JP4882357B2 - Semiconductor device drive circuit - Google Patents
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Description
この発明は、自己消弧形半導体素子それぞれをブリッジ接続し、これらの半導体素子それぞれの駆動回路により直流電圧を所望の交流電圧に変換する電力変換装置における前記駆動回路に関する。 The present invention relates to the drive circuit in the power conversion device in which each of the self-extinguishing semiconductor elements is bridge-connected, and a DC voltage is converted into a desired AC voltage by a drive circuit of each of the semiconductor elements.
図4はこの種の電力変換装置の代表的な従来例を示し、インバータ装置の主要部分の回路構成図である。この図において、1,2は自己消弧形半導体素子としてのIGBT、3,4はIGBT1,2それぞれに逆並列接続されるダイオード、5は図示のように+,−の極性で示される整流電源などからの直流電圧を平滑する直流コンデンサ、10はIGBT1のゲート駆動回路、20はIGBT2のゲート駆動回路、30は図示のようにブリッジ接続したIGBT1,2からの交流出力より所望の交流電圧を得るために、ゲート駆動回路10,20にオン・オフ信号を送出するインバータ制御回路である。なお、ゲート駆動回路10,20とインバータ制御回路30は周知の技術により形成されている。
図4に示した従来の電力変換装置において、ゲート駆動回路10,20に、例えば上記特許文献1に記載されているような保護機能を付加することが行われているが、このときには、一般的で入手が容易な通常の自己消弧形半導体素子に代えて、電流センス端子付きの自己消弧形半導体素子を用いるなどの難点があった。
In the conventional power converter shown in FIG. 4, for example, a protection function as described in Patent Document 1 is added to the
また、この電力変換装置に何らかの原因で不具合が発生し、その原因を究明するのにIGBTなどの構成部品を該装置から取り外すときには、感電事故などを防止するために、測定器を用いて回路に電圧が充電されていないことを確認する作業が必要であった。 In addition, when a problem occurs in this power conversion device for some reason, and when removing a component such as an IGBT from the device to investigate the cause, in order to prevent an electric shock accident, etc. It was necessary to confirm that the voltage was not charged.
この発明の目的は、上記問題点を解決した電力変換装置における半導体素子の駆動回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a drive circuit for a semiconductor element in a power conversion device that solves the above-described problems.
この第1の発明は、自己消弧形半導体素子それぞれをブリッジ接続し、これらの半導体素子それぞれの駆動回路により直流電圧を所望の交流電圧に変換する電力変換装置において、前記駆動回路それぞれに、対応する前記半導体素子の主端子間電圧の分圧電圧と該半導体素子へのオン・オフ信号とに基づいて前記電力変換装置の動作が正常か否かを判定する論理回路と、前記分圧電圧の有無を目視できる目視回路とを備えたことを特徴とする。 The first aspect of the present invention is a power converter that bridges each self-extinguishing semiconductor element and converts a DC voltage into a desired AC voltage by a drive circuit of each of these semiconductor elements. A logic circuit for determining whether or not the operation of the power converter is normal based on a divided voltage of a voltage between main terminals of the semiconductor element and an on / off signal to the semiconductor element; And a visual circuit capable of visually confirming the presence or absence.
第2の発明は前記第1の発明において、前記論理回路は、前記半導体素子へオン信号が与えられているときに前記分圧電圧が有りならば異常で無しならば正常と判定する構成であることを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, the logic circuit is determined to be normal if the divided voltage is present and abnormal if the divided voltage is present when an ON signal is applied to the semiconductor element. It is characterized by that.
第3の発明は前記第1又は第2の発明において、前記分圧電圧は、前記半導体素子のコレクタまたはドレイン端子に第1抵抗と第2抵抗との直列回路の一端を接続し、この直列回路の他端を該半導体素子のエミッタまたはソース端子に接続したときの第2抵抗の両端電圧としたことを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the divided voltage is obtained by connecting one end of a series circuit of a first resistor and a second resistor to a collector or drain terminal of the semiconductor element. The other end of the second resistor is the voltage across the second resistor when connected to the emitter or source terminal of the semiconductor element.
第4の発明は前記第3の発明において、前記第2抵抗と前記目視回路としての発光ダイオードとの直列回路を新たな第2抵抗としたことを特徴とする。 A fourth invention is characterized in that, in the third invention, a series circuit of the second resistor and the light emitting diode as the visual circuit is a new second resistor.
第5の発明は前記第3の発明において、前記第2抵抗の両端に前記目視回路としての第3抵抗と発光ダイオードの直列回路を並列接続し、この並列回路を新たな第2抵抗としたことを特徴とする。 According to a fifth invention, in the third invention, a series circuit of a third resistor and a light emitting diode as the visual circuit is connected in parallel to both ends of the second resistor, and the parallel circuit is used as a new second resistor. It is characterized by.
この発明によれば、前記電力変換装置における従来の半導体素子の駆動回路に簡単な回路構成を付加することで、この電力変換装置の動作が正常か否かを判定できると共に、該装置に電圧が充電されているか否かも目視することができる。 According to the present invention, by adding a simple circuit configuration to the conventional semiconductor element driving circuit in the power converter, it is possible to determine whether or not the operation of the power converter is normal, and the voltage is applied to the device. Whether the battery is charged can also be visually checked.
図1はこの発明の実施の形態を示す電力変換装置としてのインバータ装置の主要部分の回路構成図であり、この図において、図4に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a main part of an inverter device as a power conversion device showing an embodiment of the present invention. In this figure, components having the same functions as those in the conventional configuration shown in FIG. Is attached.
すなわち、図1において、51,71又は52,72はIGBT1,2それぞれに対するこの発明の駆動回路を示し、また、41,61は第1抵抗としての抵抗である。 That is, in FIG. 1, 51, 71 or 52, 72 indicate drive circuits of the present invention for the IGBTs 1, 2, respectively, and 41, 61 are resistors as first resistors.
図2はこの発明の第1の実施例を示し、図1に示した駆動回路51の詳細回路構成図であり、この図において、10aは従来のゲート駆動回路10に後述の動作をする回路を付加したゲート駆動回路、42は第2抵抗としての抵抗、53は発光ダイオード、54は論理回路である。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention, and is a detailed circuit diagram of the
この論理回路54では、図1に示したインバータ装置が動作中で、インバータ制御回路30からオン信号が与えられているときに抵抗42と発光ダイオード53の直列回路の両端電圧、すなわち、IGBT1のコレクタ−エミッタ端子間電圧が有りならば該インバータ装置を形成するIGBT1などが異常で、無しならば正常と判定し、この判定結果をゲート駆動回路10aに伝達し、ゲート駆動回路10aでは異常と判定されたときにはIGBT1への駆動信号の出力を停止し、異常による損傷の拡大を阻止するようにしている。なお、図1に示した駆動回路71は、図2に示した駆動回路51と同様の回路構成である。
In this
この駆動回路51を用いることで上述の異常などにより、IGBT1などを前記インバータ装置から取り外すときには、直流コンデンサ5の電荷の放電も含めて該装置に電圧が充電されていないことを発光ダイオード53の消灯により容易に目視することができる。
When the IGBT 1 or the like is removed from the inverter device due to the above-described abnormality or the like by using the
図3はこの発明の第2の実施例を示し、図1に示した駆動回路52の詳細回路構成図であり、この図において、図2に示した駆動回路51の回路構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and is a detailed circuit configuration diagram of the
すなわち、この駆動回路52では第2抵抗としての抵抗43の両端に第3抵抗としての抵抗55と、発光ダイオード56との直列回路が並列接続されている。従って、論理回路54は抵抗43の両端電圧に基づいて先述の判定動作を行うようにしている。なお、図1に示した駆動回路72は、図3に示した駆動回路52と同様の回路構成である。
That is, in this
この駆動回路52を用いることで、IGBT1などを前記インバータ装置から取り外すときには、直流コンデンサ5の電荷の放電も含めて該装置に電圧が充電されていないことを発光ダイオード56の消灯により容易に目視することができる。
By using this
1,2…IGBT、3,4…ダイオード、5…直流コンデンサ、10,10a,20…ゲート駆動回路、30…インバータ制御回路、41…抵抗、42,43…抵抗、51,52…駆動回路、53,56…発光ダイオード、54…論理回路、55…抵抗、61…抵抗、71,72…駆動回路。
1, 2 ... IGBT, 3, 4 ... diode, 5 ... DC capacitor, 10, 10a, 20 ... gate drive circuit, 30 ... inverter control circuit, 41 ... resistor, 42, 43 ... resistor, 51, 52 ... drive circuit, 53, 56... Light emitting diode, 54... Logic circuit, 55... Resistor, 61.
Claims (5)
前記駆動回路それぞれに、対応する前記半導体素子の主端子間電圧の分圧電圧と該半導体素子へのオン・オフ信号とに基づいて前記電力変換装置の動作が正常か否かを判定する論理回路と、前記分圧電圧の有無を目視できる目視回路とを備えたことを特徴とする半導体素子の駆動回路。 In the power conversion device that bridge-connects each self-extinguishing semiconductor element and converts a DC voltage into a desired AC voltage by a drive circuit of each of these semiconductor elements,
A logic circuit that determines whether or not the operation of the power converter is normal based on the divided voltage of the voltage between the main terminals of the corresponding semiconductor element and the on / off signal to the semiconductor element for each of the drive circuits And a visual circuit capable of visually confirming the presence or absence of the divided voltage.
4. The semiconductor according to claim 3, wherein a series circuit of a third resistor as a visual circuit and a light emitting diode is connected in parallel to both ends of the second resistor, and the parallel circuit is used as a new second resistor. Element drive circuit.
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