JP2004274848A - Inverter drive circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源からの電圧が供給され、インバータを駆動する信号を出力する駆動回路を備えたインバータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のインバータ駆動回路を含むインバータ装置の一例が特開平9−23664号公報(特許文献1)に示されている。この従来の駆動回路においては、インバータ内の半導体スイッチング素子のゲートを制御するトランジスタにMOSFETをゲート抵抗を介して直列に接続している。そして、インバータに接続されている直流電源の電圧を検出し、その検出電圧が所定電圧より高い場合には、駆動回路内のMOSFETをオフにし、所定電圧より低い場合には、MOSFETをオンにしている。これによって、直流電源の電圧が変動する場合におけるスイッチング損失の低減を図っている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−23664号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の駆動回路において、駆動回路に供給される電源からの電圧が変動または瞬断した場合は、駆動回路の駆動が一時的に停止するため、インバータの駆動が一時的ながらも停止してしまう。したがって、この従来の駆動回路においては、電源からの電圧が変動または瞬断した場合に、インバータを安定して駆動することができないという課題があった。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電源からの供給電圧が変動または瞬断しても、インバータを安定して駆動することができるインバータ駆動回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係るインバータ駆動回路は、電源からの電圧が供給され、インバータを駆動する信号を出力する駆動回路を備えたインバータ駆動回路であって、前記電源と前記駆動回路との間には、少なくとも第1の電力供給ライン及び第2の電力供給ラインが互いに並列接続されて設けられており、前記第2の電力供給ラインにおける導通/非導通の切り換えが可能なスイッチと、前記電源からの供給電圧を低域濾波または所定時間遅延して前記スイッチへ出力することで、前記スイッチの導通/非導通を制御するスイッチ制御回路と、をさらに備えることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、電源と駆動回路との間には、少なくとも第1の電力供給ライン及び第2の電力供給ラインが互いに並列接続されて設けられている。そして、電源からの供給電圧をスイッチ制御回路によって低域濾波または所定時間遅延した電圧をスイッチに入力することで、第2の電力供給ラインにおける導通/非導通が制御される。これによって、第1の電力供給ラインを経由する駆動回路への供給電圧が変動または瞬断しても、その時点におけるスイッチへの入力電圧の変動または瞬断がスイッチ制御回路のローパスフィルタ機能または時間遅延機能によって抑制される。したがって、その時点における第2の電力供給ラインの導通状態については、第1の電力供給ラインを経由する供給電圧の変動または瞬断による影響を受けなくなる。以上のことから、本発明によれば、第1の電力供給ラインを経由する駆動回路への供給電圧が変動または瞬断しても、第2の電力供給ラインを経由して駆動回路へ安定した電圧を供給することができるので、インバータを安定して駆動することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。
【0009】
図1は、本発明の実施形態に係るインバータ駆動回路を含む電動機駆動システムの構成の概略を示す回路ブロック図である。本実施形態の電動機駆動システムは、インバータ駆動回路10、バッテリー12,40、DC−DCコンバータ44、インバータ36及び電動機38を備えている。そして、インバータ駆動回路10は、駆動回路14、トランジスタ16及びスイッチ制御回路18を備えている。
【0010】
電源としてのバッテリー12と駆動回路14との間には、第1の電力供給ライン26及び第2の電力供給ライン28が互いに並列接続されて設けられている。第1の電力供給ライン26には、IGスイッチ20及びダイオード22が設けられている。さらに、第1の電力供給ライン26は負荷34及びスイッチ制御回路18に接続されている。第2の電力供給ライン28には、トランジスタ16及びダイオード24が設けられている。
【0011】
IGスイッチ20は、第1の電力供給ライン26における導通/非導通の切り換えが可能であり、IGスイッチ20を導通状態にすることにより、バッテリー12からの直流電圧が負荷34、駆動回路14及びスイッチ制御回路18に供給される。ダイオード22は、バッテリー12から駆動回路14へ流れる方向の電流のみを許容するように、IGスイッチ20と駆動回路14との間に設けられている。
【0012】
スイッチとしてのトランジスタ16は、第2の電力供給ライン28における導通/非導通の切り換えが可能であり、トランジスタ16を導通状態にすることで、バッテリー12からの直流電圧が第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14に供給される。トランジスタ16の導通/非導通は、後述するスイッチ制御回路18からの出力電圧によって制御される。ダイオード24は、バッテリー12から駆動回路14へ流れる方向の電流のみを許容するように、トランジスタ16と駆動回路14との間に設けられている。
【0013】
スイッチ制御回路18は、所定の時定数を有するローパスフィルタとして機能する回路で構成されている。IGスイッチ20の導通状態においては、バッテリー12からの直流電圧がスイッチ制御回路18に供給される。スイッチ制御回路18は、このバッテリー12からの供給電圧を低域濾波してトランジスタ16へ出力する。このスイッチ制御回路18からの出力電圧によってトランジスタ16の導通/非導通が制御される。
【0014】
駆動回路14においては、IGスイッチ20の導通状態時に、バッテリー12からの直流電圧が駆動回路14の電源電圧として供給される。そして、駆動回路14は、駆動信号をインバータ36内の各スイッチング素子へ出力する。この駆動信号によってインバータ36の駆動が制御される。
【0015】
インバータ36は、直列接続された1対のスイッチング素子からなるアーム36−1〜36−3を3本備えており、バッテリー40からの直流電圧をスイッチング動作により120度ずつ位相が異なる3相交流に変換して、電動機38の3相コイル(図示せず)の各相に交流電流を供給する。このとき、バッテリー40からの直流電圧はDC−DCコンバータ44によって昇圧されてからインバータ36に供給される。また、アーム36−1〜36−3と並列にコンデンサ42が設けられている。
【0016】
以上のように構成されたインバータ駆動回路10とバッテリー12との間における接続の一例については、IGスイッチ20〜ダイオード22間のIGCT端子30及びバッテリー12〜トランジスタ16間の+B端子32の位置において、コネクタによる接続が行われる。
【0017】
次に、本実施形態のインバータ駆動回路10の動作について図2のタイムチャートを用いて説明する。
【0018】
IGスイッチ20が非導通から導通に切り換えられたとき(図2の時刻t1)は、バッテリー12からの直流電圧が第1の電力供給ライン26を経由して駆動回路14に電源電圧として供給される。さらに、負荷34及びスイッチ制御回路18にもバッテリー12からの直流電圧が供給される。スイッチ制御回路18はバッテリー12からの供給電圧を低域濾波してトランジスタ16へ出力することにより、トランジスタ16が非導通から導通に切り換えられる。トランジスタ16が導通に切り換えられると、バッテリー12からの直流電圧が第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14に電源電圧として供給される。ただし、IGスイッチ20の導通時に、IGCT端子30(第1の電力供給ライン26)を経由する駆動回路14への供給電圧がステップ状に立ち上がるのに対して、スイッチ制御回路18からの出力電圧は時定数による遅れを伴ってトランジスタ16へ供給される。したがって、図2のタイムチャートに示すように、+B端子32(第2の電力供給ライン28)を経由する駆動回路14への供給電圧は、IGCT端子30を経由する供給電圧の立ち上がりに対して、所定時間δt1の遅れを伴って立ち上がることになる(図2の時刻t2)。
【0019】
ここで、第1の電力供給ライン26は負荷34に接続されているため、負荷変動によってIGCT端子30における電圧が変動する場合がある。そして、IGCT端子30におけるコネクタの接触不良やノイズ等によって、IGCT端子30を経由する駆動回路14への供給電圧が瞬時的に遮断される場合がある。これらの場合には、IGスイッチ20の導通状態において、IGCT端子30を経由して安定した電圧を電源電圧として駆動回路14へ供給できないことになる。
【0020】
しかし、本実施形態においては、第1の電力供給ライン26と並列に第2の電力供給ライン28が設けられている。そして、第1の電力供給ライン26における電圧を低域濾波した電圧によって、第2の電力供給ライン28の導通/非導通が制御される。これによって、第1の電力供給ライン26を経由する駆動回路14への供給電圧が変動または瞬断しても、スイッチ制御回路18のローパスフィルタ機能により、第2の電力供給ライン28に設けられたトランジスタ16への入力電圧の変動または瞬断が抑制される。したがって、第2の電力供給ライン28の導通状態は、第1の電力供給ライン26を経由する供給電圧の変動または瞬断による影響を受けなくなる。以上のことから、図2のタイムチャートに示すように、第1の電力供給ライン26を経由する駆動回路14への供給電圧が変動または瞬断しても(図2の時刻t3〜t4)、第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14へ安定した電圧を供給することができる。
【0021】
IGスイッチ20が導通から非導通に切り換えられたとき(図2の時刻t5)は、バッテリー12から第1の電力供給ライン26を経由して駆動回路14へ出力される電圧の供給が遮断される。同時に、負荷34及びスイッチ制御回路18への電圧供給も遮断される。スイッチ制御回路18への電圧供給が遮断されると、トランジスタ16が導通から非導通に切り換えられるため、バッテリー12から第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14へ出力される電圧の供給も遮断される。ただし、IGスイッチ20の非導通時に、IGCT端子30(第1の電力供給ライン26)を経由する駆動回路14への供給電圧がステップ状に立ち下がるのに対して、スイッチ制御回路18からの出力電圧は時定数による遅れを伴ってトランジスタ16へ供給される。したがって、図2のタイムチャートに示すように、+B端子32(第2の電力供給ライン28)を経由する駆動回路14への供給電圧は、IGCT端子30を経由する供給電圧の立ち下がりに対して、所定時間δt2の遅れを伴って立ち下がることになる(図2の時刻t6)。
【0022】
以上説明したように、本実施形態のインバータ駆動回路10によれば、IGスイッチ20の導通状態時に第1の電力供給ライン26を経由する駆動回路14への供給電圧が変動または瞬断しても、この変動または瞬断による影響を受けることなく、第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14へ安定した電圧を供給することができる。したがって、バッテリー12の供給電圧が変動または瞬断しても、インバータ36を安定して駆動することができる。
【0023】
さらに、本実施形態においては、IGスイッチ20を導通から非導通に切り換えるときに、所定時間δt2の間はバッテリー12から第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14へ電圧が供給されている。この所定時間δt2の間に3相コイルのいずれか1相に通電することにより、コンデンサ42に蓄えられた電荷を放電することができる。したがって、本実施形態においては、IGスイッチ20を導通から非導通に切り換えるときにコンデンサ42に蓄えられた電荷を放電するための抵抗を削減することができる。
【0024】
以上の説明においては、スイッチ制御回路18が所定の時定数を有するローパスフィルタ回路で構成されている場合について説明した。ただし、スイッチ制御回路18については、バッテリー12からの供給電圧を所定時間遅延させてトランジスタ16へ出力する遅延回路によって構成することもできる。
【0025】
スイッチ制御回路18を遅延回路で構成した場合のタイムチャートを図3に示す。この構成においても、IGスイッチ20の導通状態において、第1の電力供給ライン26を経由する駆動回路14への供給電圧が変動または瞬断しても(図3の時刻t3〜t4)、第2の電力供給ライン28を経由して駆動回路14へ安定した電圧を供給することができる。なお、この構成においては、第2の電力供給ライン28を経由する駆動回路14への供給電圧が遅延回路による遅延時間経過した後に変動または瞬断する(図3の時刻t7〜t8)が、そのときは第1の電力供給ライン26を経由して駆動回路14へ安定した電圧を供給することができる。
【0026】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源からの供給電圧が変動または瞬断しても、駆動回路へ安定した電圧を供給することができるので、インバータを安定して駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るインバータ駆動回路を含む電動機駆動システムの構成の概略を示す回路ブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係るインバータ駆動回路の動作を説明するタイムチャートである。
【図3】本発明の実施形態に係るインバータ駆動回路の変形例の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
10 インバータ駆動回路、12,40 バッテリー、14 駆動回路、16トランジスタ、18 スイッチ制御回路、20 IGスイッチ、26 第1の電力供給ライン、28 第2の電力供給ライン、34 負荷、36 インバータ、38 電動機、44 DC−DCコンバータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter driving circuit provided with a driving circuit to which a voltage from a power supply is supplied and which outputs a signal for driving an inverter.
[0002]
[Prior art]
An example of an inverter device including a conventional inverter drive circuit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23664 (Patent Document 1). In this conventional drive circuit, a MOSFET is connected in series to a transistor that controls the gate of a semiconductor switching element in an inverter via a gate resistor. Then, the voltage of the DC power supply connected to the inverter is detected, and when the detected voltage is higher than a predetermined voltage, the MOSFET in the drive circuit is turned off, and when the detected voltage is lower than the predetermined voltage, the MOSFET is turned on. I have. As a result, switching loss when the voltage of the DC power supply fluctuates is reduced.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-23664
[Problems to be solved by the invention]
In this conventional drive circuit, when the voltage from the power supply supplied to the drive circuit fluctuates or is momentarily interrupted, the drive of the drive circuit is temporarily stopped, so that the drive of the inverter is temporarily stopped. . Therefore, in the conventional drive circuit, there is a problem that the inverter cannot be driven stably when the voltage from the power supply fluctuates or momentary interruption occurs.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an inverter drive circuit that can stably drive an inverter even when a supply voltage from a power supply fluctuates or is momentarily interrupted.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an inverter drive circuit according to the present invention is an inverter drive circuit that is supplied with a voltage from a power supply and includes a drive circuit that outputs a signal for driving an inverter. At least a first power supply line and a second power supply line are provided between the drive circuit and the drive circuit in parallel with each other, and switching between conduction and non-conduction in the second power supply line is possible. And a switch control circuit that controls conduction / non-conduction of the switch by outputting a supply voltage from the power supply to the switch after low-pass filtering or delaying the supply voltage for a predetermined time. I do.
[0007]
According to the present invention, at least the first power supply line and the second power supply line are provided between the power supply and the drive circuit in parallel with each other. Then, conduction / non-conduction in the second power supply line is controlled by inputting to the switch a voltage obtained by low-pass filtering or delaying the supply voltage from the power supply by the switch control circuit for a predetermined time. Thereby, even if the supply voltage to the drive circuit via the first power supply line fluctuates or momentarily interrupts, the fluctuation or momentary interruption of the input voltage to the switch at that time is caused by the low-pass filter function of the switch control circuit or the time. Suppressed by the delay function. Therefore, the conduction state of the second power supply line at that time is not affected by the fluctuation of the supply voltage passing through the first power supply line or the instantaneous interruption. As described above, according to the present invention, even if the supply voltage to the drive circuit via the first power supply line fluctuates or is momentarily interrupted, the drive circuit via the second power supply line is stabilized. Since a voltage can be supplied, the inverter can be driven stably.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 is a circuit block diagram schematically illustrating a configuration of a motor drive system including an inverter drive circuit according to an embodiment of the present invention. The motor drive system of the present embodiment includes an
[0010]
A first
[0011]
The
[0012]
The transistor 16 serving as a switch can switch between conduction and non-conduction in the second
[0013]
The
[0014]
In the
[0015]
The
[0016]
Regarding an example of the connection between the
[0017]
Next, the operation of the
[0018]
When the
[0019]
Here, since the first
[0020]
However, in the present embodiment, a second
[0021]
When the
[0022]
As described above, according to the
[0023]
Furthermore, in the present embodiment, when the
[0024]
In the above description, the case where the
[0025]
FIG. 3 shows a time chart when the
[0026]
As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to these embodiments at all, and can be implemented in various forms without departing from the technical idea of the present invention. Of course.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a stable voltage can be supplied to the drive circuit even if the supply voltage from the power supply fluctuates or is momentarily interrupted, so that the inverter can be driven stably. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram schematically illustrating a configuration of a motor drive system including an inverter drive circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart illustrating an operation of the inverter drive circuit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a time chart illustrating an operation of a modification of the inverter drive circuit according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
前記電源と前記駆動回路との間には、少なくとも第1の電力供給ライン及び第2の電力供給ラインが互いに並列接続されて設けられており、
前記第2の電力供給ラインにおける導通/非導通の切り換えが可能なスイッチと、
前記電源からの供給電圧を低域濾波または所定時間遅延して前記スイッチへ出力することで、前記スイッチの導通/非導通を制御するスイッチ制御回路と、
をさらに備えることを特徴とするインバータ駆動回路。An inverter drive circuit which is supplied with a voltage from a power supply and includes a drive circuit which outputs a signal for driving the inverter,
At least a first power supply line and a second power supply line are provided in parallel between the power supply and the drive circuit,
A switch capable of switching conduction / non-conduction in the second power supply line;
A switch control circuit that controls conduction / non-conduction of the switch by outputting a supply voltage from the power supply to the switch with a low-pass filtering or a predetermined time delay,
An inverter drive circuit, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003060370A JP2004274848A (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Inverter drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003060370A JP2004274848A (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Inverter drive circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004274848A true JP2004274848A (en) | 2004-09-30 |
Family
ID=33122931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003060370A Withdrawn JP2004274848A (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Inverter drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004274848A (en) |
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2003
- 2003-03-06 JP JP2003060370A patent/JP2004274848A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060116 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061218 |