JP2584141Y2 - 半導体の劣化検出装置 - Google Patents
半導体の劣化検出装置Info
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- JP2584141Y2 JP2584141Y2 JP1992001208U JP120892U JP2584141Y2 JP 2584141 Y2 JP2584141 Y2 JP 2584141Y2 JP 1992001208 U JP1992001208 U JP 1992001208U JP 120892 U JP120892 U JP 120892U JP 2584141 Y2 JP2584141 Y2 JP 2584141Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、電力変換装置における
電力用半導体素子の過電圧又は過電圧を保護するための
半導体劣化検出装置に関する。
電力用半導体素子の過電圧又は過電圧を保護するための
半導体劣化検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力変換装置は、電力用半導体素子を複
数個直列又は並列に接続して使用する場合、通常、素子
が１個破損しても、装置が正常に運転しうるように設計
されている。
数個直列又は並列に接続して使用する場合、通常、素子
が１個破損しても、装置が正常に運転しうるように設計
されている。
【０００３】図３は電力用半導体素子が直列接続されて
いる場合の素子劣化検出回路を示す。図３において、Ｓ
ＣＲ1，ＳＣＲ2，ＳＣＲ3は直列に接続されたサイリス
タ（電力用半導体素子、以下単に素子という。），
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は各素子に印加する電圧分担を改善する
ため素子と並列に接続された電圧分担抵抗、ＬＥＤ1，
ＬＥＤ2，ＬＥＤ3は電圧分担抵抗に流れる電流により発
光する発光ダイオード、１は発光ダイオードが発光して
いるか否かを検出し、素子が正常か破損かを検出する素
子異常検出器、ｂ1〜ｂ3は各発光ダイオードの光を素子
異常検出器に導く光ファイバーである。
いる場合の素子劣化検出回路を示す。図３において、Ｓ
ＣＲ1，ＳＣＲ2，ＳＣＲ3は直列に接続されたサイリス
タ（電力用半導体素子、以下単に素子という。），
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3は各素子に印加する電圧分担を改善する
ため素子と並列に接続された電圧分担抵抗、ＬＥＤ1，
ＬＥＤ2，ＬＥＤ3は電圧分担抵抗に流れる電流により発
光する発光ダイオード、１は発光ダイオードが発光して
いるか否かを検出し、素子が正常か破損かを検出する素
子異常検出器、ｂ1〜ｂ3は各発光ダイオードの光を素子
異常検出器に導く光ファイバーである。
【０００４】次に、図４に素子が並列に接続されている
場合の素子劣化検出回路を示す。図４において、Ｆ1〜
Ｆ3は素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3に夫々直列に接続された破
損素子切離用ヒューズである。この場合素子異常検出器
１は素子破損を切れたヒューズＦ1〜Ｆ3の接点によって
検出している。
場合の素子劣化検出回路を示す。図４において、Ｆ1〜
Ｆ3は素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3に夫々直列に接続された破
損素子切離用ヒューズである。この場合素子異常検出器
１は素子破損を切れたヒューズＦ1〜Ｆ3の接点によって
検出している。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】上記図３に示すような
半導体劣化検出装置は、各素子から光ケーブル等の検出
用ケーブルを素子異常検出器１まで配線しなくてはなら
ない。このため、素子数が増えると配線数が増大し、構
造が複雑となり製作上及び信頼性の点にも問題がある。
更に、素子を油浸又はフロロカーボン等液体タンクに入
れる場合は、液体タンクに配線を通すためのブッシング
の数が増大するので、液洩れの問題が発生する。
半導体劣化検出装置は、各素子から光ケーブル等の検出
用ケーブルを素子異常検出器１まで配線しなくてはなら
ない。このため、素子数が増えると配線数が増大し、構
造が複雑となり製作上及び信頼性の点にも問題がある。
更に、素子を油浸又はフロロカーボン等液体タンクに入
れる場合は、液体タンクに配線を通すためのブッシング
の数が増大するので、液洩れの問題が発生する。
【０００６】また、図４に示すような半導体劣化検出装
置は、ヒューズの接点により素子破壊を検出しているの
で、耐電圧が低くまた検出速度が遅い等の欠点がある。
置は、ヒューズの接点により素子破壊を検出しているの
で、耐電圧が低くまた検出速度が遅い等の欠点がある。
【０００７】本考案は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、構造
が簡素化され、素子数が多くても製作が容易で、信頼性
のある半導体の劣化検出装置を提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、構造
が簡素化され、素子数が多くても製作が容易で、信頼性
のある半導体の劣化検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の半導体の劣化検出装置は、電力用半導体素
子を複数個直列又は並列接続した回路の素子劣化を夫々
発光素子を用いて検出するものにおいて、１つの発光素
子を除く各発光素子と直列に光スイッチング素子を夫々
接続し、前記１つの発光素子と他の発光素子回路の光ス
イッチング素子間，前記他の発光素子と更に他の発光素
子回路の光スイッチング素子間…等の発光素子と光スイ
ッチング素子を光ファイバーで順次接続し、最後に接続
された発光素子の発光状態を検出することにより素子の
劣化を検出することを特徴としたものである。
に、本考案の半導体の劣化検出装置は、電力用半導体素
子を複数個直列又は並列接続した回路の素子劣化を夫々
発光素子を用いて検出するものにおいて、１つの発光素
子を除く各発光素子と直列に光スイッチング素子を夫々
接続し、前記１つの発光素子と他の発光素子回路の光ス
イッチング素子間，前記他の発光素子と更に他の発光素
子回路の光スイッチング素子間…等の発光素子と光スイ
ッチング素子を光ファイバーで順次接続し、最後に接続
された発光素子の発光状態を検出することにより素子の
劣化を検出することを特徴としたものである。
【０００９】
【作用】複数個直列又は並列に接続した電力用半導体素
子がすべて正常であれば、先ず、光スイッチング素子が
接続されていない発光ダイオードが発光する。このた
め、この発光ダイオードと光ファイバーによって結合さ
れた光スイッチング素子が導通し、そのスイッチング素
子と直列に接続されている発光ダイオードが発光する。
子がすべて正常であれば、先ず、光スイッチング素子が
接続されていない発光ダイオードが発光する。このた
め、この発光ダイオードと光ファイバーによって結合さ
れた光スイッチング素子が導通し、そのスイッチング素
子と直列に接続されている発光ダイオードが発光する。
【００１０】このようにして順次各素子の劣化を検出す
る発光ダイオードが発光する。従って最後の発光ダイオ
ードが発光していることにより、すべての素子が正常に
導通していることがわかる。
る発光ダイオードが発光する。従って最後の発光ダイオ
ードが発光していることにより、すべての素子が正常に
導通していることがわかる。
【００１１】これに対し、複数の素子のうち１ケでも破
損しているものがあれば、その破損している素子と並列
の発光ダイオードは発光しないので、その発光ダイオー
ドと光ファイバーで結合されている光スイッチング素子
は導通しない。しかして、その発光ダイオード以降の発
光ダイオードは発光することがない。従って最後の発光
ダイオードが発光状態を検出することにより、電力用半
導体素子の劣化を検出することができる。
損しているものがあれば、その破損している素子と並列
の発光ダイオードは発光しないので、その発光ダイオー
ドと光ファイバーで結合されている光スイッチング素子
は導通しない。しかして、その発光ダイオード以降の発
光ダイオードは発光することがない。従って最後の発光
ダイオードが発光状態を検出することにより、電力用半
導体素子の劣化を検出することができる。
【００１２】
【実施例】第１実施例 図１は電力用半導体素子が直列接続の場合の素子劣化検
出回路を示す。図１において、ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3は直列
に接続されたサイリスタ（電力用半導体素子、以下単に
素子という）、Ｒ1〜Ｒ3は夫々素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3と
並列に接続された電圧分担用抵抗、ＬＥＤ1〜ＬＥＤ2は
夫々抵抗Ｒ1〜Ｒ3と直列に接続された素子ＳＣＲ1〜Ｓ
ＣＲ3の劣化検出用発光ダイオード、Ｔｒ1及びＴｒ2は
抵抗Ｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2間及び抵抗Ｒ3と発光
ダイオードＬＥＤ3間に接続されたホトトランジスタ
（光スイッチング素子）。
出回路を示す。図１において、ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3は直列
に接続されたサイリスタ（電力用半導体素子、以下単に
素子という）、Ｒ1〜Ｒ3は夫々素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3と
並列に接続された電圧分担用抵抗、ＬＥＤ1〜ＬＥＤ2は
夫々抵抗Ｒ1〜Ｒ3と直列に接続された素子ＳＣＲ1〜Ｓ
ＣＲ3の劣化検出用発光ダイオード、Ｔｒ1及びＴｒ2は
抵抗Ｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2間及び抵抗Ｒ3と発光
ダイオードＬＥＤ3間に接続されたホトトランジスタ
（光スイッチング素子）。
【００１３】ａ1及びａ2は夫々発光ダイオードＬＥＤ1
及びＬＥＤ2の光をホトトランジスタＴｒ1及びＴｒ2に
導く光ファイバー、ａ3は発光ダイオードＬＥＤ3の光を
素子異常検出器１に導く光ファイバー、ＺＤ1，ＺＤ2は
夫々ホトトランジスタＴｒ1，Ｔｒ2が不導時でも抵抗Ｒ
2，Ｒ3が電圧分担しうるように、ホトトランジスタＴｒ
1，Ｔｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2，ＬＥＤ3の直列回路
に対し並列に接続されたツェナーダイオードである。
及びＬＥＤ2の光をホトトランジスタＴｒ1及びＴｒ2に
導く光ファイバー、ａ3は発光ダイオードＬＥＤ3の光を
素子異常検出器１に導く光ファイバー、ＺＤ1，ＺＤ2は
夫々ホトトランジスタＴｒ1，Ｔｒ2が不導時でも抵抗Ｒ
2，Ｒ3が電圧分担しうるように、ホトトランジスタＴｒ
1，Ｔｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2，ＬＥＤ3の直列回路
に対し並列に接続されたツェナーダイオードである。
【００１４】この第１実施例回路の動作について説明す
るに、直列に接続された素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常に
動作している場合、先ず、発光ダイオードＬＥＤ1が発
光し、この光が光ファイバーａ1を通じてホトトランジ
スタＴｒ1を導通させて発光ダイオードＬＥＤ2を発光さ
せる。同様に、この光は光ファイバーａ2を通じてホト
トランジスタＴｒ2を導通させて発光ダイオードＬＥＤ3
を発光させる。この光は光ファイバーａ3を通じて素子
異常検出器１に入り、素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常に動
作していると判定される。
るに、直列に接続された素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常に
動作している場合、先ず、発光ダイオードＬＥＤ1が発
光し、この光が光ファイバーａ1を通じてホトトランジ
スタＴｒ1を導通させて発光ダイオードＬＥＤ2を発光さ
せる。同様に、この光は光ファイバーａ2を通じてホト
トランジスタＴｒ2を導通させて発光ダイオードＬＥＤ3
を発光させる。この光は光ファイバーａ3を通じて素子
異常検出器１に入り、素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常に動
作していると判定される。
【００１５】次に、この状態において、素子ＳＣＲ1〜
ＳＣＲ3のうち例えば、素子ＳＣＲ2が破壊したとする
と、発光ダイオードＬＥＤ2の発光は消えるので、光ス
イッチング素子Ｔｒ2はオフとなり、発光ダイオードＬ
ＥＤ3の発光も消える。同様にして何れの素子が破壊し
ても発光ダイオードＬＥＤ3の発光は消えるので、素子
異常検出器１により素子異常の判定がなされる。
ＳＣＲ3のうち例えば、素子ＳＣＲ2が破壊したとする
と、発光ダイオードＬＥＤ2の発光は消えるので、光ス
イッチング素子Ｔｒ2はオフとなり、発光ダイオードＬ
ＥＤ3の発光も消える。同様にして何れの素子が破壊し
ても発光ダイオードＬＥＤ3の発光は消えるので、素子
異常検出器１により素子異常の判定がなされる。
【００１６】第２実施例 図２は半導体素子が並列接続の場合の素子劣化検出回路
を示す。図２において、ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3は並列に接続
されたサイリスタ（素子）、Ｒａ1〜Ｒａ3は夫々素子Ｓ
ＣＲ1〜ＳＣＲ3と直列に接続された抵抗、ＬＥＤ1〜Ｌ
ＥＤ3は夫々抵抗Ｒｂ1〜Ｒｂ3を介して素子ＳＣＲ1〜Ｓ
ＣＲ3と並列に接続された素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3の破損
を検出する発光ダイオード、Ｔｒ1及びＴｒ2は夫々抵抗
Ｒｂ2と発光ダイオードＬＥＤ2間及び抵抗Ｒｂ3と発光
ダイオードＬＥＤ3間に直列に接続されたホトトランジ
スタ。ａ1，ａ2は発光ダイオードＬＥＤ1，ＬＥＤ2の光
をホトトランジスタＴｒ1，Ｔｒ2に導く光ファイバー、
ａ3は発光ダイオードＬＥＤ3の光を素子異常検出器１に
導く発光ダイオード、ＺＤ1，ＺＤ2は夫々オートトラン
ジスタＴｒ1，Ｔｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2，ＬＥＤ3
の直列回路に対し並列に接続されたツェナーダイオード
である。
を示す。図２において、ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3は並列に接続
されたサイリスタ（素子）、Ｒａ1〜Ｒａ3は夫々素子Ｓ
ＣＲ1〜ＳＣＲ3と直列に接続された抵抗、ＬＥＤ1〜Ｌ
ＥＤ3は夫々抵抗Ｒｂ1〜Ｒｂ3を介して素子ＳＣＲ1〜Ｓ
ＣＲ3と並列に接続された素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3の破損
を検出する発光ダイオード、Ｔｒ1及びＴｒ2は夫々抵抗
Ｒｂ2と発光ダイオードＬＥＤ2間及び抵抗Ｒｂ3と発光
ダイオードＬＥＤ3間に直列に接続されたホトトランジ
スタ。ａ1，ａ2は発光ダイオードＬＥＤ1，ＬＥＤ2の光
をホトトランジスタＴｒ1，Ｔｒ2に導く光ファイバー、
ａ3は発光ダイオードＬＥＤ3の光を素子異常検出器１に
導く発光ダイオード、ＺＤ1，ＺＤ2は夫々オートトラン
ジスタＴｒ1，Ｔｒ2と発光ダイオードＬＥＤ2，ＬＥＤ3
の直列回路に対し並列に接続されたツェナーダイオード
である。
【００１７】この第２実施例回路も第１実施例回路と同
様に、素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常であれば、すべての
発光ダイオードが発光するので、最後の発光ダイオード
が発光するか否かにより素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3のうち少
なくとも１つ以上の素子が破損していることを検出する
ことができる。
様に、素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3が正常であれば、すべての
発光ダイオードが発光するので、最後の発光ダイオード
が発光するか否かにより素子ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3のうち少
なくとも１つ以上の素子が破損していることを検出する
ことができる。
【００１８】上記実施例では半導体素子としてＳＣＲを
用いた場合について説明したが、素子としてはＳＣＲは
限定されるものでないことはいうまでもない。
用いた場合について説明したが、素子としてはＳＣＲは
限定されるものでないことはいうまでもない。
【００１９】
【考案の効果】本考案は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２０】（１）直列又は並列に接続された半導体素
子の良，否の判定は、最後の発光ダイオードの発光を検
出すればよいので、半導体劣化検出装置の構造が簡素化
され、製作上、信頼性が向上する。
子の良，否の判定は、最後の発光ダイオードの発光を検
出すればよいので、半導体劣化検出装置の構造が簡素化
され、製作上、信頼性が向上する。
【００２１】（２）素子異常検出器に導く光ファイバー
は最後の発光ダイオードからのものだけでよいので、半
導体素子を油浸又はフロロガーボン等液体タンクに入れ
た場合、タンク壁を通すためのブッシング数が少なくて
済むので液洩れの問題が解消する。
は最後の発光ダイオードからのものだけでよいので、半
導体素子を油浸又はフロロガーボン等液体タンクに入れ
た場合、タンク壁を通すためのブッシング数が少なくて
済むので液洩れの問題が解消する。
【００２２】（３）従来並列接続時の素子異常検出器と
してヒューズの接点を用いていたが、半導体スイッチを
使用しているので、機械的接点部分がなく、検出速度が
早くなる。
してヒューズの接点を用いていたが、半導体スイッチを
使用しているので、機械的接点部分がなく、検出速度が
早くなる。
【００２３】（４）素子の検出信号を光で伝送するた
め、絶縁の問題がなく、高電圧回路での素子破損を検出
することができる。
め、絶縁の問題がなく、高電圧回路での素子破損を検出
することができる。
【図１】本考案の第１実施例にかかる半導体劣化検出装
置の回路を示すブロック回路図、
置の回路を示すブロック回路図、
【図２】同第２実施例の回路を示すブロック回路図、
【図３】従来半導体劣化検出装置の回路を示すブロック
回路図、
回路図、
【図４】同従来の他の例を示すブロック回路図。
ＳＣＲ1〜ＳＣＲ3…サイリスタ（電力用半導体素子） ＬＥＤ1〜ＬＥＤ3…発光ダイオード Ｒ1〜Ｒ3，Ｒａ1〜Ｒａ3，Ｒｂ1〜Ｒｂ3…抵抗 Ｔｒ1，Ｔｒ2…ホトトランジスタ（光スイッチング素
子） ＺＤ1，ＺＤ2…ツェナーダイオード ａ1〜ａ3，ｂ1〜ｂ3…光ファイバー Ｆ1〜Ｆ3…ヒューズ １…素子異常検出器。
子） ＺＤ1，ＺＤ2…ツェナーダイオード ａ1〜ａ3，ｂ1〜ｂ3…光ファイバー Ｆ1〜Ｆ3…ヒューズ １…素子異常検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−141960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−122366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−108094（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/26 H02H 7/00 H02M 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】 電力用半導体素子が複数個直列又は並列
に接続され、各素子と並列にそれぞれ電圧分担抵抗が接
続された回路の素子劣化を、前記各電圧分担抵抗と直列
にそれぞれ発光素子を接続して検出する半導体の劣化検
出装置において、 前記各発光素子の１番目の発光素子を除く２番目以下の
各発光素子とそれぞれ直列に光スイッチング素子を接続
し、 前記１番目以下の各発光素子と、２番目以下の各発光素
子と直列に接続されている光スイッチング素子との間を
順次光ファイバーで接続し、 最後の発光素子の発光状態を検出することにより素子の
劣化を検出することを特徴とした半導体の劣化検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992001208U JP2584141Y2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 半導体の劣化検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992001208U JP2584141Y2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 半導体の劣化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559349U JPH0559349U (ja) | 1993-08-06 |
| JP2584141Y2 true JP2584141Y2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=11495051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992001208U Expired - Lifetime JP2584141Y2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 半導体の劣化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584141Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113227798A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-08-06 | 日本电产理德股份有限公司 | 检查装置、检查方法以及检查装置用程序 |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP1992001208U patent/JP2584141Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559349U (ja) | 1993-08-06 |
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