(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己消弧素子の制御電極間に制御電圧を印加し、当該自己消弧素子の主電極間の導通状態を制御する自己消弧素子のゲート駆動装置において、
前記自己消弧素子の遮断時の制御電圧、陰極電流、陽極電流、制御電流の値もしくは主電極間電圧と制御電圧の時間関係の中から自己消弧素子の破壊寸前の状況を判別し、前記自己消弧素子のオン電流値を決定する前記制御電圧のオン時間幅を制御し、前記オン電流値が前記自己消弧素子の破壊に至る値に達するのを防ぐオン電流値制御手段を備えていることを特徴とする自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項２】
パルス信号発生手段が発生したパルス信号のパルス幅をもとに前記自己消弧素子のオン電流値を制御可能な制御電圧を生成し、当該自己消弧素子の前記制御電極間に印加するゲート駆動手段を有し、
オン電流値制御手段は、
前記オン電流値が前記自己消弧素子の破壊に至る値に達する直前の限界オン時間幅を越えないパルス信号をもとに前記ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧によりターンオフしたときの前記自己消弧素子の出力信号、および前記パルス信号をモニタして必要なデータを抽出するモニタ手段と、
該モニタ手段により抽出したデータをもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別する判別手段を有し、破壊を未然に防ぐために必要な前記パルス信号のオン時間幅を算出する演算手段と、
該演算手段により算出した前記パルス信号と前記パルス信号発生手段が発生させたパルス信号とを比較し、該比較結果をもとに前記ゲート駆動手段へ出力するパルス信号のオン時間幅を制御する信号抑制手段と、
前記演算手段が算出したデータを保存するとともに、前記演算手段および前記信号抑制手段へ出力するデータを保存するデータ格納手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項３】
限界前制御電圧は、
自己消弧素子の定格電圧値、定格電流値および主回路負荷の値などをもとに演算手段が仮に算出した限界オン電流値でのオン時間幅を限界オン時間幅初期値とし、この限界オン時間幅初期値を越えないパルス信号をもとにゲート駆動手段が限界前制御電圧を生成することを特徴とする請求項２記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項４】
モニタ手段は、
ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極間の電圧、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタして必要なデータを抽出し、  判別手段は、
前記モニタ手段により抽出した制御電極間の電圧および当該制御電極間の電圧の逆バイアス電圧基準値をもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項５】
判別手段は、
モニタ手段でモニタした制御電極間の電圧が、当該制御電極間の電圧の逆バイアス電圧基準値より正側の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項４記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項６】
モニタ手段は、
ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と陰極電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタして必要なデータを抽出し、
判別手段は、
前記モニタ手段により抽出した陰極電極に流れる電流のピーク値をもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項７】
判別手段は、
モニタ手段でモニタした陰極電極に流れる電流のピーク値が正の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項６記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項８】
モニタ手段は、
ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタして必要なデータを抽出し、
判別手段は、
前記モニタ手段でモニタした前記制御電極に流れる電流と前記陽極電極に流れる電流とをもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項９】
判別手段は、
モニタ手段でモニタした制御電極に流れる電流のピーク値の絶対値が陽極電極を流れる電流のピーク値より小さくなることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項８記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【請求項１０】
モニタ手段は、
ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と、前記陽極電極と陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間と、制御電極間の電圧のリカバリ開始時間、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号のオン時間幅をモニタして必要なデータを抽出し、
判別手段は、
前記モニタ手段でモニタした前記陽極電極と前記陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間が前記制御電極間の電圧のリカバリ開始時間より早くなることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の自己消弧素子のゲート駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大容量インバータ装置などの電力変換装置のスイッチング素子として使用する自己消弧素子、特にシリコンウェハからなるＧＴＯサイリスタ、ＧＣＴサイリスタのターンオフでの過電流による破壊を予防する自己消弧素子のゲート駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、シリコンウェハからなる自己消弧素子のゲート駆動回路の一般的なオン／オフ動作について説明する。
従来のシリコンウェハからなる自己消弧素子（ＧＴＯサイリスタ）のゲート駆動回路の一例として特開平８−２２３９０５号公報に掲載されたものがある。図１０は、この自己消弧素子のゲート駆動装置の構成を示す回路図である。
図１０において、５１はＧＴＯサイリスタ、５２はＧＴＯサイリスタ５１のゲート駆動装置、５３は外部制御電源、５４は順バイアス電源部、５５は逆バイアス電源部、５６はオン／オフ信号合成部、５７は制御回路である。
【０００３】
次に動作について説明する。
ＧＴＯサイリスタ５１の制御電極Ｇに接続されたゲート駆動装置５２は、外部制御電源５３により充電される順逆一体の順バイアス電源部５４，逆バイアス電源部５５およびオン／オフ信号合成部５６を備えており、順バイアス電源部５４は正方向の順バイアス電圧を出力し、逆バイアス電源部５５は負方向の逆バイアス電圧を出力する。順／逆バイアス電圧はオン／オフ信号合成部５６に入力され外部の制御回路５７、例えばインバータ装置のゲート信号発生回路やパルスジェネレータ等のパルス信号発生手段からのパルス信号のオン／オフ状態に応じてＧＴＯサイリスタ５１の制御電極Ｇに印加される。
【０００４】
図１１に、外部の制御回路５７からのパルス信号と順／逆バイアス電圧との関係を示す。パルス信号がオンのときには順バイアス電圧が出力されて、パルス信号がオフのときには逆バイアス電圧が出力される。
【０００５】
次に、自己消弧素子（ＧＴＯサイリスタ、ＧＣＴサイリスタ）が順／逆バイアス電圧によってどのような動作を起こすか説明する。
順方向電圧を陽極−陰極電極間に印加し、制御信号を入れずに電圧を高くしていくと、あるしきい値の電圧で、サイリスタに大きな電流が流れ始め、瞬間的にオン状態（低抵抗状態）になる。これをブレークオーバーと呼び、そのしきい値電圧をブレークオーバー電圧と呼ぶ。
また、順方向電圧を印加した状態で制御電極より順バイアス電圧を印加することによってゲート電流を流し込むと、制御電流に応じてブレークオーバー電圧を制御できる。
図１２に示す自己消弧素子の単位素子構造では、オフ状態で素子の陽極電極−陰極電極間に順方向電圧を印加した状態で、制御電極間に順バイアス電圧を印加した場合、Ｊ２接合が逆バイアス状態となり、印加電圧に対応してキャリアを排出した空間電荷層（空乏層）がＪ２接合からＰべースおよびｎべース領域へ広がる。このときゲート電流を供給するとｎエミッタ層より電子がｐべース層に注入される。この注入された電子がｎｐｎトランジスタ部分のべース電流源となって動作するとともに、２つのトランジスタの正帰還作用によりサイリスタはオン状態となる。
オン状態では各エミッタからべースに少数キャリアが注入され、導通電流に対応して各べースに過剰キャリアが蓄積する。このときのターンオン電流値をＩＴＱと呼ぶ。また、このようなオフ状態からオン状態への移行動作をターンオンと呼ぶ。
【０００６】
次に、制御電極間に逆バイアス電圧を印加した場合、自已消弧素子内部ではオン状態でｐべースに蓄積していた過剰キャリアをオフゲート電流ＩＧＱとして、ゲートから外部に強制排出する。Ｐべースの過剰キャリアを引き出し終えると、Ｊ２接合とＪ３接合が逆回復して素子はオフする。このようにオン状態からオフ状態への移行動作をターンオフと呼ぶ。
制御電極に接続しないｎべースの過剰キャリアはＪ２接合回復のテール電流としてゲートから排出されながら消滅する。
【０００７】
オフゲート電流ＩＧＱを大きくすればターンオフ電流ＩＴＱはどのような値でもターンオフ可能に思えるが、ウェハに存在する抵抗成分によってターンオフに無効なゲートアバランシ電流Ｉｇ（ＡＶＬ  ）が存在し、オフゲート電流ＩＧＱはキャリアを完全に引き出すことができないため電流集中が発生し耐量を超えた電流を分担した単位サイリスタはターンオフ失敗し、電流集中による温度上昇で破壊する。
【０００８】
図１３に、ターンオフ電流ＩＴＱ毎のオフゲート電流ＩＧＱの波形を示す。ターンオフ電流ＩＴＱが正味のオフゲート電流ＩＧＱ＊  の制限値より充分に小さいときはオフゲート電流ＩＧＱにはゲートアバランシ電流Ｉｇ（ＡＶＬ  ）によってターンオフ電流ＩＴＱより大きいピーク電流値が流れるが、ターンオフ電流ＩＴＱが大きくなるにつれてオフゲート電流ＩＧＱのピーク電流値がターンオフ電流ＩＴＱに近づいていき、破壊寸前ではターンオフ電流ＩＴＱより小さくなる（図１３ではＩＴＱ：６０００Ａで小さくなっている）。また、制御電極に加わるゲート電圧ＶＧはＶＧＱ  ＋ＶＧＲ（ＡＶＬ  ）で示され、オフゲート電圧ＶＧＱとゲートアバランシェ降服電圧ＶＧＲ（ＡＶＬ  ）からなる。
【０００９】
オフゲート電圧ＶＧＱは正味のオフゲート電流ＩＧＱ＊  に影響されるので、図１４に示すようにターンオフ電流ＩＴＱが正味のオフゲート電流ＩＧＱ＊  の制限値より充分に小さいときはゲートアバランシェ降服電圧ＶＧＲ（ＡＶＬ  ）によって逆バイアス電圧保持値ＶＧ  （ＤＣ）より大きな逆バイアス電圧ピーク値が現れるが、破壊寸前ではＩＧＱが流れにくくなっているのでＶＧＱは抑制されて急激に低下し逆バイアス電圧保持値ＶＧ  （ＤＣ）より小さくなる（図１４ではＩＴＱ＝５０００Ａ〜６０００Ａの間で急激に低下）。
【００１０】
また、陰極電極に流れる陰極電流Ｉｋ  はゲート電流ＩＧ  とＩａ  ＝Ｉｋ  ＋ＩＧ  の関係になるため、図１５に示すようにゲート電流ＩＧ  と同じ傾向の波形状態となる（図１５ではＩＴＱ＝６０００Ａで零より大きくなっている）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自己消弧素子のゲート駆動装置は以上のように構成されていたので、電力変換装置での使用時に必要以上の長いオン時間幅のパルス信号を与えてターンオフ電流が大きくなり過ぎ、ゲート転流が完全にできず特定の単位素子に電流が集中して加熱し当該素子を破壊させてしまう課題があった。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊を予防できる自己消弧素子のゲート駆動装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、自己消弧素子の遮断時の制御電圧、陰極電流、陽極電流、制御電流の値もしくは主電極間電圧と制御電圧の時間関係の中から自己消弧素子の破壊寸前の状況を判別し、前記自己消弧素子のオン電流値を決定する前記制御電圧のオン時間幅を制御し、前記オン電流値が前記自己消弧素子の破壊に至る値に達するのを防ぐオン電流値制御手段を備えるようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧によりターンオフしたときの前記自己消弧素子の出力信号、および前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号をモニタして必要なデータを抽出するモニタ手段と、該モニタ手段により抽出したデータをもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別する判別手段を有して破壊を未然に防ぐために必要な前記パルス信号のオン時間幅を算出する演算手段と、該演算手段により算出した前記パルス信号と前記パルス信号発生手段が発生させたパルス信号のオン時間幅を比較し、該比較結果をもとに前記ゲート駆動手段へ出力するパルス信号のオン時間幅を制御する信号抑制手段と、前記演算手段が算出したデータを保存するとともに、前記演算手段および前記信号抑制手段へ出力するデータを保存するデータ格納手段とを、オン電流値制御手段が備えるようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、自己消弧素子の定格電圧値、定格電流値および主回路負荷の値などをもとに演算手段が仮に算出した限界オン電流値でのオン時間幅を限界オン時間幅初期値とし、この限界オン時間幅初期値を越えないパルス信号をもとにゲート駆動手段が限界前制御電圧を生成するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極間の電圧、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、モニタ手段でモニタした制御電極間の電圧が、当該制御電極間の電圧の逆バイアス電圧基準値より正側の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と陰極電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、モニタ手段でモニタした陰極電極に流れる電流のピーク値が正の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出するようにしたものである。
【００２１】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、モニタ手段でモニタした制御電極に流れる電流のピーク値の絶対値が陽極電極を流れる電流のピーク値より小さくなることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するようにしたものである。
【００２２】
この発明に係る自己消弧素子のゲート駆動装置は、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と、前記陽極電極と陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間と、制御電極間の電圧のリカバリ開始時間、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号のオン時間幅をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出し、前記モニタ手段が抽出した前記陽極電極と前記陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間が前記制御電極間の電圧のリカバリ開始時間より早くなることを条件に、前記自己消弧素子の破壊直前の状態を判別手段が判別するようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はゲート駆動装置、２はＭＯＳＦＥＴ等の小電圧スイッチング素子や電解コンデンサを用いた電圧発生回路で構成されたゲート駆動手段、３はゲート駆動手段２の出力によってオン状態からオフ状態に移行する時（ターンオフ時）の自己消弧素子７から出力される主電極間の電圧（主電圧Ｖａｋ）と制御電極間の電圧（ゲート電圧Ｖｇ）と陽極電極に流れる電流（陽極電流Ｉａ）と陰極電極に流れる電流（陰極電流Ｉｋ）と制御電極に流れる電流（ゲート電流Ｉｇ）およびパルス信号発生手段１１から出力されたパルス信号をモニタして必要なポイントを抽出するモニタ手段（オン電流値制御手段）、４はマイクロコンピュータやＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の演算手段（オン電流値制御手段）、５はＲＡＭ等のデータ格納手段（オン電流値制御手段）、６はゲート駆動手段２へ出力するパルス信号のオン時間幅を抑制する信号抑制手段（オン電流値制御手段）、７は自己消弧素子、１１はパルス信号発生手段、２１は自己消弧素子のゲート駆動装置１を組み込んだ例えば遮断評価装置やインバータ装置等の自己消弧素子組込システムである。
【００２４】
次に動作について説明する。
自己消弧素子のゲート駆動装置１を組み込んだ例えば遮断評価装置やインバータ装置などの自己消弧素子組込システム２１では、パルス信号発生手段１１から出力されたパルス信号３０がゲート駆動装置１に入力されると、ＭＯＳＦＥＴ等の小電圧スイッチング素子や電解コンデンサを用いた電圧発生回路で構成されたゲート駆動手段２から自己消弧素子７の制御電極へゲート駆動信号３７が出力される。
【００２５】
次に、自己消弧素子７にゲート駆動信号３７が与えられたときの自已消弧素子組込システム２１について説明する。
図２は、この自己消弧素子組込システム２１の一例を示す回路図である。図２において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図２において、２２はクランプダイオード、２３はクランプコンデンサ、２４はクランプ抵抗、２５は主回路負荷、２６はフライホイールダイオード、２７は複数のコンデンサが直列に接続されたコンデンサ回路である。
【００２６】
先ず、自己消弧素子７のオフ状態における動作について説明する。
コンデンサ回路２７に蓄えられた直流電圧Ｖｄｃは自己消弧素子７の主電極間に印加される。自己消弧素子７の主電極間の電圧、つまり主電圧Ｖａｋは直流電圧Ｖｄｃとほぼ同じ値となる。自己消弧素子７の誤点弧を防ぐためと制御電極間の耐圧が低いことから、ゲート駆動手段２から制御電極へ供給されるゲート駆動信号３７は充分に大きい逆バイアス電圧にしている。
この場合、主電極には電流が流れないので、陽極電極に流れる陽極電流Ｉａおよび陰極電極に流れる陰極電流Ｉｋはほぼ零であり、制御電極に流れるゲート電流Ｉｇは微小な値である。
【００２７】
次に、オフ状態からオン状態への移行時について説明する。
ゲート駆動手段２から制御電極へ供給されるゲート駆動信号３７を逆バイアス電圧から順バイアス電圧にすると、自己消弧素子７の主電極間は導通状態となるため、自己消弧素子７およびゲート駆動回路１が持つゲートインダクタンスによる電圧時間依存性−ｄｖ／ｄｔにもとづく時間内に主電圧Ｖａｋは０Ｖになる。
【００２８】
陽極電流ＩａはＶａｋと主回路負荷２５との関係からＶａｋ＝Ｌ＊ｄＩａ／ｄｔ、Ｉａ＝Ｖａｋ＊ｔ／Ｌとなり、この場合、ｔつまりオンパルス幅Ｔｏｎを変えることで、一定の負荷インダクタンスおよび直流電圧Ｖｄｃにおいて、図４に示すように比例的にＩａのピーク値つまりオン電流値ＩＴを変更することができる。
ＩｋはＩａと同じであり、ＩｇはＩａ＝Ｉｋ＋Ｉｇの関係から零である。
【００２９】
次に、オン状態からオフ状態への移行時について説明する。
図３は、このオン状態からオフ状態への移行時の自己消弧素子７の動作波形図を示す。ゲート駆動手段２から供給されるゲート駆動信号３７を順バイアス電圧から逆バイアス電圧にすると、これに伴い徐々に主電極に流れていた電流つまり主電流、この場合では陰極電流Ｉｋが制御電極へ流れ込み、ゲート電流ＩｇはＩａ＝Ｉｋ＋Ｉｇの関係から陰極電流Ｉｋが減った分だけ増える。これを転流と呼んでいるが、転流の完了、つまりオフ動作が完了すると出力電圧Ｖａｋは自己消弧素子７およびゲート駆動回路１が持つゲートインダクタンスによる電圧時間依存性ｄｖ／ｄｔに基づいて上昇していく。
【００３０】
主電圧Ｖａｋの立ち上がりは、主回路負荷Ｌ，ＤＣ電圧Ｖｄｃ，ゲートインダクタンスが同一条件の場合、オフ開始から同じ時間経過後に開始する。出力電圧ＶａｋがＤＣ電圧Ｖｄｃの値まで達すると主回路内の接続インダクタンスによる出力電圧Ｖａｋの跳ね上がりを抑制する電圧クランプ回路へ陽極電流Ｉａが流れ込む。
【００３１】
この電圧クランプ回路は、クランプダイオード２２、クランプコンデンサ２３、クランプ抵抗２４で構成されている。この電圧クランプ回路へ陽極電流Ｉａが流れ込むと、該電圧クランプ回路の配線インダクタンスＬｃによってΔＶｃ＝Ｌｃ＊ｄＩａ／ｄｔの関係から出力電圧ＶａｋがΔＶｃ分だけ跳ね上がる。この跳ね上がり部分をターンオフスパイク電圧ＶＤＳＰと呼ぶ。主電圧Ｖａｋは一旦低下するが主回路へ陽極電流Ｉａが流れ込むと主回路の配線インダクタンスによって上昇する。この上昇分はΔＶｓ＝Ｉａ／Ｃｃで求められ、この上昇によるピーク電圧値はターンオフピーク電圧ＶＤＭと呼ばれる。
陽極電流Ｉａがフライホイールダイオード２６へ流れ込むことで最終的に陽極電流Ｉａは零になる。
【００３２】
次に、図１のブロック図および図５，図６に示すフローチャートをもとに、この実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作について説明する。
先ず、使用者が自己消弧素子７の定格電圧値（ピーク繰り返しオフ電圧値）、定格電流値（繰り返し可制御オン電流値）および主回路負荷２５の値を入力することでマイクロコンピュータやＤＳＰ等の演算手段４が図４に示すようなオン電流値ＩＴに対するオン時間幅を仮に算出し、自己消弧素子組込システム２１での使用定格電圧値、使用定格電流値を入力することで限界オン電流値でのオン時間幅を算出し、これを限界オン時間幅初期値Ｔｏｎｍ１としてＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等のデータ格納手段５に書き込む（ステップＳＴ１）。
【００３３】
次に、データ格納手段５から前記限界オン時間幅初期値Ｔｏｎｍ１とＴｏｎｍ２を演算手段４に取り込む。前記Ｔｏｎｍ２は以前の測定で定義した値であり、初めてゲート駆動装置１を使用するときは零である。そして、前記限界オン時間幅初期値Ｔｏｎｍ１と前記Ｔｏｎｍ２を比較して大きい方を限界オン時間幅Ｔｏｎｍとして設定する（ステップＳＴ２）。
【００３４】
次に、インバータ装置内のゲート発生回路や遮断試験装置でのパルスジェネレータ等のオンパルス信号を発生するパルス信号発生手段１１から設定オン時間幅Ｔｏｎｐの設定パルス信号３０を信号抑制手段６へ入力する（ステップＳＴ３）。
【００３５】
次に、信号抑制手段６において前記ステップＳＴ２で算出した限界オン時間幅Ｔｏｎｍと前記ステップＳＴ３で設定した設定オン時間幅Ｔｏｎｐとを比較し（ステップＳＴ４）、設定オン時間幅Ｔｏｎｐの方が大きければステップＳＴ５で限界オン時間幅Ｔｏｎｍを実際に使用するオン時間幅Ｔｏｎとし、また限界オン時間幅Ｔｏｎｍの方が大きければステップＳＴ６で設定オン時間幅Ｔｏｎｐをオン時間幅Ｔｏｎとする。
【００３６】
次に、信号抑制手段６からゲート駆動手段２へ前記ステップＳＴ５またはステップＳＴ６で設定されたオン時間幅Ｔｏｎのパルス信号３１を入力する（ステップＳＴ７）。
【００３７】
次に、ゲート駆動手段２からオン時間幅Ｔｏｎにもとづくゲート駆動信号３７を自己消弧素子７の制御電極間に印加する（ステップＳＴ８）。このときに自己消弧素子７のターンオフ動作が自己消弧素子組込システム２１の構成において実施される。
【００３８】
次のステップＳＴ９からステップＳＴ１４までがターンオフ限界の判別に関する処理であり、電圧検出器、電流検出器、Ａ／Ｄコンバータ等で構成されたモニタ手段３で自己消弧素子７のターンオフ動作時の陽極電流３３、ゲート電圧３４、パルス信号３０を取り込み、陽極電流３３においてオン電流ピーク値ＩＴを、ゲート電圧３４においてリカバリピーク値Ｖｇｒを、パルス信号３０においてオン時間幅Ｔｏｎを算出して演算手段４へ送る（ステップＳＴ９）。
【００３９】
次に、データ格納手段５から演算手段４へオフ時のゲート電圧の逆バイアス値であるゲート電圧逆バイアス基準値Ｖｇ（ＤＣ）の値を送る（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
次に、ゲート電圧３４のリカバリピーク値Ｖｇｒとゲート電圧逆バイアス基準値Ｖｇ（ＤＣ）との比較を行い、ゲート電圧３４のリカバリピーク値Ｖｇｒの方が大きい、つまり零に近い値であれば前記説明したターンオフ限界が近い現象と判断し（ステップＳＴ１１）、パルス幅抑制フラグＦを“１”にセットし（ステップＳＴ１２）、ステップＳＴ１５へ進む。
なお、以上のステップＳＴ９，ステップＳＴ１０，ステップＳＴ１１，ステップＳＴ１２は判別手段に対応する。
【００４１】
一方、ステップＳＴ１１においてゲート電圧逆バイアス基準値Ｖｇ（ＤＣ）の方が大きければステップＳＴ１５へ進む。
【００４２】
また、ステップＳＴ９の次にオン電流ピーク値ＩＴと電流定格値との比較を行い（ステップＳＴ１３）、オン電流ピーク値ＩＴの方が大きければターンオフ限界が近いと判断しパルス幅抑制フラグＦを“１”にセットし（ステップＳＴ１４）、ステップＳＴ１５へ進む。また、ステップＳＴ１３において電流定格値の方が大きければステップＳＴ１５へ進む。なお、以上のステップＳＴ１３，ＳＴ１４は判別手段に対応する。
【００４３】
次に、ターンオフ限界の判別結果から限界オン時間幅Ｔｏｎｍの変更を行う。このため、ステップＳＴ１５でパルス幅抑制フラグＦのチェックを行い、パルス幅抑制フラグＦが“１”であればターンオフ限界であるため、オン時間幅Ｔｏｎが限界オン時間幅Ｔｏｎｍであったかチェックし（ステップＳＴ１６）、限界オン時間幅Ｔｏｎｍであればパルス幅抑制フラグＦを零にクリアし、限界オン時間幅Ｔｏｎｍを小さくする。小さくする量は１％分で限界オン時間幅Ｔｏｎｍ＝Ｔｏｎｍ＊０．９９とする。そして、限界オン時間幅初期値をＴｏｎｍ２＝Ｔｏｎｍに更新し（ステップＳＴ１７）、図５に示すステップＳＴ３に戻る。
【００４４】
一方、また、前記ステップＳＴ１６のチェックによりオン時間幅Ｔｏｎが限界オン時間幅Ｔｏｎｍでなければ、つまりオン時間幅Ｔｏｎ＝設定オン時間幅Ｔｏｎｐと見なし、パルス幅抑制フラグＦを“０”にクリアし、限界オン時間幅Ｔｏｎｍを小さくする。小さくする量は１％分で限界オン時間幅Ｔｏｎｍ＝Ｔｏｎｐ＊０．９９とする。そして、限界オン時間幅初期値をＴｏｎｍ２＝Ｔｏｎｍに更新し（ステップＳＴ１８）、図５に示すステップＳＴ３に戻る。
【００４５】
また、前記ステップＳＴ１５のチェックにおいてパルス幅抑制フラグＦが“０”であれば、オン時間幅Ｔｏｎは限界オン時間幅Ｔｏｎｍであったかをチェックし（ステップＳＴ１９）、限界オン時間幅Ｔｏｎｍであれば限界オン時間幅初期値をＴｏｎｍ２＝Ｔｏｎｍに更新し、限界オン時間幅Ｔｏｎｍを大きくし（ステップＳＴ２０）、図５に示すステップＳＴ３に戻る。この場合、ステップＳＴ２０で大きくする量は１％分で限界オン時間幅Ｔｏｎｍ＝Ｔｏｎｍ＊１．０１とする。
オン電流値が５０００Ａだったら、次の遮断では５０５０Ａの遮断が実行可能となる。
【００４６】
前記ステップＳＴ１９のチェックにおいて、オン時間幅Ｔｏｎが限界オン時間幅Ｔｏｎｍでなければ、つまりオン時間幅Ｔｏｎ＝設定オン時間幅Ｔｏｎｐと見なし、図５のステップＳＴ３に戻る。
【００４７】
ステップＳＴ３に戻り、限界オン時間幅Ｔｏｎｍの更新処理（ステップＳＴ１７〜ステップＳＴ２０）で更新された限界オン時間幅Ｔｏｎｍによるオンパルス幅の制限で自己消弧素子７の遮断動作が繰り返し実行される。
【００４８】
以上のように、この実施の形態１によれば、自己消弧素子７の遮断時のゲート電流Ｉｇ、ゲート電圧Ｖｇ、カソード電流Ｉｋのターンオフ時の負方向のピーク値をモニタして必要なポイントを抽出し、このモニタ結果をもとに行なった遮断限界判別処理から得られる出力信号をもとに自己消弧素子７のリカバリ状態をチェックしてリカバリが完全でない状態においては、オン電流値を決定する自己消弧素子７のゲート駆動回路の出力するゲート駆動信号のオン時間幅を抑制し、オン電流値が破壊に至る値に達しないようにしたので、自己消弧素子７の遮断破壊を未然に防ぐことができ、自己消弧素子７をスイッチング素子として使用する大容量インバータ装置等の電力変換装置における信頼性を向上できる自己消弧素子のゲート駆動装置が得られる効果がある。
【００４９】
実施の形態２．
図７は、この実施の形態２の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
なお、この実施の形態２の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成は図１のブロック図で示される。
【００５０】
この実施の形態２の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴は、前記実施の形態１における図５のステップＳＴ９から図６のステップＳＴ１４で説明したターンオフ限界の判別に関する処理にある。
【００５１】
すなわち、図５に示すステップＳＴ８の後に電圧検出器、電流検出器、Ａ／Ｄコンバータ等で構成されたモニタ手段３で自己消弧素子７のターンオフ動作時の陽極電流３３、陰極電流３５、パルス信号３０を取り込み、陽極電流３３においてオン電流ピーク値ＩＴを、陰極電流３５においてリカバリピーク値Ｉｋｒを、パルス信号３０においてオン時間幅Ｔｏｎを算出して演算手段４へ送る（ステップＳＴ３１）。次に、陰極電流３５のリカバリピーク値Ｉｋｒが０Ａ以上であるかチェックを行い（ステップＳＴ３２）、０Ａ以上の場合、リカバリが完全ではなく前記実施の形態１で説明したターンオフ限界が近い現象と判断し、パルス幅抑制フラグＦを“１”にセットし（ステップＳＴ３３）、図６に示すステップＳＴ１５へ進む。
なお、以上のステップＳＴ３１，ステップＳＴ３２，ステップＳＴ３３は判別手段に対応する。
【００５２】
一方、前記ステップＳＴ３２において陰極電流３５のリカバリピーク値Ｉｋｒが０Ａ以下の場合、リカバリに余裕があるとして図６のステップＳＴ１５へ進む。
【００５３】
以上のように、この実施の形態２によれば、自己消弧素子７の遮断時の陽極電流３３、陰極電流３５、パルス信号３０をモニタして必要なポイントを抽出し、このモニタ結果をもとに行なった遮断限界判別処理において、陰極電流３５のリカバリピーク値Ｉｋｒが０Ａ以下であるかないかの判定結果から得られる出力信号をもとに自己消弧素子７のリカバリ状態をチェックしてリカバリが完全ではない状態においては、オン電流値を決定する自己消弧素子７のゲート駆動回路の出力するゲート駆動信号のオン時間幅を抑制し、オン電流値が破壊に至る値に達しないようにしたので、自己消弧素子７の遮断破壊を陰極電流３５のリカバリピーク値Ｉｋｒをもとに未然に防ぎ、自己消弧素子７をスイッチング素子として使用する大容量インバータ装置等の電力変換装置における信頼性を向上できる自己消弧素子のゲート駆動装置が得られる効果がある。
【００５４】
実施の形態３．
図８は、この実施の形態３の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
なお、この実施の形態３の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成は図１のブロック図で示される。
【００５５】
この実施の形態３の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴は、前記実施の形態１において図５のステップＳＴ９から図６のステップＳＴ１４で説明したターンオフ限界の判別に関する処理にある。
【００５６】
すなわち、図５に示すステップＳＴ８の後に電圧検出器、電流検出器、Ａ／Ｄコンバータ等で構成されたモニタ手段３で自己消弧素子７のターンオフ動作時の陽極電流３３、ゲート電流３６、パルス信号３１を取り込み、陽極電流３３においてオン電流ピーク値ＩＴを、ゲート電流３６においてリカバリピーク値Ｉｇｒを、パルス信号３１においてオン時間幅Ｔｏｎを算出して演算手段４へ送る（ステップＳＴ４１）。次に、ゲート電流３６のリカバリピーク値Ｉｇｒの絶対値とオン電流ピーク値ＩＴとを比較し（ステップＳＴ４２）、オン電流ピーク値ＩＴが大きければリカバリが完全ではなく、前記実施の形態１で説明したターンオフ限界が近い現象と判断し、パルス幅抑制フラグＦを“１”にセットし（ステップＳＴ４３）、図６に示すステップＳＴ１５へ進む。
なお、以上のステップＳＴ４１，ステップＳＴ４２，ステップＳＴ４３は判別手段に対応する。
【００５７】
一方、前記ステップＳＴ４２でゲート電流３６のリカバリピーク値Ｉｇｒの方が大きければ、リカバリに余裕があるとして、図６に示すステップＳＴ１５へ進む。
【００５８】
以上のように、この実施の形態３によれば、自己消弧素子７のターンオフ時の負方向のピーク値をモニタして必要なポイントを抽出し、このモニタ結果をもとに行なった遮断限界判別処理において、ゲート電流３６のリカバリピーク値Ｉｇｒの絶対値とオン電流ピーク値ＩＴとの比較結果から得られる出力信号をもとに自己消弧素子７のリカバリ状態をチェックしてリカバリが完全でない状態においては、オン電流値を決定する自己消弧素子７のゲート駆動回路の出力するゲート駆動信号のオン時間幅を抑制し、オン電流値が破壊に至る値に達しないようにしたので、自己消弧素子７の遮断破壊をゲート電流３６のリカバリピーク値Ｉｇｒの絶対値とオン電流ピーク値ＩＴとの比較結果をもとに未然に防ぎ、自己消弧素子７をスイッチング素子として使用する大容量インバータ装置等の電力変換装置における信頼性を向上できる自己消弧素子のゲート駆動装置が得られる効果がある。
【００５９】
実施の形態４．
図９は、この実施の形態４の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
なお、この実施の形態４の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成は図１のブロック図で示される。
【００６０】
この実施の形態４の自己消弧素子のゲート駆動装置の特徴は、前記実施の形態１において図５のステップＳＴ９から図６のステップＳＴ１４で説明したターンオフ限界の判別に関する処理にある。
【００６１】
すなわち、図５のステップＳＴ８の後に電圧検出器、電流検出器、Ａ／Ｄコンバータ等で構成されたモニタ手段３で自己消弧素子７のターンオフ動作時の陽極電流３３、主電圧３２、ゲート電圧３４、パルス信号３１を取り込み、陽極電流３３におけるオン電流ピーク値ＩＴ、主電圧３２におけるオフ時の立ち上がり開始時間Ｔｖｓ（オフ開始から立ち上がるまでの時間幅）、ゲート電圧３４におけるリカバリ開始時間Ｔｇｒ（オフ開始からリカバリ開始までの時間幅）、パルス信号３１におけるオン時間幅Ｔｏｎを算出して演算手段４へ送る（ステップＳＴ５１）。
【００６２】
次に、演算手段４で主電圧３２におけるオフ時の立ち上がり開始時間Ｔｖｓとゲート電圧３４におけるリカバリ開始時間Ｔｇｒとの時間差Ｔｄｃ（Ｔｄｃ＝Ｔｇｒ−Ｔｖｓ）を求める（ステップＳＴ５２）。
【００６３】
次に、前記ステップＳＴ５２で求めた時間差Ｔｄｃが零より小さいかチェックし（ステップＳＴ５３）、零より小さければリカバリが完全ではなく前記実施の形態１で説明したターンオフ限界が近い現象と判断し、パルス幅抑制フラグＦを“１”にセットし（ステップＳＴ５４）、図６に示すステップＳＴ１５へ進む。なお、以上のステップＳＴ５１，ステップＳＴ５２，ステップＳＴ５３，ステップＳＴ５４は判別手段に対応する。
【００６４】
一方、前記ステップＳＴ５３において前記時間差Ｔｄｃが零より大きければリカバリに余裕があるとして図６に示すステップＳＴ１５へ進む。
【００６５】
以上のように、この実施の形態４によれば、自己消弧素子７の遮断時のモニタ結果をもとに行なった遮断限界判別処理において、主電圧３２におけるオフ時の立ち上がり開始時間Ｔｖｓとゲート電圧３４におけるリカバリ開始時間Ｔｇｒとの時間差Ｔｄｃが零よりも大きいか否かの判定結果から得られる出力信号をもとに自己消弧素子７のリカバリ状態をチェックしてリカバリが完全ではない状態においては、オン電流値を決定する自己消弧素子７のゲート駆動回路の出力するゲート駆動信号のオン時間幅を抑制し、オン電流値が破壊に至る値に達しないようにしたので、自己消弧素子７の遮断破壊を前記時間差Ｔｄｃが零よりも大きいか否かの判定結果をもとに未然に防ぎ、自己消弧素子７をスイッチング素子として使用する大容量インバータ装置等の電力変換装置における信頼性を向上できる自己消弧素子のゲート駆動装置が得られる効果がある。
【００６６】
実施の形態５．
前記実施の形態１の図６のステップＳＴ１７およびステップＳＴ１８で設定オン時間幅Ｔｏｎｐを零に設定する処理を追加し、フィードバック先を図５に示すステップＳＴ３からステップＳＴ４に変更する構成にしてもよく、このような構成にした場合には、前記ステップＳＴ１７および前記ステップＳＴ１８を通過するとゲート駆動信号３７の出力が停止され、インバータなどの連続的に遮断を行う必要がある場合に、より安全な運転状態を実現することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、自己消弧素子の遮断時の制御電圧、陰極電流、陽極電流、制御電流の値もしくは主電極間電圧と制御電圧の時間関係の中から自己消弧素子の破壊寸前の状況を判別し、前記自己消弧素子のオン電流値を決定する前記制御電圧のオン時間幅を制御し、前記オン電流値が前記自己消弧素子の破壊に至る値に達するのを防ぐオン電流値制御手段を備えるように構成したので、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊を予防できる効果がある。
【００６８】
この発明によれば、限界前制御電圧によりターンオフしたときの自己消弧素子の出力信号、およびパルス信号発生手段からゲート駆動手段へ供給されるパルス信号をモニタして必要なデータを抽出するモニタ手段と、該モニタ手段により抽出したデータをもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別する判別手段を有し、破壊を未然に防ぐために必要な前記パルス信号のオン時間幅を算出する演算手段と、該演算手段により算出した前記パルス信号と前記パルス信号発生手段が発生させた前記パルス信号とを比較し、該比較結果をもとに前記ゲート駆動手段へ出力するパルス信号のオン時間幅を制御する信号抑制手段と、前記演算手段が算出したデータを保存するとともに、前記演算手段および前記信号抑制手段へ出力するデータを保存するデータ格納手段とを、オン電流値制御手段が備えるように構成したので、前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００６９】
この発明によれば、自己消弧素子の定格電圧値、定格電流値および主回路負荷の値などをもとに演算手段が仮に算出した限界オン電流値でのオン時間幅を限界オン時間幅初期値とし、この限界オン時間幅初期値を越えないパルス信号をもとにゲート駆動手段が限界前制御電圧を生成するように構成したので、ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記限界オン時間幅初期値を越える前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７０】
この発明によれば、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極間の電圧、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタして必要なデータをモニタ手段が抽出し、前記モニタ手段が抽出した制御電極間の電圧および当該制御電極間の電圧の逆バイアス電圧基準値をもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記判別手段による判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７１】
この発明によれば、モニタ手段でモニタした制御電極間の電圧が、当該制御電極間の電圧の逆バイアス電圧基準値より正側の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記条件をもとに前記判別手段が行なった判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７２】
この発明によれば、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と陰極電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出し、前記モニタ手段により抽出した陰極電極に流れる電流のピーク値をもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記判別手段による判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７３】
この発明によれば、モニタ手段でモニタした陰極電極に流れる電流のピーク値が正の値になることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記条件をもとに前記判別手段が行なった判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるの予防できる効果がある。
【００７４】
この発明によれば、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と制御電極に流れる電流、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出し、前記モニタ手段でモニタした前記制御電極に流れる電流と前記陽極電極に流れる電流とをもとに前記自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記判別手段による判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７５】
この発明によれば、モニタ手段でモニタした制御電極に流れる電流のピーク値の絶対値が陽極電極を流れる電流のピーク値より小さくなることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記条件をもとに前記判別手段が行なった判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【００７６】
この発明によれば、ゲート駆動手段が生成した限界前制御電圧により自己消弧素子がターンオフするときの当該自己消弧素子の陽極電極に流れる電流と、前記陽極電極と陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間と、制御電極間の電圧のリカバリ開始時間、およびパルス信号発生手段が発生したパルス信号のオン時間幅をモニタ手段がモニタして必要なデータを抽出し、前記モニタ手段でモニタした前記陽極電極と前記陰極電極間の電圧のオフ時立ち上がり開始時間が前記制御電極間の電圧のリカバリ開始時間より早くなることを条件に、自己消弧素子のターンオフでの過電流による破壊直前の状態を判別手段が判別するように構成したので、前記条件をもとに前記判別手段が行なった判別結果をもとに前記ゲート駆動手段へ供給されるパルス信号のオン時間幅が、前記自己消弧素子のターンオフでの過電流により当該自己消弧素子が破壊する値になるのを予防できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置における自己消弧素子組込システムの一例を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置におけるオン状態からオフ状態へ移行時の自己消弧素子の動作波形図である。
【図４】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置におけるゲート駆動信号のオンパルス幅とオン電流値との関係を示す特性図である。
【図５】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４の自己消弧素子のゲート駆動装置の動作の特徴的な処理ステップを示すフローチャートである。
【図１０】従来の自己消弧素子のゲート駆動装置の構成を示す回路図である。
【図１１】従来の自己消弧素子のゲート駆動装置において外部の制御回路から自己消弧素子へ出力されるパルス信号と順／逆バイアス電圧との関係を示す波形図である。
【図１２】従来の自己消弧素子の単位素子構造図である。
【図１３】従来の自己消弧素子のターンオフ電流をパラメータとしたときのオフゲート電流の波形図である。
【図１４】従来の自己消弧素子のターンオフ電流ＩＴＱをパラメータとしたときのオフゲート電圧の波形図である。
【図１５】従来の自己消弧素子のターンオフ電流をパラメータとしたときのカソード電流の波形図である。
【符号の説明】
１  ゲート駆動装置、２  ゲート駆動手段、３  モニタ手段（オン電流値制御手段）、４  演算手段（オン電流値制御手段）、５  データ格納手段（オン電流値制御手段）、６  信号抑制手段（オン電流値制御手段）、７  自己消弧素子、１１  パルス信号発生手段、ステップＳＴ９〜ステップＳＴ１４，ステップＳＴ３１〜ステップＳＴ３３，ステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４３，ステップＳＴ５１〜ステップＳＴ５４  判別手段。
【図１】
0003573963.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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