JP2009201311A - Control device for power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換器制御装置に関し、特に鉄道車両などで駆動用電動機の制御に用いられる半導体スイッチ素子により構成される電力変換器の半導体スイッチ素子のドライブ異常を検出するものに関する。 The present invention relates to a power converter control device, and more particularly to a device that detects a drive abnormality of a semiconductor switch element of a power converter constituted by a semiconductor switch element used for controlling a driving motor in a railway vehicle or the like.
鉄道車両などの駆動用電動機の制御に用いられるインバータ装置などの電力変換器では、高圧大電流の電力制御を行う為、構成される半導体スイッチング素子が誤制御されると電源短絡などを発生し装置が激しく破壊される可能性がある。したがって半導体スイッチング素子が異常な動作をした場合、極力早く装置を停止させ、装置の損傷を避ける必要がる。このため、半導体スイッチング素子を駆動するドライブ回路に対する制御指令信号と、ドライブ回路がスイッチング素子をオンまたはオフにするよう駆動する動作状態を検出するドライバ動作情報とを比較し、不一致が生じた時にドライブ回路の異常動作と判定する異常検出方式が採用されている。 In power converters such as inverter devices used to control drive motors for railway vehicles, etc., power control is performed for high voltage and large current. May be severely destroyed. Therefore, when the semiconductor switching element operates abnormally, it is necessary to stop the device as soon as possible and avoid damage to the device. For this reason, the control command signal for the drive circuit that drives the semiconductor switching element is compared with the driver operation information that detects the operation state in which the drive circuit drives the switching element to turn on or off, and the drive is performed when a mismatch occurs. An abnormality detection method for determining an abnormal operation of the circuit is adopted.
図4にこの異常検出が実施されているシステム例を示す。スイッチング素子数は電力変換器のシステムにより異なるが、本図ではスイッチング素子が2個の場合を示す。
図によりその構成を説明する。電力変換器の制御装置1は、制御信号発生部4で生成した制御信号を電力変換器3を構成する個々のIGBT(絶縁ゲート2極トランジスタ)300,310に対し制御情報PWM0、PWM1として個々のIGBTのドライブ回路200、210に出力している。IGBT300、310に対する制御情報PWM0、PWM1がドライブ回路200、210内で整形され、電力変換器3を構成する半導体スイッチング素子IGBT300、310が駆動される。またIGBT300、310のオン・オフの動作状態をドライブ回路200、210内で判定し、その情報FB0、FB1が制御装置1にフィードバックされ、不一致検出部400、410において制御指令信号と比較されて異常検出が行われている。異常検出された信号は論理和機能20を介して制御信号発生部4に伝達され、異常検出時には制御信号の発生を停止する構成となっている。上記はスイッチング素子に対応した系列が2系列の場合を示したが、スイッチング素子に対応した系列がさらに多数あっても、論理和機能20を介して異常信号が統合され制御指令信号発生部4の停止を行う点は変わりがない。
FIG. 4 shows an example of a system in which this abnormality detection is performed. Although the number of switching elements varies depending on the power converter system, this figure shows a case where there are two switching elements.
The configuration will be described with reference to the drawings. The power
図5は、上記図4の従来例の構成の内IGBT300に対応した1つの系列をより詳細に示した図である。図によりさらに詳細に説明する。制御装置1の内部では電力変換器3の制御に対応しIGBTのオン・オフに対応した制御指令信号PWMPが制御指令信号発生部4より出力され、電気光変換器5により光の制御信号PWM0が光ファイバ6を介してドライブ装置200に伝達される。光ファイバ6は高電圧回路である電力変換器3と電子回路である制御装置1の間の電気的絶縁を取る為のものである。ドライブ装置200では、制御指令PWM0は光電気変換器7で再度電気信号に変換され、波形整形回路8によりドライブ回路内での電気的に整合の取れた波形DSに整形し、これをAMP回路9により駆動信号GSとしてIGBT300を駆動する。一方、判定機能10は、駆動信号GSを監視し、IGBTがオンに駆動されているかオフに駆動されているかを判定し、その判定情報DFBは、論理反転機能11、電気光変換器12、光ファイバ13、光電気変換器14、及び論理反転機能15を介してフィードバック信号FBとして不一致検出部400に与えられる。不一致検出部400では、制御指令信号PWMPとフィードバック信号FBが不一致検出用のEOR機能16に入力され、不一致信号NEが猶予時間タイマー17の猶予時間出力DL以上に継続して出力されるとAND機能18を介して異常信号DTが出力され、異常検出保持機能19により異常信号CFDが出力され、これが論理和機能20を介して他の系列の異常信号とともに伝達されて制御指令信号発生部4の制御指令信号PWMP出力が停止させられる。
FIG. 5 is a diagram showing one series corresponding to
IGBT310に対応した系列も全く同様に構成され、検出された異常信号CFDは論理和機能20を介して一つの信号とされ、制御指令信号発生部4の制御指令信号を停止させる。
The series corresponding to the IGBT 310 is configured in exactly the same way, and the detected abnormal signal CFD is made into one signal through the
図6に従来例の動作波形を示す。(図6a)は本構成の中に異常がない場合における制御指令信号がオフからオンへ変化した時の動作を示す。時刻Aにおいて制御信号発生部からIGBTをオフからオンへ切り替えるよう信号が出力されたとする。この場合、図5の信号PWMPから信号GSに至るまでの回路の動作遅れによって時間Tpg1を経た時刻において信号GSがオフからオンに変化する。同様に信号FBにおける変化は、図5の信号GSから信号FBに至るまでの回路の動作遅れによって時間Tgf1を経た時刻Bでオフからオンに変化する。不一致検出用のEOR機能16によってこの信号FBが信号PWMPと比較されるので、上記の時間Tpg1及び時間Tgf1の和の遅れにより時刻Aから時刻Bの間、信号NEに不一致に対応する信号が現れるが、不一致に対する猶予時間タイマー17の猶予時間出力DLの猶予時間Texによる設定時刻Cより前であるのでAND機能18によりマスクされ、異常検出保持機能19はセットされることは無く、その出力CFDには異常信号は現れない。即ち構成の中に異常がない場合には異常信号は出ない。ここで大事なことは、誤検出を避ける為には、上記の猶予時間Texが、合計時間Tpg1+Tgf1について使用環境条件の全範囲において予想される最大値よりも長く設定される必要があることである。誤差、経年変化、安全率などを考慮して設定される。
FIG. 6 shows operation waveforms of the conventional example. FIG. 6A shows the operation when the control command signal changes from OFF to ON when there is no abnormality in this configuration. Assume that at time A, a signal is output from the control signal generator to switch the IGBT from OFF to ON. In this case, the signal GS changes from OFF to ON at the time after the time Tpg1 due to the operation delay of the circuit from the signal PWMP to the signal GS in FIG. Similarly, the change in the signal FB changes from OFF to ON at time B after time Tgf1 due to the operation delay of the circuit from the signal GS to the signal FB in FIG. Since the signal FB is compared with the signal PWMP by the
同様に(図6b)は本構成の中に異常がない場合の制御指令信号がオンからオフへ変化した時の動作を示す。(図6a)と同様に時刻Aにおいて制御信号発生部4からIGBTをオンからオフへ切り替えるよう信号PWMPが出力されたとする。この場合の(図6a)と同様に信号PWMPから信号GSを経て信号FBに至るまでの回路の動作遅れ時間によって不一致検出用のEOR機能16にTpg0とTgf0の合計の時刻、即ち時刻Aと時刻Bの間、信号NEに不一致に対応する信号が現れ、不一致に対する猶予時間タイマー17の猶予時間出力DLの猶予時間Texによる設定時刻C前であるのでマスクされ、異常検出保持機能19はセットされることは無く、その出力CFDには異常信号は現れない。ここでも誤検出を避ける為には、上記の猶予時間Texが合計時間Tpg0+Tgf0使用環境条件の全範囲における最大値よりも長く設定される必要があることがわかる。
Similarly (FIG. 6b) shows the operation when the control command signal changes from on to off when there is no abnormality in this configuration. Assume that the signal PWMP is output from the
(図6c)に制御指令信号がオフにもかかわらずドライバ回路出力GSがオンとなり、かつ、猶予時間タイマーの猶予時間Texより長く継続した場合を示す。時刻AにおいてGSが異常動作すると、これが図5の判定機能10により検出され、FBに至るまでの回路の動作遅れ時間Tgf1を経た後、時刻BでFBがオフからオンに変化する。不一致検出用のEOR機能16によってこのFBがPWMPと比較されるので猶予時間Tex経過後の時刻CでAND機能によるマスクが解け、異常検出保持機能19はセットされ、CFDには異常信号は現れる。このようにして異常検出される。
FIG. 6C shows a case where the driver circuit output GS is turned on even when the control command signal is turned off and continues longer than the grace time Tex of the grace time timer. When the GS operates abnormally at time A, this is detected by the
従来例においては上記のようにして異常時には異常検知信号CFDが出力されるが、上記説明で明らかなように異常信号がFBに現れた後Texという長い時間を経過しないと検出信号を出力できない、即ちスイッチング素子の異常動作のような装置の損傷にかかわる異常時に検出信号が遅れるという問題がある。 In the conventional example, the abnormality detection signal CFD is output at the time of abnormality as described above. However, as apparent from the above description, the detection signal cannot be output unless a long time of Tex has elapsed after the abnormality signal appears on the FB. That is, there is a problem that the detection signal is delayed in the case of an abnormality related to damage to the device such as an abnormal operation of the switching element.
上記従来例の異常検出方式の本質は、PWMP上での指令情報がFB上で見て変化していないかを監視するという考え方の方式である。したがって本来の目的に従えば、PWMP上に発生した情報は動作遅延時間を持ちながら伝達されフィードバックされるのであるから、情報源である指令情報とその結果であるフィードバック信号の時刻の整合をとって比較されるべきである。即ち、FB上に現れる情報は伝達遅れのため時間的にTpg1+Tgf1またはTpg0+Tgf0だけ以前にPWMP上で発生したものであり、その遅れ時間以前の指令情報とFBとを比べ監視すべきである。従来例は、FB上に現れる情報はPWMP上に発生した情報がTpg1+Tgf1またはTpg0+Tgf0だけ遅れて現れることを無視して監視検定している。このため、大きな検出猶予時間Texの設定が必要となり、異常信号出力の遅れとなっている。 The essence of the above-described conventional abnormality detection system is a system based on the concept of monitoring whether command information on the PWMP has changed as viewed on the FB. Therefore, according to the original purpose, the information generated on the PWMP is transmitted and fed back with an operation delay time. Therefore, the command information as the information source and the time of the feedback signal as a result are matched. Should be compared. That is, the information appearing on the FB is generated on the PWMP before Tpg1 + Tgf1 or Tpg0 + Tgf0 in terms of time due to transmission delay, and the command information before that delay time should be compared with the FB. In the conventional example, the information appearing on the FB is monitored and verified by ignoring that the information generated on the PWMP appears with a delay of Tpg1 + Tgf1 or Tpg0 + Tgf0. For this reason, it is necessary to set a large detection delay time Tex, which is a delay in outputting an abnormal signal.
本発明の目的は、上記の不合理な点を修正し、異常検出出力の遅れ時間を大幅に短縮する異常検出方式を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an abnormality detection method that corrects the above-mentioned unreasonable points and greatly reduces the delay time of abnormality detection output.
上記目的を達成するため、本発明に係る異常検出方式では、制御指令信号をその信号が伝達されフィードバックされるまでに要する時間と同等の遅れを持たせた信号に変換し、これとフィードバックされる信号とを比較することにより、情報の発生源である制御指令信号とその結果として現れるフィードバック情報を近似的同時刻にそろえ検出猶予時間を低減し、異常検出出力の遅れ時間を大幅に短縮する方式とした。 In order to achieve the above object, in the abnormality detection method according to the present invention, the control command signal is converted into a signal having a delay equivalent to the time required for the signal to be transmitted and fed back, and fed back with this. By comparing the signal with the control command signal that is the source of information and the feedback information that appears as a result, the detection delay time is reduced and the delay time of the abnormality detection output is greatly shortened. It was.
すなわち、本発明は、直流定電圧源のプラス側とマイナス側の間に複数の半導体スイッチング素子を接続して構成され、該複数の半導体スイッチング素子のオン・オフ状態の組み合わせにより直流電圧源の電位レベルを選択し出力する電力変換器における、個々の半導体スイッチング素子を駆動するドライブ回路に対して制御指令信号を出力する電力変換器の制御装置において、前記制御指令信号に対して所定の遅れ時間を生じさせる遅延機能部と、前記制御指令信号に対応して前記ドライブ回路がスイッチング素子を駆動している動作状態よりオン側に駆動しているかオフ側に駆動しているかを判定した判定情報出力と前記遅延機能部の出力とを比較し、所定の猶予時間以上の不一致状態が生じた時に前記ドライブ回路或いは前記スイッチング素子自体の異常動作と判定する不一致検出部とを有する電力変換器制御装置である。 That is, the present invention is configured by connecting a plurality of semiconductor switching elements between the positive side and the negative side of the DC constant voltage source, and the potential of the DC voltage source is determined by the combination of the on / off states of the plurality of semiconductor switching elements. In a power converter that outputs a control command signal to a drive circuit that drives each semiconductor switching element in a power converter that selects and outputs a level, a predetermined delay time is provided for the control command signal. A delay function unit to be generated, and a determination information output for determining whether the drive circuit is driven on or off from the operating state in which the drive circuit is driving the switching element in response to the control command signal When comparing with the output of the delay function unit and a mismatch state occurs for a predetermined grace period or longer, the drive circuit or the switch A power converter control apparatus and a malfunction and determines mismatch detection unit of grayed element itself.
また、本発明は、前記遅延機能部により生じる遅れ時間により、前記判定情報出力と前記遅延機能部の出力とが整合をとって比較される電力変換器制御装置である。 The present invention is the power converter control device in which the determination information output and the output of the delay function unit are matched and compared based on a delay time generated by the delay function unit.
そして、本発明は、前記遅延機能部により生じる遅れ時間の大きさは、前記制御指令信号が出力された後、これに対応する前記ドライブ回路の動作を前記判定機能部が検出し、その判定情報が不一致検出部に到達するまでの所要時間が使用環境条件により変動する値の内の最大値と最小値の平均値と、制御指令信号が遅延機能を介して不一致検出部に達するまでの時間がほぼ同等になるように設定する電力変換器制御装置である。 In the present invention, the magnitude of the delay time generated by the delay function unit is determined by the determination function unit detecting the operation of the drive circuit corresponding to the output of the control command signal. The time required to reach the mismatch detection unit The average value of the maximum and minimum values among the values that vary depending on the usage environment conditions, and the time until the control command signal reaches the mismatch detection unit via the delay function This is a power converter control device that is set to be approximately the same.
更に、本発明は、前記所定の猶予時間は制御指令信号が出力された後ドライブ回路が動作し判定機能が検出しその動作検出信号が不一致検出部に到達するまでの所要時間が使用環境条件により変動する最大の変動量の1/2以上に設定される電力変換器制御装置である。 Further, according to the present invention, the predetermined grace period depends on the use environment condition, since the drive circuit operates after the control command signal is output and the determination function detects and the operation detection signal reaches the mismatch detection unit. This is a power converter control device that is set to ½ or more of the maximum fluctuation amount.
また、本発明は、前記所定の猶予時間以上の不一致状態が生じた時、その後不一致状態が消失してもその異常検出情報を保持するとともに異常検出情報により前記電力変換器内の半導体スイッチング素子をオフする制御指令を出力させる電力変換器制御装置である。 In addition, the present invention maintains the abnormality detection information even when the inconsistency state disappears after the inconsistency state longer than the predetermined grace period, and the semiconductor switching element in the power converter is detected by the abnormality detection information. It is a power converter control apparatus which outputs the control command which turns off.
以上説明したように、本発明によれば、ドライブ回路で発生した異常の情報を受け短い猶予時間で異常として判定できるので異常に対する保護動作を早く作動することができ異常によるシステムの損傷を最小限に抑制することが可能となる。 As described above, according to the present invention, information on an abnormality that has occurred in the drive circuit can be received and determined as an abnormality in a short grace period, so that the protection operation against the abnormality can be activated quickly, and system damage due to the abnormality can be minimized. Can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1にこの異常検出が実施されているシステム例を示す。スイッチング素子数は電力変換器のシステムにより異なるが、本図ではスイッチング素子が2個の場合を示す。
図によりその構成を説明する。電力変換器制御装置1は、制御信号発生部4で生成した制御信号を電力変換器3を構成する個々のIGBT300,310に対し制御情報PWM0、PWM1として個々のIGBTのドライブ回路200、210に出力している。IGBTに対する制御情報がドライブ回路200、210内で整形され、電力変換器3を構成する半導体スイッチング素子IGBT300、310が駆動される。またIGBTのオンオフの動作状態をドライブ回路200、210内で判定し、その情報FB0、FB1が制御装置1にフィードバックされ、不一致検出部400、410において制御指令信号を所定の時間遅らせた信号DP0、DP1と比較されて異常検出が行われている。異常検出された信号は論理和機能20を介して制御信号発生部4に伝達され、異常検出時には制御信号の発生を停止する構成となっている。上記はスイッチング素子に対応した系列が2系列の場合を示したが、スイッチング素子に対応した系列がさらに多数あっても論理和機能20を介して異常信号が統合され制御指令信号発生部4の停止を行う点は変わりがない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a system in which this abnormality detection is performed. Although the number of switching elements varies depending on the power converter system, this figure shows a case where there are two switching elements.
The configuration will be described with reference to the drawings. The power
図2は上記図1の構成の内IGBT300に対応した1つの系列をより詳細に示した図である。図によりさらに詳細に説明する。制御装置1の内部では、電力変換器3の制御に対応しIGBT300のオン・オフに対応した制御指令信号PWMPが制御指令信号発生部4より出力され、電気光変換器5により光の制御信号PWM0が光ファイバ6を介してドライブ装置200に伝達される。光ファイバ6は高電圧回路である電力変換器と電子回路である制御装置の間の電気的絶縁を取る為のものである。ドライブ装置200では、制御指令は光電気変換器7で再度電気信号に変換され、波形整形回路8によりドライブ装置200内での電気的に整合の取れた波形DSに整形し、これをAMP回路9により駆動信号GSとしてIGBT300を駆動する。一方、判定機能10は信号GSを監視しIGBT300がオンに駆動されているかオフに駆動されているかを判定し、その判定情報DFBは論理反転機能11、電気光変換器12、光ファイバ13、光電気変換器14、及び論理反転機能15を介してフィードバック信号FBとして不一致検出部400に与えられる。不一致検出部400では、制御指令信号PWMPを遅延機能21により所定時間遅らせた信号DP0と信号FBとが不一致検出用のEOR機能16に入力され、不一致信号NEが猶予時間タイマー17の猶予時間出力DL以上に継続して出力されると、AND機能18を介して異常信号DTが出力され、異常検出保持機能19により異常信号CFDが出力され、これが論理和機能20を介して他の系列の異常信号とともに制御指令信号発生部4の制御指令信号PWMP出力が停止させられる。
FIG. 2 is a diagram showing one series corresponding to IGBT 300 in the configuration of FIG. 1 in more detail. This will be described in more detail with reference to the drawings. Inside the
ここで、以下のように定義する。
Tpg0=制御指令信号PWMPがオンからオフに変化しこれがドライブ装置200に伝達され信号GSとして出力されるまでの時間
Tgf0=IGBT300の駆動信号GSがオンからオフ変化してからその情報が信号FBに現れるまでの時間
Tpg1=制御指令信号PWMPがオフからオンに変化しこれがドライブ装置200に伝達され信号GSとして出力されるまでの時間
Tgf1=IGBT300の駆動信号GSがオフからオンに変化してからその情報が信号FBに現れるまでの時間
Here, it is defined as follows.
Tpg0 = time until the control command signal PWMP changes from on to off and is transmitted to the
また、これらの時間は使用環境、例えば周囲温度、電源電圧、スイッチング素子に印加される電圧電流などにより変動するから使用環境の全範囲における変動に対し、
Tmax=((Tpg1+Tgf1)或いは(Tpg0+Tgf0))の内の最長時間
Tmin=((Tpg1+Tgf1)或いは(Tpg0+Tgf0))の内の最短時間
のように定義する時、遅延機能21の遅れ時間Tpfは次のように設計されている。
Tpf≒(Tmax+Tmin)/2・・・・・・・・・・・・・・(1)
また猶予時間タイマー17の猶予時間Tex’は、
Tex’>Tmax−Tpf、かつ、Tex’>Tpf−Tmin・・・(2)
と設計されている。
In addition, these times vary depending on the usage environment, for example, ambient temperature, power supply voltage, voltage and current applied to the switching element, etc.
When Tmax = ((Tpg1 + Tgf1) or (Tpg0 + Tgf0)) is defined as the longest time Tmin = ((Tpg1 + Tgf1) or (Tpg0 + Tgf0)), the delay time Tpf of the
Tpf≈ (Tmax + Tmin) / 2 (1)
The grace time Tex ′ of the
Tex ′> Tmax−Tpf and Tex ′> Tpf−Tmin (2)
Designed with.
IGBT310に対応した系列も全く同様に構成され、検出された異常信号は論理和機能20を介して一つの信号とされ、制御指令信号発生部4の制御指令信号を停止させる。
The series corresponding to the
図3に本発明の実施例の動作波形の一例を示す。(図3a)は本構成の中に異常がない場合における制御指令信号PWMPがオフからオンへ変化した時の動作を示す。時刻Aにおいて制御信号発生部4からIGBT300をオフからオンへ切り替えるよう信号が出力されたとする。この場合、図2の信号PWMPから信号GSに至るまでの回路の動作遅れによって時間Tpg1を経た時刻に信号GSがオフからオンに変化する。同様に信号FBにおける変化は、図2の信号GSから信号FBに至るまでの回路の動作遅れによって時間Tgf1を経た時刻Bでオフからオンに変化する。不一致検出用のEOR機能16によって、この信号FBと、信号PWMPが遅れ回路21によって時間Tpfの遅れを受けた信号DP0とが比較されるので、上記の時間Tpg1とTgf1の合計の遅れ時間と時間Tpfの遅れ時間の差分、即ち時刻B’から時刻Bの間まで、信号NEに不一致に対応する信号が現れる。この信号NEは上記(1)、(2)式の関係より不一致に対する猶予時間タイマー17の猶予時間出力DLの猶予時間Tex’の設定の中に含まれるので、AND機能18によりマスクされる。したがって異常検出保持機能19はセットされることは無く、その出力CFDには異常信号は現れない。即ち構成の中に異常がない場合には異常信号は出ない。ここで大事なことは、誤検出を避ける為の上記の猶予時間Tex’が式(2)のように設計されることで、前記した従来例の時間TexがTmax、即ち(Tpg1+Tgf1)の最長時間より長く設定する必要があったのに対して大幅に短縮されることである。
FIG. 3 shows an example of operation waveforms of the embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the operation when the control command signal PWMP changes from OFF to ON when there is no abnormality in this configuration. Assume that at time A, a signal is output from the control
同様に(図3b)は本構成の中に異常がない場合の制御指令信号PWMPがオンからオフへ変化した時の動作を示す。(図3a)と同様に時刻Aにおいて制御信号発生部4からIGBT300をオンからオフへ切り替えるよう信号PWMPが出力されたとする。この場合も(図3a)と同様に、不一致検出用のEOR機能16によって、信号FBと、信号PWMPが遅れ回路21によって時間Tpfの遅れを受けた信号DP0とが比較されるので、上記の時間Tpg0及び時間Tgf0の遅れ時間と時間Tpfの遅れ時間の差分、即ち時刻B’から時刻Bまでの間、信号NEに不一致に対応する信号が現れる。このときも前記と同様に、信号NEは上記(1)、(2)式の関係より不一致に対する猶予時間タイマー17の猶予時間出力DLの猶予時間Tex’の設定の中に含まれるので、AND機能18によりマスクされ、異常検出保持機能19はセットされることは無く、その出力CFDには異常信号は現れない。ここでも、誤検出を避ける為の猶予時間Tex’は式(2)のように設計されることで大幅に短縮される。
Similarly (FIG. 3b) shows the operation when the control command signal PWMP changes from on to off when there is no abnormality in this configuration. It is assumed that the signal PWMP is output from the control
(図3c)に制御指令信号PWMPがオフにもかかわらずドライバ回路出力GSがオンとなり猶予時間タイマー17の猶予時間Tex’より長く継続した場合を示す。時刻Aにおいて信号GSが異常動作すると、これが図2の判定機能10により検出され、信号FBに至るまでの回路の動作遅れ時間Tgf1を経た後、時刻Bで信号FBがオフからオンに変化する。不一致検出用のEOR機能16によって、この信号FBが信号DP0と比較されるので、猶予時間Tex’経過後の時刻CでAND機能18によるマスクが解け、異常検出保持機能19はセットされ、信号CFDには異常信号は現れる。このようにして異常検出される。
FIG. 3C shows a case where the driver circuit output GS is turned on and continues longer than the grace time Tex ′ of the
本実施例においては、上記のように、制御指令信号PWMPをその信号が伝達されフィードバックされるまでに要する時間と同等の遅れを持たせた信号に変換し、これとフィードバックされる信号とを比較することにより、情報の発生源である制御指令信号とその結果として現れるフィードバック情報を近似的同時刻にそろえ検出猶予時間を低減したので、異常信号が信号FBに現れた後、時間Tex’という短い時間を経過後、異常検出信号CFDが出力でき、システムの保護動作が従来例に比較し大幅に早く動作できるようになった。 In this embodiment, as described above, the control command signal PWMP is converted into a signal having a delay equivalent to the time required for the signal to be transmitted and fed back, and this is compared with the fed back signal. As a result, the control command signal that is the source of information and the feedback information that appears as a result are aligned at approximately the same time, and the detection delay time is reduced. Therefore, after the abnormal signal appears in the signal FB, the time Tex ′ is short. After a lapse of time, the abnormality detection signal CFD can be output, and the protection operation of the system can be operated much faster than the conventional example.
1…制御装置、3…電力変換器、4…制御信号発生部、5,12…電気光変換器、6,13…光ファイバ、7,14…光電気変換器、8…波形整形回路、9…AMP回路、10…判定機能、11,15…論理反転機能、16…EOR機能、17…猶予時間タイマー、18…AND機能、19…異常検出保持機能、20…論理和機能、21,22…遅延機能、200,210…ドライブ回路、300,310…IGBT、400,410…不一致検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御指令信号に対して所定の遅れ時間を生じさせる遅延機能部と、前記制御指令信号に対応して前記ドライブ回路がスイッチング素子を駆動している動作状態よりオン側に駆動しているかオフ側に駆動しているかを判定した判定情報出力と前記遅延機能部の出力とを比較し、所定の猶予時間以上の不一致状態が生じた時に前記ドライブ回路或いは前記スイッチング素子自体の異常動作と判定する不一致検出部とを有することを特徴とする電力変換器制御装置。 A plurality of semiconductor switching elements are connected between a positive side and a negative side of a DC constant voltage source, and a potential level of the DC voltage source is selected and output by a combination of on / off states of the plurality of semiconductor switching elements. In a power converter control device that outputs a control command signal to a drive circuit that drives individual semiconductor switching elements in the power converter,
A delay function unit that generates a predetermined delay time with respect to the control command signal, and the drive circuit is driven on or off from an operating state in which the drive circuit is driving the switching element in response to the control command signal. Compared with the determination information output for determining whether or not the drive circuit is operating and the output of the delay function unit, and when a mismatch occurs for a predetermined delay time or more, it is determined that the drive circuit or the switching element itself is abnormal operation A power converter control device comprising: a detection unit.
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