JP2000196425A - ゲ―ト電極の切り換え状態を監視するための方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents
ゲ―ト電極の切り換え状態を監視するための方法および該方法を実施するための装置Info
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- JP2000196425A JP2000196425A JP11300637A JP30063799A JP2000196425A JP 2000196425 A JP2000196425 A JP 2000196425A JP 11300637 A JP11300637 A JP 11300637A JP 30063799 A JP30063799 A JP 30063799A JP 2000196425 A JP2000196425 A JP 2000196425A
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- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 主電流回路（コレクタ−エミッタ）内でＩＧ
ＢＴの実際の切り換え状態を監視できるＩＧＢＴの切り
換え状態監視のための方法、ならびに該方法をきわめて
簡単に実施できる装置を提供する。 【解決手段】 絶縁されたゲート電極（ＩＧＢＴ）１２
を有する二極トランジスタの切り換え状態を監視するた
めの方法において、前記ゲート電極は、コレクタ１３お
よびエミッタ１１で、主給電回路内のＩＧＢＴ１２の実
際の切り換え状態を、ＩＧＢＴ１２のコレクタ−エミッ
タ電圧１４から中継信号３、３ａを形成することによっ
て監視する。該中継信号３、３ａは、調節自在な閾値に
対して監視され、制御電子装置へ導かれる。さらに、前
記方法は、ＩＧＢＴ１２の飽和解消の場合および／また
は挿入されたゲート電極ドライバー４の給電障害の場合
に、自動的にＩＧＢＴ１２を制御することを含む。
ＢＴの実際の切り換え状態を監視できるＩＧＢＴの切り
換え状態監視のための方法、ならびに該方法をきわめて
簡単に実施できる装置を提供する。 【解決手段】 絶縁されたゲート電極（ＩＧＢＴ）１２
を有する二極トランジスタの切り換え状態を監視するた
めの方法において、前記ゲート電極は、コレクタ１３お
よびエミッタ１１で、主給電回路内のＩＧＢＴ１２の実
際の切り換え状態を、ＩＧＢＴ１２のコレクタ−エミッ
タ電圧１４から中継信号３、３ａを形成することによっ
て監視する。該中継信号３、３ａは、調節自在な閾値に
対して監視され、制御電子装置へ導かれる。さらに、前
記方法は、ＩＧＢＴ１２の飽和解消の場合および／また
は挿入されたゲート電極ドライバー４の給電障害の場合
に、自動的にＩＧＢＴ１２を制御することを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーエレクトロ
ニクス技術の分野に属する。より詳しくは、本発明は、
独立請求項のプレアンブルに記載の種類の絶縁されたゲ
ート電極を有する二極トランジスタ（ＩＧＢＴ）の切り
換え状態を監視するための方法および該方法を実施する
ため装置に関する。
ニクス技術の分野に属する。より詳しくは、本発明は、
独立請求項のプレアンブルに記載の種類の絶縁されたゲ
ート電極を有する二極トランジスタ（ＩＧＢＴ）の切り
換え状態を監視するための方法および該方法を実施する
ため装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】絶縁されたゲート電極を有する二極トラ
ンジスタ（ＩＧＢＴ）の駆動には、ゲート電極ドライバ
ー（ゲート・ドライブ・ユニットＧＤＵ）が用いられ
る。「ＡＢＢインドゥシュトリー社のゲート・ドライブ
・ユニットＧＶ Ａ５８７ Ａ操作マニュアル」は、この
種のＧＤＵを記載している。そこに記載されているＧＤ
Ｕは、制御電子装置から電気回路を介して制御命令であ
るオンまたはオフ命令を受け取る。この制御信号は、Ｇ
ＤＵ内の論理ゲーティング回路へ送られ、この回路は、
前記信号がＩＧＢＴのためのオンまたはオフ命令か否か
に応じてゲーティングを行なう。この論理ゲーティング
回路に応答して、ＧＤＵ内の駆動回路が、前記論理ゲー
ティング回路のゲーティングされた信号を対応するＩＧ
ＢＴのゲート−エミッタ電圧に変換してＩＧＢＴを制御
する
ンジスタ（ＩＧＢＴ）の駆動には、ゲート電極ドライバ
ー（ゲート・ドライブ・ユニットＧＤＵ）が用いられ
る。「ＡＢＢインドゥシュトリー社のゲート・ドライブ
・ユニットＧＶ Ａ５８７ Ａ操作マニュアル」は、この
種のＧＤＵを記載している。そこに記載されているＧＤ
Ｕは、制御電子装置から電気回路を介して制御命令であ
るオンまたはオフ命令を受け取る。この制御信号は、Ｇ
ＤＵ内の論理ゲーティング回路へ送られ、この回路は、
前記信号がＩＧＢＴのためのオンまたはオフ命令か否か
に応じてゲーティングを行なう。この論理ゲーティング
回路に応答して、ＧＤＵ内の駆動回路が、前記論理ゲー
ティング回路のゲーティングされた信号を対応するＩＧ
ＢＴのゲート−エミッタ電圧に変換してＩＧＢＴを制御
する
【０００３】ＧＤＵ自身は、ゲート−エミッタ電圧、Ｇ
ＤＵの給電監視回路が発生する給電監視信号、およびＧ
ＤＵのＩＧＢＴ−飽和解消監視回路が発生するＩＧＢＴ
−飽和解消信号から中継信号を発生し、この信号が、電
気回路を介して制御電子装置へ送り返される。
ＤＵの給電監視回路が発生する給電監視信号、およびＧ
ＤＵのＩＧＢＴ−飽和解消監視回路が発生するＩＧＢＴ
−飽和解消信号から中継信号を発生し、この信号が、電
気回路を介して制御電子装置へ送り返される。
【０００４】ＩＧＢＴがオフ状態でＧＤＵが正常に作動
しているときには、中継信号が、制御電子装置に対して
能動的に作用する。ＩＧＢＴがオンの状態すなわちＧＤ
Ｕに障害があるとき、とくにＧＤＵ給電の故障あるいは
ＩＧＢＴの飽和解消が生じたときには、ＧＤＵが受動的
中継信号を制御電子装置へ送る。
しているときには、中継信号が、制御電子装置に対して
能動的に作用する。ＩＧＢＴがオンの状態すなわちＧＤ
Ｕに障害があるとき、とくにＧＤＵ給電の故障あるいは
ＩＧＢＴの飽和解消が生じたときには、ＧＤＵが受動的
中継信号を制御電子装置へ送る。
【０００５】今日のＩＧＢＴの切り換え監視は、ゲート
−エミッタ電圧を監視することにもとづいており、コレ
クタとエミッタの間の主電流回路内のＩＧＢＴの実際の
切り換え状態を反映したものではないという欠点があ
る。したがって、現在のところ、（コレクタとエミッタ
の間の）主電流回路内のＩＧＢＴの実際の切り換え状態
とゲート−エミッタ電圧を用いた制御の間の関係を監視
することはできず、したがって、中継信号で、ＩＧＢＴ
内の切り換え状態を明確に示すことはできない。
−エミッタ電圧を監視することにもとづいており、コレ
クタとエミッタの間の主電流回路内のＩＧＢＴの実際の
切り換え状態を反映したものではないという欠点があ
る。したがって、現在のところ、（コレクタとエミッタ
の間の）主電流回路内のＩＧＢＴの実際の切り換え状態
とゲート−エミッタ電圧を用いた制御の間の関係を監視
することはできず、したがって、中継信号で、ＩＧＢＴ
内の切り換え状態を明確に示すことはできない。
【０００６】ＧＤＵ内でオンにされたＩＧＢＴが故障し
た場合には、中継信号は、ＩＧＢＴの切り換え状態とは
関係なく、受動的中継信号にセットされる。しかし、受
動的中継信号は、オンにされたＩＧＢＴの状態に関係づ
けられるものであるから、ＧＤＵに発生した故障は、制
御電子装置にはすぐにはわからない。ＩＧＢＴをオフに
する制御命令が制御電子装置からＧＤＵへ送られると、
ＧＤＵから制御電子装置へ受動的中継信号が送られるた
め、その時点で、はじめて、故障がわかることになる。
これにはある時間を要し、ＩＧＢＴの保護のためまた関
係する回路要素のためにも、これは、受け入れ難いこと
である。
た場合には、中継信号は、ＩＧＢＴの切り換え状態とは
関係なく、受動的中継信号にセットされる。しかし、受
動的中継信号は、オンにされたＩＧＢＴの状態に関係づ
けられるものであるから、ＧＤＵに発生した故障は、制
御電子装置にはすぐにはわからない。ＩＧＢＴをオフに
する制御命令が制御電子装置からＧＤＵへ送られると、
ＧＤＵから制御電子装置へ受動的中継信号が送られるた
め、その時点で、はじめて、故障がわかることになる。
これにはある時間を要し、ＩＧＢＴの保護のためまた関
係する回路要素のためにも、これは、受け入れ難いこと
である。
【０００７】例えば、ショートあるいは断線など、コレ
クタとエミッタでＩＧＢＴの主電流回路に発生するおそ
れのある故障は、現在の切り換え状態監視では考慮ある
いは計算されていない。
クタとエミッタでＩＧＢＴの主電流回路に発生するおそ
れのある故障は、現在の切り換え状態監視では考慮ある
いは計算されていない。
【０００８】さらに、静止形変換回路に用いられるＩＧ
ＢＴでは、例えばＥＰ４３０００４４Ｂ１に開示されて
いるように、主電流回路内のそれぞれのＩＧＢＴのコレ
クタおよびエミッタにダイオードが接続されている場合
が多い。今日のＩＧＢＴの切り換え状態監視では、この
ようなダイオードは監視されず、この種のダイオードに
発生する故障はわからない。
ＢＴでは、例えばＥＰ４３０００４４Ｂ１に開示されて
いるように、主電流回路内のそれぞれのＩＧＢＴのコレ
クタおよびエミッタにダイオードが接続されている場合
が多い。今日のＩＧＢＴの切り換え状態監視では、この
ようなダイオードは監視されず、この種のダイオードに
発生する故障はわからない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、主電流回路（コレクタ−エミッタ）内でＩＧＢ
Ｔの実際の切り換え状態を監視できるＩＧＢＴの切り換
え状態監視のための方法、ならびに、該方法をきわめて
簡単に実施できる装置を提供することである。この課題
は、独立請求項の特徴とする部分によって解決される。
課題は、主電流回路（コレクタ−エミッタ）内でＩＧＢ
Ｔの実際の切り換え状態を監視できるＩＧＢＴの切り換
え状態監視のための方法、ならびに、該方法をきわめて
簡単に実施できる装置を提供することである。この課題
は、独立請求項の特徴とする部分によって解決される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明にもとづく方法で
は、ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ電圧から中継信号が
形成されて、ゲート電極ドライバーから制御電子装置へ
送られる。これによって、中継信号は、ＧＤＵの給電監
視信号およびＩＧＢＴ−飽和解消信号によって直接影響
されず、コレクタ−エミッタ電圧の閾値のみがを監視さ
れる。これによって、切り換え状態に影響するＩＧＢＴ
内の故障を即座に知ることができ、中継信号によって制
御電子装置へ伝えられるという効果が得られる。さら
に、ＩＧＢＴのコレクタおよびエミッタに接続されてい
るＩＧＢＴの配線も、この切り換え状態監視の方法によ
って監視される。加えて、本発明にもとづけば、ＩＧＢ
Ｔも、給電の回路障害あるいはＩＧＢＴの飽和解消の場
合にも、自動的にＧＤＵによって制御され、安全な切り
換え状態が確保される。
は、ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ電圧から中継信号が
形成されて、ゲート電極ドライバーから制御電子装置へ
送られる。これによって、中継信号は、ＧＤＵの給電監
視信号およびＩＧＢＴ−飽和解消信号によって直接影響
されず、コレクタ−エミッタ電圧の閾値のみがを監視さ
れる。これによって、切り換え状態に影響するＩＧＢＴ
内の故障を即座に知ることができ、中継信号によって制
御電子装置へ伝えられるという効果が得られる。さら
に、ＩＧＢＴのコレクタおよびエミッタに接続されてい
るＩＧＢＴの配線も、この切り換え状態監視の方法によ
って監視される。加えて、本発明にもとづけば、ＩＧＢ
Ｔも、給電の回路障害あるいはＩＧＢＴの飽和解消の場
合にも、自動的にＧＤＵによって制御され、安全な切り
換え状態が確保される。
【００１１】本発明の方法を実施するための装置は、閾
値を調節できる閾値比較器を有する。該閾値比較器は、
コレクタ−エミッタ電圧を閾値と比較して中継信号を出
力する。ＧＤＵの閾値比較器は、中継信号が、例えばコ
レクタ−エミッタ電圧の調節された閾値より高いときに
は能動状態にセットされ、それより低いときには非能動
状態にセットされるように保証する。本発明にもとづく
装置は、光学的送信および受信手段を含む。このように
すれば、ＧＤＵへの電位分割結合を行なうこともでき
る。
値を調節できる閾値比較器を有する。該閾値比較器は、
コレクタ−エミッタ電圧を閾値と比較して中継信号を出
力する。ＧＤＵの閾値比較器は、中継信号が、例えばコ
レクタ−エミッタ電圧の調節された閾値より高いときに
は能動状態にセットされ、それより低いときには非能動
状態にセットされるように保証する。本発明にもとづく
装置は、光学的送信および受信手段を含む。このように
すれば、ＧＤＵへの電位分割結合を行なうこともでき
る。
【００１２】本発明にもとづくＩＧＢＴの切り換え状態
監視方法および該方法を実施するための装置は、さら
に、ＩＧＢＴおよび関係する配線の保護を改善するとい
う効果も有する。同時に、ＩＧＢＴの主電流回路内の故
障、例えば断線またはショートなども監視される。
監視方法および該方法を実施するための装置は、さら
に、ＩＧＢＴおよび関係する配線の保護を改善するとい
う効果も有する。同時に、ＩＧＢＴの主電流回路内の故
障、例えば断線またはショートなども監視される。
【００１３】以下、図面を参照して、実施例によって本
発明をさらに詳細に説明する。
発明をさらに詳細に説明する。
【００１４】図面中で用いられている参照符号およびそ
の意味は、参照符号一覧に示す。図面中、基本的に同じ
部分は同じ参照符号で示される。
の意味は、参照符号一覧に示す。図面中、基本的に同じ
部分は同じ参照符号で示される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明にもとづくＩＧＢ
Ｔ１２の切り換え状態監視方法を実施するための装置の
一実施形態を示す。図１の装置は、ゲート電極ドライバ
ー（ＧＤＵ）４、および制御用の切り換え状態を監視す
るＩＧＢＴ１２を含む。ＧＤＵ４は、光学的受信手段５
および光学的送信手段１６を備えていることがのぞまし
い。これによって、光学的制御命令信号１を電位分割し
てＧＤＵ４へ伝送し、また、光学的中継信号３ａを電位
分割してＧＤＵ４から図１には図示しない制御電子装置
へ伝送することが可能となる。とくに、光学信号は、き
わめて迅速に電気信号に変換できるため、光学的受信手
段５としては、とくにフォトダイオードが用いられる。
また、電気信号を迅速に光学信号に変換するために、光
学的送信手段１６としては、発光ダイオードまたはレー
ザーダイオードが用いられる。光学的送信手段１６と光
学的受信手段５は、図１には図示しない制御電子装置と
ＧＤＵ４の間でとくに光波の導体に電位分割結合するこ
とが好ましい。ＧＤＵ４は、さらに、図１には象徴的に
示した論理回路網に接続された論理ゲーティング回路
６、給電監視回路７、ＩＧＢＴ−飽和解消監視回路９、
ドライバー回路８、および閾値を調節できる閾値比較器
１５を含む。
Ｔ１２の切り換え状態監視方法を実施するための装置の
一実施形態を示す。図１の装置は、ゲート電極ドライバ
ー（ＧＤＵ）４、および制御用の切り換え状態を監視す
るＩＧＢＴ１２を含む。ＧＤＵ４は、光学的受信手段５
および光学的送信手段１６を備えていることがのぞまし
い。これによって、光学的制御命令信号１を電位分割し
てＧＤＵ４へ伝送し、また、光学的中継信号３ａを電位
分割してＧＤＵ４から図１には図示しない制御電子装置
へ伝送することが可能となる。とくに、光学信号は、き
わめて迅速に電気信号に変換できるため、光学的受信手
段５としては、とくにフォトダイオードが用いられる。
また、電気信号を迅速に光学信号に変換するために、光
学的送信手段１６としては、発光ダイオードまたはレー
ザーダイオードが用いられる。光学的送信手段１６と光
学的受信手段５は、図１には図示しない制御電子装置と
ＧＤＵ４の間でとくに光波の導体に電位分割結合するこ
とが好ましい。ＧＤＵ４は、さらに、図１には象徴的に
示した論理回路網に接続された論理ゲーティング回路
６、給電監視回路７、ＩＧＢＴ−飽和解消監視回路９、
ドライバー回路８、および閾値を調節できる閾値比較器
１５を含む。
【００１６】静止形変換回路にあっては、図２の実施例
に示すように、ＩＧＢＴ１２には、主電流回路内のコレ
クタ１３およびエミッタ１１に並列ダイオード２が公知
の方法で配置される。
に示すように、ＩＧＢＴ１２には、主電流回路内のコレ
クタ１３およびエミッタ１１に並列ダイオード２が公知
の方法で配置される。
【００１７】ＩＧＢＴ１２の制御が故障のない運行状態
では、ＧＤＵ４は、図示しない制御電子装置から、対応
するオンまたはオフ命令の形の制御命令信号を受け取
る。光学的制御命令信号１は、配設されている光学的受
信手段５によって電気的制御信号１ａに変換され、論理
ゲーティング回路６へ導かれる。論理ゲーティング回路
６は、入力された電気的制御命令信号１ａに対して、そ
れがオン命令かあるいはオフ命令かに応じてゲーティン
グを行ない、ドライバー回路８に応答する。該ドライバ
ー回路８は、論理ゲーティング回路６から出力された信
号をゲート−エミッタ電圧に変換し、それによってＩＧ
ＢＴ１２を制御する。
では、ＧＤＵ４は、図示しない制御電子装置から、対応
するオンまたはオフ命令の形の制御命令信号を受け取
る。光学的制御命令信号１は、配設されている光学的受
信手段５によって電気的制御信号１ａに変換され、論理
ゲーティング回路６へ導かれる。論理ゲーティング回路
６は、入力された電気的制御命令信号１ａに対して、そ
れがオン命令かあるいはオフ命令かに応じてゲーティン
グを行ない、ドライバー回路８に応答する。該ドライバ
ー回路８は、論理ゲーティング回路６から出力された信
号をゲート−エミッタ電圧に変換し、それによってＩＧ
ＢＴ１２を制御する。
【００１８】本発明にもとづけば、ＩＧＢＴ１２のコレ
クタ−エミッタ電圧１４から中継信号３、３ａが形成さ
れる。以下、これについて説明する。図１を参照して、
ＩＧＢＴ１２のコレクタ−エミッタ電圧１４は、ＧＤＵ
４へ送り戻される。コレクタ−エミッタ電圧１４は、Ｉ
ＧＢＴ−飽和解消監視回路９の一つに導かれ、該回路９
は、故障の場合によって飽和解消が生じた場合には、そ
れを、図１に示す信号路を介して論理ゲーティング回路
のＩＧＢＴ１２の側へ伝える。例えば、コレクタ−エミ
ッタ電圧１４が、閾値比較器１５に設定された閾値より
高い場合には、閾値比較器１５の出力では電気的中継信
号３が能動状態にセットされるが、コレクタ−エミッタ
電圧１４が、閾値比較器に設定された閾値より低い場合
には、能動状態にセットされない。コレクタ−エミッタ
電圧１４のこの閾値との比較によって、コレクタ−エミ
ッタ電圧１４と中継信号３の間の関係が、設定された閾
値に対して一義的であり、能動的中継信号３となるかま
たは受動的中継信号３となるかが保証される。
クタ−エミッタ電圧１４から中継信号３、３ａが形成さ
れる。以下、これについて説明する。図１を参照して、
ＩＧＢＴ１２のコレクタ−エミッタ電圧１４は、ＧＤＵ
４へ送り戻される。コレクタ−エミッタ電圧１４は、Ｉ
ＧＢＴ−飽和解消監視回路９の一つに導かれ、該回路９
は、故障の場合によって飽和解消が生じた場合には、そ
れを、図１に示す信号路を介して論理ゲーティング回路
のＩＧＢＴ１２の側へ伝える。例えば、コレクタ−エミ
ッタ電圧１４が、閾値比較器１５に設定された閾値より
高い場合には、閾値比較器１５の出力では電気的中継信
号３が能動状態にセットされるが、コレクタ−エミッタ
電圧１４が、閾値比較器に設定された閾値より低い場合
には、能動状態にセットされない。コレクタ−エミッタ
電圧１４のこの閾値との比較によって、コレクタ−エミ
ッタ電圧１４と中継信号３の間の関係が、設定された閾
値に対して一義的であり、能動的中継信号３となるかま
たは受動的中継信号３となるかが保証される。
【００１９】図１を参照して、閾値比較器１５の出力に
接続されている電気的中継信号３は、図示のように光学
的送信手段１６へ導かれ、光学的中継信号３ａに変換さ
れて図示しない制御電子装置へ伝送される。
接続されている電気的中継信号３は、図示のように光学
的送信手段１６へ導かれ、光学的中継信号３ａに変換さ
れて図示しない制御電子装置へ伝送される。
【００２０】コレクタ−エミッタ電圧１４から中継信号
３、３ａを形成することによって、いかなるあたえられ
た時点においても、主電流回路が、ＩＧＢＴ１２のコレ
クタ１３およびエミッタ１１で監視される効果が得られ
る。切り換え状態に影響するＩＧＢＴ内の故障は、いか
なるあたえられた時点においても検出することができ、
上に説明したように中継信号３、３ａによって図示しな
い制御電子装置へ伝えられる。ショートまたは断線など
の主電流回路内のＩＧＢＴ１２のコレクタ１３およびエ
ミッタ１１での故障は、本発明にもとづく方法のＩＧＢ
Ｔ１２の切り換え状態の監視によって検出され、中継信
号３、３ａによって図示しない制御電子装置へ伝えられ
る。静止形変換回路に適用する場合には、すでに述べた
ように、ＩＧＢＴ１２には、主電流回路内のコレクタ１
３およびエミッタ１１にダイオード２が公知の方法で配
置される。コレクタ−エミッタ電圧１４から中継信号
３、３ａを形成することを含むＩＧＢＴ１２の切り換え
状態の監視方法を用いることによって、これらのダイオ
ードも同じく監視される効果が得られる。
３、３ａを形成することによって、いかなるあたえられ
た時点においても、主電流回路が、ＩＧＢＴ１２のコレ
クタ１３およびエミッタ１１で監視される効果が得られ
る。切り換え状態に影響するＩＧＢＴ内の故障は、いか
なるあたえられた時点においても検出することができ、
上に説明したように中継信号３、３ａによって図示しな
い制御電子装置へ伝えられる。ショートまたは断線など
の主電流回路内のＩＧＢＴ１２のコレクタ１３およびエ
ミッタ１１での故障は、本発明にもとづく方法のＩＧＢ
Ｔ１２の切り換え状態の監視によって検出され、中継信
号３、３ａによって図示しない制御電子装置へ伝えられ
る。静止形変換回路に適用する場合には、すでに述べた
ように、ＩＧＢＴ１２には、主電流回路内のコレクタ１
３およびエミッタ１１にダイオード２が公知の方法で配
置される。コレクタ−エミッタ電圧１４から中継信号
３、３ａを形成することを含むＩＧＢＴ１２の切り換え
状態の監視方法を用いることによって、これらのダイオ
ードも同じく監視される効果が得られる。
【００２１】本発明にもとづくＩＧＢＴ１２の切り換え
状態の監視方法は、さらに、ＧＤＵ４によるＩＧＢＴ１
２の自動制御も含むものである。図示しないＧＤＵ−給
電回路に障害が生じた場合には、この故障が給電監視回
路７によって検出され、図１に示す信号路を介して論理
ゲーティング回路６へ伝えられる。この論理ゲーティン
グ回路６は、隣接する電気制御命令信号１ａとはかかわ
りなく、ドライバー回路８に応答し、このドライバー回
路が、ゲート−エミッタ電圧１０を介してＩＧＢＴ１２
を制御し、用途にかかわりなくそれを安全な切り換え状
態へ移行させる。
状態の監視方法は、さらに、ＧＤＵ４によるＩＧＢＴ１
２の自動制御も含むものである。図示しないＧＤＵ−給
電回路に障害が生じた場合には、この故障が給電監視回
路７によって検出され、図１に示す信号路を介して論理
ゲーティング回路６へ伝えられる。この論理ゲーティン
グ回路６は、隣接する電気制御命令信号１ａとはかかわ
りなく、ドライバー回路８に応答し、このドライバー回
路が、ゲート−エミッタ電圧１０を介してＩＧＢＴ１２
を制御し、用途にかかわりなくそれを安全な切り換え状
態へ移行させる。
【００２２】ＩＧＢＴの用途としては、とくに公知の複
数のＩＧＢＴが単相ブリッジに切り換え接続される静止
形変換回路をあげることができる。このような静止形変
換回路のＩＧＢＴは、そのＧＤＵ給電に障害が生じる
と、自動的に回路がオフにされ、それによって安全な切
り換え状態にされる。
数のＩＧＢＴが単相ブリッジに切り換え接続される静止
形変換回路をあげることができる。このような静止形変
換回路のＩＧＢＴは、そのＧＤＵ給電に障害が生じる
と、自動的に回路がオフにされ、それによって安全な切
り換え状態にされる。
【００２３】さらに、例えば、ＩＧＢＴを公知の過電圧
制限回路に適用して、通常の直流電圧中間回路にＩＧＢ
Ｔを挿入し、そのＧＤＵ−給電回路に障害が生じた場合
には、前記ＩＧＢＴがオンにされ、それによって安全な
切り換え状態へ移行し、直流電圧中間回路に給電された
エネルギーを解放し、それによって直流電圧中間回路の
電圧を下げることもできる。
制限回路に適用して、通常の直流電圧中間回路にＩＧＢ
Ｔを挿入し、そのＧＤＵ−給電回路に障害が生じた場合
には、前記ＩＧＢＴがオンにされ、それによって安全な
切り換え状態へ移行し、直流電圧中間回路に給電された
エネルギーを解放し、それによって直流電圧中間回路の
電圧を下げることもできる。
【００２４】さらに、例えば、ＩＧＢＴ１２の飽和解消
状態を、ＧＤＵ４の飽和解消監視回路９によってＩＧＢ
Ｔ１２のコレクタ−エミッタ電圧１４を介して検出し、
図１に示す信号路を介して論理ゲーティング回路６に知
らせることもできる。この場合には、論理ゲーティング
回路６がドライバー回路８に応答し、このドライバー回
路が、ゲート−エミッタ回路１０を介してＩＧＢＴ１２
を制御して、用途に関係なくまたそこからどのような電
気的制御命令信号が論理ゲーティング回路６に送られた
かに関係なく安全な切り換え状態へ移行させる。
状態を、ＧＤＵ４の飽和解消監視回路９によってＩＧＢ
Ｔ１２のコレクタ−エミッタ電圧１４を介して検出し、
図１に示す信号路を介して論理ゲーティング回路６に知
らせることもできる。この場合には、論理ゲーティング
回路６がドライバー回路８に応答し、このドライバー回
路が、ゲート−エミッタ回路１０を介してＩＧＢＴ１２
を制御して、用途に関係なくまたそこからどのような電
気的制御命令信号が論理ゲーティング回路６に送られた
かに関係なく安全な切り換え状態へ移行させる。
【００２５】ＧＤＵ４によるＩＧＢＴ１２の自動制御
は、とくに簡単な方法で論理ゲーティング回路６を用い
て行なうことができる。この論理ゲーティング回路は、
ＩＧＢＴ１２の用途に応じて、ＩＧＢＴ１２の飽和解消
の場合および／またはＧＤＵ４の給電障害の場合には、
ＩＧＢＴ１２がその用途に応じた切り換え状態にされ
て、静止形変換回路を損傷または障害から保護するよう
に設計される。
は、とくに簡単な方法で論理ゲーティング回路６を用い
て行なうことができる。この論理ゲーティング回路は、
ＩＧＢＴ１２の用途に応じて、ＩＧＢＴ１２の飽和解消
の場合および／またはＧＤＵ４の給電障害の場合には、
ＩＧＢＴ１２がその用途に応じた切り換え状態にされ
て、静止形変換回路を損傷または障害から保護するよう
に設計される。
【図１】ＩＧＢＴの切り換え状態監視方法の実施のため
の装置の実施形態を示している。
の装置の実施形態を示している。
【図２】コレクタおよびエミッタにダイオードを有する
ＩＧＢＴを監視するための切り換え状態にある実施例を
示している。
ＩＧＢＴを監視するための切り換え状態にある実施例を
示している。
１ 光学的制御命令信号 １ａ 電気的制御命令信号 ２ ダイオード ３ 電気的中継信号 ３ａ 光学的中継信号 ４ ゲート電極ドライバー ５ 光学的受信手段 ６ 論理ゲーティング回路 ７ 給電監視回路 ８ ドライバー回路 ９ ＩＧＢＴ−飽和解消監視回路 １０ ゲート−エミッタ電圧 １１ エミッタ １２ ＩＧＢＴ １３ コレクタ １４ コレクタ−エミッタ電圧 １５ 閾値比較器 １６ 光学的送信手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルノート エンツェンスベルガー スイス ツェーハー5430 ヴェッティンゲ ン ペリカンシュトラーセ 16
Claims (9)
- 【請求項１】 ゲート−エミッタ電圧（１０）に応じて
ゲート電極ドライバー（４）を制御し、またそのコレク
タ−エミッタ電圧（１４）がＩＧＢＴ（１２）の飽和解
消監視に用いられる絶縁されたゲート電極を有し、ゲー
ト電極ドライバー（４）から制御電子装置へ中継信号
（３、３ａ）が送られる構成の二極トランジスタの切り
換え状態を監視するための方法において、 前記中継信号（３）が、ＩＧＢＴ（１２）のコレクタ−
エミッタ電圧（１４）から形成されること、および、前
記中継信号（３）が、調節自在な閾値に対して監視され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記中継信号が、光学的中継信号（３
ａ）として、ゲート電極ドライバー（４）から制御電子
装置へ伝送されることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 ＩＧＢＴ（１２）の飽和解消の場合およ
び／またはＩＧＢＴ（１２）のゲート電極ドライバー
（４）の給電障害の場合には、自動的に制御されること
を特徴とするとする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 請求項１にもとづく方法を実施するため
の、給電監視回路（７）、論理ゲーティング回路
（６）、ドライバー回路（８）、および飽和解消監視回
路（９）を有するゲート電極ドライバー（４）を含む装
置において、ゲート電極ドライバ−（４）は、閾値比較
器（１５）を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項５】 前記ゲート電極ドライバー（４）は、光
学的送信手段（１６）を含むことを特徴とする請求項４
に記載の装置。 - 【請求項６】 前記光学的送信手段（１６）は、レーザ
ーダイオードまたは発光ダイオードを有することを特徴
とする請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記ゲート電極ドライバー（４）は、光
学的受信手段（５）を含むことを特徴とする請求項４に
記載の装置。 - 【請求項８】 前記光学的受信手段（５）は、フォトダ
イオードを有することを特徴とする請求項７に記載の装
置。 - 【請求項９】 前記閾値比較器（１５）は、前記光学的
送信手段（１６）に接続されていることを特徴とする請
求項５に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19849097:6 | 1998-10-24 | ||
| DE19849097A DE19849097A1 (de) | 1998-10-24 | 1998-10-24 | Verfahren zur Schaltzustandsüberwachung eines IGBT und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000196425A true JP2000196425A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=7885531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11300637A Pending JP2000196425A (ja) | 1998-10-24 | 1999-10-22 | ゲ―ト電極の切り換え状態を監視するための方法および該方法を実施するための装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0996227B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000196425A (ja) |
| DE (2) | DE19849097A1 (ja) |
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| DE10211831B4 (de) * | 2002-03-16 | 2005-01-20 | Semikron Elektronik Gmbh | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung von Leistungshalbleiterbauelementen |
| JP2008517496A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 電力半導体スイッチを駆動するための信号伝送システム、及びそのような信号伝送システムを有する変換器 |
| DE102016212211B4 (de) | 2016-07-05 | 2019-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Kurzschlusserkennung |
| RU2749212C1 (ru) * | 2020-11-12 | 2021-06-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Устройство предотвращения образования дугового разряда |
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| EP0190925B1 (en) * | 1985-02-08 | 1993-12-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | A protection circuit for an insulated gate bipolar transistor |
| US5055721A (en) * | 1989-04-13 | 1991-10-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Drive circuit for igbt device |
| JP3028371B2 (ja) * | 1989-08-22 | 2000-04-04 | ヴアブコ・ヴエステイングハウス・フアールツオイクブレムゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | パワートランジスタ及びこれにより制御される負荷の監視方法 |
| US5485341A (en) * | 1992-09-21 | 1996-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power transistor overcurrent protection circuit |
| FR2700647B1 (fr) * | 1993-01-15 | 1995-03-31 | Legrand Sa | Commutateur statique à protection intégrée pour le couplage d'une charge à une source électrique, comportant un transistor bipolaire à grille isolée. |
| US5444591A (en) * | 1993-04-01 | 1995-08-22 | International Rectifier Corporation | IGBT fault current limiting circuit |
| JP2881755B2 (ja) * | 1994-04-27 | 1999-04-12 | シャープ株式会社 | パワー素子駆動回路 |
| JP3222330B2 (ja) * | 1994-09-20 | 2001-10-29 | 株式会社日立製作所 | 半導体回路及び半導体集積回路 |
| DE19507071A1 (de) * | 1995-03-01 | 1996-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Schaltung zum Ein- und Ausschalten einer elektrischen Last |
| JP3373704B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2003-02-04 | 三菱電機株式会社 | 絶縁ゲートトランジスタ駆動回路 |
| US5689394A (en) * | 1995-12-04 | 1997-11-18 | General Electric Company | Gate voltage modulation for transistor fault conditions |
| DE19610895A1 (de) * | 1996-03-20 | 1997-09-25 | Abb Research Ltd | Verfahren zur Einschaltregelung eines IGBTs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US5723916A (en) * | 1996-05-17 | 1998-03-03 | Delco Electronics Corporation | Electrical load driving device including load current limiting circuitry |
| DE19626129C2 (de) * | 1996-06-28 | 2000-03-02 | Elan Schaltelemente Gmbh & Co | Sicherheitsschaltung |
| JP3132648B2 (ja) * | 1996-09-20 | 2001-02-05 | 富士電機株式会社 | 電力変換器におけるゲート駆動回路 |
-
1998
- 1998-10-24 DE DE19849097A patent/DE19849097A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-10-06 DE DE59906487T patent/DE59906487D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-06 EP EP99810908A patent/EP0996227B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-22 JP JP11300637A patent/JP2000196425A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59906487D1 (de) | 2003-09-11 |
| DE19849097A1 (de) | 2000-04-27 |
| EP0996227B1 (de) | 2003-08-06 |
| EP0996227A3 (de) | 2001-03-28 |
| EP0996227A2 (de) | 2000-04-26 |
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