JPH08223905A - Device for drive gate of gto thyristor - Google Patents
Device for drive gate of gto thyristorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ＧＴＯサイリスタを
半導体スイッチング素子とするインバータ，チョッパ等
のいわゆる半導体電力変換装置に設けられ、ＧＴＯサイ
リスタを所定のタイミングでオン・オフ制御するゲート
駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gate drive device which is provided in a so-called semiconductor power conversion device such as an inverter or a chopper having a GTO thyristor as a semiconductor switching element, and which controls on / off of the GTO thyristor at a predetermined timing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体スイッチング素子の一種であるＧ
ＴＯサイリスタは、他の半導体スイッチング素子と比較
して大きい電力をスイッチングできるため、主に大容量
の電力変換装置に使われている。ＧＴＯサイリスタには
アノード，カソード，およびゲートの３端子があり、ゲ
ートからカソードの向きに電流を流すとアノード・カソ
ード間がオフ状態からオン状態に変化（ターンオンとい
う）して主回路電流の通流が可能になり、また、カソー
ドからゲートの向きに所定の電流を流すとアノード・カ
ソード間がオン状態からオフ状態に変化（ターンオフと
いう）して主回路電流を遮断する。さらに、オン状態を
維持するためにはゲートからカソードの向きに電流を流
し続け、オフ状態を維持するためにはゲート・カソード
間に負電圧（アノード・カソード間逆バイアスともい
う）を印加し続ける必要があるが、制御回路からの指令
に従ってＧＴＯサイリスタをターンオン／ターンオフさ
せる装置をゲート駆動装置と呼び、例えばブリッジ回路
構成された複数のＧＴＯサイリスタでは、ＧＴＯサイリ
スタの数に対応して複数のゲート駆動装置が設けられ
る。2. Description of the Related Art G which is a kind of semiconductor switching device
The TO thyristor is mainly used for a large-capacity power conversion device because it can switch a large amount of electric power as compared with other semiconductor switching elements. The GTO thyristor has three terminals, an anode, a cathode, and a gate. When a current flows from the gate to the cathode, the anode-cathode changes from the off state to the on state (called turn-on) and the main circuit current flows. In addition, when a predetermined current flows from the cathode to the gate, the anode-cathode changes from the on-state to the off-state (called turn-off) to interrupt the main circuit current. Furthermore, in order to maintain the on-state, the current continues to flow from the gate to the cathode, and in order to maintain the off-state, a negative voltage (also called reverse bias between the anode and cathode) is continuously applied between the gate and the cathode. Although it is necessary, a device for turning on / off the GTO thyristor according to a command from the control circuit is called a gate drive device. For example, in the case of a plurality of GTO thyristors configured in a bridge circuit, a plurality of gate drive devices are provided corresponding to the number of GTO thyristors. A device is provided.
【０００３】図４は単相インバータを例に示す従来のＧ
ＴＯサイリスタのゲート駆動装置の構成図であり、主回
路電源２と、その出力側に単相ブリッジ回路構成された
ＧＴＯサイリスタ３とで単相インバータの主回路１が構
成される。ゲート駆動装置１０はブリッジ回路構成され
たＧＴＯサイリスタ３それぞれに対応して設けられ、そ
の出力側がＧＴＯサイリスタ３のゲート端子（Ｇ）・カ
ソード端子（Ｋ）間に接続される。ゲート駆動装置１０
は、外部制御電源１９からの供給電圧を順バイアス電圧
に変換する順バイアス電源部１１，および逆バイアス電
圧に変換する逆バイアス電源部１２と、その出力側に配
されて制御回路９からの制御信号により所定のタイミン
グのゲート信号を発生するＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３
とを備え、このＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３の出力側と
順逆一対の電源部の中間接続点との間にゲートおよびカ
ソードが接続されたＧＴＯサイリスタにゲート信号を供
給する。なお、ゲート駆動装置１０の出力側には必要に
応じてゲート・カソード間（並列）抵抗１４が接続され
る。FIG. 4 is a conventional G showing a single-phase inverter as an example.
FIG. 1 is a configuration diagram of a gate drive device for a TO thyristor, in which a main circuit power supply 2 and a GTO thyristor 3 having a single-phase bridge circuit configuration on an output side thereof constitute a main circuit 1 of a single-phase inverter. The gate driving device 10 is provided corresponding to each of the GTO thyristors 3 having a bridge circuit structure, and the output side thereof is connected between the gate terminal (G) and the cathode terminal (K) of the GTO thyristor 3. Gate drive device 10
Are a forward bias power supply unit 11 for converting the voltage supplied from the external control power supply 19 into a forward bias voltage, a reverse bias power supply unit 12 for converting the voltage into a reverse bias voltage, and control from the control circuit 9 arranged on the output side. ON / OFF signal synthesizer 13 for generating a gate signal at a predetermined timing by a signal
And a gate signal is supplied to the GTO thyristor whose gate and cathode are connected between the output side of the ON / OFF signal synthesizing unit 13 and the intermediate connection point of the pair of forward and reverse power supply units. A gate-cathode (parallel) resistor 14 is connected to the output side of the gate drive device 10 as needed.
【０００４】図５はオフ状態のＧＴＯサイリスタのアノ
ード・カソード間に印加可能な主回路電源電圧値（許容
アノード・カソード間電圧）とゲート・カソード間逆バ
イアス電圧値，ゲート・カソード間抵抗値との関係を示
す特性線図であり、ＧＴＯサイリスタ３のゲート・カソ
ード間に逆バイアス電圧が印加されていれば高く安定し
た許容アノード・カソード間電圧ＶAKの印加が可能であ
るが、逆バイアス電圧が零の場合には許容アノード・カ
ソード間電圧ＶAKにゲート・カソード間抵抗値依存性が
発生し、ゲート・カソード間抵抗値（ＲGK）の増加に逆
比例して許容アノード・カソード間電圧ＶAKが低下する
ことを示している。FIG. 5 shows the main circuit power supply voltage value (allowable anode-cathode voltage) that can be applied between the anode and cathode of the GTO thyristor in the off state, the gate-cathode reverse bias voltage value, and the gate-cathode resistance value. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship of the above. If a reverse bias voltage is applied between the gate and cathode of the GTO thyristor 3, a high and stable allowable anode-cathode voltage V AK can be applied. When is zero, the allowable anode-cathode voltage V AK has a gate-cathode resistance value dependency, and the allowable anode-cathode voltage is inversely proportional to the increase of the gate-cathode resistance value (R GK ). It shows that V AK is reduced.
【０００５】したがって、ＧＴＯサイリスタ３を用いた
電力変換装置では、外部制御電源１９が万一停電する
と、逆バイアス電源部１２の出力電圧が低下してしまう
ため、ＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３でＧＴＯサイリスタ
を安全にターンオフさせるに必要なゲートターンオフ電
圧を発生することが困難になるという事態が発生する。
そこで、このような事態を回避するために、外部制御電
源１９に無停電電源装置を用いて逆バイアス電源部１２
の出力電圧低下そのものを回避する保護対策を施したゲ
ート駆動装置、あるいは逆バイアス電源部１２の出力側
にバックアップ用コンデンサを設けて逆バイアス電源部
１２の出力電圧低下を抑制する保護対策を施したゲート
駆動装置、更には逆バイアス電圧が０ボルトまで低下す
ることを想定してゲート・カソード間並列抵抗１４の抵
抗値ＲGKを予め１００〜２００Ω程度の比較的低い値に
設定するとともに、この抵抗値に対応してＧＴＯサイリ
スタのアノード・カソード間に印加される主回路電源２
の電圧を上記ゲート・カソード間並列抵抗ＲGKに相応し
た許容アノード・カソード間電圧ＶAK以下に抑制する保
護対策を施したゲート駆動装置などが知られている。Therefore, in the power conversion device using the GTO thyristor 3, if the external control power supply 19 should have a power failure, the output voltage of the reverse bias power supply unit 12 will drop, so that the ON / OFF signal synthesizing unit 13 causes the GTO thyristor 3 to operate. A situation occurs in which it becomes difficult to generate the gate turn-off voltage necessary to safely turn off the thyristor.
Therefore, in order to avoid such a situation, an uninterruptible power supply device is used for the external control power supply 19 and the reverse bias power supply unit 12 is used.
Of the output voltage of the reverse bias power supply section 12 is provided with a protective device for preventing the output voltage drop itself of the reverse bias power supply section 12 or a backup capacitor is provided on the output side of the reverse bias power supply section 12 to prevent the output voltage drop of the reverse bias power supply section 12. The resistance value R GK of the gate-cathode parallel resistance 14 is set to a relatively low value of about 100 to 200 Ω in advance, assuming that the gate drive device and the reverse bias voltage are reduced to 0 volt. Main circuit power supply 2 applied between the anode and cathode of the GTO thyristor according to the value
There is known a gate drive device or the like which is provided with a protection measure for suppressing the voltage of the above voltage to an allowable anode-cathode voltage V AK or less corresponding to the gate-cathode parallel resistance R GK .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】外部制御電源１９に無
停電電源装置を用いた従来のゲート駆動装置では、無停
電電源装置が蓄電池などを含み大型かつ高価であるた
め、インバータやチョッパーなどの電力変換装置の大型
化やコスト上昇を招くという問題がある。また、バック
アップ用コンデンサを用いた従来のゲート駆動装置で
は、そのバックアップ時間が停電を検知してゲートター
ンオフ電圧によりＧＴＯサイリスタをターンオフさせた
後、さらに主回路電源電圧を許容アノード・カソード間
電圧ＶAK以下に低下させるに必要な時間と長く、この間
ＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３の出力をバックアップ用コ
ンデンサの蓄積エネルギーによって保持しなければなら
ないため、大容量のバックアップ用コンデンサが必要に
なり、電力変換装置の大型化やコスト上昇を招くという
問題がある。ことに、ＧＴＯサイリスタを用いた電力変
換装置は一般に主回路電源電圧が高く、かつ主回路電源
２が大容量の平滑コンデンサを備えているために、その
放電時間を短縮するための急速放電装置を必要とするた
め、電力変換装置の一層の大型化やコスト上昇を招くと
いう問題がある。In the conventional gate drive device using the uninterruptible power supply device for the external control power supply 19, the uninterruptible power supply device is large and expensive including the storage battery and the like. There is a problem that the conversion device becomes large and the cost increases. Further, in the conventional gate drive device using a backup capacitor, after the backup time is detected when a power failure is detected and the GTO thyristor is turned off by the gate turn-off voltage, the main circuit power supply voltage is further allowed and the anode-cathode voltage V AK is allowed. It takes a long time to reduce the power consumption to below, and during this time, the output of the ON / OFF signal synthesizing unit 13 must be held by the stored energy of the backup capacitor, so a large-capacity backup capacitor is required, and the power conversion device is required. However, there is a problem in that it causes an increase in size and an increase in cost. In particular, a power conversion device using a GTO thyristor generally has a high main circuit power supply voltage, and the main circuit power supply 2 includes a large-capacity smoothing capacitor. Therefore, a quick discharge device for shortening the discharge time is required. Since it is necessary, there is a problem that the size and cost of the power conversion device are further increased.
【０００７】さらに、主回路電源２の電圧を逆バイアス
電圧が０ボルト，ゲート・カソード間並列抵抗ＲGK（例
えば１００〜２００Ω）に相応した許容アノード・カソ
ード間電圧ＶAK以下に抑制する保護対策を施したゲート
駆動装置では、ＧＴＯサイリスタをその最大定格電圧よ
りかなり低い許容アノード・カソード間電圧ＶAKに抑え
て使用することになり、その結果として電力変換装置の
装置容量の低下を招くという不都合が生ずるとともに、
ゲート駆動装置の出力側がゲート・カソード間並列抵抗
１００〜２００Ωによって短絡された状態でＧＴＯサイ
リスタの通常のオンオフ制御を行わなければならないた
めに、ゲート駆動装置の出力容量の増大，およびゲート
・カソード間並列抵抗での発生損失の増大を招くという
問題がある。Further, a protective measure for suppressing the voltage of the main circuit power supply 2 to be equal to or less than the allowable anode-cathode voltage V AK , which corresponds to the reverse bias voltage of 0 V and the gate-cathode parallel resistance R GK (for example, 100 to 200 Ω). In the gate drive device provided with the above, the GTO thyristor is used while being suppressed to an allowable anode-cathode voltage V AK that is considerably lower than its maximum rated voltage, and as a result, the device capacity of the power conversion device is reduced. Occurs,
Since the normal on / off control of the GTO thyristor must be performed in a state where the output side of the gate drive device is short-circuited by the gate-cathode parallel resistance of 100 to 200Ω, the output capacity of the gate drive device is increased and the gate-cathode output is increased. There is a problem that the loss generated in the parallel resistance is increased.
【０００８】この発明の目的は、装置の大型化を招かず
に逆バイアス電圧をバックアップし，許容アノード・カ
ソード間電圧の低下を阻止できるＧＴＯサイリスタの保
護機能を備えたゲート駆動装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a gate drive device having a protective function of a GTO thyristor capable of backing up a reverse bias voltage and preventing a decrease in allowable anode-cathode voltage without increasing the size of the device. It is in.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明のＧＴＯサイリスタのゲート駆動装置
は、外部電源からの供給電圧を順バイアス電圧および逆
バイアス電圧に変換する順逆一対の電源部、およびその
出力側に配されて所定のタイミングのゲート信号を発生
するＯＮ／ＯＦＦ信号合成部とを備え、このＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号合成部の出力側と前記順逆一対の電源部の中間接
続点との間にゲートおよびカソードが接続されたＧＴＯ
サイリスタに前記ゲート信号を供給するゲート駆動装置
において、外部電源からの供給電圧の喪失を検知したと
きターンオフ・ゲート信号の出力を指令する信号をＯＮ
／ＯＦＦ信号合成部に向けて出力する停電検出部と、Ｇ
ＴＯサイリスタがターンオフするまでの間逆バイアス電
圧をバックアップするバックアップコンデンサと、この
バックアップコンデンサの充電電圧が一定レベル以下に
低下したことを検知したとき前記ＧＴＯサイリスタのゲ
ート・カソード間に低抵抗短絡路を形成するＧＴＯサイ
リスタの許容アノード・カソード間電圧向上手段とを備
えるものとする。In order to solve the above problems, a gate driving device for a GTO thyristor according to the present invention is a pair of forward and reverse power supplies for converting a supply voltage from an external power supply into a forward bias voltage and a reverse bias voltage. And an ON / OFF signal synthesizing unit arranged on the output side thereof to generate a gate signal at a predetermined timing.
A GTO having a gate and a cathode connected between the output side of the F signal synthesis section and the intermediate connection point of the pair of forward and reverse power supply sections.
In a gate drive device that supplies the gate signal to a thyristor, when a loss of the supply voltage from an external power supply is detected, a signal for instructing the output of a turn-off gate signal is turned on.
A power failure detection unit that outputs to the ON / OFF signal synthesis unit, and G
A backup capacitor that backs up the reverse bias voltage until the TO thyristor turns off, and a low resistance short circuit between the gate and cathode of the GTO thyristor when it is detected that the charging voltage of the backup capacitor has dropped below a certain level. The GTO thyristor to be formed is provided with an allowable anode-cathode voltage improving means.
【００１０】ここで、ＧＴＯサイリスタの許容アノード
・カソード間電圧向上手段は、バックアップコンデンサ
の充電電圧が一定レベル以下に低下したことを検知して
出力を停止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイア
ス低下検出部の出力停止により閉路する有接点スイッチ
ング回路と、この有接点スイッチング回路の開閉接点に
直列接続された抵抗値の低い抵抗器とを含み、前記有接
点スイッチング回路の開閉接点と抵抗器との直列回路を
ＯＮ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続する。Here, the permissible anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of the backup capacitor below a certain level and stops the output, and a reverse bias decrease detecting section, and this reverse bias. A contact switching circuit that is closed when the output of the drop detection unit is closed, and a resistor having a low resistance value that is connected in series to the contact of the contact switching circuit and has a low resistance value, and the contact of the contact switching circuit and the resistor. The serial circuit of is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing unit.
【００１１】また、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・
カソード間電圧向上手段は、バックアップコンデンサの
充電電圧が一定レベル以下に低下したことを検知して出
力を停止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイアス
低下検出部の出力停止により閉路する有接点スイッチン
グ回路とを含み、前記有接点スイッチング回路の開閉接
点をＯＮ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続す
る。Also, the allowable anode of the GTO thyristor
The cathode-to-cathode voltage improving means includes a reverse bias drop detection unit that detects that the charging voltage of the backup capacitor has dropped below a certain level and stops the output, and contact switching that closes when the output of the reverse bias drop detection unit is stopped. And a circuit, and the switching contact of the contact switching circuit is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing unit.
【００１２】さらに、ＧＴＯサイリスタの許容アノード
・カソード間電圧向上手段は、バックアップコンデンサ
の充電電圧が一定レベル以下に低下したことを検知して
出力を停止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイア
ス低下検出部の出力停止によりオン状態となるノーマリ
オン型半導体スイッチと、このノーマリオン型半導体ス
イッチに直列接続された抵抗値の低い抵抗器とを含み、
前記ノーマリオン型半導体スイッチと抵抗器との直列回
路をＯＮ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続す
る。Further, the permissible anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of the backup capacitor below a certain level and stops the output, and a reverse bias decrease detecting section. A normally-on type semiconductor switch that is turned on by stopping the output of the detection unit, and a resistor having a low resistance value connected in series to the normally-on type semiconductor switch,
A series circuit of the normally-on type semiconductor switch and a resistor is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing unit.
【００１３】そして、ＧＴＯサイリスタの許容アノード
・カソード間電圧向上手段は、バックアップコンデンサ
の充電電圧が一定レベル以下に低下したことを検知して
出力を停止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイア
ス低下検出部の出力停止によりオン状態となるノーマリ
オン型半導体スイッチとを含み、このノーマリオン型半
導体スイッチをＯＮ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列
に接続する。The allowable anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of the backup capacitor to a certain level or less and stops the output, and a reverse bias decrease detecting section. And a normally-on type semiconductor switch which is turned on when the output of the detection section is stopped, and the normally-on type semiconductor switch is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing section.
【００１４】[0014]
【作用】この発明のＧＴＯサイリスタのゲート駆動装置
においては、外部制御電源からの供給電圧の喪失（停
電）を停電検出部が検知してターンオフ・ゲート信号の
出力を指令する信号をＯＮ／ＯＦＦ信号合成部に向けて
出力するとともに、バックアップコンデンサがその充電
電荷の放電によりＧＴＯサイリスタがターンオフするま
でに必要な逆バイアス電圧をバックアップするので、Ｇ
ＴＯサイリスタを確実にターンオフさせる機能が得られ
る。次いで、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソー
ド間電圧向上手段がバックアップコンデンサの充電電圧
の低下を監視することにより、ＧＴＯサイリスタのゲー
ト・カソード間に低抵抗短絡路を形成するので、この低
抵抗短絡路によりＧＴＯサイリスタのゲート・カソード
間逆バイアス電圧は０ボルト近くに低下するものの、ゲ
ート・カソード間並列抵抗値が低減されることによって
ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード間電圧ＶAK
をＧＴＯサイリスタの最大定格電圧近くに引き上げる作
用が発生する。したがって、ＧＴＯサイリスタのアノー
ド・カソード間には引き上げられた許容アノード・カソ
ード間電圧に相応した外部制御電源電圧を印加すること
が可能になる。In the gate driving device for the GTO thyristor according to the present invention, the power failure detection unit detects the loss (power failure) of the supply voltage from the external control power source, and outputs the ON / OFF signal for instructing the output of the turn-off gate signal. Since the backup capacitor backs up the reverse bias voltage required until the GTO thyristor is turned off by discharging the charge, the backup capacitor outputs it to the combining unit.
The function to reliably turn off the TO thyristor is obtained. Then, the allowable anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor monitors the decrease of the charging voltage of the backup capacitor to form a low resistance short circuit path between the gate and cathode of the GTO thyristor. Although the reverse bias voltage between the gate and cathode of the GTO thyristor drops to near 0 volt, the allowable anode-cathode voltage V AK of the GTO thyristor is reduced by reducing the parallel resistance value between the gate and cathode.
Is generated near the maximum rated voltage of the GTO thyristor. Therefore, it becomes possible to apply an external control power supply voltage corresponding to the increased allowable anode-cathode voltage between the anode and cathode of the GTO thyristor.
【００１５】ここで、ＧＴＯサイリスタの許容アノード
・カソード間電圧向上手段は、バックアップコンデンサ
の充電電圧が一定レベル以下に低下したことを逆バイア
ス低下検出部が検知して出力を停止し、この逆バイアス
低下検出部の出力停止により有接点スイッチング回路の
開閉接点が閉路し、この有接点スイッチング回路の開閉
接点に直列接続された抵抗値の低い抵抗器をＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号合成部の出力側に並列に接続して低抵抗短絡路を
形成するので、ＧＴＯサイリスタのゲート・カソード間
逆バイアス電圧が０ボルト近くに低下すると同時に、低
抵抗短絡路によりゲート・カソード間並列抵抗値が低減
され、これに伴ってＧＴＯサイリスタの許容アノード・
カソード間電圧ＶAKがＧＴＯサイリスタの最大定格電圧
近くに引き上げられる。したがって、ＧＴＯサイリスタ
のアノード・カソード間には引き上げられた許容アノー
ド・カソード間電圧に相応した外部制御電源電圧を印加
することが可能になる。ここで、バックアップコンデン
サの充電電圧の低下により逆バイアス低下検出部が出力
を停止し、この逆バイアス低下検出部の出力停止により
有接点スイッチング回路の開閉接点が閉路するよう構成
したことにより、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カ
ソード間電圧向上手段はその保護動作時に駆動電力を必
要としないので、停電時にも安定かつ確実な保護機能が
長時間に渡って保持される。Here, in the allowable anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor, the reverse bias drop detecting unit detects that the charging voltage of the backup capacitor has dropped below a certain level, and stops the output. The switching contact of the reed switching circuit is closed due to the output stop of the drop detection unit, and the low resistance resistor connected in series to the switching contact of the reed switching circuit is turned ON / OF.
Since a low resistance short circuit is formed by connecting in parallel to the output side of the F signal synthesizing unit, the reverse bias voltage between the gate and cathode of the GTO thyristor drops to near 0 volt, and at the same time, the low resistance short circuit causes a short circuit between the gate and cathode. The parallel resistance is reduced, and the allowable anode of the GTO thyristor
The cathode voltage V AK is raised to near the maximum rated voltage of the GTO thyristor. Therefore, it becomes possible to apply an external control power supply voltage corresponding to the increased allowable anode-cathode voltage between the anode and cathode of the GTO thyristor. Here, the reverse bias drop detection unit stops the output due to the drop in the charging voltage of the backup capacitor, and the GTO thyristor is configured so that the open / close contact of the contact switching circuit is closed by the output stop of the reverse bias drop detection unit. Since the permissible anode-cathode voltage improving means of (1) does not require drive power during its protection operation, a stable and reliable protection function is maintained for a long time even in the event of power failure.
【００１６】また、有接点スイッチング回路の開閉接点
に直列接続された抵抗値の低い抵抗器は省略してもよ
く、この場合はＧＴＯサイリスタのゲート・カソード間
が開閉接点により短絡された状態になるので、ＧＴＯサ
イリスタの許容アノード・カソード間電圧ＶAKをＧＴＯ
サイリスタの最大定格電圧により近く維持してＧＴＯサ
イリスタの損傷をより確実に防止する機能が得られる。A resistor having a low resistance value, which is connected in series to the open / close contact of the contact switching circuit, may be omitted. In this case, the gate and cathode of the GTO thyristor are short-circuited by the open / close contact. Therefore, the allowable anode-cathode voltage V AK of the GTO thyristor is
The function of maintaining closer to the maximum rated voltage of the thyristor and more reliably preventing damage to the GTO thyristor is obtained.
【００１７】さらに、逆バイアス低下検出部，および有
接点スイッチング回路の開閉接点と抵抗値の低い抵抗器
との直列回路で構成されるＧＴＯサイリスタの許容アノ
ード・カソード間電圧向上手段は、その有接点スイッチ
ング回路を逆バイアス低下検出部の出力停止によりオン
状態となるノーマリオン型半導体スイッチに置き換えて
も開閉接点を用いたと同様の機能が得られる。そして、
ノーマリオン型半導体スイッチに直列接続される抵抗値
の低い抵抗器を省略した場合についても同様である。Further, the permissible anode-cathode voltage improving means of the GTO thyristor, which is constituted by a series circuit of a reverse bias drop detecting section and a switching contact of a contact switching circuit and a resistor having a low resistance value, has its contact. Even if the switching circuit is replaced with a normally-on type semiconductor switch that is turned on when the output of the reverse bias drop detection unit is stopped, the same function as using the switching contact can be obtained. And
The same applies when the resistor having a low resistance value connected in series to the normally-on type semiconductor switch is omitted.
【００１８】[0018]
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例になるＧＴＯサイリスタのゲー
ト駆動装置の構成図であり、従来例と同じ参照符号を付
けた部材は従来例のそれと同じ機能をもつので、その説
明を省略する。図において、外部制御電源１９からの供
給電圧を順バイアス電圧に変換する順バイアス電源部１
１，および逆バイアス電圧に変換する逆バイアス電源部
１２と、その出力側に配されて制御回路９からの制御信
号により所定のタイミングのターンオン・ゲート信号お
よびターンオフ・ゲート信号を交互にＧＴＯサイリスタ
３に向けて出力するＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３とを基
本構成とするゲート駆動装置２０は、順バイアス電源部
１１および逆バイアス電源部１２の入力側に共通に外部
制御電源１９からの供給電圧の喪失を検知したときター
ンオフ・ゲート信号の出力を指令する信号ＶOFF をＯＮ
／ＯＦＦ信号合成部１３に向けて出力する停電検出部２
１と、逆バイアス電源部１２の出力側に設けられＧＴＯ
サイリスタ３がターンオフするまでの間逆バイアス電圧
をバックアップするバックアップコンデンサ２２と、こ
のバックアップコンデンサの充電電圧ＶC が一定レベル
以下に低下したときＧＴＯサイリスタのゲート・カソー
ド間に低抵抗短絡路を形成するＧＴＯサイリスタの許容
アノード・カソード間電圧向上手段２３とを備える。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.
FIG. 1 is a block diagram of a gate drive device for a GTO thyristor according to an embodiment of the present invention. Since members having the same reference numerals as those in the conventional example have the same functions as those in the conventional example, the description thereof will be omitted. In the figure, a forward bias power supply unit 1 for converting a supply voltage from an external control power supply 19 into a forward bias voltage.
1, and a reverse bias power supply section 12 for converting into a reverse bias voltage, and a GTO thyristor 3 which is arranged on the output side thereof and alternately turns on and off a turn-on gate signal at a predetermined timing by a control signal from a control circuit 9. A gate drive device 20 having a basic configuration of an ON / OFF signal synthesizing unit 13 that outputs a voltage to the forward bias power supply unit 11 and a reverse bias power supply unit 12 has a common supply voltage from an external control power supply 19. When the loss is detected, turn on the signal V OFF that commands the output of the turn-off gate signal
Power failure detection unit 2 that outputs to the / OFF signal synthesis unit 13
1 and the GTO provided on the output side of the reverse bias power supply unit 12.
A low-resistance short circuit is formed between the backup capacitor 22 that backs up the reverse bias voltage until the thyristor 3 is turned off, and the gate-cathode of the GTO thyristor when the charging voltage V C of the backup capacitor drops below a certain level. And a permissible anode-cathode voltage improving means 23 of the GTO thyristor.
【００１９】この実施例の場合、ＧＴＯサイリスタの許
容アノード・カソード間電圧向上手段２３は、バックア
ップコンデンサ２２の充電電圧ＶC が一定レベル以下に
低下したことを検知して出力を停止する逆バイアス低下
検出部２４と、この逆バイアス低下検出部の出力停止に
より閉路する有接点スイッチング回路２５と、この有接
点スイッチング回路の開閉接点に直列接続された抵抗値
の低い抵抗器２６とを含み、有接点スイッチング回路２
５の開閉接点と抵抗器２６との直列回路をＯＮ／ＯＦＦ
信号合成部１３の出力側に並列に接続するよう構成され
る。なお、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード
間電圧向上手段２３は、例えば逆バイアス低下検出部２
４に入力抵抗の高くしきい値以下で出力を停止するコン
パレータを用い、有接点スイッチング回路２５をコンパ
レータの出力停止により閉路するオンオフ接点を有する
不足電圧リレーを用い、さらに抵抗器２６の抵抗値を数
Ω〜数十Ωと従来装置のゲート・カソード間並列抵抗１
４の抵抗値より１桁以上低い抵抗値に設定する。また、
逆バイアス低下検出部２４に不足電圧リレーを用い、そ
の開閉接点を抵抗器２６に直列接続するよう構成しても
よい。In the case of this embodiment, the allowable anode-cathode voltage improving means 23 of the GTO thyristor detects the decrease of the charging voltage V C of the backup capacitor 22 to a certain level or less and stops the output to reduce the reverse bias. The detection unit 24, a contact switching circuit 25 that is closed by the output stop of the reverse bias decrease detection unit, and a resistor 26 having a low resistance value that is connected in series to the open / close contact of the contact switching circuit. Switching circuit 2
ON / OFF the series circuit of the switching contact of No. 5 and the resistor 26
It is configured to be connected in parallel to the output side of the signal synthesizer 13. The allowable anode-cathode voltage improving means 23 of the GTO thyristor is, for example, the reverse bias decrease detecting section 2
4, a comparator that has a high input resistance and stops the output below a threshold value is used, and an undervoltage relay having an on-off contact that closes the contact switching circuit 25 by stopping the output of the comparator is used. Several Ω to several tens of Ω and conventional gate-cathode parallel resistance 1
Set a resistance value that is one digit lower than the resistance value of 4. Also,
An undervoltage relay may be used for the reverse bias drop detection unit 24, and its open / close contact may be connected in series to the resistor 26.
【００２０】このように構成されたゲート駆動装置２０
が定常運転中は、逆バイアス電源部１２によりバックア
ップコンデンサ２２が充電電圧ＶC に充電され、逆バイ
アス低下検出部２４の出力により有接点スイッチング回
路が励磁され開閉接点２５ｂが開路した状態となるた
め、ＧＴＯサイリスタ３のゲート・カソード間はＯＮ／
ＯＦＦ信号合成部１３の出力抵抗などによって決まる比
較的高い抵抗値を保持してＧＴＯサイリスタ３のオン・
オフ制御が行われる。The gate drive device 20 constructed as described above
During normal operation, the backup capacitor 22 is charged to the charging voltage V C by the reverse bias power supply unit 12, and the contact switching circuit is excited by the output of the reverse bias drop detection unit 24 to open the open / close contact 25b. , ON between gate and cathode of GTO thyristor 3
When the GTO thyristor 3 is turned on while maintaining a relatively high resistance value determined by the output resistance of the OFF signal synthesis unit 13 and the like.
The off control is performed.
【００２１】一方、外部制御電源１９からの電力供給の
喪失は停電検出部２１で検出され、ターンオフ・ゲート
信号の出力を指令する信号ＶOFF をＯＮ／ＯＦＦ信号合
成部１３に向けて出力するとともに、バックアップコン
デンサ２２がその充電電荷の放電によりＧＴＯサイリス
タがターンオフするまでに必要な逆バイアス電圧をバッ
クアップするので、ＧＴＯサイリスタを確実にターンオ
フさせることができる。また、ＧＴＯサイリスタの許容
アノード・カソード間電圧向上手段２３は、その逆バイ
アス低下検出部２４がＧＴＯサイリスタのターンオフを
バックアップコンデンサ２２の充電電圧が一定レベル以
下に低下することにより検知してその出力を停止するの
で、この逆バイアス低下検出部２４の出力停止により有
接点スイッチング回路２５の開閉接点２５ｂが閉路し、
この有接点スイッチング回路の開閉接点に直列接続され
た抵抗値の低い抵抗器２６をＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１
３の出力側に並列に接続して低抵抗短絡路を形成する。
その結果、ＧＴＯサイリスタ３のＧＫ間逆バイアス電圧
は低抵抗短絡路により０ボルト近くに低下するものの、
図５から明らかなように、低抵抗短絡路によりゲート・
カソード間並列抵抗値が例えば零近くに低減され、これ
に伴ってＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード間
電圧ＶAKがＧＴＯサイリスタの最大定格電圧近くに引き
上げられ、かつこの状態を停電が回復するまで維持する
ことができる。On the other hand, the loss of the power supply from the external control power source 19 is detected by the power failure detecting section 21, and the signal V OFF for instructing the output of the turn-off gate signal is output to the ON / OFF signal synthesizing section 13. Since the backup capacitor 22 backs up the reverse bias voltage required until the GTO thyristor is turned off by discharging the charged charge, the GTO thyristor can be reliably turned off. Further, in the allowable anode-cathode voltage improving means 23 of the GTO thyristor, the reverse bias drop detecting section 24 detects the turn-off of the GTO thyristor when the charging voltage of the backup capacitor 22 drops below a certain level and outputs its output. Since the output of the reverse bias drop detection unit 24 is stopped, the open / close contact 25b of the contact switching circuit 25 is closed.
The resistor 26 having a low resistance value connected in series to the open / close contact of the contact switching circuit is turned on / off by the signal synthesizing unit 1.
3 connected in parallel to the output side to form a low resistance short circuit.
As a result, the reverse bias voltage between GKs of the GTO thyristor 3 drops to near 0 volt due to the low resistance short circuit,
As is clear from Fig. 5, the gate
The parallel resistance value between the cathodes is reduced to, for example, near zero, and accordingly, the allowable anode-cathode voltage V AK of the GTO thyristor is raised to near the maximum rated voltage of the GTO thyristor, and this state is maintained until the power failure is restored. can do.
【００２２】したがって、ゲート駆動装置２０において
は、外部制御電源１９に無停電電源装置を用いる必要も
なく、また、バックアップコンデンサ２２もＧＴＯサイ
リスタをターンオフさせるまでに必要な容量で済み、か
つ主回路電源２の大容量平滑コンデンサの放電時間を短
縮するための急速放電装置も必要としないため、電力変
換装置の大型化やコスト上昇を招くという従来技術の問
題点を排除できる利点が得られる。さらに、低抵抗短絡
路の形成によってＧＴＯサイリスタの許容アノード・カ
ソード間電圧ＶAKがＧＴＯサイリスタの最大定格電圧近
くに引き上げられるので、主回路電源２の電圧を引き上
げられた許容アノード・カソード間電圧ＶAKに相当する
レベルに高めることが可能になり、ＧＴＯサイリスタを
その最大定格電圧よりかなり低い許容アノード・カソー
ド間電圧ＶAKに抑えて使用するという従来技術の問題点
が排除され、ＧＴＯサイリスタの最大定格電圧に見合っ
た装置容量の電力変換装置を経済的にも有利に提供でき
る利点が得られる。なお、定常運転中は低抵抗短絡路が
開路状態にあり、ゲート・カソード間並列抵抗が従来の
１００〜２００Ωより高い状態でＧＴＯサイリスタの通
常のオンオフ制御を行えるので、従来技術で問題になっ
たゲート駆動装置の出力容量の増大，およびゲート・カ
ソード間並列抵抗での発生損失の増大を回避できるとい
う利点も得られる。Therefore, in the gate drive device 20, it is not necessary to use an uninterruptible power supply device for the external control power supply 19, and the backup capacitor 22 has a capacity necessary for turning off the GTO thyristor, and the main circuit power supply is also available. Since the rapid discharging device for shortening the discharging time of the large-capacity smoothing capacitor No. 2 is not required, there is an advantage that the problem of the conventional technique that the size and cost of the power conversion device are increased can be eliminated. Further, since the allowable anode-cathode voltage VAK of the GTO thyristor is raised to near the maximum rated voltage of the GTO thyristor by forming the low resistance short circuit, the voltage of the main circuit power supply 2 is raised and the allowable anode-cathode voltage VAK is increased. It becomes possible to raise the level to the level equivalent to AK, and the problem of the prior art of suppressing the use of the GTO thyristor to the allowable anode-cathode voltage V AK which is considerably lower than its maximum rated voltage is eliminated, and the maximum GTO thyristor is eliminated. The advantage that a power conversion device having a device capacity corresponding to the rated voltage can be economically advantageously provided is obtained. In addition, since the low resistance short circuit is open during the steady operation and the normal ON / OFF control of the GTO thyristor can be performed in the state where the parallel resistance between the gate and the cathode is higher than the conventional 100 to 200Ω, this is a problem in the conventional technology. There is also an advantage that it is possible to avoid an increase in output capacitance of the gate drive device and an increase in loss generated in the parallel resistance between the gate and the cathode.
【００２３】また、ゲート駆動装置２０において、抵抗
値の低い抵抗器２６を省略することも可能であり、この
場合開閉接点２５ｂによりＯＮ／ＯＦＦ信号合成部１３
の出力側に短絡路が形成され、これに伴ってＧＴＯサイ
リスタ３の許容アノード・カソード間電圧ＶAKをＧＴＯ
サイリスタの最大定格電圧により近い電圧に引き上げら
れるので、ＧＴＯサイリスタの最大定格電圧に見合った
装置容量の電力変換装置を経済的にも有利に提供できる
利点が得られる。Further, in the gate drive device 20, the resistor 26 having a low resistance value can be omitted. In this case, the ON / OFF signal synthesizing section 13 is constituted by the opening / closing contact 25b.
A short circuit is formed on the output side of the GTO, and accordingly the allowable anode-cathode voltage V AK of the GTO thyristor 3 is changed to the GTO.
Since the voltage is raised to be closer to the maximum rated voltage of the thyristor, there is an advantage that an electric power conversion device having a device capacity corresponding to the maximum rated voltage of the GTO thyristor can be economically advantageously provided.
【００２４】図２はこの発明の異なる実施例になるＧＴ
Ｏサイリスタのゲート駆動装置の要部を示す構成図であ
り、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード間電圧
向上手段３０は、バックアップコンデンサの充電電圧が
一定レベル以下に低下したことを検知して出力を停止す
る例えばコンパレータからなる逆バイアス低下検出部２
４と、この逆バイアス低下検出部２４の出力停止により
オン状態となるノーマリオン型半導体スイッチ３５と、
このノーマリオン型半導体スイッチ３５に直列接続され
た抵抗値の低い抵抗器２６とを含み、ノーマリオン型半
導体スイッチと抵抗器との直列回路をＯＮ／ＯＦＦ信号
合成部１３の出力側に並列に接続するよう構成されてい
る。このように、前述の有接点スイッチング回路２５を
ノーマリオン型半導体スイッチ３５に置き換えてもその
許容アノード・カソード間電圧向上手段としての機能に
変わりはないが、定常運転中におけるノーマリオン型半
導体スイッチ３５の消費電力が少なくて済み、かつ小型
化できるという利点が得られる。FIG. 2 shows a GT according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a main part of a gate driving device of an O thyristor, in which an allowable anode-cathode voltage improving means 30 of a GTO thyristor detects that the charging voltage of a backup capacitor has dropped below a certain level and stops output. Reverse bias drop detecting unit 2 including, for example, a comparator
4 and a normally-on type semiconductor switch 35 that is turned on by stopping the output of the reverse bias drop detection unit 24,
This normally-on type semiconductor switch 35 is connected in series with a resistor 26 having a low resistance value, and a series circuit of the normally-on type semiconductor switch and the resistor is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing unit 13. Is configured to. As described above, even if the contact switching circuit 25 described above is replaced with the normally-on type semiconductor switch 35, the function as the means for improving the allowable anode-cathode voltage does not change, but the normally-on type semiconductor switch 35 during the steady operation. The advantages are that it consumes less power and can be miniaturized.
【００２５】図３はこの発明のさらに異なる実施例にな
るＧＴＯサイリスタのゲート駆動装置の要部を示す構成
図であり、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード
間電圧向上手段３０においてノーマリオン型半導体スイ
ッチ３５に直列接続された抵抗値の低い抵抗器２６を省
略した点が前述の実施例と異なっており、ノーマリオン
型半導体スイッチ３５がＧＴＯサイリスタのゲート・カ
ソード間に短絡路を形成することにより、ＧＴＯサイリ
スタ３の許容アノード・カソード間電圧ＶAKをＧＴＯサ
イリスタの最大定格電圧により近い電圧に引き上げ、Ｇ
ＴＯサイリスタの最大定格電圧に見合った装置容量の電
力変換装置を経済的にも有利に提供できる利点が得られ
る。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of a gate driving device of a GTO thyristor according to a further different embodiment of the present invention. In the allowable anode-cathode voltage improving means 30 of the GTO thyristor, a normally-on type semiconductor switch 35 is provided. This is different from the above-described embodiment in that the low resistance resistor 26 connected in series to the GTO thyristor is formed by forming a short circuit between the gate and cathode of the GTO thyristor. Raise the allowable anode-cathode voltage V AK of the thyristor 3 to a voltage closer to the maximum rated voltage of the GTO thyristor.
There is an advantage that a power conversion device having a device capacity corresponding to the maximum rated voltage of the TO thyristor can be economically advantageously provided.
【００２６】[0026]
【発明の効果】この発明のＧＴＯサイリスタのゲート駆
動装置は前述のように、外部制御電源の停電を停電検出
部で検出し、バックアップコンデンサの放電を借りてＧ
ＴＯサイリスタをターンオフさせ、しかる後許容アノー
ド・カソード間電圧向上手段によりＧＴＯサイリスタの
ゲート・カソード間に低抵抗短絡路を形成することによ
り、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・カソード間電圧
をＧＴＯサイリスタの最大定格電圧近く迄高めるよう構
成した。その結果、従来技術で必要とした無停電電源装
置，急速放電装置を用いる必要もなく、また、バックア
ップコンデンサの容量も少なくて済むため電力変換装置
の大型化やコスト上昇を招くという従来技術の問題点が
排除されるとともに、低抵抗短絡路の形成によってＧＴ
Ｏサイリスタの許容アノード・カソード間電圧ＶAKをＧ
ＴＯサイリスタの最大定格電圧近くに引き上げられるの
で、ＧＴＯサイリスタの最大定格電圧に見合った装置容
量の電力変換装置を経済的にも有利に提供することがで
きる。As described above, the gate driving device for the GTO thyristor of the present invention detects the power failure of the external control power source by the power failure detecting section and borrows the discharge of the backup capacitor to reduce the G
By turning off the TO thyristor, and then forming a low resistance short circuit between the gate and cathode of the GTO thyristor by means of the allowable anode-cathode voltage improving means, the allowable anode-cathode voltage of the GTO thyristor is set to the maximum rating of the GTO thyristor. It was configured to raise the voltage to near the voltage level. As a result, there is no need to use the uninterruptible power supply device and the rapid discharge device required in the conventional technique, and the capacity of the backup capacitor is small, which causes an increase in the size and cost of the power conversion device. GT is eliminated by eliminating points and forming a low resistance short circuit
O Allow the anode-cathode voltage V AK of the thyristor to G
Since the voltage is raised to near the maximum rated voltage of the TO thyristor, it is possible to economically advantageously provide a power conversion device having a device capacity corresponding to the maximum rated voltage of the GTO thyristor.
【００２７】また、許容アノード・カソード間電圧向上
手段に停電時に出力を停止する逆バイアス低下検出部、
およびこの出力停止により閉路して低抵抗短絡路を形成
する有接点スイッチング回路またはノーマリオン型半導
体スイッチを組み合わせて用いたことにより、停電時に
維持電力を必要とせずに低抵抗短絡路を安定して形成し
て許容アノード・カソード間電圧を向上する機能が得ら
れるとともに、定常運転中は低抵抗短絡路が開路状態に
あり、従来技術で問題になったゲート駆動装置の出力容
量の増大，およびゲート・カソード間並列抵抗での発生
損失の増大を回避できるという利点も得られる。Further, a reverse bias drop detecting section for stopping the output at the time of power failure in the allowable anode-cathode voltage improving means,
And by using in combination with a contact switching circuit or a normally-on type semiconductor switch that forms a low resistance short circuit by closing this output, it is possible to stabilize the low resistance short circuit without requiring maintenance power during a power failure. It has the function of improving the allowable anode-cathode voltage by forming it, and the low resistance short circuit is open during the steady operation, which increases the output capacity of the gate drive device and the gate -There is also an advantage that it is possible to avoid an increase in loss caused by parallel resistance between the cathodes.
【００２８】さらに、抵抗値の低い抵抗器を省略して短
絡路を形成すれば、ＧＴＯサイリスタの許容アノード・
カソード間電圧ＶAKをＧＴＯサイリスタの最大定格電圧
により近い電圧に引き上げ、ＧＴＯサイリスタの最大定
格電圧に見合った装置容量の大きい電力変換装置を経済
的にも有利に提供できる利点が得られる。Furthermore, if a resistor having a low resistance value is omitted and a short-circuit path is formed, the allowable anode of the GTO thyristor
The advantage is that the cathode-to-cathode voltage V AK can be raised to a voltage closer to the maximum rated voltage of the GTO thyristor, and a power conversion device having a large device capacity corresponding to the maximum rated voltage of the GTO thyristor can be economically advantageously provided.
【図１】この発明の実施例になるＧＴＯサイリスタのゲ
ート駆動装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a gate drive device for a GTO thyristor according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の異なる実施例になるＧＴＯサイリス
タのゲート駆動装置の要部を示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a main part of a gate drive device of a GTO thyristor according to another embodiment of the present invention.
【図３】この発明のさらに異なる実施例になるＧＴＯサ
イリスタのゲート駆動装置の要部を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a main part of a gate drive device of a GTO thyristor according to a further different embodiment of the present invention.
【図４】単相インバータを例に示す従来のＧＴＯサイリ
スタのゲート駆動装置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional GTO thyristor gate drive device showing a single-phase inverter as an example.
【図５】オフ状態のＧＴＯサイリスタのアノード・カソ
ード間に印加可能な主回路電源電圧値（許容アノード・
カソード間電圧）とゲート・カソード間逆バイアス電圧
値，ゲート・カソード間抵抗値との関係を示す特性線図FIG. 5 is a main circuit power supply voltage value that can be applied between the anode and cathode of the GTO thyristor in the off state (allowable anode
Characteristic diagram showing the relationship between (cathode voltage), gate-cathode reverse bias voltage value, and gate-cathode resistance value
１ 単層インバータ回路 ２ 主回路電源 ３ ＧＴＯサイリスタ ５ 交流出力端子 ９ 制御回路 １０ ゲート駆動装置 １１ 順バイアス電源部 １２ 逆バイアス電源部 １３ ＯＮ／ＯＦＦ信号合成部 １４ ゲート・カソード間並列抵抗 １９ 外部制御電源 ２０ ゲート駆動装置 ２１ 停電検出部 ２２ バックアップコンデンサ ２３ 許容アノード・カソード間電圧向上手段 ２４ 逆バイアス低下検出部 ２５ 有接点スイッチング回路 ２６ 抵抗値の低い抵抗器 ３０ ゲート駆動装置 ３５ ノーマリオン型半導体スイッチ 1 Single Layer Inverter Circuit 2 Main Circuit Power Supply 3 GTO Thyristor 5 AC Output Terminal 9 Control Circuit 10 Gate Drive Device 11 Forward Bias Power Supply Section 12 Reverse Bias Power Supply Section 13 ON / OFF Signal Combining Section 14 Gate-Cathode Parallel Resistance 19 External Control Power supply 20 Gate drive device 21 Power failure detection unit 22 Backup capacitor 23 Allowable anode-cathode voltage improvement unit 24 Reverse bias drop detection unit 25 Reed contact switching circuit 26 Low resistance resistor 30 Gate drive device 35 Normally-on type semiconductor switch
Claims (5)
および逆バイアス電圧に変換する順逆一対の電源部、お
よびその出力側に配されて所定のタイミングのゲート信
号を発生するＯＮ／ＯＦＦ信号合成部とを備え、このＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号合成部の出力側と前記順逆一対の電源部
の中間接続点との間にゲートおよびカソードが接続され
たＧＴＯサイリスタに前記ゲート信号を供給するゲート
駆動装置において、外部電源からの供給電圧の喪失を検
知したときターンオフ・ゲート信号の出力を指令する信
号をＯＮ／ＯＦＦ信号合成部に向けて出力する停電検出
部と、ＧＴＯサイリスタがターンオフするまでの間逆バ
イアス電圧をバックアップするバックアップコンデンサ
と、このバックアップコンデンサの充電電圧が一定レベ
ル以下に低下したことを検知したとき前記ＧＴＯサイリ
スタのゲート・カソード間に低抵抗短絡路を形成するＧ
ＴＯサイリスタの許容アノード・カソード間電圧向上手
段とを備えたことを特徴とするＧＴＯサイリスタのゲー
ト駆動装置。1. A pair of forward / reverse power supply units for converting a supply voltage from an external power supply into a forward bias voltage and a reverse bias voltage, and an ON / OFF signal combination arranged on the output side thereof to generate a gate signal at a predetermined timing. And O
A gate driving device for supplying the gate signal to a GTO thyristor having a gate and a cathode connected between the output side of the N / OFF signal synthesizing unit and the intermediate connection point of the pair of forward and reverse power supply units. When a voltage loss is detected, a signal to instruct the output of the turn-off gate signal is output to the ON / OFF signal combining unit, and a backup capacitor that backs up the reverse bias voltage until the GTO thyristor turns off. And forming a low resistance short circuit between the gate and cathode of the GTO thyristor when it is detected that the charging voltage of the backup capacitor has dropped below a certain level.
A gate drive device for a GTO thyristor, comprising: means for increasing the allowable anode-cathode voltage of the TO thyristor.
ド間電圧向上手段は、バックアップコンデンサの充電電
圧が一定レベル以下に低下したことを検知して出力を停
止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイアス低下検
出部の出力停止により閉路する有接点スイッチング回路
と、この有接点スイッチング回路の開閉接点に直列接続
された抵抗値の低い抵抗器とを含み、前記有接点スイッ
チング回路の開閉接点と抵抗器との直列回路がＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続されたことを特徴
とする請求項１記載のＧＴＯサイリスタのゲート駆動装
置。2. The allowable anode-cathode voltage improving means of a GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of a backup capacitor below a certain level, and stops the output, and a reverse bias decrease detecting section. A contact switching circuit that closes when the output of the detection unit is closed, and a resistor having a low resistance value connected in series to the contact of the contact switching circuit and having a low resistance value. Series circuit is ON / O
2. The gate driving device for a GTO thyristor according to claim 1, wherein the gate driving device is connected in parallel to the output side of the FF signal synthesis unit.
ド間電圧向上手段は、バックアップコンデンサの充電電
圧が一定レベル以下に低下したことを検知して出力を停
止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイアス低下検
出部の出力停止により閉路する有接点スイッチング回路
とを含み、前記有接点スイッチング回路の開閉接点がＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続されたこと
を特徴とする請求項１記載のＧＴＯサイリスタのゲート
駆動装置。3. The allowable anode-cathode voltage improving means of a GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of a backup capacitor to a certain level or lower, and stops the output, and a reverse bias decrease detector, and this reverse bias decrease. A contact switching circuit that closes when the output of the detection unit is stopped.
2. The gate drive device for a GTO thyristor according to claim 1, wherein the gate drive device is connected in parallel to the output side of the N / OFF signal synthesizing unit.
ド間電圧向上手段は、バックアップコンデンサの充電電
圧が一定レベル以下に低下したことを検知して出力を停
止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイアス低下検
出部の出力停止によりオン状態となるノーマリオン型半
導体スイッチと、このノーマリオン型半導体スイッチに
直列接続された抵抗値の低い抵抗器とを含み、前記ノー
マリオン型半導体スイッチと抵抗器との直列回路がＯＮ
／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続されたことを
特徴とする請求項１記載のＧＴＯサイリスタのゲート駆
動装置。4. The allowable anode-cathode voltage improving means of a GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of a backup capacitor below a certain level and stops output, and a reverse bias decrease detecting section. A normally-on semiconductor switch that is turned on when the output of the detection unit is stopped, and a resistor having a low resistance value that is connected in series to the normally-on semiconductor switch, and the normally-on semiconductor switch and the resistor are connected in series. Circuit is ON
The gate drive device for a GTO thyristor according to claim 1, wherein the gate drive device is connected in parallel to the output side of the / OFF signal synthesizing unit.
ド間電圧向上手段は、バックアップコンデンサの充電電
圧が一定レベル以下に低下したことを検知して出力を停
止する逆バイアス低下検出部と、この逆バイアス低下検
出部の出力停止によりオン状態となるノーマリオン型半
導体スイッチとを含み、このノーマリオン型半導体スイ
ッチがＯＮ／ＯＦＦ信号合成部の出力側に並列に接続さ
れたことを特徴とする請求項１記載のＧＴＯサイリスタ
のゲート駆動装置。5. A permissible anode-cathode voltage improving means of a GTO thyristor detects a decrease in the charging voltage of a backup capacitor to a certain level or less and stops output, and a reverse bias decrease detecting section. 2. A normally-on type semiconductor switch that is turned on when the output of the detection section is stopped, and the normally-on type semiconductor switch is connected in parallel to the output side of the ON / OFF signal synthesizing section. Gate drive device for GTO thyristor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026418A JPH08223905A (en) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Device for drive gate of gto thyristor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026418A JPH08223905A (en) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Device for drive gate of gto thyristor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08223905A true JPH08223905A (en) | 1996-08-30 |
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ID=12192995
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7026418A Pending JPH08223905A (en) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Device for drive gate of gto thyristor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08223905A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011139590A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Sanken Electric Co Ltd | Current type inverter |
| CN108092491A (en) * | 2018-01-02 | 2018-05-29 | 清华大学 | Electric power management circuit applied to GCT device gate-drives |
| CN109802665A (en) * | 2019-04-01 | 2019-05-24 | 广东迪控电子科技有限公司 | Intelligent thyristor switch and throttling driving method |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP7026418A patent/JPH08223905A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011139590A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Sanken Electric Co Ltd | Current type inverter |
| US8760890B2 (en) | 2009-12-28 | 2014-06-24 | Sanken Electric Co., Ltd. | Current source inverter |
| CN108092491A (en) * | 2018-01-02 | 2018-05-29 | 清华大学 | Electric power management circuit applied to GCT device gate-drives |
| CN108092491B (en) * | 2018-01-02 | 2024-03-12 | 清华大学 | Power management circuit applied to GCT device gate electrode drive |
| CN109802665A (en) * | 2019-04-01 | 2019-05-24 | 广东迪控电子科技有限公司 | Intelligent thyristor switch and throttling driving method |
| CN109802665B (en) * | 2019-04-01 | 2024-01-30 | 广东迪控电子科技有限公司 | Intelligent thyristor switch and throttle driving method |
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