JP2023027424A - Voltage protection device and power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧保護装置および電力変換装置に関する。 The present invention relates to voltage protection devices and power conversion devices.
ハイブリッド自動車や電気自動車は、車両内部に多数の電気回路部品を備え、その動作電圧も様々である。電気回路部品には電源より電圧が印加されているが、故障等により最大定格電圧を大幅に超えた過電圧が印加される場合があり、電気回路部品を保護する必要がある。 Hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with a large number of electric circuit components inside the vehicle, and their operating voltages also vary. Voltage is applied to electrical circuit components from a power supply, but overvoltages that greatly exceed the maximum rated voltage may be applied due to failures, etc., and it is necessary to protect electrical circuit components.
特許文献1には、電圧降伏素子であるバリスタを設け、AC電源の異常な過電圧が所定時間継続した場合、バリスタが導通状態になり、これによりAC電源のホット極とニュートラル極とが短絡して電流遮断素子であるヒューズが溶断し、ヒューズの溶断により、AC電源からの電力の供給経路が遮断される装置が開示されている。
In
特許文献1に記載の装置では、経路上におけるインピーダンスによっては、電圧降伏素子が導通しても、電流遮断素子が溶断せず、電流を遮断することができない課題があった。
The device described in
本発明による電圧保護装置は、直流電源からの直流電力が供給される保護対象回路と、前記直流電源と前記保護対象回路との間に配置され、前記保護対象回路を過電圧から保護する保護回路と、を備える電圧保護装置であって、前記保護回路は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子と、前記保護対象回路と電気的に並列に前記電流遮断素子と保護対象回路との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子と、を備え、前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記保護対象回路に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、前記保護対象回路の所定の耐電圧より小さい値であり、前記電圧降伏素子と前記直流電源との間の経路上におけるインピーダンスは、前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上におけるインピーダンスよりも小さい。
本発明による電圧保護装置は、直流電源からの直流電力が供給される保護対象回路と、前記直流電源と前記保護対象回路との間に配置され、前記保護対象回路を過電圧から保護する保護回路と、を備える電圧保護装置であって、前記保護回路は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子と、前記保護対象回路と電気的に並列に前記電流遮断素子と前記保護対象回路との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子と、を備え、前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記保護対象回路に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、前記保護対象回路の所定の耐電圧より小さい値であり、前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上に、電流の変動を抑制するインダクタ素子を備えた。
A voltage protection device according to the present invention comprises a circuit to be protected to which DC power is supplied from a DC power supply, and a protection circuit disposed between the DC power supply and the circuit to be protected, which protects the circuit to be protected from overvoltage. , wherein the protection circuit includes a current interrupting element that fuses and cuts off the current when a current exceeding a predetermined level flows, and the current interrupting element electrically connected in parallel with the circuit to be protected. a voltage breakdown element connected between the circuit to be protected and conducting when a predetermined voltage or higher is applied, wherein the breakdown voltage of the voltage breakdown element is higher than the normal operating voltage input to the circuit to be protected. The impedance on the path between the voltage breakdown element and the DC power supply is large and smaller than the predetermined withstand voltage of the circuit to be protected, and the impedance between the voltage breakdown element and the circuit to be protected is smaller than the impedance on the path.
A voltage protection device according to the present invention comprises a circuit to be protected to which DC power is supplied from a DC power supply, and a protection circuit disposed between the DC power supply and the circuit to be protected, which protects the circuit to be protected from overvoltage. , wherein the protection circuit includes a current interrupting element that fuses and cuts off the current when a current exceeding a predetermined level flows, and the current interrupting element electrically connected in parallel with the circuit to be protected. a voltage breakdown element connected between the circuit to be protected and conducting when a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is applied, wherein the breakdown voltage of the voltage breakdown element is the normal operating voltage input to the circuit to be protected. An inductor element is provided on a path between the voltage breakdown element and the circuit to be protected, the inductor element being larger than the predetermined withstand voltage of the circuit to be protected and suppressing current fluctuation.
本発明によれば、電流遮断素子を確実に溶断して、電流を遮断することにより保護対象回路を保護することができる。 According to the present invention, the circuit to be protected can be protected by reliably blowing off the current interrupting element and interrupting the current.
図1は、電力変換装置100の回路構成図である。
電力変換装置100は、直流電源200より供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ300を駆動する。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a
The
電力変換装置100は、Yキャパシタ110、平滑キャパシタ120、IGBTモジュール130、および電流センサ140を備える。
Yキャパシタ110は、正極バスバーBPと負極バスバーBNとの間に2個直列に接続され、その中間接続点はグランドと接続される。
Two
平滑キャパシタ120は、IGBTモジュール130内に設けられた後述のスイッチング素子のON/OFFによって生じる電流を平滑化し、直流電源200からIGBTモジュール130へ供給される直流電流のリップルを抑制する。
IGBTモジュール130は、6個のスイッチング素子を内蔵し、インバータ回路を構成する。すなわち、IGBTモジュール130は、U相、V相、W相の上アーム回路を構成するスイッチング素子UH、VH、WHを備え、U相、V相、W相の下アーム回路を構成するスイッチング素子UL、VL、WLを備える。
The
モータ300は、インバータ回路からの線間電圧(三相交流電圧)の供給により回転駆動される。電流センサ140はインバータ回路から供給される交流電流値を検出する。
電力変換装置100は、さらに、モータ制御基板150、ゲートドライブ基板160を備える。モータ制御基板150は、モータ300から回転角度信号を受けて、さらに電流センサ140から交流電流値を受けて、インバータ回路を駆動する駆動信号を生成する。生成した駆動信号は、ゲートドライブ基板160を介してIGBTモジュール130へ出力される。
The
モータ制御基板150は、電圧保護装置500、マイコン(制御部)600を備える。電圧保護装置500は、保護回路700と電源回路800を備える。モータ制御基板150には、正極バスバーBPと接続される正極端子VP、および負極バスバーBNに接続される負極端子VNが設けられる。
The
保護回路700は、正極端子VPおよび負極端子VNが接続され、保護回路700は電源回路800に接続される。保護回路700は、その詳細は後述するが、正極端子VPおよび負極端子VN間の電圧が所定値を超えた場合は、電源回路800への電圧の供給を遮断する。
A positive terminal VP and a negative terminal VN are connected to the
電源回路800には、その詳細は後述するが、通常は正極端子VPおよび負極端子VNに供給されている電圧が保護回路700を介して供給されている。そして、供給された電圧を基に、12Vのバックアップ用電源を生成し、ダイオードD1と電源IC900を介してマイコン600へ供給する。マイコン600には、12Vのバッテリ電源170からもダイオードD2と電源IC900を介して電源が供給されている。電源回路800は、12Vのバッテリ電源170が消失した場合に、マイコン600へ電源を供給するために、高電圧の直流電源200からバックアップ用電源を生成する回路である。
The
マイコン600は、12Vのバックアップ用電源または12Vのバッテリ電源170で動作し、モータ300より入力される回転角度信号や電流センサ140から入力される交流電流値に基づいて、インバータ回路を駆動する駆動信号を生成する。
The
図2は、本実施形態に係る電圧保護装置500の回路構成図である。
図2に示すように、電圧保護装置500は、保護回路700と電源回路800を備える。保護回路700は、過電圧から保護対象回路、本実施形態では電源回路800を保護するための回路である。保護回路700は、電流遮断素子710、電圧降伏素子720、インダクタ素子730を備える。電流遮断素子710は一方を正極端子VPに、他方をインダクタ素子730に接続される。電流遮断素子710は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する。電流遮断素子710は、例えばヒューズやジャンパ抵抗などである。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the
As shown in FIG. 2 , the
電圧降伏素子720は、電流遮断素子710とインダクタ素子730との接続点と負極端子VNとの間に設けられる。換言すれば、電圧降伏素子720は、電源回路800と電気的に並列に、電流遮断素子710と電源回路800との間であって、インダクタ素子730を介して接続される。電圧降伏素子720は、その両端に所定以上の電圧が印加された時に導通する。電圧降伏素子720の降伏電圧は、電源回路800に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、電源回路800の所定の耐電圧より小さい値である。電圧降伏素子720は、例えば、ツェナーダイオード、バリスタ、MOSFETなどである。
インダクタ素子730は、電圧降伏素子720と電源回路800との間の経路上に設けられる。インダクタ素子730は、後述のスイッチングIC810等により発生する伝導ノイズを外部へ放出しないようにするためであり、経路上の電流の変動を抑制する。インダクタ素子730は、例えばEMC(Electromagnetic Compatibility)ビーズ(フェライトビーズ)などである。
電源回路800は、スイッチングIC810とスイッチング素子820と絶縁トランス830を備える。スイッチングIC810は、絶縁トランス830の一次巻線に直列に接続されたスイッチング素子820にパルス信号を出力し、絶縁トランス830の二次巻線側に電流を誘導する。絶縁トランス830の二次巻線側には整流回路840が備えられ、12Vの直流電圧が出力される。スイッチングIC810は、スイッチング素子820に直列に接続された抵抗R1の両端の電圧をモニタしており、所定の電圧以上の電圧が検出された場合は、スイッチング素子820へ出力するパルス信号を停止する。絶縁トランス830の一次巻線には、電圧検出回路850が設けられており、スイッチングIC810は、電圧検出回路850の電圧を監視している。
A
ここで、保護回路700を設けなかった場合の問題について説明する。正極バスバーBPと負極バスバーBNの高電圧ラインには、IGBTモジュール130以外にも複数の電気回路部品が接続されている。そのため、もし、何れかの電気回路部品が故障し、その影響により、過電圧が正極端子VPと負極端子VNの間に印加される場合がある。この場合には、保護対象回路である電源回路800のスイッチング素子820が印加電圧により故障して導通し、絶縁トランス830の二次巻線側にサージが発生する。このため、IGBTモジュール130内のスイッチング素子UH、VH、WH、UL、VL、WLが誤ってONになり、正極と負極の短絡ショートを起こす虞がある。
Here, a problem when the
本実施形態では保護回路700を設けることにより、前述の問題を防止する。何らかの原因により、高電圧ライン間にIGBTモジュール130の最大定格電圧を大幅に超えた過電圧(例えば1200V)が印加された場合に、電圧降伏素子720の降伏電圧(例えば800V)を超えるため、電圧降伏素子720が導通する。電圧降伏素子720の降伏電圧は、スイッチング素子820の耐電圧より小さい値である。電圧降伏素子720の導通により、正極端子VPと負極端子VNの間に過電流が流れ、電流遮断素子710が溶断する。なお、電圧降伏素子720と直流電源(正極端子VP、負極端子VN)との間の経路L1上におけるインピーダンスと、電圧降伏素子720と保護対象回路との間の経路L2上におけるインピーダンスの影響については後述する。
In this embodiment, the
図3は、電圧降伏素子720と保護対象回路の耐電圧との関係を示すグラフである。横軸は温度であり、縦軸は電圧である。
図3のグラフaは電圧降伏素子720の降伏電圧の温度に対する推移を表し、グラフbは保護対象回路である電源回路800のスイッチング素子820の温度に対する耐電圧の推移を表わす。スイッチング素子820は、MOS-FETとボディダイオードよりなる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the
Graph a in FIG. 3 represents the transition of the breakdown voltage of the
図3のグラフa、グラフbに示すように、電圧降伏素子720の降伏電圧は、温度範囲-40℃~120℃において、電源回路800のスイッチング素子820の耐電圧より低い。したがって、高電圧ライン間に過電圧が印加された場合に、保護対象回路よりも先に電圧降伏素子720がなだれ降伏を起こして急激に電流が流れる。そして、高電圧ライン間は短絡して、電流遮断素子710が溶断する。その結果、保護対象回路である電源回路800に過電圧が印加されず、電流が流れ込まないため、電源回路800が保護される。
As shown in graphs a and b of FIG. 3, the breakdown voltage of the
図4は電流遮断素子710の一例を示す図である。
図4に示すように、電流遮断素子710の両端にランド711が形成され、各ランド711はパターン712へ接続されている。電流遮断素子710の端子間距離は3.2mmであり、ランド711間距離は1.65mmである。すなわち、電流遮断素子710は、所定値以上の電流が流れた場合に溶断することで電流を遮断する抵抗素子であり、抵抗素子は3216サイズである。そして、電流遮断素子710は、溶断された場合に溶断箇所が所定以上の絶縁距離、例えば絶縁距離1.65mmが形成される。電流遮断素子710は、電流遮断素子710の溶断後も、印加される過電圧に対する絶縁距離を確保しているため、過電圧が印加されても、再通電を防ぐ事ができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the current interrupting
As shown in FIG. 4, lands 711 are formed at both ends of the current interrupting
図5は、比較例に係る電圧保護装置500’の回路構成図である。この比較例は、電圧降伏素子720と直流電源(正極端子VP、負極端子VN)との間の経路L1上におけるインピーダンスの影響を説明するためのものである。図2に示した本実施形態に係る電圧保護装置500と同一の個所には同一の符号を附してその説明を省略する。図5では、インダクタ素子730’の配置位置が図2とは異なる。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a voltage protection device 500' according to a comparative example. This comparative example is for explaining the effect of impedance on the path L1 between the
図5に示す比較例では、保護回路700’のインダクタ素子730’は、電圧降伏素子720との接続点と電流遮断素子710との間に配置される。換言すれば、インダクタ素子730’と保護対象回路である電源回路800の間に電圧降伏素子720を設ける。
In the comparative example shown in FIG. 5 ,
EMC(Electromagnetic Compatibility)対策等では、インダクタ素子730’は、可能な限り正極端子VP、負極端子VNの近くに配置して、ノイズが回路側に侵入する、または回路側から流出するのを防止することが望ましい。したがって、一般的には、インダクタ素子730’は、この比較例に示すように配置される。 In EMC (Electromagnetic Compatibility) measures, etc., the inductor element 730' is arranged as close to the positive terminal VP and the negative terminal VN as possible to prevent noise from entering or flowing out from the circuit side. is desirable. Therefore, inductor element 730' is generally arranged as shown in this comparative example.
インダクタ素子730’と電源回路800の間に電圧降伏素子720を設けた場合、電圧降伏素子720が導通した瞬間、周波数(約48MHz)成分の影響により、インダクタ素子730’のインピーダンスが上昇(約1200Ω)し、電流遮断素子710を溶断するのに必要な電流が流れなくなる虞がある。
When the
図6A、図6Bは、比較例において、電圧降伏素子720が降伏する推移を示すグラフである。図6Bは、図6Aのα部の拡大図である。図6A、図6Bの横軸は時間、縦軸は電圧である。
6A and 6B are graphs showing transition of breakdown of the
図5に示す比較例に係る電圧保護装置500’において、図6Aに示すように、時間t1で過電圧の印加が開始されたとする。正極端子VPと負極端子VNとの間の電圧は急激に上昇し、時刻t2において、電圧降伏素子720が導通する。その後、正極端子VPと負極端子VNとの間には印加された電圧が掛かっている。図6Aのα部の拡大図である図6Bに示すように、電圧降伏素子720が導通する過程において、周波数成分fが発生する。この周波数成分fは、インダクタ素子730’に作用し、インダクタ素子730’のインピーダンスが上昇(約1200Ω)する。その結果、電流遮断素子710を溶断するために必要な電流が流れなくなる虞がある。
Assume that in the voltage protection device 500' according to the comparative example shown in FIG. 5, the application of the overvoltage is started at time t1 as shown in FIG. 6A. The voltage between the positive terminal VP and the negative terminal VN abruptly rises, and the
これに対して、本実施形態では、図2に示すように、ノイズを防止するためのインダクタ素子730を電圧降伏素子720と保護対象回路である電源回路800との間に設ける。これにより、電圧降伏素子720が導通する過程において、発生する周波数成分fの影響を少なくして、電流遮断素子710を確実に溶断することにより、保護対象回路である電源回路800を保護することができる。さらに、インダクタ素子730によりEMC(Electromagnetic Compatibility)対策を施し、ノイズを防止することができる。
In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 2, an
図2に示す例では、インダクタ素子730は、電圧降伏素子720と電源回路800との間の経路上に設けた例で説明した。しかし、インダクタ素子730は、必ずしも設ける必要はない。
In the example shown in FIG. 2, the
インダクタ素子730を、設けない場合であっても、電圧降伏素子720と直流電源(正極端子VP、負極端子VN)との間の経路L1上におけるインピーダンスを、電圧降伏素子720と保護対象回路である電源回路800との間の経路L2上におけるインピーダンスよりも小さくする。具体的には、例えば、電圧降伏素子720と正極端子VP、および電圧降伏素子720と負極端子VNとの間の経路L1上の長さを、電圧降伏素子720と電源回路800との間の経路L2上の長さよりも短くする。これにより、経路L1上におけるインピーダンスの影響を少なくして、電流遮断素子710を確実に溶断することにより、保護対象回路である電源回路800を保護することができる。
Even if the
なお、電圧降伏素子720と直流電源(正極端子VP、負極端子VN)との間の経路L1上におけるインピーダンスを、電圧降伏素子720と保護対象回路との間の経路L2上におけるインピーダンスよりも小さくして、且つ、電圧降伏素子720と保護対象回路との間の経路上にインダクタ素子730を設けてもよい。これにより、経路L1上におけるインピーダンスの影響をより少なくして、電流遮断素子710をより確実に溶断することにより、保護対象回路を保護することができる。
The impedance on the path L1 between the
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)電圧保護装置500は、直流電源200からの直流電力が供給される電源回路800と、直流電源200と電源回路800との間に配置され、電源回路800を過電圧から保護する保護回路700と、を備える。保護回路700は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子710と、電源回路800と電気的に並列に電流遮断素子710と電源回路800との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子720と、を備え、電圧降伏素子720の降伏電圧は、電源回路800に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、電源回路800の所定の耐電圧より小さい値であり、電圧降伏素子720と直流電源200との間の経路上におけるインピーダンスは、電圧降伏素子720と電源回路800との間の経路上におけるインピーダンスよりも小さい。これにより、電流遮断素子710を確実に溶断して、電流を遮断することにより電源回路800を保護することができる。
According to the embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The
(2)電圧保護装置500は、直流電源200からの直流電力が供給される電源回路800と、直流電源200と電源回路800との間に配置され、電源回路800を過電圧から保護する保護回路700と、を備える。保護回路700は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子710と、電源回路800と電気的に並列に電流遮断素子710と電源回路800との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子720と、を備え、電圧降伏素子720の降伏電圧は、電源回路800に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、電源回路800の所定の耐電圧より小さい値であり、電圧降伏素子720と電源回路800との間の経路上に、電流の変動を抑制するインダクタ素子730を備えた。これにより、電流遮断素子710を確実に溶断して、電流を遮断することにより電源回路800を保護することができる。
(2) The
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are not impaired. .
100・・・電力変換装置、110・・・Yキャパシタ、120・・・平滑キャパシタ、130・・・IGBTモジュール、140・・・電流センサ、150・・・モータ制御基板、160・・・ゲートドライブ基板、170・・・バッテリ電源、200・・・直流電源、300・・・モータ、500・・・電圧保護装置、600・・・マイコン、700・・・保護回路、710・・・電流遮断素子、711・・・ランド、712・・・パターン、720・・・電圧降伏素子、730・・・インダクタ素子、800・・・電源回路、810・・・スイッチングIC、820・・・スイッチング素子、830・・・絶縁トランス、840・・・整流回路、850・・・電圧検出回路、BP・・・正極バスバー、BN・・・負極バスバー、VP・・・正極端子、VN・・・負極端子、UH、VH、WH、UL、VL、WL・・・スイッチング素子、900・・・電源IC。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記直流電源と前記保護対象回路との間に配置され、前記保護対象回路を過電圧から保護する保護回路と、を備える電圧保護装置であって、
前記保護回路は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子と、前記保護対象回路と電気的に並列に前記電流遮断素子と前記保護対象回路との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子と、を備え、
前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記保護対象回路に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、前記保護対象回路の所定の耐電圧より小さい値であり、
前記電圧降伏素子と前記直流電源との間の経路上におけるインピーダンスは、前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上におけるインピーダンスよりも小さい電圧保護装置。 a circuit to be protected to which DC power is supplied from a DC power supply;
a protection circuit disposed between the DC power supply and the circuit to be protected and protecting the circuit to be protected from overvoltage,
The protection circuit includes a current interrupting element that fuses to interrupt the current when a current exceeding a predetermined level flows, and is electrically connected in parallel with the circuit to be protected between the current interrupting element and the circuit to be protected. , and a voltage breakdown element that conducts when a predetermined voltage or more is applied,
The breakdown voltage of the voltage breakdown element is a value greater than a normal operating voltage input to the circuit to be protected and less than a predetermined withstand voltage of the circuit to be protected,
A voltage protection device in which impedance on a path between the voltage breakdown element and the DC power supply is smaller than impedance on a path between the voltage breakdown element and the circuit to be protected.
前記保護回路には、前記直流電源から正極端子、負極端子を経て前記直流電力が供給され、
前記電圧降伏素子と前記正極端子、および前記電圧降伏素子と前記負極端子との間の経路上の長さは、前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上の長さよりも短い電圧保護装置。 The voltage protection device of claim 1, wherein
The protection circuit is supplied with the DC power from the DC power supply through a positive terminal and a negative terminal,
The length of the path between the voltage breakdown element and the positive terminal and the voltage breakdown element and the negative terminal are shorter than the length of the path between the voltage breakdown element and the circuit to be protected. protector.
前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上に、電流の変動を抑制するインダクタ素子を備えた電圧保護装置。 The voltage protection device of claim 1, wherein
A voltage protection device comprising an inductor element that suppresses current fluctuation on a path between the voltage breakdown element and the circuit to be protected.
前記電流遮断素子は、所定値以上の電流が流れた場合に溶断することで電流を遮断する抵抗素子であり、
前記抵抗素子は、溶断された場合に溶断箇所が所定以上の絶縁距離を形成する電圧保護装置。 In the voltage protection device according to any one of claims 1 to 3,
The current interrupting element is a resistance element that cuts off the current by fusing when a current of a predetermined value or more flows,
A voltage protection device in which, when the resistance element is fused, a fused portion forms an insulation distance of a predetermined length or more.
前記保護対象回路は、電源を供給する電源回路であり、
前記電源回路は、絶縁トランスと、前記絶縁トランスの一次巻線に直列に接続されるスイッチング素子と、を有し、
前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記スイッチング素子の耐電圧より小さい値である電圧保護装置。 In the voltage protection device according to any one of claims 1 to 3,
The circuit to be protected is a power supply circuit that supplies power,
The power supply circuit has an isolation transformer and a switching element connected in series to a primary winding of the isolation transformer,
The voltage protection device, wherein the breakdown voltage of the voltage breakdown element is lower than the withstand voltage of the switching element.
前記電源回路は、前記直流電源より供給される前記直流電力を交流電力に変換する電力変換装置の制御部へ電源を供給する電圧保護装置。 A voltage protection device according to claim 5, wherein
The power supply circuit is a voltage protection device that supplies power to a control unit of a power conversion device that converts the DC power supplied from the DC power supply into AC power.
前記直流電源と前記保護対象回路との間に配置され、前記保護対象回路を過電圧から保護する保護回路と、を備える電圧保護装置であって、
前記保護回路は、所定以上の電流が流れた時に溶断して電流を遮断する電流遮断素子と、前記保護対象回路と電気的に並列に前記電流遮断素子と前記保護対象回路との間に接続され、所定以上の電圧が印加された時に導通する電圧降伏素子と、を備え、
前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記保護対象回路に入力される通常動作電圧より大きく、かつ、前記保護対象回路の所定の耐電圧より小さい値であり、
前記電圧降伏素子と前記保護対象回路との間の経路上に、電流の変動を抑制するインダクタ素子を備えた電圧保護装置。 a circuit to be protected to which DC power is supplied from a DC power supply;
a protection circuit disposed between the DC power supply and the circuit to be protected and protecting the circuit to be protected from overvoltage,
The protection circuit includes a current interrupting element that fuses to interrupt the current when a current exceeding a predetermined level flows, and is electrically connected in parallel with the circuit to be protected between the current interrupting element and the circuit to be protected. , and a voltage breakdown element that conducts when a predetermined voltage or more is applied,
The breakdown voltage of the voltage breakdown element is a value greater than a normal operating voltage input to the circuit to be protected and less than a predetermined withstand voltage of the circuit to be protected,
A voltage protection device comprising an inductor element that suppresses current fluctuation on a path between the voltage breakdown element and the circuit to be protected.
前記保護対象回路は、前記直流電源より供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置の制御部へ電源を供給する電源回路であり、
前記電源回路は、絶縁トランスと、前記絶縁トランスの一次巻線に直列に接続されるスイッチング素子と、を有し、
前記電圧降伏素子の降伏電圧は、前記スイッチング素子の耐電圧より小さい値である電圧保護装置。 A voltage protection device according to claim 7, wherein
The circuit to be protected is a power supply circuit that supplies power to a control unit of a power converter that converts DC power supplied from the DC power supply into AC power,
The power supply circuit has an isolation transformer and a switching element connected in series to a primary winding of the isolation transformer,
The voltage protection device, wherein the breakdown voltage of the voltage breakdown element is lower than the withstand voltage of the switching element.
スイッチング素子により構成されるインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動する駆動信号を生成する制御部とを備え、
前記保護対象回路は、前記制御部へ電源を供給する電源回路であり、
前記直流電源より供給される直流電力を前記インバータ回路により交流電力に変換する電力変換装置。 A voltage protection device according to claim 1 or claim 7;
an inverter circuit composed of switching elements;
A control unit that generates a drive signal for driving the inverter circuit,
The circuit to be protected is a power supply circuit that supplies power to the control unit,
A power converter for converting DC power supplied from the DC power supply into AC power by the inverter circuit.
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