【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自己消弧形素子の
ゲート駆動方法及びゲート駆動回路に関するものであ
る。The present invention relates to a method and a circuit for driving a gate of a self-extinguishing element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１４は、従来の自己消弧形素子のゲー
ト駆動回路の構成例を示す回路図である。2. Description of the Related Art FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a conventional self-extinguishing element.
【０００３】図１４において、従来の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、コンデンサ３と、補助スイッチ
ング素子４と、駆動回路５と、充電回路６とから構成さ
れている。In FIG. 14, a conventional self-extinguishing element 1 is shown.
The gate drive circuit 2 includes a capacitor 3, an auxiliary switching element 4, a drive circuit 5, and a charging circuit 6.
【０００４】自己消弧形素子１としては、例えばゲート
ターンオフサイリスタなどを用いることができる。この
自己消弧形素子１は、アノード、カソード、ゲートを持
ち、ゲート・カソード間に、ゲート側が負極性、カソー
ド側が正極性となるような電圧を印加することにより、
ターンオフされる。[0004] As the self-extinguishing element 1, for example, a gate turn-off thyristor can be used. This self-extinguishing element 1 has an anode, a cathode, and a gate. By applying a voltage between the gate and the cathode such that the gate side has a negative polarity and the cathode side has a positive polarity,
Turned off.
【０００５】一方、自己消弧形素子１のゲート駆動回路
２は、コンデンサ３の一方の端子が自己消弧形素子１の
カソードに接続されている。On the other hand, in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1, one terminal of a capacitor 3 is connected to the cathode of the self-extinguishing element 1.
【０００６】また、補助スイッチング素子４のエミッタ
は、コンデンサ２の他方の端子に接続され、補助スイッ
チング素子４のコレクタは、自己消弧形素子１のゲート
に接続されている。The emitter of the auxiliary switching element 4 is connected to the other terminal of the capacitor 2, and the collector of the auxiliary switching element 4 is connected to the gate of the self-extinguishing element 1.
【０００７】さらに、駆動回路５は、補助スイッチング
素子４のエミッタとベースとの間に接続されている。Further, the driving circuit 5 is connected between the emitter and the base of the auxiliary switching element 4.
【０００８】さらにまた、充電回路６は、コンデンサ３
に対して並列に接続されている。Further, the charging circuit 6 includes a capacitor 3
Are connected in parallel.
【０００９】ここで、コンデンサ３は、自己消弧形素子
１のゲート側に負極性、カソード側に正極性の電圧を印
加して、自己消弧形素子１をオフさせるためのものであ
る。The capacitor 3 is for applying a negative voltage to the gate of the self-extinguishing element 1 and applying a positive voltage to the cathode thereof to turn off the self-extinguishing element 1.
【００１０】また、駆動回路５は、自己消弧形素子１の
ターンオフ指令（以下、単にオフ指令と称する）により
閉じるスイッチ５ａと、直流電圧を印加する電圧源５ｂ
とから構成されており、補助スイッチング素子４を駆動
するための回路である。The drive circuit 5 includes a switch 5a which is closed by a turn-off command (hereinafter simply referred to as an "off command") of the self-extinguishing element 1, and a voltage source 5b for applying a DC voltage.
And a circuit for driving the auxiliary switching element 4.
【００１１】すなわち、具体的には、この駆動回路５
は、電圧源５ｂの正極が補助スイッチング素子４のベー
スに接続され、電圧源５ｂの負極がスイッチ５ａを介し
て補助スイッチング素子４のエミッタに接続されてい
る。そして、スイッチ５ａのオンにより、電圧源５ｂか
らの電圧ＶGEが印加されて、補助スイッチング素子４が
オンするようになっている。That is, specifically, the driving circuit 5
The positive electrode of the voltage source 5b is connected to the base of the auxiliary switching element 4, and the negative electrode of the voltage source 5b is connected to the emitter of the auxiliary switching element 4 via the switch 5a. When the switch 5a is turned on, the voltage VGE from the voltage source 5b is applied, and the auxiliary switching element 4 is turned on.
【００１２】一方、充電回路６は、コンデンサ３を充電
するためのものである。On the other hand, the charging circuit 6 is for charging the capacitor 3.
【００１３】また、補助スイッチング素子４は、コンデ
ンサ３からの電流を入／切するためのものであり、この
補助スイッチング素子４がオンされると、コンデンサ３
からの電流が自己消弧形素子１に流れる。The auxiliary switching element 4 is for turning on / off the current from the capacitor 3. When the auxiliary switching element 4 is turned on, the capacitor 3
Flows through the self-extinguishing element 1.
【００１４】以上のような構成の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２において、自己消弧形素子１をオフする
際には、ターンオフ指令により駆動回路５のスイッチ５
ａをオンする。すると、駆動回路５は、補助スイッチン
グ素子４をオンするための駆動電圧ＶGEを出力する。こ
の駆動電圧ＶGEにより、補助スイッチング素子４がオン
になる。これにより、自己消弧形素子１のゲート・カソ
ード間に、ゲート側が負極性、カソード側が正極性とな
る電圧がコンデンサ３によって印加され、自己消弧形素
子１がターンオフされる。そして、ターンオフした際に
は、自己消弧形素子１のゲートからゲート駆動回路２
に、ゲート電流ｉGQが流れる。In the gate driving circuit 2 of the self-extinguishing element 1 having the above-described configuration, when the self-extinguishing element 1 is turned off, the switch 5 of the driving circuit 5 is turned off by a turn-off command.
Turn on a. Then, the drive circuit 5 outputs a drive voltageVGE for turning on the auxiliary switching element 4. The auxiliary switching element 4 is turned on by the drive voltageVGE . Thus, a voltage having a negative polarity on the gate side and a positive polarity on the cathode side is applied by the capacitor 3 between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1, and the self-extinguishing element 1 is turned off. When the device is turned off, the gate of the self-extinguishing element 1 is connected to the gate driving circuit 2.
, A gate current iGQ flows.
【００１５】図１５は、自己消弧形素子１のターンオフ
時に流れるゲート電流ｉGQの変化の様子を示す波形図で
ある。FIG. 15 is a waveform chart showing how the gate current iGQ flowing when the self-extinguishing element 1 is turned off is changed.
【００１６】まず、自己消弧形素子１が、正常にターン
オフする際には、ゲート・カソード間のインピーダンス
が回復し、ゲート電流ｉGQは増加し、あるピーク値を取
ってその後減少し、ゼロになる。そして、このときの電
流ａのピーク値は、最大で千数百アンペアに達する。ま
た、ゲート・カソード間に印加する負の電圧は、ゲート
電流ｉGQがゼロになった後もオフ状態を維持するため、
継続して与えられる。First, when the self-arc-extinguishing element 1 is normally turned off, the impedance between the gate and the cathode is restored, the gate current iGQ increases, takes a certain peak value, and thereafter decreases to zero. become. Then, the peak value of the current a at this time reaches a thousand and hundreds of amperes at the maximum. Also, the negative voltage applied between the gate and the cathode maintains the off state even after the gate current iGQ becomes zero,
Will be given continuously.
【００１７】一方、自己消弧形素子１が故障している際
には、自己消弧形素子１のゲート・カソード間が短絡状
態となるため、ゲート電流ｉGQは増加し続け、数千アン
ペアを超える大きさの過電流ｂがゲート駆動回路２に流
れる。On the other hand, when the self-arc-extinguishing element 1 is out of order, the gate-cathode of the self-extinguishing element 1 is short-circuited, so that the gate current iGQ continues to increase to several thousand amperes. Overcurrent b flows through the gate drive circuit 2.
【００１８】そして、ゲートターンオフサイリスタなど
の自己消弧形素子１の大容量化に伴い、ゲート駆動回路
２の容量は増加しており、この過電流ｂはさらに大きく
なる傾向にある。As the capacity of the self-turn-off type element 1 such as a gate turn-off thyristor increases, the capacity of the gate drive circuit 2 increases, and this overcurrent b tends to further increase.
【００１９】よって、自己消弧形素子１が故障している
際には、この過電流ｂによる補助スイッチング素子４の
故障や配線の溶断などが引き起こされ、ゲート駆動回路
２内の回路要素が破壊されることがある。Therefore, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the overcurrent b causes the auxiliary switching element 4 to be out of order or the wiring to be blown, and the circuit elements in the gate drive circuit 2 are destroyed. May be done.
【００２０】そこで、このような過電流ｂによるゲート
駆動回路２内の回路要素の破壊を防ぐ方法としては、例
えば補助スイッチング素子４の多並列化や、配線の大容
量化などが考えられるが、このような方法を用いると、
ゲート駆動回路２が非常に高価なものとなるばかりでな
く、回路の大型化を招く結果となり、好ましくない。Therefore, as a method of preventing the destruction of the circuit elements in the gate drive circuit 2 due to such an overcurrent b, for example, multi-parallelization of the auxiliary switching element 4 and increase of the wiring capacity can be considered. Using such a method,
Not only is the gate drive circuit 2 very expensive, but also the size of the circuit is increased, which is not preferable.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
自己消弧形素子のゲート駆動回路においては、自己消弧
形素子が故障している際に発生する過電流により、自己
消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素が破壊される
ことがあるという問題があった。As described above, in the conventional gate drive circuit of the self-extinguishing type element, the self-extinguishing type element is caused by an overcurrent generated when the self-extinguishing type element has failed. There is a problem that a circuit element in a gate drive circuit of an element may be destroyed.
【００２２】また、この自己消弧形素子のゲート駆動回
路内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング
素子の多並列化や、配線の大容量化などを行なった際に
は、ゲート駆動回路が高価になり、大型化するという問
題があり、好ましくない。In order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element, when the auxiliary switching elements are multi-parallelized and the wiring capacity is increased, the gate drive circuit is not used. However, there is a problem that it becomes expensive and the size becomes large, which is not preferable.
【００２３】本発明の目的は、自己消弧形素子が故障し
ている際に、そのゲート回路に流れる過電流を抑制し
て、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊を確実に防止す
ることが可能な、安価で、かつコンパクトな自己消弧形
素子のゲート駆動方法及びゲート駆動回路を提供するこ
とである。An object of the present invention is to suppress overcurrent flowing through a gate circuit of a self-extinguishing element when a self-extinguishing element is out of order, thereby reliably preventing the destruction of circuit elements in a gate drive circuit. It is an object of the present invention to provide a possible, inexpensive and compact gate driving method and a gate driving circuit for a self-extinguishing element.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に対応する発明は、一方の端子が
自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧形素子
をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデンサの
他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接続さ
れ、コンデンサからの電流を入／切する補助スイッチン
グ素子と、補助スイッチング素子を駆動する駆動回路
と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて、自己消
弧形素子のゲートを駆動する方法において、自己消弧形
素子をターンオフする際に、駆動回路により補助スイッ
チング素子をオンするための駆動電圧を補助スイッチン
グ素子に印加し、補助スイッチング素子に駆動電圧を印
加してから所定の時間経過後に、駆動電圧を降圧させる
自己消弧形素子のゲート駆動方法である。In order to achieve the above-mentioned object, first, according to the first aspect of the present invention, one terminal is connected to the cathode of a self-extinguishing element, and A capacitor for supplying power to turn off, an auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor, and a drive for driving the auxiliary switching element A circuit for driving a gate of a self-extinguishing element, comprising a charging circuit for charging a capacitor, wherein a driving circuit turns on an auxiliary switching element by a driving circuit when the self-extinguishing element is turned off. A voltage is applied to the auxiliary switching element, and after a lapse of a predetermined time from the application of the driving voltage to the auxiliary switching element, a self-extinguishing type element for reducing the driving voltage is applied. It is a driving method.
【００２５】また、請求項２に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデ
ンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接
続され、コンデンサからの電流を入／切する補助スイッ
チング素子と、補助スイッチング素子を駆動する駆動回
路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて成る自
己消弧形素子のゲート駆動回路において、駆動回路を、
補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧を印加
する電圧印加手段と、電圧印加手段により印加される駆
動電圧を降圧させるための電圧降圧手段とから構成し、
自己消弧形素子のターンオフ指令が与えられると、電圧
印加手段を動作させ、かつターンオフ指令が与えられて
から所定の時間経過後に、電圧降圧手段を動作させる制
御手段を備えた自己消弧形素子のゲート駆動回路であ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a capacitor having one terminal connected to a cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element, A self-switching device connected between the gate of the self-extinguishing element and comprising an auxiliary switching element for turning on / off the current from the capacitor, a driving circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor. In the arc driving element gate driving circuit, the driving circuit is
A voltage application unit for applying a drive voltage for turning on the auxiliary switching element, and a voltage step-down unit for stepping down the drive voltage applied by the voltage application unit,
When a turn-off command for the self-extinguishing element is given, the self-arc-extinguishing element is provided with control means for operating the voltage applying means and for operating the voltage step-down means after a predetermined time has passed since the turn-off command was given. Is a gate drive circuit.
【００２６】従って、請求項１及び請求項２に対応する
発明の自己消弧形素子のゲート駆動方法及びゲート駆動
回路においては、補助スイッチング素子に駆動電圧を印
加してから所定の時間経過後に、補助スイッチング素子
の駆動電圧が降圧されることにより、自己消弧形素子の
ゲート回路に流れる過電流は、補助スイッチング素子の
駆動電圧で決定される電流の値に抑制される。Therefore, in the gate driving method and the gate driving circuit for the self-extinguishing element according to the first and second aspects of the present invention, after a predetermined time has elapsed since the driving voltage was applied to the auxiliary switching element, As the drive voltage of the auxiliary switching element is reduced, the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-extinguishing element is suppressed to a current value determined by the drive voltage of the auxiliary switching element.
【００２７】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element has failed, circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented from being destroyed.
【００２８】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００２９】次に、請求項３に対応する発明は、請求項
２に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回路におい
て、補助スイッチング素子として、過電流保護機能付き
スイッチング素子を用いた自己消弧形素子のゲート駆動
回路である。According to a third aspect of the present invention, there is provided a self-extinguishing type gate drive circuit according to the second aspect, wherein a self-extinguishing device using a switching device having an overcurrent protection function is used as an auxiliary switching device. It is a gate drive circuit of a shape element.
【００３０】従って、請求項３に対応する発明の自己消
弧形素子のゲート駆動回路においては、自己消弧形素子
が故障している際に、ゲート駆動回路内の回路要素が破
壊される以前に、過電流保護機能付きスイッチング素子
の過電流保護機能が働き、過電流が遮断される。Therefore, in the gate driving circuit for the self-extinguishing element according to the third aspect of the present invention, when the self-extinguishing element is out of order, the circuit element in the gate driving circuit is not destroyed. Then, the overcurrent protection function of the switching element having the overcurrent protection function operates, and the overcurrent is cut off.
【００３１】その後、補助スイッチング素子の駆動電圧
が降圧されるため、自己消弧形素子のゲート回路に流れ
る過電流は、補助スイッチング素子の駆動電圧で決定さ
れる電流の値に抑制される。Thereafter, since the drive voltage of the auxiliary switching element is stepped down, the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-extinguishing element is suppressed to a current value determined by the drive voltage of the auxiliary switching element.
【００３２】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element has failed, circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented from being destroyed.
【００３３】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。In order to prevent the destruction of the circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements in parallel or to increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００３４】次に、請求項４に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデ
ンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接
続され、コンデンサからの電流を入／切する補助スイッ
チング素子と、補助スイッチング素子を駆動する駆動回
路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて、自己
消弧形素子のゲートを駆動する方法において、自己消弧
形素子をターンオフする際に、駆動回路により補助スイ
ッチング素子をオンするための駆動電圧を補助スイッチ
ング素子に印加し、自己消弧形素子のゲート電流が所定
の値を超えたことを検出したことにより、駆動電圧を降
圧させる自己消弧形素子のゲート駆動方法である。Next, a fourth aspect of the present invention relates to a capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element, and the other terminal of the capacitor. And an auxiliary switching element connected between the gate of the self-extinguishing element and turning on / off the current from the capacitor, a driving circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor. In the method of driving the gate of the self-arc-extinguishing element, when the self-arc-extinguishing element is turned off, a driving circuit for applying a driving voltage for turning on the auxiliary switching element to the auxiliary switching element is provided. Is a method of driving a self-extinguishing element that reduces the drive voltage by detecting that the gate current exceeds a predetermined value.
【００３５】また、請求項５に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデ
ンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接
続され、コンデンサからの電流を入／切する補助スイッ
チング素子と、補助スイッチング素子を駆動する駆動回
路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて成る自
己消弧形素子のゲート駆動回路において、駆動回路を、
補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧を印加
する電圧印加手段と、電圧印加手段により印加される駆
動電圧を降圧させるための電圧降圧手段とから構成し、
自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超えたことを
検出する過電流検出手段と、自己消弧形素子のターンオ
フ指令が与えられると、電圧印加手段を動作させ、過電
流検出手段によって自己消弧形素子のゲート電流が所定
の値を超えたことが検出されると、電圧降圧手段を動作
させる制御手段とを備えた自己消弧形素子のゲート駆動
回路である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element, and the other terminal of the capacitor. A self-switching device connected between the gate of the self-extinguishing element and comprising an auxiliary switching element for turning on / off the current from the capacitor, a driving circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor. In the arc driving element gate driving circuit, the driving circuit is
A voltage application unit for applying a drive voltage for turning on the auxiliary switching element, and a voltage step-down unit for stepping down the drive voltage applied by the voltage application unit,
Overcurrent detecting means for detecting that the gate current of the self-extinguishing element has exceeded a predetermined value, and when a turn-off command for the self-extinguishing element is given, the voltage applying means is operated, and the overcurrent detecting means When the gate current of the self-extinguishing element is detected to exceed a predetermined value, a control means for operating the voltage step-down means is provided.
【００３６】従って、請求項４及び請求項５に対応する
発明の自己消弧形素子のゲート駆動方法及びゲート駆動
回路においては、過電流検出手段で、ゲート電流が所定
の値を超えたことを検出した際に、補助スイッチング素
子の駆動電圧が降圧されることにより、自己消弧形素子
のゲート回路に流れる過電流は、補助スイッチング素子
の駆動電圧で決定される電流の値に抑制される。Therefore, in the gate driving method and the gate driving circuit for the self-extinguishing element according to the fourth and fifth aspects of the present invention, the overcurrent detecting means determines that the gate current exceeds a predetermined value. When the detection is detected, the drive voltage of the auxiliary switching element is stepped down, so that the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-extinguishing element is suppressed to a current value determined by the drive voltage of the auxiliary switching element.
【００３７】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element is out of order, destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented.
【００３８】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multi-parallel the auxiliary switching elements and to increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００３９】次に、請求項６に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデ
ンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接
続され、コンデンサからの電流を入／切する第１の補助
スイッチング素子と、第１の補助スイッチング素子を駆
動する第１の駆動回路と、コンデンサを充電する充電回
路とを備えて成る自己消弧形素子のゲート駆動回路にお
いて、第１の駆動回路を、第１の補助スイッチング素子
をオンするための駆動電圧を印加する第１の電圧印加手
段から構成し、一方の端子が自己消弧形素子のゲートに
接続され、ゲート電流を抑制する電流抑制用素子と、電
流抑制用素子の他方の端子と第１の補助スイッチング素
子が接続されている側のコンデンサの端子との間に接続
され、コンデンサからの電流を入／切する第２の補助ス
イッチング素子と、第２の補助スイッチング素子をオン
するための駆動電圧を印加する第２の電圧印加手段から
なる第２の駆動回路と、自己消弧形素子のターンオフ指
令が与えられると、第１の電圧印加手段を動作させ、か
つターンオフ指令が与えられてから所定の時間経過後
に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１の電
圧印加手段の動作を復帰させる制御手段とを備えた自己
消弧形素子のゲート駆動回路である。Next, a sixth aspect of the present invention relates to a capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element, and the other terminal of the capacitor. A first auxiliary switching element connected between the first switching element and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor; a first driving circuit for driving the first auxiliary switching element; A self-extinguishing element gate drive circuit comprising: a charging circuit for charging the self-turn-off element; wherein the first drive circuit is provided by a first voltage applying means for applying a drive voltage for turning on the first auxiliary switching element. One terminal is connected to the gate of the self-extinguishing element, the current suppressing element for suppressing the gate current, and the other terminal of the current suppressing element and the first auxiliary switching element are connected. A second auxiliary switching element connected between a terminal of the capacitor on the side and turning on / off a current from the capacitor; and a second voltage application for applying a drive voltage for turning on the second auxiliary switching element. When a second drive circuit comprising the means and a turn-off command for the self-extinguishing element are given, the first voltage applying means is operated, and after a predetermined time has passed since the turn-off command was given, the second voltage applying means is turned on. A gate drive circuit for the self-extinguishing element, comprising: a control means for operating the voltage applying means and restoring the operation of the first voltage applying means.
【００４０】従って、請求項６に対応する発明の自己消
弧形素子のゲート駆動回路においては、ターンオフ指令
が与えられてから所定の時間経過後に、第２の電圧印加
手段を動作させると共に、第１の電圧印加手段の動作を
復帰させて、自己消弧形素子のゲート回路に流れる過電
流の経路が、電流抑制用素子のある経路に変更されるこ
とにより、電流抑制用素子によって過電流が抑制され
る。Therefore, in the gate driving circuit of the self-extinguishing element according to the present invention, the second voltage applying means is operated after a predetermined time has passed since the turn-off command was given, and 1 by returning the operation of the voltage applying means and changing the path of the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-arc-extinguishing element to a path having the current suppressing element. Is suppressed.
【００４１】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element is out of order, destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented.
【００４２】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to make the auxiliary switching element multi-parallel or to increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００４３】次に、請求項７に対応する発明は、請求項
６に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回路におい
て、第１の補助スイッチング素子として、過電流保護機
能付きスイッチング素子を用いた自己消弧形素子のゲー
ト駆動回路である。According to a seventh aspect of the present invention, in the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the sixth aspect, a switching element having an overcurrent protection function is used as the first auxiliary switching element. It is a gate drive circuit of a self-extinguishing element.
【００４４】従って、請求項７に対応する発明の自己消
弧形素子のゲート駆動回路においては、自己消弧形素子
が故障している際に、ゲート駆動回路内の回路要素が破
壊される以前に、過電流保護機能付きスイッチング素子
の過電流保護機能が働き、過電流が遮断される。Therefore, in the gate driving circuit of the self-extinguishing type element according to the present invention, when the self-extinguishing type element is out of order, the circuit element in the gate driving circuit is not destroyed. Then, the overcurrent protection function of the switching element having the overcurrent protection function operates, and the overcurrent is cut off.
【００４５】その後、自己消弧形素子のゲート回路に流
れる過電流の経路が、電流抑制用素子のある経路に変更
されることにより、電流抑制用素子によって過電流が抑
制される。Thereafter, the path of the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-extinguishing element is changed to a path having a current suppressing element, whereby the overcurrent is suppressed by the current suppressing element.
【００４６】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element is out of order, destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented.
【００４７】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of the circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００４８】次に、請求項８に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コンデ
ンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間に接
続され、コンデンサからの電流を入／切する第１の補助
スイッチング素子と、第１の補助スイッチング素子を駆
動する第１の駆動回路と、コンデンサを充電する充電回
路とを備えて成る自己消弧形素子のゲート駆動回路にお
いて、第１の駆動回路を、第１の補助スイッチング素子
をオンするための駆動電圧を印加する第１の電圧印加手
段から構成し、一方の端子が自己消弧形素子のゲートに
接続された電流抑制用素子と、電流抑制用素子の他方の
端子と第１の補助スイッチング素子が接続されている側
のコンデンサの端子との間に接続され、コンデンサから
の電流を入／切する第２の補助スイッチング素子と、第
２の補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧を
印加する第２の電圧印加手段からなる第２の駆動回路
と、自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超えたこ
とを検出する過電流検出手段と、自己消弧形素子のター
ンオフ指令が与えられると、第１の電圧印加手段を動作
させ、過電流検出手段によって自己消弧形素子のゲート
電流が所定の値を超えたことが検出されると、第２の電
圧印加手段を動作させると共に、第１の電圧印加手段の
動作を復帰させる制御手段とを備えた自己消弧形素子の
ゲート駆動回路である。Next, the invention according to claim 8 relates to a capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element, and the other terminal of the capacitor. A first auxiliary switching element connected between the first switching element and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor; a first driving circuit for driving the first auxiliary switching element; A self-extinguishing element gate drive circuit comprising: a charging circuit for charging the self-turn-off element; wherein the first drive circuit is provided by a first voltage applying means for applying a drive voltage for turning on the first auxiliary switching element. A current suppressing element having one terminal connected to the gate of the self-extinguishing element, and an end of a capacitor connected to the other terminal of the current suppressing element and the first auxiliary switching element. And a second auxiliary switching element connected between the second auxiliary switching element and a second voltage applying means for applying a drive voltage for turning on the second auxiliary switching element. Drive circuit, overcurrent detection means for detecting that the gate current of the self-extinguishing element has exceeded a predetermined value, and when a turn-off command for the self-extinguishing element is given, the first voltage applying means When the overcurrent detection means detects that the gate current of the self-extinguishing element exceeds a predetermined value, the second voltage application means is operated and the operation of the first voltage application means is stopped. A self-turn-off element gate drive circuit comprising: a control unit for returning.
【００４９】従って、請求項８に対応する発明の自己消
弧形素子のゲート駆動回路においては、過電流検出手段
で、ゲート電流が所定の値を超えたことを検出した際
に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１の電
圧印加手段の動作を復帰させて、自己消弧形素子の駆動
回路に流れる過電流の経路が、電流抑制用素子のある経
路に変更されることにより、電流抑制用素子によって過
電流が抑制される。Therefore, in the gate drive circuit of the self-turn-off device according to the present invention, when the overcurrent detecting means detects that the gate current exceeds a predetermined value, the second By operating the voltage applying means and restoring the operation of the first voltage applying means, the path of the overcurrent flowing through the drive circuit of the self-extinguishing element is changed to a path having a current suppressing element. The overcurrent is suppressed by the current suppressing element.
【００５０】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element has failed, it is possible to prevent destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element.
【００５１】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００５２】次に、請求項９に対応する発明は、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消弧
形素子をオフする電力を供給する第１のコンデンサと、
第１のコンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲー
トとの間に接続され、第１のコンデンサからの電流を入
／切する第１の補助スイッチング素子と、第１の補助ス
イッチング素子を駆動する第１の駆動回路と、第１のコ
ンデンサを充電する第１の充電回路とを備えて成る自己
消弧形素子のゲート駆動回路において、第１の駆動回路
を、第１の補助スイッチング素子をオンするための駆動
電圧を印加する第１の電圧印加手段から構成し、一方の
端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、第１のコ
ンデンサの充電電圧より低い電圧に充電された第２のコ
ンデンサと、自己消弧形素子のゲートにアノードが接続
されたダイオードと、一方の端子がダイオードのカソー
ドと接続された電流抑制用素子と、電流抑制用素子の他
方の端子と第２のコンデンサの他方の端子との間に接続
され、第２のコンデンサからの電流を入／切する第２の
補助スイッチング素子と、第２の補助スイッチング素子
をオンするための駆動電圧を印加する第２の電圧印加手
段からなる第２の駆動回路と、第２のコンデンサを充電
する第２の充電回路と、自己消弧形素子のターンオフ指
令が与えられると、第１の電圧印加手段を動作させ、か
つターンオフ指令が与えられてから所定の時間経過後
に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１の電
圧印加手段の動作を復帰させる制御手段とを備えた自己
消弧形素子のゲート駆動回路である。Next, a first aspect of the present invention provides a first capacitor having one terminal connected to a cathode of a self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element.
A first auxiliary switching element connected between the other terminal of the first capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the first capacitor; and a first auxiliary switching element. A self-turn-off device gate drive circuit comprising a first drive circuit for driving and a first charging circuit for charging a first capacitor, wherein the first drive circuit is replaced by a first auxiliary switching element. And a first voltage application means for applying a drive voltage for turning on the first capacitor, one terminal of which is connected to the cathode of the self-extinguishing element and charged to a voltage lower than the charging voltage of the first capacitor. A second capacitor, a diode having an anode connected to the gate of the self-extinguishing element, a current suppressing element having one terminal connected to the cathode of the diode, and a second terminal connected to the other terminal of the current suppressing element. A second auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the second auxiliary switching element for turning on / off the current from the second capacitor; and a second auxiliary switching element for applying a drive voltage for turning on the second auxiliary switching element. A second driving circuit comprising a voltage applying means, a second charging circuit for charging the second capacitor, and a turn-off command for the self-extinguishing element, the first voltage applying means is operated, And a control means for operating the second voltage applying means and restoring the operation of the first voltage applying means after a lapse of a predetermined time after the turn-off command is given. Circuit.
【００５３】従って、請求項９に対応する発明の自己消
弧形素子のゲート駆動回路においては、ターンオフ指令
が与えられてから所定の時間経過後に、第２の電圧印加
手段を動作させると共に、第１の電圧印加手段の動作を
復帰させて、自己消弧形素子のゲート回路に流れる過電
流の経路が、電流抑制用素子のある経路に変更されるこ
とにより、電流抑制用素子によって過電流が抑制され
る。Therefore, in the gate driving circuit for the self-turn-off device according to the ninth aspect, the second voltage applying means is operated after a predetermined time has passed since the turn-off command was given, and 1 by returning the operation of the voltage applying means and changing the path of the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-arc-extinguishing element to a path having the current suppressing element. Is suppressed.
【００５４】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element is out of order, destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented.
【００５５】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of the circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００５６】次に、請求項１０に対応する発明は、請求
項９に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回路におい
て、第１の補助スイッチング素子として、過電流保護機
能付きスイッチング素子を用いた自己消弧形素子のゲー
ト駆動回路である。According to a tenth aspect of the present invention, in the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the ninth aspect, a switching element having an overcurrent protection function is used as the first auxiliary switching element. It is a gate drive circuit of a self-extinguishing element.
【００５７】従って、請求項１０に対応する発明の自己
消弧形素子のゲート駆動回路においては、自己消弧形素
子が故障している際に、ゲート駆動回路内の回路要素が
破壊される以前に、過電流保護機能付きスイッチング素
子の過電流保護機能が働き、過電流が遮断される。Therefore, in the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the tenth aspect of the present invention, when the self-extinguishing element has failed, before the circuit element in the gate driving circuit is destroyed. Then, the overcurrent protection function of the switching element having the overcurrent protection function operates, and the overcurrent is cut off.
【００５８】その後、自己消弧形素子のゲート回路に流
れる過電流の経路は、電流抑制用素子のある経路に変更
されるため、電流抑制用素子によって過電流は抑制され
る。Thereafter, the path of the overcurrent flowing through the gate circuit of the self-extinguishing element is changed to a path including the current suppressing element, so that the overcurrent is suppressed by the current suppressing element.
【００５９】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element is out of order, destruction of circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented.
【００６０】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multi-parallel the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００６１】次に、請求項１１に対応する発明は、一方
の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己消
弧形素子をオフする電力を供給する第１のコンデンサ
と、第１のコンデンサの他方の端子と自己消弧形素子の
ゲートとの間に接続され、第１のコンデンサからの電流
を入／切する第１の補助スイッチング素子と、第１の補
助スイッチング素子を駆動する第１の駆動回路と、第１
のコンデンサを充電する第１の充電回路とを備えて成る
自己消弧形素子のゲート駆動回路において、第１の駆動
回路を、第１の補助スイッチング素子をオンするための
駆動電圧を印加する第１の電圧印加手段から構成し、一
方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、第１
のコンデンサの充電電圧より低い電圧に充電された第２
のコンデンサと、自己消弧形素子のゲートにアノードが
接続されたダイオードと、一方の端子がダイオードのカ
ソードと接続された電流抑制用素子と、電流抑制用素子
の他方の端子と第２のコンデンサの他方の端子との間に
接続され、第２のコンデンサからの電流を入／切する第
２の補助スイッチング素子と、第２の補助スイッチング
素子をオンするための駆動電圧を印加する第２の電圧印
加手段からなる第２の駆動回路と、第２のコンデンサを
充電する第２の充電回路と、自己消弧形素子のゲート電
流が所定の値を超えたことを検出する過電流検出手段
と、自己消弧形素子のターンオフ指令が与えられると、
第１の電圧印加手段を動作させ、過電流検出手段によっ
て自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超えたこと
が検出されると、第２の電圧印加手段を動作させると共
に、第１の電圧印加手段の動作を復帰させる制御手段と
を備えた自己消弧形素子のゲート駆動回路である。Next, a first aspect of the present invention provides a first capacitor having one terminal connected to a cathode of a self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element. A first auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the first capacitor; and driving the first auxiliary switching element. A first driving circuit;
A self-extinguishing element gate drive circuit comprising: a first charging circuit for charging the first capacitor. And one terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element,
Charged to a voltage lower than the charging voltage of the second capacitor.
A diode having an anode connected to the gate of the self-extinguishing element, a current suppressing element having one terminal connected to the cathode of the diode, the other terminal of the current suppressing element, and a second capacitor. A second auxiliary switching element connected between the other terminal of the second auxiliary switching element for turning on / off a current from a second capacitor, and a second auxiliary switching element for applying a drive voltage for turning on the second auxiliary switching element. A second driving circuit comprising voltage applying means, a second charging circuit for charging the second capacitor, and overcurrent detecting means for detecting that the gate current of the self-extinguishing element has exceeded a predetermined value. When a turn-off command for the self-extinguishing element is given,
When the first voltage applying means is operated and the overcurrent detecting means detects that the gate current of the self-extinguishing element exceeds a predetermined value, the second voltage applying means is operated and the first voltage applying means is operated. And a control means for restoring the operation of the voltage applying means.
【００６２】従って、請求項１１に対応する発明の自己
消弧形素子のゲート駆動回路においては、過電流検出手
段で、ゲート電流が所定の値を超えたことを検出した際
に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１の電
圧印加手段の動作を復帰させて、自己消弧形素子のゲー
ト回路に流れる過電流の経路が、電流抑制用素子のある
経路に変更されることにより、電流抑制用素子によって
過電流が抑制される。Therefore, in the gate driving circuit for a self-turn-off device according to the present invention, when the overcurrent detecting means detects that the gate current exceeds a predetermined value, the second By operating the voltage applying means and restoring the operation of the first voltage applying means, the path of the overcurrent flowing in the gate circuit of the self-extinguishing element is changed to a path having a current suppressing element. The overcurrent is suppressed by the current suppressing element.
【００６３】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element has failed, circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element can be prevented from being destroyed.
【００６４】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００６５】最後に、請求項１２に対応する発明は、一
方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自己
消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、コ
ンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの間
に接続され、コンデンサからの電流を入／切する補助ス
イッチング素子と、補助スイッチング素子を駆動する駆
動回路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて成
り、かつ補助スイッチング素子として、過電流保護機能
付きスイッチング素子を用いた自己消弧形素子のゲート
駆動回路である。Finally, the invention according to claim 12 is a capacitor according to claim 12, wherein one terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element, and a capacitor for supplying power for turning off the self-extinguishing element, and the other terminal of the capacitor. An auxiliary switching element connected between the gate of the self-extinguishing element and turning on / off the current from the capacitor; a driving circuit for driving the auxiliary switching element; and a charging circuit for charging the capacitor. And a gate drive circuit for a self-extinguishing element using a switching element with an overcurrent protection function as an auxiliary switching element.
【００６６】従って、請求項１２に対応する発明の自己
消弧形素子のゲート駆動回路においては、自己消弧形素
子が故障している際に、ゲート駆動回路内の回路要素が
破壊される以前に、過電流保護機能付きスイッチング素
子の過電流保護機能が働き、過電流が遮断される。Therefore, in the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the twelfth aspect of the present invention, when the self-extinguishing element is out of order, before the circuit element in the gate driving circuit is destroyed. Then, the overcurrent protection function of the switching element having the overcurrent protection function operates, and the overcurrent is cut off.
【００６７】これにより、自己消弧形素子が故障してい
る際に、自己消弧形素子のゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を防ぐことができる。Thus, when the self-extinguishing element has failed, it is possible to prevent the circuit elements in the gate drive circuit of the self-extinguishing element from being destroyed.
【００６８】また、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を防ぐために、補助スイッチング素子の多並列化や、配
線の大容量化を行う必要がないため、安価で、コンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路を得ることができ
る。Further, in order to prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring. A gate drive circuit can be obtained.
【００６９】[0069]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００７０】（第１の実施形態）図１は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図１４と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【００７１】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【００７２】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図１に示すように、図１４にお
ける駆動回路５内に、スイッチ５ｃと、分圧抵抗５ｄ
と、分圧抵抗５ｅとを付加すると共に、別途に制御回路
７を付加した構成となっている。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 1, the gate driving circuit 2 includes a switch 5c and a voltage dividing resistor 5d in the driving circuit 5 in FIG.
And a voltage dividing resistor 5e, and a control circuit 7 separately.
【００７３】具体的には、スイッチ５ｃの一方の端子
は、電圧源５ｂの負極とスイッチ５ａとの間に接続さ
れ、スイッチ５ｃの他方の端子は、分圧抵抗５ｄを介し
て、補助スイッチング素子４のエミッタとスイッチ５ａ
との間に接続されている。Specifically, one terminal of the switch 5c is connected between the negative electrode of the voltage source 5b and the switch 5a, and the other terminal of the switch 5c is connected to the auxiliary switching element via a voltage dividing resistor 5d. 4 emitters and switch 5a
Is connected between.
【００７４】さらに、分圧抵抗５ｅの一方の端子は、電
圧源５ｂの正極と補助スイッチング素子４のベースとの
間に接続され、分圧抵抗５ｅの他方の端子は、補助スイ
ッチング素子４のエミッタとスイッチ５ａとの間に接続
されている。Further, one terminal of the voltage dividing resistor 5e is connected between the positive electrode of the voltage source 5b and the base of the auxiliary switching element 4, and the other terminal of the voltage dividing resistor 5e is connected to the emitter of the auxiliary switching element 4. And the switch 5a.
【００７５】ここで、分圧抵抗５ｄ及び分圧抵抗５ｅ
は、補助スイッチング素子４の駆動電圧ＶGEを分圧する
ためのものである。Here, the voltage dividing resistors 5d and 5e
Is for dividing the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4.
【００７６】また、スイッチ５ｃは、電圧源５ｂからの
電流の入／切を行うためのものである。The switch 5c is for turning on / off the current from the voltage source 5b.
【００７７】そして、上記スイッチ５ａと電圧源５ｂと
から、電圧印加手段が構成され、電圧源５ｂから供給さ
れる駆動電圧ＶGEが、分圧されずに補助スイッチング素
子４のベース・エミッタ間に供給されるようになってい
る。The switch 5a and the voltage source 5b constitute a voltage applying means, and the driving voltage VGE supplied from the voltage source 5b is not divided and is applied between the base and the emitter of the auxiliary switching element 4. It is being supplied.
【００７８】また、電圧源５ｂと、スイッチ５ｃと、分
圧抵抗５ｄと、分圧抵抗５ｅとから、電圧降圧手段が構
成され、電圧源５ｂから供給される駆動電圧ＶGEが、分
圧されて補助スイッチング素子４のベース・エミッタ間
に供給されるようになっている。The voltage source 5b, the switch 5c, the voltage dividing resistor 5d, and the voltage dividing resistor 5e constitute a voltage step-down means, and the driving voltage VGE supplied from the voltage source 5b is divided. Thus, it is supplied between the base and the emitter of the auxiliary switching element 4.
【００７９】さらに、制御回路７は、スイッチ５ａ及び
スイッチ５ｃの開閉制御を行うためのものである。Further, the control circuit 7 controls the opening and closing of the switches 5a and 5c.
【００８０】図２は、この制御回路７の一例を示すブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the control circuit 7.
【００８１】図２において、制御回路７は、自己消弧形
素子１のオフ指令が入力されると、所定の時間が経過す
るまでスイッチ５ａをオンしておくタイマー回路７ａ
と、自己消弧形素子１のオフ指令が入力されると、所定
の時間の経過後にスイッチ５ｃをオンするオンディレイ
回路７ｂとから構成されている。In FIG. 2, when an off command for the self-extinguishing element 1 is input, a control circuit 7 turns on a switch 5a until a predetermined time elapses.
And an on-delay circuit 7b that turns on the switch 5c after a predetermined time has passed when an off command for the self-extinguishing element 1 is input.
【００８２】ここで、所定の時間は、自己消弧形素子１
に故障がなく正常にターンオフする際に、ゲート電流ｉ
GQが増加し、あるピーク値を取ってその後減少し、極め
て小さい値になるまでの時間に相当する時間であり、こ
の時間は、例えば数十μｓ程度で与えられる。Here, the predetermined time is set by the self-extinguishing element 1
When the device is normally turned off without failure, the gate current i
This is the time corresponding to the time required forGQ to increase, to take a certain peak value, and then to decrease to a very small value, and this time is given, for example, on the order of several tens of μs.
【００８３】以上により、制御回路７は、自己消弧形素
子１のオフ指令が入力されると、タイマー回路７ａによ
りスイッチ５ａをオンし、スイッチ５ａをオンしてから
所定の時間の経過後に、オンディレイ回路７ｂによりス
イッチ５ｃをオンすると共に、タイマー回路７ａにより
スイッチ５ａをオフするものである。As described above, when the off command of the self-arc-extinguishing element 1 is input, the control circuit 7 turns on the switch 5a by the timer circuit 7a, and after a predetermined time has elapsed since the switch 5a was turned on. The switch 5c is turned on by the on-delay circuit 7b, and the switch 5a is turned off by the timer circuit 7a.
【００８４】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２によるゲート駆動
方法について説明する。Next, a method of driving the self-extinguishing element 1 having the above-described configuration by the gate driving circuit 2 of the self-extinguishing element 1 will be described.
【００８５】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、駆動回路５のスイッチ５ａがオ
ンする。これにより、駆動回路５は、電圧源５ｂの出力
電圧に等しい、補助スイッチング素子４をオンするため
の駆動電圧ＶGEを出力する。この駆動電圧ＶGEにより、
補助スイッチング素子４がオンすることによって、自己
消弧形素子１のゲート・カソード間に、ゲート側が負極
性、カソード側が正極性となる電圧がコンデンサ３によ
って印加され、自己消弧形素子１がターンオフされる。
そして、ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流れ
る。When an off command for the self-turn-off device 1 is input to the control circuit 7, the switch 5a of the drive circuit 5 is turned on. Thus, the drive circuit 5 outputs a drive voltageVGE equal to the output voltage of the voltage source 5b for turning on the auxiliary switching element 4. With this drive voltage VGE ,
When the auxiliary switching element 4 is turned on, a voltage having a negative polarity on the gate side and a positive polarity on the cathode side is applied by the capacitor 3 between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1, and the self-extinguishing element 1 is turned off. Is done.
Then, when turned off, a gate current iGQ flows.
【００８６】先に述べたように、自己消弧形素子１が正
常にターンオフする際には、ゲート電流ｉGQはしだいに
増加し、あるピーク値を取ってその後減少する。As described above, when the self-extinguishing element 1 is normally turned off, the gate current iGQ gradually increases, takes a certain peak value, and thereafter decreases.
【００８７】次に、このゲート電流ｉGQが極めて小さい
値になる時刻に、制御回路７により、スイッチ５ｃをオ
ンし、スイッチ５ａをオフすることにより、補助スイッ
チング素子４の駆動電圧ＶGEを降圧させる。Next, at the time when the gate current iGQ becomes an extremely small value, the control circuit 7 turns on the switch 5c and turns off the switch 5a, thereby lowering the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4. Let it.
【００８８】本実施形態では、自己消弧形素子１が故障
している際にも、正常な際にも、上記のように同時刻で
補助スイッチング素子４の駆動電圧ＶGEを降圧させる。[0088] In this embodiment, when the self-turn-off device 1 has a failure also, even when normal, stepping down the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4 at the same time as described above.
【００８９】この場合、本実施形態において、自己消弧
形素子１が正常であり、ゲート電流ｉGQが極めて小さく
なったときには、自己消弧形素子１のゲート・カソード
間のインピーダンスは、大きくなっている。In this case, in this embodiment, when the self-extinguishing element 1 is normal and the gate current iGQ becomes extremely small, the impedance between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1 increases. ing.
【００９０】従って、駆動電圧ＶGEの降圧により、補助
スイッチング素子４の内部インピーダンスが増加して
も、これはほぼ無視することができ、スイッチ５ａとス
イッチ５ｂとを切り替える以前と同様な電流が、自己消
弧形素子１のゲートに流れる。[0090] Thus, the step-down of the drive voltage VGE, even if the internal impedance of the auxiliary switching element 4 is increased, which can be almost ignored, the previous similar current switching a switch 5a and the switch 5b, It flows to the gate of the self-extinguishing element 1.
【００９１】図３は、本実施形態における駆動電圧ＶGE
とゲート電流ｉGQの変化の様子を示す波形図である。FIG. 3 shows the drive voltage VGE in this embodiment.
FIG. 7 is a waveform diagram showing how the gate current iGQ changes.
【００９２】図３（ａ）中、横軸は時間、縦軸は駆動電
圧ＶGEをそれぞれ示している。[0092] In FIG. 3 (a), the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the driving voltage VGE, respectively.
【００９３】図３（ａ）に示すように、時刻Ｔ1は、ス
イッチ５ｃをオンし、スイッチ５ａをオフした時刻であ
り、時刻Ｔ1以後は、駆動電圧ＶGEの値が小さくなって
いる。As shown in FIG. 3A, the time T1 is the time when the switch 5c is turned on and the switch 5a is turned off. After the time T1 , the value of the drive voltageVGE becomes smaller. .
【００９４】図３（ｂ）は、自己消弧形素子１が故障し
ている際のゲート電流ｉGQの変化の様子を示している。
なお、図３（ｂ）中、横軸は時間、縦軸はゲート電流ｉ
GQの値をそれぞれ示している。FIG. 3B shows how the gate current iGQ changes when the self-extinguishing element 1 is out of order.
In FIG. 3B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the gate current i.
GQ values are shown.
【００９５】図３（ｂ）に示すように、補助スイッチン
グ素子４の駆動電圧ＶGEが降圧した時刻Ｔ1以後、ゲー
ト電流ｉGQの値は、補助スイッチング素子４の駆動電圧
ＶGEで決定される電流の値ＩGQ1に抑制され、それ以上
の値にならない。[0095] As shown in FIG. 3 (b), the time T1 after the driving voltage VGE is obtained by lowering the auxiliary switching element 4, the value of the gate current iGQ is determined by the driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4 The current value is suppressed toIGQ1 and does not increase any further.
【００９６】ここで、例えば、電流の値ＩGQ1は、数千
アンペア程度で与えられる。Here, for example, the current valueIGQ1 is given in the order of several thousand amps.
【００９７】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動方法及びゲート駆動回路２の効果について説明
する。Next, the gate driving method of the self-extinguishing element 1 of this embodiment and the effect of the gate driving circuit 2 will be described.
【００９８】すなわち、本実施形態においては、制御回
路７に自己消弧形素子１のオフ指令が入力されると、駆
動回路５の電圧印加手段によって、補助スイッチング素
子４の駆動電圧ＶGEを印加し、所定の時間の経過後に、
駆動回路５の電圧降圧手段によって、補助スイッチング
素子４の駆動電圧ＶGEを降圧させるようにしたものであ
る。That is, in the present embodiment, when the OFF command for the self-turn-off device 1 is input to the control circuit 7, the drive voltage VGE of the auxiliary switching device 4 is applied by the voltage application means of the drive circuit 5. And after a predetermined time,
The voltage step-down means of the drive circuit 5 is a driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4 that so as to step down.
【００９９】これにより、補助スイッチング素子４の駆
動電圧ＶGEを降圧させた時刻Ｔ1以後、ゲート電流ｉGQ
は、補助スイッチング素子４の駆動電圧ＶGEで決定され
る電流の値ＩGQ1に抑制される。Thus, after the time T1 at which the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4 is lowered, the gate current iGQ
Is suppressed to a current valueIGQ1 determined by the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4.
【０１００】よって、この電流の値ＩGQ1を、ゲート駆
動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定することに
より、自己消弧形素子１が故障している際に、ゲート電
流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１のゲート駆動回路
２内の回路要素（コンデンサ３、補助スイッチング素子
４、駆動回路５、充電回路６）の破壊を確実に防ぐこと
が可能となる。Therefore, bysetting the current valueIGQ1 to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iGQ can be reduced. It is possible to reliably prevent circuit elements (capacitor 3, auxiliary switching element 4, drive circuit 5, charge circuit 6) in gate drive circuit 2 of self-extinguishing element 1 from being destroyed.
【０１０１】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０１０２】（第２の実施形態）図４は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。(Second Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０１０３】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１０４】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図４に示すように、図１の補助
スイッチング素子４として、過電流保護機能付きスイッ
チング素子８を用いた構成となっている。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 4, the gate drive circuit 2 has a configuration in which a switching element 8 with an overcurrent protection function is used as the auxiliary switching element 4 in FIG.
【０１０５】過電流保護機能付きスイッチング素子８
は、過電流保護機能を有し、過電流が流れた際には過電
流保護機能により遮断する。この過電流保護機能付きス
イッチング素子８の過電流保護機能が動作する電流値
は、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の回路要素
が破壊される電流値以下の値に選定してある。Switching element 8 with overcurrent protection function
Has an overcurrent protection function, and when an overcurrent flows, it is shut off by the overcurrent protection function. The current value at which the overcurrent protection function of the switching element 8 with the overcurrent protection function operates is selected to be equal to or less than the current value at which a circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. .
【０１０６】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０１０７】自己消弧形素子１が故障している際に流れ
るゲート電流ｉGQは、まず、過電流保護機能付きスイッ
チング素子８の過電流保護機能により遮断される。The gate current iGQ flowing when the self-extinguishing element 1 is out of order is cut off by the overcurrent protection function of the switching element 8 with the overcurrent protection function.
【０１０８】この後の動作は、先に述べた第１の実施形
態と同様であるので、ここではその詳しい説明は省略す
る。The subsequent operation is the same as that of the first embodiment described above, and the detailed description is omitted here.
【０１０９】すなわち、補助スイッチング素子４の駆動
電圧ＶGEを降圧させた時刻以後は、ゲート電流ｉGQの値
は、補助スイッチング素子３の駆動電圧ＶGEで決定され
る電流の値ＩGQ1に抑制され、それ以上の値にならな
い。That is, after the time when the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4 islowered , the value of the gate current iGQ is suppressed to the current value IGQ1 determined by the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 3. And no more.
【０１１０】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１１１】以上、説明したように、本実施形態におい
ては、上記第１の実施の形態における補助スイッチング
素子４として、過電流保護機能付きスイッチング素子８
を用いるようにしたものである。As described above, in the present embodiment, the switching element 8 with an overcurrent protection function is used as the auxiliary switching element 4 in the first embodiment.
Is used.
【０１１２】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際には、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の
回路要素が破壊される以前に、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８の過電流保護機能が働き、ゲート電流ｉ
GQが遮断される。Thus, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the switching element with the overcurrent protection function must be provided before the circuit elements in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 are destroyed. 8 operates and the gate current i
GQ is shut off.
【０１１３】その後、補助スイッチング素子４の駆動電
圧ＶGEが降圧されるため、ゲート電流ｉGQは、補助スイ
ッチング素子４の駆動電圧ＶGEで決定される電流の値Ｉ
GQ1に抑制される。Thereafter, the driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4 is stepped down, so that the gate current iGQ becomes the current value I determined by the driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4.
Suppressed byGQ1 .
【０１１４】よって、この電流の値ＩGQ1をゲート駆動
回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定することによ
り、また過電流保護機能付きスイッチング素子８の過電
流保護機能が動作する電流値を、自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２内の回路要素が破壊される電流値以下の
値に選定することにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子
１のゲート駆動回路２内の回路要素（コンデンサ３、過
電流保護機能付きスイッチング素子８、駆動回路５、充
電回路６）の破壊を確実に防ぐことが可能となる。Therefore, byselecting this current valueIGQ1 to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, the current value at which the overcurrent protection function of the switching element 8 with the overcurrent protection function operates can be reduced. When the self-extinguishing element 1 has a failure, the gate current iGQ can be reduced by selecting a value equal to or less than the current value at which the circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. It is possible to reliably prevent destruction of circuit elements (capacitor 3, switching element 8 with overcurrent protection function, driving circuit 5, charging circuit 6) in gate driving circuit 2 of self-extinguishing element 1 Become.
【０１１５】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the circuit elements therein, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０１１６】（第３の実施形態）図５は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。(Third Embodiment) FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０１１７】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１１８】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図５に示すように、図１におけ
るゲート駆動回路２に、電流検出器９を付加した構成と
なっている。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 5, the gate drive circuit 2 has a configuration in which a current detector 9 is added to the gate drive circuit 2 in FIG.
【０１１９】この電流検出器９は、自己消弧形素子１の
ゲートと補助スイッチング素子４のコレクタとの間に設
けられ、ゲート電流ｉGQの値が、所定の値を超えたこと
を検出すると、その旨の検出信号を制御回路７に対して
出力するものである。The current detector 9 is provided between the gate of the self-extinguishing element 1 and the collector of the auxiliary switching element 4, and detects that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value. , And outputs a detection signal to that effect to the control circuit 7.
【０１２０】また、制御回路７は、スイッチ５ａ及びス
イッチ５ｃの開閉制御を行うためのものである。すなわ
ち、自己消弧形素子１のオフ指令が入力されると、スイ
ッチ５ａをオンし、電流検出器９からの検出信号が入力
されると、スイッチ５ｃをオンすると共に、スイッチ５
ａをオフするものである。The control circuit 7 controls the opening and closing of the switches 5a and 5c. That is, when an off command for the self-arc-extinguishing element 1 is input, the switch 5a is turned on, and when a detection signal from the current detector 9 is input, the switch 5c is turned on and the switch 5c is turned on.
a is turned off.
【０１２１】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２によるゲート駆動
方法について説明する。Next, a description will be given of a gate driving method of the self-turn-off device 1 of the present embodiment configured as described above using the gate driving circuit 2.
【０１２２】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、駆動回路５のスイッチ５ａがオ
ンする。これにより、駆動回路５は、電圧源５ｂの出力
電圧に等しい、補助スイッチング素子４をオンするため
の駆動電圧ＶGEを出力する。この駆動電圧ＶGEにより、
補助スイッチング素子４がオンすることによって、自己
消弧形素子１のゲート・カソード間に、ゲート側が負極
性、カソード側が正極性となる電圧がコンデンサ３によ
って印加され、自己消弧形素子１がターンオフされる。
そして、ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流れ
る。Now, when an off command for the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the switch 5a of the drive circuit 5 is turned on. Thus, the drive circuit 5 outputs a drive voltageVGE equal to the output voltage of the voltage source 5b for turning on the auxiliary switching element 4. With this drive voltage VGE ,
When the auxiliary switching element 4 is turned on, a voltage having a negative polarity on the gate side and a positive polarity on the cathode side is applied by the capacitor 3 between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1, and the self-extinguishing element 1 is turned off. Is done.
Then, when turned off, a gate current iGQ flows.
【０１２３】自己消弧形素子１が故障している際には、
電流検出器９は、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超え
たことを検出すると、そのことを制御回路７に通知す
る。When the self-extinguishing element 1 is out of order,
When detecting that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, the current detector 9 notifies the control circuit 7 of the fact.
【０１２４】制御回路７は、電流検出器９からの通知に
よって、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超えたことを
知ると、スイッチ４ｃをオンすると共に、スイッチ４ａ
をオフする。When the control circuit 7 notices from the current detector 9 that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, it turns on the switch 4c and switches the switch 4a.
Turn off.
【０１２５】これにより、駆動電圧ＶGEの値が降圧され
る。補助スイッチング素子４の駆動電圧ＶGEが降圧する
と、ゲート電流ｉGQは、補助スイッチング素子４の駆動
電圧ＶGEで決定される電流の値ＩGQ1に抑制され、それ
以上の値にならない。[0125] Thus, the value of the drive voltage VGE is stepped down. When the driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4drops , the gate current iGQ is suppressed to a current valueIGQ 1 determined by the driving voltage VGE of the auxiliary switching element 4 and does not become a value higher than that.
【０１２６】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１２７】すなわち、本実施形態においては、上記第
１の実施の形態における自己消弧形素子１のゲートと補
助スイッチング素子４のコレクタとの間に電流検出器９
を設け、この電流検出器９で、ゲート電流ｉGQの値が所
定の値を超えたことを検出した時に、駆動回路５の電圧
降圧手段によって、補助スイッチング素子４の駆動電圧
ＶGEを降圧させるようにしたものである。That is, in this embodiment, the current detector 9 is connected between the gate of the self-extinguishing element 1 and the collector of the auxiliary switching element 4 in the first embodiment.
When the current detector 9 detects that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value, the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4 is reduced by the voltage reduction means of the drive circuit 5. It is like that.
【０１２８】これにより、ゲート電流ｉGQの値が所定の
値を超えたことを検出した後、ゲート電流ｉGQは、補助
スイッチング素子４の駆動電圧ＶGEで決定される電流の
値ＩGQ1に抑制される。Thus, after detecting that the value of the gate current iGQ has exceeded the predetermined value, the gate current iGQ becomes equal to the current value IGQ1 determined by the drive voltage VGE of the auxiliary switching element 4. Is suppressed.
【０１２９】また、本実施形態においては、自己消弧形
素子１が故障してない際には、補助スイッチング素子４
の駆動電圧ＶGEは、降圧されない。In the present embodiment, when the self-extinguishing element 1 is not out of order, the auxiliary switching element 4
The drive voltage VGE is not stepped down.
【０１３０】よって、この電流の値ＩGQ1を、ゲート駆
動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定し、電流検
出器９で検出する電流の所定の値をこの電流の値ＩGQ1
相当とすることにより、自己消弧形素子１が故障してい
る際に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２内の回路要素（コンデンサ３、補助
スイッチング素子４、駆動回路５、充電回路６）の破壊
を確実に防ぐことが可能となる。Therefore, the current valueIGQ1 is selected to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, and the predetermined value of the current detected by the current detector 9 is set to the current valueIGQ1.
When the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iGQ is suppressed and the self-extinguishing element 1
Of the gate drive circuit 2 (capacitor 3, auxiliary switching element 4, drive circuit 5, charging circuit 6) can be reliably prevented.
【０１３１】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０１３２】（第４の実施形態）図６は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付して示し
ている。(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. Is shown.
【０１３３】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１３４】ゲート駆動回路２は、コンデンサ３と、第
１の補助スイッチング素子４１と、第１の駆動回路５１
と、充電回路６と、第２の補助スイッチング素子４２
と、第２の駆動回路５２と、制御回路７と、電流抑制用
素子１０とから構成されている。The gate drive circuit 2 includes a capacitor 3, a first auxiliary switching element 41, and a first drive circuit 51.
, Charging circuit 6 and second auxiliary switching element 42
, The second drive circuit 52, the control circuit 7, and the current suppressing element 10.
【０１３５】すなわち、コンデンサ３の一方の端子は、
自己消弧形素子１のカソードに接続されている。That is, one terminal of the capacitor 3 is
It is connected to the cathode of the self-extinguishing element 1.
【０１３６】また、第１の補助スイッチング素子４１の
エミッタは、コンデンサ３の他方の端子に接続され、第
１の補助スイッチング素子４１のコレクタは、自己消弧
形素子１のゲートに接続されている。The emitter of the first auxiliary switching element 41 is connected to the other terminal of the capacitor 3, and the collector of the first auxiliary switching element 41 is connected to the gate of the self-extinguishing element 1. .
【０１３７】さらに、第１の駆動回路５１は、第１の補
助スイッチング素子４１のエミッタとベースとの間に接
続されている。この第１の駆動回路５１は、第１の補助
スイッチング素子４１を駆動するための回路であり、第
１の補助スイッチング素子４１のベース・エミッタ間に
電圧ＶGE1を印加して、第１の補助スイッチング素子４
１をオンする第１の電圧印加手段からなっている。Further, the first drive circuit 51 is connected between the emitter and the base of the first auxiliary switching element 41. The first driving circuit 51 is a circuit for driving the first auxiliary switching element 41. The first driving circuit 51 applies the voltage VGE1 between the base and the emitter of the first auxiliary switching element 41, and Switching element 4
1 is a first voltage applying means for turning on the first voltage.
【０１３８】すなわち、この第１の駆動回路５１は、図
１４で示した従来のゲート駆動回路２の構成要素である
駆動回路５と同一構成を有するものであり、スイッチ５
ａと電圧源５ｂとから構成されている。That is, the first drive circuit 51 has the same configuration as the drive circuit 5 which is a component of the conventional gate drive circuit 2 shown in FIG.
a and a voltage source 5b.
【０１３９】さらにまた、充電回路６は、コンデンサ３
に対して並列に接続されている。Further, the charging circuit 6 includes the capacitor 3
Are connected in parallel.
【０１４０】一方、電流抑制用素子１０の一方の端子
は、自己消弧形素子１のゲートに接続され、電流抑制用
素子１０の他方の端子は、第２の補助スイッチング素子
４２のコレクタに接続されている。On the other hand, one terminal of current suppressing element 10 is connected to the gate of self-extinguishing element 1, and the other terminal of current suppressing element 10 is connected to the collector of second auxiliary switching element 42. Have been.
【０１４１】また、第２の補助スイッチング素子４２の
エミッタは、第１の補助スイッチング素子４１のエミッ
タとコンデンサ３の他方の端子との間に接続されてい
る。Further, the emitter of the second auxiliary switching element 42 is connected between the emitter of the first auxiliary switching element 41 and the other terminal of the capacitor 3.
【０１４２】さらに、第２の駆動回路５２は、第２の補
助スイッチング素子４２のエミッタとベースとの間に接
続されている。この第２の駆動回路５２は、第２の補助
スイッチング素子４２を駆動するための回路であり、第
２の補助スイッチング素子４２のベース・エミッタ間に
電圧ＶGE2を印加して、第２の補助スイッチング素子４
２をオンする第２の電圧印加手段からなっている。Further, the second drive circuit 52 is connected between the emitter and the base of the second auxiliary switching element. The second driving circuit 52 is a circuit for driving the second auxiliary switching element 42. The second driving circuit 52 applies a voltage VGE2 between the base and the emitter of the second auxiliary switching element 42 to Switching element 4
2 is a second voltage applying means for turning on the second voltage.
【０１４３】すなわち、この第２の駆動回路５２は、第
１の駆動回路５１と同様に、図１４で示した従来のゲー
ト駆動回路２の構成要素である駆動回路５と同一構成を
有するものであり、スイッチ５ａと電圧源５ｂとから構
成されている。That is, like the first drive circuit 51, the second drive circuit 52 has the same configuration as the drive circuit 5 which is a component of the conventional gate drive circuit 2 shown in FIG. And a switch 5a and a voltage source 5b.
【０１４４】制御回路７は、第１の駆動回路５１及び第
２の駆動回路５２の開閉制御を行うためのものである。
すなわち、制御回路７は、自己消弧形素子１のオフ指令
が入力されると、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａ
をオンし、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａをオン
してから所定の時間の経過後に、第２の駆動回路５２内
のスイッチ５ａをオンすると共に、第１の駆動回路５１
内のスイッチ５ａをオフするものである。The control circuit 7 controls the opening and closing of the first drive circuit 51 and the second drive circuit 52.
That is, when the control circuit 7 receives the command to turn off the self-extinguishing element 1, the switch 5 a in the first drive circuit 51
Is turned on to turn on the switch 5a in the second drive circuit 52 after a lapse of a predetermined time since the switch 5a in the first drive circuit 51 is turned on.
The switch 5a is turned off.
【０１４５】コンデンサ３は、自己消弧形素子１のゲー
ト側に負極性、カソード側に正極性の電圧を印加して、
自己消弧形素子１をオフさせるためのものである。The capacitor 3 applies a negative voltage to the gate of the self-extinguishing element 1 and a positive voltage to the cathode,
This is for turning off the self-extinguishing element 1.
【０１４６】第１の補助スイッチング素子４１は、コン
デンサ３からの電流を入／切するためのものであり、こ
の補助スイッチング素子４１がオンすると、コンデンサ
３からの電流が自己消弧形素子１に流れるようになって
いる。The first auxiliary switching element 41 is for turning on / off the current from the capacitor 3. When the auxiliary switching element 41 is turned on, the current from the capacitor 3 is supplied to the self-extinguishing element 1. It is flowing.
【０１４７】第２の補助スイッチング素子４２は、コン
デンサ３からの電流を入／切するためのものであり、こ
の補助スイッチング素子４２がオンすると、コンデンサ
３からの電流が自己消弧形素子１に流れるようになって
いる。The second auxiliary switching element 42 is for turning on / off the current from the capacitor 3. When the auxiliary switching element 42 is turned on, the current from the capacitor 3 is supplied to the self-extinguishing element 1. It is flowing.
【０１４８】充電回路６は、コンデンサ３を充電するた
めのものである。The charging circuit 6 is for charging the capacitor 3.
【０１４９】電流抑制用素子１０としては、例えば抵抗
などを用いることができる。As the current suppressing element 10, for example, a resistor can be used.
【０１５０】なお、図６において、ｉGQは、自己消弧形
素子１のゲートからゲート駆動回路２に流れるゲート電
流である。In FIG. 6, iGQ is a gate current flowing from the gate of the self-extinguishing element 1 to the gate drive circuit 2.
【０１５１】また、ｉGQ1は、第１の補助スイッチング
素子４１のコレクタに流入する電流である。IGQ1 is a current flowing into the collector of the first auxiliary switching element 41.
【０１５２】さらに、ｉGQ2は、電流抑制用素子１０を
介して、第２の補助スイッチング素子４２のコレクタに
流入する電流である。Further, iGQ2 is a current flowing into the collector of the second auxiliary switching element 42 via the current suppressing element 10.
【０１５３】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０１５４】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。Now, when an off command for the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０１５５】これにより、第１の駆動回路５１は、第１
の補助スイッチング素子４１をオンするための駆動電圧
ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1により、第１の
補助スイッチング素子４１がオンすることによって、自
己消弧形素子１のゲート・カソード間にゲート側が負極
性、カソード側が正極性となる電圧がコンデンサ３によ
って印加され、自己消弧形素子１がターンオフされる。
ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流れ、第１の
補助スイッチング素子４１のコレクタに電流ｉGQ1が流
入する。As a result, the first drive circuit 51
A driving voltage VGE1 for turning on the auxiliary switching element 41 is output. When the first auxiliary switching element 41 is turned on by the driving voltage VGE1 , a voltage between the gate and cathode of the self-extinguishing element 1 is applied by the capacitor 3 such that the gate side has a negative polarity and the cathode side has a positive polarity. , The self-extinguishing element 1 is turned off.
When turned off, a gate current iGQ flows, and a current iGQ1 flows into the collector of the first auxiliary switching element 41.
【０１５６】先に述べたように、自己消弧形素子１が正
常にターンオフする際には、ゲート電流ｉGQはしだいに
増加し、あるピーク値を取ってその後減少する。As described above, when the self-extinguishing element 1 is normally turned off, the gate current iGQ gradually increases, takes a certain peak value, and thereafter decreases.
【０１５７】次に、このゲート電流ｉGQが極めて小さい
値になる時刻に、制御回路７は、第２の駆動回路５２を
動作させて、第１の駆動回路５１の動作を停止する。こ
こで、第２の駆動回路５２を動作させる時刻をＴ2と
し、第１の駆動回路５１の動作を停止する時刻をＴ3と
する。Next, at a time when the gate current iGQ becomes an extremely small value, the control circuit 7 operates the second drive circuit 52 to stop the operation of the first drive circuit 51. Here, the time at which the second drive circuit 52 is operated is defined as T2, and the time at which the operation of the first drive circuit 51 is stopped is defined as T3 .
【０１５８】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、時刻Ｔ2
で第２の補助スイッチング素子４２がオンする。また、
その後、第１の駆動回路５１は、第１の補助スイッチン
グ素子４１をオンするための駆動電圧ＶGE1の印加を停
止するので、時刻Ｔ3で第１の補助スイッチング素子４
１はオフする。As a result, the second driving circuit 52
Outputs of the auxiliary switching element 42 a drive voltage VGE2 to turn on, the drive voltage VGE2, time T2,
As a result, the second auxiliary switching element 42 is turned on. Also,
Then, the first driving circuit 51, so stopping the application of the drive voltage VGE1 for turning on the first auxiliary switching element 41 at time T3 the first auxiliary switching element 4
1 turns off.
【０１５９】ここで、第２の補助スイッチング素子４２
をオンする時刻Ｔ2は、自己消弧形素子１のゲートに流
れる電流が連続的になるように、第１の補助スイッチン
グ素子４１をオフする時刻Ｔ3の前とする。Here, the second auxiliary switching element 42
Time T2, to turn on the can, so that the current flowing to the gate of the self-turn-off device 1 is continuously and before time T3 to turn off the first auxiliary switching element 41.
【０１６０】従って、時刻Ｔ3からは、それまで流れて
いた電流ｉGQ1は遮断され、電流ｉGQ2が流れる。[0160] Therefore, from the time T3, the current iGQ1 which has been flowing so far is cut off, the current iGQ2 flows.
【０１６１】このように、第１の補助スイッチング素子
４１のオフと同時に、ゲート電流ｉGQは、第１の補助ス
イッチング素子４１を通る経路から、電流抑制用素子１
０のある第２の補助スイッチング素子４２を通る経路へ
転流する。As described above, at the same time as the first auxiliary switching element 41 is turned off, the gate current iGQ is supplied from the path passing through the first auxiliary switching element 41 to the current suppressing element 1
The current is commutated to a path passing through the second auxiliary switching element 42 having zero.
【０１６２】ここで、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲ
とし、コンデンサ３における電圧をＶRGとすると、電流
ｉGQ2は、ＶRG／Ｒの大きさに抑制される。Here, the resistance value of the current suppressing element 10 is set to R
Assuming that the voltage at the capacitor 3 is VRG , the current iGQ2 is suppressed to VRG / R.
【０１６３】図７は、自己消弧形素子１が故障している
際の駆動電圧ＶGE1と駆動電圧ＶGE2及び電流ｉGQ1と
電流ｉGQ2の変化の様子を示す波形図である。[0163] Figure 7 is a waveform diagram showing changes in drive voltage VGE1 and the driving voltage VGE2 and the current iGQ1 and the current iGQ2 when self-turn-off device 1 is faulty.
【０１６４】図７（ａ）中、横軸は時間、縦軸は駆動電
圧ＶGE1の値をそれぞれ示している。In FIG. 7A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the value of the drive voltage VGE1 .
【０１６５】図７（ｂ）中、横軸は時間、縦軸は駆動電
圧ＶGE2の値をそれぞれ示している。In FIG. 7B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the value of the drive voltageVGE2 .
【０１６６】図７（ｃ）中、横軸は時間、縦軸は電流ｉ
GQ1の値をそれぞれ示している。In FIG. 7C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current i.
The values ofGQ1 are shown.
【０１６７】図７（ｄ）中、横軸は時間、縦軸は電流ｉ
GQ2の値をそれぞれ示している。In FIG. 7D, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current i.
The values ofGQ2 are shown.
【０１６８】図７では、第１の補助スイッチング素子４
１をオフした時刻Ｔ3の前の時刻Ｔ2で、第２の補助ス
イッチング素子４２をオンしている。In FIG. 7, the first auxiliary switching element 4
1 at time T2 of the previous time T3 was turned off, and turning on the second auxiliary switching element 42.
【０１６９】電流ｉGQ1は時刻Ｔ3まで流れ、時刻Ｔ3
以後はゼロになる。[0169] current iGQ1 flows until the time T3, time T3
After that, it becomes zero.
【０１７０】電流ｉGQ2は時刻Ｔ3まではゼロである
が、時刻Ｔ3以後から流れる。The current iGQ2 is zero until time T3 , but flows after time T3 .
【０１７１】図７に示すように、自己消弧形素子１が故
障している際に、過電流が発生するが、第１の補助スイ
ッチング素子４１の駆動電圧ＶGEの印加が停止された時
刻Ｔ3以後、自己消弧形素子１のゲート駆動回路６に流
れる電流ｉGQ2は、コンデンサ３における電圧ＶRGと電
流抑制用素子１０の抵抗値ＲとによりＶRG／Ｒの大きさ
に抑制され、それ以上の値にならない。[0171] As shown in FIG. 7, when the self-turn-off device 1 has a failure, but the overcurrent is generated, the time of application of the drive voltage VGE of the first auxiliary switching element 41 is stopped After T3 , the current iGQ2 flowing through the gate drive circuit 6 of the self-extinguishing element 1 is suppressed to VRG / R by the voltage VRG at the capacitor 3 and the resistance value R of the current suppressing element 10. , No more.
【０１７２】また、自己消弧形素子１が正常な際には、
経路を変更する前と同様な電流が自己消弧形素子１のゲ
ートに流れる。When the self-extinguishing element 1 is normal,
The same current as before changing the path flows to the gate of the self-extinguishing element 1.
【０１７３】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１７４】すなわち、本実施形態においては、第１の
補助スイッチング素子４１をオフした時刻Ｔ3以後、電
流の経路を、電流抑制用素子１０のある経路に変更する
ようにしたものである。[0174] That is, in this embodiment, the time T3 after turning off the first auxiliary switching element 41, the current path, in which so as to change the path with a current suppressing element 10.
【０１７５】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際に発生する過電流は、コンデンサ３における電圧
ＶRGと電流抑制用素子１０の抵抗値Ｒとにより、ＶRG／
Ｒの大きさに抑制される。As a result, the overcurrent generated when the self-extinguishing element 1 is out of order depends on the voltage VRG in the capacitor 3 and the resistance value R of the current suppressing element 10 by VRG /
It is suppressed to the size of R.
【０１７６】よって、このＶRG／Ｒの大きさを、ゲート
駆動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定すること
により、自己消弧形素子１が故障している際に、ゲート
電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１のゲート駆動回
路２内の回路要素（コンデンサ３、第１の補助スイッチ
ング素子４１、第２の補助スイッチング素子４２、第１
の駆動回路５１、第２の駆動回路５２、充電回路６）の
破壊を確実に防ぐことが可能となる。Therefore, when the magnitude of VRG / R is selected to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iThe GQ is suppressed, and the circuit elements (the capacitor 3, the first auxiliary switching element 41, the second auxiliary switching element 42, the first
Of the driving circuit 51, the second driving circuit 52, and the charging circuit 6) can be reliably prevented.
【０１７７】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。Further, for the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０１７８】（第５の実施形態）図８は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図６と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。(Fifth Embodiment) FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０１７９】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１８０】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図８に示すように、図６の第１
の補助スイッチング素子４１として、過電流保護機能付
きスイッチング素子８１を用いた構成となっている。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 8, the gate drive circuit 2 of FIG.
, A switching element 81 with an overcurrent protection function is used as the auxiliary switching element 41.
【０１８１】過電流保護機能付きスイッチング素子８１
は、過電流保護機能を有し、過電流が流れた際には過電
流保護機能により遮断する。この過電流保護機能付きス
イッチング素子８１の過電流保護機能が動作する電流値
は、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の回路要素
が破壊される電流値以下の値に選定してある。Switching element 81 with overcurrent protection function
Has an overcurrent protection function, and when an overcurrent flows, it is shut off by the overcurrent protection function. The current value at which the overcurrent protection function of the switching element 81 with the overcurrent protection function operates is set to a value equal to or less than the current value at which a circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. .
【０１８２】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０１８３】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。When an off command for the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０１８４】これにより、第１の駆動回路５１は、過電
流保護機能付きスイッチング素子８１をオンするための
駆動電圧ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1によ
り、過電流保護機能付きスイッチング素子８１がオンす
ることによって、自己消弧形素子１のゲート・カソード
間にゲート側が負極性、カソード側が正極性となる電圧
がコンデンサ３によって印加され、自己消弧形素子１が
ターンオフされる。ターンオフした際には、ゲート電流
ｉGQが流れ、過電流保護機能付きスイッチング素子８１
のコレクタに電流ｉGQ1が流入する。Thus, the first drive circuit 51 outputs the drive voltage VGE1 for turning on the switching element 81 with an overcurrent protection function. When the switching element 81 with the overcurrent protection function is turned on by the drive voltage VGE1 , a voltage is applied between the gate and cathode of the self-extinguishing element 1 so that the gate side has a negative polarity and the cathode side has a positive polarity by the capacitor 3. Then, the self-extinguishing element 1 is turned off. When the device is turned off, the gate current iGQ flows, and the switching element 81 with an overcurrent protection function is provided.
The current iGQ1 flows into the collector of.
【０１８５】また、続けて、制御装置７は、第２の駆動
回路５２を動作させる。Subsequently, the control device 7 operates the second drive circuit 52.
【０１８６】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、第２の補
助スイッチング素子４２がオンする。As a result, the second driving circuit 52
A drive voltage VGE2 for turning on the auxiliary switching element 42 is output, and the drive voltage VGE2 turns on the second auxiliary switching element 42.
【０１８７】ここで、自己消弧形素子１が故障している
際には、過電流保護機能付きスイッチング素子８１の過
電流保護機能により、電流ｉGQ1が遮断される。When the self-extinguishing element 1 is out of order, the current iGQ1 is cut off by the overcurrent protection function of the switching element 81 with an overcurrent protection function.
【０１８８】これにより、過電流の経路は、電流抑制用
素子１０のある経路に変更される。Thus, the path of the overcurrent is changed to a path where the current suppressing element 10 is located.
【０１８９】そして、このように経路が変更された後
は、電流ｉGQ2は、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲと
し、コンデンサ３における電圧をＶRGとすると、ＶRG／
Ｒの大きさに抑制され、それ以上の値にならない。After the path is changed in this manner, the current iGQ2 iscalculated as VRG / V, where R is the resistance of the current suppressing element 10 and VRG is the voltage of the capacitor 3.
It is suppressed by the magnitude of R, and does not become any more.
【０１９０】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１９１】すなわち、本実施形態においては、上記第
４の実施の形態における第１の補助スイッチング素子４
１として、過電流保護機能付きスイッチング素子８１を
用いるようにしたものである。That is, in this embodiment, the first auxiliary switching element 4 in the fourth embodiment is used.
1, a switching element 81 with an overcurrent protection function is used.
【０１９２】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際には、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の
回路要素が破壊される以前に、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８１の過電流保護機能が働き、電流ｉGQ1
を遮断する。Thus, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the switching element with the overcurrent protection function must be provided before the circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. The overcurrent protection function of 81 works and the current iGQ1
Cut off.
【０１９３】その後、過電流の経路は、電流抑制用素子
１０のある経路に変更されるため、過電流は、コンデン
サ３における電圧ＶRGと電流抑制用素子１０の抵抗値Ｒ
とにより、ＶRG／Ｒの大きさに抑制される。Thereafter, the path of the overcurrent is changed to a path where the current suppressing element 10 is located. Therefore, the overcurrent is caused by the voltage VRG of the capacitor 3 and the resistance R of the current suppressing element 10.
As a result, the magnitude of VRG / R is suppressed.
【０１９４】よって、このＶRG／Ｒの大きさをゲート駆
動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定することに
より、また過電流保護機能付きスイッチング素子８１の
過電流保護機能が動作する電流値を、自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２内の回路要素が破壊される電流値以
下の値に選定することにより、自己消弧形素子１が故障
している際に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧形
素子１のゲート駆動回路２内の回路要素（コンデンサ
３、過電流保護機能付きスイッチング素子８１、第２の
補助スイッチング素子４２、第１の駆動回路５１、第２
の駆動回路５２、充電回路６）の破壊を確実に防ぐこと
が可能となる。Therefore, by setting the magnitude of VRG / R to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, the current at which the overcurrent protection function of the switching element 81 with the overcurrent protection function operates can be obtained. The value of the self-extinguishing element 1
When the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iGQ is suppressed and the self-extinguishing operation is performed. Circuit elements (capacitor 3, switching element 81 with overcurrent protection function, second auxiliary switching element 42, first driving circuit 51, second driving circuit 51)
Of the driving circuit 52 and the charging circuit 6) can be reliably prevented.
【０１９５】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０１９６】（第６の実施形態）図９は、本実施形態に
よる自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す回
路図であり、図６と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。(Sixth Embodiment) FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit for a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０１９７】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０１９８】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図９に示すように、図６におけ
るゲート駆動回路２に、電流検出器９を付加した構成と
なっている。That is, the self-extinguishing element 1 of this embodiment
As shown in FIG. 9, the gate drive circuit 2 has a configuration in which a current detector 9 is added to the gate drive circuit 2 in FIG.
【０１９９】この電流検出器９は、自己消弧形素子１の
ゲートと第１の補助スイッチング素子３１のコレクタと
の間で、かつ自己消弧形素子１のゲートと電流抑制用素
子１０との間に設けられ、ゲート電流ｉGQの値が、所定
の値を超えたことを検出すると、その旨の検出信号を制
御回路７に対して出力するものである。The current detector 9 is connected between the gate of the self-extinguishing element 1 and the collector of the first auxiliary switching element 31, and between the gate of the self-extinguishing element 1 and the current suppressing element 10. When the control circuit 7 detects that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value, it outputs a detection signal to that effect to the control circuit 7.
【０２００】また、制御回路７は、第１の駆動回路５１
及び第２の駆動回路５２の開閉制御を行うためのもので
ある。すなわち、制御回路７は、自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、第１の駆動回路５１内のスイッ
チ５ａをオンし、電流検出器９からの検出信号が入力さ
れると、第２の駆動回路５２内のスイッチ５ａをオンす
ると共に、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａをオフ
するものである。The control circuit 7 includes a first drive circuit 51
And for controlling the opening and closing of the second drive circuit 52. That is, the control circuit 7 turns on the switch 5a in the first drive circuit 51 when an off command for the self-extinguishing element 1 is input, and when a detection signal from the current detector 9 is input, The switch 5a in the second drive circuit 52 is turned on and the switch 5a in the first drive circuit 51 is turned off.
【０２０１】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０２０２】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。When an off command for the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０２０３】これにより、第１の駆動回路５１は、第１
の補助スイッチング素子４１をオンするための駆動電圧
ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1により、第１の
補助スイッチング素子４１がオンすることによって、自
己消弧形素子１のゲート・カソード間に、ゲート側が負
極性、カソード側が正極性となる電圧がコンデンサ３に
よって印加され、自己消弧形素子１がターンオフされ
る。ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流れ、第
１の補助スイッチング素子４１のコレクタに電流ｉGQ1
が流入する。As a result, the first drive circuit 51
A driving voltage VGE1 for turning on the auxiliary switching element 41 is output. When the first auxiliary switching element 41 is turned on by the drive voltage VGE1 , a voltage having a negative polarity on the gate side and a positive polarity on the cathode side is applied by the capacitor 3 between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1. Then, the self-extinguishing element 1 is turned off. When the transistor is turned off, a gate current iGQ flows, and a current iGQ1 is supplied to the collector of the first auxiliary switching element 41.
Flows in.
【０２０４】自己消弧形素子１が故障している際には、
電流検出器９は、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超え
たことを検出すると、そのことを制御回路７に通知す
る。When the self-extinguishing element 1 is out of order,
When detecting that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, the current detector 9 notifies the control circuit 7 of the fact.
【０２０５】制御回路７は、電流検出器９からの通知に
よって、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超えたことを
知ると、第２の駆動回路５２を動作させ、第１の駆動回
路５１の動作を停止する。When the control circuit 7 knows from the current detector 9 that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, the control circuit 7 operates the second drive circuit 52 and activates the first drive circuit. The operation of 51 is stopped.
【０２０６】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、第２の補
助スイッチング素子４２がオンする。また、その後、第
１の駆動回路５１は、第１の補助スイッチング素子４１
をオンするための駆動電圧ＶGE1の印加を停止するの
で、第１の補助スイッチング素子４１はオフする。As a result, the second driving circuit 52
A drive voltage VGE2 for turning on the auxiliary switching element 42 is output, and the drive voltage VGE2 turns on the second auxiliary switching element 42. After that, the first drive circuit 51 is connected to the first auxiliary switching element 41.
, The application of the drive voltage VGE1 for turning on is stopped, so that the first auxiliary switching element 41 is turned off.
【０２０７】ここで、第２の補助スイッチング素子４２
をオンする時刻は、自己消弧形素子１のゲートに流れる
電流が連続的になるように、第１の補助スイッチング素
子４１をオフする時刻の前とする。Here, the second auxiliary switching element 42
Is turned on before the time when the first auxiliary switching element 41 is turned off so that the current flowing through the gate of the self-extinguishing element 1 becomes continuous.
【０２０８】従って、それまで流れていた電流ｉGQ1は
遮断され、電流ｉGQ2が流れる。[0208] Therefore, the current iGQ1 which has been flowing so far is cut off, the current iGQ2 flows.
【０２０９】このように、第１の補助スイッチング素子
４１のオフと同時に、ゲート電流ｉGQは、第１の補助ス
イッチング素子４１を通る経路から、電流抑制用素子１
０のある第２の補助スイッチング素子４２を通る経路へ
転流する。As described above, at the same time when the first auxiliary switching element 41 is turned off, the gate current iGQ is supplied from the path passing through the first auxiliary switching element 41 to the current suppressing element 1
The current is commutated to a path passing through the second auxiliary switching element 42 having zero.
【０２１０】ここで、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲ
とし、コンデンサ３における電圧をＶRGとすると、電流
ｉGQ2は、ＶRG／Ｒの大きさに抑制され、それ以上の値
にはならない。Here, the resistance value of the current suppressing element 10 is represented by R
Assuming that the voltage at the capacitor 3 is VRG , the current iGQ2 is suppressed to the value of VRG / R and does not become a value higher than VRG / R.
【０２１１】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２１２】すなわち、本実施形態においては、上記第
４の実施の形態における自己消弧形素子１のゲートと第
１の補助スイッチング素子４１のコレクタとの間で、か
つ自己消弧形素子１のゲートと電流抑制用素子１０との
間に電流検出器９を設け、この電流検出器９で、ゲート
電流ｉGQの値が所定の値を超えたことを検出した時に、
過電流の経路を、電流抑制用素子１０のある経路に変更
するようにしたものである。That is, in this embodiment, between the gate of the self-extinguishing element 1 and the collector of the first auxiliary switching element 41 in the fourth embodiment, and A current detector 9 is provided between the gate and the current suppressing element 10. When the current detector 9 detects that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value,
The path of the overcurrent is changed to a path having the current suppressing element 10.
【０２１３】これにより、過電流は、ゲート逆電圧ＶRG
と電流抑制用素子１０の抵抗値Ｒにより、ＶRG／Ｒの大
きさに抑制される。As a result, the overcurrent is caused by the gate reverse voltage VRG
And the resistance value R of the current suppressing element 10 suppresses the magnitude of VRG / R.
【０２１４】また、本実施形態においては、自己消弧形
素子１が故障していなければ、経路は変更されない。In this embodiment, the path is not changed unless the self-extinguishing element 1 has failed.
【０２１５】よって、このＶRG／Ｒの大きさを、ゲート
駆動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定し、電流
検出器９で検出する電流の所定の値をこのＶRG／Ｒ相当
とすることにより、自己消弧形素子１が故障している際
に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２内の回路要素（コンデンサ３、第１の補
助スイッチング素子４１、第２の補助スイッチング素子
４２、第１の駆動回路５１、第２の駆動回路５２、充電
回路６）の破壊を確実に防ぐことが可能となる。Therefore, the magnitude of this VRG / R is selected to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, and the predetermined value of the current detected by the current detector 9 is equivalent to the VRG / R. By doing so, when the self-extinguishing element 1 has failed, the gate current iGQ is suppressed, and the circuit elements (capacitor 3, first The destruction of the auxiliary switching element 41, the second auxiliary switching element 42, the first drive circuit 51, the second drive circuit 52, and the charging circuit 6) can be reliably prevented.
【０２１６】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０２１７】（第７の実施形態）図１０は、本実施形態
による自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す
回路図であり、図８と同一部分には同一符号を付して示
している。(Seventh Embodiment) FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. Is shown.
【０２１８】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２１９】ゲート駆動回路２は、第１のコンデンサ３
１と、第１の補助スイッチング素子４１と、第１の駆動
回路５１と、第１の充電回路６１と、第２のコンデンサ
３２と、第２の補助スイッチング素子４２と、第２の駆
動回路５２と、第２の充電回路６２と、制御回路７と、
電流抑制用素子１０と、ダイオ−ド１１とから構成され
ている。The gate drive circuit 2 includes a first capacitor 3
1, a first auxiliary switching element 41, a first driving circuit 51, a first charging circuit 61, a second capacitor 32, a second auxiliary switching element 42, and a second driving circuit 52. The second charging circuit 62, the control circuit 7,
It comprises a current suppressing element 10 and a diode 11.
【０２２０】すなわち、第１のコンデンサ３１の一方の
端子は、自己消弧形素子１のカソードに接続されてい
る。That is, one terminal of the first capacitor 31 is connected to the cathode of the self-extinguishing element 1.
【０２２１】第１の補助スイッチング素子４１のエミッ
タは、第１のコンデンサ３１の他方の端子に接続され、
第１の補助スイッチング素子４１のコレクタは、自己消
弧形素子１のゲートに接続されている。The emitter of the first auxiliary switching element 41 is connected to the other terminal of the first capacitor 31,
The collector of the first auxiliary switching element 41 is connected to the gate of the self-extinguishing element 1.
【０２２２】さらに、第１の駆動回路５１は、第１の補
助スイッチング素子４１のエミッタとベースとの間に接
続されている。この第１の駆動回路５１は、第１の補助
スイッチング素子４１を駆動するための回路であり、第
１の補助スイッチング素子４１のベース・エミッタ間に
電圧ＶGE1を印加して、第１の補助スイッチング素子４
１をオンする第１の電圧印加手段からなっている。Further, the first driving circuit 51 is connected between the emitter and the base of the first auxiliary switching element 41. The first driving circuit 51 is a circuit for driving the first auxiliary switching element 41. The first driving circuit 51 applies the voltage VGE1 between the base and the emitter of the first auxiliary switching element 41, and Switching element 4
1 is a first voltage applying means for turning on the first voltage.
【０２２３】すなわち、この第１の駆動回路５１は、図
１４で示した従来のゲート駆動回路２の構成要素である
駆動回路５と同一構成を有するものであり、スイッチ５
ａと電圧源５ｂとから構成されている。That is, the first drive circuit 51 has the same configuration as the drive circuit 5 which is a component of the conventional gate drive circuit 2 shown in FIG.
a and a voltage source 5b.
【０２２４】さらにまた、第１の充電回路６１は、第１
のコンデンサ３１に対して並列に接続されている。Furthermore, the first charging circuit 61
Are connected in parallel to the capacitor 31.
【０２２５】一方、第２のコンデンサ３２の一方の端子
は、自己消弧形素子１のカソードに接続されている。On the other hand, one terminal of the second capacitor 32 is connected to the cathode of the self-extinguishing element 1.
【０２２６】タイオード１１のアノ−ドは、自己消弧形
素子１のゲートに接続され、ダイオード１１のカソード
は、電流抑制用素子１０の一方の端子に接続されてい
る。The anode of the diode 11 is connected to the gate of the self-extinguishing element 1, and the cathode of the diode 11 is connected to one terminal of the current suppressing element 10.
【０２２７】また、第２の補助スイッチング素子４２の
エミッタは、第２のコンデンサ３２の他方の端子に接続
され、また、第２の補助スイッチング素子４２のコレク
タは、電流抑制用素子１０の他方の端子に接続されてい
る。The emitter of the second auxiliary switching element 42 is connected to the other terminal of the second capacitor 32, and the collector of the second auxiliary switching element 42 is connected to the other terminal of the current suppressing element 10. Connected to terminal.
【０２２８】さらに、第２の駆動回路５２は、第２の補
助スイッチング素子４２のエミッタとベースとの間に接
続されている。この第２の駆動回路５２は、第２の補助
スイッチング素子４２を駆動するための回路であり、第
２の補助スイッチング素子４２のベース・エミッタ間に
電圧ＶGE2を印加して、第２の補助スイッチング素子４
２をオンする第２の電圧印加手段からなっている。Further, the second drive circuit 52 is connected between the emitter and the base of the second auxiliary switching element. The second driving circuit 52 is a circuit for driving the second auxiliary switching element 42. The second driving circuit 52 applies a voltage VGE2 between the base and the emitter of the second auxiliary switching element 42 to Switching element 4
2 is a second voltage applying means for turning on the second voltage.
【０２２９】すなわち、この第２の駆動回路５２は、図
１４で示した従来のゲート駆動回路２の構成要素である
駆動回路５と同一構成を有するものであり、スイッチ５
ａと電圧源５ｂとから構成されている。That is, the second drive circuit 52 has the same configuration as the drive circuit 5 which is a component of the conventional gate drive circuit 2 shown in FIG.
a and a voltage source 5b.
【０２３０】さらにまた、第２の充電回路６２は、第２
のコンデンサ３２に対して並列に接続されている。Further, the second charging circuit 62
Are connected in parallel to the capacitor 32.
【０２３１】制御回路７は、第１の駆動回路５１及び第
２の駆動回路５２の開閉制御を行うためのものである。
すなわち、制御回路７は、自己消弧形素子１のオフ指令
が入力されると、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａ
をオンし、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａをオン
してから所定の時間の経過後に、第２の駆動回路５２内
のスイッチ５ａをオンすると共に、第１の駆動回路５１
内のスイッチ５ａをオフするものである。The control circuit 7 controls the opening and closing of the first drive circuit 51 and the second drive circuit 52.
That is, when the control circuit 7 receives the command to turn off the self-extinguishing element 1, the switch 5 a in the first drive circuit 51
Is turned on to turn on the switch 5a in the second drive circuit 52 after a lapse of a predetermined time since the switch 5a in the first drive circuit 51 is turned on.
The switch 5a is turned off.
【０２３２】第１のコンデンサ３１は、自己消弧形素子
１のゲート側に負極性、カソード側に正極性の電圧を印
加し、自己消弧形素子１をオフさせるためのものであ
る。The first capacitor 31 applies a negative voltage to the gate of the self-extinguishing element 1 and a positive voltage to the cathode thereof to turn off the self-extinguishing element 1.
【０２３３】第２のコンデンサ３２は、自己消弧形素子
１のゲート側に負極性、カソード側に正極性の電圧を印
加するためのものである。そして、この第２のコンデン
サ３２は、第１のコンデンサ３１の充電電圧より低い電
圧に充電されている。The second capacitor 32 applies a negative voltage to the gate of the self-extinguishing element 1 and a positive voltage to the cathode. The second capacitor 32 is charged to a voltage lower than the charging voltage of the first capacitor 31.
【０２３４】第１の補助スイッチング素子４１は、第１
のコンデンサ３１からの電流を入／切するためのもので
あり、この第１の補助スイッチング素子４１がオンする
と、第１のコンデンサ３１からの電流が自己消弧形素子
１に流れるようになっている。The first auxiliary switching element 41 has the first
When the first auxiliary switching element 41 is turned on, the current from the first capacitor 31 flows to the self-extinguishing element 1. I have.
【０２３５】第２の補助スイッチング素子４２は、第２
のコンデンサ３２からの電流を入／切するためのもので
あり、この第２の補助スイッチング素子４２がオンする
と、第２のコンデンサ３２からの電流が自己消弧形素子
１に流れるようになっている。The second auxiliary switching element 42
When the second auxiliary switching element 42 is turned on, the current from the second capacitor 32 flows to the self-extinguishing element 1. I have.
【０２３６】第１の充電回路６１は、第１のコンデンサ
３１を充電するためのものである。The first charging circuit 61 is for charging the first capacitor 31.
【０２３７】第２の充電回路６２は、第２のコンデンサ
３２を充電するためのものである。The second charging circuit 62 is for charging the second capacitor 32.
【０２３８】電流抑制用素子１０としては、例えば抵抗
などを用いることができる。As the current suppressing element 10, for example, a resistor can be used.
【０２３９】ダイオード１１は、還流電流防止用のダイ
オ−ドである。ダイオード１１は、電流抑制用素子１０
→第２の補助スイッチング素子４２→第２のコンデンサ
３２→第１のコンデンサ３１→第１の補助スイッチング
素子４１を通る還流電流を防止する。The diode 11 is a diode for preventing a return current. The diode 11 is connected to the current suppressing element 10.
→ The second auxiliary switching element 42 → The second capacitor 32 → The first capacitor 31 → The return current flowing through the first auxiliary switching element 41 is prevented.
【０２４０】なお、図１０において、ｉGQは、自己消弧
形素子１のゲートからゲート駆動回路２に流れるゲート
電流である。In FIG. 10, iGQ is a gate current flowing from the gate of self-turn-off device 1 to gate drive circuit 2.
【０２４１】また、ｉGQ1は、第１の補助スイッチング
素子４１のコレクタに流入する電流である。Also, iGQ1 is a current flowing into the collector of the first auxiliary switching element 41.
【０２４２】さらに、ｉGQ2は、ダイオード１１と電流
抑制用素子１０とを介して、第２の補助スイッチング素
子４２のコレクタに流入する電流である。Further, iGQ2 is a current flowing into the collector of the second auxiliary switching element 42 via the diode 11 and the current suppressing element 10.
【０２４３】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０２４４】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。When the control circuit 7 receives a command to turn off the self-extinguishing element 1, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０２４５】これにより、第１の駆動回路５１は、第１
の補助スイッチング素子４１をオンするための駆動電圧
ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1により、第１の
補助スイッチング素子４１がオンすることによって、自
己消弧形素子１のゲート・カソード間に、ゲート側が負
極性、カソード側が正極性となる電圧が第１のコンデン
サ３１によって印加され、自己消弧形素子１がターンオ
フされる。ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流
れ、第１の補助スイッチング素子４１のコレクタに電流
ｉGQ1が流入する。As a result, the first drive circuit 51
A driving voltage VGE1 for turning on the auxiliary switching element 41 is output. When the first auxiliary switching element 41 is turned on by the drive voltage VGE1 , the voltage between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1 becomes negative on the gate side and positive on the cathode side. The self-extinguishing element 1 is turned off. When turned off, a gate current iGQ flows, and a current iGQ1 flows into the collector of the first auxiliary switching element 41.
【０２４６】先に述べたように、自己消弧形素子１が正
常にターンオフする際には、ゲート電流ｉGQはしだいに
増加し、あるピーク値を取ってその後減少する。As described above, when the self-extinguishing element 1 is normally turned off, the gate current iGQ gradually increases, takes a certain peak value, and thereafter decreases.
【０２４７】次に、このゲート電流ｉGQが極めて小さい
値になる時刻に、制御回路７は、第２の駆動回路５２を
動作させて、第１の駆動回路５１の動作を停止する。Next, at the time when the gate current iGQ becomes an extremely small value, the control circuit 7 operates the second drive circuit 52 to stop the operation of the first drive circuit 51.
【０２４８】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、第２の補
助スイッチング素子４２がオンする。また、その後、第
１の駆動回路５１は、第１の補助スイッチング素子４１
をオンするための駆動電圧ＶGE1の印加を停止するの
で、第１の補助スイッチング素子４１はオフする。As a result, the second drive circuit 52
A drive voltage VGE2 for turning on the auxiliary switching element 42 is output, and the drive voltage VGE2 turns on the second auxiliary switching element 42. After that, the first drive circuit 51 is connected to the first auxiliary switching element 41.
, The application of the drive voltage VGE1 for turning on is stopped, so that the first auxiliary switching element 41 is turned off.
【０２４９】ここで、第２の補助スイッチング素子４２
をオンするのは、自己消弧形素子１のゲートに流れる電
流が連続的になるように、第１の補助スイッチング素子
４１をオフする前とする。Here, the second auxiliary switching element 42
Is turned on before the first auxiliary switching element 41 is turned off so that the current flowing through the gate of the self-extinguishing element 1 becomes continuous.
【０２５０】これにより、第１の補助スイッチング素子
４１のオフと同時に、ゲートに流れる電流は、第２のコ
ンデンサ２２を電圧源とする。As a result, at the same time when the first auxiliary switching element 41 is turned off, the current flowing through the gate uses the second capacitor 22 as a voltage source.
【０２５１】そして、それまで流れていた電流ｉGQ1は
遮断され、自己消弧形素子１のゲートからダイオード１
１及び電流抑制用素子１０を介して、第２の補助スイッ
チング素子３２のコレクタに電流ｉGQ2が流れる。Then, the current iGQ1 flowing up to thatpoint is cut off, and the diode 1
The current iGQ2 flows to the collector of the second auxiliary switching element 32 via the element 1 and the current suppressing element 10.
【０２５２】このように、第１の補助スイッチング素子
４１のオフと同時に、ゲート電流ｉGQは、第１の補助ス
イッチング素子４１を通る経路から、電流抑制用素子１
０のある第２の補助スイッチング素子４２を通る経路へ
転流する。As described above, at the same time when the first auxiliary switching element 41 is turned off, the gate current iGQ is supplied from the path passing through the first auxiliary switching element 41 to the current suppressing element 1.
The current is commutated to a path passing through the second auxiliary switching element 42 having zero.
【０２５３】ここで、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲ
とし、第２のコンデンサ３２における電圧をＶRG2とす
ると、電流ｉGQ2は、低いゲート逆電圧ＶRG2と電流抑
制用素子１０の抵抗値ＲによりＶRG2／Ｒの大きさに抑
制され、それ以上の値にならない。Here, the resistance of the current suppressing element 10 is set to R
Assuming that the voltage at the second capacitor 32 is VRG2 , the current iGQ2 is suppressed to VRG2 / R by the low gate reverse voltage VRG2 and the resistance value R of the current suppressing element 10, and the current iGQ2 is further increased. Is not the value of.
【０２５４】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２５５】すなわち、本実施形態においては、第１の
補助スイッチング素子４１をオフした時刻以後、電流の
経路を、電流抑制用素子１０のある経路に変更するよう
にしたものである。That is, in the present embodiment, after the time when the first auxiliary switching element 41 is turned off, the path of the current is changed to a path including the current suppressing element 10.
【０２５６】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際に発生する過電流は、低いゲート逆電圧ＶRG2と
電流抑制用素子１０の抵抗値Ｒとにより、ＶRG2／Ｒの
大きさに抑制される。As a result, the overcurrent generated when the self-extinguishing element 1 is out of order depends on the low gate reverse voltage VRG2 and the resistance value R of the current suppressing element 10 so that VRG2 / R is large. It is suppressed very much.
【０２５７】また、自己消弧形素子１が正常な際には、
経路を変更する前と同様な電流が自己消弧形素子１のゲ
ートに流れる。When the self-extinguishing element 1 is normal,
The same current as before changing the path flows to the gate of the self-extinguishing element 1.
【０２５８】よって、このＶRG2／Ｒの大きさをゲート
駆動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定すること
により、自己消弧形素子１が故障している際に、ゲート
電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１のゲート駆動回
路２内の回路要素（第１のコンデンサ３１、第２のコン
デンサ３２、第１の補助スイッチング素子４１、第２の
補助スイッチング素子４２、第１の駆動回路５１、第２
の駆動回路５２、第１の充電回路６１、第２の充電回路
６２）の破壊を確実に防ぐことが可能となる。Therefore, by selecting the magnitude of VRG2 / R to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in gate drive circuit 2, when self-extinguishing element 1 is out of order, gate current iGQ And the circuit elements in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 (the first capacitor 31, the second capacitor 32, the first auxiliary switching element 41, the second auxiliary switching element 42, 1 drive circuit 51, 2nd
Of the driving circuit 52, the first charging circuit 61, and the second charging circuit 62) can be reliably prevented.
【０２５９】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０２６０】（第８の実施形態）図１１は、本実施形態
による自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す
回路図であり、図１０と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。(Eighth Embodiment) FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０２６１】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２６２】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図１１に示すように、図１０の
第１の補助スイッチング素子４１として、過電流保護機
能付きスイッチング素子８１を用いた構成となってい
る。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 11, the gate drive circuit 2 has a configuration using a switching element 81 with an overcurrent protection function as the first auxiliary switching element 41 in FIG.
【０２６３】過電流保護機能付きスイッチング素子８１
は、過電流保護機能を有し、過電流が流れた際には過電
流保護機能により遮断する。この過電流保護機能付きス
イッチング素子８１の過電流保護機能が動作する電流値
は、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の回路要素
が破壊される電流値以下の値に選定してある。Switching element 81 with overcurrent protection function
Has an overcurrent protection function, and when an overcurrent flows, it is shut off by the overcurrent protection function. The current value at which the overcurrent protection function of the switching element 81 with the overcurrent protection function operates is set to a value equal to or less than the current value at which a circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. .
【０２６４】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０２６５】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。Now, when a command to turn off the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０２６６】これにより、第１の駆動回路５１は、過電
流保護機能付きスイッチング素子８１をオンするための
駆動電圧ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1によ
り、過電流保護機能付きスイッチング素子８１がオンす
ることによって、自己消弧形素子１のゲート・カソード
間にゲート側が負極性、カソード側が正極性となる電圧
が第１のコンデンサ３１によって印加され、自己消弧形
素子１がターンオフされる。ターンオフした際には、ゲ
ート電流ｉGQが流れ、過電流保護機能付きスイッチング
素子８１のコレクタに電流ｉGQ1が流入する。Thus, the first drive circuit 51 outputs the drive voltage VGE1 for turning on the switching element 81 with an overcurrent protection function. When the switching element 81 with an overcurrent protection function is turned on by the drive voltage VGE1 , the voltage between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1 becomes negative on the gate side and positive on the cathode side. The self-extinguishing element 1 is turned off. When turned off, the gate current iGQ flows, and the current iGQ1 flows into the collector of the switching element 81 with the overcurrent protection function.
【０２６７】また、続けて、制御装置７は、第２の駆動
回路５２を動作させる。Subsequently, the control device 7 operates the second drive circuit 52.
【０２６８】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、第２の補
助スイッチング素子４２がオンする。As a result, the second driving circuit 52
A drive voltage VGE2 for turning on the auxiliary switching element 42 is output, and the drive voltage VGE2 turns on the second auxiliary switching element 42.
【０２６９】ここで、自己消弧形素子１が故障している
際には、過電流保護機能付きスイッチング素子８１の過
電流保護機能により、電流ｉGQ1が遮断される。When the self-extinguishing element 1 is out of order, the current iGQ1 is cut off by the overcurrent protection function of the switching element 81 with an overcurrent protection function.
【０２７０】これにより、過電流の経路は、電流抑制用
素子１０のある経路に変更される。Thus, the path of the overcurrent is changed to a path where the current suppressing element 10 is located.
【０２７１】そして、このように経路が変更された後
は、電流ｉGQ2は、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲと
し、第２のコンデンサ３２における電圧をＶRG2とする
と、ＶRG2／Ｒの大きさに抑制され、それ以上の値にな
らない。After the path is changed in this manner, the current iGQ2 is given by VRG2 / R, where R is the resistance of the current suppressing element 10 and VRG2 is the voltage at the second capacitor 32. And the value does not increase any further.
【０２７２】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２７３】すなわち、本実施形態においては、上記第
７の実施形態における第１の補助スイッチング素子４１
として、過電流保護機能付きスイッチング素子８１を用
いるようにしたものである。That is, in this embodiment, the first auxiliary switching element 41 of the seventh embodiment is used.
In this case, a switching element 81 with an overcurrent protection function is used.
【０２７４】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際には、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の
回路要素が破壊される以前に、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８１の過電流保護機能が働き、電流ｉGQ1
を遮断する。Thus, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the switching element with the overcurrent protection function must be provided before the circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. The overcurrent protection function of 81 works and the current iGQ1
Cut off.
【０２７５】その後、過電流の経路は、電流抑制用素子
１０のある経路に変更されるため、過電流は、第２のコ
ンデンサ３２における低いゲート逆電圧ＶRG2と電流抑
制用素子１０の抵抗値Ｒとにより、ＶRG2／Ｒの大きさ
に抑制される。Thereafter, since the path of the overcurrent is changed to a path having the current suppressing element 10, the overcurrent is caused by the low gate reverse voltage VRG2 in the second capacitor 32 and the resistance value of the current suppressing element 10. R suppresses the magnitude of VRG2 / R.
【０２７６】よって、このＶRG2／Ｒの大きさをゲート
駆動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定すること
により、また過電流保護機能付きスイッチング素子８１
の過電流保護機能が動作する電流値を、自己消弧形素子
１のゲート駆動回路２内の回路要素が破壊される電流値
以下の値に選定することにより、自己消弧形素子１が故
障している際に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧
形素子１のゲート駆動回路２内の回路要素（第１のコン
デンサ３１、第２のコンデンサ３２、過電流保護機能付
きスイッチング素子８１、第２の補助スイッチング素子
４２、第１の駆動回路５１、第２の駆動回路５２、第１
の充電回路６１、第２の充電回路６２）の破壊を確実に
防ぐことが可能となる。Therefore, by setting the magnitude of VRG2 / R to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in gate drive circuit 2, switching element 81 having an overcurrent protection function can be obtained.
The self-extinguishing element 1 is broken down by selecting the current value at which the overcurrent protection function of the present invention operates to a value equal to or less than the current value at which a circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. During the operation, the gate current iGQ is suppressed and the circuit elements (the first capacitor 31, the second capacitor 32, the switching element with overcurrent protection function) in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 are controlled. 81, the second auxiliary switching element 42, the first drive circuit 51, the second drive circuit 52, the first
Of the charging circuit 61 and the second charging circuit 62) can be reliably prevented.
【０２７７】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０２７８】（第９の実施形態）図１２は、本実施形態
による自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示す
回路図であり、図１０と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。(Ninth Embodiment) FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０２７９】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２８０】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図１２に示すように、図１０に
おけるゲート駆動回路２に、電流検出器９を付加した構
成となっている。That is, the self-extinguishing element 1 of this embodiment
As shown in FIG. 12, the gate drive circuit 2 has a configuration in which a current detector 9 is added to the gate drive circuit 2 in FIG.
【０２８１】この電流検出器９は、自己消弧形素子１の
ゲートと第１の補助スイッチング素子３１のコレクタと
の間で、かつ自己消弧形素子１のゲートとダイオード１
１のアノードとの間に設けられ、ゲート電流ｉGQの値
が、所定の値を超えたことを検出すると、その旨の検出
信号を制御回路７に対して出力するものである。The current detector 9 is connected between the gate of the self-extinguishing element 1 and the collector of the first auxiliary switching element 31, and between the gate of the self-extinguishing element 1 and the diode 1
When the control circuit detects that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value, it outputs a detection signal to that effect to the control circuit.
【０２８２】また、制御回路７は、第１の駆動回路５１
及び第２の駆動回路５２の開閉制御を行うためのもので
ある。すなわち、制御回路７は、自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、第１の駆動回路５１内のスイッ
チ５ａをオンし、電流検出器９からの検出信号が入力さ
れると、第２の駆動回路５２内のスイッチ５ａをオンす
ると共に、第１の駆動回路５１内のスイッチ５ａをオフ
するものである。The control circuit 7 includes a first drive circuit 51
And for controlling the opening and closing of the second drive circuit 52. That is, the control circuit 7 turns on the switch 5a in the first drive circuit 51 when an off command for the self-extinguishing element 1 is input, and when a detection signal from the current detector 9 is input, The switch 5a in the second drive circuit 52 is turned on and the switch 5a in the first drive circuit 51 is turned off.
【０２８３】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０２８４】いま、制御回路７に自己消弧形素子１のオ
フ指令が入力されると、制御回路７は、第１の駆動回路
５１を動作させる。Now, when an off command for the self-extinguishing element 1 is input to the control circuit 7, the control circuit 7 operates the first drive circuit 51.
【０２８５】これにより、第１の駆動回路５１は、第１
の補助スイッチング素子４１をオンするための駆動電圧
ＶGE1を出力する。この駆動電圧ＶGE1により、第１の
補助スイッチング素子４１がオンすることによって、自
己消弧形素子１のゲート・カソード間にゲート側が負極
性、カソード側が正極性となる電圧が第１のコンデンサ
３１によって印加され、自己消弧形素子１がターンオフ
される。ターンオフした際には、ゲート電流ｉGQが流
れ、第１の補助スイッチング素子４１のコレクタに電流
ｉGQ1が流入する。As a result, the first driving circuit 51
A driving voltage VGE1 for turning on the auxiliary switching element 41 is output. When the first auxiliary switching element 41 is turned on by the drive voltage VGE1 , the voltage between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1 becomes negative on the gate side and positive on the cathode side. And the self-extinguishing element 1 is turned off. When turned off, a gate current iGQ flows, and a current iGQ1 flows into the collector of the first auxiliary switching element 41.
【０２８６】自己消弧形素子１が故障している際には、
電流検出器９は、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超え
たことを検出すると、そのことを制御回路７に通知す
る。When the self-extinguishing element 1 is out of order,
When detecting that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, the current detector 9 notifies the control circuit 7 of the fact.
【０２８７】制御回路７は、電流検出器９からの通知に
よって、ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超えたことを
知ると、第２の駆動回路５２を動作させ、第１の駆動回
路５１の動作を停止する。When the control circuit 7 notices from the current detector 9 that the value of the gate current iGQ has exceeded a predetermined value, the control circuit 7 operates the second drive circuit 52 to activate the first drive circuit. The operation of 51 is stopped.
【０２８８】これにより、第２の駆動回路５２は、第２
の補助スイッチング素子４２をオンするための駆動電圧
ＶGE2を出力し、この駆動電圧ＶGE2により、第２の補
助スイッチング素子４２がオンする。また、その後、第
１の駆動回路５１は、第１の補助スイッチング素子４１
をオンするための駆動電圧ＶGE1の印加を停止するの
で、第１の補助スイッチング素子４１はオフする。As a result, the second drive circuit 52
A drive voltage VGE2 for turning on the auxiliary switching element 42 is output, and the drive voltage VGE2 turns on the second auxiliary switching element 42. After that, the first drive circuit 51 is connected to the first auxiliary switching element 41.
, The application of the drive voltage VGE1 for turning on is stopped, so that the first auxiliary switching element 41 is turned off.
【０２８９】ここで、第２の補助スイッチング素子４２
がオンする時刻は、自己消弧形素子１のゲートに流れる
電流が連続的になるように、第１の補助スイッチング素
子４１をオフする時刻の前とする。Here, the second auxiliary switching element 42
Is turned on before the time when the first auxiliary switching element 41 is turned off so that the current flowing through the gate of the self-extinguishing element 1 becomes continuous.
【０２９０】従って、それまで流れていた電流ｉGQ1は
遮断され、電流ｉGQ2が流れる。[0290] Therefore, the current iGQ1 which has been flowing so far is cut off, the current iGQ2 flows.
【０２９１】このように、第１の補助スイッチング素子
４１のオフと同時に、ゲート電流ｉGQは、第１の補助ス
イッチング素子４１を通る経路から、電流抑制用素子１
０のある第２の補助スイッチング素子４２を通る経路へ
転流する。As described above, at the same time when the first auxiliary switching element 41 is turned off, the gate current iGQ is supplied from the path passing through the first auxiliary switching element 41 to the current suppressing element 1.
The current is commutated to a path passing through the second auxiliary switching element 42 having zero.
【０２９２】ここで、電流抑制用素子１０の抵抗値をＲ
とし、第２のコンデンサ３２における電圧をＶRG2とす
ると、電流ｉGQ2は、低いゲート逆電圧ＶRG2と電流抑
制用素子１０の抵抗値ＲによりＶRG2／Ｒの大きさに抑
制され、それ以上の値にならない。Here, the resistance value of the current suppressing element 10 is represented by R
Assuming that the voltage at the second capacitor 32 is VRG2 , the current iGQ2 is suppressed to VRG2 / R by the low gate reverse voltage VRG2 and the resistance value R of the current suppressing element 10, and the current iGQ2 is further increased. Is not the value of.
【０２９３】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０２９４】すなわち、本実施形態においては、上記第
７の実施の形態における自己消弧形素子１のゲートと第
１の補助スイッチング素子４１のコレクタで、かつ自己
消弧形素子１のゲートとダイオード１１のアノードとの
間に位置に電流検出器９を設け、この電流検出器９で、
ゲート電流ｉGQの値が所定の値を超えたことを検出した
時に、過電流の経路を、電流抑制用素子１０のある経路
に変更するようにしたものである。That is, in this embodiment, the gate of the self-turn-off device 1 and the collector of the first auxiliary switching device 41 in the seventh embodiment, and the gate of the self-turn-off device 1 and the diode A current detector 9 is provided at a position between the anode 11 and the current detector 9.
When it is detected that the value of the gate current iGQ exceeds a predetermined value, the path of the overcurrent is changed to a path having the current suppressing element 10.
【０２９５】これにより、過電流は、低いゲート逆電圧
ＶRG2と電流抑制用素子１０の抵抗値Ｒにより、ＶRG2
／Ｒの大きさに抑制される。As a result, the overcurrent is caused by the low gate reverse voltage VRG2 and the resistance value R of the current suppressing element 10, causing VRG2
/ R.
【０２９６】また、本実施形態においては、自己消弧形
素子１が故障してない際には、経路は変更されない。In this embodiment, when the self-extinguishing element 1 is not out of order, the path is not changed.
【０２９７】よって、このＶRG2／Ｒの大きさを、ゲー
ト駆動回路２内の回路要素の破壊耐量以下に選定し、電
流検出器９で検出する電流の所定の値をこのＶRG2／Ｒ
相当とすることにより、自己消弧形素子１が故障してい
る際に、ゲート電流ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２内の回路要素（第１のコンデンサ３
１、第２のコンデンサ３２、第１の補助スイッチング素
子４１、第２の補助スイッチング素子４２、第１の駆動
回路５１、第２の駆動回路５２、第１の充電回路６１、
第２の充電回路６２）の破壊を確実に防ぐことが可能と
なる。Therefore, the magnitude of VRG2 / R is selected to be equal to or less than the breakdown resistance of the circuit element in the gate drive circuit 2, and the predetermined value of the current detected by the current detector 9 is set to VRG2 / R.
When the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iGQ is suppressed and the self-extinguishing element 1
Circuit elements in the gate drive circuit 2 (first capacitor 3
1, a second capacitor 32, a first auxiliary switching element 41, a second auxiliary switching element 42, a first drive circuit 51, a second drive circuit 52, a first charging circuit 61,
Destruction of the second charging circuit 62) can be reliably prevented.
【０２９８】また、上記理由により、ゲート駆動回路２
内の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素
子の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないた
め、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲー
ト駆動回路２を得ることが可能となる。For the above reason, the gate drive circuit 2
In order to prevent the destruction of the internal circuit elements, there is no need to perform multi-parallel auxiliary switching elements or increase the capacity of the wiring. It becomes possible.
【０２９９】（第１０の実施形態）図１３は、本実施形
態による自己消弧形素子のゲート駆動回路の構成例を示
す回路図であり、図１４と同一部分には同一符号を付し
てその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ
述べる。(Tenth Embodiment) FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration example of a gate drive circuit of a self-extinguishing element according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals. A description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【０３００】まず、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の構成について説明する。First, the configuration of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０３０１】すなわち、本実施形態の自己消弧形素子１
のゲート駆動回路２は、図１３に示すように、図１４の
補助スイッチング素子４として、過電流保護機能付きス
イッチング素子８を用いた構成となっている。That is, the self-extinguishing element 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 13, the gate drive circuit 2 has a configuration using a switching element 8 with an overcurrent protection function as the auxiliary switching element 4 in FIG.
【０３０２】過電流保護機能付きスイッチング素子８
は、過電流保護機能を有し、過電流が流れた際には過電
流保護機能により遮断する。この過電流保護機能付きス
イッチング素子８の過電流保護機能が動作する電流値
は、自己消弧形素子１のゲート駆動回路が破壊される電
流値以下に選定してある。Switching element 8 with overcurrent protection function
Has an overcurrent protection function, and when an overcurrent flows, it is shut off by the overcurrent protection function. The current value at which the overcurrent protection function of the switching element 8 with the overcurrent protection function operates is selected to be equal to or less than the current value at which the gate drive circuit of the self-extinguishing element 1 is destroyed.
【０３０３】次に、以上のように構成した本実施形態の
自己消弧形素子１のゲート駆動回路２の作用について説
明する。Next, the operation of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
【０３０４】ゲート駆動回路２において、自己消弧形素
子１をオフする際には、駆動回路５内のスイッチ５ａを
オンする。すると、駆動回路５は、過電流保護機能付き
スイッチング素子８をオンするための駆動電圧ＶGEを出
力する。この駆動電圧ＶGEにより、過電流保護機能付き
スイッチング素子８がオンになる。これにより、自己消
弧形素子１のゲート・カソード間にゲート側が負極性、
カソード側が正極性となる電圧がコンデンサ３によって
印加され、自己消弧形素子１がターンオフされる。ター
ンオフした際には、ゲート駆動回路２にゲート電流ｉGQ
が流れる。When the self-turn-off device 1 is turned off in the gate drive circuit 2, the switch 5a in the drive circuit 5 is turned on. Then, the drive circuit 5 outputs a drive voltageVGE for turning on the switching element 8 with an overcurrent protection function. The switching element 8 with the overcurrent protection function is turned on by the drive voltageVGE . As a result, the gate side between the gate and the cathode of the self-extinguishing element 1 has a negative polarity,
A voltage having a positive polarity on the cathode side is applied by the capacitor 3, and the self-extinguishing element 1 is turned off. When the gate drive circuit 2 is turned off, the gate current iGQ
Flows.
【０３０５】自己消弧形素子１が故障している際には、
自己消弧形素子１のゲート・カソード間が短絡状態とな
るため、ゲート電流ｉGQは増加し続ける。When the self-extinguishing element 1 is out of order,
Since the gate and cathode of the self-extinguishing element 1 are short-circuited, the gate current iGQ continues to increase.
【０３０６】しかしこの場合、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８は、過電流に対する保護機能を有してい
るため、過電流を遮断する。However, in this case, since the switching element 8 with an overcurrent protection function has a protection function against overcurrent, the overcurrent is cut off.
【０３０７】次に、本実施形態の自己消弧形素子１のゲ
ート駆動回路２の効果について説明する。Next, the effect of the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 of this embodiment will be described.
【０３０８】すなわち、本実施形態においては、補助ス
イッチング素子４として、過電流保護機能付きスイッチ
ング素子８を用いるようにしたものである。That is, in the present embodiment, the switching element 8 with an overcurrent protection function is used as the auxiliary switching element 4.
【０３０９】これにより、自己消弧形素子１が故障して
いる際には、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２内の
回路要素が破壊される以前に、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８の過電流保護機能が働き、電流ｉGQを遮
断する。Thus, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the switching element with the overcurrent protection function must be provided before the circuit element in the gate drive circuit 2 of the self-extinguishing element 1 is destroyed. 8, the overcurrent protection function is activated, and the current iGQ is cut off.
【０３１０】よって、過電流保護機能付きスイッチング
素子８が、過電流からゲート駆動回路２を保護するた
め、自己消弧形素子１が故障している際に、ゲート電流
ｉGQを抑制して、自己消弧形素子１のゲート駆動回路２
内の回路要素（コンデンサ３、過電流保護機能付きスイ
ッチング素子８、駆動回路５、充電回路６）の破壊を確
実に防ぐことが可能となる。Therefore, since the switching element 8 with the overcurrent protection function protects the gate drive circuit 2 from overcurrent, when the self-extinguishing element 1 is out of order, the gate current iGQ is suppressed. Gate drive circuit 2 for self-extinguishing element 1
It is possible to reliably prevent the destruction of the circuit elements (capacitor 3, switching element with overcurrent protection function 8, drive circuit 5, charging circuit 6) therein.
【０３１１】また、上記理由により、ゲート駆動回路内
の回路要素の破壊を防ぐために、補助スイッチング素子
の多並列化や、配線の大容量化を行う必要がないため、
安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子１のゲート駆
動回路２を得ることが可能となる。[0311] For the above reason, it is not necessary to multiply the auxiliary switching elements and increase the capacity of the wiring in order to prevent destruction of circuit elements in the gate drive circuit.
An inexpensive and compact gate drive circuit 2 for the self-extinguishing element 1 can be obtained.
【０３１２】[0312]
【発明の効果】以上説明したように、まず、請求項１に
対応する発明によれば、一方の端子が自己消弧形素子の
カソードに接続され、自己消弧形素子をオフする電力を
供給するコンデンサと、コンデンサの他方の端子と自己
消弧形素子のゲートとの間に接続され、コンデンサから
の電流を入／切する補助スイッチング素子と、補助スイ
ッチング素子を駆動する駆動回路と、コンデンサを充電
する充電回路とを備えて、自己消弧形素子のゲートを駆
動する方法において、自己消弧形素子をターンオフする
際に、駆動回路により補助スイッチング素子をオンする
ための駆動電圧を補助スイッチング素子に印加し、補助
スイッチング素子に駆動電圧を印加してから所定の時間
経過後に、駆動電圧を降圧させるようにしたので、自己
消弧形素子が故障している際に、そのゲート回路に流れ
る過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路要素の破
壊を確実に防止することが可能な、安価で、かつコンパ
クトな自己消弧形素子のゲート駆動方法が提供できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, one terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element, and power for turning off the self-extinguishing element is supplied. An auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor; a driving circuit for driving the auxiliary switching element; A charging circuit for charging, the method for driving the gate of the self-arc-extinguishing element, wherein when the self-arc-extinguishing element is turned off, a driving voltage for turning on the auxiliary switching element by the driving circuit is supplied to the auxiliary switching element. The self-extinguishing element breaks down after a predetermined time has elapsed since the drive voltage was applied to the auxiliary switching element. Inexpensive and compact self-arc-extinguishing element that can suppress overcurrent flowing through the gate circuit and reliably prevent destruction of circuit elements in the gate drive circuit A method can be provided.
【０３１３】次に、請求項２に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、
コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの
間に接続され、コンデンサからの電流を入／切する補助
スイッチング素子と、補助スイッチング素子を駆動する
駆動回路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて
成る自己消弧形素子のゲート駆動回路において、駆動回
路を、補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧
を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段により印加さ
れる駆動電圧を降圧させるための電圧降圧手段とから構
成し、自己消弧形素子のターンオフ指令が与えられる
と、電圧印加手段を動作させ、かつターンオフ指令が与
えられてから所定の時間経過後に、電圧降圧手段を動作
させる制御手段を備えるようにしたので、自己消弧形素
子が故障している際に、そのゲート回路に流れる過電流
を抑制して、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊を確実
に防止することが可能な、安価で、かつコンパクトな自
己消弧形素子のゲート駆動回路が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 2,
A capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power to turn off the self-extinguishing element;
An auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor, a drive circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor A self-arc-extinguishing element gate drive circuit, comprising: a drive circuit for applying a drive voltage for turning on an auxiliary switching element; and a step-down drive voltage applied by the voltage application means. When a turn-off command for the self-arc-extinguishing element is given, the voltage applying means is operated, and after a predetermined time has passed since the turn-off command is given, the voltage step-down means is operated. Since the control means is provided, when the self-extinguishing element is out of order, the overcurrent flowing through the gate circuit is suppressed, and the gate is controlled. Which can reliably prevent breakage of the circuit elements within the dynamic circuit, inexpensive and gate drive circuit for a compact self-turn-off device can be provided.
【０３１４】次に、請求項３に対応する発明によれば、
請求項２に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回路に
おいて、補助スイッチング素子として、過電流保護機能
付きスイッチング素子を用いるようにしたので、自己消
弧形素子が故障している際に、そのゲート回路に流れる
過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊
を確実に防止することが可能な、安価で、かつコンパク
トな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 3,
In the gate drive circuit for a self-arc-extinguishing element according to claim 2, a switching element with an overcurrent protection function is used as an auxiliary switching element. An inexpensive and compact self-extinguishing element gate drive circuit capable of suppressing overcurrent flowing through the gate circuit and reliably preventing destruction of circuit elements in the gate drive circuit can be provided.
【０３１５】次に、請求項４に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、
コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの
間に接続され、コンデンサからの電流を入／切する補助
スイッチング素子と、補助スイッチング素子を駆動する
駆動回路と、コンデンサを充電する充電回路とを備え
て、自己消弧形素子のゲートを駆動する方法において、
自己消弧形素子をターンオフする際に、駆動回路により
補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧を補助
スイッチング素子に印加し、自己消弧形素子のゲート電
流が所定の値を超えたことを検出したことにより、駆動
電圧を降圧させるようにしたので、自己消弧形素子が故
障している際に、そのゲート回路に流れる過電流を抑制
して、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊を確実に防止
することが可能な、安価で、かつコンパクトな自己消弧
形素子のゲート駆動方法が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 4,
A capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power to turn off the self-extinguishing element;
An auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor, a drive circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor A method for driving a gate of a self-extinguishing element, comprising:
When the self-turn-off device is turned off, the drive circuit applies a drive voltage to turn on the auxiliary switching device to the auxiliary switching device, and detects that the gate current of the self-turn-off device has exceeded a predetermined value. As a result, the drive voltage is reduced, so that when the self-extinguishing element is out of order, the overcurrent flowing through the gate circuit is suppressed, and the destruction of circuit elements in the gate drive circuit is ensured. It is possible to provide an inexpensive and compact gate driving method for a self-extinguishing element which can be prevented in a short time.
【０３１６】次に、請求項５に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、
コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの
間に接続され、コンデンサからの電流を入／切する補助
スイッチング素子と、補助スイッチング素子を駆動する
駆動回路と、コンデンサを充電する充電回路とを備えて
成る自己消弧形素子のゲート駆動回路において、駆動回
路を、補助スイッチング素子をオンするための駆動電圧
を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段により印加さ
れる駆動電圧を降圧させるための電圧降圧手段とから構
成し、自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超えた
ことを検出する過電流検出手段と、自己消弧形素子のタ
ーンオフ指令が与えられると、電圧印加手段を動作さ
せ、過電流検出手段によって自己消弧形素子のゲート電
流が所定の値を超えたことが検出されると、電圧降圧手
段を動作させる制御手段とを備えるようにしたので、自
己消弧形素子が故障している際に、そのゲート回路に流
れる過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路要素の
破壊を確実に防止することが可能な、安価で、かつコン
パクトな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供でき
る。Next, according to the invention corresponding to claim 5,
A capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power to turn off the self-extinguishing element;
An auxiliary switching element connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor, a drive circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor A self-arc-extinguishing element gate drive circuit, comprising: a drive circuit for applying a drive voltage for turning on an auxiliary switching element; and a step-down drive voltage applied by the voltage application means. Overcurrent detecting means for detecting that the gate current of the self-arc-extinguishing element has exceeded a predetermined value; and Control means for operating the voltage step-down means when the overcurrent detection means detects that the gate current of the self-extinguishing element exceeds a predetermined value. With the provision of the step, when the self-extinguishing element has failed, it is possible to suppress the overcurrent flowing through the gate circuit and to surely prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit. It is possible to provide a possible, inexpensive, and compact gate drive circuit of a self-extinguishing element.
【０３１７】次に、請求項６に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、
コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの
間に接続され、コンデンサからの電流を入／切する第１
の補助スイッチング素子と、第１の補助スイッチング素
子を駆動する第１の駆動回路と、コンデンサを充電する
充電回路とを備えて成る自己消弧形素子のゲート駆動回
路において、第１の駆動回路を、第１の補助スイッチン
グ素子をオンするための駆動電圧を印加する第１の電圧
印加手段から構成し、一方の端子が自己消弧形素子のゲ
ートに接続され、ゲート電流を抑制する電流抑制用素子
と、電流抑制用素子の他方の端子と第１の補助スイッチ
ング素子が接続されている側のコンデンサの端子との間
に接続され、コンデンサからの電流を入／切する第２の
補助スイッチング素子と、第２の補助スイッチング素子
をオンするための駆動電圧を印加する第２の電圧印加手
段からなる第２の駆動回路と、自己消弧形素子のターン
オフ指令が与えられると、第１の電圧印加手段を動作さ
せ、かつターンオフ指令が与えられてから所定の時間経
過後に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１
の電圧印加手段の動作を復帰させる制御手段とを備える
ようにしたので、自己消弧形素子が故障している際に、
そのゲート回路に流れる過電流を抑制して、ゲート駆動
回路内の回路要素の破壊を確実に防止することが可能
な、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子のゲート
駆動回路が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 6,
A capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power to turn off the self-extinguishing element;
A first terminal connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor;
A self-turn-off element gate drive circuit comprising: an auxiliary switching element, a first driving circuit for driving the first auxiliary switching element, and a charging circuit for charging a capacitor. A first voltage applying means for applying a drive voltage for turning on the first auxiliary switching element, one terminal of which is connected to the gate of the self-extinguishing element to suppress the gate current. A second auxiliary switching element connected between the element and the other terminal of the current suppressing element and the terminal of the capacitor to which the first auxiliary switching element is connected, for turning on / off the current from the capacitor; A second driving circuit comprising second voltage applying means for applying a driving voltage for turning on the second auxiliary switching element, and a turn-off command for the self-turn-off element. When that operates the first voltage applying means, and after a predetermined time has elapsed since the given off command, along with operating the second voltage application means, first
And control means for restoring the operation of the voltage application means, so that when the self-extinguishing element has failed,
It is possible to provide an inexpensive and compact self-extinguishing element gate drive circuit capable of suppressing overcurrent flowing through the gate circuit and reliably preventing destruction of circuit elements in the gate drive circuit.
【０３１８】次に、請求項７に対応する発明によれば、
請求項６に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回路に
おいて、第１の補助スイッチング素子として、過電流保
護機能付きスイッチング素子を用いるようにしたので、
自己消弧形素子が故障している際に、そのゲート回路に
流れる過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路要素
の破壊を確実に防止することが可能な、安価で、かつコ
ンパクトな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供でき
る。Next, according to the invention corresponding to claim 7,
In the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to claim 6, a switching element with an overcurrent protection function is used as the first auxiliary switching element.
When the self-extinguishing element is out of order, an inexpensive and compact device that can suppress overcurrent flowing through its gate circuit and reliably prevent destruction of circuit elements in the gate drive circuit A gate drive circuit for a self-extinguishing element can be provided.
【０３１９】次に、請求項８に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデンサと、
コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲートとの
間に接続され、コンデンサからの電流を入／切する第１
の補助スイッチング素子と、第１の補助スイッチング素
子を駆動する第１の駆動回路と、コンデンサを充電する
充電回路とを備えて成る自己消弧形素子のゲート駆動回
路において、第１の駆動回路を、第１の補助スイッチン
グ素子をオンするための駆動電圧を印加する第１の電圧
印加手段から構成し、一方の端子が自己消弧形素子のゲ
ートに接続された電流抑制用素子と、電流抑制用素子の
他方の端子と第１の補助スイッチング素子が接続されて
いる側のコンデンサの端子との間に接続され、コンデン
サからの電流を入／切する第２の補助スイッチング素子
と、第２の補助スイッチング素子をオンするための駆動
電圧を印加する第２の電圧印加手段からなる第２の駆動
回路と、自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超え
たことを検出する過電流検出手段と、自己消弧形素子の
ターンオフ指令が与えられると、第１の電圧印加手段を
動作させ、過電流検出手段によって自己消弧形素子のゲ
ート電流が所定の値を超えたことが検出されると、第２
の電圧印加手段を動作させると共に、第１の電圧印加手
段の動作を復帰させる制御手段とを備えるようにしたの
で、自己消弧形素子が故障している際に、そのゲート回
路に流れる過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路
要素の破壊を確実に防止することが可能な、安価で、か
つコンパクトな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供
できる。Next, according to the invention corresponding to claim 8,
A capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power to turn off the self-extinguishing element;
A first terminal connected between the other terminal of the capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off the current from the capacitor;
A self-turn-off element gate drive circuit comprising: an auxiliary switching element, a first driving circuit for driving the first auxiliary switching element, and a charging circuit for charging a capacitor. A first voltage application means for applying a drive voltage for turning on the first auxiliary switching element, one terminal of which is connected to the gate of the self-extinguishing element; A second auxiliary switching element that is connected between the other terminal of the switching element and the terminal of the capacitor on the side to which the first auxiliary switching element is connected, and that turns on / off current from the capacitor; A second drive circuit comprising second voltage application means for applying a drive voltage for turning on the auxiliary switching element, and detecting that the gate current of the self-extinguishing element has exceeded a predetermined value. When the current detecting means and the turn-off command of the self-arc-extinguishing element are given, the first voltage applying means is operated, and the overcurrent detecting means determines that the gate current of the self-arc-extinguishing element has exceeded a predetermined value. If detected, the second
And the control means for returning the operation of the first voltage applying means, so that when the self-extinguishing element is out of order, the overcurrent flowing in the gate circuit thereof And an inexpensive and compact self-extinguishing element gate drive circuit capable of reliably preventing circuit elements in the gate drive circuit from being destroyed.
【０３２０】次に、請求項９に対応する発明によれば、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、自
己消弧形素子をオフする電力を供給する第１のコンデン
サと、第１のコンデンサの他方の端子と自己消弧形素子
のゲートとの間に接続され、第１のコンデンサからの電
流を入／切する第１の補助スイッチング素子と、第１の
補助スイッチング素子を駆動する第１の駆動回路と、第
１のコンデンサを充電する第１の充電回路とを備えて成
る自己消弧形素子のゲート駆動回路において、第１の駆
動回路を、第１の補助スイッチング素子をオンするため
の駆動電圧を印加する第１の電圧印加手段から構成し、
一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続され、第
１のコンデンサの充電電圧より低い電圧に充電された第
２のコンデンサと、自己消弧形素子のゲートにアノード
が接続されたダイオードと、一方の端子がダイオードの
カソードと接続された電流抑制用素子と、電流抑制用素
子の他方の端子と第２のコンデンサの他方の端子との間
に接続され、第２のコンデンサからの電流を入／切する
第２の補助スイッチング素子と、第２の補助スイッチン
グ素子をオンするための駆動電圧を印加する第２の電圧
印加手段からなる第２の駆動回路と、第２のコンデンサ
を充電する第２の充電回路と、自己消弧形素子のターン
オフ指令が与えられると、第１の電圧印加手段を動作さ
せ、かつターンオフ指令が与えられてから所定の時間経
過後に、第２の電圧印加手段を動作させると共に、第１
の電圧印加手段の動作を復帰させる制御手段とを備える
ようにしたので、自己消弧形素子が故障している際に、
そのゲート回路に流れる過電流を抑制して、ゲート駆動
回路内の回路要素の破壊を確実に防止することが可能
な、安価で、かつコンパクトな自己消弧形素子のゲート
駆動回路が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 9,
A first capacitor having one terminal connected to the cathode of the self-extinguishing element and supplying power for turning off the self-extinguishing element; a second terminal of the first capacitor and a gate of the self-extinguishing element; , A first auxiliary switching element for turning on / off the current from the first capacitor, a first drive circuit for driving the first auxiliary switching element, and a second for charging the first capacitor. A self-extinguishing element gate drive circuit comprising: a first charging circuit; and a first voltage applying means for applying a driving voltage for turning on the first auxiliary switching element. Make up,
One terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element, a second capacitor charged to a voltage lower than the charging voltage of the first capacitor, and a diode having an anode connected to the gate of the self-extinguishing element. A current suppressing element having one terminal connected to the cathode of the diode, and a current suppressing element connected between the other terminal of the current suppressing element and the other terminal of the second capacitor. A second driving circuit including a second auxiliary switching element to be turned on / off, a second voltage applying unit for applying a driving voltage for turning on the second auxiliary switching element, and charging a second capacitor. When a turn-off command for the second charging circuit and the self-extinguishing element is given, the first voltage applying means is operated, and after a lapse of a predetermined time after the turn-off command is given, the second power supply is turned on. With operating the application means, first
And control means for restoring the operation of the voltage application means, so that when the self-extinguishing element has failed,
It is possible to provide an inexpensive and compact self-extinguishing element gate drive circuit capable of suppressing overcurrent flowing through the gate circuit and reliably preventing destruction of circuit elements in the gate drive circuit.
【０３２１】次に、請求項１０に対応する発明によれ
ば、請求項９に記載した自己消弧形素子のゲート駆動回
路において、第１の補助スイッチング素子として、過電
流保護機能付きスイッチング素子を用いるようにしたの
で、自己消弧形素子が故障している際に、そのゲート回
路に流れる過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路
要素の破壊を確実に防止することが可能な、安価で、か
つコンパクトな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供
できる。According to a tenth aspect of the present invention, in the gate driving circuit of the self-extinguishing element according to the ninth aspect, a switching element having an overcurrent protection function is used as the first auxiliary switching element. Since it is used, when the self-extinguishing element is out of order, it is possible to suppress the overcurrent flowing through the gate circuit and to surely prevent the destruction of circuit elements in the gate drive circuit. An inexpensive and compact gate drive circuit for a self-extinguishing element can be provided.
【０３２２】次に、請求項１１に対応する発明によれ
ば、一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続さ
れ、自己消弧形素子をオフする電力を供給する第１のコ
ンデンサと、第１のコンデンサの他方の端子と自己消弧
形素子のゲートとの間に接続され、第１のコンデンサか
らの電流を入／切する第１の補助スイッチング素子と、
第１の補助スイッチング素子を駆動する第１の駆動回路
と、第１のコンデンサを充電する第１の充電回路とを備
えて成る自己消弧形素子のゲート駆動回路において、第
１の駆動回路を、第１の補助スイッチング素子をオンす
るための駆動電圧を印加する第１の電圧印加手段から構
成し、一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続さ
れ、第１のコンデンサの充電電圧より低い電圧に充電さ
れた第２のコンデンサと、自己消弧形素子のゲートにア
ノードが接続されたダイオードと、一方の端子がダイオ
ードのカソードと接続された電流抑制用素子と、電流抑
制用素子の他方の端子と第２のコンデンサの他方の端子
との間に接続され、第２のコンデンサからの電流を入／
切する第２の補助スイッチング素子と、第２の補助スイ
ッチング素子をオンするための駆動電圧を印加する第２
の電圧印加手段からなる第２の駆動回路と、第２のコン
デンサを充電する第２の充電回路と、自己消弧形素子の
ゲート電流が所定の値を超えたことを検出する過電流検
出手段と、自己消弧形素子のターンオフ指令が与えられ
ると、第１の電圧印加手段を動作させ、過電流検出手段
によって自己消弧形素子のゲート電流が所定の値を超え
たことが検出されると、第２の電圧印加手段を動作させ
ると共に、第１の電圧印加手段の動作を復帰させる制御
手段とを備えるようにしたので、自己消弧形素子が故障
している際に、そのゲート回路に流れる過電流を抑制し
て、ゲート駆動回路内の回路要素の破壊を確実に防止す
ることが可能な、安価で、かつコンパクトな自己消弧形
素子のゲート駆動回路が提供できる。Next, according to the invention corresponding to claim 11, one terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element, and the first capacitor supplies power for turning off the self-extinguishing element. A first auxiliary switching element connected between the other terminal of the first capacitor and the gate of the self-extinguishing element for turning on / off current from the first capacitor;
A self-turn-off device gate drive circuit comprising: a first drive circuit for driving a first auxiliary switching element; and a first charging circuit for charging a first capacitor. , A first voltage applying means for applying a drive voltage for turning on the first auxiliary switching element, one terminal of which is connected to the cathode of the self-extinguishing element, and A second capacitor charged to a low voltage, a diode having an anode connected to the gate of the self-extinguishing element, a current suppressing element having one terminal connected to the cathode of the diode, and a current suppressing element. It is connected between the other terminal and the other terminal of the second capacitor, and inputs / outputs current from the second capacitor.
A second auxiliary switching element to be turned off, and a second auxiliary switching element to apply a drive voltage for turning on the second auxiliary switching element.
A second driving circuit comprising a voltage applying means, a second charging circuit for charging a second capacitor, and an overcurrent detecting means for detecting that a gate current of the self-extinguishing element exceeds a predetermined value. When the turn-off command for the self-extinguishing element is given, the first voltage applying means is operated, and the overcurrent detecting means detects that the gate current of the self-extinguishing element has exceeded a predetermined value. And control means for operating the second voltage applying means and restoring the operation of the first voltage applying means, so that when the self-extinguishing element has failed, its gate circuit An inexpensive and compact self-extinguishing element gate drive circuit capable of suppressing overcurrent flowing through the gate drive circuit and reliably preventing destruction of circuit elements in the gate drive circuit can be provided.
【０３２３】最後に、請求項１２に対応する発明によれ
ば、一方の端子が自己消弧形素子のカソードに接続さ
れ、自己消弧形素子をオフする電力を供給するコンデン
サと、コンデンサの他方の端子と自己消弧形素子のゲー
トとの間に接続され、コンデンサからの電流を入／切す
る補助スイッチング素子と、補助スイッチング素子を駆
動する駆動回路と、コンデンサを充電する充電回路とを
備えて成り、かつ補助スイッチング素子として、過電流
保護機能付きスイッチング素子を用いるようにしたの
で、自己消弧形素子が故障している際に、そのゲート回
路に流れる過電流を抑制して、ゲート駆動回路内の回路
要素の破壊を確実に防止することが可能な、安価で、か
つコンパクトな自己消弧形素子のゲート駆動回路が提供
できる。Finally, according to the invention corresponding to claim 12, one terminal is connected to the cathode of the self-extinguishing element, and the other of the capacitor supplies power for turning off the self-extinguishing element. And an auxiliary switching element connected between the terminal of the self-extinguishing element and the gate of the self-extinguishing element, for turning on / off the current from the capacitor, a driving circuit for driving the auxiliary switching element, and a charging circuit for charging the capacitor And a switching element with an overcurrent protection function is used as an auxiliary switching element, so that when the self-extinguishing element is out of order, the overcurrent flowing through its gate circuit is suppressed, and the gate drive is performed. An inexpensive and compact gate drive circuit for a self-extinguishing element capable of reliably preventing the destruction of circuit elements in a circuit can be provided.
【図１】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第１の実施形態を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a gate drive circuit for a self-extinguishing element according to the present invention.
【図２】同第１の実施形態の自己消弧形素子のゲート駆
動回路における制御回路の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control circuit in the gate drive circuit of the self-extinguishing element of the first embodiment.
【図３】同第１の実施形態の自己消弧形素子のゲート駆
動回路における駆動電圧ＶGEとゲート電流ｉGQの変化の
様子を示す波形図。FIG. 3 is a waveform chart showing how the drive voltage VGE and the gate current iGQ change in the gate drive circuit of the self-extinguishing element of the first embodiment.
【図４】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第２の実施形態を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図５】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第３の実施形態を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図６】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第４の実施形態を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図７】同第４の実施形態の自己消弧形素子のゲート駆
動回路における駆動電圧ＶGE1と駆動電圧ＶGE2及び電
流ｉGQ1と電流ｉGQ2の変化の様子を示す波形図。Figure 7 is a waveform chart showing changes of the fourth driving voltage VGE1 in the gate driving circuit of the self-turn-off device of the embodiment of the drive voltage VGE2 and the current iGQ1 and the current iGQ2.
【図８】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第５の実施形態を示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図９】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回路
の第６の実施形態を示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図１０】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回
路の第７の実施形態を示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図１１】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回
路の第８の実施形態を示す回路図。FIG. 11 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図１２】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回
路の第９の実施形態を示す回路図。FIG. 12 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the gate drive circuit of the self-extinguishing element according to the present invention.
【図１３】本発明による自己消弧形素子のゲート駆動回
路の第１０の実施形態を示す回路図。FIG. 13 is a circuit diagram showing a tenth embodiment of a gate drive circuit for a self-extinguishing element according to the present invention.
【図１４】従来の自己消弧形素子のゲート駆動回路の構
成例を示す回路図。FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional gate drive circuit of a self-extinguishing element.
【図１５】自己消弧形素子のターンオフ時に流れるゲー
ト電流の変化の様子を示す波形図。FIG. 15 is a waveform chart showing a state of a change in a gate current flowing at the time of turning off the self-extinguishing element.
１…自己消弧形素子 ２…ゲート駆動回路 ３…コンデンサ ３１…第１のコンデンサ ３２…第２のコンデンサ ４…補助スイッチング素子 ４１…第１の補助スイッチング素子 ４２…第２の補助スイッチング素子 ５…駆動回路 ５１…第１の駆動回路 ５２…第２の駆動回路 ５ａ…スイッチ ５ｂ…電圧源 ５ｃ…スイッチ ５ｄ…分圧抵抗 ５ｅ…分圧抵抗 ６…充電回路 ６１…第１の充電回路 ６２…第２の充電回路 ７…制御回路 ８…過電流保護機能付きスイッチング素子 ８１…過電流保護機能付きスイッチング素子 ９…電流検出器 １０…電流抑制用素子 １１…ダイオード。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Self-extinguishing element 2 ... Gate drive circuit 3 ... Capacitor 31 ... 1st capacitor 32 ... 2nd capacitor 4 ... Auxiliary switching element 41 ... 1st auxiliary switching element 42 ... 2nd auxiliary switching element 5 ... Drive circuit 51 First drive circuit 52 Second drive circuit 5a Switch 5b Voltage source 5c Switch 5d Dividing resistor 5e Dividing resistor 6 Charging circuit 61 First charging circuit 62 2 charging circuit 7 control circuit 8 switching element with overcurrent protection function 81 switching element with overcurrent protection function 9 current detector 10 current suppressing element 11 diode.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18727996AJPH1042547A (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Gate driving method and gate driving circuit for self-extinguishing element |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18727996AJPH1042547A (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Gate driving method and gate driving circuit for self-extinguishing element |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042547Atrue JPH1042547A (en) | 1998-02-13 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18727996APendingJPH1042547A (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Gate driving method and gate driving circuit for self-extinguishing element |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1042547A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008236884A (en)* | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Gate output circuit of self-extinguishing element |
| CN113872428A (en)* | 2021-12-01 | 2021-12-31 | 珠海智融科技股份有限公司 | Drive control circuit, method, equipment and medium of gallium nitride transistor |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008236884A (en)* | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Gate output circuit of self-extinguishing element |
| CN113872428A (en)* | 2021-12-01 | 2021-12-31 | 珠海智融科技股份有限公司 | Drive control circuit, method, equipment and medium of gallium nitride transistor |
| CN113872428B (en)* | 2021-12-01 | 2022-02-25 | 珠海智融科技股份有限公司 | Drive control circuit, method, equipment and medium of gallium nitride transistor |
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