JP3251814B2 - インバータ装置の保護回路 - Google Patents
インバータ装置の保護回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電圧源と、直流電
圧源の電圧を平滑するフィルタコンデンサと、複数台の
電圧形インバータ回路により構成されるインバータ装置
の保護回路に関する。
圧源の電圧を平滑するフィルタコンデンサと、複数台の
電圧形インバータ回路により構成されるインバータ装置
の保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインバータ装置は、図４に示すよ
うな構成になっている。インバータ装置は、直流電圧Ｅ
を出力する直流電圧源１と、直流電圧源１の電圧を平滑
するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、フィルタコンデ
ンサ２Ａ、２Ｂが故障し、短絡するとフィルタコンデン
サ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り離すヒューズ３
と、直交変換を行うインバータ４と、このインバータ４
に制御信号を与えるドライブ回路５とからなる。この装
置ではフィルタコンデンサを直列接続しているが、これ
は耐圧を上げるために一般的に用いられている構成であ
る。
うな構成になっている。インバータ装置は、直流電圧Ｅ
を出力する直流電圧源１と、直流電圧源１の電圧を平滑
するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、フィルタコンデ
ンサ２Ａ、２Ｂが故障し、短絡するとフィルタコンデン
サ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り離すヒューズ３
と、直交変換を行うインバータ４と、このインバータ４
に制御信号を与えるドライブ回路５とからなる。この装
置ではフィルタコンデンサを直列接続しているが、これ
は耐圧を上げるために一般的に用いられている構成であ
る。
【０００３】このような構成とすると、直列接続したフ
ィルタコンデンサがすべて故障短絡した場合は主回路の
ヒューズ３が溶断され直流電圧源１から切り離され過電
圧は発生しない。
ィルタコンデンサがすべて故障短絡した場合は主回路の
ヒューズ３が溶断され直流電圧源１から切り離され過電
圧は発生しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直列接
続したフィルタコンデンサのうち、一方が故障して短絡
し、他方のフィルタコンデンサが正常の場合には、主回
路のヒューズは溶断されずにフィルタコンデンサには過
電圧がかかる。フィルタコンデンサに過電圧がかかり続
けるとフィルタコンデンサの容器が壊れ、内部の溶解液
が漏れることがある。
続したフィルタコンデンサのうち、一方が故障して短絡
し、他方のフィルタコンデンサが正常の場合には、主回
路のヒューズは溶断されずにフィルタコンデンサには過
電圧がかかる。フィルタコンデンサに過電圧がかかり続
けるとフィルタコンデンサの容器が壊れ、内部の溶解液
が漏れることがある。
【０００５】したがって、何らかの方法でフィルタコン
デンサを電源から切り離す必要がある。切り離す手段と
して通常遮断器などを用いるが、装置の小型化を図るた
めに設置できない場合がある。
デンサを電源から切り離す必要がある。切り離す手段と
して通常遮断器などを用いるが、装置の小型化を図るた
めに設置できない場合がある。
【０００６】よって、本発明は、装置の小型化を図るた
めに遮断器の代わりにヒューズを用い、インバータ回路
を構成しているスイッチング素子を短絡することにより
ヒューズを溶断し、フィルタコンデンサを電圧源から切
り離すことにより、フィルタコンデンサに過電圧がかか
るのを防ぐインバータ装置の保護回路を提供することを
目的とする。
めに遮断器の代わりにヒューズを用い、インバータ回路
を構成しているスイッチング素子を短絡することにより
ヒューズを溶断し、フィルタコンデンサを電圧源から切
り離すことにより、フィルタコンデンサに過電圧がかか
るのを防ぐインバータ装置の保護回路を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載のインバータ装置の保護回路で
は、直流電圧源に、ヒューズを介して、複数個直列接続
したフィルタコンデンサを備えたインバータ回路が複数
台並列に接続されているインバータ装置の保護回路にお
いて、上記フィルタコンデンサに並列に接続された直列
接続した複数の分圧抵抗器と、上記フィルタコンデンサ
の中点と上記分圧抵抗器の中点の電位差を検出する電位
差検出手段と、上記電位差検出手段の出力と所定の基準
電圧とを比較し、上記電位差検出手段の出力が上記基準
電圧より大きいときに短絡信号を出力する電圧比較手段
と、上記短絡信号が入力されると上記インバータ回路を
構成するスイッチング素子を強制的に点弧して短絡さ
せ、上記ヒューズを溶断するドライブ手段とからなるこ
とを特徴とする。
に本発明の請求項１記載のインバータ装置の保護回路で
は、直流電圧源に、ヒューズを介して、複数個直列接続
したフィルタコンデンサを備えたインバータ回路が複数
台並列に接続されているインバータ装置の保護回路にお
いて、上記フィルタコンデンサに並列に接続された直列
接続した複数の分圧抵抗器と、上記フィルタコンデンサ
の中点と上記分圧抵抗器の中点の電位差を検出する電位
差検出手段と、上記電位差検出手段の出力と所定の基準
電圧とを比較し、上記電位差検出手段の出力が上記基準
電圧より大きいときに短絡信号を出力する電圧比較手段
と、上記短絡信号が入力されると上記インバータ回路を
構成するスイッチング素子を強制的に点弧して短絡さ
せ、上記ヒューズを溶断するドライブ手段とからなるこ
とを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項２記載のインバータ装置の
保護回路では、直流電圧源に、ヒューズを介して、複数
個直列接続したフィルタコンデンサを備えたインバータ
回路が複数台並列に接続されているインバータ装置の保
護回路において、上記フィルタコンデンサに並列に接続
された直列接続した複数の分圧抵抗器と、上記フィルタ
コンデンサの中点と上記分圧抵抗器の中点の間に流れる
電流を検出すると短絡信号を出力する電流検出手段と、
上記短絡信号が入力されると上記インバータ回路を構成
するスイッチング素子を強制的に点弧して短絡させ、上
記ヒューズを溶断するドライブ手段とからなることを特
徴とする。
保護回路では、直流電圧源に、ヒューズを介して、複数
個直列接続したフィルタコンデンサを備えたインバータ
回路が複数台並列に接続されているインバータ装置の保
護回路において、上記フィルタコンデンサに並列に接続
された直列接続した複数の分圧抵抗器と、上記フィルタ
コンデンサの中点と上記分圧抵抗器の中点の間に流れる
電流を検出すると短絡信号を出力する電流検出手段と、
上記短絡信号が入力されると上記インバータ回路を構成
するスイッチング素子を強制的に点弧して短絡させ、上
記ヒューズを溶断するドライブ手段とからなることを特
徴とする。
【０００９】本発明の請求項３記載のインバータ装置の
保護回路では、請求項１または請求項２に記載のインバ
ータ装置の保護回路において、上記電圧源の電圧が変動
し、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィルタコンデ
ンサの定格電圧を越えると短絡信号を出力する基準電圧
手段を具備したことを特徴とする。
保護回路では、請求項１または請求項２に記載のインバ
ータ装置の保護回路において、上記電圧源の電圧が変動
し、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィルタコンデ
ンサの定格電圧を越えると短絡信号を出力する基準電圧
手段を具備したことを特徴とする。
【００１０】本発明の請求項４記載のインバータ装置の
保護回路では、請求項１または請求項２に記載のインバ
ータ装置の保護回路において、上記フィルタコンデンサ
の中点と上記分圧抵抗器の中点の間の電位差または電流
を検出するとき、一定時間内の過渡的な変化を無視する
フィルタ手段を具備したことを特徴とする。
保護回路では、請求項１または請求項２に記載のインバ
ータ装置の保護回路において、上記フィルタコンデンサ
の中点と上記分圧抵抗器の中点の間の電位差または電流
を検出するとき、一定時間内の過渡的な変化を無視する
フィルタ手段を具備したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の請求項１記載のインバータ装置の保護
回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各々の
フィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたとき、
インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡しヒ
ューズを溶断することによりフィルタコンデンサを電源
から切り離す。
回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各々の
フィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたとき、
インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡しヒ
ューズを溶断することによりフィルタコンデンサを電源
から切り離す。
【００１２】本発明の請求項２記載のインバータ装置の
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離す。
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離す。
【００１３】本発明の請求項３記載のインバータ装置の
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、または、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィル
タコンデンサの定格電圧を越えるとき、インバータ回路
を構成するスイッチング素子を短絡しヒューズを溶断す
ることによりフィルタコンデンサを電源から切り離す。
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、または、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィル
タコンデンサの定格電圧を越えるとき、インバータ回路
を構成するスイッチング素子を短絡しヒューズを溶断す
ることによりフィルタコンデンサを電源から切り離す。
【００１４】本発明の請求項４記載のインバータ装置の
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離す。
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離す。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明の第１の実施例を図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施例の構成図である。
する。本発明の第１の実施例を図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施例の構成図である。
【００１６】図１において、インバータ装置の保護回路
は、直流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源
１の電圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、
フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り
離すヒューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フ
ィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵
抗器６Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直
列接続点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢ
としたときのＡＢ間の電圧ＶＡＢを入力とし増幅する絶
縁増幅器７と、絶縁増幅器７からの出力の絶対値をとる
絶対値回路８と、一方の入力が絶対値回路８の出力で他
方の入力が基準電圧源９の出力である比較演算器１０
と、インバータ４のスイッチング素子を制御するドライ
ブ回路１１とからなる。
は、直流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源
１の電圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、
フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り
離すヒューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フ
ィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵
抗器６Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直
列接続点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢ
としたときのＡＢ間の電圧ＶＡＢを入力とし増幅する絶
縁増幅器７と、絶縁増幅器７からの出力の絶対値をとる
絶対値回路８と、一方の入力が絶対値回路８の出力で他
方の入力が基準電圧源９の出力である比較演算器１０
と、インバータ４のスイッチング素子を制御するドライ
ブ回路１１とからなる。
【００１７】上記構成において、直流電圧源１は直流電
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、正常時はフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの
直列接続点Ａと分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点Ｂと
の間の電圧ＶＡＢはほぼ０となる。以下、増幅器の増幅
率は１として説明する。
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、正常時はフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの
直列接続点Ａと分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点Ｂと
の間の電圧ＶＡＢはほぼ０となる。以下、増幅器の増幅
率は１として説明する。
【００１８】フィルタコンデンサ２Ａが故障して内部で
絶縁破壊などが起きた場合、Ｖ１＜Ｖ２となり、さらに
は一方のフィルタコンデンサ２Ｂに定格電圧Ｖｃを超え
る電圧がかかる可能性がある。
絶縁破壊などが起きた場合、Ｖ１＜Ｖ２となり、さらに
は一方のフィルタコンデンサ２Ｂに定格電圧Ｖｃを超え
る電圧がかかる可能性がある。
【００１９】ＡＢ間の電圧ＶＡＢはＶＡＢ＝Ｖ２−Ｅ／
２であるので、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場合
はＶＡＢ＞０、フィルタコンデンサ２Ｂが故障した場合
はＶＡＢ＜０となる。よって、両方の故障に対応するた
めに絶対値回路８でＶＡＢの絶対値｜ＶＡＢ｜を生成し
ている。
２であるので、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場合
はＶＡＢ＞０、フィルタコンデンサ２Ｂが故障した場合
はＶＡＢ＜０となる。よって、両方の故障に対応するた
めに絶対値回路８でＶＡＢの絶対値｜ＶＡＢ｜を生成し
ている。
【００２０】そして、比較演算器１０で絶対値回路８の
出力｜ＶＡＢ｜と基準電圧源９の電圧Ｖ５を比較し、｜
ＶＡＢ｜＞Ｖ５となったときに、ドライブ回路１１に短
絡信号を送る。ここで、基準電圧Ｖ５をＶ５＝Ｖｃ−Ｅ
／２とすれば、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場
合、ＶＡＢ＝Ｖ２−Ｅ／２＞Ｖｃ−Ｅ／２、すなわち、
Ｖ２＞Ｖｃとなったときに作動することになる。フィル
タコンデンサ２Ｂが故障した場合も同様である。
出力｜ＶＡＢ｜と基準電圧源９の電圧Ｖ５を比較し、｜
ＶＡＢ｜＞Ｖ５となったときに、ドライブ回路１１に短
絡信号を送る。ここで、基準電圧Ｖ５をＶ５＝Ｖｃ−Ｅ
／２とすれば、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場
合、ＶＡＢ＝Ｖ２−Ｅ／２＞Ｖｃ−Ｅ／２、すなわち、
Ｖ２＞Ｖｃとなったときに作動することになる。フィル
タコンデンサ２Ｂが故障した場合も同様である。
【００２１】ドライブ回路１１が短絡信号を受けると、
インバータ４を構成しているスイッチング素子を強制的
に点弧して短絡し、ヒューズ３を溶断することにより、
フィルタコンデンサを直流電圧源１から切り離し、過電
圧を防止することができる。
インバータ４を構成しているスイッチング素子を強制的
に点弧して短絡し、ヒューズ３を溶断することにより、
フィルタコンデンサを直流電圧源１から切り離し、過電
圧を防止することができる。
【００２２】次に、本発明の第２の実施例を図２を用い
て説明する。図２は、本発明の第１の実施例の構成図で
ある。図２において、インバータ装置の保護回路は、直
流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源１の電
圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、フィル
タコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り離すヒ
ューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フィルタ
コンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直列接続
点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢとした
ときのＡＢ間に接続されるツェナダイオード１２、１３
とフォトカプラ１４、１５と、フォトカプラのドライブ
回路１６と、インバータ４のスイッチング素子を制御す
るドライブ回路１１とからなる。
て説明する。図２は、本発明の第１の実施例の構成図で
ある。図２において、インバータ装置の保護回路は、直
流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源１の電
圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、フィル
タコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り離すヒ
ューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フィルタ
コンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直列接続
点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢとした
ときのＡＢ間に接続されるツェナダイオード１２、１３
とフォトカプラ１４、１５と、フォトカプラのドライブ
回路１６と、インバータ４のスイッチング素子を制御す
るドライブ回路１１とからなる。
【００２３】上記構成において、直流電圧源１は直流電
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、ツェナダイオードは通電しない。
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、ツェナダイオードは通電しない。
【００２４】フィルタコンデンサ２Ａが故障した場合
は、Ｖ２＞Ｖ４となるのでその電位差がツェナ電圧Ｖｚ
を超えるとツェナダイオード１２が通電し、フォトカプ
ラ１４がオンする。フィルタコンデンサ２Ｂが故障した
場合は、Ｖ２＜Ｖ４となるのでツェナダイオード１３が
通電し、フォトカプラ１５がオンする。フォトカプラ１
４、１５のいずれかがオンするとフォトカプラドライブ
回路１６によりドライブ回路１１にインバータ短絡信号
を送る。ドライブ回路１１が短絡信号を受けると、イン
バータ４を短絡してヒューズ３を溶断することにより、
フィルタコンデンサを直流電圧源１から切り離し、過電
圧を防止することができる。次に、本発明の第３の実施
例を図３を用いて説明する。
は、Ｖ２＞Ｖ４となるのでその電位差がツェナ電圧Ｖｚ
を超えるとツェナダイオード１２が通電し、フォトカプ
ラ１４がオンする。フィルタコンデンサ２Ｂが故障した
場合は、Ｖ２＜Ｖ４となるのでツェナダイオード１３が
通電し、フォトカプラ１５がオンする。フォトカプラ１
４、１５のいずれかがオンするとフォトカプラドライブ
回路１６によりドライブ回路１１にインバータ短絡信号
を送る。ドライブ回路１１が短絡信号を受けると、イン
バータ４を短絡してヒューズ３を溶断することにより、
フィルタコンデンサを直流電圧源１から切り離し、過電
圧を防止することができる。次に、本発明の第３の実施
例を図３を用いて説明する。
【００２５】図３において、インバータ装置の保護回路
は、直流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源
１の電圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、
フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り
離すヒューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フ
ィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵
抗器６Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直
列接続点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢ
としたときのＡＢ間の電圧ＶＡＢを入力とし増幅する絶
縁増幅器７と、絶縁増幅器７の出力にフィルタをかける
フィルタ回路１７と、フィルタ回路１７からの出力の絶
対値をとる絶対値回路８と、分圧抵抗器６Ｂの端子間電
圧Ｖ４を入力とする絶縁増幅器１８と、絶縁増幅器１８
の出力を入力とする可変基準電圧源１９と、一方の入力
が絶対値回路８の出力で他方の入力が可変基準電圧源１
９の出力である比較演算器２０と、インバータ４のスイ
ッチング素子を制御するドライブ回路１１とからなる。
は、直流電圧Ｅを出力する直流電圧源１と、直流電圧源
１の電圧を平滑するフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂと、
フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂを直流電圧源１から切り
離すヒューズ３と、直交変換を行うインバータ４と、フ
ィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに並列に接続された分圧抵
抗器６Ａ、６Ｂと、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの直
列接続点をＡ、分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点をＢ
としたときのＡＢ間の電圧ＶＡＢを入力とし増幅する絶
縁増幅器７と、絶縁増幅器７の出力にフィルタをかける
フィルタ回路１７と、フィルタ回路１７からの出力の絶
対値をとる絶対値回路８と、分圧抵抗器６Ｂの端子間電
圧Ｖ４を入力とする絶縁増幅器１８と、絶縁増幅器１８
の出力を入力とする可変基準電圧源１９と、一方の入力
が絶対値回路８の出力で他方の入力が可変基準電圧源１
９の出力である比較演算器２０と、インバータ４のスイ
ッチング素子を制御するドライブ回路１１とからなる。
【００２６】上記構成において、直流電圧源１は直流電
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、正常時はフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの
直列接続点Ａと分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点Ｂと
の間の電圧ＶＡＢはほぼ０となる。以下、増幅器の増幅
率は１として説明する。
圧Ｅを出力するので、フィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂに
かかる電圧Ｖ１、Ｖ２はフィルタコンデンサが故障して
いない場合Ｖ１＝Ｖ２＝Ｅ／２である。また、分圧抵抗
器６Ａ、６Ｂにかかる電圧Ｖ３、Ｖ４は分圧抵抗器６
Ａ、６Ｂの抵抗値が同じ場合、Ｖ３＝Ｖ４＝Ｅ／２であ
る。よって、正常時はフィルタコンデンサ２Ａ、２Ｂの
直列接続点Ａと分圧抵抗器６Ａ、６Ｂの直列接続点Ｂと
の間の電圧ＶＡＢはほぼ０となる。以下、増幅器の増幅
率は１として説明する。
【００２７】フィルタコンデンサ２Ａが故障して内部で
絶縁破壊などが起きた場合、Ｖ１＜Ｖ２となり、さらに
は一方のフィルタコンデンサ２Ｂに定格電圧Ｖｃを超え
る電圧がかかる可能性がある。
絶縁破壊などが起きた場合、Ｖ１＜Ｖ２となり、さらに
は一方のフィルタコンデンサ２Ｂに定格電圧Ｖｃを超え
る電圧がかかる可能性がある。
【００２８】ＡＢ間の電圧ＶＡＢはＶＡＢ＝Ｖ２−Ｅ／
２であるので、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場合
はＶＡＢ＞０、フィルタコンデンサ２Ｂが故障した場合
はＶＡＢ＜０となる。
２であるので、フィルタコンデンサ２Ａが故障した場合
はＶＡＢ＞０、フィルタコンデンサ２Ｂが故障した場合
はＶＡＢ＜０となる。
【００２９】可変基準電圧源１９の電圧Ｖ５は、分圧抵
抗器６Ｂの端子間電圧Ｖ４と可変基準電圧源１９の中の
基準電圧Ｖ６とにより、Ｖ５＝Ｖ６−Ｖ４＝Ｖ６−Ｅ／
２となる。
抗器６Ｂの端子間電圧Ｖ４と可変基準電圧源１９の中の
基準電圧Ｖ６とにより、Ｖ５＝Ｖ６−Ｖ４＝Ｖ６−Ｅ／
２となる。
【００３０】比較演算器２０では、｜ＶＡＢ｜とＶ５と
を比較し、｜ＶＡＢ｜＞Ｖ５となったときに、ドライブ
回路１１に短絡信号を送る。たとえば、Ｖ６＝Ｖｃとす
れば、フィルタコンデンサ２Ａが故障したとき｜ＶＡＢ
｜＞Ｖｃ−Ｅ／２、すなわち、Ｖ２＞Ｖｃとなったとき
に短絡信号を送ることになる。
を比較し、｜ＶＡＢ｜＞Ｖ５となったときに、ドライブ
回路１１に短絡信号を送る。たとえば、Ｖ６＝Ｖｃとす
れば、フィルタコンデンサ２Ａが故障したとき｜ＶＡＢ
｜＞Ｖｃ−Ｅ／２、すなわち、Ｖ２＞Ｖｃとなったとき
に短絡信号を送ることになる。
【００３１】一方、直流電圧源１の電圧ＥがＥ＞２Ｖｃ
となり、正常なフィルタコンデンサに定格を超える電圧
がかかった場合を考える。可変基準電圧源の電圧Ｖ５＝
Ｖｃ−Ｅ／２は、Ｅ＞２ＶｃよりＶ５＜０となる。ＶＡ
Ｂ＝０であるので｜ＶＡＢ｜＞Ｖ５となり、このような
場合にも作動することがわかる。
となり、正常なフィルタコンデンサに定格を超える電圧
がかかった場合を考える。可変基準電圧源の電圧Ｖ５＝
Ｖｃ−Ｅ／２は、Ｅ＞２ＶｃよりＶ５＜０となる。ＶＡ
Ｂ＝０であるので｜ＶＡＢ｜＞Ｖ５となり、このような
場合にも作動することがわかる。
【００３２】また、直流電源電圧やフィルタコンデンサ
の分担電圧が過渡的に変動する場合、直流電圧源の電圧
Ｅとフィルタコンデンサの定格電圧の合計２Ｖｃあるい
は基準電圧の設定値が近いとき、誤動作する可能性があ
る。その場合のために、フィルタ回路１７により短時間
の変動に対しては感度を低くしている。
の分担電圧が過渡的に変動する場合、直流電圧源の電圧
Ｅとフィルタコンデンサの定格電圧の合計２Ｖｃあるい
は基準電圧の設定値が近いとき、誤動作する可能性があ
る。その場合のために、フィルタ回路１７により短時間
の変動に対しては感度を低くしている。
【００３３】よって、ドライブ回路１１が短絡信号を受
けると、インバータ４を短絡してヒューズ３を溶断する
ことにより、フィルタコンデンサを直流電圧源１から切
り離し、過電圧を防止することができる。
けると、インバータ４を短絡してヒューズ３を溶断する
ことにより、フィルタコンデンサを直流電圧源１から切
り離し、過電圧を防止することができる。
【００３４】
【発明の効果】上述したように、本発明の請求項１記載
のインバータ装置の保護回路では、フィルタコンデンサ
のいずれかが故障し各々のフィルタコンデンサの電圧分
担に不均衡が生じたとき、インバータ回路を構成するス
イッチング素子を短絡しヒューズを溶断することにより
フィルタコンデンサを電源から切り離すのでインバータ
装置の保護ができ、かつ、装置の小型化を図ることがで
きる。
のインバータ装置の保護回路では、フィルタコンデンサ
のいずれかが故障し各々のフィルタコンデンサの電圧分
担に不均衡が生じたとき、インバータ回路を構成するス
イッチング素子を短絡しヒューズを溶断することにより
フィルタコンデンサを電源から切り離すのでインバータ
装置の保護ができ、かつ、装置の小型化を図ることがで
きる。
【００３５】本発明の請求項２記載のインバータ装置の
保護回路では、フィルタコンデンサのいずれかが故障し
各々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じた
とき、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短
絡しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサ
を電源から切り離すのでインバータ装置の保護ができ、
かつ、装置の小型化を図ることができる。
保護回路では、フィルタコンデンサのいずれかが故障し
各々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じた
とき、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短
絡しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサ
を電源から切り離すのでインバータ装置の保護ができ、
かつ、装置の小型化を図ることができる。
【００３６】本発明の請求項３記載のインバータ装置の
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、または、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィル
タコンデンサの定格電圧を越えるとき、インバータ回路
を構成するスイッチング素子を短絡しヒューズを溶断す
ることによりフィルタコンデンサを電源から切り離すの
でインバータ装置の保護ができ、かつ、装置の小型化を
図ることができる。
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、または、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィル
タコンデンサの定格電圧を越えるとき、インバータ回路
を構成するスイッチング素子を短絡しヒューズを溶断す
ることによりフィルタコンデンサを電源から切り離すの
でインバータ装置の保護ができ、かつ、装置の小型化を
図ることができる。
【００３７】本発明の請求項４記載のインバータ装置の
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離すのでインバータ装置の保護ができ、か
つ、装置の小型化を図ることができる。
保護回路は、フィルタコンデンサのいずれかが故障し各
々のフィルタコンデンサの電圧分担に不均衡が生じたと
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡
しヒューズを溶断することによりフィルタコンデンサを
電源から切り離すのでインバータ装置の保護ができ、か
つ、装置の小型化を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例のインバータ装置の保護
回路の構成図。
回路の構成図。
【図２】本発明の第２の実施例のインバータ装置の保護
回路の構成図。
回路の構成図。
【図３】本発明の第３の実施例のインバータ装置の保護
回路の構成図。
回路の構成図。
【図４】従来のインバータ装置の保護回路の構成図。
１…直流電圧源 ２Ａ、２Ｂ…フィルタコンデンサ ３…ヒューズ ４…インバータ回路 ５、１１…ドライブ回路 ６Ａ、６Ｂ…分圧抵抗器 ７、１８…絶縁増幅器 ８…絶対値回路 ９…基準電圧源 １０…比較演算器 １２、１３…ツェナダイオード １４、１５…フォトカプラ １６…フォトカプラドライブ回路 １７…フィルタ回路 １９…可変基準電圧源
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02H 7/12 H02H 7/20
Claims (4)
- 【請求項１】直流電圧源に、ヒューズを介して、複数個
直列接続したフィルタコンデンサを備えたインバータ回
路が複数台並列に接続されているインバータ装置の保護
回路において、前記フィルタコンデンサに並列に接続さ
れた直列接続した複数の分圧抵抗器と、前記フィルタコ
ンデンサの中点と前記分圧抵抗器の中点の電位差を検出
する電位差検出手段と、前記電位差検出手段の出力と所
定の基準電圧とを比較し、前記電位差検出手段の出力が
前記基準電圧より大きいときに短絡信号を出力する電圧
比較手段と、前記短絡信号が入力されると前記インバー
タ回路を構成するスイッチング素子を強制的に点弧して
短絡させ、前記ヒューズを溶断するドライブ手段とから
なることを特徴とするインバータ装置の保護回路。 - 【請求項２】直流電圧源に、ヒューズを介して、複数個
直列接続したフィルタコンデンサを備えたインバータ回
路が複数台並列に接続されているインバータ装置の保護
回路において、前記フィルタコンデンサに並列に接続さ
れた直列接続した複数の分圧抵抗器と、前記フィルタコ
ンデンサの中点と前記分圧抵抗器の中点の間に流れる電
流を検出すると短絡信号を出力する電流検出手段と、前
記短絡信号が入力されると前記インバータ回路を構成す
るスイッチング素子を強制的に点弧して短絡させ、前記
ヒューズを溶断するドライブ手段とからなることを特徴
とするインバータ装置の保護回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のインバー
タ装置の保護回路において、前記電圧源の電圧が変動
し、フィルタコンデンサにかかる電圧がフィルタコンデ
ンサの定格電圧を越えると短絡信号を出力する基準電圧
手段を具備したことを特徴とするインバータ装置の保護
回路。 - 【請求項４】請求項１または請求項２に記載のインバー
タ装置の保護回路において、前記フィルタコンデンサの
中点と前記分圧抵抗器の中点の間の電位差または電流を
検出するとき、一定時間内の過渡的な変化を無視するフ
ィルタ手段を具備したことを特徴とするインバータ装置
の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18234795A JP3251814B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | インバータ装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18234795A JP3251814B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | インバータ装置の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937563A JPH0937563A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3251814B2 true JP3251814B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=16116726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18234795A Expired - Lifetime JP3251814B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | インバータ装置の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3251814B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007074823A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| KR20170111592A (ko) | 2016-03-29 | 2017-10-12 | 엘에스산전 주식회사 | 인버터의 dc 링크 커패시터 전압 균등화 장치 |
| DE102018129909B4 (de) * | 2018-11-27 | 2020-12-31 | Danfoss Power Electronics A/S | Leistungselektronikeinrichtung |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18234795A patent/JP3251814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0937563A (ja) | 1997-02-07 |
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