JPH0667176B2 - ゲートターンオフサイリスタ装置 - Google Patents
ゲートターンオフサイリスタ装置Info
- Publication number
- JPH0667176B2 JPH0667176B2 JP56043935A JP4393581A JPH0667176B2 JP H0667176 B2 JPH0667176 B2 JP H0667176B2 JP 56043935 A JP56043935 A JP 56043935A JP 4393581 A JP4393581 A JP 4393581A JP H0667176 B2 JPH0667176 B2 JP H0667176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate turn
- thyristor
- gto
- diode
- capacitor
- 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
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
- H02M1/06—Circuits specially adapted for rendering non-conductive gas discharge tubes or equivalent semiconductor devices, e.g. thyratrons, thyristors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ゲートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと
略記する）を用いる例えばチヨツパあるいはインバータ
などのＧＴＯ装置の改良に関する。
略記する）を用いる例えばチヨツパあるいはインバータ
などのＧＴＯ装置の改良に関する。
ＧＴＯは、オフゲート信号によつて自己消弧が可能なた
め、転流用コンデンサ、同リアクトルおよび同補助サイ
リスタなどの強制転流回路装置が不要な半導体スイツチ
として、チヨツパやインバータへ応用されている。
め、転流用コンデンサ、同リアクトルおよび同補助サイ
リスタなどの強制転流回路装置が不要な半導体スイツチ
として、チヨツパやインバータへ応用されている。
第１図は、ＧＴＯをチヨツパへ応用した場合の従来の主
回路構成を示すものである。
回路構成を示すものである。
直流電源１に対して、負荷２とチヨツパ３が直列接続さ
れ、負荷２には、フリーホイールダイオード４が並列接
続されている。負荷２としては、直流電動機などのよう
に、インダクタンスを有するものが多い。チヨツパ３と
して、２つのＧＴＯ３１と３２を並列接続した場合を示
しており、通常これらのＧＴＯは同時にオンオフ制御さ
れる。各ＧＴＯには夫々電流バランス用のリアクトル３
３と３４が直列接続され、両リアクトルは互いに図示の
ように磁気的に結合されている。ＧＴＯ３１と３２に
は、夫々スナバ回路が並列接続されている。すなわち、
ダイオード３５１，３５２とコンデンサ３６１，３６２
の直列回路と、このダイオード３５１，３５２に並列接
続された抵抗３７１，３７２から成る。
れ、負荷２には、フリーホイールダイオード４が並列接
続されている。負荷２としては、直流電動機などのよう
に、インダクタンスを有するものが多い。チヨツパ３と
して、２つのＧＴＯ３１と３２を並列接続した場合を示
しており、通常これらのＧＴＯは同時にオンオフ制御さ
れる。各ＧＴＯには夫々電流バランス用のリアクトル３
３と３４が直列接続され、両リアクトルは互いに図示の
ように磁気的に結合されている。ＧＴＯ３１と３２に
は、夫々スナバ回路が並列接続されている。すなわち、
ダイオード３５１，３５２とコンデンサ３６１，３６２
の直列回路と、このダイオード３５１，３５２に並列接
続された抵抗３７１，３７２から成る。
ＧＴＯ３１および３２は、図示しない制御回路からのオ
ンゲート信号によつてオンし、オフゲート信号によつて
オフされる。
ンゲート信号によつてオンし、オフゲート信号によつて
オフされる。
とこで、ＧＴＯは、それ自身、１マイクロ秒以下の高速
度で電流をしや断するため、ＧＴＯ素子の外部に、しや
断直前に蓄えられていた電磁エネルギーを適切に処理し
ないと、ＧＴＯに電源電圧の数倍の過電圧が印加され、
ＧＴＯを破壊に至らしめるという問題がある。このた
め、一般に、図示したようなスナバ回路が用いられてい
る。
度で電流をしや断するため、ＧＴＯ素子の外部に、しや
断直前に蓄えられていた電磁エネルギーを適切に処理し
ないと、ＧＴＯに電源電圧の数倍の過電圧が印加され、
ＧＴＯを破壊に至らしめるという問題がある。このた
め、一般に、図示したようなスナバ回路が用いられてい
る。
第２図は、第１図に示すＧＴＯチヨツパのターンオフ動
作説明図である。図において、ＩGTOは、ＧＴＯ３１ま
たは３２のアノード電流、Ｉｃはスナバコンデンサ３６
１，３６２の電流、ＶGTOはＧＴＯの電圧、ＩＤＦはフ
リーホイールダイオード４を流れる電流である。
作説明図である。図において、ＩGTOは、ＧＴＯ３１ま
たは３２のアノード電流、Ｉｃはスナバコンデンサ３６
１，３６２の電流、ＶGTOはＧＴＯの電圧、ＩＤＦはフ
リーホイールダイオード４を流れる電流である。
今、チヨツパ３内のＧＴＯ３１（ＧＴＯ３２も同様）が
オンしているものとすれば、１→２→３３→３１→１の
回路で負荷電流が流れている。このとき、時点ｔＯでＧ
ＴＯ３１にオフゲート信号を供給すれば、ＧＴＯ３１の
ターンオフ動作が開始される。フリーホイールダイオー
ド４は、チヨツパ３がオフしたときの負荷電流を還流さ
せるものであるが、ＧＴＯの前述した短いターンオフ時
間中は、負荷２のインダクタンスにより、ダイオード４
を含めても定電流源とみなすことができる。従つて、Ｇ
ＴＯのオフにより、ＧＴＯ電流ＩGTOが図のように減少
すると、この減少分だけ、スナバコンデンサ３６へバイ
パスする。
オンしているものとすれば、１→２→３３→３１→１の
回路で負荷電流が流れている。このとき、時点ｔＯでＧ
ＴＯ３１にオフゲート信号を供給すれば、ＧＴＯ３１の
ターンオフ動作が開始される。フリーホイールダイオー
ド４は、チヨツパ３がオフしたときの負荷電流を還流さ
せるものであるが、ＧＴＯの前述した短いターンオフ時
間中は、負荷２のインダクタンスにより、ダイオード４
を含めても定電流源とみなすことができる。従つて、Ｇ
ＴＯのオフにより、ＧＴＯ電流ＩGTOが図のように減少
すると、この減少分だけ、スナバコンデンサ３６へバイ
パスする。
その結果、コンデンサ３６は負荷電流ＩＯによつて定電
流充電され、ｔ２の時点で、コンデンサ３６の電圧すな
わちＧＴＯ３１，３２の電圧は電源電圧Ｅｄに達する。
ｔ２以後は、負荷電流ＩＯはフリーホイールダイオード
４を通して循環するが、この時、電源１−ダイオード４
−ダイオード３５−コンデンサ３６−電源１の閉ループ
内に存在する浮遊インダクタンスおよびＧＴＯに直列接
続されたリアクトル３３または３４の漏洩インダクタン
スＬＯに蓄積されているエネルギー によつてコンデンサ３６は、電源電圧ＥｄよりΔＶだけ
高く過充電される。ΔＶは、コンデンサ３６のキヤパシ
タンスをＣとすれば、 となる。
流充電され、ｔ２の時点で、コンデンサ３６の電圧すな
わちＧＴＯ３１，３２の電圧は電源電圧Ｅｄに達する。
ｔ２以後は、負荷電流ＩＯはフリーホイールダイオード
４を通して循環するが、この時、電源１−ダイオード４
−ダイオード３５−コンデンサ３６−電源１の閉ループ
内に存在する浮遊インダクタンスおよびＧＴＯに直列接
続されたリアクトル３３または３４の漏洩インダクタン
スＬＯに蓄積されているエネルギー によつてコンデンサ３６は、電源電圧ＥｄよりΔＶだけ
高く過充電される。ΔＶは、コンデンサ３６のキヤパシ
タンスをＣとすれば、 となる。
負荷電流ＩＯの値が１０００Ａ程度の大電流になると、
ＬＯ＝４μＨ，Ｃ＝４μＦとしても、ΔＶ＝１０００Ｖ
となり、その分だけ電圧耐量の高いＧＴＯ素子を使用す
る必要がある。コンデンサ３６の容量を大きくすれば、
過充電電圧ΔＶを減少させることは可能であるが、コン
デンサ３６が大きくなるばかりでなく、その蓄積エネル
ギーも大きくなるため、これを消費するための抵抗３７
も大きくならざるを得ず、装置全体が大きくなるととも
に、効率が低下する欠点がある。
ＬＯ＝４μＨ，Ｃ＝４μＦとしても、ΔＶ＝１０００Ｖ
となり、その分だけ電圧耐量の高いＧＴＯ素子を使用す
る必要がある。コンデンサ３６の容量を大きくすれば、
過充電電圧ΔＶを減少させることは可能であるが、コン
デンサ３６が大きくなるばかりでなく、その蓄積エネル
ギーも大きくなるため、これを消費するための抵抗３７
も大きくならざるを得ず、装置全体が大きくなるととも
に、効率が低下する欠点がある。
以上は、チヨツパを例に挙げて説明したが、インバータ
その他の電力変換器に共通するＧＴＯ装置の欠点であ
る。
その他の電力変換器に共通するＧＴＯ装置の欠点であ
る。
本発明の目的は、ゲートターンオフサイリスタ装置にお
けるゲートターンオフサイリスタの順方向過電圧を抑制
し、回路の小型化と効率の向上を図ることである。
けるゲートターンオフサイリスタの順方向過電圧を抑制
し、回路の小型化と効率の向上を図ることである。
本発明の特徴とするところは、ゲートターンオフサイリ
スタと、このゲートターンオフサイリスタに直列接続さ
れたリアクトルと、このゲートターンオフサイリスタに
並列接続されコンデンサを含むスナバ回路を備えた装置
において、ゲートターンオフサイリスタに対して順方向
のコンデンサ電圧をリアクトルより直流電圧源側に放電
するクランプ手段を備えることである。
スタと、このゲートターンオフサイリスタに直列接続さ
れたリアクトルと、このゲートターンオフサイリスタに
並列接続されコンデンサを含むスナバ回路を備えた装置
において、ゲートターンオフサイリスタに対して順方向
のコンデンサ電圧をリアクトルより直流電圧源側に放電
するクランプ手段を備えることである。
以下、図示する実施例によつて本発明を説明する。第３
図は、本発明をチヨツパに適用して示す一実施例主回路
構成図である。第１図と異なる点は、スナバ回路のダイ
オード３５とコンデンサ３６の直列接続点から、コンデ
ンサ３６の、ＧＴＯに対して順方向となる充電電圧を、
電源１に向つて放電させる極性に、ダイオード５１およ
び５２を接続したことである。
図は、本発明をチヨツパに適用して示す一実施例主回路
構成図である。第１図と異なる点は、スナバ回路のダイ
オード３５とコンデンサ３６の直列接続点から、コンデ
ンサ３６の、ＧＴＯに対して順方向となる充電電圧を、
電源１に向つて放電させる極性に、ダイオード５１およ
び５２を接続したことである。
第４図は、第３図におけるＧＴＯのターンオフ動作説明
である。この図において、ＩＤＣは、クランピングダイ
オード５１または５２の電流であり、他の符号は第２図
に準じている。第１図および第２図と異なる点は、ＧＴ
Ｏの電圧ＶGTOが電源電圧Ｅｄに達する時点ｔ２以降で
ある。これ以降、クランピングダイオード５１あるいは
５２が導通して、コンデンサ３６の電圧すなわちＧＴＯ
の電圧ＶGTOが、電源電圧Ｅｄにクランプされる。クラ
ンピングダイオード５１，５２およびスナバダイオード
３５１，３５２の順電圧降下の和を、フリーホイールダ
イオード４の順電圧降下より大きく設定しておけば、ク
ランピングダイオード電流ＩＤＣは短時間で減衰する。
クランピングダイオード５１，５２にそれぞれ直列に抵
抗を接続することにより、ＩＤＣを一層速く減衰させる
ことができ、クランピングダイオード５１，５２の電流
容量を小さくすることができる。
である。この図において、ＩＤＣは、クランピングダイ
オード５１または５２の電流であり、他の符号は第２図
に準じている。第１図および第２図と異なる点は、ＧＴ
Ｏの電圧ＶGTOが電源電圧Ｅｄに達する時点ｔ２以降で
ある。これ以降、クランピングダイオード５１あるいは
５２が導通して、コンデンサ３６の電圧すなわちＧＴＯ
の電圧ＶGTOが、電源電圧Ｅｄにクランプされる。クラ
ンピングダイオード５１，５２およびスナバダイオード
３５１，３５２の順電圧降下の和を、フリーホイールダ
イオード４の順電圧降下より大きく設定しておけば、ク
ランピングダイオード電流ＩＤＣは短時間で減衰する。
クランピングダイオード５１，５２にそれぞれ直列に抵
抗を接続することにより、ＩＤＣを一層速く減衰させる
ことができ、クランピングダイオード５１，５２の電流
容量を小さくすることができる。
第３図の実施例によれば、スナバコンデンサ３６１，３
６２の電圧が、リアクトル３３，３４のエネルギーによ
つて、電源電圧Ｅｄ以上に上昇しようとしても、クラン
ピングダイオード５１，５２によつて電源電圧Ｅｄにク
ランプされるので、コンデンサ３６１，３６２の過充電
は生じない。したがつて、ＧＴＯ３１，３２の耐圧を低
くできるばかりでなく、スナバ抵抗３７１，３７２の損
失も小さくできるので、効率を高めることができる。
６２の電圧が、リアクトル３３，３４のエネルギーによ
つて、電源電圧Ｅｄ以上に上昇しようとしても、クラン
ピングダイオード５１，５２によつて電源電圧Ｅｄにク
ランプされるので、コンデンサ３６１，３６２の過充電
は生じない。したがつて、ＧＴＯ３１，３２の耐圧を低
くできるばかりでなく、スナバ抵抗３７１，３７２の損
失も小さくできるので、効率を高めることができる。
第５図は本発明の別の実施例であつて、クランピングダ
イオード５１，５２をフリーホイールダイオード４のア
ノードに接続したものである。その作用、効果は、第３
図と全く同一である。
イオード５１，５２をフリーホイールダイオード４のア
ノードに接続したものである。その作用、効果は、第３
図と全く同一である。
第６図は本発明をインバータに適用して示す他の実施例
である。図においては、簡単なために単相インバータを
示しているが、３相あるいはそれ以上の多相インバータ
に対しても同様に適用することができる。
である。図においては、簡単なために単相インバータを
示しているが、３相あるいはそれ以上の多相インバータ
に対しても同様に適用することができる。
直流電源１１に対して、リアクトル６１、ＧＴＯ３１お
よび負荷２が直列接続されている。７は帰還ダイオード
で周知のように、サイリスタアームと逆並列に接続され
ている。スナバ回路は、チヨツパの場合と同様に、ダイ
オード３５１、コンデンサ３６２および抵抗３７１から
構成されているクランピングダイオード５１は、ダイオ
ード３５１とコンデンサ３６１の直列接続点から、電源
１１の正極へ向けて接続されている。
よび負荷２が直列接続されている。７は帰還ダイオード
で周知のように、サイリスタアームと逆並列に接続され
ている。スナバ回路は、チヨツパの場合と同様に、ダイ
オード３５１、コンデンサ３６２および抵抗３７１から
構成されているクランピングダイオード５１は、ダイオ
ード３５１とコンデンサ３６１の直列接続点から、電源
１１の正極へ向けて接続されている。
以上の回路が上下に２組積重ねられており、下部回路に
は、その符号の末尾数字２を付けて対応部品を示してい
る。
は、その符号の末尾数字２を付けて対応部品を示してい
る。
このような構成において、ＧＴＯ３１と３２互いに逆位
相でオンオフされることにより、負荷２に対して交流を
供給する。ＧＴＯ３１または３２のターンオフ時に、コ
ンデンサ３６１または３６２の充電々圧が、電源１１ま
たは１２および負荷２を含めた直列回路の電圧を上廻ろ
うとすると、クランピングダイオード５１または５２が
導通し、ＧＴＯ３１および３２の順方向電圧は、過電圧
となることがない。
相でオンオフされることにより、負荷２に対して交流を
供給する。ＧＴＯ３１または３２のターンオフ時に、コ
ンデンサ３６１または３６２の充電々圧が、電源１１ま
たは１２および負荷２を含めた直列回路の電圧を上廻ろ
うとすると、クランピングダイオード５１または５２が
導通し、ＧＴＯ３１および３２の順方向電圧は、過電圧
となることがない。
以上説明したように、本発明によれば、ＧＴＯを用いた
チヨツパ、インバータその他の電力変換器において、Ｇ
ＴＯの順方向充電圧を抑制することによつて、ＧＴＯ装
置の小型化と効率の向上を図ることができる。
チヨツパ、インバータその他の電力変換器において、Ｇ
ＴＯの順方向充電圧を抑制することによつて、ＧＴＯ装
置の小型化と効率の向上を図ることができる。
第１図は従来のチヨツパ回路、第２図はその動作説明
図、第３図は本発明によるＧＴＯ装置をチヨツパ回路に
適用して示す一実施例回路、第４図は第３図の動作説明
図、第５図は第３図を変形して示す本発明の異なる実施
例回路、第６図は本発明をインバータに適用して示す他
の実施例回路を示す。 １…直流電流、２…負荷、３…チヨツパ、３１および３
２…ＧＴＯ、３５１〜３５２…スナバダイオード、３６
１〜３６２…スナバコンデンサ、３７１〜３７２…スナ
バ抵抗、５１〜５２…クランピングダイオード、８１〜
８２…抵抗。
図、第３図は本発明によるＧＴＯ装置をチヨツパ回路に
適用して示す一実施例回路、第４図は第３図の動作説明
図、第５図は第３図を変形して示す本発明の異なる実施
例回路、第６図は本発明をインバータに適用して示す他
の実施例回路を示す。 １…直流電流、２…負荷、３…チヨツパ、３１および３
２…ＧＴＯ、３５１〜３５２…スナバダイオード、３６
１〜３６２…スナバコンデンサ、３７１〜３７２…スナ
バ抵抗、５１〜５２…クランピングダイオード、８１〜
８２…抵抗。
Claims (4)
- 【請求項１】直流電圧源に直列接続されたゲートターン
オフサイリスタと、このゲートターンオフサイリスタに
直列接続されたリアクトルと、このゲートターンオフサ
イリスタに並列接続され、このゲートターンオフサイリ
スタに対して順方向のダイオードとコンデンサとの直列
回路を含むスナバ回路を備えたゲートターンオフサイリ
スタ装置において、前記ゲートターンオフサイリスタに
対して順方向の前記コンデンサ電圧を前記スナバ回路の
ダイオードとコンデンサとの直列接続点から前記リアク
トルより前記直流電圧源側に放電するクランプ手段を備
えたゲートターンオフサイリスタ装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記スナ
バ回路は、前記ダイオードに並列に抵抗を接続したもの
であるゲートターンオフサイリスタ装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記クラ
ンプ手段は、前記ゲートターンオフサイリスタに対して
順方向の前記コンデンサ電圧を前記リアクトルより前記
直流電源側へ放電する極性で接続されたダイオードを含
むものであるゲートターンオフサイリスタ装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記クラ
ンプ手段は、前記ダイオードに直列に抵抗を接続したも
のであるゲートターンオフサイリスタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56043935A JPH0667176B2 (ja) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | ゲートターンオフサイリスタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56043935A JPH0667176B2 (ja) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | ゲートターンオフサイリスタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57160362A JPS57160362A (en) | 1982-10-02 |
| JPH0667176B2 true JPH0667176B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=12677541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56043935A Expired - Lifetime JPH0667176B2 (ja) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | ゲートターンオフサイリスタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667176B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190868A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | 黒崎窯業株式会社 | 不焼成耐火物 |
| US8602722B2 (en) | 2010-02-26 | 2013-12-10 | General Electric Company | System and method for inspection of stator vanes |
| US8587660B2 (en) | 2010-07-30 | 2013-11-19 | General Electric Company | Image recording assemblies and coupling mechanisms for stator vane inspection |
| US8667856B2 (en) | 2011-05-20 | 2014-03-11 | General Electric Company | Sensor assemblies and methods of assembling same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136173A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-24 | Toshiba Corp | Spanner circuit |
-
1981
- 1981-03-27 JP JP56043935A patent/JPH0667176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57160362A (en) | 1982-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9083274B2 (en) | Power stage precharging and dynamic braking apparatus for multilevel inverter | |
| US6597590B2 (en) | 3-Level inverter apparatus | |
| JP2674341B2 (ja) | 電力変換装置のスナバ回路 | |
| EP0354535A2 (en) | An electric power converter | |
| US4611267A (en) | Snubber arrangements with energy recovery for power converters using self-extinguishing devices | |
| GB2204196A (en) | A current source power converting apparatus with overvoltage protection | |
| US5287260A (en) | GTO rectifier and inverter | |
| US6137703A (en) | Clamped bidirectional power switches | |
| US4570212A (en) | Silicon controlled rectifier polyphase bridge inverter commutated with gate-turn-off thyristor | |
| US4703411A (en) | Voltage converter with GTO thyristors in series connection with at least a choke with freewheeling circuit | |
| JPH07312878A (ja) | ３レベルインバータのスナバ回路 | |
| JPH0667176B2 (ja) | ゲートターンオフサイリスタ装置 | |
| US4740881A (en) | Simultaneous recovery commutation current source inverter for AC motors drives | |
| US4636932A (en) | dv/dt Protection circuit device for an AC-DC converter apparatus | |
| CN112448603A (zh) | 电力转换装置 | |
| US4264952A (en) | Inverter apparatus | |
| JP3084645B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JPH0444510B2 (ja) | ||
| JP2528811B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH0526431B2 (ja) | ||
| JPH0336221Y2 (ja) | ||
| JPH0221233B2 (ja) | ||
| SU548930A1 (ru) | Мреобразователь многофазного переменного напр жени в посто нный ток | |
| JPS62217864A (ja) | インバ−タのスナバ回路 | |
| JP3068966B2 (ja) | スナバエネルギ回生装置 |