JP2002325463A - インバータ - Google Patents
インバータInfo
- Publication number
- JP2002325463A JP2002325463A JP2001128577A JP2001128577A JP2002325463A JP 2002325463 A JP2002325463 A JP 2002325463A JP 2001128577 A JP2001128577 A JP 2001128577A JP 2001128577 A JP2001128577 A JP 2001128577A JP 2002325463 A JP2002325463 A JP 2002325463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- fan
- inverter
- heat sink
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サーミスタにより半導体素子の温度を検出
し、設定温度範囲を越えたときにファンをオン・オフ制
御するのでは半導体素子に加えられる温度サイクルやサ
ーミスタ回路の異常から半導体素子を保護できない。 【解決手段】 ファン１０のオン・オフ制御で半導体素
子９を熱破壊から保護するにおいて、サーミスタ１１の
温度検出値を読み込み（Ｓ１）、このうち、設定時間内
の最低温度と現在の温度検出値との偏差ΔＴを求め（Ｓ
２１，Ｓ３）、この偏差ΔＴがファンのオン条件差分温
度ΔＴｏｎよりも大きいとき（Ｓ４）、ファンをオン制
御し（Ｓ５）、偏差ΔＴがファンのオフ条件差分温度Δ
Ｔｏｆｆよりも小さいとき（Ｓ６）、ファンをオフ制御
する（Ｓ７）。負荷電流の積分値をサーミスタの検出温
度に対応付け、サーミスタ回路の接触不良等の異常検出
を可能にし、サーミスタ回路を不要にすることも含む。
し、設定温度範囲を越えたときにファンをオン・オフ制
御するのでは半導体素子に加えられる温度サイクルやサ
ーミスタ回路の異常から半導体素子を保護できない。 【解決手段】 ファン１０のオン・オフ制御で半導体素
子９を熱破壊から保護するにおいて、サーミスタ１１の
温度検出値を読み込み（Ｓ１）、このうち、設定時間内
の最低温度と現在の温度検出値との偏差ΔＴを求め（Ｓ
２１，Ｓ３）、この偏差ΔＴがファンのオン条件差分温
度ΔＴｏｎよりも大きいとき（Ｓ４）、ファンをオン制
御し（Ｓ５）、偏差ΔＴがファンのオフ条件差分温度Δ
Ｔｏｆｆよりも小さいとき（Ｓ６）、ファンをオフ制御
する（Ｓ７）。負荷電流の積分値をサーミスタの検出温
度に対応付け、サーミスタ回路の接触不良等の異常検出
を可能にし、サーミスタ回路を不要にすることも含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を主回
路スイッチ素子とするインバータに係り、特にファンの
オン・オフ制御で半導体素子を空冷する保護装置に関す
る。
路スイッチ素子とするインバータに係り、特にファンの
オン・オフ制御で半導体素子を空冷する保護装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の保護装置を備えたインバータの
構成例を図４に示す。インバータ本体は、整流器１で交
流電力を直流に変換し、電解コンデンサ２で平滑し、逆
変換器３で直流から電圧と周波数を制御した交流出力を
得て負荷となるモータ４等に供給する。ＰＷＭ制御回路
５は、モータ速度指令とモータ４の速度検出器６の検出
信号を比較し、さらにＰＷＭ波形にして逆変換器３のゲ
ート信号を得る。
構成例を図４に示す。インバータ本体は、整流器１で交
流電力を直流に変換し、電解コンデンサ２で平滑し、逆
変換器３で直流から電圧と周波数を制御した交流出力を
得て負荷となるモータ４等に供給する。ＰＷＭ制御回路
５は、モータ速度指令とモータ４の速度検出器６の検出
信号を比較し、さらにＰＷＭ波形にして逆変換器３のゲ
ート信号を得る。
【０００３】保護装置７は、インバータの運転における
電圧や電流を監視し、過電流や過電圧、不足電圧の検出
でインバータの出力制限や遮断器解離等の保護出力を得
る。この保護装置７は、他の保護機能として、逆変換器
３に設けられる半導体素子の温度保護機能が設けられ
る。
電圧や電流を監視し、過電流や過電圧、不足電圧の検出
でインバータの出力制限や遮断器解離等の保護出力を得
る。この保護装置７は、他の保護機能として、逆変換器
３に設けられる半導体素子の温度保護機能が設けられ
る。
【０００４】この温度保護機能を説明する。逆変換器３
は、ヒートシンク８に複数（例えば６アーム）の半導体
素子９を装着してそのゲート信号によりオン・オフ制御
され、このときの半導体素子９の発熱をヒートシンク８
を通して放熱することで半導体素子９の熱破壊を防止す
る。ヒートシンク８の周辺には空冷用ファン１０を設け
る。また、ヒートシンク８にはその温度検出器としての
サーミスタ１１を接触させる。
は、ヒートシンク８に複数（例えば６アーム）の半導体
素子９を装着してそのゲート信号によりオン・オフ制御
され、このときの半導体素子９の発熱をヒートシンク８
を通して放熱することで半導体素子９の熱破壊を防止す
る。ヒートシンク８の周辺には空冷用ファン１０を設け
る。また、ヒートシンク８にはその温度検出器としての
サーミスタ１１を接触させる。
【０００５】保護装置７は、サーミスタ１１で検出する
ヒートシンク８の温度Ｔｈを監視し、この温度Ｔｈがフ
ァン１０のオン条件温度Ｔｏｎ以上になったときにファ
ン１０をオン制御することで半導体素子を過熱から保護
し、温度Ｔｈがファン１０のオフ条件温度Ｔｏｆｆ以下
になったときにファン１０をオフ制御することでファン
の電力消費を抑制する。
ヒートシンク８の温度Ｔｈを監視し、この温度Ｔｈがフ
ァン１０のオン条件温度Ｔｏｎ以上になったときにファ
ン１０をオン制御することで半導体素子を過熱から保護
し、温度Ｔｈがファン１０のオフ条件温度Ｔｏｆｆ以下
になったときにファン１０をオフ制御することでファン
の電力消費を抑制する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】（１）温度サイクルの
問題点 従来の温度保護方式では、インバータの周囲温度Ｔａを
考慮することなくヒートシンク８の検出温度に基づいて
のみファン制御するため、周囲温度Ｔａが低い状態では
ヒートシンク８の温度上昇値（ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔａ）が大
きくなってもファンはオン制御されない。例えば、Ｔｏ
ｎ＝６０℃に設定され、Ｔａ＝０℃のときには ΔＴ＝
６０℃の温度上昇までファンがオン制御されない。
問題点 従来の温度保護方式では、インバータの周囲温度Ｔａを
考慮することなくヒートシンク８の検出温度に基づいて
のみファン制御するため、周囲温度Ｔａが低い状態では
ヒートシンク８の温度上昇値（ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔａ）が大
きくなってもファンはオン制御されない。例えば、Ｔｏ
ｎ＝６０℃に設定され、Ｔａ＝０℃のときには ΔＴ＝
６０℃の温度上昇までファンがオン制御されない。
【０００７】このため、例えば、インバータがモータ４
の断続運転や加減速運転を繰り返し、ヒートシンク８の
温度が０℃→６０℃→０℃という温度サイクルを繰り返
した場合、ヒートシンク８に取り付けられた半導体素子
９が熱疲労により破壊してしまう恐れがある。
の断続運転や加減速運転を繰り返し、ヒートシンク８の
温度が０℃→６０℃→０℃という温度サイクルを繰り返
した場合、ヒートシンク８に取り付けられた半導体素子
９が熱疲労により破壊してしまう恐れがある。
【０００８】（２）サーミスタ異常の問題点 従来の温度保護方式では、ファン１０の制御はサーミス
タ１１の検出温度に依存しているため、サーミスタの温
度検出回路に異常が発生した場合、ΔＴが許容値を超え
た場合にもファンをオンすることができず、半導体素子
９の熱破壊の原因となる。
タ１１の検出温度に依存しているため、サーミスタの温
度検出回路に異常が発生した場合、ΔＴが許容値を超え
た場合にもファンをオンすることができず、半導体素子
９の熱破壊の原因となる。
【０００９】この対策として、従来装置ではサーミスタ
１１の回路がオープンまたはショートした場合にその検
出で異常と判定し、運転停止等の保護動作を得るように
している。しかし、サーミスタ１１の回路がオープンで
もショートでもない異常発生、例えばヒートシンク８へ
のサーミスタ１１の取り付け不良等が発生した場合、温
度異常を検出できず、半導体素子９の熱破壊を起こして
しまう。
１１の回路がオープンまたはショートした場合にその検
出で異常と判定し、運転停止等の保護動作を得るように
している。しかし、サーミスタ１１の回路がオープンで
もショートでもない異常発生、例えばヒートシンク８へ
のサーミスタ１１の取り付け不良等が発生した場合、温
度異常を検出できず、半導体素子９の熱破壊を起こして
しまう。
【００１０】本発明の目的は、前記の課題を解決したイ
ンバータを提供することにある。
ンバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、サーミスタ等
の感温素子の検出温度履歴からヒートシンクの周囲温度
を予測し、この温度がファンのオン、オフ条件差分温度
内に検出温度が入るようファンを制御することにより、
温度サイクルによる半導体素子の熱疲労を防止するもの
であり、以下の構成を特徴とする。
の感温素子の検出温度履歴からヒートシンクの周囲温度
を予測し、この温度がファンのオン、オフ条件差分温度
内に検出温度が入るようファンを制御することにより、
温度サイクルによる半導体素子の熱疲労を防止するもの
であり、以下の構成を特徴とする。
【００１２】（１）ヒートシンクに装着した半導体素子
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、前記ヒートシンクに取り付けた感温素子により検出
する半導体素子の温度検出値のうち、設定時間内の最低
温度と現在の温度検出値との偏差ΔＴを求め、この偏差
ΔＴが前記ファンのオン条件差分温度ΔＴｏｎよりも大
きいときに前記ファンをオン制御し、前記偏差ΔＴが前
記ファンのオフ条件差分温度ΔＴｏｆｆよりも小さいと
きに前記ファンをオフ制御する保護手段を備えたことを
特徴とする。
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、前記ヒートシンクに取り付けた感温素子により検出
する半導体素子の温度検出値のうち、設定時間内の最低
温度と現在の温度検出値との偏差ΔＴを求め、この偏差
ΔＴが前記ファンのオン条件差分温度ΔＴｏｎよりも大
きいときに前記ファンをオン制御し、前記偏差ΔＴが前
記ファンのオフ条件差分温度ΔＴｏｆｆよりも小さいと
きに前記ファンをオフ制御する保護手段を備えたことを
特徴とする。
【００１３】なお、前記保護装置は、前記感温素子の温
度検出値Ｔｈが前記ファンのオン条件温度設定値Ｔｏｎ
よりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前記温度
検出値Ｔｈが前記ファンのオフ条件温度設定値Ｔｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えるのが好ましい。
度検出値Ｔｈが前記ファンのオン条件温度設定値Ｔｏｎ
よりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前記温度
検出値Ｔｈが前記ファンのオフ条件温度設定値Ｔｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えるのが好ましい。
【００１４】また、本発明は、インバータの負荷電流の
積分値を感温素子の検出温度に対応付けることで、サー
ミスタ回路の接触不良等の異常検出を可能にし、さらに
サーミスタ回路を不要にしたもので、以下の構成を特徴
とする。
積分値を感温素子の検出温度に対応付けることで、サー
ミスタ回路の接触不良等の異常検出を可能にし、さらに
サーミスタ回路を不要にしたもので、以下の構成を特徴
とする。
【００１５】（２）ヒートシンクに装着した半導体素子
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内の積分値Ｉが
感温素子異常判定値ＴＨｅｒｒより大きいときに前記感
温素子の異常と判定して保護出力を得る保護手段を備え
たことを特徴とする。
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内の積分値Ｉが
感温素子異常判定値ＴＨｅｒｒより大きいときに前記感
温素子の異常と判定して保護出力を得る保護手段を備え
たことを特徴とする。
【００１６】なお、前記感温素子異常判定値ＴＨｅｒｒ
は、前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導体
素子の温度上昇が最も小さくなる運転パターンでの温度
偏差ΔＴがファンのオン制御差分温度ΔＴｏｎに一致す
る電流積分値とするのが好ましい。
は、前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導体
素子の温度上昇が最も小さくなる運転パターンでの温度
偏差ΔＴがファンのオン制御差分温度ΔＴｏｎに一致す
る電流積分値とするのが好ましい。
【００１７】また、前記保護装置は、前記感温素子の温
度検出値Ｔｈが前記ファンのオン条件温度設定値Ｔｏｎ
よりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前記温度
検出値Ｔｈが前記ファンのオフ条件温度設定値Ｔｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えるのが好ましい。
度検出値Ｔｈが前記ファンのオン条件温度設定値Ｔｏｎ
よりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前記温度
検出値Ｔｈが前記ファンのオフ条件温度設定値Ｔｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えるのが好ましい。
【００１８】（３）ヒートシンクに装着した半導体素子
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内の積分値Ｉを
求め、この積分値Ｉが前記ファンのオン条件電流設定値
Ｉｏｎよりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前
記積分値Ｉが前記ファンのオフ条件電流設定値Ｉｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えたことを特徴とする。
を主回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファ
ンのオン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する
保護装置を備えたインバータにおいて、前記保護装置
は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内の積分値Ｉを
求め、この積分値Ｉが前記ファンのオン条件電流設定値
Ｉｏｎよりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前
記積分値Ｉが前記ファンのオフ条件電流設定値Ｉｏｆｆ
よりも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段
を備えたことを特徴とする。
【００１９】なお、前記オン条件電流設定値Ｉｏｎは、
前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導体素子
の温度上昇が最も大きくなる運転パターンでの温度偏差
ΔＴがファンのオン制御差分温度ΔＴｏｎに一致する電
流積分値とする。また、前記オフ条件電流設定値Ｉｏｆ
ｆは、前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導
体素子の温度上昇が最も大きくなる運転パターンでの温
度偏差ΔＴがファンのオフ制御差分温度ΔＴｏｆｆに一
致する電流積分値とするのが好ましい。
前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導体素子
の温度上昇が最も大きくなる運転パターンでの温度偏差
ΔＴがファンのオン制御差分温度ΔＴｏｎに一致する電
流積分値とする。また、前記オフ条件電流設定値Ｉｏｆ
ｆは、前記設定時間内の負荷電流パターンのうち、半導
体素子の温度上昇が最も大きくなる運転パターンでの温
度偏差ΔＴがファンのオフ制御差分温度ΔＴｏｆｆに一
致する電流積分値とするのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、実施形態
１の保護処理フローであり、保護装置７をマイクロプロ
セッサによるソフトウェア構成とする場合での前記の温
度サイクルの問題を解消した保護方式である。
１の保護処理フローであり、保護装置７をマイクロプロ
セッサによるソフトウェア構成とする場合での前記の温
度サイクルの問題を解消した保護方式である。
【００２１】保護装置７は、サーミスタ１１の検出温度
Ｔｈを周期的に読み込み（Ｓ１）、この温度Ｔｈについ
て設定時間（例えば過去４時間）内の最低温度Ｔｍｉｎ
を記録更新を繰り返しておく（Ｓ２）。この処理Ｓ２
は、最低温度Ｔｍｉｎを半導体素子またはヒートシンク
の現在の周囲温度として求めておくものである。
Ｔｈを周期的に読み込み（Ｓ１）、この温度Ｔｈについ
て設定時間（例えば過去４時間）内の最低温度Ｔｍｉｎ
を記録更新を繰り返しておく（Ｓ２）。この処理Ｓ２
は、最低温度Ｔｍｉｎを半導体素子またはヒートシンク
の現在の周囲温度として求めておくものである。
【００２２】次に、保護装置７は、サーミスタ１１の検
出温度Ｔｈを読み込む毎に、検出温度Ｔｈと最低温度Ｔ
ｍｉｎとの偏差ΔＴ（＝Ｔｈ−Ｔｍｉｎ）を求め（Ｓ
３）、このΔＴがファン１０のオン条件差分温度ΔＴｏ
ｎ（例えば１５℃）よりも大きいか否かを判定し（Ｓ
４）、ΔＴｏｎよりも大きいときにファン１０のオン制
御を行う（Ｓ５）。
出温度Ｔｈを読み込む毎に、検出温度Ｔｈと最低温度Ｔ
ｍｉｎとの偏差ΔＴ（＝Ｔｈ−Ｔｍｉｎ）を求め（Ｓ
３）、このΔＴがファン１０のオン条件差分温度ΔＴｏ
ｎ（例えば１５℃）よりも大きいか否かを判定し（Ｓ
４）、ΔＴｏｎよりも大きいときにファン１０のオン制
御を行う（Ｓ５）。
【００２３】ΔＴがΔＴｏｎよりも小さいとき、ΔＴが
ファン１０のオフ条件差分温度ΔＴｏｆｆ（例えば１５
℃）よりも大きいか否かを判定し（Ｓ６）、ΔＴｏｆｆ
よりも小さいときにファン１０のオフ制御を行う（Ｓ
７）。
ファン１０のオフ条件差分温度ΔＴｏｆｆ（例えば１５
℃）よりも大きいか否かを判定し（Ｓ６）、ΔＴｏｆｆ
よりも小さいときにファン１０のオフ制御を行う（Ｓ
７）。
【００２４】したがって、サーミスタ１１で検出するヒ
ートシンクの温度（半導体素子９の温度）Ｔｈがファン
のオン条件温度Ｔｏｎまたはオフ条件温度にならない場
合、従来ではファンのオン・オフ制御がなされないが、
本実施形態では、上限が差分温度ΔＴｏｎ以上、または
下限が差分温度ΔＴｏｆｆ以下になる場合にファン制御
がなされ、半導体素子が広い温度範囲で温度サイクルが
発生してその熱疲労を招くのを防止し、半導体素子の寿
命を大幅に改善できる。
ートシンクの温度（半導体素子９の温度）Ｔｈがファン
のオン条件温度Ｔｏｎまたはオフ条件温度にならない場
合、従来ではファンのオン・オフ制御がなされないが、
本実施形態では、上限が差分温度ΔＴｏｎ以上、または
下限が差分温度ΔＴｏｆｆ以下になる場合にファン制御
がなされ、半導体素子が広い温度範囲で温度サイクルが
発生してその熱疲労を招くのを防止し、半導体素子の寿
命を大幅に改善できる。
【００２５】（実施形態２）図２は、実施形態２の保護
処理フローを示し、サーミスタ回路の異常を検出するこ
とにより半導体素子を保護する場合である。
処理フローを示し、サーミスタ回路の異常を検出するこ
とにより半導体素子を保護する場合である。
【００２６】保護装置７は、過電流保護のためのインバ
ータの出力電流検出信号を負荷電流ｉとして周期的に読
み込み（Ｓ１１）、この負荷電流ｉについて設定時間
（例えば１６分間）での積分値Ｉを演算・更新しておく
（Ｓ１２）。この電流積分値Ｉは、設定時間での負荷電
流の平均値に対応するものであり、この負荷電流の大小
が半導体素子の発熱量に相関性をもつことから、サーミ
スタ１１の検出信号に対応する量として求めるものであ
る。
ータの出力電流検出信号を負荷電流ｉとして周期的に読
み込み（Ｓ１１）、この負荷電流ｉについて設定時間
（例えば１６分間）での積分値Ｉを演算・更新しておく
（Ｓ１２）。この電流積分値Ｉは、設定時間での負荷電
流の平均値に対応するものであり、この負荷電流の大小
が半導体素子の発熱量に相関性をもつことから、サーミ
スタ１１の検出信号に対応する量として求めるものであ
る。
【００２７】次に、保護装置７は、電流積分値Ｉが設定
値ＴＨｅｒｒよりも大きいか否かを判定し（Ｓ１３）、
大きい場合にはサーミスタ回路の異常と判定してその出
力で保護動作を行う（Ｓ１４）。また、小さいは場合に
はサーミスタ回路の正常として次回の保護処理に戻る。
値ＴＨｅｒｒよりも大きいか否かを判定し（Ｓ１３）、
大きい場合にはサーミスタ回路の異常と判定してその出
力で保護動作を行う（Ｓ１４）。また、小さいは場合に
はサーミスタ回路の正常として次回の保護処理に戻る。
【００２８】ここで、設定値ＴＨｅｒｒの算出を説明す
る。電流積分値Ｉが設定値ＴＨｅｒｒに一致すれば、常
にΔＴ＞ΔＴｏｎでなければ、誤検出してしまう。そこ
で、設定時間の電流パターンの中で、温度上昇が最も小
さくなるパターンによりインバータ運転を行い、このと
きのΔＴ＝ΔＴｏｎとなる平均電流を求めてＴＨｅｒｒ
とする。
る。電流積分値Ｉが設定値ＴＨｅｒｒに一致すれば、常
にΔＴ＞ΔＴｏｎでなければ、誤検出してしまう。そこ
で、設定時間の電流パターンの中で、温度上昇が最も小
さくなるパターンによりインバータ運転を行い、このと
きのΔＴ＝ΔＴｏｎとなる平均電流を求めてＴＨｅｒｒ
とする。
【００２９】この方式を採用することにより、サーミス
タ異常を検出した時点でも、半導体素子の動作保証温度
範囲内で確実に保護をかけることが可能となる。
タ異常を検出した時点でも、半導体素子の動作保証温度
範囲内で確実に保護をかけることが可能となる。
【００３０】したがって、本実施形態によれば、設定時
間での負荷電流の積分値を基にしてサーミスタ回路の異
常を検出することができ、サーミスタ回路の接触不良な
どの異常にもその確実な検出ができ、ひいては半導体素
子の保護を確実にする。
間での負荷電流の積分値を基にしてサーミスタ回路の異
常を検出することができ、サーミスタ回路の接触不良な
どの異常にもその確実な検出ができ、ひいては半導体素
子の保護を確実にする。
【００３１】なお、負荷電流の検出を出力電流から求め
るのに代えて、インバータの直流電流を検出することで
もよい。
るのに代えて、インバータの直流電流を検出することで
もよい。
【００３２】（実施形態３）図３は、実施形態３の保護
処理フローであり、保護装置７をマイクロプロセッサに
よるソフトウェア構成とする場合でのサーミスタ回路の
異常にも保護を可能にする方式である。
処理フローであり、保護装置７をマイクロプロセッサに
よるソフトウェア構成とする場合でのサーミスタ回路の
異常にも保護を可能にする方式である。
【００３３】保護装置７は、実施形態２と同様に、イン
バータ直流回路の電流検出信号を負荷電流ｉとして周期
的に読み込み（Ｓ２１）、この負荷電流ｉについて設定
時間（例えば１６分間）での積分値Ｉを演算・更新する
（Ｓ２２）。
バータ直流回路の電流検出信号を負荷電流ｉとして周期
的に読み込み（Ｓ２１）、この負荷電流ｉについて設定
時間（例えば１６分間）での積分値Ｉを演算・更新する
（Ｓ２２）。
【００３４】次に、保護装置７は、電流積分値Ｉを求め
る毎に、この積分値Ｉがファン１０のオン条件電流設定
値Ｉｏｎよりも大きいか否かを判定し（Ｓ２３）、Ｉｏ
ｎよりも大きいときにファン１０のオン制御を行う（Ｓ
２４）。
る毎に、この積分値Ｉがファン１０のオン条件電流設定
値Ｉｏｎよりも大きいか否かを判定し（Ｓ２３）、Ｉｏ
ｎよりも大きいときにファン１０のオン制御を行う（Ｓ
２４）。
【００３５】ＩがＩｏｎよりも小さいとき、Ｉがファン
１０のオフ条件電流設定値Ｉｏｆｆよりも大きいか否か
を判定し（Ｓ２５）、Ｉｏｆｆよりも小さいときにファ
ン１０のオフ制御を行う（Ｓ２６）。
１０のオフ条件電流設定値Ｉｏｆｆよりも大きいか否か
を判定し（Ｓ２５）、Ｉｏｆｆよりも小さいときにファ
ン１０のオフ制御を行う（Ｓ２６）。
【００３６】ここで、電流設定値Ｉｏｎの算出は、設定
時間での電流パターンの中で、温度上昇が最も大きくな
るパターンによりインバータ運転を行い、ΔＴ＝ΔＴｏ
ｎとなる電流積分値をＩｏｎとする。同様に、電流設定
値Ｉｏｆｆの算出は、設定時間での電流パターンの中
で、温度上昇が最も大きくなるパターンによりインバー
タ運転を行い、ΔＴ＝ΔＴｏｆｆとなる電流積分値をＩ
ｏｆｆとする。
時間での電流パターンの中で、温度上昇が最も大きくな
るパターンによりインバータ運転を行い、ΔＴ＝ΔＴｏ
ｎとなる電流積分値をＩｏｎとする。同様に、電流設定
値Ｉｏｆｆの算出は、設定時間での電流パターンの中
で、温度上昇が最も大きくなるパターンによりインバー
タ運転を行い、ΔＴ＝ΔＴｏｆｆとなる電流積分値をＩ
ｏｆｆとする。
【００３７】したがって、サーミスタ１１で検出するヒ
ートシンクの温度（半導体素子９の温度）Ｔｈを基にし
たファン制御に代えて、負荷電流ｉの平均値Ｉを基にし
たファン制御を行うことができ、サーミスタによる温度
検出が不要になる。
ートシンクの温度（半導体素子９の温度）Ｔｈを基にし
たファン制御に代えて、負荷電流ｉの平均値Ｉを基にし
たファン制御を行うことができ、サーミスタによる温度
検出が不要になる。
【００３８】なお、以上までの各実施形態は、逆変換器
３の温度保護方式を示すが、整流器１に代えて半導体素
子構成の順変換器を設ける場合は、該順変換器の保護に
適用して同等の作用を効果を得ることができる。また、
保護装置をソフトウェア構成とする場合で示すが、これ
らをハードウェア構成に置換できるのは勿論である。ま
た、各実施形態を従来の保護方式と併用して、半導体素
子の保護が一層効果的となる。また、温度検出素子とし
てサーミスタを示すが他の感温素子で置換できるし、イ
ンバータの制御方式はＰＷＭ方式に限られるものではな
い。さらに、負荷はモータに限らない。
３の温度保護方式を示すが、整流器１に代えて半導体素
子構成の順変換器を設ける場合は、該順変換器の保護に
適用して同等の作用を効果を得ることができる。また、
保護装置をソフトウェア構成とする場合で示すが、これ
らをハードウェア構成に置換できるのは勿論である。ま
た、各実施形態を従来の保護方式と併用して、半導体素
子の保護が一層効果的となる。また、温度検出素子とし
てサーミスタを示すが他の感温素子で置換できるし、イ
ンバータの制御方式はＰＷＭ方式に限られるものではな
い。さらに、負荷はモータに限らない。
【００３９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、感温素
子の検出温度履歴からヒートシンクの周囲温度を予測
し、ファンのオン、オフ条件差分温度内に検出温度が入
るようファンを制御するようにしたため、半導体素子に
加えられる温度サイクルによる熱疲労で素子が破壊する
のを防止できる。
子の検出温度履歴からヒートシンクの周囲温度を予測
し、ファンのオン、オフ条件差分温度内に検出温度が入
るようファンを制御するようにしたため、半導体素子に
加えられる温度サイクルによる熱疲労で素子が破壊する
のを防止できる。
【００４０】また、本発明によれば、インバータの負荷
電流の積分値を感温素子の検出温度に対応付けた保護を
行うようにしたため、サーミスタ回路の接触不良等の異
常検出が可能になるし、サーミスタ回路が不要になる。
電流の積分値を感温素子の検出温度に対応付けた保護を
行うようにしたため、サーミスタ回路の接触不良等の異
常検出が可能になるし、サーミスタ回路が不要になる。
【図１】本発明の実施形態１の保護処理フロー。
【図２】本発明の実施形態２の保護処理フロー。
【図３】本発明の実施形態３の保護処理フロー。
【図４】インバータの構成例。
１…整流器 ２…電界コンデンサ ３…逆変換器 ４…モータ ５…ＰＷＭ制御回路 ７…保護装置 ８…ヒートシンク ９…半導体素子 １０…ファン １１…サーミスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 ヒートシンクに装着した半導体素子を主
回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファンの
オン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する保護
装置を備えたインバータにおいて、 前記保護装置は、前記ヒートシンクに取り付けた感温素
子により検出する半導体素子の温度検出値のうち、設定
時間内の最低温度と現在の温度検出値との偏差ΔＴを求
め、この偏差ΔＴが前記ファンのオン条件差分温度ΔＴ
ｏｎよりも大きいときに前記ファンをオン制御し、前記
偏差ΔＴが前記ファンのオフ条件差分温度ΔＴｏｆｆよ
りも小さいときに前記ファンをオフ制御する保護手段を
備えたことを特徴とするインバータ。 - 【請求項２】 ヒートシンクに装着した半導体素子を主
回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファンの
オン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する保護
装置を備えたインバータにおいて、 前記保護装置は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内
の積分値Ｉが感温素子異常判定値ＴＨｅｒｒより大きい
ときに前記感温素子の異常と判定して保護出力を得る保
護手段を備えたことを特徴とするインバータ。 - 【請求項３】 ヒートシンクに装着した半導体素子を主
回路スイッチ素子とし、ヒートシンクを空冷用ファンの
オン・オフ制御で半導体素子を熱破壊から保護する保護
装置を備えたインバータにおいて、 前記保護装置は、インバータの負荷電流ｉの設定時間内
の積分値Ｉを求め、この積分値Ｉが前記ファンのオン条
件電流設定値Ｉｏｎよりも大きいときに前記ファンをオ
ン制御し、前記積分値Ｉが前記ファンのオフ条件電流設
定値Ｉｏｆｆよりも小さいときに前記ファンをオフ制御
する保護手段を備えたことを特徴とするインバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128577A JP3818082B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128577A JP3818082B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | インバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325463A true JP2002325463A (ja) | 2002-11-08 |
| JP3818082B2 JP3818082B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=18977246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128577A Expired - Fee Related JP3818082B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3818082B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252608A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Funai Electric Co Ltd | 光ディスク装置の冷却装置および光ディスク装置 |
| JP2007181312A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電力変換装置、及びその制御方法 |
| JP2009516492A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高電圧配電および高電圧送電の分野における電流変換のための装置および電力用半導体ユニットの負荷変動ストレスの低減のための方法 |
| US7904254B2 (en) | 2007-04-20 | 2011-03-08 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Power conversion apparatus and method of estimating power cycle life |
| JP2011253887A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Fanuc Ltd | 電子回路の冷却部の異常検査システム |
| JP2016005432A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | ファン制御を利用したインバータシステムの温度制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6180392B2 (ja) | 2014-09-30 | 2017-08-16 | 三菱電機株式会社 | 冷却異常検出システム |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001128577A patent/JP3818082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252608A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Funai Electric Co Ltd | 光ディスク装置の冷却装置および光ディスク装置 |
| JP2009516492A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高電圧配電および高電圧送電の分野における電流変換のための装置および電力用半導体ユニットの負荷変動ストレスの低減のための方法 |
| JP2007181312A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電力変換装置、及びその制御方法 |
| US7782641B2 (en) | 2005-12-28 | 2010-08-24 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Frequency converting apparatus and control method for the apparatus |
| US7904254B2 (en) | 2007-04-20 | 2011-03-08 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Power conversion apparatus and method of estimating power cycle life |
| JP2011253887A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Fanuc Ltd | 電子回路の冷却部の異常検査システム |
| JP2016005432A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | ファン制御を利用したインバータシステムの温度制御方法 |
| US9867314B2 (en) | 2014-06-16 | 2018-01-09 | Lsis Co., Ltd. | Method for controlling temperature of inverter system by controlling a fan |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3818082B2 (ja) | 2006-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3695023B2 (ja) | 電気自動車の過負荷防止装置 | |
| US5550702A (en) | Adaptive duty-cycle limiting for overload protection of integrated circuits | |
| US5831807A (en) | Overload and short circuit protection device for a power semiconductor circuit | |
| JPH0568331A (ja) | 電力用半導体素子の保護方式 | |
| JP4154639B2 (ja) | モータスタータの温度保護制御方法及び装置 | |
| JP3818082B2 (ja) | インバータ | |
| JP4862527B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2005143232A (ja) | 電力半導体素子の保護方式 | |
| KR0156695B1 (ko) | 공기조화기의 운전제어방법 | |
| JPH06233589A (ja) | 回転数制御式空気調和機 | |
| KR19980028572A (ko) | 인버터 공기조화기의 압축기 과열 방지방법 | |
| JPH0638357A (ja) | 電源装置 | |
| US8461780B2 (en) | Method for driving a PTC electrical load element | |
| JP4367341B2 (ja) | ダイナミックブレーキ回路保護装置 | |
| JP2004080890A (ja) | 温度保護回路 | |
| JP2005150920A (ja) | 出力回路 | |
| JP2004248452A (ja) | 過電流保護回路 | |
| JP2004274903A (ja) | モータ駆動装置 | |
| JPH10136675A (ja) | 回生制動装置の過熱保護装置 | |
| JPH099660A (ja) | インバータ装置 | |
| US20240087790A1 (en) | Overtemperature detecting system, overtemperature protecting system, and overtemperature detecting method | |
| JPH0675643A (ja) | 温度保護方法 | |
| US20240171112A1 (en) | Motor driving control system and control method thereof | |
| JP2001286180A (ja) | Ｄｃブラシレスモータの異常処理システム | |
| JPH07245965A (ja) | インバータ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060424 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060605 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |