(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光トリガ素子のアノードカソード間に順方向の所定の直流電圧を印加するステップ、
前記光トリガ素子の点弧用光受光部に所定のパルス幅の光トリガパルスを印加するステップ、
前記光トリガパルスの印加により流れる、前記光トリガ素子の電流の値を測定するステップ、
前記光トリガパルスの印加終了後、漸減する前記電流の値が、ピーク値から、ピーク値の第１の所定の割合の値まで低下した時点と、前記第１の所定の割合より低い第２の所定の割合の値まで低下した時点との時間間隔で定義する電流減少時間を測定するステップ、及び
前記電流減少時間から、所定の相関関係に基づいて、前記光トリガ素子のターンオフ時間を求めるステップ、
を備える光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項２】
前記電流減少時間から、他の所定の相関関係に基づいて、逆回復電荷量を求めるステップを備える請求項１記載の光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項３】
前記順方向の所定の直流電圧は、前記光トリガ素子がオン状態とならない範囲の低い値であることを特徴とする請求項１記載の光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項４】
前記順方向の所定の直流電圧は、前記光トリガ素子がオン状態となる最低の電圧であることを特徴とする請求項１記載の光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項５】
前記第１の所定の割合は９０％であり、第２の所定の割合は１０％であることを特徴とする請求項１記載の光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項６】
前記所定の相関関係は、電流減少時間に対して一意に決まる関数で表される関係である請求項１または２記載の光トリガ素子の特性の測定方法。
【請求項７】
被測定光トリガ素子に順方向の電圧を印加する直流電源、
前記光トリガ素子に所定のパルス幅の光トリガパルスを印加する光トリガパルス発生装置、
前記光トリガパルスの印加により流れる、前記光トリガ素子の電流の値を測定する電流測定手段、
前記光トリガパルスの印加終了後、漸減する前記電流の値が、ピーク値から、ピーク値の第１の所定の割合の値まで低下した時点と、前記第１の所定の割合より低い第２の所定の割合の値まで低下した時点との時間間隔で定義する電流減少時間を測定する手段、及び
前記電流減少時間から、所定の相関関係に基づいて前記光トリガ素子のターンオフ時間を求める手段、
を備える光トリガ素子の特性の測定装置。
【請求項８】
前記電流減少時間から、他の所定の相関関係に基づいて、前記光トリガ素子の逆回復電荷量を求める手段を備える請求項７記載の光トリガ素子の特性の測定装置。
【請求項９】
請求項７記載の測定装置を組み込んだ、光トリガ素子を有する電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光によりオン、オフの制御を行う光トリガ素子の特性の測定方法、測定装置、及びこの測定装置を組込んだ電力変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光トリガ素子の主要な特性にターンオフ時間と逆回復電荷量がある。これらは光トリガ素子の過渡特性を示すものである。ターンオフ時間は、光トリガ素子がオン状態からオフ状態に切換えられた時点から、オン電流が実質的に零になるまでの時間である。また逆回復電荷量は、オン状態の光トリガ素子に印加されている順方向電圧を、逆方向電圧に切換えたとき、逆電流として光トリガ素子から流出する電荷量である。ターンオフ時間及び逆回復電荷量は光トリガ素子内のキャリヤのライフタイムによりきまる。ターンオフ時間が変化すると光トリガ素子が組込まれた電気回路又は電子回路の動作に異常をきたすおそれがでてくる。このため、光トリガ素子ではターンオフ時間や逆回復電荷量を所定の範囲内に収まるように設定しており、この範囲を超えないようモニタする必要がある。
【０００３】
光トリガ素子のターンオフ時間及び逆回復電荷量の従来の測定方法は、例えば光サイリスタについては電気学会、電気規格調査会標準規格  逆阻止３端子サイリスタ（ＪＥＣ−２４０３）５．４．９項及び５．４．１０項で定められている。この規格に基づくターンオフ時間の測定方法について以下に概要を説明する。
図１１は前記の逆阻止３端子サイリスタ  ５．４．９項で定められた試験回路であり、図１２は試験結果の波形図である。
図１１及び図１２の回路において、時刻ｔ１にスイッチＳＷ１を閉じ、ゲートトリガ装置Ｓにより測定対象素子であるＤＵＴをトリガしてオンさせ指定されたオン電流ＩＴを流す。
オン電流ＩＴを指定された時間流した後、時刻ｔ３でスイッチＳＷ２を閉じ、指定された陽極電流減少率（-ｄＩＴ/ｄｔ）でＤＵＴに流れる電流を低減し、ついで反転させ、更にＤＵＴが逆回復した後に指定された逆電圧ＶＲを印加する。
次に時刻ｔ７でスイッチＳＷ３を開いて、定電流Ｉ１によりコンデンサＣを充電し、指定された再印加オフ電圧上昇率（ｄｖ/ｄｔ）で再印加オフ電圧をＤＵＴに印加する。ＤＵＴに加わる再印加オフ電圧が、あらかじめ設定した指定の再印加オフ電圧ＶＤに等しくなる時刻ｔ９以後では、その再印加オフ電圧はそのまま指定された値ＶＤに維持される。
電圧波形をオシロスコープＣＲＯ１で観測し、電流波形をオシロスコープＣＲＯ２で観測して、図１２の波形が得られる。ターンオフに成功したことを確認した後、スイッチＳＷ３を開く時間を短くし、再度同じ手順で測定を繰り返す。ターンオフ時間はオン状態に移行しないで耐えられる「陽極電流が零に減少した瞬間（時刻ｔ４）から正の陽極電圧が再印加される瞬間（時刻ｔ８）までの最小の時間」として測定される。従って時刻ｔ４からｔ７までの時間を短くしてゆき、素子がターンオンする直前の測定における時間ｔ８とｔ４の間の時間差がターンオフ時間である。詳細は上記規格ＪＥＣ−２４０３に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の測定方法では、規格により、例えばターンオフ時間の測定の場合、オン電流として定格平均オン電流又はそれ以上の指定の値の電流を流す必要がある。また再印加オフ電圧として定格ピーク繰り返しオフ電圧以下でその１／２以上の指定の電圧を印加する必要がある。従って、電力事業や鉄道事業用途等の大型の光サイリスタ等の場合は素子の定格オン電流やオフ電圧が例えばそれぞれ２０００Ａ〜５０００Ａ、４５００Ｖ〜８０００Ｖと大きく、このため大がかりな測定装置が必要である。一例を示すと８０００Ｖ級光サイリスタのターンオフ時間測定機の寸法は縦１．３ｍ、横６ｍ、高さ２．３ｍとなる。また、測定を行うには、回路に組み込まれたダイオード（図１１のＤ１）には供試光サイリスタＤＵＴより長い逆回復時間を有するものを選定しなければならないという問題がある。従って光サイリスタＤＵＴのターンオフ時間に対応して各種の高耐圧、大電流のダイオードを準備しなければならない。またオフ状態が維持できる最小の時間を測定するために陽極電流が０になったところから再びオフ電流を加える時間を変えて測定作業を何度も繰り返す必要があるために測定に長時間を要するという問題がある。
【０００５】
逆回復電荷量の測定においても同様に定格平均オン電流を流し、指定された逆回復電圧を印加するために大がかりな測定装置（図示省略）が必要である。さらに逆回復電圧の立ち上がり時の電圧上昇率をコンデンサで調整したり、試験回路の時定数の値を供試サイリスタの逆回復時間より十分大きくなるように選定する必要があるなどという問題がある。また、８０００Ｖ級光サイリスタを試験する場合、逆回復電圧調整用のコンデンサはＤＣ７５００Ｖに耐える高耐圧仕様のものが必要であり、容積も大きく高価である。更に複数の光トリガ素子を組み合わせたモジュールや光トリガ素子を用いた電気回路又は電子回路、およびこれを用いた電力変換装置などに組み込まれた光トリガ素子に関しては、そのターンオフ時間及び逆回復電荷量を測るために、上で述べたように大がかりな測定装置であるために光トリガ素子の近くに運搬することが難しい。結局素子を取り外して測定装置近くに運んで測定さざるを得なかった。このため素子の取り外しや再取り付けに起因してモジュールや回路、電力変換装置の信頼度が低下し、測定のために電力変換装置を停止している期間も長くなるとともに測定に多大なコストがかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は、光トリガ素子の過渡特性を簡便に測定することのできる測定方法及び、小型かつ低コストの測定装置、及びこの測定装置を組込んだ電力変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光トリガ素子の測定方法は、光トリガ素子の両電極間に定格電圧よりはるかに低い電圧を印加し、光トリガ素子の点弧用光受光部に光トリガパルスを照射する。このときに光トリガ素子に流れる電流を測定する。その電流値がピークから一定値まで減少する時間を測定し、この時間と、ターンオフ時間あるいは逆回復電荷量との間に所定の相関があることを用いてターンオフ時間及び逆回復電荷量を測定する。
光トリガ素子の全域の動作に関わるターンオフ時間や逆回復電荷量と、光トリガパルスを照射するサイリスタ中央部のごく狭い領域を流れる電流がピーク値から所定の値まで減少する時間（電流減少時間）との間に相関があることを発明者は見いだした。この相関において、ターンオフ時間と電流減少時間とは、電流減少時間を求めれば一意に決まる関数で表される関係を有する。同様にして逆回復電荷量と電流減少時間とは、電流減少時間を求めれば一意に決まる関数で表される関係を有する。この相関関係に基づいて、電流減少時間からターンオフ時間や逆回復電荷量を知ることができる。また電流減少時間の変化を検出してターンオフ時間と逆回復電荷量の変化を把握することができる。
【０００８】
本発明の光トリガ素子の測定装置は、光トリガ素子の両極間に低電圧を印加する手段、光トリガ素子に光トリガパルスを入力する手段及び光トリガ素子を流れる電流を測定する手段を備えている。
本発明の他の観点の装置は光トリガ素子の測定装置を、光トリガ素子を有する装置に組込んだことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の光トリガ素子の測定方法は、光トリガ素子の過渡特性を測定するものである。判定対象である光トリガ素子に定格電圧より大幅に低い電圧、すなわち定格電圧の１／５〜１／１０００以下の電圧をその両極間に印加し、光トリガパルスを入力する。このとき光トリガ素子を流れる電流を測定し、その電流値がピーク値から所定値まで減少する電流減少時間を測る。
【００１０】
《実施例》
以下に本発明の好適な実施例を図１から図１０を参照して説明する。
光トリガ素子として光サイリスタ素子の場合について説明する。図１は光サイリスタ１の標準的な構造を示す断面図である。図において、直径３０ないし１５０mmの円盤状の半導体素子２１の両面にそれぞれ電極２２及び２３が設けられている。電極２２には、半導体素子２１の点弧用光受光部の中央に連通する孔が設けられている。この孔に直径１〜３mmの光ファイバ２０が挿入され、その光出射端が点弧用光受光部に対向して配置されている。この光ファイバ２０を経て光トリガパルスが入力される。半導体素子２１はセラミックケース２４に収納されている。図１では光サイリスタ素子１に光トリガパルスが入力されて、電子とホールが生成した状態を示している。光サイリスタ素子１のＪ２接合付近に広がった空乏層に光のエネルギーが到達すると、パルス光が入射した光サイリスタ素子１の中央付近のごく狭い部分のみに電子とホールの対が生成される。この電子とホールの対は空乏層の電界により電子はｎベースへ、ホールはｐベースへと引き寄せられる。光トリガパルス信号によりサイリスタ中央部のごく狭い領域に生じた流路の電流はサイリスタの二つのトランジスタの内部正帰還作用により増幅され、光サイリスタをオンさせ、大きな電流となって光サイリスタ素子を流れる。光トリガパルスが消滅すると電流は減少し、元のレベルに戻る。
【００１１】
図２は上記の方法で測定した光サイリスタ１の電流の変化を示す波形図である。図２の（ａ）のグラフは電流の変化を示し、（ｂ）のグラフは光サイリスタ素子１に入力される光トリガパルスを示す。光トリガパルスが入力されている間、電流は増大し、光トリガパルスが消滅すると電流は減少を始める。この電流がピークの９０％から１０％まで減少する時間Ｔ（図２ではｔ２−ｔ１）を測定する。この時間Ｔを電流減少時間と呼ぶ。
直径３０〜１５０mmの広い領域でオン電流が消滅するまでの時間がターンオフ時間であり、直径３０〜１５０mmの広い領域でオン状態において蓄積された過剰電荷が、逆方向に電圧を加えたときに逆電流として外部に流出する電荷量が逆回復電荷量である。
【００１２】
図４は、この発明の光トリガ素子の過渡特性の測定方法を実施する測定装置の実施例を示すブロック図である。
図４に示す測定装置では、光サイリスタ１を測定対象としている。光サイリスタ１には光トリガパルス入力装置２から光トリガパルスを印加する光ファイバケーブル３が接続されている。光サイリスタ１の両極間に、出力電圧３〜10Vの直流定電圧電源４が接続されており順方向の直流電圧を印加する。また、光サイリスタ１と直流定電圧電源４との間には、抵抗５が直列に接続されている。さらに抵抗５にはデジタルオシロスコープ７の電圧検出用プローブ６が接続されている。
【００１３】
まず、光トリガパルスを与えず光サイリスタ１を非導通状態として、両極間に定格電圧の８０００Ｖよりはるかに低い３Ｖの直流電圧を印加する。つぎに光トリガパルス入力装置２から図２の（ｂ）に示す例えばパルス幅５０μｓｅｃの光トリガパルスを光サイリスタに入力すると、図２の（ａ）に示すように光サイリスタ１を流れる電流値が増大する。光トリガパルスが消滅すると電流値は減少してゆく。両極間の印加電圧が3Vの時は、光サイリスタ１はオンとならず、電流は図２（ａ）に示すように最終的に零になる。両極間の印加電圧が10Vの時は、光サイリスタ１は光トリガパルスの入力によりオンとなり、図３（ａ）に示すように直流定電圧電源と抵抗で決まる定常電流Ｉ１が流れる。光サイリスタ１のオンの状態で光トリガパルスが入力されると、この電流値Ｉ１が増大し、光トリガパルスが消滅すると元の電流値に戻る。
【００１４】
この電流値は例えば、抵抗５に生じる電圧をデジタルオシロスコープ７の電圧検出用プローブ６に入力して、抵抗の両端の電圧値を測定することにより測定できる。図３の（ａ）においては、デジタルオシロスコープ７により、電流値が増大してピーク値に達し、電流が、ピーク値と電流値Ｉ１との差の９０％から同１０％まで減少する時間である電流減少時間Ｔを求める。電流減少時間Ｔと光サイリスタ１の前記電気規格調査会標準規格（以下、公知の技術という）に基づいて測定したターンオフ時間及び逆回復電荷量との間には図５ないし図８に示す相関関係があることを発明者は見いだした。図５及び図６はそれぞれ印加電圧が3Vの時のターンオフ時間と逆回復電荷量を示し、図７，図８はそれぞれ印加電圧が10Vの時のターンオフ時間と逆回復電荷量を示す。各図５〜図８とも同一規格の光サイリスタ１の７個のサンプルを測定した結果を示す。印加電圧が3Vの時は光サイリスタ１はオンせず、光トリガパルスを印加したときだけ図２（ａ）に示す電流が流れる。印加電圧が10Vの時は光サイリスタ１はオンして直流定電圧電源と抵抗で決まる定常電流が流れ、光トリガパルスを印加したときだけ図３（ａ）に示すように電流値が増大する。
【００１５】
図５及び図７から明らかなように、光サイリスタ１の中央部付近の直径３mm以下のごく狭い領域を流れる光電流の電流減少時間Ｔと、直径３０〜１５０mmに及ぶ広い領域を流れる電流が消滅するまでの時間であるターンオフ時間との間には、電流減少時間に対して一意に決まる関数で表される相関があることがわかる。図５及び図７においては、この関数は１次関数である。従って、この相関関係に基づいて、電流減少時間からターンオフ時間を知ることができ、また電流減少時間Ｔの変化から、ターンオフ時間の変化を知ることができる。
【００１６】
図６及び図８の横軸は公知の技術で測定した逆回復電荷量（μＣ）、縦軸は前記の方法で測定した電流減少時間Ｔ（μｓ）を示している。この図６及び図８から明らかなように、光サイリスタ１の中央部付近の直径３mm以下のごく狭い領域を流れる光電流の電流減少時間Ｔと、直径３０〜１５０mmに及ぶ広い領域でオン状態において蓄積された過剰電荷が逆方向に電圧が印加されたとき逆電流として外部に放出される電荷量である逆回復電荷量との間にも、電流減少時間に対して一意に決まる関数で表される相関関係があることがわかる。図６及び図８においては、この関数は１次関数である。従って、この相関関係に基づいて、電流減少時間から逆回復電荷量を知ることができ、また電流減少時間Ｔの変化から、逆回復電荷量の変化を知ることができる。
【００１７】
図７は印加直流電圧を１０Ｖとし光サイリスタ１をあらかじめオンさせた場合の電流減少時間Ｔの測定結果を示す。光サイリスタ１がオンした場合、図３（ａ）に示す直流定電圧電源と抵抗で決まる定常電流Ｉ１が回路に流れる。光トリガパルスが入力されると、この定常電流値が増大し、光トリガパルスが消滅すると元の定常電流値Ｉ１に戻る。従って光サイリスタ１がオンしていない場合と同様に電流減少時間Ｔを求めることができる。図７の横軸は公知の技術で測定したターンオフ時間（μｓ）、縦軸は電流減少時間Ｔ（μｓ）を示している。図７から明らかなように、光サイリスタ１がオンした場合でも電流減少時間Ｔとターンオフ時間との間には電流減少時間を求めれば一意に決まる関数で表される相関があり、従ってこの相関関係に基づいて、電流減少時間からターンオフ時間を知ることができ、また電流減少時間Ｔの変化から、ターンオフ時間の変化を知ることができる。
【００１８】
図８の横軸は公知の技術で測定した逆回復電荷量（μＣ）、縦軸は光サイリスタ１がオンした場合の電流減少時間Ｔ（μｓ）を示している。図８から明らかなように、オンした場合の電流減少時間Ｔと逆回復電荷量との間にも電流減少時間を求めれば一意に決まる関数で表される相関があることがわかる。従って、この相関関係に基づいて、電流減少時間から逆回復電荷量を知ることができ、また電流減少時間Ｔの変化から、逆回復電荷量の変化を知ることができる。
【００１９】
以上のように、本実施例の測定装置を用いることにより、定格電圧の１／５〜１／１０００以下の電圧を光サイリスタなどの光トリガ素子に印加して、光トリガ素子のターンオフ時間及び逆回復電荷量の変化を正確に知ることができる。８０００Ｖ級の光サイリスタの場合、本実施例の測定装置による印加直流電圧は、光サイリスタ１のオフ状態では３Ｖであるので定格電圧の約１／２７００であり、オン状態では１０Ｖであるので定格電圧の約１／８００であり、極めて低い電圧である。すなわち、このような定格電圧よりはるかに低い電圧でターンオフ時間と逆回復電荷量を測定できる。本実施例の測定装置は、上記のように低い電圧で測定できるので、測定装置は小型かつ低コストである。８０００Ｖ級光サイリスタ用の従来のターンオフタイム測定機と比較すると測定機を構成する部品間の絶縁距離を小さくでき、また部品も低耐圧部品でよいために大幅に小型にできる。その結果、体積比は約１／６０となりコストを大幅に低減できる。また印加電圧が低いので光トリガ素子が組み込まれた電気装置、電力変換装置、電子機器等の各種機器や半導体モジュールなどから光トリガ素子をはずすことなく測定できる。従って各種機器や半導体モジュールの信頼性を損なうことはない。さらに検査の準備や手間を減らすことができ、測定時間が短いため、各種機器や半導体モジュールの停止時間が短くてすみ、かつ検査に要する費用も低減することができる。
【００２０】
光トリガ素子のターンオフ時間と逆回復電荷量は、光トリガ素子を長期間使用すると変化する場合がある。ターンオフ時間と逆回復電荷量の経時変化は光トリガ素子の特性の劣化によると考えられている。本実施例の光トリガ素子の過渡特性測定装置は、前記のように小型かつ安価であるので、光トリガ素子を有する各種装置に組み込むことが可能となる。
本実施例の光トリガ素子の過渡特性測定装置が組み込まれた、電気装置、電力変換装置、電子機器及び半導体モジュールなどの光トリガ素子を有する装置では、随時ターンオフ時間と逆回復電荷量を測定できるので光トリガ素子の異常を早めに検知することができる。
【００２１】
図９は、本実施例の光トリガ素子の過渡特性の測定装置を、電力変換装置の１例である静止型無効電力補償装置に組み込んだ例を示す。静止型無効電力補償装置は電力用半導体デバイスを用いて、電力系統に流れる無効電力を供給したり吸収することにより、電圧変動を能動的に抑制する装置である。具体的には、リアクトル１１に光サイリスタモジュール１２を接続し、光サイリスタモジュール１２に組み込まれた光サイリスタの点弧角を制御することでリアクトル１１に流れる電流を制御する。これにより遅れ無効電力が調整される。さらに所定の容量のコンデンサ１０を、リアクトル１１と光サイリスタモジュール１２の直列接続体に、並列に接続することで進みから遅れまで連続的に無効電力の調整が可能となる。図９において、光サイリスタモジュール１２のそれぞれのアノード電流を検出し、検出された電流から電流減少時間Ｔを求めて、その値が所定の範囲内にあるかどうかを警告装置１３で調べる。
この図９に示した例では、多数個の光サイリスタを直列に接続した光サイリスタモジュール１２を逆並列に接続している。これら各光サイリスタの電流減少時間Ｔを測定するために本実施例の光トリガ素子の過渡特性の測定装置が組み込まれている。そして測定装置と連動して電流減少時間Ｔの変化を知らせる警告装置１３が備えられている。電流減少時間Ｔが前記所定の範囲を逸脱した場合、警報を発して報知することができる。
【００２２】
図１０は図９の光サイリスタモジュール１２の測定装置の１例の詳細な構成を示すブロック図である。光サイリスタモジュール１２は多数個の光サイリスタ１が直列に接続されて構成されており、光サイリスタ１には光トリガパルス入力装置２の光ファイバケーブル３が接続されている。光トリガパルス入力装置に取り付けられた一本の光ファイバを複数の光ファイバに分けて、各光サイリスタ１の受光部と光トリガパルス入力装置２とをつないでもよいし、それぞれ独立した複数本のファイバを用いて各光サイリスタ１の受光部と光トリガパルス入力装置２とをつないでもよい。各光サイリスタ１の両極には電極１４が取り付けられており、この電極１４には、直流電圧を印加する直流定電圧電源４が接続される。どの光サイリスタ１を測定するかをスイッチＳＷ１、ＳＷ２で選択し、選択された光サイリスタ１の両極間にそれぞれ、直流定電圧電源４の正極と、抵抗５を介して負極が接続される。デジタルオシロスコープ７で抵抗５に流れる電流を測定する。測定した結果に連動して動作し、電流減少時間Ｔの変化を知らせる警告装置１３が備えられている。光サイリスタモジュールには系統を介して高電圧が印加されるので、測定装置は例えば電位的にフローティングの状態にし、ＳＷ１やＳＷ２は光でスイッチさせるようにすることが好ましい。
【００２３】
この測定方法では光トリガ素子を静止型無効電力補償装置からはずすことなく、取り付けたままで測定できるので、静止型無効電力補償装置の信頼性を損なうことはない。さらに検査の準備や手間を少なくでき、測定時間が短いため、静止型無効電力補償装置の停止時間が短くてすみ、検査に要する費用を低減することができる。
この発明の実施の態様は以上の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。
【００２４】
この実施例の光トリガ素子の過渡特性の測定装置を組込むことにより、電気装置、電力装置、電子機器等の各種機器や半導体モジュールなどの光トリガ素子を有する装置での光トリガ素子の異常を正確に検知することができる。
なお、この発明は、光サイリスタだけでなく、光バイポーラトランジスタ、光静電誘導サイリスタ等の各種光トリガ素子や、複数の光トリガ素子を含むハイブリッドＩＣあるいは複数の光トリガ素子が組み合わされたモジュールなどに適用することができる。
【００２５】
この実施例の光トリガ素子の過渡特性の測定装置を備えた光トリガ素子を組み込むことができる電力変換装置としては、たとえば、整流装置、インバータ、周波数変換装置、異なる周波間あるいは同じ周波間の電力系統連系装置、交流直流変換器、静止型無効電力補償装置、静止型無効電力発生装置、アクティブフィルタ、静止型電流遮断機器、静止型開閉器、静止型限流器、定電圧電源装置、定電流電源装置、無停電電源装置、モータ制御装置、速度制御装置、温度制御装置などが例示される。
【００２６】
被測定光トリガ素子を流れる電流を測定する手段としては、図４の測定装置におけるデジタルオシロスコープと電圧検出プローブに限るものではなく、たとえば、アナライジングレコーダ、トランジューサとパソコンなどを用いてもよい。
抵抗に生じる電圧から電流値を計算する代わりに、ＣＴ等を用いて光トリガ素子を流れる電流を測定してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれば、定格電圧よりもはるかに低い電圧を光トリガ素子に印加して、光トリガ素子のターンオフ時間並びに逆回復電荷量を簡便に測定することができる。
また光トリガ素子が組み込まれた各種機器や半導体モジュールから光トリガ素子をとりはずさなくて良いので、各種機器や半導体モジュールの信頼性を損なうことはない。さらに検査の準備や手間を少なくでき、測定期間が短いため、各種機器や半導体モジュールの停止期間が短くてすむとともに、検査に要する費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光サイリスタ素子に光トリガパルスを入力して、電子とホールが生成した状態を示す断面図。
【図２】（ａ）は光サイリスタ素子がオンしない３Ｖの電圧を印加して光トリガパルスを入力したとき光サイリスタ素子を流れる電流の変化を示す波形図。
（ｂ）は光トリガパルスの波形図。
【図３】（ａ）は光サイリスタ素子に１０Ｖの電圧を印加してオン状態にし、光トリガパルスを入力したとき光サイリスタ素子を流れる電流の変化を示す波形図。
（ｂ）は光トリガパルスの波形図。
【図４】この発明の実施例である光トリガ素子の過渡特性の測定装置のブロック図。
【図５】各光サイリスタのオンしていない状態での電流減少時間Ｔとターンオフ時間との相関を示した図。
【図６】各光サイリスタのオンしていない状態での電流減少時間Ｔと逆回復電荷量との相関を示した図。
【図７】各光サイリスタのオンした状態での電流減少時間Ｔとターンオフ時間との相関を示した図。
【図８】各光サイリスタのオンした状態での電流減少時間Ｔと逆回復電荷量との相関を示した図。
【図９】本発明の光トリガ素子測定装置が組み込まれた静止型無効電力補償装置の一例を示した回路図。
【図１０】本発明の光トリガ素子測定装置が組み込まれた静止型無効電力補償装置の光サイリスタモジュールの詳細な構成を示すブロック図。
【図１１】電気学会  電気規格調査会標準規格  逆阻止３端子サイリスタ（ＪＥＣ−２４０３）５．４．９項で定めた試験回路。
【図１２】電気学会  電気規格調査会標準規格  逆阻止３端子サイリスタ（ＪＥＣ−２４０３）５．４．９項で定めた試験波形。
【符号の説明】
１  サイリスタ
２  光トリガパルス入力装置
３  光ファイバーケーブル
４  直流定電圧電源
５  抵抗
６  電圧検出用プローブ
７  デジタルオシロスコープ
８  系統
９  変圧器
１０  コンデンサ
１１  リアクトル
１２  光サイリスタモジュール
１３  警告装置
１４  電極
１５  測定素子選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２
【図１】
0004060461.tif 000002
【図２】
0004060461.tif 000003
【図３】
0004060461.tif 000004
【図４】
0004060461.tif 000005
【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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