JPS6074928A - Protecting circuit of semiconductor switch - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体スイッチ例えは変圧器の夕・ノブ切替
器に使用される逆並列４１□イリスタスイ・ノチの保護
回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a protection circuit for an anti-parallel 41□ iris switch used in a semiconductor switch, such as a switch/knob switch of a transformer.

し従来技術〕 第１図は夕５・ブ切換器の半導体スイッチに設けられた
保護回路の従来例を示したもので、１しコ゛タップ切換
変圧器であって、切換タップＩＡ、Ｉ　Ｂを有し７てい
る。２Ａ、２Ｂはタップ切換器の開閉素子である逆並列
サイリスクスイッチであって、切換タップＩＡ、ＩＢに
接続されており、サイリスタ５ＣＲＩ、５ＣＲ２を逆並
列接続してなる。[Prior Art] Figure 1 shows a conventional example of a protection circuit installed in a semiconductor switch of a single-tap switching transformer. There are seven days. 2A and 2B are anti-parallel thyristor switches which are switching elements of the tap changer, and are connected to the switching taps IA and IB, and are formed by connecting thyristors 5CRI and 5CR2 in anti-parallel.

３Ａ、３Ｂは制限電圧Ｖａの電圧抑制素子（避雷器）で
あって、それぞれ逆並列サイリスタスイッチ２Ａ、２Ｂ
に並列に接続されており、逆並列サイリスタスイッチ２
Ａ、２Ｂのアノード−カソード間に加わる過電圧を制限
電圧Ｖａ以下に抑制して血・１圧破壊を防く。４Ａ、４
Ｂは逆並列サイリスタスイッチ２人、２Ｂを過電流から
保護する為の電流遮断素子（保護ヒユーズ）であって、
それぞれ逆並列サイリスタスイッチ２人、２Ｂの負荷５
側に直列接続されている。　この構成においで、今、逆
並列サイリスタスイッチ２人がオンされて切換タップＩ
Ａがｉｆｆ択されているものとする。この状態で、逆並
列サイリスタスイソ（−２Ｂが誤点弧されると、切換タ
ップＩ　Ａ、　−］、　Ｂ間が短絡し、タップ間電圧Ｖ
ｓにより定まる大きさの短絡電流が切換タップＩへ−逆
並列すイリスクスイソチ２Ａ−保護ヒユーズ４Ａ−保護
ヒユーズ４Ｂ−逆並列ザイリスタスイノチ２Ｂ−切換タ
ツブ４Ｂを通してながれ、保護ヒユーズ４Ａ、４Ｂが溶
断する。かくして、上記短絡電流は遮断されるが、該電
流遮断後に、溶断した保護ヒユーズ４Ａ、４Ｂの端子間
に回路電圧Ｖｐ　（＞Ｖａ＞Ｖｓ）とほぼ同じ大きさ回
復電圧が加わる。この為、上記径の保護回路では、保護
ヒユーズ４Ａ、４Ｂの端子間絶縁耐力を１−記回路電圧
以上とする必要があり、その絶縁距離を回路電圧に対し
てとるため、保護ヒユーズは、その定格電圧が上記回路
電圧相当となり、大形で高価なものになると云う欠点が
あった。3A and 3B are voltage suppressing elements (surge arresters) of the limiting voltage Va, and are anti-parallel thyristor switches 2A and 2B, respectively.
is connected in parallel to the anti-parallel thyristor switch 2
The overvoltage applied between the anode and cathode of A and 2B is suppressed to below the limit voltage Va to prevent blood/1 pressure breakdown. 4A, 4
B is a current interrupting element (protection fuse) for protecting two anti-parallel thyristor switches and 2B from overcurrent,
2 anti-parallel thyristor switches, 2B load 5 each
connected in series on the side. In this configuration, the two anti-parallel thyristor switches are now turned on and the switching tap I
Assume that A is selected. In this state, if the anti-parallel thyristor iso(-2B) is ignited by mistake, a short circuit will occur between the switching taps IA, -] and B, and the voltage between the taps V
A short-circuit current with a magnitude determined by s flows to the switching tap I - anti-parallel switch switch 2A - protection fuse 4A - protection fuse 4B - anti-parallel switch switch 2B - switch tab 4B, and the protection fuses 4A and 4B To melt. Thus, the short circuit current is interrupted, but after the current is interrupted, a recovery voltage of approximately the same magnitude as the circuit voltage Vp (>Va>Vs) is applied between the terminals of the blown protective fuses 4A and 4B. For this reason, in a protection circuit with the above diameter, the dielectric strength between the terminals of the protective fuses 4A and 4B must be greater than or equal to the circuit voltage indicated in 1-1. The rated voltage is equivalent to the above-mentioned circuit voltage, resulting in a large and expensive product.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は上記した従来の欠点を除去する為になされた
もので、半導体スイッチとこれを過電流保護する電流遮
断素子との直列回路に対して並列に電圧抑制素子を接続
する構成とすることによって、上記電流遮断素子の電圧
定格を大１］に゛低減し、小型化とコス１へ低減を行う
ことができる半導体スイッチの保護回路を提案するもの
である。This invention was made in order to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and by configuring a voltage suppressing element to be connected in parallel to a series circuit of a semiconductor switch and a current interrupting element that protects the semiconductor switch from overcurrent. The present invention proposes a protection circuit for a semiconductor switch that can reduce the voltage rating of the current interrupting element to 1], thereby reducing the size and cost to 1.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第２図はこの発明の一実施例の回路図であって、電圧抑
制素子３Ａが逆並列サイリスクスイッチＩＡと保護ヒユ
ーズ４Ａとの直列回路に対して並列に接続され、電圧抑
制素子３Ｂが逆並列サイリスタスイッチＩＢと保護ヒユ
ーズ４Ｂとの直列回路に対して並列に接続されている点
を除いては第１図のものと同じである。FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, in which a voltage suppressing element 3A is connected in parallel to a series circuit of an antiparallel thyrisk switch IA and a protective fuse 4A, and a voltage suppressing element 3B is It is the same as that in FIG. 1 except that it is connected in parallel to the series circuit of the parallel thyristor switch IB and the protection fuse 4B.

この構成において、前記したタップ間短絡部ち逆並列サ
イリスクスイッチＩＡの導通中に逆並列サイリスクスイ
ッチＩＢが誤点弧する事態が発生すると、短絡電流によ
って保護ヒユーズ４Ａ、４Ｂが溶断し、両逆並列サイリ
スクスイッチＩＡ−ＩＢか過電流保護される。短絡電流
が遮断されると保護ヒユーズ４Ａ、４Ｂの端子間に前記
した回復電圧が現れるが、この電圧のレベルがほぼ電圧
抑制素子３Ａ、３Ｂの制限電圧Ｖａに達するとこれら電
圧抑制素子３Ａ、３Ｂが動作するので、保護ヒユーズ４
Ａの端子間に加わる電圧は、制限電圧Ｖａミーサイリス
クスイッチＡの電圧降下−制限電圧Ｖａに抑制される。In this configuration, if the anti-parallel thyrisk switch IB accidentally fires while the anti-parallel thyrisk switch IA is conducting at the tap-to-tap short circuit, the short-circuit current blows the protective fuses 4A and 4B, and both Anti-parallel sirisk switches IA-IB are overcurrent protected. When the short circuit current is cut off, the above-mentioned recovery voltage appears between the terminals of the protective fuses 4A and 4B, but when the level of this voltage reaches approximately the limiting voltage Va of the voltage suppressing elements 3A and 3B, these voltage suppressing elements 3A and 3B is activated, so protect fuse 4
The voltage applied between the terminals of A is suppressed to the voltage drop of the limit voltage Va - the limit voltage Va of the risk switch A.

保護ヒＪ、−ズ４Ｂについても同様である。従って、保
護ヒユーズ４Ａ、４Ｂの定格電圧は回路電圧Ｖｐでなく
これよりはるかに低い制限電圧Ｖａに基いて定められる
。The same applies to the protection heat 4B. Therefore, the rated voltages of the protective fuses 4A and 4B are determined not based on the circuit voltage Vp but on the limiting voltage Va, which is much lower than this.

逆並タリサイリスクスイソチＩＡ、ＩＢの過電圧保護に
ついては、保護ヒユーズ４Ａ、４Ｂの電圧降下は零であ
るから、電圧抑制素子３Ａ、３Ｂによって従来と同様に
行われる。Overvoltage protection for the anti-parallel voltage switches IA and IB is performed in the same way as in the past by the voltage suppressing elements 3A and 3B, since the voltage drop across the protection fuses 4A and 4B is zero.

上記はタップ切換器に組込まれた半導体スイ・ノチの場
合について説明したが、この発明は電力を制御する回路
や機器装置の構成要素となる半導体スイッチに実施して
同様の効果を得ることができる。Although the above description has been made regarding the case of a semiconductor switch incorporated in a tap changer, the present invention can be applied to a semiconductor switch that is a component of a circuit or equipment that controls electric power to obtain the same effect. .

また、半導体スイッチは逆並列サイリスクスイッチに限
定されるものではない。Further, the semiconductor switch is not limited to an anti-parallel silice switch.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以−１−説明したとおり、半導体スイッチと
その保護ヒユーズとの直列回路に対して電圧抑制素子を
並列に設ける構成としたことにより、上記保護ヒユーズ
の電圧定格を上記電圧抑制素子の制限電圧レベルに低減
することができるので、小型化とコスト低減を行うこと
ができる効果がある。As described below, the present invention has a configuration in which a voltage suppressing element is provided in parallel to a series circuit of a semiconductor switch and its protective fuse, so that the voltage rating of the protective fuse is limited by the voltage suppressing element. Since the voltage can be reduced to a low voltage level, there is an effect that miniaturization and cost reduction can be achieved.

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

第１図はタップ切換器の半導体スイッチに設けられた保
護回路の従来例を示す回路図、第２図はこの発明の実施
例を示す回路図である。 図において、２Ａ、２Ｂ−逆並列サイリスクスイッチ、
３Ａ、３Ｂ−電圧抑制素子、４Ａ、４Ｂ−保護ヒユーズ
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第　１　図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 ３　補正をする者 名　称　（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ”１　３９８ ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、　補正の内容 ｆｉｌ明細書の第４頁第６行〜第７行の［逆並列ザイリ
スタスイノチＩＡＪを［逆並列サイリスクスイッチ２Ａ
Ｊと訂正する。 （２）同第４頁第８行〜第９行及び第１３行〜第１４行
の「逆並列力イリスタスイノチＩＢ」をそれぞれ［逆並
列ザイリスタスイノチ２ＢＪと訂正する。 （３）同第４夏第１３行の「逆並列サインリスクスイッ
チＩＡＪを［逆並列サイリスタスイチ２ｒ３１と訂正す
る。 （４）同第４頁第１６行〜第１７行及び第５頁第８行の
「逆並列サイリスクスイッチＩＡ、］、ＢＪをそれぞれ
「逆並列ザイリスタスイソチ２八、２ＢＪと訂正する。 （５）同第５頁第２行〜第４行の「制限電圧Ｖａ−ザイ
リスタスイノチＩＡの電圧降下−制限電圧Ｖａに抑制さ
れる。」を［サイリスタスイッチ２Ａの電圧降下が制限
電圧Ｖａに比べ非常に小さいので）１−視して考えると
、制限電圧Ｖａの大きさに抑制される。」と訂正する。FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional example of a protection circuit provided in a semiconductor switch of a tap changer, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure 2A, 2B - anti-parallel thyrisk switch,
3A, 3B - voltage suppression element, 4A, 4B - protection fuse. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa No. 1 Amendment to drawing procedures (voluntary) Commissioner of the Japan Patent Office 3 Name of the person making the amendment (601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Hitoshi Katayama 1 398 5, of the invention of the specification subject to the amendment Detailed explanation column 6, content of amendment fil Specification, page 4, lines 6 to 7 [Inverse Parallel Thyrist Switch IAJ [Inverse Parallel Thyrist Switch 2A
Correct it with J. (2) "Anti-parallel force Iristus Inochi IB" in lines 8 to 9 and lines 13 to 14 of the same page 4 is corrected to [Anti-parallel power Iristus Inochi 2BJ]. (3) "Inverse parallel sine risk switch IAJ in line 13 of the 4th summer of the same year is corrected to [inverse parallel thyristor switch 2r31." (4) Lines 16 to 17 of page 4 and line 8 of page 5. "Anti-parallel thyristor switches IA, ], BJ are corrected as "anti-parallel thyristor isochi 28, 2BJ, respectively." (5) "Limiting voltage Va-za The voltage drop of Iristus Inochi IA - is suppressed by the limit voltage Va.'' When considered from the perspective of 1- (because the voltage drop of the thyristor switch 2A is very small compared to the limit voltage Va), the magnitude of the limit voltage Va. is suppressed. ” he corrected.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）過電圧保護の為の電圧抑制素子と過電流保護の為
の電流遮断素子を具える半導体スイッチの保護回路にお
いて、半導体スイッチと上記電流遮断素子との直列回路
に対して並列にＬ記電圧抑制素子が接続されていること
を特徴とする半導体スイッチの保護回１洛。 （２］半導体スイッチが、タップ切換器の夕・ノブ開閉
素子であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の４２導体スイッチの保護回路。(1) In a protection circuit for a semiconductor switch that includes a voltage suppression element for overvoltage protection and a current cutoff element for overcurrent protection, a voltage of L is applied in parallel to the series circuit of the semiconductor switch and the current cutoff element. Protection of a semiconductor switch characterized in that a suppressing element is connected to it. (2) A protection circuit for a 42-conductor switch according to claim 1, wherein the semiconductor switch is a knob opening/closing element of a tap changer.