JP2002064984A - インバータ制御回路 - Google Patents

インバータ制御回路

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JP2002064984A
JP2002064984A JP2000249464A JP2000249464A JP2002064984A JP 2002064984 A JP2002064984 A JP 2002064984A JP 2000249464 A JP2000249464 A JP 2000249464A JP 2000249464 A JP2000249464 A JP 2000249464A JP 2002064984 A JP2002064984 A JP 2002064984A
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JP
Japan
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circuit
gate drive
reset
pwm
reset signal
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Masao Matono
正生 的野
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチングパワー素子を短絡させることな
く、安全にリセット動作を行なう。 【解決手段】 リセット信号遅延回路104は、リセッ
ト信号110がオンとなった場合には、ゲートドライブ
回路102をリセットするゲートドライブリセット信号
114をオンするタイミングよりも、PWM発生回路1
01をリセットするPWMリセット信号113をオンす
るタイミングを所定の時間Tだけ遅らせ、リセット信号
110がオフとなった場合には、PWM発生回路101
をリセットするPWMリセット信号113をオフするタ
イミングよりも、ゲートドライブ回路102をリセット
するゲートドライブリセット信号114をオフするタイ
ミングを所定の時間Tだけ遅らせる。つまり、PWM発
生回路101がリセットされている間は確実にゲートド
ライブ回路102をリセットしておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングパワ
ー素子をオン・オフすることによってモータ等の負荷の
制御を行なうインバータ制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、特開平06−070552号公
報に記載されているインバータ装置の構成を示す回路図
である。図3に示すように、このインバータ装置では、
直流電源10から出力される直流電力は、インバータ回
路2を介して交流電力に変換されて負荷3に供給されて
いる。
【0003】インバータ回路2は、パルス幅変調(以降
PWM)インバータ21と、直流コンデンサ22とか
ら構成されている。出力電圧検出器4は、インバータ回
路2の出力電圧を検出する。ゲート制御回路5は、保護
検出回路6と制御演算回路51とゲートパルス発生回路
52と三角波発生回路53とから構成されている。制御
演算回路51は、電圧基準値Vrefと出力電圧検出器4
とから得られる検出電圧Voutとを比較して出力電圧指
令値V*を出力する。ゲートパルス発生回路52は、出
力電圧指令値V*と三角波発生回路53で作られる三角
波信号Trとを比較することによってゲート信号GTを
作成する。保護検出回路6は、三角波発生回路53から
出力される三角波信号Trを監視して、三角波信号Tr
の消滅を検出した場合には、PWMインバータ21によ
る異常電圧の出力を防止するために保護依頼信号GBを
PWMインバータ21に出力する。
【0004】つまり、このインバータ装置では、三角波
発生回路53より出力される三角波信号Trが故障など
により消滅した場合でもゲート制御回路5が三角波信号
Trの消滅を検出することによって、ゲートブロック信
号として保護依頼信号GBを出力し、PWMインバータ
21による異常電圧の出力を防止している。
【0005】また、スイッチングパワー素子をオンオフ
することによってモータ等の負荷の制御を行なうインバ
ータ装置では、正極側のスイッチングパワー素子と負極
側のスイッチングパワー素子が同時にオンすることによ
って発生するスイッチングパワー素子の短絡がインバー
タ装置の故障を発生させる原因の1つとなる。
【0006】図4は、従来のインバータ制御回路の構成
を示す回路図である。図4に示すように、従来のインバ
ータ制御回路1は、PWM発生回路101と、ゲートド
ライブ回路102とから構成されている。PWM発生回
路101は、PWM信号111、121をゲートドライ
ブ回路102に出力している。PWM信号111は、正
極側にあるスイッチングパワー素子を駆動するゲートド
ライブ信号112を作成するための信号である。また、
PWM信号121は、正極側にあるスイッチングパワー
素子を駆動するゲートドライブ信号212を作成するた
めの信号である。 ゲートドライブ回路102は、入力
したPWM信号111、121をそれぞれゲートドライ
ブ信号112、212に変換してスイッチングパワー素
子103に出力している。スイッチングパワー素子10
3は、前述のように、ゲートドライブ信号112、21
2によって駆動される。
【0007】また、PWM発生回路101およびゲート
ドライブ回路102には、リセット信号110が入力さ
れる。リセット信号110は、PWM発生回路101お
よびゲートドライブ回路102をリセットするための信
号であり、インバータ制御回路の電源投入時や、強制リ
セット時や、異常発生時に一定時間だけオンされる。
【0008】図5は、図4のインバータ制御回路1の動
作を示すタイミングチャートである。図5に示すよう
に、このインバータ制御回路1では、リセット信号11
0がオンになると、PWM発生回路101およびゲート
ドライブ回路102は同時にリセットされる。PWM発
生回路101はリセットされると、出力するPWM信号
111、121はともにオフとなり、ゲートドライブ回
路102は、リセットされると、出力するゲートドライ
ブ信号112、212はともにオフとなる。また、リセ
ット信号110がオフになるとPWM発生回路101お
よびゲートドライブ回路102のリセットが同時に解除
され、PWM発生回路101はリセットが解除される
と、PWM信号111、121の制御を開始する。ま
た、ゲートドライブ回路102は、リセットが解除され
ると、出力するゲートドライブ信号112、212の制
御を開始する。
【0009】しかしながら、インバータ制御回路1で
は、リセット信号110がオンになってPWM発生回路
101およびゲートドライブ回路102が同時にリセッ
トされたときには、これらの回路の内部の遅延時間の差
によって、正極側のスイッチングパワー素子103と負
極側のスイッチングパワー素子103が同時にオンして
スイッチングパワー素子103が短絡する場合がある。
【0010】図6は、リセット信号110が入力される
際の図4のインバータ制御回路1の動作を示すタイミン
グチャートである。図6(a)は、PWM発生回路10
1およびゲートドライブ回路102の内部の遅延時間が
小さい場合のタイミングチャートであり、図6(b)
は、PWM発生回路101およびゲートドライブ回路1
02の内部の遅延時間が大きい場合のタイミングチャー
トである。
【0011】図6(a)に示すように、PWM発生回路
101およびゲートドライブ回路102の内部の遅延時
間が小さい場合には、リセット信号110が入力される
と、PWM発生回路101およびゲートドライブ回路1
02は即座にリセットされPWM信号111およびゲー
トドライブ信号112も即座に全てオフとなる。
【0012】しかしながら、図6(b)に示すように、
PWM発生回路101およびゲートドライブ回路102
の内部の遅延時間にばらつきがあり、ゲートドライブ回
路102のリセットのタイミングがPWM発生回路10
1のリセットのタイミングよりも遅い場合には、PWM
発生回路101がリセットされてからゲートドライブ回
路102がリセットされるまでの間に、正極側のスイッ
チングパワー素子103に入力されるゲートドライブ信
号112と負極側のスイッチングパワー素子103に入
力されるゲートドライブ信号212とが同時にオンとな
って、スイッチングパワー素子103が短絡する場合が
ある。
【0013】同様に、PWM発生回路101およびゲー
トドライブ回路102の内部の遅延時間にばらつきがあ
り、PWM発生回路101のリセット解除のタイミング
がゲートドライブ回路102のリセット解除のタイミン
グよりも遅い場合には、ゲートドライブ回路102のリ
セットが解除されてからPWM発生回路101のリセッ
トが解除されるまでの間に、正極側のスイッチングパワ
ー素子103に入力されるゲートドライブ信号112と
負極側のスイッチングパワー素子103に入力されるゲ
ートドライブ信号212とが同時にオンとなって、スイ
ッチングパワー素子103が短絡する場合がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のインバータ制御回路では、PWM発生回路およびゲ
ートドライブ回路の内部の遅延時間にばらつきがあり、
ゲートドライブ回路のリセットのタイミングがPWM発
生回路のリセットのタイミングよりも遅い場合、あるい
は、PWM発生回路のリセット解除のタイミングがゲー
トドライブ回路のリセット解除のタイミングよりも遅い
場合には、スイッチングパワー素子が短絡することがあ
るという問題があった。
【0015】本発明は、安全にリセット動作を行なうこ
とができるインバータ制御回路を提供することを目的と
する。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のインバータ制御回路では、PWM信号を出
力するPWM発生回路と、該PWM信号をスイッチング
パワー素子駆動用のゲートドライブ信号に変換するゲー
トドライブ回路とを備えるインバータ制御回路におい
て、外部から入力されるリセット信号がオンとなった場
合には前記ゲートドライブ回路をリセットするゲートド
ライブリセット信号をオンするタイミングよりも、前記
PWM発生回路をリセットするPWMリセット信号をオ
ンするタイミングを所定の時間だけ遅らせ、前記リセッ
ト信号がオフとなった場合には、前記PWMリセット信
号をオフするタイミングよりも、前記ゲートドライブリ
セット信号をオフするタイミングを所定の時間だけ遅ら
せるリセット信号遅延回路をさらに備える。
【0017】本発明のインバータ制御回路では、上述の
リセット信号遅延回路を備えることによって、PWM発
生回路がリセットされている間は確実にゲートドライブ
回路をリセットしておくことができるようになるため、
スイッチングパワー素子を短絡させることなく、安全に
リセット動作を行なうことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態のイン
バータ制御回路について図面を参照して詳細に説明す
る。全図において、同一の符号がつけられている構成要
素は、すべて同一のものを示す。
【0019】図1は、本実施形態のインバータ制御回路
の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本
実施形態のインバータ制御回路1は、PWM発生回路1
01と、ゲートドライブ回路102と、リセット信号遅
延回路104とから構成されている。リセット信号11
0は、まずリセット信号遅延回路104に入力され、リ
セット信号発生回路104は、PWM発生回路101へ
入力されるPWMリセット信号113を出力し、ゲート
ドライブ回路102へ入力されるゲートドライブリセッ
ト信号114を出力している。
【0020】次に、本実施形態のインバータ制御回路1
の動作について説明する。図2は、本実施形態のインバ
ータ制御回路1の動作を示すタイミングチャートであ
る。図2に示すように、リセット信号遅延回路104
は、リセット信号110がオンとなった場合には、ゲー
トドライブ回路102をリセットするゲートドライブリ
セット信号114をオンするタイミングよりも、PWM
発生回路101をリセットするPWMリセット信号11
3をオンするタイミングを所定の時間Tだけ遅らせ、リ
セット信号110がオフとなった場合には、PWM発生
回路101をリセットするPWMリセット信号113を
オフするタイミングよりも、ゲートドライブ回路102
をリセットするゲートドライブリセット信号114をオ
フするタイミングを所定の時間Tだけ遅らせる。つま
り、本実施形態のインバータ制御回路1では、PWM発
生回路101がリセットされている間は確実にゲートド
ライブ回路102をリセットするようにしている。本実
施形態のインバータ制御回路1では、所定の時間Tは、
スイッチングパワー素子103の特性や各回路内部の遅
延時間などにを考慮して任意に設定することができる。
【0021】以上述べたように、本実施形態のインバー
タ制御回路1は、リセット信号遅延回路104を備える
ことによって、PWM発生回路101がリセットされて
いる間は確実にゲートドライブ回路102をリセットし
ておくことができるようになるため、スイッチングパワ
ー素子103を短絡させることなく、安全にリセット動
作を行なうことができる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のインバータ
制御回路では、リセット信号遅延回路を備えることによ
って、PWM発生回路がリセットされている間は確実に
ゲートドライブ回路をリセットしておくことができるよ
うになるため、スイッチングパワー素子を短絡させるこ
となく、安全にリセット動作を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のインバータ制御回路の構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態のインバータ制御回路の動
作を示すタイミングチャートである。
【図3】特開平06−70552号公報に開示されてい
るインバータ装置の構成を示すブロック図である。
【図4】従来のインバータ制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】図4のインバータ制御回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図6】リセット信号が入力される際の図4のインバー
タ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 制御回路 2 インバータ回路 3 負荷 4 出力電圧検出器 5 ゲート制御回路 6 保護検出回路 10 直流電源 21 PWMインバータ 22 直流コンデンサ 51 制御演算回路 52 ゲートパルス発生回路 53 三角波発生回路 101 PWM発生回路 102 ゲートドライブ回路 103 スイッチングパワー素子 104 リセット信号遅延回路 110 リセット信号 111、121 PWM信号 112、212 ゲートドライブ信号 113 PWMリセット信号 114 ゲートドライブリセット信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PWM信号を出力するPWM発生回路
    と、 該PWM信号をスイッチングパワー素子駆動用のゲート
    ドライブ信号に変換するゲートドライブ回路とを備える
    インバータ制御回路において、 外部から入力されるリセット信号がオンとなった場合に
    は前記ゲートドライブ回路をリセットするゲートドライ
    ブリセット信号をオンするタイミングよりも、前記PW
    M発生回路をリセットするPWMリセット信号をオンす
    るタイミングを所定の時間だけ遅らせ、前記リセット信
    号がオフとなった場合には、前記PWMリセット信号を
    オフするタイミングよりも、前記ゲートドライブリセッ
    ト信号をオフするタイミングを所定の時間だけ遅らせる
    リセット信号遅延回路をさらに備えることを特徴とする
    インバータ制御回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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