JP2010166652A - インバータの電流検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電力を交流電力に変換する主回路と、主回路から供給される電流を計測し、通常の動作範囲内における主回路の出力電流の信号に基づく電圧をE1とする電流センサ5a,5bと、電流センサ5a,5bからの出力信号をゲイン調整し、抵抗R成分を含む電流検出回路10a,10bと、電流センサ5a,5bと電流検出回路10a,10bとの接続点に接続され、接続点の電位を定電位にし、プルアップ抵抗をRpおよび出力電圧をE0とする直流電源を含むプルアップ回路22a,22bと、過電流検出部60と、を備え、電流センサ5a,5bと電流検出回路10a,10bとの接続が断線した場合に、電圧E1の絶対値よりも大きい、過電流検出部60により過電流検出され得るレベルの電位が共通接続点に印加されるように構成した。
【選択図】図1
Description
図2は、プルアップ回路22aのみを設け、インピーダンスバッファを設けていない。電流センサ5aの断線が生じない通常時は、プルアップ回路22aの直流電源23aから内部抵抗の小さい電流センサ5a(電流センサの内部抵抗をR0とし、抵抗13a〜15aをRとするとR0<<R)へ電流が流れるが、電流センサ5aが断線すると、電流検出部21と反転加算部40等へ電流が流れることになる。この場合、電流センサ5aが断線してもプルアップ回路22aからA点に電位が印加されているため、過電流検出部60に過電流レベルの電位を検出させることは可能となるため、電流センサ5aの出力の消失により電流制御が正常に動作できない事態には陥らない。しかし、過電流検出部60により前記断線検出を行わせるためには、断線時にA点電位が確実に過電流検出され得るレベルとなるように回路定数を設計する必要がある。
そこで、図3のようにインピーダンスバッファ25aを設けることで、A点の電位は、インピーダンスバッファ25aの出力側の回路定数の影響を受けず、電流検出回路10aとプルアップ抵抗24aの分圧だけで容易に計算することが可能となり、回路設計を容易にした。
R0<<Rp
R0<<R
とすると、V3=2.5+V2となる。
ここで、プルアップ回路22aなしの場合は、
V2=V1
V2=0(断線時)
となり、プルアップ回路22aありの場合は、
V2=V1
V2=E0×R/(R+Rp)(断線時)
となる。以上より、プルアップ回路22aを設けることにより断線時のV2の電位が
0V→E0×R/(R+Rp)
となる。ここで、図4の主回路4の出力電流が過電流ではない通常の動作電流における、その通常の動作電流での電流センサ出力電圧の範囲を±E1とすると、
E0×R/(R+Rp)>|E1|
となるようにR、Rp、E0を設計しておくことにより、電流センサ5aの断線時に過電流検出として検出されうる。
電流センサ5a,5bが断線した場合は、IGBTのゲート信号がONかOFFかにかかわらず、すなわち主回路4が作動しているか否かにかかわらず上記条件式は満足され、過電流検出器60により断線検出される。
2…バッテリ
3…電解コンデンサ
4…主回路
5,5a,5b…電流センサ
6…モータ
7…制御回路
8…CPU
9…ゲート回路
10…電流検出回路
11,26a,26b,41,61…オペアンプ
12,70…コンデンサ
13,13a,13b、14a,14b,15a,15b,42〜44,63〜66,68,69…抵抗
16,23a,23b,62,67…直流電源
20,70a,70b…電流検出装置
21…電流検出部
22a,22b…プルアップ回路
24a,24b…プルアップ抵抗
25a,25b…インピーダンスバッファ
40…反転加算部
50…ピーク値検出部
60…過電流検出部
Claims (2)
- 半導体素子を用いて直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段の出力電流を計測し、通常の動作範囲内における前記電力変換手段の出力電流の計測信号に基づく電圧をE1とする電流センサと、
前記電流センサからの出力信号をゲイン調整する電流検出手段と、
前記電流検出手段からの出力信号に基づいて前記半導体素子を制御する制御手段と、
前記電流センサと前記電流検出手段との共通接続点に接続され、直流電源を含む安定化手段と、
前記電力変換手段の出力電流が過電流か否かを検出する過電流検出手段と、を備え、
前記電流センサと前記電流検出手段との接続が断線した場合に、前記電圧E1の絶対値よりも大きい、前記過電流検出手段により過電流検出され得るレベルの電位が前記共通接続点に印加されるように構成したことを特徴とするインバータの電流検出装置。 - 前記共通接続点と前記過電流検出手段とを結ぶ電路に設けられたインピーダンスバッファを備え、前記電流センサと前記電流検出手段との接続が断線した場合にE0×R/(R+Rp)>|E1|(ただし、E0は前記安定化手段に含まれる直流電源の出力電圧、Rは前記電流検出手段に含まれる抵抗成分、Rpは前記安定化手段に含まれる抵抗成分)なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のインバータの電流検出装置。
Priority Applications (1)
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JP2009005324A JP5407346B2 (ja) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | 電流検出装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012044728A (ja) * | 2010-08-12 | 2012-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
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-
2009
- 2009-01-14 JP JP2009005324A patent/JP5407346B2/ja active Active
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