JP2012228110A

JP2012228110A - Inverter device

Info

Publication number: JP2012228110A
Application number: JP2011095006A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Nakai; 秀明仲井; Masanori Hosokawa; 雅則細川
Original assignee: Toshiba Schneider Inverter Corp
Current assignee: Toshiba Schneider Inverter Corp
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: JP5801597B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve reduction in size by reducing the number of terminals while maintaining the number of apparatuses that can be simultaneously used.SOLUTION: An inverter device comprises: a pulse signal outputting circuit that converts a voltage pulse signal transmitted at a predetermined cycle to a current pulse signal and outputs the current pulse signal; an output terminal for outputting the current pulse signal converted from the voltage pulse signal outside; a reference potential terminal for providing a reference potential of the pulse signal outputting circuit; and a voltage detecting section interposed between the output terminal and the reference potential terminal. An external apparatus and a sensor are connected to each other in parallel or in series between the output terminal and the reference potential terminal. The pulse signal outputting circuit generates a pulse signal of which an output level varies between a first level and a second level lower than the first level and drives the external apparatus by varying a duty of the pulse signal. The inverter device executes protection operation based on voltages at both ends of the sensor that vary depending on a sensing state obtained from a voltage detected by the voltage detecting section within a period in which the output level of the pulse signal becomes the second level.

Description

本発明の実施形態は、インバータ装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an inverter device.

インバータ装置は単体または複数台で上位の制御装置に組み込まれて用いられる。この場合、一般にインバータ装置は、上位の制御装置またはユーザに対してインバータ装置の動作状態やモータなど負荷の運転状態を伝達するための出力端子と、インバータ装置に指令やセンサ信号を入力するための入力端子とを備えている。このようなインバータ装置は、出力端子に接続された外部の表示機器、例えば電流計や電圧計などを駆動し、これら表示機器に出力電流や出力周波数を表示する。 A single or a plurality of inverter devices are used by being incorporated in a host control device. In this case, the inverter device generally has an output terminal for transmitting the operation state of the inverter device and an operation state of a load such as a motor to a higher-level control device or user, and a command or sensor signal for inputting the inverter device. And an input terminal. Such an inverter device drives an external display device connected to the output terminal, such as an ammeter or a voltmeter, and displays the output current and the output frequency on these display devices.

また、多くのモータでは、モータの温度を検出する機器としてサーミスタが取り付けられている。そして、一般にインバータ装置は、サーミスタを接続するための入力端子を備えており、サーミスタの抵抗値に基づいて検出されるモータの温度がある一定の閾値を超えると、出力を停止してモータの過熱保護を行う。 In many motors, a thermistor is attached as a device for detecting the temperature of the motor. In general, the inverter device has an input terminal for connecting the thermistor. When the motor temperature detected based on the resistance value of the thermistor exceeds a certain threshold, the output is stopped and the motor is overheated. Provide protection.

特開２００７−２０１８４６号公報JP 2007-201846 A

一方で、インバータ装置は、省スペース化の要望によって小型化が進んでおり、それに伴い入力端子や出力端子などの数を削減しなければならない状況にある。この場合、切替スイッチを使用して端子の機能を切り替えて端子数を減らすことは容易である。しかし、単純に端子数を削減することは、同時に使用できる機器の数を減らしてしまうことになる。また、切替スイッチを設けることは、インバータ装置のコストアップにつながり、さらに、切替スイッチの設置スペースがインバータ装置の小型化の妨げともなる。 On the other hand, the inverter device has been reduced in size due to a demand for space saving, and accordingly, the number of input terminals, output terminals, and the like must be reduced. In this case, it is easy to reduce the number of terminals by switching the function of the terminals using the changeover switch. However, simply reducing the number of terminals reduces the number of devices that can be used simultaneously. Providing the changeover switch leads to an increase in the cost of the inverter device, and further, the installation space for the changeover switch hinders the downsizing of the inverter device.

そこで、共通の端子に複数の機器を同時に接続した状態で使用でき、端子の数を削減して小型化を図ったインバータ装置を提供する。 Therefore, an inverter device that can be used in a state where a plurality of devices are connected to a common terminal at the same time and that is reduced in size by reducing the number of terminals is provided.

実施形態のインバータ装置は、一定周期のパルス信号を電流変換して出力するパルス信号出力回路と、前記電流変換されたパルス信号を外部へ出力する出力端子と、前記パルス信号出力回路の基準電位を規定する基準電位端子と、前記出力端子と前記基準電位端子との間に設けられた電圧検出部と、を備える。前記出力端子と前記基準電位端子との間に外部機器およびセンサが並列または直列に接続され、前記パルス信号出力回路は、出力レベルが第一レベルと該第一レベルよりも低い第二レベルの間で変化するパルス信号を生成して該パルス信号のＤｕｔｙを変化させることで前記外部機器を駆動する。前記パルス信号の出力レベルが前記第二レベルとなる期間内に、前記電圧検出部により検出される電圧より得られる、センシング状態に応じて変化する前記センサ両端の電圧に基づいて保護動作を行う。 The inverter device according to the embodiment includes a pulse signal output circuit that converts a pulse signal having a constant period into a current and outputs the pulse signal, an output terminal that outputs the pulse signal subjected to the current conversion to the outside, and a reference potential of the pulse signal output circuit. A reference potential terminal to be defined; and a voltage detection unit provided between the output terminal and the reference potential terminal. An external device and a sensor are connected in parallel or in series between the output terminal and the reference potential terminal, and the pulse signal output circuit has an output level between a first level and a second level lower than the first level. The external device is driven by generating a pulse signal that changes in (1) and changing the duty of the pulse signal. The protection operation is performed based on the voltage across the sensor, which is obtained from the voltage detected by the voltage detector and changes according to the sensing state, within a period in which the output level of the pulse signal is the second level.

第一実施形態を示すインバータ装置の構成図The block diagram of the inverter apparatus which shows 1st embodiment パルス信号出力回路から出力されるパルス信号を示す図The figure which shows the pulse signal which is output from the pulse signal output circuit 制御内容を示すフローチャートFlow chart showing control contents 第二実施形態を示す図１相当図FIG. 1 equivalent view showing the second embodiment

（第一実施形態）
以下、第一実施形態について図１から図３を参照して説明する。
図１に示すように、インバータ装置１０は、インバータ主回路１１、および信号処理手段としてのマイクロコンピュータ１２（以下、マイコン１２と称す）などを備えている。インバータ主回路１１は、マイコン１２の制御によりスイッチング動作して直流電源を交流に変換し、交流電流を外部へ出力してモータなどの負荷を駆動する。 (First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, the inverter device 10 includes an inverter main circuit 11 and a microcomputer 12 (hereinafter referred to as a microcomputer 12) as signal processing means. The inverter main circuit 11 performs a switching operation under the control of the microcomputer 12 to convert a DC power source into AC, and outputs an AC current to the outside to drive a load such as a motor.

また、インバータ装置１０は、上位の制御装置またはユーザ即ち外部に対してインバータ装置１０の動作状態または負荷例えばモータの運転状態を知らせるため、ディジタルおよびアナログの出力端子とディジタルおよびアナログの出力回路を備えている。また、インバータ装置１０への指令を外部から入力するため、ディジタルおよびアナログの入力端子とディジタルおよびアナログの入力回路を備えている。 Further, the inverter device 10 includes a digital and analog output terminal and a digital and analog output circuit for notifying a host control device or a user, that is, the outside, of an operation state of the inverter device 10 or a load, for example, an operation state of the motor. ing. Further, in order to input a command to the inverter device 10 from the outside, digital and analog input terminals and digital and analog input circuits are provided.

具体的には、図１に示すように、インバータ装置１０は、パルス信号出力回路１３、出力端子１４、基準電位端子１５などを１組または複数組備えている。パルス信号出力回路１３は、パルス信号生成回路１３１および出力抵抗１３２などから構成されている。パルス信号生成回路１３１は、例えばＤ／Ａ変換器などで構成され、マイコン１２からの出力指令を受けて出力レベルが可変の電圧パルス信号を一定周期で生成する。パルス信号生成回路１３１で生成された電圧パルス信号は、出力抵抗１３２で電流変換されてパルス信号出力回路１３から出力される。このように、パルス信号出力回路１３は、一定周期のパルス信号を電流変換して出力する。
出力端子１４は、パルス信号出力回路１３から出力されたパルス信号をインバータ装置１０外部へ出力する制御端子である。基準電位端子１５は、パルス信号出力回路１３および出力端子１４の基準電位、即ちグランド電位を規定する端子である。 Specifically, as illustrated in FIG. 1, the inverter device 10 includes one or more sets of a pulse signal output circuit 13, an output terminal 14, a reference potential terminal 15, and the like. The pulse signal output circuit 13 includes a pulse signal generation circuit 131 and an output resistor 132. The pulse signal generation circuit 131 is constituted by a D / A converter, for example, and generates a voltage pulse signal having a variable output level at a constant period in response to an output command from the microcomputer 12. The voltage pulse signal generated by the pulse signal generation circuit 131 is converted into a current by the output resistor 132 and output from the pulse signal output circuit 13. Thus, the pulse signal output circuit 13 converts the pulse signal having a constant period into a current and outputs it.
The output terminal 14 is a control terminal that outputs the pulse signal output from the pulse signal output circuit 13 to the outside of the inverter device 10. The reference potential terminal 15 is a terminal that defines a reference potential of the pulse signal output circuit 13 and the output terminal 14, that is, a ground potential.

インバータ装置１０外部において、出力端子１４および基準電位端子１５の間には、外部機器としての例えば電圧計１６と、センサとしてのサーミスタ１７とが並列に接続されている。この場合、出力端子１４は、アナログ出力端子およびサーミスタ入力端子として機能している。電圧計１６は、パルス信号出力回路１３から出力されるパルス信号が入力されて、インバータ主回路１１がモータなどへ出力する電圧や周波数などを表示する。サーミスタ１７は、温度センサを構成するＰＴＣサーミスタであり、図示しないモータに組込まれている。この場合、サーミスタ１７の抵抗値は、モータの温度変化つまりセンシング状態に応じて変化する。 Outside the inverter device 10, for example, a voltmeter 16 as an external device and a thermistor 17 as a sensor are connected in parallel between the output terminal 14 and the reference potential terminal 15. In this case, the output terminal 14 functions as an analog output terminal and a thermistor input terminal. The voltmeter 16 receives the pulse signal output from the pulse signal output circuit 13 and displays the voltage and frequency output from the inverter main circuit 11 to a motor or the like. The thermistor 17 is a PTC thermistor that constitutes a temperature sensor, and is incorporated in a motor (not shown). In this case, the resistance value of the thermistor 17 changes according to the temperature change of the motor, that is, the sensing state.

また、インバータ装置１０は、電圧検出部１８、Ａ／Ｄ変換器１９などを備えている。電圧検出部１８は、出力端子１４および基準電位端子１５の間に設けられている。この電圧検出部１８は、二個の分圧抵抗１８１、１８２から構成されており、分圧抵抗１８１、１８２の共通接続点はＡ／Ｄ変換器１９の入力端子に接続されている。本実施形態の場合、Ａ／Ｄ変換器１９には、例えば０−５Ｖの電圧が入力可能となっている。 The inverter device 10 includes a voltage detection unit 18, an A / D converter 19, and the like. The voltage detector 18 is provided between the output terminal 14 and the reference potential terminal 15. The voltage detection unit 18 includes two voltage dividing resistors 181 and 182, and a common connection point of the voltage dividing resistors 181 and 182 is connected to an input terminal of the A / D converter 19. In the case of the present embodiment, for example, a voltage of 0-5 V can be input to the A / D converter 19.

ここで、サーミスタ１７に対して、出力端子１４からの電流つまりパルス信号出力回路１３からのパルス信号が入力されると、サーミスタ１７の両端、即ち出力端子１４および基準電位端子１５の間にサーミスタ１７の抵抗値に応じた電圧が生じる。その電圧は、電圧検出部１８の分圧抵抗１８１、１８２で分圧され、Ａ／Ｄ変換器１９によって基準電位端子１５の電位を基準としたディジタル出力値に変換されてマイコン１２へ入力される。このようにインバータ装置１０は、図示しないモータの温度変化によって変化するサーミスタ１７両端の電圧を検出する。 Here, when a current from the output terminal 14, that is, a pulse signal from the pulse signal output circuit 13 is input to the thermistor 17, the thermistor 17 is connected between both ends of the thermistor 17, that is, between the output terminal 14 and the reference potential terminal 15. A voltage corresponding to the resistance value is generated. The voltage is divided by the voltage dividing resistors 181 and 182 of the voltage detector 18, converted into a digital output value based on the potential of the reference potential terminal 15 by the A / D converter 19, and input to the microcomputer 12. . In this way, the inverter device 10 detects the voltage across the thermistor 17 that changes due to a temperature change of a motor (not shown).

また、マイコン１２には、不揮発性記憶装置２０および操作パネル２１が接続されている。不揮発性記憶装置２０は、例えばＥＥＰＲＯＭなどで構成されて、検出対象となるセンサの特性データ例えばＰＴＣサーミスタ１７の温度−抵抗特性のテーブルや、Ａ／Ｄ変換器１９の入力範囲などが記憶されている。また、操作パネル２１は、詳細は図示しないが、液晶ディスプレイやブザーなどの報知部およびタッチパネルやボタンなどの入力部から構成されている。 In addition, a nonvolatile storage device 20 and an operation panel 21 are connected to the microcomputer 12. The non-volatile storage device 20 is composed of, for example, an EEPROM and stores characteristic data of a sensor to be detected, for example, a temperature-resistance characteristic table of the PTC thermistor 17, an input range of the A / D converter 19, and the like. Yes. The operation panel 21 includes a notification unit such as a liquid crystal display and a buzzer, and an input unit such as a touch panel and buttons, although details are not shown.

ここで、出力抵抗１３２の抵抗値をＲｃ、分圧抵抗１８１の抵抗値をＲａ、分圧抵抗１８２の抵抗値をＲｂ、サーミスタ１７の抵抗値をＲtとして、パルス信号生成回路１３１から出力されるパルス信号の電圧をＶ０、Ａ／Ｄ変換器１９の入力電圧つまり電圧検出部１８で検出される検出電圧をＶ１とする。この場合、基準電位端子１５を基準とした出力端子１４の電圧つまりサーミスタ１７両端の電圧Ｖｔは（１）式となる。

Here, the resistance value of the output resistor 132 is Rc, the resistance value of the voltage dividing resistor 181 is Ra, the resistance value of the voltage dividing resistor 182 is Rb, and the resistance value of the thermistor 17 is Rt, and is output from the pulse signal generation circuit 131. The voltage of the pulse signal is V0, and the input voltage of the A / D converter 19, that is, the detection voltage detected by the voltage detector 18 is V1. In this case, the voltage at the output terminal 14 relative to the reference potential terminal 15, that is, the voltage Vt across the thermistor 17 is expressed by equation (1).

また、電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１即ちＡ／Ｄ変換器１９の入力電圧Ｖ１は（２）式となる。

Further, the detection voltage V1 detected by the voltage detection unit 18, that is, the input voltage V1 of the A / D converter 19, is expressed by equation (2).

これら（１）式および（２）式から、パルス信号生成回路１３１で生成されるパルス信号の電圧Ｖ０と電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１の関係を示す以下の（３）式が導出される。

From these equations (1) and (2), the following equation (3) showing the relationship between the voltage V0 of the pulse signal generated by the pulse signal generation circuit 131 and the detected voltage V1 detected by the voltage detector 18 is derived. Is done.

ここで、出力抵抗１３２の抵抗値Ｒｃ、分圧抵抗１８１の抵抗値Ｒａ、および分圧抵抗１８２の抵抗値Ｒｂは既知の一定値である。このため、（３）式によると、電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１は、パルス信号の電圧Ｖ０に対してサーミスタ１７の抵抗値Ｒtの変化が反映された値となる。 Here, the resistance value Rc of the output resistor 132, the resistance value Ra of the voltage dividing resistor 181 and the resistance value Rb of the voltage dividing resistor 182 are known constant values. Therefore, according to the equation (3), the detection voltage V1 detected by the voltage detection unit 18 is a value reflecting the change in the resistance value Rt of the thermistor 17 with respect to the voltage V0 of the pulse signal.

次に、パルス信号出力回路１３について説明する。パルス信号生成回路１３１は、図２に示すように、電圧Ｖ０の出力レベルが第一レベルＬ１と、この第一レベルＬ１よりも低い第二レベルＬ２との間で変化する周期Ｔの電圧パルス信号を生成する。つまり、パルス信号の電圧Ｖ０は、第一レベルＬ１および第二レベルＬ２の間で、一定周期で交互に切替わる。また、このパルス信号のＤｕｔｙは０−１００％の間で変更可能となっている。 Next, the pulse signal output circuit 13 will be described. As shown in FIG. 2, the pulse signal generation circuit 131 is a voltage pulse signal having a cycle T in which the output level of the voltage V0 changes between the first level L1 and the second level L2 lower than the first level L1. Is generated. That is, the voltage V0 of the pulse signal is alternately switched at a constant cycle between the first level L1 and the second level L2. Further, the duty of this pulse signal can be changed between 0-100%.

パルス信号生成回路１３１で生成された電圧パルス信号は、出力抵抗１３２で電流変換されて、出力端子１４からインバータ装置１０外部へ出力される。このとき、一対の端子つまり出力端子１４および基準電位端子１５に接続された電圧計１６およびサーミスタ１７は、出力端子１４から出力されるパルス信号により駆動および抵抗値Ｒtの検出がされる。 The voltage pulse signal generated by the pulse signal generation circuit 131 is converted into a current by the output resistor 132 and output from the output terminal 14 to the outside of the inverter device 10. At this time, the voltmeter 16 and the thermistor 17 connected to the pair of terminals, that is, the output terminal 14 and the reference potential terminal 15 are driven and the resistance value Rt is detected by the pulse signal output from the output terminal 14.

具体的には、まず電圧計１６の駆動について説明すると、マイコン１２は、インバータ主回路１１が図示しないモータへ出力する電流値に応じて、パルス信号出力回路１３から出力するパルス信号のＤｕｔｙを変化させる。電圧計１６は、第一レベルＬ１および第二レベルＬ２を夫々ハイ・ローの二値レベルとするパルス信号のＤｕｔｙに応じた電圧値を表示する。例えば、電圧計１６の表示範囲が０−１０Ｖである場合、パルス信号のＤｕｔｙが０％であり、電圧Ｖ０が第二レベルＬ２で一定となるときに、第二レベルＬ２として設定されたそのままの値を電圧計１６が表示するように設定する。この場合、第二レベルＬ２が２Ｖに設定されていれば、電圧計１６は、Ｄｕｔｙが０％のときに２Ｖを表示し、Ｄｕｔｙが１００％のときに１０Ｖを表示する。また、Ｄｕｔｙが５０％のときに６Ｖを表示する。このように、マイコン１２は、パルス信号のＤｕｔｙを変化させることで電圧計１６を駆動する。 Specifically, first, the driving of the voltmeter 16 will be described. The microcomputer 12 changes the duty of the pulse signal output from the pulse signal output circuit 13 in accordance with the current value output from the inverter main circuit 11 to a motor (not shown). Let The voltmeter 16 displays a voltage value corresponding to the duty of the pulse signal that sets the first level L1 and the second level L2 to a high / low binary level, respectively. For example, when the display range of the voltmeter 16 is 0-10V, when the duty of the pulse signal is 0% and the voltage V0 is constant at the second level L2, the second level L2 is set as it is. The value is set so that the voltmeter 16 displays it. In this case, if the second level L2 is set to 2V, the voltmeter 16 displays 2V when the duty is 0%, and displays 10V when the duty is 100%. 6V is displayed when the duty is 50%. Thus, the microcomputer 12 drives the voltmeter 16 by changing the duty of the pulse signal.

これに対し、サーミスタ１７の抵抗値Ｒtの検出について説明すると、マイコン１２は、パルス信号出力回路１３への出力指令に同期してパルス信号の出力Ｖ０即ち出力レベルが第二レベルＬ２となる期間内に、Ａ／Ｄ変換器１９を介して電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１を読み込む。このように、マイコン１２は、ＰＴＣサーミスタ１７のセンシング状態に応じて変化するＰＴＣサーミスタ１７両端の電圧Ｖｔを、電圧検出部１８で分圧された検出電圧Ｖ１として検出する。そして。マイコン１２は、この検出電圧Ｖ１に基づいて過熱保護動作を行う。 On the other hand, the detection of the resistance value Rt of the thermistor 17 will be described. The microcomputer 12 synchronizes with the output command to the pulse signal output circuit 13 within the period when the output V0 of the pulse signal, that is, the output level becomes the second level L2. Then, the detection voltage V 1 detected by the voltage detection unit 18 is read via the A / D converter 19. As described above, the microcomputer 12 detects the voltage Vt across the PTC thermistor 17 that changes according to the sensing state of the PTC thermistor 17 as the detection voltage V1 divided by the voltage detector 18. And then. The microcomputer 12 performs an overheat protection operation based on the detected voltage V1.

なお、パルス信号の周期Ｔつまりパルス幅は、マイコン１２の性能やパルス信号出力回路１３の時定数によって決定され、本実施形態では、最小値は２５０ｎsecとしている。また、パルス信号の電圧Ｖ０の第二レベルＬ２は、マイコン１２およびＡ／Ｄ変換器１９の分解能によって決定される。例えば、マイコン１２およびＡ／Ｄ変換器１９の分解能が５ｍＶである場合、第二レベルＬ２は５ｍＶ以上であることが必要である。 The period T, that is, the pulse width of the pulse signal is determined by the performance of the microcomputer 12 and the time constant of the pulse signal output circuit 13, and in this embodiment, the minimum value is 250 nsec. The second level L2 of the voltage V0 of the pulse signal is determined by the resolution of the microcomputer 12 and the A / D converter 19. For example, when the resolution of the microcomputer 12 and the A / D converter 19 is 5 mV, the second level L2 needs to be 5 mV or more.

次に、マイコン１２の制御内容について図３を参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１において、ユーザは、操作パネル２１の入力部を操作し、制御パラメータとして、パルス信号の電圧Ｖ０の第一レベルＬ１および参照抵抗値ＲrefＨを設定する。この場合、第一レベルＬ１として、出力端子１４に接続された電圧計１６の仕様に応じた該電圧計１６の最大入力電圧などが設定される。なお、第一レベルＬ１の設定は、ユーザが操作パネル２１から直接入力する構成に限られない。例えば、マイコン１２は、ユーザの入力などに基づいて出力端子１４に接続された電圧計１６などの外部機器を認識して、その結果に基づいて不揮発性記憶装置２０に記憶されている第一レベルＬ１を読み込む構成としてもよい。 Next, the control contents of the microcomputer 12 will be described with reference to FIG.
First, in step S1, the user operates the input unit of the operation panel 21, and sets the first level L1 of the voltage V0 of the pulse signal and the reference resistance value RrefH as control parameters. In this case, the maximum input voltage of the voltmeter 16 corresponding to the specification of the voltmeter 16 connected to the output terminal 14 is set as the first level L1. The setting of the first level L1 is not limited to a configuration in which the user directly inputs from the operation panel 21. For example, the microcomputer 12 recognizes an external device such as a voltmeter 16 connected to the output terminal 14 based on a user input, and the first level stored in the nonvolatile storage device 20 based on the result. L1 may be read.

参照抵抗値ＲrefＨは、過熱保護動作の要否判断の閾値となるＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値であり、出力端子１４に接続されるＰＴＣサーミスタ１７の特性に合わせて設定される。ユーザは、抵抗値に代えて過熱保護の要否判断の閾値となる温度を入力してもよい。この場合、マイコン１２は、入力された温度に基づいて、不揮発性記憶装置２０に予め記憶されているＰＴＣサーミスタ１７の温度−抵抗特性から参照抵抗値ＲrefＨとなる抵抗値を算出する。 The reference resistance value RrefH is a resistance value of the PTC thermistor 17 serving as a threshold value for determining whether or not the overheat protection operation is necessary, and is set according to the characteristics of the PTC thermistor 17 connected to the output terminal 14. The user may input a temperature that is a threshold value for determining whether or not overheat protection is necessary, instead of the resistance value. In this case, the microcomputer 12 calculates a resistance value to be the reference resistance value RrefH from the temperature-resistance characteristics of the PTC thermistor 17 stored in advance in the nonvolatile storage device 20 based on the input temperature.

ステップＳ２では、ユーザにより、制御パラメータとしてパルス信号の電圧Ｖ０の第二レベルＬ２が設定される。そして、ステップＳ３において、マイコン１２は、第一レベルＬ１に対して第二レベルＬ２が適切に設定されているかを判断する。第二レベルＬ２が第一レベルＬ１以上である場合（ステップＳ３でＮＯ）は、第二レベルＬ２の設定が適切でないと判断して、ステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では、例えば「Ｌ２を再設定して下さい」などの表示を操作パネル２１の液晶パネルに表示させて、ユーザに対して第二レベルＬ２の再設定を促す。この場合、文字メッセージではなく、数値やアルファベットによるコードを表示させてもよい。或いは音声などで報知する構成としてもよい。そして、ステップＳ２へ移行して、ユーザが第二レベルＬ２の再設定を行う。 In step S2, the user sets the second level L2 of the voltage V0 of the pulse signal as a control parameter. In step S3, the microcomputer 12 determines whether the second level L2 is appropriately set with respect to the first level L1. If the second level L2 is equal to or higher than the first level L1 (NO in step S3), it is determined that the setting of the second level L2 is not appropriate, and the process proceeds to step S6. In step S6, for example, a message such as “Please reset L2” is displayed on the liquid crystal panel of the operation panel 21 to prompt the user to reset the second level L2. In this case, instead of the text message, a numerical value or alphabetic code may be displayed. Or it is good also as a structure alert | reported by an audio | voice etc. FIG. And it transfers to step S2 and a user resets the 2nd level L2.

ステップＳ３において、第二レベルＬ２が第一レベルＬ１未満である場合（ステップＳ３でＹＥＳ）は、第二レベルＬ２の設定は適切であると判断して、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、参照抵抗値ＲreｆＨおよび第二レベルＬ２に基づいて、（３）式から参照電圧ＶrefＨを算出する。この参照電圧ＶrefＨは、過熱保護動作の要否判断の閾値であり、パルス信号生成回路１３１のパルス信号の出力値が電圧Ｖ０であってＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値Ｒｔが参照抵抗値ＲrefＨとなったときに、Ａ／Ｄ変換器１９へ入力される電圧値である。この場合、（３）式においてＶ１＝ＶrefＨ、Ｒｔ＝ＲrefＨ、Ｖ０＝Ｌ２として、参照電圧ＶrefＨを算出する。例えば、ＲrefＨ＝Ｒa＝Ｒｂ＝Ｒｃ＝１００Ωとすると、Ｌ２＝３０ＶのときはＶrefＨ＝６Ｖとなり、Ｌ２＝２０ＶのときはＶrefＨ＝４Ｖとなる。 In step S3, when the second level L2 is less than the first level L1 (YES in step S3), it is determined that the setting of the second level L2 is appropriate, and the process proceeds to step S4. In step S4, the reference voltage VrefH is calculated from the equation (3) based on the reference resistance value RrefH and the second level L2. The reference voltage VrefH is a threshold value for determining whether or not the overheat protection operation is necessary. The output value of the pulse signal of the pulse signal generation circuit 131 is the voltage V0, and the resistance value Rt of the PTC thermistor 17 becomes the reference resistance value RrefH. Sometimes the voltage value is input to the A / D converter 19. In this case, the reference voltage VrefH is calculated as V1 = VrefH, Rt = RrefH, and V0 = L2 in the equation (3). For example, assuming that RrefH = Ra = Rb = Rc = 100Ω, VrefH = 6V when L2 = 30V, and VrefH = 4V when L2 = 20V.

ステップＳ４で参照電圧ＶrefＨが算出されると、ステップＳ５において、参照電圧ＶrefＨがＡ／Ｄ変換器１９の入力範囲である０−５Ｖの範囲内に設定されているか否かを判断する。参照電圧ＶrefＨがＡ／Ｄ変換器１９の入力範囲外である場合（ステップＳ５でＮＯ）は、ステップＳ６へ移行してユーザに対して再設定を促す。そして、ステップＳ２へ移行して、ユーザが第二レベルＬ２の再設定を行う。 When the reference voltage VrefH is calculated in step S4, it is determined in step S5 whether or not the reference voltage VrefH is set within a range of 0-5V that is an input range of the A / D converter 19. If the reference voltage VrefH is outside the input range of the A / D converter 19 (NO in step S5), the process proceeds to step S6 to prompt the user to reset. And it transfers to step S2 and a user resets the 2nd level L2.

ステップＳ５において、参照電圧ＶrefＨがＡ／Ｄ変換器１９の入力範囲内である０−５Ｖの範囲内にあれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、インバータ主回路１１の動作を停止するか否かを判断する。この場合、図示しない停止スイッチが押されたことや停止信号の検出などを条件として、インバータ主回路１１の停止要因有りを判断すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１４へ移行してインバータ主回路１１の動作を停止する。一方、前記停止要因無しを判断した場合（ステップＳ７でＮＯ）は、ステップＳ８へ移行する。 If the reference voltage VrefH is within the range of 0-5V that is within the input range of the A / D converter 19 in step S5 (YES in step S5), the process proceeds to step S7. In step S7, it is determined whether or not to stop the operation of the inverter main circuit 11. In this case, if it is determined that there is a cause for stopping the inverter main circuit 11 on condition that a stop switch (not shown) is pressed or a stop signal is detected (YES in step S7), the process proceeds to step S14, and the inverter main circuit 11 Stop the operation. On the other hand, when it is determined that there is no stop factor (NO in step S7), the process proceeds to step S8.

ステップＳ８では、マイコン１２は、インバータ主回路１１から出力されている電流値などに応じて、外部機器この場合電圧計１６に表示させるために必要なパルス信号のＤｕｔｙを決定する。そして、ステップＳ９において、パルス信号のＤｕｔｙに基づいてパルス信号の第一レベルＬ１および第二レベルＬ２の出力期間を決定し、パルス信号出力回路１３からパルス信号を出力させる。 In step S <b> 8, the microcomputer 12 determines the duty of the pulse signal necessary to be displayed on the external device, in this case, the voltmeter 16, according to the current value output from the inverter main circuit 11. In step S9, the output period of the first level L1 and the second level L2 of the pulse signal is determined based on the duty of the pulse signal, and the pulse signal is output from the pulse signal output circuit 13.

ステップＳ１０において、パルス信号の出力レベルが第一レベルＬ１の期間である場合（ステップＳ１０でＮＯ）は、ステップＳ９へ移行して第一レベルＬ１の出力を継続する。パルス信号の出力レベルが第二レベルＬ２になると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１１へ移行して、電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１をＡ／Ｄ変換器１９を介して読み込む。 In step S10, when the output level of the pulse signal is in the period of the first level L1 (NO in step S10), the process proceeds to step S9 and the output of the first level L1 is continued. When the output level of the pulse signal becomes the second level L2 (YES in step S10), the process proceeds to step S11, and the detected voltage V1 detected by the voltage detector 18 is read via the A / D converter 19.

そして、ステップＳ１２において、検出電圧Ｖ１と参照電圧ＶrefＨとを比較し、検出電圧Ｖ１が参照電圧ＶrefＨ以上でなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ７へ移行してインバータ主回路１１の動作を継続する。また、検出電圧Ｖ１が参照電圧ＶrefＨ以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３へ移行して、負荷であるモータが過熱状態にあることを検出する。そして、ステップＳ１４へ移行して、過熱保護動作としてインバータ主回路１１の動作を停止する。 In step S12, the detected voltage V1 is compared with the reference voltage VrefH. If the detected voltage V1 is not equal to or higher than the reference voltage VrefH (NO in step S12), the process proceeds to step S7 and the operation of the inverter main circuit 11 is continued. To do. If the detected voltage V1 is equal to or higher than the reference voltage VrefH (YES in step S12), the process proceeds to step S13 to detect that the load motor is in an overheated state. And it transfers to step S14 and the operation | movement of the inverter main circuit 11 is stopped as overheat protection operation | movement.

このように本実施形態のインバータ装置１０は、一対の端子つまり出力端子１４および基準電位端子１５に、電圧計１６およびサーミスタ１７が並列に接続される。そして、パルス信号出力回路１３から出力されるパルス信号により、電圧計１６を駆動するとともにサーミスタ１７の抵抗値Ｒtを検出する構成としている。これにより、一の出力端子１４に、外部機器としての電圧計１６およびセンサとしてのＰＴＣサーミスタ１７の双方を並列に接続することが可能となる。その結果、同時に使用することのできる機器数を維持しつつ、切替スイッチを設けずに端子の数を削減して小型化が図られる。 Thus, in the inverter device 10 of this embodiment, the voltmeter 16 and the thermistor 17 are connected in parallel to the pair of terminals, that is, the output terminal 14 and the reference potential terminal 15. The voltmeter 16 is driven by the pulse signal output from the pulse signal output circuit 13 and the resistance value Rt of the thermistor 17 is detected. As a result, it is possible to connect both the voltmeter 16 as an external device and the PTC thermistor 17 as a sensor to one output terminal 14 in parallel. As a result, while maintaining the number of devices that can be used at the same time, the number of terminals can be reduced without providing a changeover switch, thereby reducing the size.

（第二実施形態）
第二実施形態について、図４を参照して説明する。図４において、図１に示した内容と実質的に同一部分には同一符号を付している。
この第二実施形態のインバータ装置２２は、パルス信号出力回路２３が電流パルス信号を出力する点、および出力端子１４に外部機器としての電流計２４がＰＴＣサーミスタ１７に対して直列に接続されている点が、上記第一実施形態のインバータ装置１０とは異なっている。
つまり、この第二実施形態において、パルス信号出力回路２３は、内部の処理によってパルス信号を電流変換し、図２に示すような電流パルス信号を出力する。この場合、図２の縦軸において、電圧（Ｖ）は電流（Ｉ）と読み替える。そして、電流計２４は、第一実施形態の電圧計１６と同様に、パルス信号出力回路２３から出力されるパルス信号によって駆動されて、インバータ主回路１１が図示しないモータへ出力する電流や周波数などを表示する。 (Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. 4, parts that are substantially the same as the contents shown in FIG.
In the inverter device 22 of the second embodiment, the pulse signal output circuit 23 outputs a current pulse signal, and an ammeter 24 as an external device is connected in series to the PTC thermistor 17 at the output terminal 14. The point is different from the inverter device 10 of the first embodiment.
That is, in the second embodiment, the pulse signal output circuit 23 converts the pulse signal into a current by an internal process and outputs a current pulse signal as shown in FIG. In this case, the voltage (V) is read as current (I) on the vertical axis in FIG. The ammeter 24 is driven by the pulse signal output from the pulse signal output circuit 23 in the same manner as the voltmeter 16 of the first embodiment, and the current and frequency output from the inverter main circuit 11 to a motor (not shown). Is displayed.

ここで、パルス信号出力回路２３から出力する電流をＩ０とし、電流計２４の内部抵抗をＲｄとすると、電圧検出部１８で検出される検出電圧Ｖ１は次の（４）式で表わされる。

Here, when the current output from the pulse signal output circuit 23 is I0 and the internal resistance of the ammeter 24 is Rd, the detected voltage V1 detected by the voltage detector 18 is expressed by the following equation (4).

また、具体的な制御内容については、第一実施形態と同様であり図３に示す通りであるが、この場合、図３における第一レベルＬ１および第二レベルＬ２は、それぞれパルス信号出力回路２３から出力される電流パルス信号の電流Ｉ０における第一レベルＬ１および第二レベルＬ２を示す。また、図３のステップＳ４においては、マイコン１２は、（４）式より、Ｖ１＝ＶrefＨ、Ｉ０＝Ｌ２として参照電圧ＶrefＨを算出する。 The specific control contents are the same as those in the first embodiment and are as shown in FIG. 3. In this case, the first level L1 and the second level L2 in FIG. 1 shows the first level L1 and the second level L2 in the current I0 of the current pulse signal output from. Further, in step S4 of FIG. 3, the microcomputer 12 calculates the reference voltage VrefH from the equation (4) as V1 = VrefH and I0 = L2.

この第二実施形態の構成によれば、第一実施形態と同様に、一つの出力端子１４に、外部機器としての電流計２４およびセンサとしてのＰＴＣサーミスタ１７の双方を直列に接続することが可能となる。従って、インバータ装置２２は、同時に使用することのできる機器数を維持しつつ、切替スイッチを設けずに端子の数を削減して小型化が図られる。 According to the configuration of the second embodiment, both the ammeter 24 as an external device and the PTC thermistor 17 as a sensor can be connected in series to one output terminal 14 as in the first embodiment. It becomes. Therefore, the inverter device 22 can be reduced in size by reducing the number of terminals without providing a changeover switch while maintaining the number of devices that can be used simultaneously.

（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態に加えて以下のような構成を採用してもよい。
センサとしてＰＴＣサーミスタ１７を例に説明したが、ＮＴＣサーミスタなどその他の特性を持つサーミスタであっても同様に適用できる。また、電気的に抵抗性または容量性の出力インピーダンスを持つセンサであれば、他の種類のセンサであっても適用可能である。 (Other embodiments)
In addition to the plurality of embodiments described above, the following configuration may be adopted.
Although the PTC thermistor 17 has been described as an example of the sensor, thermistors having other characteristics such as an NTC thermistor can be similarly applied. Also, other types of sensors can be used as long as they have an electrically resistive or capacitive output impedance.

以上説明した実施形態によれば、一つの端子に対して、外部機器およびセンサの双方を直列または並列に接続することができる。これにより、同時に使用することのできる機器数を維持しつつ、切替スイッチを設けずに端子の数を削減して小型化が図られる。 According to the embodiment described above, both the external device and the sensor can be connected in series or in parallel to one terminal. Accordingly, while maintaining the number of devices that can be used at the same time, the number of terminals can be reduced without providing a changeover switch, thereby reducing the size.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

図面中、１０、２２はインバータ装置、１３、２３はパルス信号出力回路、１４は出力端子、１５は基準電位端子、１６は電圧計（外部機器）、１７はＰＴＣサーミスタ（センサ）、１８は電圧検出部、２４は電流計（外部機器）を示す。 In the drawings, 10 and 22 are inverter devices, 13 and 23 are pulse signal output circuits, 14 is an output terminal, 15 is a reference potential terminal, 16 is a voltmeter (external device), 17 is a PTC thermistor (sensor), and 18 is a voltage. A detection unit 24 is an ammeter (external device).

Claims

A pulse signal output circuit for converting a pulse signal having a constant period into a current, and outputting it;
An output terminal for outputting the current-converted pulse signal to the outside;
A reference potential terminal for defining a reference potential of the pulse signal output circuit;
A voltage detection unit provided between the output terminal and the reference potential terminal,
An external device and a sensor are connected in parallel or in series between the output terminal and the reference potential terminal,
The pulse signal output circuit drives the external device by generating a pulse signal whose output level changes between a first level and a second level lower than the first level, and changing the duty of the pulse signal. And
The protection operation is performed based on the voltage across the sensor, which is obtained from the voltage detected by the voltage detection unit and changes according to the sensing state, within a period in which the output level of the pulse signal is the second level. An inverter device characterized by.