JPS61285821A - 電子スイツチ - Google Patents
電子スイツチInfo
- Publication number
- JPS61285821A JPS61285821A JP61133588A JP13358886A JPS61285821A JP S61285821 A JPS61285821 A JP S61285821A JP 61133588 A JP61133588 A JP 61133588A JP 13358886 A JP13358886 A JP 13358886A JP S61285821 A JPS61285821 A JP S61285821A
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- JP
- Japan
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- thyristor
- semiconductor element
- electronic switch
- self
- diode
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100537937 Caenorhabditis elegans arc-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
- H01L29/744—Gate-turn-off devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、カソードとゲート乞有する自己消弧可能なサ
イリスタと制御可能な半導体素子とを備え、その半導体
素子の主電極区間がゲート端子に接続されているような
電子スイッテに関する。
イリスタと制御可能な半導体素子とを備え、その半導体
素子の主電極区間がゲート端子に接続されているような
電子スイッテに関する。
この種の電子スイッテは、例えば***特許出願公開第３
１１８３５３号明細書に記載されている。制御可能な半
導体素子は、この公知の電子スイッチでは、ドレイン・
ソース区間、即ち主電極区間をカソード・ゲート区間に
接続されたＭＯＳＦＥＴである。ゲートは他方ではｐベ
ース層の表面に分布する微細構造の電極と接続されてい
る。この種のサイリスタはカソードとデートとの短絡、
即ちＭＯＳＦＥＴの導通制御により消弧される。そのた
めに、投入状態における導通抵抗が、カソード側エミッ
タ・ペースｐｎ接合がまだ電子放出しないような電圧よ
りも小さいＭ９８ＦＥＴが使用されなければならない。
１１８３５３号明細書に記載されている。制御可能な半
導体素子は、この公知の電子スイッチでは、ドレイン・
ソース区間、即ち主電極区間をカソード・ゲート区間に
接続されたＭＯＳＦＥＴである。ゲートは他方ではｐベ
ース層の表面に分布する微細構造の電極と接続されてい
る。この種のサイリスタはカソードとデートとの短絡、
即ちＭＯＳＦＥＴの導通制御により消弧される。そのた
めに、投入状態における導通抵抗が、カソード側エミッ
タ・ペースｐｎ接合がまだ電子放出しないような電圧よ
りも小さいＭ９８ＦＥＴが使用されなければならない。
これは約０．５ Ｖである。その場合にＭＯＳＦＥＴは
ＧＴＯｆイリスタの消弧までに短時間サイリスタ電流の
少なくともｌ／１０を導く状態にあらねばならない。大
出力の自己消弧可能なサイリスタの消弧のためには、Ｍ
ＯＳＦＥＴおよびそれの配線における電圧降下がＯ，Ｓ
Ｖ以下に留まる場合にのみＭＯＳＦＥＴが用いられる。
ＧＴＯｆイリスタの消弧までに短時間サイリスタ電流の
少なくともｌ／１０を導く状態にあらねばならない。大
出力の自己消弧可能なサイリスタの消弧のためには、Ｍ
ＯＳＦＥＴおよびそれの配線における電圧降下がＯ，Ｓ
Ｖ以下に留まる場合にのみＭＯＳＦＥＴが用いられる。
この場合に大電流用のバイポーラ半導体素子は、導通電
圧が一般に上述の０，５ｖ以上であるために使用できな
い。
圧が一般に上述の０，５ｖ以上であるために使用できな
い。
本発明の目的は、上述の如き電子スイッチを次のように
改善すること、即ち短絡状態にある半導体素子およびそ
れの配線における電圧降下が０．５ｖ以上である場合に
も自己消弧可能なサイリスタを消弧させることができる
ように改善すること１：ある。
改善すること、即ち短絡状態にある半導体素子およびそ
れの配線における電圧降下が０．５ｖ以上である場合に
も自己消弧可能なサイリスタを消弧させることができる
ように改善すること１：ある。
上記目的は本発明による次の特徴事項（ａｌ〜ｔｅｌに
よって達成される。即ち、 （ａｌ 自己消弧可能なサイリスタのカソード側にダ
イオードが直列接続され、 ら）制御可能な半導体素子の主電極区間は自己消弧可能
なサイリスタのゲートとダイオードのカソードとの間に
接続され。
よって達成される。即ち、 （ａｌ 自己消弧可能なサイリスタのカソード側にダ
イオードが直列接続され、 ら）制御可能な半導体素子の主電極区間は自己消弧可能
なサイリスタのゲートとダイオードのカソードとの間に
接続され。
（ｃｌ 制御可能な半導体素子の導通電圧は自己消弧
可能なサイリスタのカソード側エミッタ・ベースｐｎ接
合の電圧とダイオードの導通電圧の和よりも低いこと。
可能なサイリスタのカソード側エミッタ・ベースｐｎ接
合の電圧とダイオードの導通電圧の和よりも低いこと。
本発明による解決手段によれば、直列接続されたダイオ
ードにより主電流回路における導通電圧が高められる。
ードにより主電流回路における導通電圧が高められる。
しかし、多くの場合（−１例えば調整器および変換器の
場合Ｃ二、半導体素子により生じる損失は消弧回路およ
びスナバ回路における損失に比べれば少ない。これらの
損失は直列接続されたダイオードによってはその他の回
路損失に比較して殆ど高められない。
場合Ｃ二、半導体素子により生じる損失は消弧回路およ
びスナバ回路における損失に比べれば少ない。これらの
損失は直列接続されたダイオードによってはその他の回
路損失に比較して殆ど高められない。
以下１図面を参照しながら、本発明実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図による電子パワースイッチは自己消弧可能なサイ
リスタｌからなり、このサイリスタのカッ・−ド側にダ
イオード２が直列接続されている。
リスタｌからなり、このサイリスタのカッ・−ド側にダ
イオード２が直列接続されている。
ゲート０１とダイオード２のカソードにとの間にはサイ
リスタ３が接続されている。サイリスタ３は、自己消弧
可能なサイリスタｌのゲート電流がサイリスタ３の導通
制御時にカソードＫに流れ得るような極性で接続されて
いる。サイリスタ３は、それがターンオフ過程の間自己
消弧可能なサイリスタ１の必要なゲート電流を引き受は
得るような容量に設計されている。サイリスタ３は自己
消弧可能なサイリスタ１の構成に応じてサイリスタｌの
アノード電流の０１〜１０倍の範囲にある。
リスタ３が接続されている。サイリスタ３は、自己消弧
可能なサイリスタｌのゲート電流がサイリスタ３の導通
制御時にカソードＫに流れ得るような極性で接続されて
いる。サイリスタ３は、それがターンオフ過程の間自己
消弧可能なサイリスタ１の必要なゲート電流を引き受は
得るような容量に設計されている。サイリスタ３は自己
消弧可能なサイリスタ１の構成に応じてサイリスタｌの
アノード電流の０１〜１０倍の範囲にある。
その場合にサイリスタ３は、サイリスタ１の前述の０．
５ｖとダイオード２の導通電圧ＵＦとの和よりも小さい
順方向導通電圧Ｕ、を有する。この場合にサイリスタ３
への配線インピーダンスも考慮されなければならない。
５ｖとダイオード２の導通電圧ＵＦとの和よりも小さい
順方向導通電圧Ｕ、を有する。この場合にサイリスタ３
への配線インピーダンスも考慮されなければならない。
したがって、サイリスタ３はダイオードの導通電圧［１
，に応じて、約１２〜］、 ３ Ｖの導通電圧Ｕ、を持
つことができる。
，に応じて、約１２〜］、 ３ Ｖの導通電圧Ｕ、を持
つことができる。
電子スイッチは付加的になおも端子に１を備え、この端
子は自己消弧可能なサイリスタｌのカッ・−ドとダイオ
ード２のアノ・−ドとの間にある。サイリスタ１は端子
０１．Ｋ１間の電流パルス供給によって消弧される。
子は自己消弧可能なサイリスタｌのカッ・−ドとダイオ
ード２のアノ・−ドとの間にある。サイリスタ１は端子
０１．Ｋ１間の電流パルス供給によって消弧される。
第２図による電子スイッチは、第１図による電子スイッ
チとは、第１図でのサイリスタ３が第２図ではバイポー
ラトランジスタ４に置き換えられている点で相違してい
る。バイポーラトランジスタ４は残留電圧の小さいトラ
ンジスタ、つまりとりわけスイッチングトランジスタで
ある。サイリスタｌはこの場合には端子Ｇ２におけるバ
イポーラトランジスタ４の導通開側により消弧される。
チとは、第１図でのサイリスタ３が第２図ではバイポー
ラトランジスタ４に置き換えられている点で相違してい
る。バイポーラトランジスタ４は残留電圧の小さいトラ
ンジスタ、つまりとりわけスイッチングトランジスタで
ある。サイリスタｌはこの場合には端子Ｇ２におけるバ
イポーラトランジスタ４の導通開側により消弧される。
第３図には電子スイッチの変形例が示されており、この
例では短絡用の半導体素子としてパワーＭＯ８ＦＢＴ
５が使用されている。
例では短絡用の半導体素子としてパワーＭＯ８ＦＢＴ
５が使用されている。
サイリスタ３．バイポーラトランジスタ４およびＭＯＳ
ＦＥＴ ５に対しては、最大阻止電圧が自己消弧可能
なサイリスタｌの最大ベース・エミッタ阻止電圧よりも
僅かに大きくなければならない。
ＦＥＴ ５に対しては、最大阻止電圧が自己消弧可能
なサイリスタｌの最大ベース・エミッタ阻止電圧よりも
僅かに大きくなければならない。
この電圧は一般にｌＯ〜２５Ｖの範囲にある。
サイリスタ。バイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦ
ＥＴの代わりに、相応に低い導通電圧を有する所謂静電
誘導形サイリスタ（ＳＩＴ）を使用することができる。
ＥＴの代わりに、相応に低い導通電圧を有する所謂静電
誘導形サイリスタ（ＳＩＴ）を使用することができる。
かかる静電銹導形サイリスタは文献等により公知である
ので、その動作について特別の説明はしない。
ので、その動作について特別の説明はしない。
電子スインｙ−を逆方向においても阻止しようとするな
らば、ダイオードおよび短絡用素子は、それらにより逆
方向阻止作用が引き受けられるように設計することが望
ましい。
らば、ダイオードおよび短絡用素子は、それらにより逆
方向阻止作用が引き受けられるように設計することが望
ましい。
以上のように、本発明：二よれば、直列にダイオード！
挿入して主電流回路における通電電圧を高めることによ
り、短絡状態にある半導体素子およびそれの配線におけ
る電圧降下が０．５以上である場合にも自己消弧可能な
サイリスタを消弧させることができる。
挿入して主電流回路における通電電圧を高めることによ
り、短絡状態にある半導体素子およびそれの配線におけ
る電圧降下が０．５以上である場合にも自己消弧可能な
サイリスタを消弧させることができる。
第１図ないし第３図は本発明の互いに異なる実施例を示
す回路図である。 １・１．自己消弧可能なサイリスタ、 ２・・・ダイ
オード、 ３・・・制御可能な半導体素子（短絡用半導
体素子）。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２ｌＧ３
す回路図である。 １・１．自己消弧可能なサイリスタ、 ２・・・ダイ
オード、 ３・・・制御可能な半導体素子（短絡用半導
体素子）。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２ｌＧ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）カソードとゲートを有する自己消弧可能なサイリス
タと制御可能な半導体素子とを備え、その半導体素子の
主電極区間がゲート端子に接続されているような電子ス
イッチにおいて、 （ａ）前記自己消弧可能なサイリスタ（１）のカソード
側にダイオード（２）が直列接続 され、 （ｂ）前記制御可能な半導体素子（３）の主電極区間は
前記自己消弧可能なサイリスタの ゲート（Ｇ１）と前記ダイオードのカソー ド（Ｋ）との間に接続され、 （ｃ）前記制御可能な半導体素子（３）の導通電圧は前
記自己消弧可能なサイリスタ（１）のカソード側エミッ
タ・ベースｐｎ接合の 電圧と前記ダイオード（２）の導通電圧の 和よりも低い ことを特徴とする電子スイッチ。 ２）前記制御可能な半導体素子はバイポーラトランジス
タ（４）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電子スイッチ。 ３）前記制御可能な半導体素子はサイリスタ（３）であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ス
イッチ。 ４）前記制御可能な半導体素子はＭＯＳＦＥＴ（５）で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
スイッチ。 ５）前記制御可能な半導体素子は静電誘導形サイリスタ
（ＳＩＴ）であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電子スイッチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3520901 | 1985-06-11 | ||
| DE3520901.1 | 1985-06-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285821A true JPS61285821A (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=6272979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61133588A Pending JPS61285821A (ja) | 1985-06-11 | 1986-06-09 | 電子スイツチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0208911A1 (ja) |
| JP (1) | JPS61285821A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575110A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| JP3255547B2 (ja) * | 1994-03-09 | 2002-02-12 | 株式会社東芝 | 絶縁ゲート付きサイリスタ |
| JPH0846104A (ja) * | 1994-05-31 | 1996-02-16 | Motorola Inc | 表面実装電子素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2825794C2 (de) * | 1978-06-13 | 1986-03-20 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Abschaltbarer Thyristor |
| JPS5574168A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-04 | Oki Electric Ind Co Ltd | Pnpn switch |
| DE3118353A1 (de) * | 1979-11-09 | 1982-12-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Thyristor mit abschaltbarem emitter-kurzschluss |
| DE2945391A1 (de) * | 1979-11-09 | 1981-05-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Thyristor mit einem abschaltbaren emitter-kurzschluss |
| DE3230741A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Halbleiterschalter mit einem abschaltbaren thyristor |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP61133588A patent/JPS61285821A/ja active Pending
- 1986-06-10 EP EP86107921A patent/EP0208911A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0208911A1 (de) | 1987-01-21 |
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