JP5049817B2 - 電力変換器制御装置 - Google Patents
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Description
図によりその構成を説明する。電力変換器の制御装置1は、制御信号発生部4で生成した制御信号を電力変換器3を構成する個々のIGBT(絶縁ゲート2極トランジスタ)300,310に対し制御情報PWM0、PWM1として個々のIGBTのドライブ回路200、210に出力している。IGBT300、310に対する制御情報PWM0、PWM1がドライブ回路200、210内で整形され、電力変換器3を構成する半導体スイッチング素子IGBT300、310が駆動される。またIGBT300、310のオン・オフの動作状態をドライブ回路200、210内で判定し、その情報FB0、FB1が制御装置1にフィードバックされ、不一致検出部400、410において制御指令信号と比較されて異常検出が行われている。異常検出された信号は論理和機能20を介して制御信号発生部4に伝達され、異常検出時には制御信号の発生を停止する構成となっている。上記はスイッチング素子に対応した系列が2系列の場合を示したが、スイッチング素子に対応した系列がさらに多数あっても、論理和機能20を介して異常信号が統合され制御指令信号発生部4の停止を行う点は変わりがない。
図1にこの異常検出が実施されているシステム例を示す。スイッチング素子数は電力変換器のシステムにより異なるが、本図ではスイッチング素子が2個の場合を示す。
図によりその構成を説明する。電力変換器制御装置1は、制御信号発生部4で生成した制御信号を電力変換器3を構成する個々のIGBT300,310に対し制御情報PWM0、PWM1として個々のIGBTのドライブ回路200、210に出力している。IGBTに対する制御情報がドライブ回路200、210内で整形され、電力変換器3を構成する半導体スイッチング素子IGBT300、310が駆動される。またIGBTのオンオフの動作状態をドライブ回路200、210内で判定し、その情報FB0、FB1が制御装置1にフィードバックされ、不一致検出部400、410において制御指令信号を所定の時間遅らせた信号DP0、DP1と比較されて異常検出が行われている。異常検出された信号は論理和機能20を介して制御信号発生部4に伝達され、異常検出時には制御信号の発生を停止する構成となっている。上記はスイッチング素子に対応した系列が2系列の場合を示したが、スイッチング素子に対応した系列がさらに多数あっても論理和機能20を介して異常信号が統合され制御指令信号発生部4の停止を行う点は変わりがない。
Tpg0=制御指令信号PWMPがオンからオフに変化しこれがドライブ装置200に伝達され信号GSとして出力されるまでの時間
Tgf0=IGBT300の駆動信号GSがオンからオフ変化してからその情報が信号FBに現れるまでの時間
Tpg1=制御指令信号PWMPがオフからオンに変化しこれがドライブ装置200に伝達され信号GSとして出力されるまでの時間
Tgf1=IGBT300の駆動信号GSがオフからオンに変化してからその情報が信号FBに現れるまでの時間
Tmax=((Tpg1+Tgf1)或いは(Tpg0+Tgf0))の内の最長時間
Tmin=((Tpg1+Tgf1)或いは(Tpg0+Tgf0))の内の最短時間
のように定義する時、遅延機能21の遅れ時間Tpfは次のように設計されている。
Tpf≒(Tmax+Tmin)/2・・・・・・・・・・・・・・(1)
また猶予時間タイマー17の猶予時間Tex’は、
Tex’>Tmax−Tpf、かつ、Tex’>Tpf−Tmin・・・(2)
と設計されている。
Claims (2)
- 直流定電圧源のプラス側とマイナス側の間に複数の半導体スイッチング素子を接続して構成され、該複数の半導体スイッチング素子のオン・オフ状態の組み合わせにより直流電圧源の電位レベルを選択し出力する電力変換器における、個々の半導体スイッチング素子を駆動するドライブ回路に対して制御指令信号を出力する電力変換器の制御装置において、
前記制御指令信号に対して所定の遅れ時間を生じさせる遅延機能部と、前記制御指令信号に対応して前記ドライブ回路がスイッチング素子を駆動している動作状態よりオン側に駆動しているかオフ側に駆動しているかを判定した判定情報出力と前記遅延機能部の出力とを比較し、所定の猶予時間以上の不一致状態が生じた時に前記ドライブ回路或いは前記スイッチング素子自体の異常動作と判定する不一致検出部とを有し、
前記遅延機能部により生じる遅れ時間の大きさは、前記制御指令信号が出力された後、これに対応する前記ドライブ回路の動作を前記判定機能部が検出し、その判定情報が不一致検出部に到達するまでの所要時間が使用環境条件により変動する値の内の最大値と最小値の平均値と、制御指令信号が遅延機能を介して不一致検出部に達するまでの時間がほぼ同等になるように設定することを特徴とする電力変換器制御装置。 - 直流定電圧源のプラス側とマイナス側の間に複数の半導体スイッチング素子を接続して構成され、該複数の半導体スイッチング素子のオン・オフ状態の組み合わせにより直流電圧源の電位レベルを選択し出力する電力変換器における、個々の半導体スイッチング素子を駆動するドライブ回路に対して制御指令信号を出力する電力変換器の制御装置において、
前記制御指令信号に対して所定の遅れ時間を生じさせる遅延機能部と、前記制御指令信号に対応して前記ドライブ回路がスイッチング素子を駆動している動作状態よりオン側に駆動しているかオフ側に駆動しているかを判定した判定情報出力と前記遅延機能部の出力とを比較し、所定の猶予時間以上の不一致状態が生じた時に前記ドライブ回路或いは前記スイッチング素子自体の異常動作と判定する不一致検出部とを有し、
前記所定の猶予時間は制御指令信号が出力された後ドライブ回路が動作し判定機能が検出しその動作検出信号が不一致検出部に到達するまでの所要時間が使用環境条件により変動する最大の変動量の1/2以上に設定されることを特徴とする電力変換器制御装置。
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