JP2007185024A - スイッチング素子の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート駆動装置には、IGBTのエミッタと同電位となる主回路電位領域と、論理部と同電位となる論理部電位領域の2種類の電位領域を設け、IGBTのオンオフ情報は論理部電位領域から他のゲート駆動装置に伝達する。
【選択図】図1
Description
また、インバータの上下アームのIGBTが何からのトラブルで同時にオンしてしまい過電流が流れて装置が破壊に至る、いわゆるアーム短絡を防止するために、上下アームのゲート駆動装置でインターロックを取る技術が、特許文献1および特許文献2に開示されている。上下アームの同時オン防止回路において、電位が異なる上下アームのゲート駆動装置間で直接通信する場合には光ファイバ等の光信号伝送による接続が通常行われている。
図4の回路において、トラブルにより誤ってオンして過電流が流れるケースとして、IGBT93〜IGBT95が同時にオンした場合(P−C間短絡)、IGBT94〜IGBT96が同時にオンした場合(C−N間短絡)、IGBT93〜IGBT96全てが同時にオンした場合(P−N間短絡)がある。ゲート駆動装置103とゲート駆動装置105間、およびゲート駆動装置104とゲート駆動装置106間で同時オン防止機能を搭載することにより全てのアーム短絡モードを防止できる。よって、実施例1から実施例3の構成をそのまま適用できる。
2 上アームのゲート駆動回路
3 下アームのゲート駆動回路
4 上アームのIGBT
5 下アームのIGBT
11,21,31,41,51,61 第1の電位領域(高圧主回路電位領域)
12,22,32,42,52,62 第2の電位領域(論理部電位領域)
13,23 第3の電位領域(対アーム電位領域)
151,152,153,251,252,253,351,352,451,452,551,552,651,652 高絶縁信号伝達回路
16,26,36,46,56,66 AND回路
17,27,37,47,57,67 ゲート出力段回路
181,183,185,281,283,285,381,383,481,483,581,583,681,683, 電気→光信号変換インターフェイス回路
182,184,186,282,284,286,382,384,482,484,582,584,682,684 光→電気信号変換インターフェイス回路
111,211,311,411,511,611 論理部指令信号線
112,212,312,412,512,612 信号線
113,118,213,218,313,413,513,613 フィードバック信号線
114,214,314,414,514,614 同時オン防止信号線
115,116,215,216,315,415,515,615 指令線
117,217 対アーム信号線
71,72,91,92 フィルタコンデンサ
73,74,75,76,93,94,95,96 3レベル電力変換装置に使用したIGBT
83,84,85,86,103,104,105,106 3レベル電力変換装置に使用したゲート駆動回路
97,98 クランプダイオード
Claims (9)
- 電力変換装置のスイッチング素子のオンとオフを制御する駆動装置で、前記スイッチング素子のオンオフ指令を発生する機能を有する論理部から前記駆動装置に伝達する駆動指令、および、前記駆動装置と、前記スイッチング素子と同時にオンした場合にアーム短絡となる他のスイッチング素子のオンオフを制御する他の駆動装置との間で伝達するスイッチング素子のオンオフ情報を電気信号として送受信する駆動装置において、
前記ゲート駆動装置の信号送受信部に前記スイッチング素子の主回路電位と同電位となる第1の電位領域と、前記第1の電位領域から絶縁された第2の電位領域の2種類の電位領域を設けて、前記第2の電位領域は前記論理部と同電位とすることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記駆動回路が制御する前記スイッチング素子のオンオフ情報を、前記スイッチング素子の主回路電位と同電位となる第1の電位領域から、前記第1の電位領域から絶縁された前記論理部と同電位の第2の電位領域に伝え、前記他のスイッチング素子を制御する前記他の駆動装置に伝達することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または請求項2に記載の駆動装置において、
前記論理部から伝達された前記駆動指令と他の駆動装置から伝達された前記他のスイッチング素子のオンオフ情報とを前記第2の電位領域においてAND演算することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または請求項2に記載の駆動装置において、
前記論理部から前記駆動指令を伝達するのに必要となる第1の信号線と、他の駆動装置から前記他のスイッチング素子のオンオフ情報を伝達するのに必要となる第2の信号線とを、第2の電位領域内で直結することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動装置が制御するスイッチング素子のオンオフ情報は前記論理部を経由して前記他の駆動装置に伝達することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動装置が制御するスイッチング素子のオンオフ情報を前記第2の電位領域において分配し、一方は前記論理部に伝達し、他方は前記他の駆動装置に伝達することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の駆動装置において、
前記第1の電位領域と前記第2の電位領域間の信号伝達に高耐圧フォトカプラや短い光ファイバ等の光素子を用いることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の駆動装置において、
前記第1の電位領域と前記第2の電位領域間の信号伝達にパルストランスや高絶縁キャパシタ等の光部品をを用いないことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の駆動装置において、
前記スイッチング素子がIGBTであり、前記駆動装置がIGBTのスイッチングを制御するゲート駆動装置であることを特徴とする駆動装置。
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