JPH0232875B2 - HANDOTAIKAIHEISOCHI - Google Patents
HANDOTAIKAIHEISOCHIInfo
- Publication number
- JPH0232875B2 JPH0232875B2 JP598983A JP598983A JPH0232875B2 JP H0232875 B2 JPH0232875 B2 JP H0232875B2 JP 598983 A JP598983 A JP 598983A JP 598983 A JP598983 A JP 598983A JP H0232875 B2 JPH0232875 B2 JP H0232875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- semiconductor
- current
- controlled rectifier
- thyristor
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 21
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、小さい制御電力により負荷電流を遮
断することのできる半導体開閉装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor switchgear capable of interrupting load current with small control power.
半導体制御整流装置で導通状態から非導通状態
へ強制的に移行（ターンオフ）させるためには、
負荷電流の1/2〜1/3程度の大容量の制御電流を必
要としていた。
In order to forcibly transition from a conductive state to a non-conductive state (turn-off) in a semiconductor-controlled rectifier,
A large capacity control current of about 1/2 to 1/3 of the load current was required.
本発明の目的は、小さい制御電力でかつ簡単な
回路構成により負荷電流を遮断できる半導体開閉
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor switchgear that can cut off load current with small control power and a simple circuit configuration.
かかる目的を奏する本発明半導体開閉装置の特
徴とするところは、半導体制御整流装置とトラン
ジスタとを並例接続して、負荷電流の導通を半導
体制御整流装置で、負荷電流の遮断をトランジス
タで行なうようにした点にある。
A feature of the semiconductor switchgear of the present invention that achieves the above object is that a semiconductor-controlled rectifier and a transistor are connected in parallel, so that conduction of the load current is performed by the semiconductor-controlled rectifier and interruption of the load current is performed by the transistor. It is in the point that I made it.
本発明の他の特徴は、トランジスタの導通時の
エミツタ・コレクタ間電圧を半導体制御整流装置
のフインガ電圧より小さくして、半導体制御整流
装置からトランジスタへの負荷電流を転流を確実
にした点にある。フインガ電圧とは、半導体制御
整流装置に負荷電流が持続して流れるために必要
なアノード・カソード間電圧の最小値をいう。 Another feature of the present invention is that the emitter-collector voltage when the transistor is conductive is made smaller than the finger voltage of the semiconductor-controlled rectifier to ensure commutation of the load current from the semiconductor-controlled rectifier to the transistor. be. The finger voltage is the minimum value of the anode-cathode voltage required for a load current to continuously flow through the semiconductor-controlled rectifier.
本発明の更に他の特徴は、半導体制御整流装置
のゲートとトランジスタのベースとの間にトラン
ジスタに対してオン信号として、半導体制御整流
装置に対してオフ信号として作用する電源を接続
し、負荷電流の半導体制御整流装置からトランジ
スタへの転流を容易にした点にある。 Still another feature of the present invention is that a power source is connected between the gate of the semiconductor-controlled rectifier and the base of the transistor to act as an on signal for the transistor and as an off signal for the semiconductor-controlled rectifier, so that the load current The point is that commutation from the semiconductor-controlled rectifier to the transistor is facilitated.
第１図に本発明の半導体開閉装置の電気的回路
図を示す。半導体制御整流装置（以下サイリスタ
と称す）ThのアノードＡとnpnトランジスタTr
のコレクタＣを接続し、サイリスタThのカソー
ドＫとトランジスタTrのエミツタＥを接続する。
ESは主電源、RLは負荷、Epoはゲート電源、Spoは
始動スイツチである。第１図の回路構成ではサイ
リスタの遮断時にトランジスタTrのベースＢと
サイリスタThのゲートＧとの間に電圧Epffを印加
してベース電流iBを通電し、トランジスタiTrが流
れるようになつている。この方式でのベース電流
iBは、同時にサイリスタThに対するターンオフ
用ゲート電流として働く。したがつて、単にトラ
ンジスタを導通させる場合に比較して負荷電流iL
をしや断する能力が大きい。
FIG. 1 shows an electrical circuit diagram of a semiconductor switchgear according to the present invention. The anode A of the semiconductor controlled rectifier (hereinafter referred to as thyristor) Th and the npn transistor Tr
, and the cathode K of the thyristor Th and the emitter E of the transistor Tr.
E S is the main power supply, R L is the load, E po is the gate power supply, and S po is the start switch. In the circuit configuration shown in Figure 1, when the thyristor is cut off, a voltage E pff is applied between the base B of the transistor Tr and the gate G of the thyristor Th, and the base current i B is passed, so that the transistor i Tr starts flowing. There is. Base current in this method
i B simultaneously serves as a turn-off gate current for the thyristor Th. Therefore, compared to the case where the transistor is simply made conductive, the load current i L
He has a great ability to refuse.
負荷電流iLをしや断するためには、サイリスタ
のフインガ電圧よりも低いエミツタ・コレクタ間
電圧で負荷電流iLがトランジスタTrに流れるよう
に、十分な大きさのベース電流をトランジスタに
供給してそのインピーダンスを低下させる。 In order to cut off the load current i L , a sufficiently large base current must be supplied to the transistor so that the load current i L flows through the transistor Tr at an emitter-collector voltage lower than the finger voltage of the thyristor. lowers its impedance.
第１図の回路図におけるアノードＡ−カソード
Ｋ間電圧VAK、負荷電流iL、サイリスタ電流iTh、
トランジスタ電流iTr、ならびに制御電流（iG）po、
ベース電流iBの各波形を第２図ａ〜ｃに示す。ま
たトランジスタあるいはサイリスタのみを単独に
用いて負荷電流iLを通電遮断する場合の制御電流
波形を、本発明のそれと比較するために同図ｄお
よびｅに示す。第１図に示すスイツチSpoを一時
的に閉成してサイリスタのゲートにターンオン用
ゲート電流（iG）poを通電し、負荷電流iLがサイリ
スタTh、負荷RLを通つて流れるようにする。こ
の場合iL＝iThとなる。次に負荷電流iLをしや断し
ようとする直前に、スイツチSpffを閉成してトラ
ンジスタTrにベース電流iBを通電する。トランジ
スタTrは低インピーダンスとなり、Ａ−Ｋ間電
圧VAKは、サイリスタ電流iThが持続して流れるの
に必要な値（フインガ電圧）よりも小さくなる。
その結果、サイリスタ電流iThは時間の経過と共
に減少し、負荷電流iLはトランジスタTrを通つて
流れるようになる。この負荷電流は、サイリスタ
電流iThが零になると、すなわちゲートＧ−カソ
ードＫ間がオフ状態になると、ベース電流iBが零
になるため、トランジスタTrはオフ状態となり、
トランジスタ電流iTrも負荷電流iLも共に流れなく
なる。 In the circuit diagram of FIG. 1, anode A-cathode K voltage V AK , load current i L , thyristor current i Th ,
Transistor current i Tr , as well as control current (i G ) po ,
The waveforms of the base current iB are shown in FIGS. 2a to 2c. Control current waveforms when the load current i L is cut off using only a transistor or thyristor are shown in FIGS. d and e for comparison with those of the present invention. The switch S po shown in Fig. 1 is temporarily closed and the turn-on gate current (i G ) po is applied to the gate of the thyristor, so that the load current i L flows through the thyristor Th and the load R L. do. In this case, i L =i Th . Next, just before the load current i L is about to be cut off, the switch S pff is closed and the base current i B is passed through the transistor Tr. The impedance of the transistor Tr becomes low, and the voltage V AK between A and K becomes smaller than the value (finger voltage) necessary for the thyristor current i Th to continuously flow.
As a result, the thyristor current i Th decreases over time, and the load current i L begins to flow through the transistor Tr. When the thyristor current i Th becomes zero, that is, when the gate G and cathode K become off, the base current i B becomes zero, so the transistor Tr becomes off.
Both the transistor current i Tr and the load current i L stop flowing.
負荷電流iLが８(A)の場合について、ターンオフ
タイムtpff（第２図に示すようにベース電流iBをオ
フにしてからサイリスタ電流iThが零になるまで
の時間）とターンオフゲインGpff（＝iL／iB）を実
測した結果を第３図に示す。曲線はゲートター
ンオフサイリスタ（GTO）だけを用いた従来装
置の例、曲線は本発明装置の例である。この図
から本発明装置のターンオフ性能が著しく優れて
いることがわかる。例えば、ターンオフタイム
10μsの場合のターンオフゲインは、従来装置では
８であるのに対し本発明装置では46と約６倍にな
つている。即ち、本発明装置によれば従来装置の
１／６の制御電力で負荷電流をしや断できるのであ
る。 When the load current i L is 8 (A), the turn-off time t pff (the time from turning off the base current i B until the thyristor current i Th becomes zero as shown in Figure 2) and the turn-off gain G Figure 3 shows the results of actually measuring pff (=i L /i B ). The curve is an example of a conventional device using only a gate turn-off thyristor (GTO), and the curve is an example of the device of the present invention. It can be seen from this figure that the turn-off performance of the device of the present invention is extremely excellent. For example, turn-off time
The turn-off gain in the case of 10 μs is 8 in the conventional device, whereas it is 46 in the device of the present invention, which is about 6 times. That is, according to the device of the present invention, the load current can be cut off with one-sixth the control power of the conventional device.
本発明では、トランジスタTrに通電する期間
は、ターンオフタイムtpff（第２図、第３図参照）
の間だけである。したがつて、トランジスタのみ
を用いて負荷電流を数百μs〜数ｍｓ通電する従来
の方法に比較して、トランジスタの通電期間を数
μs〜数十μsにできる本発明ではトランジスタの温
度上昇を格段に小さくできる。 In the present invention, the period during which the transistor Tr is energized is the turn-off time t pff (see Figures 2 and 3).
Only between. Therefore, compared to the conventional method that uses only transistors and conducts the load current for hundreds of microseconds to several milliseconds, the present invention, which allows the current-carrying period of the transistor to range from several microseconds to several tens of microseconds, significantly reduces the temperature rise of the transistor. It can be made smaller.
以上述べたように本発明では大きな負荷電流を
小さい制御電流でオン、オフできる特長がある。
さらに、トランジスタのみを用いる従来の方法に
比べて、第２図に示すように制御電流の通電期間
を短かくできる。したがつて、制御電源の小型
化、原価低減を達成できる。
As described above, the present invention has the advantage that a large load current can be turned on and off with a small control current.
Furthermore, compared to the conventional method using only transistors, the period during which the control current is applied can be shortened, as shown in FIG. Therefore, it is possible to downsize the control power source and reduce costs.
第１図は本発明の半導体開閉装置の電気的回路
図、第２図は各部の電圧電流波形図、第３図はタ
ーンオフゲインとターンオフタイムとの関係を示
すグラフである。
Th……サイリスタ、Tr……トランジスタ、
Epff……電源。
FIG. 1 is an electrical circuit diagram of the semiconductor switchgear of the present invention, FIG. 2 is a voltage and current waveform diagram of each part, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between turn-off gain and turn-off time. Th...Thyristor, Tr...Transistor,
E pff ...Power supply.
Claims (1)
ミツタがそれぞれ半導体制御整流装置のアノード
及びカソードに接続され、その導通時におけるエ
ミツタ・コレクタ間電圧が半導体制御整流装置の
フインガ電圧より小さいトランジスタと、半導体
制御整流装置のゲートとトランジスタのベース間
に接続され、半導体制御整流装置に対しては導通
状態から非導通状態に、トランジスタに対しては
非導通状態から導通状態に移行せしめるように作
用する電源と、を具備することを特徴とする半導
体開閉装置。1. A semiconductor-controlled rectifier, a transistor whose collector and emitter are respectively connected to the anode and cathode of the semiconductor-controlled rectifier, and whose emitter-collector voltage when conductive is smaller than the finger voltage of the semiconductor-controlled rectifier, and a semiconductor-controlled rectifier. a power supply connected between the gate of the device and the base of the transistor and acting to cause the semiconductor-controlled rectifier device to transition from a conductive state to a non-conductive state and for the transistor to transition from a non-conductive state to a conductive state; A semiconductor switchgear comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598983A JPH0232875B2 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | HANDOTAIKAIHEISOCHI |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598983A JPH0232875B2 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | HANDOTAIKAIHEISOCHI |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50136221A Division JPS5260560A (en) | 1975-11-14 | 1975-11-14 | Semiconductor switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204764A JPS58204764A (en) | 1983-11-29 |
| JPH0232875B2 true JPH0232875B2 (en) | 1990-07-24 |
Family
ID=11626199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP598983A Expired - Lifetime JPH0232875B2 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | HANDOTAIKAIHEISOCHI |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0232875B2 (en) |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP598983A patent/JPH0232875B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58204764A (en) | 1983-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4663547A (en) | Composite circuit for power semiconductor switching | |
| US4366522A (en) | Self-snubbing bipolar/field effect (biofet) switching circuits and method | |
| US4672245A (en) | High frequency diverse semiconductor switch | |
| SE8003730L (en) | VMOS / BIPOLER DOUBLE-RIGED SWITCH | |
| JPH11285238A (en) | Gate drive circuit for semiconductor device of insulating gate type and power converter device | |
| EP0785627A3 (en) | Semiconductor switching apparatus and method of controlling a semiconductor switching element | |
| US4740722A (en) | Composite semiconductor device | |
| US4217504A (en) | Semiconductor switch with thyristors | |
| DE59813499D1 (en) | Control circuit for switching on and off of a turn-off thyristor | |
| JPH0232875B2 (en) | HANDOTAIKAIHEISOCHI | |
| JPS60107917A (en) | Composite semiconductor switch | |
| GB2148622A (en) | Electronic control circuit | |
| US3840275A (en) | Switching circuit utilizing gate controlled switching device | |
| US5030862A (en) | Turn-off circuit for gate turn off SCR | |
| JP2744015B2 (en) | Semiconductor switching equipment | |
| EP0301761A3 (en) | Thyristors | |
| JPS6349099Y2 (en) | ||
| JPS60257054A (en) | Excitation circuit | |
| RU1810999C (en) | Transistorized switch | |
| JP3158495B2 (en) | Control method of semiconductor device | |
| JPS61154311A (en) | Base circuit | |
| JPS5775032A (en) | Gate circuit for gate turn-off thyristor | |
| JPS5775033A (en) | Gate circuit for gate turn-off thyristor | |
| JPS5766668A (en) | 2-gate semiconductor device | |
| JPH01170366A (en) | Pulse transformer insulated type gate circuit for power semiconductor element |