CN104040855A - 警报信号生成电路、警报信号生成方法 - Google Patents

警报信号生成电路、警报信号生成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104040855A
CN104040855A CN201380005364.2A CN201380005364A CN104040855A CN 104040855 A CN104040855 A CN 104040855A CN 201380005364 A CN201380005364 A CN 201380005364A CN 104040855 A CN104040855 A CN 104040855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alarm signal
fault
produced
pulse
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380005364.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104040855B (zh
Inventor
森贵浩
中森昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of CN104040855A publication Critical patent/CN104040855A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104040855B publication Critical patent/CN104040855B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/15—Indicating that frequency of pulses is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values, by making use of non-linear or digital elements (indicating that pulse width is above or below a certain limit)
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G01R31/42—AC power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

本发明能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。对于进行多相动作的设备，判定故障种类或产生了故障的相，并根据该判定结果，由警报信号生成部(20)生成包含与故障种类或多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号。若能根据所生成的警报信号来判定故障内容以及产生了故障的相，则利用生成脉冲数与产生了故障的相相对应的警报信号的结构、或生成脉冲宽度与产生了故障的相相对应的警报信号的结构，能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。

Description

警报信号生成电路、警报信号生成方法
技术领域
本发明涉及警报信号生成电路、警报信号生成方法，尤其涉及对于从IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)输出的警报、生成用于判定产生了故障的相以及故障种类的警报信号的电路、警报信号生成方法。
背景技术
IPM是在搭载了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)芯片、FWD(Free Wheeling Diode：续流二极管)芯片的模块中，进一步装入内置了驱动及保护功能的驱动IC而得到的智能功率器件。装入IPM的驱动IC具有对IGBT芯片的温度、流过IGBT芯片的电流进行检测的功能。驱动IC在IGBT芯片的温度检测值超过规定值的情况下，检测为过热。驱动IC在流过IGBT芯片的电流超过规定值的情况下，检测为过电流。驱动IC在检测到上述过热、过电流的情况下，输出警报。
例如，专利文献1中记载了根据故障的种类分别将不同的信号传输到控制电路从而得知故障的严重程度的技术。即，在专利文献1所记载的技术中，设置产生1ms宽度的脉冲作为表示严重故障的信号的脉冲发生器、以及产生2ms宽度的脉冲作为表示轻微故障的信号的脉冲发生器，并根据故障种类，分别向控制电路传输不同的信号，从而得知故障的严重程度。
此外，专利文献2中记载了如下技术：在检测到过电流后，依次对各开关元件添加诊断信号，判断与检测到过电流时相同桥臂中成对的开关元件被破坏，并对该开关元件以及连接了该开关元件的相反的电压母线所连接的其它桥臂的开关元件施加用于使直流制动电流流过的驱动信号，进行直流制动。
另外，专利文献3中记载了如下内容：检测过电流的过电流检测电路；检测故障相的故障相检测电路；对故障相和健全相进行识别；对健全相的桥臂进行开关控制，从而向电动机提供直流电流，及停止向电动机施加直流电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2003-88093号公报
专利文献2：日本专利特开平5-30771号公报
专利文献3：日本专利特开平8-149868号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，当IGBT、MOS栅极功率元件的驱动IC设置在IPM的模块内时，为了防止因芯片尺寸增大而导致成本上升，有时会仅设置一个用于输出警报信号的焊盘。在这种情况下，能够通过输出警报信号来判断故障的产生。然而，即使能判断故障的产生，也无法判断哪个相产生了故障。
为了判断哪个相产生了故障，也考虑在各相上分别设置焊盘。然而，该情况下，存在芯片尺寸增大、成本上升的问题。
有关该芯片尺寸的问题，无法利用专利文献1、专利文献2、以及专利文献3所记载的技术来解决。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种警报信号生成电路、警报信号生成方法，能利用脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个方式所涉及的警报信号生成电路的特征在于，包括：判定部，对进行多相动作的设备的故障种类或产生了故障的相进行判定；以及警报信号生成部，根据所述判定部的判定结果，生成包含与故障种类或所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号，该警报信号生成电路能够利用所述警报信号生成部所生成的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。根据上述结构，利用生成脉冲数与产生了故障的相相对应的警报信号的结构、或生成脉冲宽度与产生了故障的相相对应的警报信号的结构，能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。
此外，优选还包括用于导出所述脉冲生成部所生成的警报信号的单个端子，能够利用从所述单个端子导出的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。根据上述结构，在将从单个端子导出的警报信号作为输入的装置、电路中，能判定故障的种类以及产生了故障的相。
此外，优选所述判定部包括：锁存电路，将从所述设备输出的信号作为输入；以及单稳态多谐振荡器，根据所述锁存电路的输出的转变时刻来输出与故障种类相对应的宽度的脉冲。根据该结构，能生成宽度与产生了故障的相相对应的脉冲，从而能判定产生了故障的相。
另外，所述警报信号生成部也可以包括计数器，该计数器输出数量与所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲。利用该计数器能生成数量与产生了故障的相相对应的脉冲，从而能判定产生了故障的相。
所述警报信号生成部也可以包括单稳态多谐振荡器，该单稳态多谐振荡器输出宽度与所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲。利用该单稳态多谐振荡器，能生成宽度与产生了故障的相相对应的脉冲，从而能判定产生了故障的相。
本发明的一个方式所涉及的警报信号生成方法的特征在于，包括：第一步骤，通过判定部对进行多相动作的设备的故障种类或产生了故障的相进行判定；以及第二步骤，根据所述第一步骤的判定结果，警报信号生成部生成包含与故障种类或所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号，该警报信号生成方法能够利用所述第二步骤中生成的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。根据该方法，通过生成脉冲数与产生了故障的相相对应的警报信号、或生成脉冲宽度与产生了故障的相相对应的警报信号，从而能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。
发明效果
利用生成脉冲数与产生了故障的相相对应的警报信号的结构、或生成脉冲宽度与产生了故障的相相对应的警报信号的结构，能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。因此，在将从单个端子导出的警报信号作为输入的装置、电路中，能判定故障的种类以及产生了故障的相。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的警报信号生成电路的结构例的图。
图2是表示图1中的相判定部的结构例的图。
图3是表示图1中的OC警报输出电路的结构例的图。
图4是表示图1中的OH警报输出电路的结构例的图。
图5是表示实施方式1所涉及的警报信号的示例的图。
图6是表示实施方式1所涉及的警报信号的其它示例的图。
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的警报信号生成电路的结构例的图。
图8是表示图7中的警报种类判定部的结构例的图。
图9是表示图7中的警报信号生成部的结构例的图。
图10是表示图9中的选择器的结构例的图。
图11是表示实施方式2所涉及的警报信号的示例的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在下面的说明中所参照的各图中，用相同的标号来表示与其它图相同的部分。
(故障的种类)
这里，对监视对象的设备为IPM的情况进行说明。IPM中会产生的故障的种类包括：过热(Over Heat：以下有时称为OH)故障、过电流(OverCurrent：以下有时称为OC)故障、低电压(Under Voltage：以下有时称为UV)故障等。在产生这些故障时，会从单个端子输出警报信号。
(发明概要)
本发明中，能利用警报信号中包含的脉冲数、脉冲宽度来判断产生了故障的相。即，通过生成具有与产生了故障的相相对应的脉冲数的警报信号的结构、或生成具有与产生了故障的相相对应的脉冲宽度的警报信号的结构来解决上述问题。
另外，本说明书中，所谓的“故障”是指产生了某种问题从而无法进行正常动作的状态。除了持续该状态的情况以外，也包含断断续续变成该状态的情况。
(实施方式1)
在实施方式1中，生成包含与故障种类相对应的脉冲宽度、且包含与产生了故障的相相对应的脉冲数的警报信号。从单个端子导出该警报信号，并在以该警报信号作为输入的装置、电路中，判断故障的种类以及产生了故障的相。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的警报信号生成电路的结构例的图。图1中，本实施方式的警报信号生成电路包括：相判定部10，该相判定部10将警报信号OCx、OCy、OCz、OHx、OHy、OHz作为输入，并对产生了故障的相进行判定；以及警报信号生成部20，该警报信号生成部20将该相判定部10产生的判定信号作为输入，并生成警报信号。从单个端子100导出警报信号生成部20的输出。
警报信号OCx是表示在x相上产生了过电流(OC)故障的信号。警报信号OCy也同样，是表示在y相上产生了OC故障的信号。警报信号OCz也同样，是表示在z相上产生了OC故障的信号。
警报信号OHx是表示在x相上产生了过热(OH)故障的信号。警报信号OHy也同样，是表示在y相上产生了OH故障的信号。警报信号OHz也同样，是表示在z相上产生了OH故障的信号。
将这些警报信号作为输入的相判定部10例如采用图2那样的结构。图2中，相判定部10包括：与各警报信号OCx、OCy、OCz、OHx、OHy、OHz对应设置的锁存电路11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6、以及与上述各锁存电路对应设置的单稳态多谐振荡器(monostable multivibrator，图中记为“MM”)12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6。
锁存电路11-1～11-6具有在输入对应的警报信号的情况下、对该警报信号的逻辑电平进行保持的功能。
单稳态多谐振荡器12-1～12-6对于每个故障种类具有不同的时间常数，并根据锁存电路11-1～11-6的输出的转变时刻，输出与故障种类相对应且对于每个故障种类具有不同宽度的脉冲。该例中，表示OC故障的警报信号OCx、OCy及OCz所对应的单稳态多谐振荡器(monostable multivibrator，下面适当简称为单稳态多谐振荡器mono multivibrator)12-1、12-2及12-3、以及表示OH故障的警报信号OHx、OHy及OHz所对应的单稳态多谐振荡器12-4、12-5及12-6输出脉冲宽度互不相同的脉冲。该例中，若将表示OC故障的警报信号OCx、OCy及OCz的脉冲宽度设为Po，将表示OH故障的警报信号OHx、OHy及OHz的脉冲宽度设为Ph，则脉冲宽度的大小满足Po＜Ph的关系。单稳态多谐振荡器12-1～12-6的输出被输入到警报信号生成部。
回到图1，具有与故障种类相对应的脉冲宽度的警报信号OCx’、OCy’及OCz’被输入到警报信号生成部20内的OC警报输出电路21。此外，具有与故障种类相对应的脉冲宽度的警报信号OHx’、OHy’及OHz’被输入到警报信号生成部20内的OH警报输出电路22。
OC警报输出电路21例如采用图3那样的结构。图3中，该例的OC警报输出电路21包括：分别与对于每个故障种类具有不同脉冲宽度的警报信号OCx’、OCy’、OCz’对应设置的延时电路21-1、21-2、21-3；与这些警报信号OCx’、OCy’、OCz’对应设置的计数器21-4、21-5、21-6；将分别从上述计数器21-4、21-5、21-6输出的脉冲与对应的警报信号OCx’、OCy’、OCz’进行逻辑或运算并输出的OR门21-7、21-8、21-9；以及对上述OR门21-7、21-8、21-9的输出进行逻辑或运算并输出的OR门21-10。
延时电路21-1、21-2、21-3使各自对应的警报信号OCx’、OCy’、OCz’延迟预先确定的时间并将其输出。将由上述延时电路21-1、21-2、21-3延迟的时间设为相同，并且设为比后述的与对于每个故障种类不同的脉冲宽度的最大宽度相当的时间要大的时间。
计数器21-4、21-5、21-6在输入各自对应的警报信号OCx’、OCy’、OCz’的情况下，输出互不相同数量的脉冲。也就是说，输出与相相对应的数量的脉冲。该例中，将警报信号OCx’所对应的脉冲数设为“1”，将警报信号OCy’所对应的脉冲数设为“2”，将警报信号OCz’所对应的脉冲数设为“3”。利用OR门21-7、21-8、21-9、21-10将分别从上述计数器21-4、21-5、21-6输出的脉冲与对应的警报信号OCx’、OCy’、OCz’进行逻辑或运算，并输出。
OH警报输出电路22例如采用图4那样的结构。图4中，该例的OH警报输出电路22包括：分别与对于每个故障种类具有不同脉冲宽度的警报信号OHx’、OHy’、OHz’对应设置的延时电路22-1、22-2、22-3；与这些警报信号OHx’、OHy’、OHz’对应设置的计数器22-4、22-5、22-6；将分别从上述计数器22-4、22-5、22-6输出的脉冲与对应的警报信号OHx’、OHy’、OHz’进行逻辑或运算并输出的OR门22-7、22-8、22-9；以及对上述OR门22-7、22-8、22-9的输出进行逻辑或运算并输出的OR门22-10。
延时电路22-1、22-2、22-3使各自对应的警报信号OHx’、OHy’、OHz’延迟预先确定的时间并将其输出。将由上述延时电路22-1、22-2、22-3延迟的时间设为相同，并且设为比后述的与对于每个故障种类不同的脉冲宽度的最大宽度相当的时间要大的时间。
计数器22-4、22-5、22-6在输入各自对应的警报信号OHx’、OHy’、OHz’的情况下，输出互不相同数量的脉冲(即与产生了故障的相相对应的数量的脉冲)。该例中，将警报信号OHx’所对应的脉冲数设为“1”，将警报信号OHy’所对应的脉冲数设为“2”，将警报信号OHz’所对应的脉冲数设为“3”。利用OR门22-7、22-8、22-9、22-10将分别从上述计数器22-4、22-5、22-6输出的脉冲与对应的警报信号OHx’、OHy’、OHz’进行逻辑或运算，并输出。
回到图1，OC警报输出电路21的输出以及OH警报输出电路22的输出由OR门23进行逻辑或运算，成为警报信号ALM。
这里，参照图5对通过本实施方式导出的警报信号ALM的示例进行说明。该例中，由于需要能对OH故障以及OC故障判定故障种类以及产生了故障的相(3相中的哪一相)，因此，关于警报信号ALM，生成图5所示的六种波形S1～S6。这里，表示OC故障的警报信号的脉冲宽度Po与表示OH故障的警报信号的脉冲宽度Ph的关系满足Po＜Ph。因此，能利用警报信号波形的最初部分的脉冲宽度来判定故障种类。
而且，如图5所示，当故障的相为x时，警报信号的波形中包含脉冲数“1”，当故障的相为y时，警报信号的波形中包含脉冲数“2”，当故障的相为z时，警报信号的波形中包含脉冲数“3”。因此，能通过该脉冲数来判定故障的相。
如上所述，由于生成具有与故障种类以及产生了故障的相相对应的波形的警报信号，因此对于从单个端子100输出的警报信号，能通过脉冲宽度来判定故障的种类，并能通过脉冲数来判定产生了故障的相。
然而，以上说明了对OH故障以及OC故障判定故障种类以及产生了故障的相(三相中哪一相)的情况，但除此以外，对低电压(Under Voltage：以下有时称为UV)故障也判定产生了故障的相的情况，只要对应于UV故障添加参照图3和图4说明的警报输出电路，并生成具有与其它故障不同的脉冲宽度的警报信号即可。为了对OH故障、OC故障以及UV故障判定故障种类及产生了故障的相，只要如图6所示那样生成九种警报信号S1～S9即可。这里，若将表示OC故障的警报信号的脉冲宽度设为Po，将表示OH故障的警报信号的脉冲宽度设为Ph，将表示UV故障的警报信号的脉冲宽度设为Pu，则脉冲宽度的大小满足Po＜Ph＜Pu的关系。因此，能利用警报信号波形的最初部分的脉冲宽度来判定故障种类。
而且，如图6所示，当故障的相为x时，警报信号的波形中包含脉冲数“1”，当故障的相为y时，警报信号的波形中包含脉冲数“2”，当故障的相为z时，警报信号的波形中包含脉冲数“3”。因此，能通过该脉冲数来判定故障的相。
〔实施方式2〕
在实施方式2中，生成包含与故障种类相对应的脉冲宽度、且包含与产生了故障的相相对应的脉冲宽度的警报信号。从单个端子导出该警报信号，并在以该警报信号作为输入的装置、电路中识别故障的种类以及产生了故障的相。
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的警报信号生成电路的结构例的图。图7中，本实施方式的警报信号生成电路包括：故障种类判定部30，该故障种类判定部30将警报信号OCx、OCy、OCz、OHx、OHy、Ohz、UVx、UVy、UVz作为输入，并对故障种类进行判定；以及警报信号生成部40，该警报信号生成部40将该故障种类判定部30产生的判定信号作为输入，并生成警报信号。
警报信号OCx是表示在x相上产生了过电流(OC)故障的信号。警报信号OCy也同样，是表示在y相上产生了OC故障的信号。警报信号OCz也同样，是表示在z相上产生了OC故障的信号。
警报信号OHx是表示在x相上产生了过热(OH)故障的信号。警报信号OHy也同样，是表示在y相上产生了OH故障的信号。警报信号OHz也同样，是表示在z相上产生了OH故障的信号。
警报信号UVx是表示在x相上产生了低电压(UV)故障的信号。警报信号UVy也同样，是表示在y相上产生了UV故障的信号。警报信号UVz也同样，是表示在z相上产生了UV故障的信号。
将这些警报信号作为输入的警报种类判定部30例如采用图8那样的结构。图8中，警报种类判定部30包括：按照各相将警报信号进行逻辑或运算并输出的OR门31-1、31-2、31-3；与各相对应设置的单稳态多谐振荡器32-1、32-2及32-3；以及按照各故障种类将警报信号进行逻辑或运算并输出的OR门31-4、31-5、31-6。
单稳态多谐振荡器32-1、32-2及32-3根据与各相对应设置的对应的OR门的输出的转变时刻，输出具有与各相相对应的脉冲宽度的脉冲的信号x、y及z。该例中，若将x相所对应的信号x的脉冲宽度设为Px，将y相所对应的信号y的脉冲宽度设为Py，将z相所对应的信号z的脉冲宽度设为Pz，则该例中，脉冲宽度的大小满足Px＜Py＜Pz的关系。即，信号x、信号y、信号z是具有与各相相对应的脉冲宽度的信号。
单稳态多谐振荡器32-1、32-2及32-3的输出即信号x、信号y及信号z、以及OR门31-4、31-5、31-6的输出即表示OC故障的警报信号OC、表示OH故障的警报信号OH、表示UV故障的警报信号UV被输入到警报信号生成部。
图7中的警报信号生成部40例如采用图9那样的结构。参照图9，警报信号生成部40具有警报种类分类脉冲生成电路41，表示OC故障的警报信号OC、表示OH故障的警报信号OH、表示UV故障的警报信号UV经由AND门43-1、43-2、43-3输入到该警报种类分类脉冲生成电路41中。此外，警报信号生成部40具有：复位/置位触发器(以下简称为RSFF)，该警报种类分类脉冲生成电路41的输出输入到该复位/置位触发器的置位端子(S端子)；将来自RSFF42的Q端子的输出作为输入的选择器44；将选择器44的输出作为输入的单稳态多谐振荡器45-1、45-2及45-3；以及将上述单稳态多谐振荡器5-1、45-2及45-3的输出进行逻辑或运算并输出的OR门46。
警报种类分类脉冲生成电路41具有：单稳态多谐振荡器41-1、41-2及41-3；以及将上述单稳态多谐振荡器41-1、41-2及41-3的输出进行逻辑或运算并输出的OR门41-4。单稳态多谐振荡器41-1、41-2及41-3输出脉冲宽度与故障种类相对应的信号。该例中，单稳态多谐振荡器41-1输出脉冲宽度与OC故障相对应的信号OC，单稳态多谐振荡器41-2输出脉冲宽度与OH故障相对应的信号OH，单稳态多谐振荡器41-3输出脉冲宽度与UV故障相对应的信号UV。
在上述结构中，RSFF42由从单稳态多谐振荡器41-1、41-2及41-3输出的、脉冲宽度与故障种类相对应的信号来置位。该RSFF42的输出通过选择器44输入到单稳态多谐振荡器45-1、45-2、45-3中的某一个。单稳态多谐振荡器45-1、45-2、45-3分别对应于信号x、信号y、信号z而设置，该例中，根据所对应的信号的下降沿时刻输出宽度与各相相对应的脉冲。
单稳态多谐振荡器45-1、45-2及45-3的输出由OR门46进行逻辑或运算，并作为信号ALM从单个端子100输出。
此外，由于OR门46的输出施加到RSFF42的复位R端子，因此OR门46的输出会使RSFF42处于复位状态。由此，RSFF42的反相Q端子的输出恢复为原来的状态。
另外，RSFF42的反相Q端子的输出成为二输入AND门43-1、43-2、43-3各自的一个输入。因此，若警报种类分类脉冲生成电路41的输出输入到RSFF42的置位S端子，则无论AND门43-1、43-2、43-3的另一个输入如何，都会维持RSFF42的输出状态。也就是说，使警报信号OC、OH、UV中上升较早的信号优先，其它信号不会使RSFF42变为置位状态。因此，即使多个警报同时上升，也不会接受非优先的信号，警报信号彼此不会重复。因此，能可靠地利用脉冲宽度来判定障碍种类以及产生了障碍的相。
这里，图9中的选择器44例如采用图10那样的结构。图10中，该例的选择器44包括：栅极端子施加有信号x的MOS晶体管44-1；栅极端子施加有信号y的MOS晶体管44-2；以及栅极端子施加有信号z的MOS晶体管44-3。上述MOS晶体管44-1、44-2、44-3的源极端子施加有来自RSFF42的Q端子的输出。由于选择器44采用这种结构，因此脉冲宽度与各相对应的信号被输入到对应的单稳态多谐振荡器45-1～45-3。即，将包含如下脉冲宽度的信号输入到单稳态多谐振荡器45-1、45-2、45-3：x相所对应的信号x的脉冲宽度Px，y相所对应的信号y的脉冲宽度Py、z相所对应的信号z的脉冲宽度Pz。
这里，参照图11对通过本实施方式导出的警报信号ALM的示例进行说明。
为了对OH故障、OC故障以及UV故障判定故障种类及产生了故障的相，只要如图11所示那样生成九种警报信号SS1～SS9即可。这里，若将表示OC故障的警报信号的脉冲宽度设为Po，将表示OH故障的警报信号的脉冲宽度设为Ph，将表示UV故障的警报信号的脉冲宽度设为Pu，则脉冲宽度的大小满足Po＜Ph＜Pu的关系。因此，能利用警报信号波形最初的上升沿部分的脉冲宽度来判定故障种类。
另外，该例中，若将表示x相故障的警报信号的脉冲宽度设为Px，将表示y相故障的警报信号的脉冲宽度设为Py，将表示z相故障的警报信号的脉冲宽度设为Pz，则脉冲宽度的大小满足Px＜Py＜Pz的关系。因此，能利用警报信号波形最初的下降沿部分以后的低电平期间的脉冲宽度来判定故障种类。
(脉冲宽度或脉冲数的判定)
关于上述实施方式1中的脉冲宽度和脉冲数、以及上述实施方式2中的脉冲宽度，例如能够利用重复周期与参照图5、图6以及图11说明的各信号相比足够短的时钟来对各信号进行采样，从而进行判定。由此能判定故障种类以及产生了故障的相。
(IC芯片化)
关于上述实施方式1的警报信号生成电路以及实施方式2的警报信号生成电路，无论将哪一个搭载到IC芯片中，都能获得显著的效果。即，为了降低IC芯片的成本，需要抑制其引脚数的增加，若采用上述警报信号生成电路，则能利用从单个端子导出的警报信号来判定故障种类和产生了故障的相。
(警报信号生成方法)
在上述实施方式1的警报信号生成电路以及实施方式2的警报信号生成电路中，实现了以下那样的警报信号生成方法。即，实现了如下这种警报信号生成方法：包括：第一步骤，通过判定部对进行多相动作的设备的故障种类或产生了故障的相进行判定；第二步骤，根据上述第一步骤的判定结果，警报信号生成部生成包含与故障种类或上述多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号，该警报信号生成方法能够利用上述第二步骤中生成的警报信号来判定上述故障内容以及产生了故障的相。
根据该方法，通过生成脉冲数与产生了故障的相相对应的警报信号、或生成脉冲宽度与产生了故障的相相对应的警报信号，从而能根据脉冲数、脉冲宽度来判定所产生的故障的种类以及产生了故障的相。
(变形例)
以上对故障检测对象是具有三相输出的IPM的情况进行了说明，但并不限于三相，显然只要是多相(两相以上)都能应用本发明。此外，并不限于将IGBT、MOS栅极功率元件的驱动IC设置在IPM的模块内的情况，即使是驱动IC设置在模块外侧、且从单个端子输出警报信号的情况，显然也能应用本发明。
(总结)
如上所述，利用生成具有与产生了故障的相相对应的脉冲数的警报信号的结构、或生成具有与产生了故障的相相对应的脉冲宽度的警报信号的结构，从而能根据脉冲数、脉冲宽度来判定产生了故障的相。因此，在将从单个端子导出的警报信号作为输入的装置、电路中，能判断故障的种类以及产生了故障的相。
本发明的范围并不限于附图所记载的举例示出的实施方式，也包含所有产生与本发明的目的均等效果的实施方式。另外，本发明的范围并不限于权利要求所划定的发明特征的组合，应由所有公开的各个特征中特定特征的所有期望的组合来划定。
标号说明
10 相判定部
11-1～11-6 锁存电路
12-1～12-6
32-1～32-3、45-1～45-3 单稳态多谐振荡器
20 警报信号生成部
21 OC警报输出电路
21-1～21-3、22-1～22-3 延时电路
21-4、21-5、21-6 计数器
22-7～22-10、31-1～31-6、46 OR门
30 警报种类判定部
40 警报信号生成部
41 警报种类分类脉冲生成电路
42 RS触发器
43-1～43-3 AND门
44 选择器
44-1～44-3 MOS晶体管
100 端子

Claims (6)

1.一种警报信号生成电路，其特征在于，包括：判定部，对进行多相动作的设备的故障种类或产生了故障的相进行判定；以及警报信号生成部，根据所述判定部的判定结果，生成包含与故障种类或所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号，该警报信号生成电路能够利用所述警报信号生成部所生成的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。
2.如权利要求1所述的警报信号生成电路，其特征在于，还包括用于导出所述脉冲生成部所生成的警报信号的单个端子，能够利用从所述单个端子导出的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。
3.如权利要求1或2所述的警报信号生成电路，其特征在于，所述判定部包括：
锁存电路，将从所述设备输出的信号作为输入；以及单稳态多谐振荡器，根据所述锁存电路的输出的转变时刻来输出与故障种类相对应的宽度的脉冲。
4.如权利要求1至3的任一项所述的警报信号生成电路，其特征在于，所述警报信号生成部包括计数器，该计数器输出数量与所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲。
5.如权利要求1至4的任一项所述的警报信号生成电路，其特征在于，所述警报信号生成部包括单稳态多谐振荡器，该单稳态多谐振荡器输出宽度与所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲。
6.一种警报信号生成方法，其特征在于，包括：第一步骤，通过判定部对进行多相动作的设备的故障种类或产生了故障的相进行判定；以及第二步骤，根据所述第一步骤的判定结果，警报信号生成部生成包含与故障种类或所述多相中产生了故障的相相对应的脉冲的警报信号，该警报信号生成方法能够利用所述第二步骤中生成的警报信号来判定所述故障内容以及产生了故障的相。
CN201380005364.2A 2012-04-04 2013-01-28 警报信号生成电路、警报信号生成方法 Active CN104040855B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-085378 2012-04-04
JP2012085378 2012-04-04
PCT/JP2013/000441 WO2013150697A1 (ja) 2012-04-04 2013-01-28 アラーム信号生成回路、アラーム信号生成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104040855A true CN104040855A (zh) 2014-09-10
CN104040855B CN104040855B (zh) 2017-06-13

Family

ID=49300207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380005364.2A Active CN104040855B (zh) 2012-04-04 2013-01-28 警报信号生成电路、警报信号生成方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11333694B2 (zh)
EP (1) EP2824814B1 (zh)
JP (1) JP5861773B2 (zh)
CN (1) CN104040855B (zh)
WO (1) WO2013150697A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108021052A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 和舰科技(苏州)有限公司 一种基于单片机的设备故障监控系统及方法
CN108450045A (zh) * 2016-06-03 2018-08-24 富士电机株式会社 半导体元件的驱动装置
CN111157824A (zh) * 2020-01-06 2020-05-15 珠海格力电器股份有限公司 一种故障确定装置、智能功率模块及其故障确定方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6413502B2 (ja) * 2014-08-29 2018-10-31 富士電機株式会社 アラーム処理回路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6331478A (ja) * 1986-07-24 1988-02-10 Toshiba Corp インバ−タの故障診断装置
US20020039269A1 (en) * 2000-05-01 2002-04-04 Naoki Kumagai Intelligent power module
CN1989682A (zh) * 2005-03-16 2007-06-27 三菱电机株式会社 电力变换装置
CN102299507A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 富士电机株式会社 用于半导体元件的驱动装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5837797B2 (ja) * 1978-01-06 1983-08-18 株式会社日立製作所 線形同期電動機の制御装置
JPH0530771A (ja) 1991-06-20 1993-02-05 Yaskawa Electric Corp インバータ駆動誘導電動機の直流制動方法
JPH06303211A (ja) * 1993-04-14 1994-10-28 Mitsubishi Electric Corp 警報伝送装置
US5869996A (en) * 1994-09-20 1999-02-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor composite element, and method of detecting abnormal conditions in an inverter device having the element
JPH08149868A (ja) 1994-11-15 1996-06-07 Meidensha Corp インバータ
JPH1117508A (ja) * 1997-06-20 1999-01-22 Toshiba Corp パワーモジュール及び電力変換装置
US6473280B1 (en) * 2000-10-12 2002-10-29 Analog Devices, Inc. Switching voltage regulator failure detection circuit and method
JP2003088093A (ja) 2001-09-11 2003-03-20 Toshiba Corp インテリジェントパワーモジュール、およびその制御回路
JP4600226B2 (ja) * 2005-09-16 2010-12-15 株式会社日立製作所 電動機の駆動制御装置
JP2008216040A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The 課電式事故探査システム、課電式事故探査方法
AU2008362215C1 (en) * 2008-09-24 2014-12-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Telecommunication method and apparatus
GB2488484B (en) * 2009-12-21 2014-11-19 Siemens Industry Inc An algorithmic approach to PWM SMPS current sensing and system validation
JP5696485B2 (ja) * 2011-01-12 2015-04-08 株式会社安川電機 インバータ装置および電動機ドライブシステム
JP5852380B2 (ja) * 2011-09-21 2016-02-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6331478A (ja) * 1986-07-24 1988-02-10 Toshiba Corp インバ−タの故障診断装置
US20020039269A1 (en) * 2000-05-01 2002-04-04 Naoki Kumagai Intelligent power module
CN1989682A (zh) * 2005-03-16 2007-06-27 三菱电机株式会社 电力变换装置
CN102299507A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 富士电机株式会社 用于半导体元件的驱动装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108450045A (zh) * 2016-06-03 2018-08-24 富士电机株式会社 半导体元件的驱动装置
CN108021052A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 和舰科技(苏州)有限公司 一种基于单片机的设备故障监控系统及方法
CN111157824A (zh) * 2020-01-06 2020-05-15 珠海格力电器股份有限公司 一种故障确定装置、智能功率模块及其故障确定方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013150697A1 (ja) 2013-10-10
EP2824814A4 (en) 2016-03-16
JP5861773B2 (ja) 2016-02-16
JPWO2013150697A1 (ja) 2015-12-17
CN104040855B (zh) 2017-06-13
US11333694B2 (en) 2022-05-17
US20140320297A1 (en) 2014-10-30
EP2824814A1 (en) 2015-01-14
EP2824814B1 (en) 2018-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102299507B (zh) 用于半导体元件的驱动装置
CN101983322B (zh) 温度检测电路
DK177863B1 (en) Intelligent gate drive unit
CN109005673B (zh) 半导体元件的驱动装置
CN103460588B (zh) 电力转换装置的控制装置
JP6626431B2 (ja) 放電機能を有する電力変換装置
CN104040855A (zh) 警报信号生成电路、警报信号生成方法
CN106716814A (zh) 电力转换装置
US10530147B2 (en) Control device with safety shutdown
CN107148735B (zh) 电力转换装置
JPWO2017208668A1 (ja) 半導体素子の駆動装置
Ibem et al. Multiple open switch fault diagnosis of three phase voltage source inverter using ensemble bagged tree machine learning technique
US20120200248A1 (en) Method for monitoring a drive state of an electric motor
CN104937426B (zh) 逆变器
Babel et al. Condition monitoring and failure prognosis of IGBT inverters based on on-line characterization
EP4160899A1 (en) Fault detection device and method therefor
CN103576576B (zh) 一种车身控制器mcu端口的复用方法
Alavi et al. IGBT fault detection for three phase motor drives using neural networks
CN104833824B (zh) 轮速传感器的监测装置及具有其的车辆
Caseiro et al. Real-time multiple IGBT open-circuit fault diagnosis in three-level neutral-point-clamped converters with no additional sensors
KR20110122302A (ko) 하이브리드 차량용 인버터 고장 검출 회로 및 방법
Batchu Functional safety in inverter hardware
KR20150118730A (ko) 인버터 고장검출회로
Milone Expansion board for digital out channels in HIL simulator controlled by CAN protocol
CN116930714A (zh) 用于检测和隔离功率逆变器内的故障的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant