DE10027092A1 - Analoge Signaldetektionsschaltung, und AC seitiger Stromdetektor für eine Halbleiterleistungsumsetzeinrichtung - Google Patents
Analoge Signaldetektionsschaltung, und AC seitiger Stromdetektor für eine HalbleiterleistungsumsetzeinrichtungInfo
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Abstract
Üblicherweise besteht ein Problem darin, dass es nicht möglich ist, einen analogen Signaldetektionsschaltkreis mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer unter ungünstigen Betriebsbedingungen bereitzustellen, da ein Photokoppler für eine elektrische Isolierung eines digitalen Signals verwendet wird. Demgegenüber wird ein analoger Signaldetektionsschaltkreis (1A, 1B) bereitgestellt, mit einer Trägerwellenerzeugungseinheit (32) zum Erzeugen einer Trägerwelle, einer Pulsbreitenmodulationseinheit (31) für eine Pulsbreitenmodulation eines von dem Signaleingangsanschluss eingegebenen Analogsignals durch Verwenden der durch die Trägerwellenerzeugungseinheit (32) erzeugten Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen Signals, eine HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung (30) zum Übertragen des digitalen Signals von einem Energieversorgungssystem zu einem anderen Energieversorgungssystem und eine Demodulationseinheit (33) zum Demodulieren des zu dem anderen Energieversorgungssystem übertragenen digitalen Signals in ein analoges Signal und zum Ausgeben desselben bei einem Signalausgangsanschluss (3). DOLLAR A Im Ergebnis lässt sich ein analoges Signal selbst in dem Fall detektieren, in dem sich Referenzpotentiale voneinander bei Signaleingangs/Ausgangsanschlüssen unterscheiden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen analogen
Signaldetektorschaltkreis, bei dem Referenzpotentiale bei
Signaleingabe/Ausgabeanschlüssen sich voneinander
unterscheiden, sowie einen AC-seitigen Stromdetektor für eine
Halbleiterumrichtereinrichtung zum Verwenden hierfür, und
insbesondere einen Analogsignal-Detektionsschaltkreis unter
Verwendung einer HVIC-Einheit (Engl.: High Voltage Integrated
Circuit, integrierter Hochspannungsschaltkreis),
gekennzeichnet durch die Miteinbeziehung eines nicht-
optischen Halbleiterelements, und ein Totzeitfixierverfahren
für Eingabe/Ausgabesignale.
Ein üblicher Analogsignaldetektionssignalschaltkreis wird
unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Die Fig. 6 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines üblichen
Analogsignal-Detektionsschaltkreis. Die Fig. 6 zeigt ein
Beispiel des üblicherweise verwendeten Analogsignal-
Detektionsschaltkreis, bei dem Referenzpotentiale bei
Signaleingabe/Ausgabeanschlüssen sich voneinander
unterscheiden.
In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Analogsignal-
Detektionsschaltkreis; 2 einen Signaleingabeanschluss; 3
einen Signalausgabeanschluss; 4 ein Referenzpotential (GNDin)
bei dem Signaleingabeanschluss 2; 5 ein Referenzpotential
(GNDout) bei dem Signalausgabeanschluss 3; 6 eine
Energieversorgung bzw. Stromversorgung (Vrefin) bei dem
Signaleingabeanschluss 2; 7 eine Energieversorgung (Vrefout)
bei dem Signalausgabeanschluss 3; 8 einen V/F-Umrichter; 9
einen F/V-Umrichter; 10 einen Photokoppler; 11 ein
Energieversorgungssystem mit Vrefin und GNDin; und 12 ein
Energieversorgungssystem mit Vrefout und GNDout.
Als nächstes wird der Betrieb des vorangehenden üblichen
Analogsignal-Detektionsschaltkreis unter Bezug auf die
Zeichnung beschrieben.
Ein analoges Signal wird bei dem V/F-Umrichter 8 über den
Signaleingangsanschluss 2 eingegeben. Der V/F-Umrichter 8
wird über dasselbe Energieversorgungssystem 11 wie der
Signaleingabeanschluss 2 betrieben. Der V/F-Umrichter 8 gibt
ein digitales Signal mit einer Frequenz aus, die eindeutig
dem Signalpegel des analogen Eingangssignals zugeordnet ist.
Das von dem V/F-Umrichter 8 ausgegebene digitale Signal wird
elektrisch durch den Photokoppler 10 isoliert, und es ist mit
dem F/V-Umrichter 9 verbunden, der über dasselbe
Energieversorgungssystem 12 wie der Signalausgangsanschluss
betrieben wird. Der F/V-Umrichter 9 gibt ein analoges Signal
mit einem Pegel aus, der eindeutig der Frequenz des
eingegebenen digitalen Signals zugeordnet ist.
Wie oben beschrieben, wird gemäss diesem Stand der Technik
ein analoges Signal in ein digitales Signal umgesetzt, mit
einer Frequenz, die eindeutig dem Pegel des analogen
Eingabesignals zugeordnet ist, und es wird elektrisch durch
die Photokoppler 10 isoliert, und es wird in ein analoges
Signal mit einem Pegel umgesetzt, der eindeutig der Frequenz
des Digitalsignals zugeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich
selbst in dem Fall, in dem sich Referenzpotentiale bei dem
Eingangs/Ausgansanschluss voneinander unterscheiden, das
analoge Signal detektieren.
Hiernach wird ein üblicher AC-seitiger Stromdetektor einer
Halbleiterumrichtereinrichtung unter Bezug auf die Zeichnung
beschrieben. Die Fig. 7 zeigt eine Ansicht zum Darstellen
einer Struktur eines üblichen AC-seitige Stromdetektors für
eine Halbleiterumrichtereinrichtung unter Verwendung des in
Fig. 6 gezeigten Analogsignal-Detektionsschaltkreis.
In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 1a einen analogen U-
Phasen-Signaldetektionsschaltkreis; 1b einen analogen V-
Phasen-Signaldetektionsschaltkreis; 1c einen analoge W-
Phasendetektionsschaltkreis; 2a einen U-Phasensignal-
Eingangsanschluss; 2b einen V-Phasensignal-Eingabeanschluss;
2c einen W-Phasen-Signaleingangsanschluss; 3a einen U-Phasen-
Signalausgangsanschluss; 3b einen V-Phasen-
Signalausgangsanschluss; 3c einen W-Phasen-
Signalausgangsanschluss; 4a ein Referenzpotential (GNDinu)
bei dem U-Phasen-Signaleingangsanschluss 2a; 4b ein
Referenzpotential (GNDinv) bei dem V-Phasen-
Signaleingangsanschluss 2b; 4c ein Referenzpotential
(GNDinw), bei dem W-Phasen-Signaleingangsanschluss 2c; 6a
eine Energieversorgung (Vrefinu) bei dem U-Phasen-
Eingangsanschluss 2a; 6b eine Energieversorgung (Vrefinv) bei
dem V-Phasen-Signaleingangsanschluss 2b; und 6c eine
Energieversorgung (Vrefinw) bei dem W-Phasen-
Signaleingangsanschluss 2c.
Übrigens bezeichnet in der Zeichnung das Bezugszeichen 8a
einen U-Phasen V/F-Umrichter; 8b einen V-Phasen V/F-
Umrichter; 8c einen W-Phasen V/F-Umrichter; 9a einen U-Phasen
F/V-Umrichter; 9b einen V-Phasen F/V-Umrichter; 9c einen W-
Phasen FV-Umrichter; 10a einen U-Phasen-Phototkoppler; 10b
einen V-Phasen-Photokoppler; 10c einen W-Phasen-Photokoppler;
11a ein Energieversorgungssystem mit Vrefinu und GNDinu; 11b
ein Energieversorgungssystem mit Vrefinv und GNDinv; und 11c
ein Energieversorgungssystem mit Vrefinw und GNDinw.
Übrigens bezeichnet in der Zeichnung das Bezugszeichen 13a
eine U-Phasen Strom/Spannungs-Umformungs- bzw. -
Umwandlungsvorrichtung; 13b eine V-Phasen Strom/Spannungs-
Umformungsvorrichtung; 13c eine W-Phasen Strom/Spannungs-
Umformungsvorrichtung; 14 eine Last und 15 eine
Halbleiterenergieumrichtereinrichtung.
Ferner bezeichnet in der Zeichnung das Bezugszeichen 16a ein
U-Phasen-Umschaltelement der P-Seite; 16b ein V-Phasen-
Umschaltelement der P-Seite; 16c ein W-Phasen-Umschaltelement
der P-Seite; 13d ein U-Phasen-Schaltelement der N-Seite; 16e
ein V-Phasen-Schaltelement der N-Seite; 16f ein W-Phasen-
Schaltelement der N-Seite; 17a eine U-Phasen-Schwungraddiode
der P-Seite; 17b eine V-Phasen-Schwungraddiode der V-Phase;
und 17c eine W-Phasen-Schwungraddiode der P-Seite; 17d eine
U-Phasen-Schwungraddiode der N-Seite; 17e eine V-Phasen-
Schwungraddiode der N-Seite; 17f eine W-Phasen-
Schwungraddiode der N-Seite; und 18 einen AC-seitigen
Stromdetektor.
Nach Fig. 7 bewirkt die Halbleiter-Umrichtereinrichtung 15
das Umsetzen einer elektrischen DC-Energie von einer nicht
gezeigten Energieversorgungseinrichtung in eine elektrische
AC-Energie, und sie führt diese der Last 14 zu.
Beispielsweise ist die Halbleiterumrichtereinrichtung 15 ein
Wechselrichter, und die Last ist ein elektrischer Dreiphasen-
AC-Motor.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Umsetzung von elektrischer DC-
Energie in die elektrische AC-Energie durch Schalten der
Schaltelemente zum Bilden des Leistungselements der
Halbleiterumrichtereinrichtung 15 ausgeführt. Es ist zu
erwähnen, dass das Leistungselement durch die Schaltelemente
16a bis 16f und die Schwungraddioden 17a bis 17f gebildet
ist. Allgemein wird in der Halbleiter-Umrichtereinrichtung 15
die Schaltsteuerung der Schaltelemente und der Schutz des
Leistungselements durch Detektion der U-Phasen-, V-Phasen-
und W-Phasenströme ausgeführt.
Bei dem AC-seitigen Stromdetektor werden zunächst die U-
Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenströme in Spannungssignale
durch die Strom/Spannungs-Umformungsvorrichtungen 13a bis 13c
umgesetzt. Beispielsweise sind die Strom/Spannungs-
Umformungsvorrichtungen 13a bis 13c Shunt-Widerstände. Die
Spannungssignale, die von dem jeweiligen U-Phasen-, V-Phasen-
und W-Phasen-Strom/Spannungs-Umformungsvorrichtungen 13a bis
13c ausgegeben werden, werden jeweils anhand der elektrisch
isolierten Energieversorgungssysteme 11a bis 11c betrieben,
und sie werden jeweils in digitale Signal umgesetzt, die
eindeutig den Spannungssignalpegeln zugeordnet sind, und zwar
durch die V/F-Umrichter 8a bis 8c, die anhand der jeweiligen
Energieversorgungssysteme 11a bis 11c betrieben werden.
Jeder der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-
Signalausgangsanschlüsse 3a bis 3c des AC-seitigen
Stromdetektors 18 wird anhand desselben
Energievesorgungssystems 12 betrieben. Die von dem V/F-
Umrichtern 8a bis 8c ausgegebenen digitalen Signale werden
elektrisch durch die Photokoppler 10a bis 10c betrieben, und
sie werden bei dem F/V-Umrichter 9a bis 9c eingegeben. Die
F/V-Umrichter 9a bis 9c bewirken ein Umsetzen der digitalen
Signale, die von den Photokopplern 10a bis 10c ausgegeben
werden, in Spannungssignale mit Pegeln, die jeweils eindeutig
den Frequenzen der digitalen Signale zugeordnet sind.
Wie oben beschrieben, wird bei dem üblichen AC-seitigen
Stromdetektor der Halbleiterumrichtereinrichtung die AC-
seitige Stromdetektion für die Halbleiterumrichtereinrichtung
durch Verwendung des üblichen Analogsignal-
Detektionsschaltkreis ermöglicht.
In dem vorangehenden üblichen Analogsignal-
Detektionsschaltkreis wird selbst in dem Fall, in dem
Potentialdifferenzen sich voneinander bei den
Eingangs/Ausgangsanschlüssen unterscheiden, die Detektion des
analogen Signals möglich. Da jedoch der Photokoppler 10 zum
elektrischen Isolieren des digitalen Signals verwendet wird,
ist es unmöglich, einen Analogsignal-Detektionsschaltkreis
mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer unter
schwierigen Betriebsbedingungen bereit zu stellen.
Übrigens besteht aufgrund der Tatsache, dass unter Verwendung
des V/F-Umrichters 8 das analoge Eingangssignal zeitweise in
das digitale Signal mit einer dem analogen Signalpegel
eindeutig zugeordneten Frequenz umgesetzt wird, ein Problem
dahingehend, dass sich eine Totzeit des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis in Übereinstimmung mit dem analogen
Signalpegel ändert.
Bei dem vorangehend erläuterten üblichen AC-seitigen
Stromdetektor für die Halbleiterumrichtereinrichtung ist es
möglich, einen AC-seitigen Strom der
Halbleiterumrichtereinrichtung 15 zu detektieren. Jedoch
ändert sich ähnlich die Totzeit der Analogsignal-
Detektionsschaltkreise 1a bis 1c, die in dem AC-seitigen
Stromdetektor 18 der Halbleiterumrichtereinrichtung 15
verwendet werden.
Da die V/F-Umrichter 8a bis 8c der jeweiligen
phasenunabhängigen Signale digitale Signal umsetzen, jeweils
mit einer Frequenz, die eindeutig dem analogen Signalpegel
zugeordnet ist, lässt sich im Hinblick auf die AC-seitigen
Stromdetektionswerte bei den Signalausgangsanschlüssen 3a bis
3c der jeweiligen Phasen des AC-seitigen Stromdetektors 18,
ein Ablauf im gleichen Zeitintervall bei den jeweiligen
Phasen nicht beibehalten.
In dem Fall, in dem der Schutz des Leistungselements zum
Bilden der Halbleiterumrichtereinrichtung 15 durch Verwendung
des derart detektierten AC-seitigen Stroms erfolgt, ergibt
sich eine Betriebsverzögerung dann, wenn die Frequenz des
digitalen Signals niedrig ist, und der Schutzbetrieb lässt
sich nicht gut ausführen. Weiterhin lässt sich in dem Fall,
in dem er als Rückkopplungswert für die Stromsteuerung
verwendet wird, dann, wenn die Frequenz des digitalen Signals
niedrig ist, die Antwortfrequenz des Stromsteuersystems nicht
auf einen hohen Wert festlegen.
Da weiterhin der Ablauf im gleichen Zeitintervall (Engl.:
concurrency) nicht beibehalten wird, überlagert sich eine
anormale Komponente auf einem zusammengesetzten Vektor der
AC-seitigen Ströme, und eine Laststeuerung mit hohem
Leistungsvermögen (beispielsweise eine Vektorsteuerung eines
elektrischen AC-Motors oder eine Leistungsfaktorsteuerung für
einen PWM-Umrichter) lässt sich nicht realisieren.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der vorgenannten
Probleme geschaffen, und ein technisches Problem der
Erfindung besteht in der Schaffung eines Analogsignal-
Detektionsschaltkreis, bei dem selbst in dem Fall von sich
gegeneinander unterscheidenden Referenzpotentialen bei den
Signaleingabe/Ausgabeanschlüssen eine analoge Signaldetektion
durch Verwenden einer HVIC-Einheit mit einem nicht-optischen
Halbleiterelement ermöglicht wird, und eine Detektionstotzeit
des Analogsignal-Detektionsschaltkreis fest ausgebildet sein
kann.
Weiterhin besteht ein anderes technisches Problem der
Erfindung in der Schaffung eines AC-seitigen Stromdetektors
für eine Halbleiterumrichtereinrichtung, bei dem in dem Fall,
in dem der obige analoge Signaldetektionsschaltkreis bei dem
AC-seitigen Stromdetektor der Halbleiterumrichtereinrichtung
angewandt wird, eine Detektionstotzeit eines
Stromdetektionswerts jeder Phase fest ausgebildet sein kann,
und sich der Ablauf im gleichen Zeitintervall der Detektion
beibehalten lässt.
Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung enthält ein analoger
Signaldetektionsschaltkreis eine
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer
Trägerwelle; eine Pulsbreitenmodulationsvorrichtung für die
Pulsbreitenmodulation eines von einem Signaleingangsanschluss
eingegeben Analogsignals durch Verwenden der von der
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle und
zum Ausgeben eines digitalen Signals; ein erstes nicht-
optisches Halbleiterelement zum Übertragen des digitalen
Signals von einem ersten Energieversorgungssystem zu einem
zweiten Energieversorgungssystem; und eine
Demodulationsvorrichtung zum Demodulieren des zu dem zweiten
Energieversorgungssystem übertragenen digitalen Signals in
ein analoges Signal und zum Ausgeben desselben zu einem
Signalausgangsanschluss.
Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung enthält der analoge
Signaldetektionsschaltkreis ferner eine Synchronisiersignal-
Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines
Synchronisiersignals; ein zweites nicht-optisches
Halbleiterelement zum Übertragen des Synchronisiersignals von
dem zweiten Energieversorgungssystem zu dem ersten
Energieversorgungssystem; und eine Abtasthaltevorrichtung zum
Abtasten und Halten eines von dem Signaleingabeanschluss
eingegebenen analogen Signal auf der Grundlage des zu dem
ersten Energieversorgungssystems übertragenen
Synchronisiersignal, derart, dass die
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung die Trägerwelle auf der
Grundlage des zu dem ersten Energieversorgungssystem
übertragenen Synchronisiersignals erzeugt; die
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung eine Pulsbreitenmodulierung
des abgetasteten gehaltenen analogen Spannungssignals
durchführt, durch Verwenden der durch die
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle, und
dass sie das digitale Signal ausgibt; und die
Demodulationsvorrichtung das zu dem zweiten
Energieversorgungssystem übertragene digitale Signal in ein
analoges Signal demoduliert, auf der Grundlage des von der
Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung erzeugten
Synchronisiersignals, und dass sie dieses an den
Signalausgangsanschluss abgibt.
Gemäss einem dritten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen,
dass in dem Analogsignal-Detektionsschaltkreis das erste
nicht-optische Halbleiterelement eine HVIC-Einheit mit
Umkehrpegelverschiebung (Engl: reverse level shift) ist.
Gemäss einem vierten Aspekt ist in dem Analogsignal-
Detektionsschaltkreis vorgesehen, dass das zweite nicht-
optische Halbleiterelement eine HVIC-Einheit mit Vorwärts-
Pegelverschiebung (Engl.: forward level shift) ist.
Gemäss einem fünften Aspekt der Erfindung ist die
Demodulationsvorrichtung ein primäres passives
Tiefpassfilter, gebildet durch einen Widerstand und einen
Kondensator.
Gemäss einem sechsten Aspekt der Erfindung enthält ein AC-
seitiger Stromdetektor einer Halbleiter-Umrichtereinrichtung
eine Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung zum Umsetzen eines von
der Halbleiterumrichtereinrichtung ausgegebenen Phasenstroms
einer AC-Energie in ein Spannungssignal; eine
Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines
Synchronisiersignals; und einen Analogsignal-
Detektionsschaltkreis mit unterschiedlichen
Eingangs/Ausgangs-Referenzpotentialen zum
Detektieren einer analogen Signalspannung auf der Grundlage
des Synchronisiersignals.
Gemäss einem siebten Aspekt der Erfindung enthält in dem AC-
seitigen Stromdetektor der Halbleiter-Umrichtereinrichtung
die Strom/Spannung-Umsetzvorrichtung eine U-Phasen
Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung zum Umsetzen eines U-
Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal; eine V-
Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung zum Umsetzen eines
V-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal; und
eine W-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung zum Umsetzen
eines W-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal.
Gemäss einem achten Aspekt der Erfindung enthält in dem AC-
seitigen Stromdetektor der Halbleiter-Umrichtereinrichtung
der analoge Signaldetektionsschaltkreis einen U-Phasen-
Analogsignal-Detektionsschaltkreis zum Detektieren eines U-
Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; einen V-Phasen-Analogsignal-
Detektionsschaltkreis zum Detektieren eines V-Phasen-Analog-
Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
und einen W-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis zum
Detektieren eines W-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der
Grundlage des Synchronisiersignals.
Gemäss einem neunten Aspekt der Erfindung enthält in dem AC-
seitigen Stromdetektor der Halbleiter-Umrichtereinrichtung
der analoge U-Phasen-Signaldetektionsschaltkreis eine U-
Phasen-Abtasthaltevorrichtung zum Abtasten und Halten eines
U-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine U-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer U-
Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine U-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung zum Pulsbreitenmodulieren
des abgetasteten und gehaltenen U-Phasen-Analog-
Spannungssignals durch Verwenden der durch die U-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten U-Phasen-
Trägerwellen zum Ausgeben eines digitalen U-Phasen-Signals;
ein erstes nicht-optisches U-Phasen-Halbleiterelement zum
Übertragen des digitalen U-Phasen-Signals von einem ersten U-
Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten U-Phasen-
Energieversorgungssystem; eine U-Phasen-
Demodulationsvorrichtung zum Demodulieren des digitalen U-
Phasen-Signals, das zu dem zweiten U-Phasen-
Energieversorgungssystem übertragen wird, in eine analoges U-
Phasen-Signal; und ein zweites nicht-optisches U-Phasen-
Halbleiterelement zum Übertragen des Synchronisiersignals von
dem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem zu der U-
Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der U-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten U-Phasen-
Energieversorgungssystem; derart, dass der analoge V-Phasen-
Detektionsschaltkreis enthält: eine V-Phasen-
Abtasthaltevorrichtung zum Abtasten und Halten eines analogen
V-Phasen-Spannungsignals auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine V-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer V-
Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine V-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung für eine
Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen
analogen V-Phasen-Spannungssignals durch Verwenden der durch
die V-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten V-
Phasen-Tägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen V-Phasen-
Signals; ein erstes nicht-optisches V-Phasen-
Halbleiterelement zum Übertragen des digitalen V-Phasen-
Signals von einem ersten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu
einem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem; eine V-
Phasen-Demodulationsvorrichtung zum Demodulieren des
digitalen V-Phasen-Signals, das zu dem zweiten V-Phasen-
Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges V-
Phasen-Signal; und ein zweites nicht-optisches V-Phasen-
Halbleiterelement zum Übertragen des Synchronisiersignals von
dem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu der V-
Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der V-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten V-Phasen-
Energieversorgungssystem; und derart, dass der W-Phasen-
Analogsignal-Detektionsschaltkreis enthält: eine W-Phasen-
Abtasthaltevorrichtung zum Abtasten und Halten eines W-
Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine W-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer W-
Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des
Synchronisiersignals; eine W-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung für eine
Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen W-
Phasen-Analog-Spannungssignals durch Verwenden der durch die
W-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugen W-Phasen-
Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen W-Phasen-
Signals; ein erstes nicht-optisches W-Phasen-
Halbleiterelement zum Übertragen des digitalen W-Phasen-
Signals von einem ersten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu
einem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem; eine W-
Phasen-Demodulationsvorrichtung zum Demodulieren des
digitalen W-Phasen-Signals, das zu dem zweiten W-Phasen-
Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges W-
Phasen-Signal; und ein zweites nicht-optisches W-Phasen-
Halbleiterelement zum Übertragen des Synchronisierungssignals
von dem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu der W-
Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der W-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten W-Phasen-
Energieversorgungssystem.
Gemäss einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in
dem AC-seitigen Stromdetektor der Halbleiter-
Umrichtereinrichtung jedes der ersten U-Phasen, V-Phasen und
W-Phasen nicht-optischen Halbleiterelemente eine HVIC-Einheit
mit Umkehrpegelverschiebung und jedes der zweiten U-Phasen,
V-Phasen und W-Phasen nicht-optischen Halbleiterelemente ist
eine HVIC-Einheit mit Vorwärtspegelverschiebung.
Bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden
unter Bezug auf die Zeichnung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zum Darstellen der Struktur eines
Analogsignal-Detektionsschaltkreis der
Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Betriebs
des Analogsignal-Detektionsschaltkreis gemäss der
Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 3 eine Ansicht zum Darstellen der Struktur eines
Analogsignal-Detektionsschaltkreis gemäß der
Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Betriebs
des Analogsignal-Detektionsschaltkreis gemäss der
Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 5 eine Ansicht zum Darstellen der Struktur eines AC-
seitigen Stromdetektors einer Halbleiter-
Umrichtereinrichtung gemäss der Ausführungsform 3
der Erfindung;
Fig. 6 eine Ansicht zum Darstellen der Struktur eines
üblichen analogen Detektionsschaltkreis; und
Fig. 7 eine Ansicht zum Darstellen der Struktur eines
üblichen AC-seitigen Stromdetektors einer
Halbleiter-Umrichtereinrichtung.
Ein analoger Signaldetektionsschaltkreis gemäss der
Ausführungsform 1 dieser Erfindung wird unter Bezug auf die
Zeichnung beschrieben. Die Fig. 1 zeigt eine Ansicht zum
Darstellen der Struktur des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis der Ausführungsform 1 dieser Erfindung.
Es ist zu erwähnen, dass dieselben Bezugszeichen in der
jeweiligen Zeichnung dieselben oder ähnliche Abschnitte
bezeichnen.
In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1A einen
Analogsignal-Detektionsschaltkreis; 30 eine HVIC-Einheit mit
Umkehr- bzw. Rückwärtspegelverschiebung; 31 eine
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung; 32 eine
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung; und 33 eine
Demodulationsvorrichtung. Es ist zu erwähnen, dass die
anderen Komponenten mit den in Fig. 6 gezeigten
übereinstimmen.
Nun wird der Betrieb des Analogsignal-Detektionsschaltkreis
dieser Ausführungsform 1 unter Bezug auf die Zeichnung
beschrieben. Die Fig. 2 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zum
Darstellen des Betriebs des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis gemäss der Ausführungsform 1 dieser
Erfindung.
Die Seite eines Signaleingangsanschlusses 2 des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis 1A wird mit einem
Energieversorgungssystem 11 einer Energieversorgung Vrefin 6
und einem Referenzpotential GNDin4 betrieben, und die Seite
eines Signalausgabeanschlusses 3 wird mit einem
Energieversorgungssystem 12 einer Energieversorgungs VREFout
7 und eines Referenzpotentials GNDout 5 betrieben.
Die Pulsbreitenmodulationsvorrichtung 31 und die
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 sind in dem
Energieversorgungssystem 11 des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis 1A vorgesehen, und die
Demodulationsvorrichtung 33 ist in dem
Energieversorgungssystem 12 vorgesehen. Es wird eine
Signalübertragung von dem Energieversorgungssystem 11 zu dem
Energieversorgungssystem 12 durch die HVIC-Einheit mit
Rückwärtspegelverschiebung 30 ausgeführt.
Die Pulsbreitenmodulationsvorrichtung 31 bewirkt eine
Pulsbreitenmodulation eines analogen Signals, das bei dem
Signaleingangsanschluss 2 eingegeben wird, durch Verwenden
der Trägerwelle, die von der
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 erzeugt wird, und sie
gibt ein pulsbreitenmoduliertes digitales Signal aus. Dieses
digitale Signal wird von dem Energieversorgungssystem 11 zu
dem Energieversorgungssystem 12 über die HVIC-Einheit mit
Rückwärtspegelverschiebung 30 übertragen. Das zu dem
Energieversorgungssystem 12 übertragene digitale Signal wird
in ein analoges Signal durch die Demodulationsvorrichtung 33
demoduliert.
Als nächstes werden Signalformen in dem analogen
Detektionsschaltkreis 1A beschrieben. Die
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 erzeugt eine
Sägezahnwelle, wie im oberen Abschnitt von Fig. 2 gezeigt,
und zwar als Trägerwelle. Die Demodulationsvorrichtung 33 ist
ein primär passives Tiefpassfilter, das durch einen
Widerstand und einen Kondensator aufgebaut ist. Die
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung 31 gibt bei dem in Fig. 2
gezeigten zweiten Abschnitt eine Signalform in
Übereinstimmung mit der Logik aus, die in der folgenden
Gleichung (1) gezeigt ist.
In dem Fall, dass gilt analoge Signalamplitude
≧ Trägerwellenamplitude
Vrefin Ausgabepegel
in dem Fall, dass gilt analogen Signalamplitude
< Trägerwellenamplitude
GNDin Ausgabepegel (1)
≧ Trägerwellenamplitude
Vrefin Ausgabepegel
in dem Fall, dass gilt analogen Signalamplitude
< Trägerwellenamplitude
GNDin Ausgabepegel (1)
Wie oben beschrieben, wird es durch Umsetzen des analogen
Eingabesignals in das digitale Signal durch
Pulsbreitenmodulation, durch Übertragen des Signals zu dem
Energieversorgungssystem mit einem unterschiedlichen
Referenzpotential durch die HVIC-Einheit mit
Rückwärtspegelverschiebung 30 und Demodulieren des Signals
möglich, den Analogsignal-Detektionsschaltkreis 1A mit
unterschiedlichen Referenzpotentialen bei den
Eingangs/Ausgangsanschlüssen aufzubauen. Da dieser
Analogsignal-Detektionsschaltkreis 1A die Signalübertragung
zwischen den unterschiedlichen Referenzpotentialen durch
Verwendung der HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung 30
ausführt, lässt sich im Vergleich zu dem üblichen
Analogsignal-Detektionsschaltkreis 1, der unter Verwendung
des Photokopplers 10 oder eines Isolationsverstärkers
aufgebaut ist, die Zuverlässigkeit hoch ausbilden, und die
Lebensdauer kann lang ausgebildet sein.
Der Analogsignal-Detektionsschaltkreis dieser Ausführungsform
1 ist der Analogsignal-Detektionsschaltkreis 1A, bei dem das
Referenzpotential (GNDin) bei dem Signaleingangsanschluss 2
sich von dem Referenzpotential (GNDout) bei dem
Signalausgangsanschluss 3 unterscheidet. Der obige
Detektionsschaltkreis 1A wird durch die
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung 31 gebildet, für die
Pulsbreitenmodulation des analogen Signals bei dem
Signaleingangsanschluss 2 und der durch die
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 ausgegebenen Trägerwelle
sowie zum Ausgeben des digitalen Signals zu dem GNDin, ferner
der HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung 30 zum
Umsetzen des digitalen Signals zu dem GNDin in das digitale
Signal zu dem GNDout und zum Ausgeben des Signals, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass es durch das nicht-optische
Halbleiterelement gebildet ist, und die
Demodulationsvorrichtung 33 zum Demodulieren des digitalen
Signals zu dem GNDout in das analoge Signal bei dem
Signalausgangsanschluss 3. Demnach wird es möglich, eine
analoge Signaldetektion durchzuführen, bei der GNDin und
GNDout unterschiedlich zueinander sind.
D. h., gemäss dieser Ausführungsform 1 ist der Analogsignal-
Detektionsschaltkreis mit unterschiedlichen
Eingangs/Ausgangs-Referenzpotentialen so aufgebaut, dass das
analoge Signal in das pulsbreitenmodulierte digitale Signal
umgesetzt ist, mit dem Trägerwellensignal bei dem
eingangsseitigen Referenzpotential, und das Signal wird in
das digitale Signal umgesetzt, zu dem ausgangsseitigen
Referenzpotential durch Verwendung der HVIC-Einheit 30 mit
Rückwärtspegelverschiebung, und es wird in das analogen
Signal demoduliert. Demnach ist es ohne Verwendung des
Photokopplers eines optischen Halbleiterelements oder des
Isolierverstärkers möglich, den Analogsignal-
Detektionsschaltkreis mit hoher Zuverlässigkeit und langer
Lebensdauer und unterschiedlichen Eingangs/Ausgangs-
Referenzpotentialen zu realisieren.
Ein analoger Signaldetektionsschaltkreis gemäss der
Ausführungsform 2 dieser Erfindung wird unter Bezug auf die
Zeichnung beschrieben. Die Fig. 3 zeigt eine Ansicht zum
Darstellen der Struktur der Analogsignal-
Detektionsschaltkreis der af 2 dieser Erfindung.
In der Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1B einen
Analogsignal-Detektionsschaltkreis; 34 eine HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung; 35 eine Synchronisiersignal-
Erzeugungsvorrichtung; und 36 eine Abtasthaltevorrichtung.
Die anderen Komponenten stimmen mit den in Fig. 1 gezeigten
überein.
Als nächstes wird der Betrieb des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis der Ausführungsform 2 unter Bezug auf
die Zeichnung beschrieben. Die Fig. 4 zeigt ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Betriebs des
Analogsignal-Detektionsschaltkreis der Ausführungsform 2
dieser Erfindung.
Ähnlich zu der Ausführungsform 1 wird bei dem Analogsignal-
Detektionsschaltkreis 1B die Seite eines
Signaleingangsanschlusses 2 mit einem
Energieversorgungssystem 11 einer Energieversorgung Verfin 6
und einem Referenzpotential GNDin 4 betrieben, und die Seite
des Signalausgangsanschlusses wird mit einem
Energieversorgungssystem 12 einer Energieversorgung Vrefout 7
und einem Referenzpotential GNDout 5 betrieben. Bei der
Ausführungsform 1 ist, zusätzlich zu den strukturellen
Elementen der Ausführungsform 1, die Abtasthaltevorrichtung
36 in dem Energieversorgungssystem 11 des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis 1B vorgesehen, und die
Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung 35 ist in dem
Energieversorgungssystem 12 vorgesehen. Ein
Synchronisiersignal wird über die HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung 34 von dem Energieversorgungssystem
12 zu dem Energieversorgungssystem 11 übertragen.
Das von der Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung 35
erzeugte Synchronisiersignal wird als Demodulationsstart-
Triggersignal der Demodulationsvorrichtung 33 ausgebildet,
und es wird zu dem Energieversorgungssystem 11 über die HVIC-
Einheit mit Vorwärtspegelverschiebung 34 übertragen, so dass
das Signal als Synchronisiersignal der Abtasthaltevorrichtung
36 ausgebildet ist, sowie als Synchronisiersignal der
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32.
Die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 gibt eine
Trägerwelle synchron zu einer Flanke des Synchronisiersignals
aus. Ein bei dem Signaleingangsanschluss 2 eingegebenes
analoges Signal wird in ein abgetastetes und gehaltenes
Signal durch die Abtasthaltevorrichtung 36 umgesetzt, auf der
Grundlage des Synchronisiersignals. Dieses abgetastete und
gehaltene analoge Signal wird durch die
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung 31 pulsbreitenmoduliert,
unter Verwendung der Trägerwelle, die von der
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 mit demselben Verfahren
wie bei der Ausführungsform 1 ausgegeben wird, zum Bilden
eines pulsbreitenmodulierten digitalen Signals. Anschließend
wird durch eine HVIC-Einheit 30 mit
Rückwärtspegelverschiebung dieses digitale Signal von dem
Energieversorgungssystem 11 zu dem Energieversorgungssystem
12 übertragen. Das zu dem Energieversorgungssystem 12
übertragene digitale Signal wird in ein analoges Signal durch
die Demodulationsvorrichtung 33 demoduliert.
Als nächstes werden die Signalformen des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis 1B beschrieben. Die Fig. 4 zeigt
Signalformen in dem Fall, in dem die Synchronisiersignal-
Erzeugungsvorrichtung 35 das Synchronisiersignal durch einen
Interrupt-Betrieb eines Mikroprozessors erzeugt, und die
Demodulationsvorrichtung 33 ist mit einem Zeitgeber und eine
Eingabeerfassung aufgebaut, die Abtasthaltevorrichtung 36 ist
mit einem Halteelement nullter Ordnung aufgebaut, und die
Trägerwelle ist als Sägezahnwelle ausgebildet.
Wie oben beschrieben, werde die Abtasthaltevorrichtung 36,
die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32 und die
Demodulationsvorrichtung 33 durch das von der
Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung 35 ausgegebene
Synchronisiersignal betrieben. Demnach wird, im Vergleich zu
dem bei dem Signaleingangsanschluss 2 eingegebenen
Analogsignal das bei dem Signalausgangsanschluss 3
wiederhergestellte Analogsignal ein Signal mit einer Totzeit,
die eindeutig der Frequenz des Synchronisiersignals
zugeordnet ist, und in dem Fall, in dem eine digitale
Steuerung unter Einsatz dieses Signals erfolgt, wird es
möglich, einfach eine Korrektur der Totzeit auszuführen.
Gemäss dem Analogsignal-Detektionsschaltkreis der
Ausführungsform 2 erzeugt in dem Analogsignal-
Detektionsschaltkreis der Ausführungsform 1 die
Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung 35 das
Synchronisiersignal gemäss dem GNDout 5, und das
Synchronisiersignal gemäss dem GNDout 5 wird als
Demodulationsstarttrigger für die Demodulationsvorrichtung 33
vorgesehen; die HVIC-Einheit mit Vorwärtspegelverschiebung
34, die durch die Ausbildung aus einem nicht-optischen
Halbleiterelement gekennzeichnet ist, setzt das
Synchronisiersignal bei GNDout 5 in das Synchronisiersignal
bei GNDin um, und das Synchronisiersignal bei GNDin wird als
Synchronisiersignal der Trägerwellenerzeugungsvorrichtung 32
ausgebildet, und es wird als Synchronisiersignal der
Abtasthaltevorrichtung zum Abtasten und Halten des analogen
Signals bei dem Signaleingangsanschluss 2 ausgebildet.
Demnach lässt sich die Totzeit des analogen Signals bei dem
Signalausgangsanschluss 3 zu dem Analogsignal bei dem
Signaleingangsanschluss 2 fest ausbilden.
D. h., gemäss dieser Ausführungsform 2 ist der analoge
Signaldetektionsschaltkreis mit unterschiedlichen
Eingangs/Ausgangs-Referenzpotentialen so aufgebaut, dass das
Analogsignal in ein pulsbreitenmoduliertes digitales Signal
mit einem Trägersignal bei dem eingangsseitigen
Referenzpotential umgesetzt wird, und das Signal wird in das
Signal bei dem ausgangsseitigen Referenzpotential unter
Verwendung der HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung 30
aus dem nicht-optischen Halbleiterelement umgesetzt, und es
wird in das analoge Signal demoduliert, und ferner wird das
Synchronisiersignal bei dem ausgangsseitigen
Referenzpotential erzeugt, und dieses Signal wird der
Demodulationsstarttrigger, und es wird in das
Synchronisiersignal bei dem eingangsseitigen
Referenzpotential durch die HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung 34 des nicht-optischen
Halbleiterelements umgesetzt, und dieses Signal bildet den
Abtasthaltezeitablauf für das analoge Eingangssignal, und es
wird das Phasensynchronisiersignal des Trägerwellensignals,
so dass die bei dem Analogsignal-Detektionsschaltkreis
erzeugte Totzeit fixiert ausgebildet sein kann. Demnach wird
es in dem Fall, in dem die digitale Steuerung durch
Verwendung des Ausgangssignals des Analogsignal-
Detektionsschaltkreis durchgeführt wird, möglich, einfach die
Totzeit zu korrigieren.
Ein AC-seitiger Stromdetektor für eine
Halbleiterumrichtereinrichtung nach der Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnung
beschrieben. Die Fig. 5 zeigt eine Ansicht zum Darstellen der
Struktur des AC-seitigen Stromdetektors gemäss der
Ausführungsform 3 der Erfindung für die
Halbleiterumrichtereinrichtung unter Verwendung des
Analogsignal-Detektionsschaltkreis der Ausführungsform 2.
In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1Ba einen analogen U-
Phasen-Signaldetektionsschaltkreis; 1Bb einen analogen V-
Phasen-Signaldetektionsschaltkreis; und 1Bc einen analogen W-
Phasen-Signaldetektionsschaltkreis.
Übrigens bezeichnet in der Zeichnung das Bezugszeichen 30a
eine U-Phasen HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung;
30b eine V-Phasen HVIC-Einheit mit
Rückwärtspegelverschiebung; 30c eine W-Phasen-HVIC-Einheit
mit Rückwärtspegelverschiebung; 31a eine U-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung; 31b eine V-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung; 31c eine W-Phasen-
Pulsbreitenmodulationsvorrichtung; 32a eine U-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung; 32b eine V-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung; 32c eine W-Phasen-
Trägerwellenerzeugungsvorrichtung; 33a eine U-Phasen-
Demodulationsvorrichtung; 33b eine V-Phasen-
Demodulationsvorrichtung; 33c eine W-Phasen-
Demodulationsvorrichtung; 34a eine U-Phasen-HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung; 34b eine V-Phasen-HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung; 34c eine W-Phasen-HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung; 36a eine U-Phasen-
Abtasthaltevorrichtung; 36b eine V-Phasen-
Abtasthaltevorrichtung; und 36c eine W-Phasen-
Abtasthaltevorrichtung. Die anderen Komponenten sind
dieselben wie diejenigen der Fig. 3 und der Fig. 7.
Als nächstes wird der Betrieb des AC-seitigen Stromdetektors
der Halbleiterumrichtereinrichtung gemäss der Ausführungsform
3 unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt, bewirkt eine
Halbleiterumrichtereinrichtung 15 ein Umrichten der
elektrischen DC-Energie von einer nicht gezeigten
Energieversorgungseinrichtung in eine elektrische AC-Energie,
und sie führt diese einer Last 14 zu. Beispielsweise ist die
Halbleiterumrichtereinrichtung 15 ein Wechselrichter, und die
Last 14 ist ein elektrischer Dreiphasen-AC-Motor.
In diesem Zeitpunkt erfolgt das Umsetzen von der elektrischen
DC-Energie in die elektrische AC-Energie durch Schalten der
Schaltelemente zum Bilden eines Leistungselements in der
Halbleiterumrichtereinrichtung 15. Das Leistungselement wird
durch Schaltelemente 16a bis 16f und Schwungraddioden 17a bis
17f gebildet. Allgemein wird in der
Halbleiterumrichtereinrichtung 15 durch Detektion der U-
Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme das Schaltsteuern der
Umschaltelemente und der Schutz des Leistungselements
ausgeführt.
Der AC-seitige Stromdetektor 18 bewirkt ein Umsetzen der U-
Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme in Spannungssignale
durch Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtungen 13a bis 13c.
Beispielsweise sind die Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtungen
13a bis 13c Shunt-Widerstände. Die Ausgangssignale der
Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtungen 13a bis 13c werden
jeweils mit unterschiedlichen Energieversorgungssystemen 11a,
11b und 11c betrieben. Die jeweiligen analogen U-Phasen-, V-
Phasen- und W-Phasen-Signaldetektionsschaltkreise 1Ba bis 1Bc
haben dieselbe Funktion und Struktur wie bei der
Ausführungsform 2, und sie führen denselben Betrieb durch.
Gemäss der Ausführungsform 3 sind die
Signalausgangsanschlüsse 3a bis 3c der jeweiligen analogen U-
Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Signaldetektionsschaltkreise
1Ba bis 1Bc aufbauend auf derselben Energieversorgung 12
aufgebaut, und die Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung
35 ist in eine Einheit konzentriert. Hierdurch wird es
möglich, die Betriebabläufe der jeweiligen U-Phasen-, V-
Phasen- und W-Phasen-Abtasthaltevorrichtungen 36a bis 36c,
der Trägerwellenerzeugungsvorrichtungen 32a bis 32c und der
Demodulationsvorrichtungen 33a bis 33c zu synchronisierern.
Wie oben beschrieben, sind aufgrund der Tatsache, dass durch
die Halbleiterumrichtereinrichtung 15 ausgegebene Ströme mit
derselben Synchronisierung abgetastet sind und dass digitale
Signale, die durch die Trägerwelle derselben Phase
pulsbreitenmoduliert wurden, mit derselben Synchronisierung
demoduliert werden, AC-seitige Stromdetektionswerte bei den
jeweiligen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen
Signalausgangsanschlüssen 3a bis 3c Signale mit der Totzeit,
die eindeutig der Frequenz des Synchronisiersignals
zugeordnet sind, und eine Detektionsphasenverschiebung
zwischen der U-Phase, V-Phase und W-Phase tritt nicht auf.
In dem Fall, in dem mit hohem Leistungsvermögen eine digitale
Steuerung der Last 14 (beispielsweise eine Vektorsteuerung
eines elektrischen AC-Motors oder eine Steuerung mit hohem
Leistungsfaktor eines PWM Umrichters) unter Verwendung dieses
Signals durchgeführt wird, lässt sich die Korrektur der
Totzeit einfach ausführen, und da keine
Detektionsphasenverschiebung zwischen den jeweiligen Phasen
vorliegt, wird es möglich, das Steuersystem mit hohem
Leistungsumfang ohne fehlerhaftem Detektieren einer anormalen
Komponente zu strukturieren.
Der AC-seitige Stromdetektor der
Halbleiterumrichtereinrichtung der Ausführungsform 3 enthält
die Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtungen 13a bis 13c zum
Umsetzen des Detektionsobjekts der AC-Stromwerte in
Spannungssignale bei den jeweiligen AC-seitigen Phasen, und
die Analogsignal-Detektionsschaltkreise 1Ba bis 1Bc der
Ausführungsform 2, und ferner sind bei allen Phasen der AC-
Seite die Referenzpotentiale der Demodulationsvorrichtungen
33a bis 33c der Analogsignal-Detektionsschaltkreise 1Ba bis
1Bc und der Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung 35
gemeinsam ausgebildet, und Schaltungen zum Erzeugen des
Synchronisiersignals sind in eine Synchronisiersignal-
Erzeugungsvorrichtung 35 konzentriert. Demnach lässt sich die
Detektions-Totzeit fest ausbilden, und die
Detektionsphasenverzögerung bei den jeweiligen AC-seitigen
Phasen kann fest ausgebildet sein.
D. h., gemäss dieser Ausführungsform 3 wird ein derartige
Struktur vorgeschlagen, dass die Analogsignal-
Detektionsschaltkreise der Ausführungsform 2 für sämtliche
AC-seitigen Phasen des AC-seitigen Stromdetektors der
Halbleiterumrichtereinrichtung verwendet werden, und ferner
sind alle ausgangsseitigen Referenzpotentiale aller Phasen
gemeinsam ausgebildet und die Synchronisiersignal-
Erzeugungsvorrichtung ist in eine Einheit konzentriert.
Demnach lässt sich die Detektions-Totzeit des AC-seitigen
Stromdetektors und die Detektions-Phasenverzögerung der
jeweiligen AC-seitigen Phasen fest ausbilden, und in dem
Fall, in dem eine digitale Steuerung durch Verwendung des
Ausgangssignals des AC-seitigen Stromdetektors ausgeführt
wird, wird es möglich, einfach eine Korrektur der Totzeit und
der Phasenverzögerung auszuführen.
Claims (10)
1. Analoger Signaldetektionsschaltkreis (1A, 1B),
enthaltend:
eine Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32) zum Erzeugen einer Trägerwelle;
eine Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31) für die Pulsbreitenmodulation eines von einem Signaleingangsanschluss (2) eingegeben Analogsignals durch Verwenden der von der Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen Signals;
ein erstes nicht-optisches Halbleiterelement (30) zum Übertragen des digitalen Signals von einem ersten Energieversorgungssystem (11) zu einem zweiten Energieversorgungssystem (12); und
eine Demodulationsvorrichtung (33) zum Demodulieren des zu dem zweiten Energieversorgungssystem übertragenen digitalen Signals in ein analoges Signal und zum Ausgeben desselben zu einem Signalausgangsanschluss (3).
eine Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32) zum Erzeugen einer Trägerwelle;
eine Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31) für die Pulsbreitenmodulation eines von einem Signaleingangsanschluss (2) eingegeben Analogsignals durch Verwenden der von der Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen Signals;
ein erstes nicht-optisches Halbleiterelement (30) zum Übertragen des digitalen Signals von einem ersten Energieversorgungssystem (11) zu einem zweiten Energieversorgungssystem (12); und
eine Demodulationsvorrichtung (33) zum Demodulieren des zu dem zweiten Energieversorgungssystem übertragenen digitalen Signals in ein analoges Signal und zum Ausgeben desselben zu einem Signalausgangsanschluss (3).
2. Analoger Signaldetektionsschaltkreis nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass er ferner enthält:
eine Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung (35) zum Erzeugen eines Synchronisiersignals;
ein zweites nicht-optisches Halbleiterelement (34) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten Energieversorgungssystem zu dem ersten Energieversorgungssystem; und
eine Abtasthaltevorrichtung (36) zum Abtasten und Halten eines von dem Signaleingabeanschluss eingegebenen analogen Signal auf der Grundlage des zu dem ersten Energieversorgungssystems übertragenen Synchronisiersignal, derart, dass
die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32) die Trägerwelle auf der Grundlage des zu dem ersten Energieversorgungssystem übertragenen Synchronisiersignals erzeugt;
die Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31) eine Pulsbreitenmodulierung des abgetasteten gehaltenen analogen Spannungssignals durchführt, durch Verwenden der durch die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle, und dass sie das digitale Signal ausgibt; und
die Demodulationsvorrichtung (33) das zu dem zweiten Energieversorgungssystem übertragene digitale Signal in ein analoges Signal demoduliert, auf der Grundlage des von der Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung erzeugten Synchronisiersignals, und dass sie dieses an den Signalausgangsanschluss abgibt.
eine Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung (35) zum Erzeugen eines Synchronisiersignals;
ein zweites nicht-optisches Halbleiterelement (34) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten Energieversorgungssystem zu dem ersten Energieversorgungssystem; und
eine Abtasthaltevorrichtung (36) zum Abtasten und Halten eines von dem Signaleingabeanschluss eingegebenen analogen Signal auf der Grundlage des zu dem ersten Energieversorgungssystems übertragenen Synchronisiersignal, derart, dass
die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32) die Trägerwelle auf der Grundlage des zu dem ersten Energieversorgungssystem übertragenen Synchronisiersignals erzeugt;
die Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31) eine Pulsbreitenmodulierung des abgetasteten gehaltenen analogen Spannungssignals durchführt, durch Verwenden der durch die Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten Trägerwelle, und dass sie das digitale Signal ausgibt; und
die Demodulationsvorrichtung (33) das zu dem zweiten Energieversorgungssystem übertragene digitale Signal in ein analoges Signal demoduliert, auf der Grundlage des von der Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung erzeugten Synchronisiersignals, und dass sie dieses an den Signalausgangsanschluss abgibt.
3. Analoger Signaldetektionsschaltkreis nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste nicht-optische
Halbleiterelement eine HVIC-(Engl.: high voltage
integrated circuit)-Einheit mit einer
Rückwärtspegelverschiebung ist.
4. Analoger Signaldetektionsschaltkreis nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite nicht-optische
Halbleiterelement eine HVIC-Einheit mit
Vorwärtspegelverschiebung ist.
5. Analoger Signaldetektionsschaltkreis nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Demodulationsvorrichtung ein primär passives
Tiefpassfilter ist, das durch einen Widerstand und einen
Kondensator gebildet ist.
6. AC-seitiger Stromdetektor (18) für eine
Halbleiterumrichtereinrichtung (15), enthaltend:
eine Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13a-c) zum Umsetzen eines von der Halbleiterumrichtereinrichtung ausgegebenen Phasenstroms einer AC-Energie in ein Spannungssignal;
eine Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung (35) zum Erzeugen eines Synchronisiersignals; und
einen Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Ba-c) mit unterschiedlichen Eingangs/Ausgangs-Referenzpotentialen zum Detektieren einer analogen Signalspannung auf der Grundlage des Synchronisiersignals.
eine Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13a-c) zum Umsetzen eines von der Halbleiterumrichtereinrichtung ausgegebenen Phasenstroms einer AC-Energie in ein Spannungssignal;
eine Synchronisiersignal-Erzeugungsvorrichtung (35) zum Erzeugen eines Synchronisiersignals; und
einen Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Ba-c) mit unterschiedlichen Eingangs/Ausgangs-Referenzpotentialen zum Detektieren einer analogen Signalspannung auf der Grundlage des Synchronisiersignals.
7. AC-seitiger Stromdetektor für eine Halbleiter-
Umrichtereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strom/Spannungs-
Umsetzvorrichtung enthält:
eine U-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13a) zum Umsetzen eines U-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal;
eine V-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13b) zum Umsetzen eines V-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal; und
eine W-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13c) zum Umsetzen eines W-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal.
eine U-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13a) zum Umsetzen eines U-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal;
eine V-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13b) zum Umsetzen eines V-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal; und
eine W-Phasen Strom/Spannungs-Umsetzvorrichtung (13c) zum Umsetzen eines W-Phasenstroms der AC-Energie in ein Spannungssignal.
8. AC-seitiger Stromdetektor einer Halbleiter-
Umrichtereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Analogsignal-
Detektionsschaltkreis enthält:
einen U-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Ba) zum Detektieren eines U-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
einen V-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bb) zum Detektieren eines V-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals; und
einen W-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bc) zum Detektieren eines W-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals.
einen U-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Ba) zum Detektieren eines U-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
einen V-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bb) zum Detektieren eines V-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals; und
einen W-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bc) zum Detektieren eines W-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals.
9. AC-seitiger Stromdetektor für eine
Halbleiterumrichtereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der U-Phasen-Analogsignal-
Detektionsschaltkreis (1Ba) enthält:
eine U-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36a) zum Abtasten und Halten eines U-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine U-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32a) zum Erzeugen einer U-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine U-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31a) zum Pulsbreitenmodulieren des abgetasteten und gehaltenen U-Phasen-Analog-Spannungssignals durch Verwenden der durch die U-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten U-Phasen- Trägerwellen zum Ausgeben eines digitalen U-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches U-Phasen-Halbleiterelement (30a) zum Übertragen des digitalen U-Phasen-Signals von einem ersten U-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine U-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33a) zum Demodulieren des digitalen U-Phasen-Signals, das zu dem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in eine analoges U-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches U-Phasen-Halbleiterelement (34a) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem zu der U- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der U-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten U- Phasen-Energieversorgungssystem; derart, dass
der analoge V-Phasen-Detektionsschaltkreis (1Bb) enthält:
eine V-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36b) zum Abtasten und Halten eines analogen V-Phasen-Spannungsignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine V-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32b) zum Erzeugen einer V-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine V-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31b) für eine Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen analogen V-Phasen-Spannungssignals durch Verwenden der durch die V-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten V-Phasen- Tägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen V-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches V-Phasen-Halbleiterelement (30b) zum Übertragen des digitalen V-Phasen-Signals von einem ersten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine V-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33b) zum Demodulieren des digitalen V-Phasen-Signals, das zu dem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges V-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches V-Phasen-Halbleiterelement (34b) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu der V- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der V-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten V- Phasen-Energieversorgungssystem; und derart, dass
der W-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bc) enthält:
eine W-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36c) zum Abtasten und Halten eines W-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine W-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32c) zum Erzeugen einer W-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine W-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31c) für eine Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen W-Phasen-Analog-Spannungssignals durch Verwenden der durch die W-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugen W-Phasen- Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen W-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches W-Phasen-Halbleiterelement (30c) zum Übertragen des digitalen W-Phasen-Signals von einem ersten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine W-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33c) zum Demodulieren des digitalen W-Phasen-Signals, das zu dem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges W-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches W-Phasen-Halbleiterelement (34c) zum Übertragen des Synchronisierungssignals von dem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu der W- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der W-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten W- Phasen-Energieversorgungssystem.
eine U-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36a) zum Abtasten und Halten eines U-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine U-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32a) zum Erzeugen einer U-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine U-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31a) zum Pulsbreitenmodulieren des abgetasteten und gehaltenen U-Phasen-Analog-Spannungssignals durch Verwenden der durch die U-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten U-Phasen- Trägerwellen zum Ausgeben eines digitalen U-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches U-Phasen-Halbleiterelement (30a) zum Übertragen des digitalen U-Phasen-Signals von einem ersten U-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine U-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33a) zum Demodulieren des digitalen U-Phasen-Signals, das zu dem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in eine analoges U-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches U-Phasen-Halbleiterelement (34a) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten U-Phasen-Energieversorgungssystem zu der U- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der U-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten U- Phasen-Energieversorgungssystem; derart, dass
der analoge V-Phasen-Detektionsschaltkreis (1Bb) enthält:
eine V-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36b) zum Abtasten und Halten eines analogen V-Phasen-Spannungsignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine V-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32b) zum Erzeugen einer V-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine V-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31b) für eine Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen analogen V-Phasen-Spannungssignals durch Verwenden der durch die V-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugten V-Phasen- Tägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen V-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches V-Phasen-Halbleiterelement (30b) zum Übertragen des digitalen V-Phasen-Signals von einem ersten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine V-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33b) zum Demodulieren des digitalen V-Phasen-Signals, das zu dem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges V-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches V-Phasen-Halbleiterelement (34b) zum Übertragen des Synchronisiersignals von dem zweiten V-Phasen-Energieversorgungssystem zu der V- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der V-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten V- Phasen-Energieversorgungssystem; und derart, dass
der W-Phasen-Analogsignal-Detektionsschaltkreis (1Bc) enthält:
eine W-Phasen-Abtasthaltevorrichtung (36c) zum Abtasten und Halten eines W-Phasen-Analog-Spannungssignals auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine W-Phasen-Trägerwellenerzeugungsvorrichtung (32c) zum Erzeugen einer W-Phasen-Trägerwelle auf der Grundlage des Synchronisiersignals;
eine W-Phasen-Pulsbreitenmodulationsvorrichtung (31c) für eine Pulsbreitenmodulation des abgetasteten und gehaltenen W-Phasen-Analog-Spannungssignals durch Verwenden der durch die W-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung erzeugen W-Phasen- Trägerwelle und zum Ausgeben eines digitalen W-Phasen- Signals;
ein erstes nicht-optisches W-Phasen-Halbleiterelement (30c) zum Übertragen des digitalen W-Phasen-Signals von einem ersten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu einem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem;
eine W-Phasen-Demodulationsvorrichtung (33c) zum Demodulieren des digitalen W-Phasen-Signals, das zu dem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem übertragen wird, in ein analoges W-Phasen-Signal; und
ein zweites nicht-optisches W-Phasen-Halbleiterelement (34c) zum Übertragen des Synchronisierungssignals von dem zweiten W-Phasen-Energieversorgungssystem zu der W- Phasen-Abtasthaltevorrichtung und der W-Phasen- Trägerwellenerzeugungsvorrichtung in dem ersten W- Phasen-Energieversorgungssystem.
10. AC-seitiger Stromdetektor für eine Halbleiter-
Umrichtereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass
jedes der ersten, nicht-optischen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen Halbleiterelemente eine HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung ist, und
jedes der zweiten nicht-optischen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Halbleiterelemente eine HVIC-Einheit mit Vorwärtspegelverschiebung ist.
jedes der ersten, nicht-optischen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen Halbleiterelemente eine HVIC-Einheit mit Rückwärtspegelverschiebung ist, und
jedes der zweiten nicht-optischen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Halbleiterelemente eine HVIC-Einheit mit Vorwärtspegelverschiebung ist.
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10027092A1 true DE10027092A1 (de) | 2001-06-21 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10027092A Expired - Fee Related DE10027092C2 (de) | 1999-11-24 | 2000-05-31 | Analoger Signaldetektionsschaltkreis und Verwendung desselben in einem Stromdetektor |
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---|---|
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JP (1) | JP2001147243A (de) |
DE (1) | DE10027092C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10204423A1 (de) * | 2002-02-04 | 2003-08-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Stromsensorverstärker |
DE102010006227A1 (de) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Gesellschaft für Antriebs- und Energietechnik Regelungs- und Automatisierungssysteme mbH (AERAS-GmbH), 38678 | Stromsensoreinheit und Verfahren zur Signal- und/oder Datenübertragung |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4319362B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2009-08-26 | 三菱電機株式会社 | 逆レベルシフト回路およびパワー用半導体装置 |
US6906500B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-06-14 | Fyre Storm, Inc. | Method of operating a switching power converter |
JP4397697B2 (ja) * | 2004-01-15 | 2010-01-13 | 三菱電機株式会社 | 出力回路 |
EP2155197A4 (de) * | 2007-03-09 | 2011-10-12 | Link Medicine Corp | Behandlung von lysosomalen speicherkrankheiten |
EP2330870A1 (de) * | 2009-08-28 | 2011-06-08 | Freescale Semiconductor, Inc. | Probenauslösungsvorrichtung und Verfahren dafür |
DE102010001181A1 (de) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung in einem mehrphasigen Stromnetz |
US8446943B2 (en) * | 2010-04-23 | 2013-05-21 | Renesas Electronics America Inc. | Communication over power lines |
US9570678B1 (en) | 2010-06-08 | 2017-02-14 | Crossbar, Inc. | Resistive RAM with preferental filament formation region and methods |
US9601692B1 (en) | 2010-07-13 | 2017-03-21 | Crossbar, Inc. | Hetero-switching layer in a RRAM device and method |
US8946046B1 (en) | 2012-05-02 | 2015-02-03 | Crossbar, Inc. | Guided path for forming a conductive filament in RRAM |
US8411485B2 (en) | 2010-06-14 | 2013-04-02 | Crossbar, Inc. | Non-volatile variable capacitive device including resistive memory cell |
US9013911B2 (en) | 2011-06-23 | 2015-04-21 | Crossbar, Inc. | Memory array architecture with two-terminal memory cells |
US8884261B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-11-11 | Crossbar, Inc. | Device switching using layered device structure |
US8569172B1 (en) | 2012-08-14 | 2013-10-29 | Crossbar, Inc. | Noble metal/non-noble metal electrode for RRAM applications |
DE102010039667A1 (de) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Hausgeräts und entsprechendes Verfahren |
US8315079B2 (en) | 2010-10-07 | 2012-11-20 | Crossbar, Inc. | Circuit for concurrent read operation and method therefor |
USRE46335E1 (en) | 2010-11-04 | 2017-03-07 | Crossbar, Inc. | Switching device having a non-linear element |
US8502185B2 (en) | 2011-05-31 | 2013-08-06 | Crossbar, Inc. | Switching device having a non-linear element |
US8426306B1 (en) | 2010-12-31 | 2013-04-23 | Crossbar, Inc. | Three dimension programmable resistive random accessed memory array with shared bitline and method |
US9620206B2 (en) | 2011-05-31 | 2017-04-11 | Crossbar, Inc. | Memory array architecture with two-terminal memory cells |
US8619459B1 (en) | 2011-06-23 | 2013-12-31 | Crossbar, Inc. | High operating speed resistive random access memory |
US8946669B1 (en) | 2012-04-05 | 2015-02-03 | Crossbar, Inc. | Resistive memory device and fabrication methods |
US9627443B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-04-18 | Crossbar, Inc. | Three-dimensional oblique two-terminal memory with enhanced electric field |
US9059705B1 (en) | 2011-06-30 | 2015-06-16 | Crossbar, Inc. | Resistive random accessed memory device for FPGA configuration |
US9564587B1 (en) | 2011-06-30 | 2017-02-07 | Crossbar, Inc. | Three-dimensional two-terminal memory with enhanced electric field and segmented interconnects |
US9166163B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-10-20 | Crossbar, Inc. | Sub-oxide interface layer for two-terminal memory |
US9058865B1 (en) | 2011-06-30 | 2015-06-16 | Crossbar, Inc. | Multi-level cell operation in silver/amorphous silicon RRAM |
CN103257265B (zh) * | 2012-02-16 | 2015-07-08 | 扬智科技股份有限公司 | 电子装置、唤醒时间检测电路及方法 |
US9685608B2 (en) | 2012-04-13 | 2017-06-20 | Crossbar, Inc. | Reduced diffusion in metal electrode for two-terminal memory |
US8658476B1 (en) | 2012-04-20 | 2014-02-25 | Crossbar, Inc. | Low temperature P+ polycrystalline silicon material for non-volatile memory device |
US9001552B1 (en) | 2012-06-22 | 2015-04-07 | Crossbar, Inc. | Programming a RRAM method and apparatus |
US9741765B1 (en) | 2012-08-14 | 2017-08-22 | Crossbar, Inc. | Monolithically integrated resistive memory using integrated-circuit foundry compatible processes |
US9583701B1 (en) | 2012-08-14 | 2017-02-28 | Crossbar, Inc. | Methods for fabricating resistive memory device switching material using ion implantation |
JP5304967B1 (ja) * | 2012-09-20 | 2013-10-02 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
US9576616B2 (en) | 2012-10-10 | 2017-02-21 | Crossbar, Inc. | Non-volatile memory with overwrite capability and low write amplification |
DE102013202788A1 (de) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | Schneider Electric Industries Sas | Vorrichtung zur Auswertung von elektrischen Eingangssignalen |
US8866326B1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Interleaved motor controllers for an electric taxi system |
CN103308848B (zh) * | 2013-05-24 | 2016-04-06 | 上海奔赛电子科技发展有限公司 | 高压集成电路vs瞬态负压耐受能力测试装置及方法 |
CN104904108B (zh) | 2013-06-25 | 2017-06-30 | 富士电机株式会社 | 信号传递电路 |
US10290801B2 (en) | 2014-02-07 | 2019-05-14 | Crossbar, Inc. | Scalable silicon based resistive memory device |
CN104515900A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-15 | 广州一康医疗设备实业有限公司 | 一种断电报警装置 |
US10770966B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-09-08 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Power factor correction circuit and method including dual bridge rectifiers |
US10277115B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-04-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Filtering systems and methods for voltage control |
US10656026B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-05-19 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Temperature sensing circuit for transmitting data across isolation barrier |
US9933842B2 (en) | 2016-04-15 | 2018-04-03 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Microcontroller architecture for power factor correction converter |
US10763740B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-09-01 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Switch off time control systems and methods |
US10305373B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-05-28 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Input reference signal generation systems and methods |
US10284132B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-05-07 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Driver for high-frequency switching voltage converters |
US11190176B2 (en) | 2020-03-09 | 2021-11-30 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Method and signal analysis instrument for analyzing a pulse modulated signal |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56117577A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
GB2190754A (en) * | 1986-04-11 | 1987-11-25 | Hitachi Ltd | Load current detecting device for pulse width modulation inverter |
DE3841491A1 (de) * | 1987-12-16 | 1989-07-13 | Barmag Barmer Maschf | Verfahren und vorrichtung zur strom- und/oder spannungsbegrenzung von leistungselektronischen bauteilen oder geraeten |
JP2656370B2 (ja) * | 1990-05-31 | 1997-09-24 | 株式会社東芝 | 過大電流検出装置 |
US5483167A (en) * | 1992-09-08 | 1996-01-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computer controlled ground detecting method for inverter unit and apparatus therefor |
WO1994008392A1 (en) * | 1992-10-06 | 1994-04-14 | Fanuc Ltd | Method of motor driving control |
US5450306A (en) * | 1992-12-07 | 1995-09-12 | Square D Company | Closed loop pulse width modulator inverter with volt-seconds feedback control |
DE69536081D1 (de) * | 1994-07-01 | 2010-07-22 | Sharp Kk | Klimaanlage |
JP3271478B2 (ja) * | 1995-07-19 | 2002-04-02 | 松下電器産業株式会社 | 電流指令型pwmインバータ |
JP3430769B2 (ja) * | 1996-01-31 | 2003-07-28 | 松下電器産業株式会社 | 電流指令型pwmインバータ |
JP3786142B2 (ja) | 1996-08-09 | 2006-06-14 | 株式会社安川電機 | インバータ装置 |
DE19734272C1 (de) * | 1997-08-07 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung von Verzerrungen im Magnetisierungsstrom eines Transformators, der mit einem selbstgeführten Stromrichter mit abschaltbarem Leistungshalbleiterschalter verknüpft ist |
DE19910755B4 (de) * | 1998-03-13 | 2007-04-26 | International Rectifier Corp., El Segundo | Lineare Strommeßschaltung für Motorsteuerung |
-
1999
- 1999-11-24 JP JP33255299A patent/JP2001147243A/ja active Pending
-
2000
- 2000-05-17 US US09/572,911 patent/US6181587B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-31 DE DE10027092A patent/DE10027092C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10204423A1 (de) * | 2002-02-04 | 2003-08-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Stromsensorverstärker |
DE10204423B4 (de) * | 2002-02-04 | 2016-09-01 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Stromsensor |
DE102010006227A1 (de) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Gesellschaft für Antriebs- und Energietechnik Regelungs- und Automatisierungssysteme mbH (AERAS-GmbH), 38678 | Stromsensoreinheit und Verfahren zur Signal- und/oder Datenübertragung |
DE102010006227B4 (de) | 2010-01-11 | 2017-03-30 | Gesellschaft für Antriebs- und Energietechnik Regelungs- und Automatisierungssysteme mbH (AERAS-GmbH) | Stromsensoreinheit und Verfahren zur Signal- und/oder Datenübertragung |
EP2348326B1 (de) * | 2010-01-11 | 2017-08-02 | Gesellschaft für Antriebs- und Energietechnik, Regelungs- und Automatisierungssysteme mbH | Stromsensoreinheit und Verfahren zur Signal-und/ oder Datenübertragung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10027092C2 (de) | 2003-04-10 |
US6181587B1 (en) | 2001-01-30 |
JP2001147243A (ja) | 2001-05-29 |
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DE3236692C2 (de) | ||
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