JP3079563B2 - Inverter drive - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インバータ駆動装置における過大電流保護
制御技術に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcurrent protection control technique for an inverter drive device.
従来の技術 近年、インバータ装置を用いて誘導電動機の速度制御
をすることが増加している。従来は、産業用が主体であ
ったが徐々に家庭用まで浸透してきた。それに伴い品質
及び信頼性の一層の向上が望まれる。インバータ装置の
量的拡大に伴い、特にインバータ装置を構成する半導体
スイッチング素子の保護方法の改善が強く望まれてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, speed control of an induction motor using an inverter device has been increasing. In the past, it was mainly for industrial use, but gradually penetrated home use. Accordingly, further improvement in quality and reliability is desired. With the quantitative expansion of the inverter device, there is a strong demand for an improvement in a method of protecting a semiconductor switching element constituting the inverter device.
発明が解決しようとする課題 インバータ装置は複数の半導体スイッチング素子から
構成されており、運転中の負荷の増大或い事故（負荷短
絡、地絡、その他）発生により半導体スイッチング素子
を流れる電流が増加した場合には、すばやく半導体スイ
ッチング素子を停止状態にして電流破壊を防止する必要
がある。Problems to be Solved by the Invention An inverter device is composed of a plurality of semiconductor switching elements, and the current flowing through the semiconductor switching elements increases due to an increase in the load during operation or occurrence of an accident (load short-circuit, ground fault, etc.). In this case, it is necessary to quickly stop the semiconductor switching element to prevent current destruction.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、半導体
スイッチング素子を流れる電流が増加した場合に、確実
にすばやく運転を停止させるものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is intended to surely stop the operation quickly when the current flowing through a semiconductor switching element increases.
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、アーム接続され
た複数個の半導体スイッチング素子と、モータを駆動す
る信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発
生手段により前記半導体スイッチング素子を駆動する駆
動手段と、前記半導体スイッチング素子を流れる電流を
検出する電流検出手段より構成され、前記半導体スイッ
チング素子に過大電流が流れた場合に、該当する半導体
スイッチング素子を一定時間停止状態にすると共に、該
当する半導体スイッチング素子が下側アーム群に属する
場合は、前記駆動信号発生手段に異常状態を送信しモー
タ駆動信号の発生を停止し、該当する半導体スイッチン
グ素子が上側アーム群に属する場合は、外部に異常状態
を送信しないようにするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the present invention provides a semiconductor device comprising a plurality of arm-connected semiconductor switching elements, a driving signal generating means for generating a signal for driving a motor, and the driving signal generating means. The semiconductor switching device includes a driving unit that drives the semiconductor switching device, and a current detection unit that detects a current flowing through the semiconductor switching device. When an excessive current flows through the semiconductor switching device, the corresponding semiconductor switching device is stopped for a predetermined time. When the corresponding semiconductor switching element belongs to the lower arm group, the abnormal state is transmitted to the drive signal generating means to stop the generation of the motor drive signal, and the corresponding semiconductor switching element becomes the upper arm group. If so, the abnormal state is not transmitted to the outside.
また本発明は、半導体スイッチング素子を流れる電流
を検出する電流検出手段の検出レベルを上側アーム群よ
り下側アーム群を低く構成したものである。In the present invention, the detection level of the current detection means for detecting the current flowing through the semiconductor switching element is configured to be lower in the lower arm group than in the upper arm group.
作用 本発明は、本構成によってインバータ駆動装置を運転
中、半導体スイッチング素子を流れる電流が増加した場
合に、確実にすばやく運転を停止させ半導体スイッチン
グ素子の電流破壊を防止することができる。Operation According to the present invention, when the current flowing through the semiconductor switching element increases during the operation of the inverter drive device according to the present configuration, the operation can be stopped quickly and reliably to prevent current destruction of the semiconductor switching element.
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は従来例におけるインバータ駆動装置のブロッ
ク結線図である。FIG. 1 is a block diagram of a conventional inverter driving device.
同図に於いて、１は直流電源、2a、2b、2cは上側アー
ム群に属する半導体スイッチング素子、3a、3b、3cは下
側アーム群に属する半導体スイッチング素子、４はモー
タである。５は駆動信号発生装置であり、インバータ装
置の駆動信号の発生及び異常に際しては駆動信号の停止
を行う。6a、6b、6cは半導体スイッチング素子2a〜2cを
駆動する駆動回路、７は半導体スイッチング素子3a〜3c
を駆動する駆動回路である。８は電流検出回路、9a、9
b、9c、10、11は駆動信号発生装置５と半導体スイッチ
ング素子2a〜2c、3a〜3cを電気的に絶縁するための絶縁
装置であり、フォトカップラー等により構成されてい
る。In the figure, 1 is a DC power supply, 2a, 2b, 2c are semiconductor switching elements belonging to an upper arm group, 3a, 3b, 3c are semiconductor switching elements belonging to a lower arm group, and 4 is a motor. Reference numeral 5 denotes a drive signal generator, which stops the drive signal when the drive signal of the inverter device is generated or abnormal. 6a, 6b, 6c are driving circuits for driving the semiconductor switching elements 2a to 2c, and 7 is the semiconductor switching elements 3a to 3c
Is a driving circuit for driving the. 8 is a current detection circuit, 9a, 9
b, 9c, 10, and 11 are insulating devices for electrically insulating the drive signal generator 5 from the semiconductor switching elements 2a to 2c and 3a to 3c, and are constituted by a photocoupler or the like.
インバータ駆動装置を運転中、負荷の増加等により半
導体スイッチング素子2a〜2c、3a〜3cを流れる電流が一
定値以上になると電流検出回路８により過大電流状態を
検出し、絶縁装置11を介して駆動信号発生装置５に送信
し駆動信号の停止を行い半導体スイッチング素子2a〜2
c、3a〜3cを過大電流による破壊から防止する。During operation of the inverter driving device, when the current flowing through the semiconductor switching elements 2a to 2c and 3a to 3c becomes a predetermined value or more due to an increase in load or the like, an excessive current state is detected by the current detection circuit 8 and driving is performed via the insulating device 11. The signal is transmitted to the signal generator 5 to stop the drive signal, and the semiconductor switching elements 2a to 2
c, 3a to 3c are prevented from being destroyed by excessive current.
上記従来のシステムは、電流の増加状態を各半導体ス
イッチング素子毎にではなく総合電流として検出するこ
と及び地絡等の異常が発生した場合には電流検出ができ
ないため、半導体スイッチング素子を過大電流による破
壊から防止する保護方法として、信頼性の欠けるものと
なっていた。The above-described conventional system detects an increased state of current as a total current, not for each semiconductor switching element, and cannot detect a current when an abnormality such as a ground fault occurs. As a protection method to prevent from destruction, it was lacking in reliability.
第２図は本発明の一実施例におけるインバータ駆動装
置のブロック結線図である。FIG. 2 is a block diagram of an inverter driving device according to one embodiment of the present invention.
同図に於いて、21は直流電源、22a、22b、22cは上側
アーム群に属する半導体スイッチング素子、23a、23b、
23cは下側アーム群に属する半導体スイッチング素子、2
4はモータである。25は駆動信号発生装置であり、イン
バータ装置の駆動信号の発生及び異常に際しては駆動信
号の停止を行う。26a、26b、26cは半導体スイッチング
素子22a〜22cを駆動する駆動回路、27は半導体スイッチ
ング素子23a〜234cを駆動する駆動回路である。28a、28
b、28cは半導体スイッチング素子22a〜22cの電流検出回
路、29a、29b、29cは半動体スイッチング素子23a〜23c
の電流検出回路である。30a、30b、30c、31、32は駆動
信号発生装置25と半導体スイッチング素子22a〜22c、23
a〜23cを電気的に絶縁するための絶縁装置であり、フォ
トカップラー等により構成されている。In the figure, 21 is a DC power supply, 22a, 22b, 22c are semiconductor switching elements belonging to the upper arm group, 23a, 23b,
23c is a semiconductor switching element belonging to the lower arm group, 2
4 is a motor. A drive signal generator 25 stops the drive signal when a drive signal of the inverter device is generated or abnormal. 26a, 26b and 26c are drive circuits for driving the semiconductor switching elements 22a to 22c, and 27 is a drive circuit for driving the semiconductor switching elements 23a to 234c. 28a, 28
b, 28c are current detection circuits of the semiconductor switching elements 22a to 22c, and 29a, 29b, 29c are semi-moving body switching elements 23a to 23c.
Is a current detection circuit. 30a, 30b, 30c, 31, 32 are the drive signal generator 25 and the semiconductor switching elements 22a to 22c, 23
This is an insulating device for electrically insulating a to 23c, and is configured by a photocoupler or the like.
インバータ駆動装置を運転中、負荷の増加等により半
導体スイッチング素子22a〜22c、23a〜23cを流れる電流
が一定値以上になると各半導体スイッチング素子毎に設
けられた電流検出回路28a〜28c、29a〜29cにより過大電
流状態を検出し、駆動回路26a〜26c、27により一定時間
該当する半導体スイッチング素子を停止状態にする。ま
たさらに該当する半導体スイッチング素子が下側アーム
群（23a、23b、23c）に属する場合には絶縁装置32を介
して駆動装置25に送信し駆動信号の停止を行い半導体ス
イッチング素子22a〜22c、23a〜23cを過大電流による破
壊から防止半導体スイッチング素子する。During the operation of the inverter driving device, when the current flowing through the semiconductor switching elements 22a to 22c and 23a to 23c becomes a certain value or more due to an increase in load or the like, current detection circuits 28a to 28c and 29a to 29c provided for each semiconductor switching element. To detect an excessive current state, and drive circuits 26a to 26c, 27 bring the corresponding semiconductor switching element into a stop state for a certain period of time. Further, when the corresponding semiconductor switching element belongs to the lower arm group (23a, 23b, 23c), the signal is transmitted to the driving device 25 via the insulating device 32 to stop the driving signal, and the semiconductor switching devices 22a to 22c, 23a 23 to 23c are semiconductor switching elements which are prevented from being destroyed by excessive current.
また、本発明において半導体スイッチング素子が上側
アーム群（22a、22b、22c）に属する場合と、下側アー
ム群（23a、23b、23c）に属する場合で過大電流検出レ
ベルで変えている。In the present invention, the excessive current detection level is changed between the case where the semiconductor switching element belongs to the upper arm group (22a, 22b, 22c) and the case where the semiconductor switching element belongs to the lower arm group (23a, 23b, 23c).
第３図は過大電流検出レベルの説明図である。同図に
於いて、40は半導体スイッチング素子の電流破壊耐量で
ある。41は上側アーム群（22a、22b、22c）の過大電流
検出レベルである。42はアーム群（23a、23b、23c）の
過大電流検出レベルである。FIG. 3 is an explanatory diagram of an excessive current detection level. In the figure, reference numeral 40 denotes a current breakdown resistance of the semiconductor switching element. Reference numeral 41 denotes an excessive current detection level of the upper arm group (22a, 22b, 22c). Reference numeral 42 denotes an excessive current detection level of the arm group (23a, 23b, 23c).
上記の構成によって、少なくとも下側アーム群（23
a、23b、23c）を早めに停止状態にすることで上側アー
ム群（22a、22b、22c）の電流検出回路28a〜28cの信号
を駆動信号装置25にフィードバックする必要がなくなり
システム構成が簡単となる。With the above configuration, at least the lower arm group (23
a, 23b, 23c) is stopped earlier, so that it is not necessary to feed back the signals of the current detection circuits 28a to 28c of the upper arm group (22a, 22b, 22c) to the drive signal device 25, thereby simplifying the system configuration. Become.
発明の効果 上記実施例より明らかなように、本発明は、インバー
タ駆動装置に於いて簡単な構成で、半導体スイッチング
素子を負荷の増大或いは地絡等の事故発生に対し確実に
停止状態にすることができ、過大電流による破壊から防
止することができる効果を有するものである。Advantageous Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, the present invention has a simple configuration in an inverter drive device, and ensures that a semiconductor switching element is stopped in an accident such as an increase in load or occurrence of an accident such as a ground fault. This has the effect of preventing damage due to excessive current.
【図面の簡単な説明】 第１図は従来例に於けるインバータ駆動装置のブロック
結線図、第２図は本発明の一実施例に於けるインバータ
駆動装置のブロック結線図、第３図は本発明インバータ
駆動装置における過大電流検出レベル説明図である。 22a、22b、22c……上側アーム群に属する半導体スイッ
チング素子、23a、23b、23c……下側アーム群に属する
半導体スイッチング素子、25……駆動信号発生装置、26
a、26b、26c、27……駆動回路、28a、28b、28c、29a、2
9b、29c……電流検出回路。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an inverter driving device in a conventional example, FIG. 2 is a block diagram of an inverter driving device in one embodiment of the present invention, and FIG. It is an explanatory view of an excessive current detection level in the inverter drive device of the invention. 22a, 22b, 22c ... semiconductor switching elements belonging to the upper arm group, 23a, 23b, 23c ... semiconductor switching elements belonging to the lower arm group, 25 ... drive signal generator, 26
a, 26b, 26c, 27 ... Drive circuit, 28a, 28b, 28c, 29a, 2
9b, 29c ... Current detection circuit.
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−80190（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/5387 H02M 7/48 Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho-57-80190 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/5387 H02M 7/48
Claims (2)
ング素子と、モータを駆動する信号を発生する駆動信号
発生手段と、前記駆動信号発生手段の出力により前記半
導体スイッチング素子を駆動する駆動手段と、前記半導
体スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手
段より構成され、前記半導体スイッチング素子に過大電
流が流れた場合に、該当する半導体スイッチング素子を
一定時間停止状態にすると共に、該当する半導体スイッ
チング素子が下側アーム群に属する場合は、前記駆動信
号発生手段に異常状態を送信しモータ駆動信号の発生を
停止し、該当する半導体スイッチング素子が上側アーム
群に属する場合は、外部に異常状態を送信しないインバ
ータ駆動装置。A plurality of semiconductor switching elements connected in an arm; a driving signal generating means for generating a signal for driving a motor; a driving means for driving the semiconductor switching elements by an output of the driving signal generating means; It comprises current detection means for detecting a current flowing through the semiconductor switching element, and when an excessive current flows through the semiconductor switching element, the corresponding semiconductor switching element is stopped for a certain time, and the corresponding semiconductor switching element is If it belongs to the lower arm group, it sends an abnormal state to the drive signal generating means to stop generating the motor drive signal, and if the corresponding semiconductor switching element belongs to the upper arm group, it does not send an abnormal state to the outside. Inverter drive.
出する電流検出手段の検出レベルを上側アーム群より下
側アーム群を低く構成した請求項１記載のインバータ駆
動装置。2. The inverter driving device according to claim 1, wherein the detection level of the current detection means for detecting the current flowing through the semiconductor switching element is lower in the lower arm group than in the upper arm group.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP02317337A JP3079563B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | Inverter drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02317337A JP3079563B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | Inverter drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04185286A JPH04185286A (en) | 1992-07-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02317337A Expired - Fee Related JP3079563B2 (en) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | Inverter drive |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP3239728B2 (en) * | 1996-01-10 | 2001-12-17 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device protection method |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP02317337A patent/JP3079563B2/en not_active Expired - Fee Related
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