JPS6395733A - Snubber circuit for gto thyristor - Google Patents

Snubber circuit for gto thyristor

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JPS6395733A
JPS6395733A JP24165786A JP24165786A JPS6395733A JP S6395733 A JPS6395733 A JP S6395733A JP 24165786 A JP24165786 A JP 24165786A JP 24165786 A JP24165786 A JP 24165786A JP S6395733 A JPS6395733 A JP S6395733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
snubber
gto thyristor
snubber capacitor
saturable reactor
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP24165786A
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Japanese (ja)
Inventor
Michiharu Ishido
石堂 道治
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS6395733A publication Critical patent/JPS6395733A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce a turn-on switching loss by connecting a saturable reactor in series with a resistor connected in parallel with a rectifier diode to discharge the charging voltage of a snubber capacitor so as to suppress the leading of a discharge current from the snubber capacitor when a GTO thyristor is turned on. CONSTITUTION:The saturable reactor 5 is inserted in series with a snubber resistor 4. In order to discharge the charging voltage of the snubber capacitor 3, the saturable reactor 5 is connected in series with the resistor 4 connected in parallel with a rectifier diode 2 to suppress the leading of the discharge current from the snubber capacitor 3 when the GTO thyristor is turned on. Thus, the discharge current from the snubber 3 is retarded by the period when the saturable reactor 5 is saturated to reduce the di/dt stress exerted onto the GTO thyristor 1, thereby reducing the turn-on switching loss.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はGTO(Gate Turn 0ff)サイ
リスタのスナバ回路に係シ、特にGTOサイリスタのタ
ーンオン時にスナバ回路から放電する電流の立ち上シ率
を抑制し、GTOサイリスタのターンオン時のスイッチ
ング損失を軽減することができるGTOサイリスクのス
ナバ回路に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a snubber circuit of a GTO (Gate Turn 0ff) thyristor, and particularly to suppressing the rise rate of current discharged from the snubber circuit when the GTO thyristor is turned on. The present invention relates to a GTO thyristor snubber circuit that can reduce switching loss when the GTO thyristor is turned on.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のGTOサイリスタのスナバ回路の一例を第3図に
示し説明すると、この第3図は0丁0サイリスタのスナ
バ回路として一般に用いられている回路の一例を示すも
のである。
An example of a conventional snubber circuit for a GTO thyristor is shown in FIG. 3. FIG. 3 shows an example of a circuit generally used as a snubber circuit for a 0-0 thyristor.

図において、1はGTOサイリスタで、とのGTOサイ
リスタ1と並列に整流ダイオード2とスナバコンデンサ
3の直列接続体を接続し、との整流ダイオード2と並列
にスナバ抵抗4を接続してなる回路である。
In the figure, 1 is a GTO thyristor, which is a circuit in which a series connection body of a rectifier diode 2 and a snubber capacitor 3 is connected in parallel with the GTO thyristor 1, and a snubber resistor 4 is connected in parallel with the rectifier diode 2. be.

つぎにこの第3図に示す回路の動作を第4図を参照して
説明する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 3 will be explained with reference to FIG. 4.

第4図は第3図の動作説明に供するタイムチャートで、
横軸に時間tをとって表わしたものである。図において
、(a)はGTOサイリスタ1の電圧波形を示したもの
であシ、(b)はスナバコンデンサ3の放電電流、(e
)はGTOサイリスタ1の電流波形を示したものである
Figure 4 is a time chart for explaining the operation of Figure 3.
It is expressed with time t plotted on the horizontal axis. In the figure, (a) shows the voltage waveform of the GTO thyristor 1, (b) shows the discharge current of the snubber capacitor 3, and (e
) shows the current waveform of the GTO thyristor 1.

まずGTOサイリスタ1がオン状態からオフ状態に移行
するときの動作は次のようになる。
First, the operation when the GTO thyristor 1 shifts from the on state to the off state is as follows.

すなわち、GTOサイリスタ1がターンオフを開始し、
今まで流れていた電流か減少しはじめると、整流ダイオ
ード2が導通し、スナバコンデンサ3に充電がはじまる
。そして、GTOサイリスタ1のオン電流が完全に遮断
された時点で、今までGTOサイリスタ1に流れていた
電流はすべて整流ダイオード2およびスナバコンデンサ
3を通して流れる。そして、スナバコンデンサ3の充電
電圧が回路電圧と等しい値に充電された時点からこの電
流は減衰をはじめ、回路配線に蓄積されたエネルギー分
を吸収した時点で電流は遮断される。つづいて、この過
充電電圧は電源電圧と等しい電圧になるまで電源回路を
通して放電し、一定電圧Vc(スナバコンデンサ3の充
電電圧)に達した時点でターンオフは完了する。
That is, GTO thyristor 1 starts turning off,
When the current flowing until now begins to decrease, the rectifier diode 2 becomes conductive and the snubber capacitor 3 begins to be charged. Then, when the on-current of the GTO thyristor 1 is completely cut off, all the current that has been flowing through the GTO thyristor 1 flows through the rectifier diode 2 and the snubber capacitor 3. This current starts to attenuate from the time when the charging voltage of the snubber capacitor 3 is charged to a value equal to the circuit voltage, and the current is cut off when the energy accumulated in the circuit wiring is absorbed. Subsequently, this overcharge voltage is discharged through the power supply circuit until it reaches a voltage equal to the power supply voltage, and the turn-off is completed when the constant voltage Vc (the charging voltage of the snubber capacitor 3) is reached.

この状態でGTOサイリスタ1をターンオンさせると、
負荷電流はGTOサイリスタ1を通って流れると同時に
1スナバコンデン?3の充電電圧がスナバ抵抗4を通し
てGTOサイリスタ1に流れる。
When GTO thyristor 1 is turned on in this state,
Load current flows through GTO thyristor 1 and 1 snubber capacitor at the same time? A charging voltage of 3 flows to the GTO thyristor 1 through the snubber resistor 4.

このときのスナバコンデンサ3の放電電流1.は、スナ
バコンデンサ3の充電電圧をVCsその値をC8%スナ
バ抵抗4の値をR,とすると、 となシ、そのピーク電流X、は l5=vC/R6 となる(第4図(b)参照)。
Discharge current of snubber capacitor 3 at this time 1. If the charging voltage of the snubber capacitor 3 is VCs, its value is C8%, and the value of the snubber resistor 4 is R, then the peak current X is 15=vC/R6 (Fig. 4(b)) reference).

また、この電流の立ち上少上昇率di/dt はスナバ
の配線インダクタンスのみで制限され、きわめて高い値
となる。
Further, the rise rate di/dt of this current is limited only by the wiring inductance of the snubber, and has an extremely high value.

例えば、VC= 1250V 、 Rs = 5Ω、ス
ナバの配線インダクタンスL 、 = 0.5μHとす
ると、l5=125015−25OA 、 ”/g =
125010.5=250OA/μS となシ、極めて高いd1/dtストレスが印加され、タ
ーンオンスイツチング損失を増大させる要因となってい
た。ここで、スナバ抵抗4の値Rsを大きくすれば、ピ
ーク電KXsO値は小さい値に抑制することができるが
、充電電圧の値Csの値が比較的大きいため、放電時定
数C,,USが長くなるので、小さくすることには制限
がある。ここで、放電時定数CBRsが長いとGTOサ
イリスタ1の最小ターンオン時間の制限を受けるため、
できるだけ短いことが望ましい。また、スナバの配線イ
ンダクタンスLBの値を大きくするととKよ1)djl
dt値を抑制することは可能であるが、配線を長くする
と誤動作や振動の原因とな夛、あまシ大きな値にできな
いのが実状であった。第4図はこのターンオン動作の説
明のための図である。
For example, if VC = 1250V, Rs = 5Ω, snubber wiring inductance L, = 0.5μH, l5 = 125015-25OA, ”/g =
125010.5=250OA/μS, an extremely high d1/dt stress was applied, which caused an increase in turn-on switching loss. Here, if the value Rs of the snubber resistor 4 is increased, the peak current KXsO value can be suppressed to a small value, but since the value of the charging voltage value Cs is relatively large, the discharge time constant C,,US Since it becomes long, there is a limit to how small it can be made. Here, if the discharge time constant CBRs is long, the minimum turn-on time of the GTO thyristor 1 is limited, so
It is desirable that it be as short as possible. Also, if the value of the wiring inductance LB of the snubber is increased, K 1) djl
Although it is possible to suppress the dt value, the actual situation is that if the wiring is made long, it may cause malfunctions and vibrations, so it is impossible to increase the value. FIG. 4 is a diagram for explaining this turn-on operation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような従来のGTOサイリスタのスナバ回路では
、GTOサイリスタのオン時にスナバ回路から放電する
電流の立ち上シ上昇率はスナバの配線インダクタンスの
みで制限され、きわめて高い値になシ、ターンオンスイ
ツチング損失を増大させるという問題点があった。
In the conventional GTO thyristor snubber circuit as described above, the rise rate of the current discharged from the snubber circuit when the GTO thyristor is turned on is limited only by the wiring inductance of the snubber, and cannot be extremely high, resulting in turn-on switching. There was a problem in that it increased losses.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、スナバコンデンサからの放電電流を抑制し、GT
Oサイリスタのターンオン時のdi/dtストレスを軽
減することができ、ターンオンスイツチング損失を低減
することができるGTOサイリスタのスナバ回路を得る
ことを目的とする。
This invention was made to solve this problem, and suppresses the discharge current from the snubber capacitor and
It is an object of the present invention to provide a snubber circuit for a GTO thyristor that can reduce di/dt stress during turn-on of an O thyristor and reduce turn-on switching loss.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明によるGTOサイリスタのスナバ回路は、GT
Oサイリスタと並列に整流ダイオードとスナバコンデン
サの直列接続体を接続し、かつ上記スナバコンデンサの
充電電圧を放電させるため上記整流ダイオードと並列に
接続する抵抗器と直列に可飽和リアクトルを接続して、
上記GTOサイリスタのターンオン時に上記スナバコン
デンサからの放電電流の立ち上シを抑制するようにした
ものである。
The snubber circuit of the GTO thyristor according to this invention is
A series connection body of a rectifier diode and a snubber capacitor is connected in parallel with the O thyristor, and a saturable reactor is connected in series with a resistor connected in parallel with the rectifier diode in order to discharge the charging voltage of the snubber capacitor.
The rise of the discharge current from the snubber capacitor is suppressed when the GTO thyristor is turned on.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、可飽和リアクトルの飽和するまで
の期間だけ、スナバコンデンサからの放電電流を遅らせ
る。
In this invention, the discharge current from the snubber capacitor is delayed by the period until the saturable reactor is saturated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明する
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図はこの発明によるGTOサイリスタのスナバ回路
の一実施例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a snubber circuit for a GTO thyristor according to the present invention.

との第1図において第3図と同一符号のものは相当部分
を示し、5は整流ダイオード2と並列に接続するスナバ
抵抗4と直列接続された可飽和リアクトルである。こと
で、この第1図に示す実施例の基本構成は第3図に示し
た従来のスナバ回路と同様であるが、スナバ抵抗4と直
列に可飽和リアクトル5が挿入されている点が異なる。
In FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate corresponding parts, and 5 is a saturable reactor connected in series with a snubber resistor 4 connected in parallel with the rectifier diode 2. Thus, the basic configuration of the embodiment shown in FIG. 1 is similar to the conventional snubber circuit shown in FIG. 3, except that a saturable reactor 5 is inserted in series with the snubber resistor 4.

そして、スナバコンデンサ3の充電電圧を放電させるた
め、整流ダイオードと並列に接続する抵抗器と直列に可
飽和リアクトルを接続してGTOサイリスタのターンオ
ン時にスナバコンデンサカラの放電電流の立ち上シを抑
制するように構成されている。
In order to discharge the charging voltage of the snubber capacitor 3, a saturable reactor is connected in series with a resistor connected in parallel with the rectifier diode to suppress the rise of the discharge current of the snubber capacitor when the GTO thyristor is turned on. It is configured as follows.

つぎにこの第1図に示す実施例の動作を第2図を参照し
て説明する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2.

第2図は第1図の動作説明に供するタイムチャートで、
横軸に時間tをとって表わしたものである。図において
、(&)はGTOサイリスタ1の電圧波形を示したもの
であ、り、(b)はスナバコンデンサ3の放電電流、(
C)は可飽和リアクトル5の電圧、(d)はGTOサイ
リスタ1の電流波形を示したものである。
Figure 2 is a time chart used to explain the operation of Figure 1.
It is expressed with time t plotted on the horizontal axis. In the figure, (&) shows the voltage waveform of the GTO thyristor 1, and (b) shows the discharge current of the snubber capacitor 3, (
C) shows the voltage of the saturable reactor 5, and (d) shows the current waveform of the GTO thyristor 1.

まず、ターンオフ動作は第3図に示す従来回路と同様で
あるので、とこでの説明は省略し、ターンオン動作が異
なるので、ターンオン動作についてのみ説明する。
First, since the turn-off operation is the same as that of the conventional circuit shown in FIG. 3, the explanation thereof will be omitted, and since the turn-on operation is different, only the turn-on operation will be explained.

第2図はこのターンオン動作の説明のための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining this turn-on operation.

 。.

つぎに、GTOサイリスタ1がターンオンすると、負荷
電流がGTOサイリスタ1に流れるが、これと同時にス
ナバコンデンサ3の充電電荷がスナバ抵抗4および可飽
和リアクトル5を通して放電しようとする。このとき、
可飽和リアクトル5はまだ不飽和の状態にあるため、そ
のインダクタンスは極めて大きく、その電流の立ち上シ
率dl/dtは可飽和リアクトル5の不飽和インダクタ
ンスをLsat、スナバコンデンサ3の充電電圧をVa
とすると、 ”/at = ve/x、 aaA となる。続いて、可飽和リアクトル5が飽和すると、こ
のインダクタンスはほとんど零(0)となるため、スナ
バコンデンサ3の充電電荷はスナバ抵抗4を通して放電
する。この電i1gはスナバコンデンサ3の値をc5.
スナバ抵抗4の値をRBとするとき、 となる。
Next, when the GTO thyristor 1 is turned on, a load current flows through the GTO thyristor 1, but at the same time, the charge in the snubber capacitor 3 attempts to be discharged through the snubber resistor 4 and the saturable reactor 5. At this time,
Since the saturable reactor 5 is still in an unsaturated state, its inductance is extremely large, and the current rise rate dl/dt is determined by Lsat being the unsaturated inductance of the saturable reactor 5 and Va being the charging voltage of the snubber capacitor 3.
Then, ``/at = ve/x, aaA.Next, when the saturable reactor 5 is saturated, this inductance becomes almost zero (0), so the charge in the snubber capacitor 3 is discharged through the snubber resistor 4. This electric current i1g changes the value of the snubber capacitor 3 to c5.
When the value of the snubber resistor 4 is RB, it becomes as follows.

すなわち、第3図に示す従来回路に比して、可飽和リア
クトル5の飽和するまでの期間だけ、スナバコンデンサ
3からの放電電流を遅らせることができ、GTOサイリ
スタ1に加わるdi/dtストレスを軽減させることが
でき、ターンオンスイツチング損失を低減することがで
きる。
That is, compared to the conventional circuit shown in FIG. 3, the discharge current from the snubber capacitor 3 can be delayed by the period until the saturable reactor 5 is saturated, and the di/dt stress applied to the GTO thyristor 1 can be reduced. The turn-on switching loss can be reduced.

なお、可飽和リアクトル5による遅れ時間td(第2図
(e)参照)は、可飽和リアクトルの材質によって調整
することができ、材質の磁束密度をBm(gllull
) y断面積をSm’とするとき、tawBmxs/v
0(sa:) として求められる。
The delay time td (see Fig. 2(e)) due to the saturable reactor 5 can be adjusted by the material of the saturable reactor, and the magnetic flux density of the material can be adjusted to Bm (gllull
) When the y cross-sectional area is Sm', tawBmxs/v
0(sa:).

以上、GTOサイリスタへの応用について説明したが、
同様の回路を用いたトランジスタやサイリスタへの応用
が可能であることは勿論である。
Above, we have explained the application to GTO thyristor.
Of course, it is possible to apply the present invention to transistors and thyristors using similar circuits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、GTOサイリ
スタのターンオン時にスナバコンデンサからの放電電流
の立ち上シを抑制するようにしたものであるから、可飽
和リアクトルの飽和するまでノ期間だけ、スナバコンデ
ンサからの放電電流を遅らせることができ、GTOサイ
リスタに加わるdl/dtストレスを軽減させることが
でき、ターンオンスイツチング損失を低減することがで
きるので、実用上の効果は極めて大である。
As explained above, according to the present invention, the rise of the discharge current from the snubber capacitor is suppressed when the GTO thyristor is turned on. The practical effects are extremely large because the discharge current from the capacitor can be delayed, the dl/dt stress applied to the GTO thyristor can be reduced, and the turn-on switching loss can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明によるGTOサイリスタのスナバ回路
の一実施例を示す回路図、第2図は第1図の動作説明に
供するタイムチャート、第3図は従来のGTOサイリス
タのスナバ回路の一例を示す回路図、第4図は第3図の
動作説明に供するタイムチャートである。 1・ψ・ΦGTOサイリスタ、2・−・・整流ダイオー
ド、3・・・・スナバコンデンサ、4・・・・スナバ抵
抗(抵抗器)、5・・・・可飽和リアクトル。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the snubber circuit of the GTO thyristor according to the present invention, Fig. 2 is a time chart for explaining the operation of Fig. 1, and Fig. 3 is an example of the snubber circuit of the conventional GTO thyristor. The circuit diagram shown in FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of FIG. 3. 1, ψ, ΦGTO thyristor, 2, rectifier diode, 3, snubber capacitor, 4, snubber resistor (resistor), 5, saturable reactor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] GTOサイリスタと並列に整流ダイオードとスナバコン
デンサの直列接続体を接続してなるスナバ回路において
、前記スナバコンデンサの充電電圧を放電させるため前
記整流ダイオードと並列に接続する抵抗器と直列に可飽
和リアクトルを接続して、前記GTOサイリスタのター
ンオン時に前記スナバコンデンサからの放電電流の立ち
上クを抑制するようにしたととを特徴とするGTOサイ
リスタのスナバ回路。
In a snubber circuit formed by connecting a series connection body of a rectifier diode and a snubber capacitor in parallel with a GTO thyristor, a saturable reactor is connected in series with a resistor connected in parallel with the rectifier diode in order to discharge the charging voltage of the snubber capacitor. A snubber circuit for a GTO thyristor, characterized in that the snubber circuit is connected to suppress a rise in discharge current from the snubber capacitor when the GTO thyristor is turned on.
JP24165786A 1986-10-09 1986-10-09 Snubber circuit for gto thyristor Pending JPS6395733A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0483512U (en) * 1990-11-28 1992-07-21

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0483512U (en) * 1990-11-28 1992-07-21

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