JP3259652B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JP3259652B2 JP3259652B2 JP05613397A JP5613397A JP3259652B2 JP 3259652 B2 JP3259652 B2 JP 3259652B2 JP 05613397 A JP05613397 A JP 05613397A JP 5613397 A JP5613397 A JP 5613397A JP 3259652 B2 JP3259652 B2 JP 3259652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- comparator
- output
- switching semiconductor
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 85
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 52
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 30
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 25
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
- H02M7/53803—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
- H02H7/1225—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to internal faults, e.g. shoot-through
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
用の電圧形インバータなどの電力変換装置、特にそのス
イッチング用半導体素子として自己消弧素子(たとえ
ば、バイポーラトランジスタ、IGBTなど)の短絡保
護を行う短絡保護装置を有する電力変換装置に関する。
力変換装置を示す図で、特開平5−219752号公報
に記載のものである。図において、50はインバータ部
としての三相インバータ回路、51(51a〜51f)
は三相インバータ回路50を構成する自己消弧素子、5
2(52a〜52f)は夫々自己消弧素子51a〜51
fを駆動する駆動回路、CT(CT1,CT2)は電流
検出器、55は制御装置、56は誘導機、Edは直流電
源、60は短絡検知回路、61は電圧検出回路、62は
故障判別回路、63は故障信号である。
は、インバータを構成する自己消弧素子51a〜51f
に点弧信号(ゲート信号)を与えて自己消弧素子51a
〜51fをオン、オフさせて、インバータの出力電圧の
大きさ、並びに周波数を制御するPWM制御が一般に使
われている。
置としての短絡検知回路60の構成およびその動作を説
明する図である。図において、(a)は三相のうちU相
1相分の構成を示したもので、他のV相,W相はU相と
同様であり、図およびその説明を省略する。また、
(b)は正常時の短絡検知回路60の動作のタイムチャ
ート、(c)は異常時の短絡検知回路60の動作のタイ
ムチャートである。
は、直流電源Edの負極Nの電位を基準にしたインバー
タの出力電圧を分圧抵抗R1,R2を介して検出し、そ
の検出値Voは故障判別回路62に入力される。故障判
別回路62では、この検出値Voを2つのコンパレータ
CP1,CP2で比較し、コンパレータCP1,CP2
の出力により故障判別器64を介して故障判別する。
は、直流電源電圧Edの1/2以上で、直流電源電圧E
dよりも低い電圧に相当する値に設定する。そして、コ
ンパレータCP1を介し、この基準値aと検出値Voと
を比較し、検出値Voが基準値aよりも大きい場合は、
正極側素子(この場合、51a)がオンしていると判別
する。また、コンパレータCP2の基準値bは、0V以
上で直流電源電圧Edの1/2以下の電圧に相当する値
に設定する。そして、コンパレータCP2を介し、この
基準値bと検出値Voとを比較し、検出値Voが基準値
bよりも小さい場合は、負極側素子(この場合、51
d)がオンしていると判別する。
ャートにより故障判別器64の動作を説明する。ここ
で、コンパレータCP1,CP2の出力を、下記の論理
レベル(H,L)で表す。 検出値Vo > 基準値aまたは基準値b : L 検出値Vo < 基準値aまたは基準値b : H
51aがオンしている場合、検出値Voはコンパレータ
CP1の基準値a以上となり、コンパレータCP1,C
P2の出力はともに「L」となり一致する。また、同様
にこの正常時に負極側素子51dがオンしている場合、
検出値VoはコンパレータCP2の基準値b以下とな
り、コンパレータCP1,CP2の出力はともに「H」
となり一致する。
1で何らかの短絡事故が生じると、検出値Voはコンパ
レータCP1の基準値aよりも低く、コンパレータCP
2の基準値bよりも高くなるためコンパレータCP1の
出力は「H」、コンパレータCP2の出力は「L」とな
り、コンパレータCP1,CP2の出力は一致しない。
このように、コンパレータCP1,CP2の出力が一致
しないことから、インバータが短絡状態であると見なす
ことができる。
P1,CP2の出力の一致、不一致より故障を判別し、
不一致時に故障信号63を制御装置55に伝達する。そ
して、制御装置55が過電流保護動作、つまり自己消弧
素子51のゲート遮断を行う。
とスイッチング用半導体素子のスイッチングとの関係と
を示す表である。この表において、GPはゲート信号
(正極側)、GNはゲート信号(負極側)、Voは分圧
抵抗R1,R2で分圧された出力電圧、Ioは出力電流
である。 (1)正極側ゲート信号GPはON、負極側ゲート信号
GNはOFFの場合、正極側素子はONとなり、出力電
圧Voは正極電圧となる。 (2)正極側ゲート信号GPはOFF、負極側ゲート信
号GNはONの場合、負極側素子はONとなり、出力電
圧Voは負極電圧となる。 (3)正極側ゲート信号GPおよび負極側ゲート信号G
NがOFFの場合、出力電圧Voは出力電流Ioによっ
て、以下のように異なる。 (a)出力電流Io>0の時、出力電圧Voは負極電圧
となる。 (b)出力電流Io<0の時、出力電圧Voは正極電圧
となる。 (c)出力電流Io=0の時、出力電圧Voは不定とな
る。
と出力電圧との関係を示す図であり、(a)は出力電流
Io>0の時のゲート信号と出力電圧との関係を、
(b)は出力電流Io<0の時のゲート信号と出力電圧
との関係を示すものである。図において、a1,a2,
b1,b2はゲート信号の変化時で出力電圧として正極
電圧と負極電圧との中間電圧が発生する期間である。
力変換装置においては、図8および図9に示す様に、三
相インバータ回路の上アーム(自己消弧素子51a,5
1b,51c)と下アーム(自己消弧素子51d,51
e,51f)の切換え時は、流れる電流の方向により電
位が安定しない場合があり、この場合を異常と誤検出す
るという問題点があった。
等の故障により、上下短絡が発生した場合、破損したア
ームの特定ができないという問題点があった。
ためになされたもので、第1の目的は、インバータ回路
の上下短絡検出を電流検出器を使用することなく、簡単
な回路で実現する電力変換装置を得るものである。
場合、破損したアームの特定ができる電力変換装置を得
るものである。
は、上アーム用のスイッチング用半導体素子および下ア
ーム用のスイッチング用半導体素子で構成され、このス
イッチング用半導体素子をオン・オフ制御することによ
り、直流電源から入力された直流電力を交流電力に変換
するインバータ部と、このインバータ部の出力電圧を分
圧抵抗を介し直流電源の正極または負極の電位を基準に
して検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路で検出
した検出電圧が正極電圧近傍にあるか判断する第1の比
較器と、電圧検出回路で検出した検出電圧が負極電圧近
傍にあるか判断する第2の比較器と、第1の比較器およ
び第2の比較器の出力とスイッチング用半導体素子をオ
ン・オフ制御する点弧信号の出力とから異常の有無を判
定する制御手段と、を備え、制御手段は、上アーム用の
スイッチング用半導体素子の点弧信号出力時は、第1の
比較器が検出電圧が正極電圧近傍にあると判断し、かつ
第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍にないと判断し
た場合を正常、第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍
にないと判断した場合を異常とし、また、下アーム用の
スイッチング用半導体素子の点弧信号出力時は、第1の
比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判断し、かつ
第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍にあると判断し
た場合を正常、第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍
にないと判断した場合を異常と判定するようにしたもの
である。
ーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号の切換時
のスイッチング遅れを考慮して、第1の比較器および第
2の比較器の出力と、上アーム用および下アーム用のス
イッチング用半導体素子の点弧信号の出力と、から異常
の有無の判定をするようにしたものである。
バータ部の出力電圧を第1の分圧抵抗を介し直流電源の
正極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出回
路と、この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧
近傍にあるか判断する第1の比較器と、電圧検出回路で
検出した検出電圧が負極電圧近傍にあるか判断する第2
の比較器と、第1の比較器および第2の比較器の出力と
インバータ部を構成する上アーム用および下アーム用の
スイッチング用半導体素子の点弧信号の出力とから異常
の有無を判定する制御手段と、を備え、第1の比較器お
よび第2の比較器の判断基準となる電圧を電源電位を第
2の分圧抵抗により分圧して求めるとともに、制御手段
は、上アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にあ
ると判断し、かつ第2の比較器が検出電圧が負極電圧近
傍にないと判断した場合を正常、第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にないと判断した場合を異常とし、ま
た、下アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にな
いと判断し、かつ第2の比較器が検出電圧が負極電圧近
傍にあると判断した場合を正常、第2の比較器が検出電
圧が負極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定す
るようにしたものである。
インバータ部の出力電圧を分圧抵抗を介し直流電源の正
極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出回路
と、この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧近
傍または負極電圧近傍にあるか判断する比較器と、イン
バータ部を構成する上アーム用および下アーム用のスイ
ッチング用半導体素子の点弧状態に応じて、この比較器
が判断する基準値としての正極近傍検出用比較信号と負
極近傍検出用比較信号とを切り換えると共に、比較器の
出力と上アームおよび下アームの点弧信号の出力とから
異常の有無を判定する制御手段と、を備え、制御手段
は、上アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、比較器が検出電圧が正極電圧近傍にあると判
断し、かつ検出電圧が負極電圧近傍にないと判断した場
合を正常、比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判
断した場合を異常とし、また、下アーム用のスイッチン
グ用半導体素子の点弧信号出力時は、比較器が検出電圧
が正極電圧近傍にないと判断し、かつ検出電圧が負極電
圧近傍にあると判断した場合を正常、比較器が検出電圧
が負極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定する
ようにしたものである。
判定した場合に、異常が発生したスイッチング用半導体
素子と対向するスイッチング用半導体素子のスイッチン
グを遮断する遮断回路を備えたものである。
電力変換装置の構成を示す図で、三相のうちU相1相分
の構成を示したものである。他のV相,W相はU相と同
様であり、図およびその説明を省略する。また、電力変
換装置の三相インバータ回路は、上述の従来例の図6の
三相インバータ回路50と同様であり、図およびその説
明を省略する。図において、10aは制御手段、Voは
出力電圧、VPrefは正極電圧近傍値、VNrefは負極電圧
近傍値、11aは出力電位Voが正極電圧近傍にあるか
判断する第1の比較器としてのVP用コンパレータ、1
2aは出力電位Voが負極電圧近傍にあるか判断する第
2の比較器としてのVN用コンパレータ、VPcはVP用
コンパレータ11aの出力、VNcはVN用コンパレータ
12aの出力、51aは上アーム用のスイッチング用半
導体素子としての自己消弧素子、51dは下アーム用の
スイッチング用半導体素子としての自己消弧素子、61
はインバータの出力電圧を分圧抵抗を介し直流電源の正
極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出回路
である。
1aおよびVN用コンパレータ12aの出力と、インバ
ータ部を構成するスイッチング用半導体素子としての自
己消弧素子(51a,51d)をオン・オフ制御する点
弧信号の出力とから、、自己消弧素子およびこの自己消
弧素子に点弧信号を出力する回路(図示せず)の異常の
有無を判定する。異常と判定した場合に、遮断回路(図
示せず)により、異常が発生したスイッチング用半導体
素子と対向するスイッチング用半導体素子のスイッチン
グを遮断する。
力変換装置におけるコンパレータの動作を示す図であ
る。出力電圧Voが負極電圧以上の場合、VN用コンパ
レータ12aの出力VNcはHとなり、出力電圧VoがV
Pref以上の場合、VP用コンパレータ11aの出力VPc
はHとなる。
力変換装置におけるコンパレータの異常判定する表であ
り、表において、GPはゲート信号(正極側)、GNは
ゲート信号(負極側)である。制御手段10aは、この
表に基づき、下記の判定をする。上アームの点弧信号出
力時(ゲート信号GPがON、GNがOFFの状態)
で、コンパレータの出力VPcがH、VNcがHの場合は正
常と判定し、コンパレータの出力VPcがLの場合(出力
電位が正極電圧近傍にない場合)は異常と判定する。ま
た、下アームの点弧信号出力時(ゲート信号GPがOF
F、ゲート信号GNがONの状態)で、コンパレータの
出力VPcがL、VNcがLの場合は正常と判定し、コンパ
レータの出力VNcがHの場合(出力電位が負極電圧近傍
にない場合)は異常と判定する。
定時に、上アーム用のスイッチング用半導体素子として
の自己消弧素子51aおよび下アーム用のスイッチング
用半導体素子としての自己消弧素子51dの点弧信号の
切換時のスイッチング遅れを考慮することにより、より
正確な判定をすることができる。
の形態に係る電力変換装置の構成を示す図で、三相のう
ちU相1相分の構成を示したものである。他のV相,W
相はU相と同様であり、図およびその説明を省略する。
また、電力変換装置の三相インバータ回路は、上述の従
来例の図6の三相インバータ回路50と同様であり、図
およびその説明を省略する。図において、R3,R4,
R5は電源電位を分圧するための第2の分圧抵抗として
の抵抗、10bは制御手段、11bは出力電位Voが正
極電圧近傍にあるか判断する第1の比較器としてのVP
用コンパレータ、12bは出力電位Voが負極電圧近傍
にあるか判断する第2の比較器としてのVN用コンパレ
ータ、VPcはVP用コンパレータ11bの出力、VNcは
VN用コンパレータ12bの出力、51aは上アーム用
のスイッチング用半導体素子としての自己消弧素子、5
1dは下アーム用のスイッチング用半導体素子としての
自己消弧素子、61は直流電源の正極または負極の電位
を基準にしたインバータの出力電圧を第1の分圧抵抗を
介して検出する電圧検出回路である。
1bおよびVN用コンパレータ12bの出力と、上アー
ム用のスイッチング用半導体素子としての自己消弧素子
51aおよび下アーム用のスイッチング用半導体素子と
しての自己消弧素子51dの点弧信号の出力と、から異
常の有無を判定する。異常と判定した場合に、遮断回路
(図示せず)により、異常が発生したスイッチング用半
導体素子と対向するスイッチング用半導体素子のスイッ
チングを遮断する。
1bの出力電位Voが正極電圧近傍にあるか判断する基
準値およびVN用コンパレータ12bの出力電位Voが
負極電圧近傍にあるか判断する基準値を外部から与えた
のに対して、この実施の形態2は、この基準値を電源電
位を分圧抵抗により分圧して求めるようにしたものであ
る。
の形態に係る電力変換装置の構成を示す図で、三相のう
ちU相1相分の構成を示したものである。他のV相,W
相はU相と同様であり、図およびその説明を省略する。
また、電力変換装置の三相インバータ回路は、上述の従
来例の図6の三相インバータ回路50と同様であり、図
およびその説明を省略する。図において、10cは制御
手段、R6は抵抗、Cはコンデンサ、13は出力電位V
oの正極電圧近傍、負極電圧近傍を判断する比較器とし
てのコンパレータ、51a,51dは自己消弧素子、6
1は直流電源の正極または負極の電位を基準にしたイン
バータの出力電圧を分圧抵抗を介して検出する電圧検出
回路である。
ング用半導体素子としての自己消弧素子51aおよび下
アーム用のスイッチング用半導体素子としての自己消弧
素子51dの点弧状態に応じて、、コンパレータ13が
判断する基準値としての正極近傍検出用比較信号と負極
近傍検出用比較信号とを切り換えると共に、コンパレー
タ13の出力と、上アーム用のスイッチング用半導体素
子としての自己消弧素子51aおよび下アーム用のスイ
ッチング用半導体素子としての自己消弧素子51dの点
弧信号の出力と、から異常の有無を判定する。異常と判
定した場合に、遮断回路(図示せず)により、異常が発
生したスイッチング用半導体素子と対向するスイッチン
グ用半導体素子のスイッチングを遮断する。
圧近傍、負極電圧近傍を判断するコンパレータ13に対
して、自己消弧素子の点弧状態に応じて、判断の基準値
としての正極近傍検出用比較信号と負極近傍検出用比較
信号とを切り換えるようにしたものである。
を基準として説明したが、正極を基準としても、同様の
効果が得られる。
0b,10cを短絡の有無の判定をする専用の制御手段
として説明したが、従来例で示した制御装置55にその
機能を搭載するようにしても、同様の効果が得られる。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
スイッチング用半導体素子および下アーム用のスイッチ
ング用半導体素子で構成され、このスイッチング用半導
体素子をオン・オフ制御することにより、直流電源から
入力された直流電力を交流電力に変換するインバータ部
と、このインバータ部の出力電圧を分圧抵抗を介し直流
電源の正極または負極の電位を基準にして検出する電圧
検出回路と、この電圧検出回路で検出した検出電圧が正
極電圧近傍にあるか判断する第1の比較器と、電圧検出
回路で検出した検出電圧が負極電圧近傍にあるか判断す
る第2の比較器と、第1の比較器および第2の比較器の
出力とスイッチング用半導体素子をオン・オフ制御する
点弧信号の出力とから異常の有無を判定する制御手段
と、を備え、制御手段は、上アーム用のスイッチング用
半導体素子の点弧信号出力時は、第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にあると判断し、かつ第2の比較器が
検出電圧が負極電圧近傍にないと判断した場合を正常、
第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判断し
た場合を異常とし、また、下アーム用のスイッチング用
半導体素子の点弧信号出力時は、第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にないと判断し、かつ第2の比較器が
検出電圧が負極電圧近傍にあると判断した場合を正常、
第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍にないと判断し
た場合を異常と判定するようにしたので、電流検出器を
使用することなく、簡単な回路でインバータ部のスイッ
チング用半導体素子およびこのスイッチング用半導体素
子に点弧信号を出力する回路(図示せず)の異常を、上
アームと下アームの切換え時で、流れる電流の方向によ
り電位が安定しない場合であっても、正確に検出するこ
とができる。
ーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号の切換時
のスイッチング遅れを考慮して、第1の比較器および第
2の比較器の出力と上アーム用および下アーム用のスイ
ッチング用半導体素子の点弧信号の出力とから異常の有
無の判定をするようにしたので、インバータ部のスイッ
チング用半導体素子およびこのスイッチング用半導体素
子に点弧信号を出力する回路(図示せず)の異常検出に
おいてより正確な判定をすることができる。
バータ部の出力電圧を第1の分圧抵抗を介し直流電源の
正極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出回
路と、この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧
近傍にあるか判断する第1の比較器と、電圧検出回路で
検出した検出電圧が負極電圧近傍にあるか判断する第2
の比較器と、第1の比較器および第2の比較器の出力と
インバータ部を構成する上アーム用および下アーム用の
スイッチング用半導体素子の点弧信号の出力とから異常
の有無を判定する制御手段と、を備え、第1の比較器お
よび第2の比較器の判断基準となる電圧を電源電位を第
2の分圧抵抗により分圧して求めるとともに、制御手段
は、上アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にあ
ると判断し、かつ第2の比較器が検出電圧が負極電圧近
傍にないと判断した場合を正常、第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にないと判断した場合を異常とし、ま
た、下アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にな
いと判断し、かつ第2の比較器が検出電圧が負極電圧近
傍にあると判断した場合を正常、第2の比較器が検出電
圧が負極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定す
るようにしたので、出力電位の正極近傍、負極近傍の判
定をするための比較器の比較信号に対して電源電圧の変
動による影響をなくすことができ、インバータ部のスイ
ッチング用半導体素子およびこのスイッチング用半導体
素子に点弧信号を出力する回路(図示せず)の異常を、
上アームと下アームの切換え時で、流れる電流の方向に
より電位が安定しない場合であっても、正確に検出で
き、より正確な判定をすることができる。
インバータ部の出力電圧を分圧抵抗を介し直流電源の正
極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出回路
と、この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧近
傍または負極電圧近傍にあるか判断する比較器と、イン
バータ部を構成する上アーム用および下アーム用のスイ
ッチング用半導体素子の点弧状態に応じて、この比較器
が判断する基準値としての正極近傍検出用比較信号と負
極近傍検出用比較信号とを切り換えると共に、比較器の
出力と上アームおよび下アームの点弧信号の出力とから
異常の有無を判定する制御手段と、を備え、制御手段
は、上アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
出力時は、比較器が検出電圧が正極電圧近傍にあると判
断し、かつ検出電圧が負極電圧近傍にないと判断した場
合を正常、比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判
断した場合を異常とし、また、下アーム用のスイッチン
グ用半導体素子の点弧信号出力時は、比較器が検出電圧
が正極電圧近傍にないと判断し、かつ検出電圧が負極電
圧近傍にあると判断した場合を正常、比較器が検出電圧
が負極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定する
ようにしたので、検出回路を簡素化することができ、さ
らにインバータ部のスイッチング用半導体素子およびこ
のスイッチング用半導体素子に点弧信号を出力する回路
(図示せず)の異常を、上アームと下アームの切換え時
で、流れる電流の方向により電位が安定しない場合であ
っても、正確に検出でき、異常が発生した場合に、異常
となったアームを特定することができる。
体素子およびこのスイッチング用半導体素子に点弧信号
を出力する回路(図示せず)に異常が発生したと判定し
た場合に、異常が発生したスイッチング用半導体素子と
対向するスイッチング用半導体素子のスイッチングを遮
断する遮断回路を備えたので、2次破損を防止すること
ができる。
の構成を示す図である。
におけるコンパレータの動作を示す図である。
におけるコンパレータの異常判定する表である。
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
を示す図である。
短絡検知回路60の構成およびその動作を説明する図で
ある。
子のスイッチングとの関係とを示す表である。
との関係を示す図である。
VP用コンパレータ、 12a,12b VN用コン
パレータ、 13 コンパレータ、 14 比較信号切
換手段、 51a,51d 自己消弧素子、 61 電
圧検出回路、Vo 出力電圧、 Vpref 正極電圧
近傍値、 Vnref 負極電圧近傍値、 Vpc V
P用コンパレータ11a,11b の出力、 Vnc V
N用コンパレータ12a,12b の出力、GP,GN
ゲート信号、 R3,R4,R5 電源電位を分圧する
ための抵抗、 R6 抵抗、 C1 コンデンサ。
Claims (5)
- 【請求項1】 上アーム用のスイッチング用半導体素子
および下アーム用のスイッチング用半導体素子で構成さ
れ、このスイッチング用半導体素子をオン・オフ制御す
ることにより、直流電源から入力された直流電力を交流
電力に変換するインバータ部と、 このインバータ部の出力電圧を分圧抵抗を介し直流電源
の正極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出
回路と、 この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧近傍に
あるか判断する第1の比較器と、 前記電圧検出回路で検出した検出電圧が負極電圧近傍に
あるか判断する第2の比較器と、 前記第1の比較器および前記第2の比較器の出力と前記
スイッチング用半導体素子をオン・オフ制御する点弧信
号の出力とから異常の有無を判定する制御手段と、を備
え、 前記制御手段は、前記上アーム用のスイッチング用半導
体素子の点弧信号出力時は、前記第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にあると判断し、かつ前記第2の比較
器が検出電圧が負極電圧近傍にないと判断した場合を正
常、前記第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にない
と判断した場合を異常とし、また、前記下アーム用のス
イッチング用半導体素子の点弧信号出力時は、前記第1
の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判断し、か
つ前記第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍にあると
判断した場合を正常、前記第2の比較器が検出電圧が負
極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定するよう
にしたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記上アーム用および
前記下アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧信号
の切換時のスイッチング遅れを考慮して、異常の有無を
判定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電
力変換装置。 - 【請求項3】 上アーム用のスイッチング用半導体素子
および下アーム用のスイッチング用半導体素子で構成さ
れ、このスイッチング用半導体素子をオン・オフ制御す
ることにより、直流電源から入力された直流電力を交流
電力に変換するインバータ部と、 このインバータ部の出力電圧を第1の分圧抵抗を介し直
流電源の正極または負極の電位を基準にして検出する電
圧検出回路と、 この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧近傍に
あるか判断する第1の比較器と、 前記電圧検出回路で検出した検出電圧が負極電圧近傍に
あるか判断する第2の比較器と、 前記第1の比較器および前記第2の比較器の出力と前記
インバータ部を構成する上アーム用および下アーム用の
スイッチング用半導体素子の点弧信号の出力とから異常
の有無を判定する制御手段と、を備え、 前記第1の比較器および前記第2の比較器の判断基準と
なる電圧を電源電位を第2の分圧抵抗により分圧して求
めるとともに、 前記制御手段は、前記上アーム用のスイッチング用半導
体素子の点弧信号出力時は、前記第1の比較器が検出電
圧が正極電圧近傍にあると判断し、かつ前記第2の比較
器が検出電圧が負極電圧近傍にないと判断した場合を正
常、前記第1の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にない
と判断した場合を異常とし、また、前記下アーム用のス
イッチング用半導体素子の点弧信号出力時は、前記第1
の比較器が検出電圧が正極電圧近傍にないと判断し、か
つ前記第2の比較器が検出電圧が負極電圧近傍にあると
判断した場合を正常、前記第2の比較器が検出電圧が負
極電圧近傍にないと判断した場合を異常と判定するよう
にしたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項4】 上アーム用のスイッチング用半導体素子
および下アーム用のスイッチング用半導体素子で構成さ
れ、このスイッチング用半導体素子をオン・オフ制御す
ることにより、直流電源から入力された直流電力を交流
電力に変換するインバータ部と、 このインバータ部の出力電圧を分圧抵抗を介し直流電源
の正極または負極の電位を基準にして検出する電圧検出
回路と、 この電圧検出回路で検出した検出電圧が正極電圧近傍ま
たは負極電圧近傍にあるか判断する比較器と、 前記インバータ部を構成する上アーム用および下アーム
用のスイッチング用半導体素子の点弧状態に応じて、こ
の比較器が判断する基準値としての正極近傍検出用比較
信号と負極近傍検出用比較信号とを切り換えると共に、
前記比較器の出力と前記上アームおよび下アームの点弧
信号の出力とから異常の有無を判定する制御手段と、を
備え、 前記制御手段は、前記上アーム用のスイッチング用半導
体素子の点弧信号出力時は、前記比較器が検出電圧が正
極電圧近傍にあると判断し、かつ検出電圧が負極電圧近
傍にないと判断した場合を正常、前記比較器が検出電圧
が正極電圧近傍にないと判断した場合を異常とし、ま
た、前記下アーム用のスイッチング用半導体素子の点弧
信号出力時は、前記比較器が検出電圧が正極電圧近傍に
ないと判断し、かつ検出電圧が負極電圧近傍にあると判
断した場合を正常、前記比較器が検出電圧が負極電圧近
傍にないと判断した場合を異常と判定するようにしたこ
とを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項5】 異常と判断した場合に、異常が発生した
スイッチング用半導体素子と対向するスイッチング用半
導体素子のスイッチングを遮断する遮断回路を備えたこ
とを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載
の電力変換装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05613397A JP3259652B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 電力変換装置 |
TW086115913A TW405294B (en) | 1997-03-11 | 1997-10-28 | Power conversion device |
GB9725944A GB2323223B (en) | 1997-03-11 | 1997-12-08 | Power converting apparatus |
US08/987,710 US5933341A (en) | 1997-03-11 | 1997-12-09 | Power converting apparatus |
DE19800580A DE19800580B4 (de) | 1997-03-11 | 1998-01-09 | Leistungswandlervorrichtung |
KR1019980001132A KR100276417B1 (ko) | 1997-03-11 | 1998-01-16 | 전력 변환 장치 |
HK98113283A HK1011899A1 (en) | 1997-03-11 | 1998-12-14 | Power converting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05613397A JP3259652B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10257779A JPH10257779A (ja) | 1998-09-25 |
JP3259652B2 true JP3259652B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=13018587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05613397A Expired - Lifetime JP3259652B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 電力変換装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5933341A (ja) |
JP (1) | JP3259652B2 (ja) |
KR (1) | KR100276417B1 (ja) |
DE (1) | DE19800580B4 (ja) |
GB (1) | GB2323223B (ja) |
HK (1) | HK1011899A1 (ja) |
TW (1) | TW405294B (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346778B1 (en) * | 1998-01-20 | 2002-02-12 | Bytecraft Pty Ltd | AC power converter |
JP3046276B2 (ja) * | 1998-05-11 | 2000-05-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
US6469461B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-10-22 | Denso Corporation | Motor control apparatus |
FR2811161B1 (fr) * | 2000-06-28 | 2002-08-30 | Seb Sa | Procede et dispositif de controle d'un generateur de chauffage a induction |
JP2002027737A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-25 | Fujitsu Ltd | Dc−dcコンバータ、dc−dcコンバータ用制御回路、監視回路、電子機器、およびdc−dcコンバータの監視方法 |
JP2002330593A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
US7242563B2 (en) * | 2002-04-22 | 2007-07-10 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Reverse phase control power switching circuit with overload protection |
JP2004040921A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Meidensha Corp | 電動車輌の制御方法 |
US6909620B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-06-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Inverter configurations with shoot-through immunity |
DE10320926A1 (de) * | 2003-05-09 | 2004-12-16 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Prüfung einer Leistungsendstufe |
DE10322195A1 (de) * | 2003-05-16 | 2004-12-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Überwachung einer Leistungsendstufe |
GB2409355A (en) * | 2003-12-20 | 2005-06-22 | Bombardier Transp Gmbh | Detecting failure in a converter |
JP2006081327A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | インバータの故障検出装置 |
KR200409218Y1 (ko) * | 2005-12-02 | 2006-02-22 | 엘에스산전 주식회사 | 인버터 |
CN102396140B (zh) * | 2009-04-14 | 2015-05-13 | 株式会社村田制作所 | 开关电源装置 |
JP5547559B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-07-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
JP5696485B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2015-04-08 | 株式会社安川電機 | インバータ装置および電動機ドライブシステム |
JP5719737B2 (ja) * | 2011-09-26 | 2015-05-20 | 新電元工業株式会社 | 電流検出回路、およびモータ制御装置 |
DE102012207689A1 (de) * | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Infineon Technologies Ag | Steuereinheit für eine elektrische Maschine und Verfahren |
KR101444543B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2014-09-24 | 삼성전기주식회사 | 구동 회로, 구동 모듈 및 모터 구동 장치 |
KR20150078387A (ko) * | 2013-12-30 | 2015-07-08 | 삼성전기주식회사 | 인버터 장치 |
CN103983891B (zh) * | 2014-05-30 | 2018-10-09 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 逆变器电路的短路故障检测装置及方法 |
TWI589901B (zh) | 2016-12-28 | 2017-07-01 | 普誠科技股份有限公司 | 短路偵測電路以及全橋電路 |
US10264643B1 (en) | 2018-05-09 | 2019-04-16 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Dual over-current protection for phase cut dimmer |
JP7504737B2 (ja) * | 2020-09-18 | 2024-06-24 | 株式会社東芝 | 半導体回路、及び半導体回路の故障判定方法 |
WO2024004208A1 (ja) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3654541A (en) * | 1969-06-26 | 1972-04-04 | Gen Electric | Thyristor state sensor |
US4189764A (en) * | 1978-09-26 | 1980-02-19 | Snyder Donald W | Current controlled inverter |
US4363068A (en) * | 1980-08-18 | 1982-12-07 | Sundstrand Corporation | Power FET short circuit protection |
JPS58112478A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-04 | Toshiba Corp | インバ−タの制御回路 |
US4626952A (en) * | 1984-08-27 | 1986-12-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Protection apparatus for a transistor inverter |
JPS61214775A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タの異常検出回路 |
JPS63268432A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | 短絡保護回路 |
JPH05219752A (ja) * | 1991-12-10 | 1993-08-27 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置の短絡保護装置 |
DE4413163A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-19 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung mit einem Wechselrichter |
US5719519A (en) * | 1995-11-20 | 1998-02-17 | Motorola, Inc. | Circuit and method for reconstructing a phase current |
US5687049A (en) * | 1996-01-26 | 1997-11-11 | International Rectifier Corporation | Method and circuit for protecting power circuits against short circuit and over current faults |
US5719754A (en) * | 1996-06-13 | 1998-02-17 | Lucent Technologies Inc. | Integrated power converter and method of operation thereof |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP05613397A patent/JP3259652B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-28 TW TW086115913A patent/TW405294B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-08 GB GB9725944A patent/GB2323223B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-09 US US08/987,710 patent/US5933341A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-01-09 DE DE19800580A patent/DE19800580B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-16 KR KR1019980001132A patent/KR100276417B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-12-14 HK HK98113283A patent/HK1011899A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9725944D0 (en) | 1998-02-04 |
KR100276417B1 (ko) | 2000-12-15 |
KR19980079620A (ko) | 1998-11-25 |
US5933341A (en) | 1999-08-03 |
DE19800580B4 (de) | 2005-01-20 |
GB2323223A (en) | 1998-09-16 |
DE19800580A1 (de) | 1998-09-24 |
JPH10257779A (ja) | 1998-09-25 |
HK1011899A1 (en) | 1999-07-23 |
TW405294B (en) | 2000-09-11 |
GB2323223B (en) | 1999-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3259652B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5267591B2 (ja) | Pwm整流回路の保護方法およびその装置 | |
US10651758B2 (en) | Motor drive apparatus including short-circuit judgment unit for capacitor of DC link unit | |
JPWO2009084354A1 (ja) | 交流電動機の巻線切替装置およびその巻線切替システム | |
JPH07227086A (ja) | インバータの故障検出方式 | |
JP4466516B2 (ja) | 無停電電源装置 | |
JPH06319263A (ja) | インバータ装置 | |
JPH1132426A (ja) | インバータの保護装置 | |
JPH05219752A (ja) | 電力変換装置の短絡保護装置 | |
JP4682746B2 (ja) | 電動機の制御装置 | |
JPH0956170A (ja) | 系統連系用インバータの制御装置 | |
JP2000134947A (ja) | 電力変換器制御装置および電力変換器 | |
JP2007151358A (ja) | 直流電圧降圧回路および電力変換装置 | |
JPH11196578A (ja) | 多重式インバータ装置 | |
JP2001037244A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2001157460A (ja) | 電流検出器の異常検出方法 | |
CN112236931B (zh) | 电力变换装置的缺相检测装置 | |
JPH0654550A (ja) | 欠相検知装置 | |
JP2018133849A (ja) | 並列インバータ装置 | |
JPH07194137A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2002095183A (ja) | 無停電電源装置 | |
RU2442274C1 (ru) | Устройство преобразования мощности | |
JPH05252751A (ja) | 自励式電力変換装置の制御装置 | |
JPH0746905B2 (ja) | インバータ装置 | |
JP2602902B2 (ja) | 電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071214 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091214 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091214 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214 Year of fee payment: 12 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |