JP3298289B2 - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置Info
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Description
のインバータ駆動回路に関するものである。
回路図である。図において、1は、商用周波の交流電
源、2は、任意の電圧および周波数の交流を出力するイ
ンバータ装置主回路、3は、インバータ装置2の負荷と
しての誘導電動機、4は、インバータ装置2の直流を交
流に変換するインバータ部、5は、インバータ部4のス
イッチングを行うスイッチング素子、6は、スイッチン
グ素子5の駆動用電源、7は、スイッチング素子5の駆
動回路、8は、スイッチング素子5のゲート抵抗、9
は、スイッチング素子5のゲートーエミッタ間保護用抵
抗、16は、スイッチング素子5のオフ時逆バイアス電
圧回路の抵抗、17は、スイッチング素子5のオフ時逆
バイアス電圧回路のツェナーダイオード、18は、スイ
ッチング素子5の、オフ時逆バイアス電圧回路のコンデ
ンサを示している。
変換し、インバータ部4は、スイッチング素子5にて、
誘導電動機3に、任意の電圧と周波数を出力するもので
ある。スイッチング素子5は、駆動用電源6を使用し、
駆動回路7よりオン信号を受けると、ゲート抵抗8を介
し、ゲートーエミッタ間に、ゲート電圧が印加され、オ
ンする。オフ時には、ツェナーダイオード17にて規定
された電圧を、抵抗16によって、コンデンサ18に充
電され、駆動回路7のオフ信号時に、ゲートーエミッタ
間に逆バイアス電圧として印加し、オフする。保護用抵
抗9は、電源投入時、インバータ部4のP端子及びN端
子間に電圧印加されたとき発生するdv/dtによるゲ
ートーエミッタ間電圧のはね上がりにより誤ってオンす
るのを防止する。
ージポンプ方式の駆動回路を示す回路図である。6は、
駆動用電源、5は、上アームスイッチング素子、15
は、下アームスイッチング素子、13は、高耐圧ダイオ
ード、7は、駆動回路、14は、チャージポンプコンデ
ンサを示す。
と、駆動用電源6の電圧は、高耐圧ダイオード13を介
して、チャージポンプコンデンサ14に印加され、充電
される。この時、下アームスイッチング素子15の駆動
電源は、駆動用電源6を使用している。次に、下アーム
スイッチング素子15が、オフし、駆動回路7がオンす
ると、チャージポンプコンデンサ14に充電された電圧
が、駆動回路7を介して、上アームスイッチング素子5
を介して印加され、上アームスイッチング素子はオンす
る。この動作を繰り返すことで、単一の電源で駆動回路
を運転する。
装置は、以上のように構成されているので、インバータ
の運転状態によって、図9のスイッチング素子5及び図
10の上アームスイッチング素子5のゲートーエミッタ
間電圧が一定とならないため、その対策として駆動用電
源の制約がきびしくなる。又スイッチング素子の短絡
時、ゲートーエミッタ間電圧のはね上り保護できない問
題点があった。又、スイッチングのdv/dtを任意に
決定できないため、ノイズ発生の問題があった。又、電
源投入時、駆動回路7が、正常に動作する前に、例えば
駆動回路が誤動作しオンした場合にスイッチング素子を
保護する保護回路がない為、スイッチング素子が誤動作
することがあるという問題点があった。
るためになされたもので、スイッチング素子の電源投入
時及び、いかなるインバータの運転状態でも、スイッチ
ング素子の保護を行い、また、dv/dtによるノイズ
発生を低減するインバータ制御装置を得ることを目的と
する。
ータ制御装置は、直流電圧を任意の電圧と周波数の電力
に変換するスイッチング素子により構成されたインバー
タ部と、このインバータ部に付与するスイッチング信号
を絶縁すると共に、オン信号を発生させることにより前
記スイッチング素子のゲートーエミッタ間にゲート電圧
を印加してオンさせ、オフ信号を発生させることにより
前記ゲートーエミッタ間に逆バイアス電圧を印加してオ
フさせる駆動回路、前記駆動回路の+側と前記スイッチ
ング素子のエミッタ端子との間に設けられたツェナーダ
イオード、前記駆動回路の−側と前記スイッチング素子
のエミッタ端子との間に設けられた所定の値を持つ抵抗
を有する制御回路と、前記駆動回路の+側と−側との間
に設けられた駆動用電源とを備えたものである。
+側とスイッチング素子のエミッタ端子の間に前記ツェ
ナーダイオードに並列にコンデンサを接続するものであ
る。
チング素子のゲート端子と前記駆動回路との間に接続す
るゲート抵抗を可変抵抗とするものである。
は、駆動回路オン時ゲートーエミッタ間に、ツェナーダ
イオードを接続される為、ゲートーエミッタ間電圧が、
インバータの運転状態にかかわらず一定に保たれ、駆動
電源の変動、及び、スイッチング素子短絡時において
も、スイッチング素子を保護する。
投入時、駆動回路が、正常動作する、前に、スイッチン
グ素子のゲートーエミッタ間電圧が、オン電圧にならな
いよう、抵抗及びコンデンサの時定数にて、規定するた
め、たとえ、駆動回路が、誤動作し、オンしても、スイ
ッチング素子は、オンすることなく、保護される。
tを任意に決定するゲート抵抗は、可変抵抗にしたので
駆動回路から、スイッチング素子のゲート端子に接続さ
れる、ゲート抵抗を、目的のdv/dtに合せ決定する
ことができるので、スイッチング時発生するノイズを低
減した駆動回路を実現できる。
おいて、1は、商用周波の交流電源、2は、任意の電圧
および周波数の交流を出力するインバータ装置主回路、
3は、インバータ装置2の負荷としての誘導電動機、4
は、インバータ装置2の適流を交流に変換するインバー
タ部、5は、インバータ部4のスイッチングを行うスイ
ッチング素子、6は、スイッチング素子5の駆動用電
源、7は、スイッチング素子5の駆動回路、8は、スイ
ッチング素子5のゲート抵抗、9は、スイッチング素子
5のゲートーエミッタ間保護用抵抗、10は、電源投入
時スイッチング素子保護回路用抵抗、11は、スイッチ
ング素子保護用ツェナーダイオードを示す。20は前記
駆動回路7、ゲート抵抗8、保護用抵抗9、電源投入時
スイッチング素子保護用抵抗10、及びスイッチング素
子保護用ツェナーダイオード等からなりスイッチング素
子にスイッチング信号を制御信号として付与する制御回
路である。
しての基本的動作は従来例と同じであるので省略する。
製御回路20として、駆動回路7とスイッチング素子5
のエミッタ端子との間にツェナーダイオード11を接続
し、駆動回路7の−側とスイッチング素子5のエミッタ
端子との間に必要な抵抗値を有する抵抗を接続してお
り、この制御回路20は、駆動回路オン時、ゲート・エ
ミッタ間にツェナーダイオードを接続することになり駆
動回路7オン時、スイッチング素子5のゲートーエミッ
タ間電圧は、ツェナーダイオード11によって規定され
ることになり、いかなるインバータの運転状態において
もゲート電圧が一定に保たれ、駆動電源の駆動電源の変
動、及びスイッチング素子の短絡時においてもスイッチ
ング素子を保護する。
により説明する。12は電源投入時スイッチング素子保
護回路用コンデンサでありツェナーダイオード11に並
列に接続されている。図1と同じ符号は同一又は相等な
ので説明を省略する。
は、電源投入時駆動回路が動作する前に、スイッチング
素子5のゲート、エミッタ間電圧がオン電圧にならない
ように、コンデンサ11、及び抵抗10の時定数により
ゲート・エミッタ間電圧を規定するので駆動回路が誤動
作して、オンしてもスイッチング素子はオンすることな
く、保護される。そのことについて図8によりさらに説
明する。
示している。図において、(a)は、この実施例の電源
投入時の、駆動回路電源2と、ゲート電圧1を示したも
のである。(b)は、従来の場合の駆動回路電源2と、
ゲート電圧1を示したものである。(b)において
(i)の領域は、駆動電源2及び、ゲート電圧1ともに
電圧低くスイッチング素子は、オンしない。(ii)の
領域において駆動回路は、誤動作の可能性があり、なお
かつ、ゲート電圧1は、オン電圧(VGE(th))に達して
おり、スイッチング素子が誤動作する可能性がある。
(iii)の領域において、駆動回路は正常動作するの
で、誤動作しない。(a)において、駆動回路の誤動作
の可能性がある(i)の領域は、ゲート電圧1が、V
GE(th)に達しておらずたとえ、駆動回路が誤動作して
も、スイッチング素子は、誤動作することがない。
す。図2との差異は、ゲート抵抗8を可変抵抗8aとし
たことにある。動作について、図7で説明する。図7
は、この実施例によるコレクター、エミッタ電圧の変化
を示している。1は、従来インバータ制御装置のスイッ
チング波形、2は、この実施例のインバータ制御装置の
スイッチング波形を示している。ゲート抵抗8aをスイ
ッチング波形2となるよう可変抵抗を調整することで、
スイッチングにおけるdv/dtを決定する。以上のよ
うにスイッチング波形におけるdv/dtを可変抵抗8
aにより任意に決定でき、スイッチング時発生するノイ
ズを低減したインバータ制御装置を得ることができる。
ジポンプ方式を使用している例である。以下図について
説明する。6は、駆動電源、5は、上アームスイッチン
グ素子、15は、下アームスイッチング素子、13は、
高耐圧ダイオード、7は、駆動回路、14は、チャージ
ポンプコンデンサ、12は、電源投入時保護用コンデン
サ、11は、オン時スイッチング保護用ツェナーダイオ
ード、10は、抵抗である。チャージポンプの動作は基
本的には従来例と同様であり図4、図5、及び図6の例
は、その動作及び効果は各々図1、図2、及び図3の場
合と同等である。
ッチング素子制御回路は、駆動回路オン時ゲート・エミ
ッタ間に、ツェナーダイオードが接続されるためいかな
る運転状態及び短絡時においても、スイッチング素子
は、前記ツェナーダイオードによって保護される。
タ間電圧が抵抗及びコンデンサの時定数で規定されるた
め電源投入時、駆動回路が、誤動作しても、スイッチン
グ素子は、誤動作することなく、保護される。
意に決定することが可能となり、スイッチング時に発生
するノイズを低減する効果がある。
にチャージポンプ方式によるものを採用しても前記各々
の効果と同様の効果を奏する。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
装置を示す回路図である。
装置を示す回路図である。
装置を示す回路図である。
置と従来のもののスイッチング波形の比較を示す図であ
る。
と従来例のそれとの比較を示す図である。
る。
である。
サ 13 高耐圧ダイオード 14 チャージポンプコンデンサ 15 下アームスイッチング素子 16 逆バイアス電圧回路用抵抗 17 逆バイアス電圧回路用ツェナーダイオード 18 逆バイアス電圧回路用コンデンサ 20 制御回路
Claims (3)
- 【請求項1】 交流電源からの入力を直流電圧に変換
し、前記直流電圧を任意の電圧と周波数を示す電力に変
換するインバータ制御装置において、前記直流電圧を任
意の電圧と周波数の電力に変換するスイッチング素子に
より構成されたインバータ部と、このインバータ部に付
与するスイッチング信号を絶縁すると共に、オン信号を
発生させることにより前記スイッチング素子のゲートー
エミッタ間にゲート電圧を印加してオンさせ、オフ信号
を発生させることにより前記ゲートーエミッタ間に逆バ
イアス電圧を印加してオフさせる駆動回路、前記駆動回
路の+側と前記スイッチング素子のエミッタ端子との間
に設けられたツェナーダイオード、前記駆動回路の−側
と前記スイッチング素子のエミッタ端子との間に設けら
れた所定の値を持つ抵抗を有する制御回路と、前記駆動
回路の+側と−側との間に設けられた駆動用電源とを備
えたことを特徴とするインバータ制御装置。 - 【請求項2】 前記制御回路において、駆動回路の+側
とスイッチング素子のエミッタ端子の間に前記ツェナー
ダイオードに並列にコンデンサを接続することを特徴と
する請求項1に記載のインバータ制御装置。 - 【請求項3】 前記制御回路において、前記スイッチン
グ素子のゲート端子と前記駆動回路との間に接続するゲ
ート抵抗を可変抵抗とすることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02440894A JP3298289B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02440894A JP3298289B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | インバータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07236266A JPH07236266A (ja) | 1995-09-05 |
JP3298289B2 true JP3298289B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12137349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02440894A Expired - Lifetime JP3298289B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298289B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5252569B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2013-07-31 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の駆動制御回路およびインテリジェントパワーモジュール |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP02440894A patent/JP3298289B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07236266A (ja) | 1995-09-05 |
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