JP3013695B2 - 半導体並列スイッチング回路の診断装置 - Google Patents
半導体並列スイッチング回路の診断装置Info
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Description
グ回路の診断装置に係り、各半導体スイッチごとに半導
体スイッチ(例、電界効果トランジスタ,バイポーラト
ランジスタ,サイリスタ等)の健全性を判定するのに好
適な半導体並列スイッチング回路の診断装置に関する。
公報が挙げられる。この従来技術において、第1信号及
び第2信号の各々により駆動される第1接点及び第2接
点を並列接続して第1部分回路を形成し、第3信号及び
第4信号の各々により駆動される第3接点及び第4接点
を直列接続して第2部分回路を形成し、第3信号及び第
4信号の各々によって駆動される第5接点及び第6接点
を並列接続して第3部分回路を形成し、第1信号及び第
2信号の各々によって駆動される第7接点及び第8接点
を直列接続して第4部分回路を形成し、さらに第1及び
第2部分回路を直列接続した第5部分回路と第3及び第
4部分回路を直列接続した第6部分回路とを並列接続し
て2アウトオブ4回路を構成し、第1接点及び第2接点
と、第5及び第6接点の各々に1個ずつの計4個の電流
検出手段を設け、電流検出手段の出力信号に基づいて各
々の接点の健全性を診断装置によって判定している。
報では、各々の接点に半導体スイッチを用いている場
合、第1部分回路及び第3部分回路のように二つの接点
を並列接続している部分では、どちらか一方の接点が閉
故障すると、閉故障した半導体スイッチのオン抵抗の値
が、アバランシー現象によりほぼ0Ωになる場合があ
る。もう一方の正常な半導体スイッチのオン抵抗は有限
な値(例えば0.1Ω)であるため、接点の並列接続部で
は、閉故障した半導体スイッチの方へ電流が全て流れる
ことになる。このため、もう一方の半導体スイッチは正
常であるにもかかわらず電流が流れなくなり、電流検出
手段の出力信号に基づいて接点の健全性を判定する診断
回路は、正常な半導体スイッチが開故障していると判定
することになる。
半導体スイッチの1つが閉故障となっても、他の健全な
半導体スイッチが開故障状態であると誤判断することを
防止できる半導体並列スイッチング回路の診断装置を提
供することにある。
発明の特徴は、負荷に供給する電力をオン,オフ制御す
る半導体並列スイッチング回路を診断する装置におい
て、前記半導体並列スイッチング回路は、半導体スイッ
チと、前記負荷に供給される電力の周波数に対して前記
半導体スイッチのオン抵抗の値よりも大きなインピーダ
ンスをもつインダクタンスとを直列に接続してなる回路
を、並列に複数接続して構成されるものであって、前記
半導体スイッチ毎に流れる電流を検出する電流検出器
と、前記電流検出器の出力に基づいて前記半導体スイッ
チの健全性を判定する診断手段とを備えたことにある。
ッチの1つが閉故障になった場合でも、半導体スイッチ
のオン抵抗の値よりも大きな値のインピーダンスを有す
るインダクタンスを設けることにより各半導体スイッチ
に流れる電流をほぼ均等にすることができるので、各々
の半導体スイッチに流れる電流に基づいて該半導体スイ
ッチの健全性を誤りなく検出することができる。
て説明する。
ッチング回路2によってオン,オフ制御される。半導体
並列スイッチング回路2は、各半導体スイッチ4−1〜
4−Nが並列にN個接続されており、各半導体スイッチ
4−1〜4−Nは各駆動回路7−1〜7−Nから各々駆
動信号6−1〜6−Nを受けて動作する。後述するが各
半導体スイッチ4−1〜4−Nに流れる電流を均等にす
るために素子3−1〜3−Nを半導体スイッチ4−1〜
4−Nと直列に接続している。カレントトランス5−1
〜5−Nによって半導体スイッチ4−1〜4−Nに流れ
ている電流を検出し、電流検出信号8−1〜8−Nは、
それぞれ診断回路9−1〜9−Nに入力される。各診断
回路9−1〜9−Nは、電流検出信号8−1〜8−Nに
基づいて各半導体スイッチ4−1〜4−Nが健全か否か
を判定し、診断結果である半導体スイッチ開故障判定結
果10−1〜10−Nをそれぞれ出力する。
体並列スイッチング回路2を半導体スイッチ4−1と4
−2のみによる並列接続構成とし、各半導体スイッチの
オン抵抗値をR1 とR2 、素子3−1と3−2のインピ
ーダンスをZ1 とZ2 とする。半導体スイッチ4−1に
流れる電流をI1 、半導体スイッチ4−2に流れる電流
をI2 とし、I1 とI2 の合成電流をI0 とすると、I
1 とI2 は数1及び数2で表わされる。
1とZ2が半導体スイッチ4−1と4−2のオン抵抗値R
1とR2より十分に大きな値となるようにあらかじめ設定
しておくと、数1及び数2は数3及び数4で表わされ
る。
ンスを設定しておけば、I1とI2は等しくなる。だか
ら、半導体スイッチ4−1と4−2のどちらか一方が閉
故障し、そのオン抵抗値がほぼ0Ωとなっても半導体ス
イッチ4−1と4−2にほぼ均等の電流を流すことが可
能となり、電流がゼロになることはない。
のように各々の半導体スイッチ4−1〜4−Nに流れる
電流に基づいて半導体スイッチの健全性を誤りなく判断
することができる。一例として、半導体スイッチ4−1
が閉故障してそのオン抵抗値が0Ωになった場合につい
て説明する。この場合でも、前述した様に、I1 及びI
2 は数3及び数4で示されるので、半導体スイッチ4−
2の検出電流である電流検出信号8−2は図3(a)に
示すような正弦波信号となる。
8−2が基準電圧以上であれば論理“1”の信号を出力
し、基準電圧以下であれば論理“0”の信号を出力す
る。この結果、図3(b)に示すパルス信号が得られ
る。フィルタ回路14−2は、比較回路出力信号13−
2が図3(b)のように一定周期のパルス信号であれ
ば、図3(c)に示すように論理“1”の信号を出力す
る。この出力信号が半導体スイッチ4−2の開故障判定
結果であり、論理“1”が半導体スイッチ4−2の正常
を示し、論理“0”が開故障を示す。従って、この場合
半導体スイッチ4−1が閉故障となっても、半導体スイ
ッチ4−2が正常であることが示される。次に図4にお
いて半導体スイッチ4−2が開故障した場合について説
明する。
したとすると、電流検出信号8−2は図4(a)に示す
ようにゼロとなる。比較回路12−2は電流検出信号8
−2が基準電圧以下となったために、比較回路出力信号
13−2は図4(b)に示すように論理“0”の信号と
なる。フィルタ回路14−2は一定周期のパルス信号が
得られなくなったため、時定数τの時間だけ遅れて図4
(c)に示すように論理“0”の信号となる。つまり、
診断結果は半導体スイッチ4−2の開故障を示すことに
なり、正しく判定することができる。
2の診断回路9−1〜9−Nにおいては、各半導体スイ
ッチ4−1〜4−Nごとに、半導体スイッチのオン抵抗
値よりも大きな値のインピーダンスをもつ素子3−1〜
3−Nを直列に接続する構成とすることにより、並列接
続部では、ある半導体スイッチが閉故障して、そのオン
抵抗が0Ωになっても、各半導体スイッチ4−1〜4−
Nにほぼ均等に電流を流すことができるので、各診断回
路9−1〜9−Nは誤りなく各半導体スイッチの健全性
を判定することができる。
ンサCと抵抗Rによって定まるものであり、図3(b)
のパルスの周期がこの時定数よりも長くなった時に、フ
ィルタ回路の出力が論理“0”になるようにしており、
耐ノイズ性を高めている。
の半導体スイッチの1つに閉故障が発生しても、正常な
半導体スイッチに流れていた電流がゼロになることな
く、正常な半導体スイッチが開状態に故障していると誤
判定することを防止できる。
回路の動作波形図。
回路の動作波形図。
3−N…素子、4−1〜4−N…半導体スイッチ、5−
1〜5−N…カレントトランス、8−1〜8−N…電流
検出信号、9−1〜9−N…診断回路。
Claims (1)
- 【請求項1】負荷に供給する電力をオン,オフ制御する
半導体並列スイッチング回路を診断する装置において、前記半導体並列スイッチング回路は、半導体スイッチ
と、 前記負荷に供給される電力の周波数に対して前記半
導体スイッチのオン抵抗の値よりも大きなインピーダン
スをもつインダクタンスとを直列に接続してなる回路
を、並列に複数接続して構成されるものであって、 前記半導体スイッチ毎に流れる電流を検出する電流検出
器と、前記電流検出器の出力に基づいて前記半導体スイ
ッチの健全性を判定する診断手段とを備えたことを特徴
とする半導体並列スイッチング回路の診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6071798A JP3013695B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 半導体並列スイッチング回路の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6071798A JP3013695B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 半導体並列スイッチング回路の診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07281704A JPH07281704A (ja) | 1995-10-27 |
JP3013695B2 true JP3013695B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=13470948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6071798A Expired - Fee Related JP3013695B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 半導体並列スイッチング回路の診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3013695B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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JP6788060B2 (ja) | 2019-03-29 | 2020-11-18 | 住友電装株式会社 | 給電制御装置、開放検知方法及びコンピュータプログラム |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP6071798A patent/JP3013695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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