JP3293203B2 - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JP3293203B2 JP3293203B2 JP31823392A JP31823392A JP3293203B2 JP 3293203 B2 JP3293203 B2 JP 3293203B2 JP 31823392 A JP31823392 A JP 31823392A JP 31823392 A JP31823392 A JP 31823392A JP 3293203 B2 JP3293203 B2 JP 3293203B2
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- Japan
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- signal
- circuit
- power module
- control unit
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の圧縮機等
のモータ駆動用インバータ装置の実装回路に関するもの
である。
のモータ駆動用インバータ装置の実装回路に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のインバータ装置につい
て、図面とともに説明する。
て、図面とともに説明する。
【０００３】図３および図４は従来のこの種のインバー
タ装置の構成を示したものであり、図５は本装置におけ
る主要構成部、パワーモジュール部の機能構成例を示し
たものである。
タ装置の構成を示したものであり、図５は本装置におけ
る主要構成部、パワーモジュール部の機能構成例を示し
たものである。
【０００４】まず、この種のインバータシステムにおい
て、中心的機能を果たすパワーモジュール部１の内部構
成について簡単に解説する。本パワーモジュール部１
は、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）やパ
ワーハイブリッドＩＣと称されるものであり、スイッチ
ング用パワー素子（ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＦＥＴなど）と
ＦＲＤから構成されるパワー素子回路とそれぞれのスイ
ッチング用パワー素子毎のドライブ回路から構成され
る。さらに、本パワーモジュールにおいては、各素子の
過電流保護をスイッチング用パワー素子のマルチエミッ
タ検出にて検出し、素子の保護機能を実現している。さ
らに、温度検出回路を具備しており、異常温度上昇時
に、出力遮断保護を実現している。また、各保護動作時
に於いては、保護動作状態にあることを、外部に出力す
る保護出力回路（ＦＯ端子）を具備しており、外部に対
して異常出力をおこなうものである。これら、パワーモ
ジュール（ＩＰＭ・パワーハイブリッドＩＣ）動向につ
いては、たとえば『平成４年電気学会全国大会 講演論
文集 ４』（平成４年３月）などに詳しく記載されてい
る。
て、中心的機能を果たすパワーモジュール部１の内部構
成について簡単に解説する。本パワーモジュール部１
は、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）やパ
ワーハイブリッドＩＣと称されるものであり、スイッチ
ング用パワー素子（ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＦＥＴなど）と
ＦＲＤから構成されるパワー素子回路とそれぞれのスイ
ッチング用パワー素子毎のドライブ回路から構成され
る。さらに、本パワーモジュールにおいては、各素子の
過電流保護をスイッチング用パワー素子のマルチエミッ
タ検出にて検出し、素子の保護機能を実現している。さ
らに、温度検出回路を具備しており、異常温度上昇時
に、出力遮断保護を実現している。また、各保護動作時
に於いては、保護動作状態にあることを、外部に出力す
る保護出力回路（ＦＯ端子）を具備しており、外部に対
して異常出力をおこなうものである。これら、パワーモ
ジュール（ＩＰＭ・パワーハイブリッドＩＣ）動向につ
いては、たとえば『平成４年電気学会全国大会 講演論
文集 ４』（平成４年３月）などに詳しく記載されてい
る。
【０００５】また、図３および図４において、５は制御
部でありホトカプラ３、４を実装しており、パワーモジ
ュール部１とは半田付けにより接続されている。なお、
ホトカプラ３は、パワーモジュール１からの保護出力信
号を伝達している。また、ホトカプラ４は、パワーモジ
ュール部１の各トランジスタに対応したスイッチング信
号をパワーモジュール部１へ伝達するものである。ま
た、制御部５は波形信号生成をおこなうとともに、ホト
カプラ３を介してパワーモジュール部１から伝達される
保護制御信号をうけて波形生成を停止するマイクロコン
ピュータ６を実装している。パワーモジュール部１の駆
動電源及び制御部５のプリント基板５ａ上の各種回路に
は、電源回路７（特に、構成についてシリース電源でも
スイッチング電源であっても同様に実現できるものであ
り、特には説明しない）から電源供給されている。負荷
としてモータ（圧縮機駆動用モータ）９が、パワーモジ
ュール部１の出力端子に接続されている。また、パワー
モジュール部１の放熱用にヒートシンク８が熱的に接続
されている。
部でありホトカプラ３、４を実装しており、パワーモジ
ュール部１とは半田付けにより接続されている。なお、
ホトカプラ３は、パワーモジュール１からの保護出力信
号を伝達している。また、ホトカプラ４は、パワーモジ
ュール部１の各トランジスタに対応したスイッチング信
号をパワーモジュール部１へ伝達するものである。ま
た、制御部５は波形信号生成をおこなうとともに、ホト
カプラ３を介してパワーモジュール部１から伝達される
保護制御信号をうけて波形生成を停止するマイクロコン
ピュータ６を実装している。パワーモジュール部１の駆
動電源及び制御部５のプリント基板５ａ上の各種回路に
は、電源回路７（特に、構成についてシリース電源でも
スイッチング電源であっても同様に実現できるものであ
り、特には説明しない）から電源供給されている。負荷
としてモータ（圧縮機駆動用モータ）９が、パワーモジ
ュール部１の出力端子に接続されている。また、パワー
モジュール部１の放熱用にヒートシンク８が熱的に接続
されている。
【０００６】ヒートシンク８は、ルームエアコン室外機
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、マイクロコンピュータ６がパワーモジュ
ール部１の近傍に配置されているため、パワーモジュー
ル部１が発するノイズの影響を受けやすく誤動作を起こ
す可能性がある構成となっていた。
うな構成では、マイクロコンピュータ６がパワーモジュ
ール部１の近傍に配置されているため、パワーモジュー
ル部１が発するノイズの影響を受けやすく誤動作を起こ
す可能性がある構成となっていた。
【０００８】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、外来ノイズ性能を向上することを目的とするもの
である。
ので、外来ノイズ性能を向上することを目的とするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモジュー
ル部の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラを実装したインターフェイス用プリント基板を有
するインターフェイス部を設け、制御手段部とインター
フェイス部との間を渡り線により接続したものである。
さらに、制御部とインターフェイス回路部間の信号伝達
が電流信号となるように波形信号用ホトカプラをインタ
ーフェイス回路部に設け、パワーモジュール部からの保
護信号用ホトカプラを制御部に設け、制御部とインター
フェイス回路部の双方間を低インピーダンスな信号伝達
により行うものである。
に本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモジュー
ル部の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラを実装したインターフェイス用プリント基板を有
するインターフェイス部を設け、制御手段部とインター
フェイス部との間を渡り線により接続したものである。
さらに、制御部とインターフェイス回路部間の信号伝達
が電流信号となるように波形信号用ホトカプラをインタ
ーフェイス回路部に設け、パワーモジュール部からの保
護信号用ホトカプラを制御部に設け、制御部とインター
フェイス回路部の双方間を低インピーダンスな信号伝達
により行うものである。
【００１０】
【作用】本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモ
ジュール部の近傍に波形信号を伝達するホトカプラを実
装したインターフェイス用プリント基板を設け、一方制
御部上に保護信号用ホトカプラを設けたことにより、外
来ノイズ性能を向上することができる。
ジュール部の近傍に波形信号を伝達するホトカプラを実
装したインターフェイス用プリント基板を設け、一方制
御部上に保護信号用ホトカプラを設けたことにより、外
来ノイズ性能を向上することができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例におけるインバータ装
置について図面とともに説明する。
置について図面とともに説明する。
【００１２】図１において、１はパワーモジュール部で
あり、従来例において説明したものと同様のものであ
る。２は、インターフェイス回路部であり、インターフ
ェイス用基板２ａを具備してその板面上にホトカプラ４
を実装しており、パワーモジュール部１に対して半田付
けにより接続されている。ホトカプラ４は、パワーモジ
ュール部１の各トランジスタに対応したスイッチング信
号をパワーモジュール部１へ伝達するものである。ホト
カプラ３は、パワーモジュール１からの保護出力信号を
伝達しており、制御部５上でマイクロコンピュータ６の
近傍に設置されている。制御部５は波形信号生成をおこ
なうとともに、ホトカプラ３を介してパワーモジュール
部１から伝達される保護制御信号をうけて波形生成を停
止するマイクロコンピュータ６を実装している。パワー
モジュール部１の駆動電源及びプリント基板５ａ上の各
種回路は、電源回路７から供給されている。また、パワ
ーモジュール部１と制御部５との間は、渡り線（リード
線）１０により接続されている。
あり、従来例において説明したものと同様のものであ
る。２は、インターフェイス回路部であり、インターフ
ェイス用基板２ａを具備してその板面上にホトカプラ４
を実装しており、パワーモジュール部１に対して半田付
けにより接続されている。ホトカプラ４は、パワーモジ
ュール部１の各トランジスタに対応したスイッチング信
号をパワーモジュール部１へ伝達するものである。ホト
カプラ３は、パワーモジュール１からの保護出力信号を
伝達しており、制御部５上でマイクロコンピュータ６の
近傍に設置されている。制御部５は波形信号生成をおこ
なうとともに、ホトカプラ３を介してパワーモジュール
部１から伝達される保護制御信号をうけて波形生成を停
止するマイクロコンピュータ６を実装している。パワー
モジュール部１の駆動電源及びプリント基板５ａ上の各
種回路は、電源回路７から供給されている。また、パワ
ーモジュール部１と制御部５との間は、渡り線（リード
線）１０により接続されている。
【００１３】制御部５から発信された波形信号は、ホト
カプラ４の１次側ＬＥＤを負荷としてドライブしている
ために低インピーダンス負荷となり、渡り線（リード
線）１０における信号が電流信号で伝達している。ホト
カプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワーモジュ
ール１への信号入力端子までの高インピーダンス回路は
近接している。同様にホトカプラ３は制御部５上に設け
られており、パワーモジュール部１よりの保護信号によ
り１次側ＬＥＤを駆動している。ホトカプラ３の２次側
ホトトランジスタから、マイクロコンピュータ６への信
号入力端子までの高インピーダンス回路は近接してい
る。
カプラ４の１次側ＬＥＤを負荷としてドライブしている
ために低インピーダンス負荷となり、渡り線（リード
線）１０における信号が電流信号で伝達している。ホト
カプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワーモジュ
ール１への信号入力端子までの高インピーダンス回路は
近接している。同様にホトカプラ３は制御部５上に設け
られており、パワーモジュール部１よりの保護信号によ
り１次側ＬＥＤを駆動している。ホトカプラ３の２次側
ホトトランジスタから、マイクロコンピュータ６への信
号入力端子までの高インピーダンス回路は近接してい
る。
【００１４】ヒートシンク８は、ルームエアコン室外機
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
【００１５】なお、本発明の実施例については、３相イ
ンバータシステムについて解説したが、単相・多相イン
バータシステムにおいても同様に構成できるものであ
る。
ンバータシステムについて解説したが、単相・多相イン
バータシステムにおいても同様に構成できるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、上記のように、制御部
５よりの波形信号はホトカプラ４の１次側ＬＥＤを負荷
としてドライブしているために、低インピーダンス伝送
となる上に、渡り線（リード線）１０における信号が、
電流信号となるために外来ノイズに対して強くなる。ま
た、ホトカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワ
ーモジュール１への信号入力端子までの高インピーダン
ス回路を短くすることが可能であり、耐ノイズ性能の向
上に寄与するものである。また同様に、ホトカプラ３は
制御部５上に設けられており、パワーモジュール部１よ
りの保護信号により１次側ＬＥＤを駆動している。ホト
カプラ３の２次側ホトトランジスタから、マイクロコン
ピュータ６への信号入力端子までの高インピーダンス回
路は接近している。これにより、耐ノイズ性能を向上す
ることが実現できるものである。
５よりの波形信号はホトカプラ４の１次側ＬＥＤを負荷
としてドライブしているために、低インピーダンス伝送
となる上に、渡り線（リード線）１０における信号が、
電流信号となるために外来ノイズに対して強くなる。ま
た、ホトカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワ
ーモジュール１への信号入力端子までの高インピーダン
ス回路を短くすることが可能であり、耐ノイズ性能の向
上に寄与するものである。また同様に、ホトカプラ３は
制御部５上に設けられており、パワーモジュール部１よ
りの保護信号により１次側ＬＥＤを駆動している。ホト
カプラ３の２次側ホトトランジスタから、マイクロコン
ピュータ６への信号入力端子までの高インピーダンス回
路は接近している。これにより、耐ノイズ性能を向上す
ることが実現できるものである。
【図１】（ａ）は本発明における一実施例におけるイン
バータシステムの構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
バータシステムの構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
【図２】本発明における一実施例におけるインバータシ
ステムの側面構成図
ステムの側面構成図
【図３】従来例におけるインバータシステムの構成図
【図４】従来例におけるインバータシステムの側面構成
図
図
【図５】従来例におけるパワーモジュール部の回路図
１ パワーモジュール部 ２ インターフェイス回路部 ３ ホトカプラ（保護信号伝達） ４ ホトカプラ（波形信号伝達） ５ 制御部 １０ 渡り線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−7075（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−290098（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−210779（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207992（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6340（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H01L 31/12 H02M 1/08
Claims (1)
- 【請求項１】複数のスイッチング素子とＦＲＤとスイッ
チング素子のドライブ回路とスイッチング素子の保護回
路と保護動作状態を示す保護信号出力回路などから構成
されるインバータ回路を内蔵したパワーモジュール部
と、インバータ駆動用スイッチング信号を発生するとと
もに、前記保護信号回路からの信号により波形生成を停
止する波形生成手段を具備する制御部と、前記パワーモ
ジュール部にスイッチング信号を伝達するとともに、前
記パワーモジュール部からの保護動作信号を前記制御部
に伝達し、かつ電気絶縁をおこなうホトカプラ等をイン
ターフェイス用プリント基板上に具備して構成されるイ
ンターフェイス回路部とから構成されるインバータシス
テムにおいて、前記インターフェイス回路部は前記パワ
ーモジュール部の近傍に設けられ、また前記制御部から
前記パワーモジュール部への波形信号伝達用ホトカプラ
は前記インターフェイス回路部に設け、また前記パワー
モジュール部から前記制御部への保護状態信号伝達用ホ
トカプラは前記制御部に設け、更には前記制御部と前記
インターフェイス回路との間を渡り線にて電気的に接続
したことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823392A JP3293203B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823392A JP3293203B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165526A JPH06165526A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3293203B2 true JP3293203B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18096915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31823392A Expired - Fee Related JP3293203B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293203B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5405248B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2014-02-05 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 自励式電力変換装置及びそのゲートタイミング調整方法 |
| JP6139366B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-05-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31823392A patent/JP3293203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165526A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
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