JP5775446B2 - Overcurrent protection device and power conversion device - Google Patents
Overcurrent protection device and power conversion device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5775446B2 JP5775446B2 JP2011288495A JP2011288495A JP5775446B2 JP 5775446 B2 JP5775446 B2 JP 5775446B2 JP 2011288495 A JP2011288495 A JP 2011288495A JP 2011288495 A JP2011288495 A JP 2011288495A JP 5775446 B2 JP5775446 B2 JP 5775446B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- overcurrent protection
- semiconductor elements
- circuit
- overcurrent
- voltage
- 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.)
- Active
Links
Images
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
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/487—Neutral point clamped inverters
-
- 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)
Description
本発明は、マルチレベルインバータ回路のための過電流保護装置と、当該過電流保護装置及びマルチレベルインバータ回路を備えた電力変換装置とに関する。 The present invention relates to an overcurrent protection device for a multilevel inverter circuit and a power conversion device including the overcurrent protection device and the multilevel inverter circuit.
半導体素子をスイッチング動作させることにより交流電力を直流電力に変換する電力変換装置及び直流電力を交流電力に変換する電力変換装置(例えば、特許文献1参照。)では、半導体素子として絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(以下、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)という。)などが用いられる。半導体素子に過大な電流が流れると半導体素子が破壊されるので、過電流から各半導体素子を保護するために、電力装置には、各半導体素子を保護するための過電流保護装置が設けられる場合が多い。 In a power conversion device that converts alternating current power into direct current power by switching the semiconductor element and a power conversion device that converts direct current power into alternating current power (see, for example, Patent Document 1), an insulated gate bipolar transistor ( Hereinafter, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used. When an excessive current flows through the semiconductor element, the semiconductor element is destroyed. Therefore, in order to protect each semiconductor element from the overcurrent, the power device is provided with an overcurrent protection device for protecting each semiconductor element. There are many.
図8は、従来技術に係る電力変換装置の構成を示すブロック図であり、図9は、図8の過電流保護回路22Bの構成を示す回路図である。また、図10において、(a)は、図8の駆動信号生成回路1Bによって生成されるキャリア波Sc1及びSc2と、信号波Srと、駆動信号Sd1とを示すタイミングチャートであり、(b)は、図8の駆動信号生成回路1Bによって生成されるキャリア波Sc1及びSc2と、信号波Srと、駆動信号Sd2とを示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a power conversion device according to the prior art, and FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of the
図8において、従来技術に係る電力変換装置は、駆動信号生成回路1Bと、駆動回路11,12,13,14と、過電流保護回路21B,22B,23B,24Bと、3レベルインバータ回路2とを備えて構成される。なお、図8において、1相分の構成のみを示す。また、図8において、3レベルインバータ回路2は、直流電源P1及びP2と、それぞれIGBTであるトランジスタQ1,Q2,Q3,Q4と、環流ダイオードD1,D2,D3,D4と、クランプダイオードD5,D6と、スナバキャパシタCP1,CP2とを備えて構成される。さらに、図9において、過電流保護回路22Bは、電圧検出回路31と、抵抗33及びキャパシタ34を備えたフィルタ回路32と、コンパレータ35と、電圧源36とを備えて構成される。なお、他の過電流保護回路21B,23B,24Bは、それぞれ過電流保護回路22Bと同様に構成され、過電流保護回路22Bと同様に動作する。
In FIG. 8, the power conversion device according to the prior art includes a drive signal generation circuit 1B,
図8において、直流電源P1及びP2は互いに直列に接続され、所定の直流電圧Eをそれぞれ発生する。また、トランジスタQ1〜Q4は、直流電源P1の正極と直流電源P2の負極との間に、互いに直列に接続される。また、環流ダイオードD1,D2,D3,D4は、それぞれトランジスタQ1,Q2,Q3,Q4に逆並列に接続される。クランプダイオードD5のアノードは直流電源P1とP2との間の接続点に接続される一方、カソードはトランジスタQ1とQ2との間の接続点に接続される。さらに、クランプダイオードD6のカソードは直流電源P1とP2との間の接続点に接続される一方、アノードはトランジスタQ3とQ4との間の接続点に接続される。スナバキャパシタCP1は、クランプダイオードD5のアノードとトランジスタQ1のコレクタとの間に接続され、スナバキャパシタCP2は、クランプダイオードD6のカソードとトランジスタQ5のエミッタとの間に接続される。 In FIG. 8, DC power supplies P1 and P2 are connected in series with each other and generate predetermined DC voltages E, respectively. Transistors Q1-Q4 are connected in series between the positive electrode of DC power supply P1 and the negative electrode of DC power supply P2. The freewheeling diodes D1, D2, D3, and D4 are connected in antiparallel to the transistors Q1, Q2, Q3, and Q4, respectively. The anode of clamp diode D5 is connected to the connection point between DC power supplies P1 and P2, while the cathode is connected to the connection point between transistors Q1 and Q2. Further, the cathode of the clamp diode D6 is connected to the connection point between the DC power supplies P1 and P2, while the anode is connected to the connection point between the transistors Q3 and Q4. Snubber capacitor CP1 is connected between the anode of clamp diode D5 and the collector of transistor Q1, and snubber capacitor CP2 is connected between the cathode of clamp diode D6 and the emitter of transistor Q5.
また、図8において、駆動信号生成回路1Bは、信号波Srと、2つのキャリア波Sc1,Sc2とを生成する(図10(a)及び図10(b)参照。)。ここで、信号波Srは、所定の基本周波数を有しかつゼロレベルを基準レベルとする正弦波である。また、キャリア波Sc1は、ゼロレベルを基準として所定の正の直流バイアス(図10(a)の例では、+0.5である。)を有しかつ所定の搬送波周波数(PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)周波数)を有する三角波である。なお、搬送波周波数は、基本周波数より高くなるように設定される。一方、キャリア波Sc2は、ゼロレベルを基準として所定の負の直流バイアス(図10(b)の例では、−0.5である。)を有しかつ上述した搬送波周波数を有する三角波である。キャリア波Sc1とSc2とは、実質的に同一の位相を有する。 In FIG. 8, the drive signal generation circuit 1B generates a signal wave Sr and two carrier waves Sc1 and Sc2 (see FIGS. 10A and 10B). Here, the signal wave Sr is a sine wave having a predetermined fundamental frequency and having a zero level as a reference level. The carrier wave Sc1 has a predetermined positive DC bias (+0.5 in the example of FIG. 10A) with reference to the zero level, and has a predetermined carrier frequency (PWM (Pulse Width Modulation: Pulse width modulation). The carrier frequency is set to be higher than the fundamental frequency. On the other hand, the carrier wave Sc2 is a triangular wave having a predetermined negative DC bias (−0.5 in the example of FIG. 10B) with the zero level as a reference and having the above-described carrier frequency. The carrier waves Sc1 and Sc2 have substantially the same phase.
図8において、駆動信号生成回路1Bは、キャリア波Sc1を信号波Srと比較し、キャリア波Sc1と信号波Srとが交差する各タイミングにおいてトランジスタQ1とQ3とが相補的にオンオフするように、トランジスタQ1を駆動するための駆動信号Sd1(図10(a)参照。)と、トランジスタQ3を駆動するための駆動信号Sd3とを生成する。さらに、駆動信号生成回路1Bは、キャリア波Sc2を信号波Srと比較し、キャリア波Sc2と信号波Srとが交差する各タイミングにおいてトランジスタQ2とQ4とが相補的にオンオフするように、トランジスタQ2を駆動するための駆動信号Sd2(図10(b)参照。)と、トランジスタQ4を駆動するための駆動信号Sd4とを生成する。なお、上下短絡を防止するために、トランジスタQ1がオフした後、所定の期間長のデッドタイムを設けて、トランジスタQ3をオンする。同様に、トランジスタQ2がオフした後、所定の期間長のデッドタイムを設けて、トランジスタQ4をオンする。駆動信号Sd1〜Sd4は、それぞれ駆動回路11〜14に出力される。
In FIG. 8, the drive signal generation circuit 1B compares the carrier wave Sc1 with the signal wave Sr, and the transistors Q1 and Q3 are complementarily turned on and off at each timing when the carrier wave Sc1 and the signal wave Sr intersect. A drive signal Sd1 (see FIG. 10A) for driving the transistor Q1 and a drive signal Sd3 for driving the transistor Q3 are generated. Further, the drive signal generation circuit 1B compares the carrier wave Sc2 with the signal wave Sr, and the transistors Q2 and Q4 are complementarily turned on and off at each timing when the carrier wave Sc2 and the signal wave Sr intersect. A drive signal Sd2 (see FIG. 10B) for driving and a drive signal Sd4 for driving the transistor Q4 are generated. In order to prevent a vertical short circuit, after the transistor Q1 is turned off, a dead time having a predetermined period length is provided to turn on the transistor Q3. Similarly, after the transistor Q2 is turned off, a dead time having a predetermined period length is provided to turn on the transistor Q4. The drive signals Sd1 to Sd4 are output to the
さらに、図8において、駆動回路11〜14はそれぞれ、入力される駆動信号Sd1〜Sd4に基づいて、トランジスタQ1〜Q4を駆動するための駆動電圧V11〜V14を生成し、トランジスタQ1〜Q4の各ゲート−エミッタ間に印加する。以上説明したように駆動信号Sd1〜Sd4が生成されるので、信号波Srがゼロレベルを超えている半周期期間(以下、正の半周期期間という。)において、トランジスタQ2は常にオンされ、トランジスタQ4は常にオフされ、トランジスタQ1とQ3とは搬送波周波数で相補的にオンオフされる。また、信号波Srがゼロレベル未満である半周期期間(以下、負の半周期期間という。)において、トランジスタQ3は常にオンされ、トランジスタQ1は常にオフされ、トランジスタQ2とQ4とは搬送波周波数で相補的にオンオフされる。この結果、ダイオードD2とD3との間の接続点から、3個の電圧レベルE,0及び−Eを有する出力電圧Voutが出力される。
Further, in FIG. 8, the
図9の過電流保護回路22Bにおいて、電圧検出回路31はトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2を検出し、当該検出された電圧Vce2に対応するVce検出電圧V31をフィルタ回路32に出力する。フィルタ回路32は、抵抗33の抵抗値及びキャパシタ34の容量値の積によって決定される時定数τを有するローパスフィルタ回路であって、Vce検出電圧V31に対して低域通過ろ波を行って、ろ波後のろ波後電圧V32をコンパレータ35の非反転入力端子に出力する。また、電圧源36は、トランジスタQ2に流れるコレクタ電流I2の所定の過電流しきい値に対応する所定の過電流検出用電圧Vrを発生して、コンパレータ35の反転入力端子に出力する。コンパレータ35は、ろ波後電圧V32を過電流検出用電圧Vrと比較し、ろ波後電圧V32が過電流検出用電圧Vrより大きいときは、トランジスタQ2に過電流しきい値を超えるコレクタ電流Ic2が流れたことを示すハイレベルの過電流検出信号S22Bを発生する。一方、ろ波後電圧V32が過電流検出用電圧Vr以下であるときは、ローレベルの過電流検出信号S22Bを生成する。過電流検出信号S22Bは駆動信号生成回路1及び駆動回路12に出力される。なお、過電流保護回路22Bにおいて、電圧検出回路31と、フィルタ回路32とは、トランジスタQ2のオン期間のみに動作するように制御される。
In the
図8において、過電流保護回路21B,23B,24Bはそれぞれ、過電流保護回路22Bと同様に、トランジスタQ1,Q3,Q4に過電流しきい値を超えるコレクタ電流が流れているか否かを検出し、当該検出結果を示す過電流検出信号S21B,S23B,S24Bを駆動回路11,13,14と、駆動信号生成回路1Bとに出力する。駆動回路11,12,13,14はそれぞれ、ハイレベルの過電流検出信号S21B,S22B,S23B,S24Bに応答して、トランジスタQ1,Q2,Q3,Q4をオフするための駆動電圧V11,V12,V13,V14を生成してトランジスタQ1,Q2,Q3,Q4のゲート−エミッタ間に印加する。また、駆動信号生成回路1Bは、過電流検出信号S21B,S22B,S23B,S24Bに基づいて、トランジスタQ1〜Q4のうちの少なくとも1つのトランジスタに過電流が流れたとき、全てのトランジスタQ1〜Q4をオフするように駆動信号Sd1〜Sd4を生成する。これに応答して、全てのトランジスタQ1〜Q4はオフされ、過電流から保護される。
In FIG. 8, each of the
図11は、図8の電力変換装置の正常動作時の動作を示すタイミングチャートである。図11において、タイミングt1においてトランジスタQ2の駆動信号Sd2の電圧レベルがローレベルからハイレベルになると、これに応答してトランジスタQ2がオンし、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2は低下し、トランジスタQ2にコレクタ電流Ic2が流れ出す。また、電圧検出回路31及びフィルタ回路32は動作を開始する。さらに、フィルタ回路32からのろ波後電圧V32は、時定数τで徐々に上昇する。この間は、コレクタ電流Ic2が所定の過電流しきい値を超えていても、ろ波後電圧V32は過電流検出用電圧Vrを超えないので、過電流検出信号S22Bの電圧レベルはローレベルのままである。トランジスタQ2に過電流しきい値を超えるコレクタ電流Ic2(過電流)が流れ、時定数τが経過したタイミングt2より後のタイミングt3において、ろ波後電圧V32が過電流検出用電圧Vrを超えると、ハイレベルの過電流検出信号S22Bが生成される。これに応答して、駆動回路12はトランジスタQ2をオフするように駆動信号Sd2を生成し、駆動信号生成回路1Bは全てのトランジスタQ1〜Q4をオフするように駆動信号Sd1〜Sd4を生成する。なお、トランジスタQ2がオンしてから、ハイレベルのろ波後電圧V32が生成されるまでの期間の期間長Ta(τ<Ta)は、トランジスタQ2の短絡耐量(トランジスタQ2に短絡電流が流れ出してからトランジスタQ2が破壊されるまでの時間である。)以下となるように設定される。
FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the power conversion device of FIG. 8 during normal operation. In FIG. 11, when the voltage level of the drive signal Sd2 of the transistor Q2 changes from the low level to the high level at the timing t1, the transistor Q2 is turned on in response to this, and the collector-emitter voltage Vce2 of the transistor Q2 is reduced. A collector current Ic2 flows out to Q2. Further, the
図12は、図8の過電流保護回路22BがトランジスタQ3のスイッチングの影響を受けた場合の図8の電力変換装置の動作を示すタイミングチャートである。図12において、タイミングt4においてトランジスタQ2の駆動信号Sd2の電圧レベルがローレベルからハイレベルになると、これに応答してトランジスタQ2がオンする。そして、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2は低下し、トランジスタQ2にコレクタ電流Ic2が流れ出す。また、電圧検出回路31及びフィルタ回路32は動作を開始する。さらに、フィルタ回路32からのろ波後電圧V32は、時定数τで徐々に上昇する。図12の場合、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2は過電流しきい値を超えていないので、過電流保護回路22Bのフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は過電流検出用電圧Vrを超えず、過電流検出信号S22Bの電圧レベルはローレベルのままである。
FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the power conversion device of FIG. 8 when the
ところで、図10(b)に示すように、トランジスタQ2は上述した正の半周期期間において常にオンされており、この正の半周期期間にトランジスタQ3はオンオフされる。図12において、正の半周期期間内のタイミングt5においてトランジスタQ3がオンすると、3レベルインバータ回路2の寄生インダクタンス及び寄生キャパシタンスの影響により、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動する。このため、トランジスタQ2に過電流しきい値を超えるコレクタ電流Ic2(過電流)が流れていないにも関わらず、過電流保護回路22Bのフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は徐々に上昇する。そして、コレクタ−エミッタ間電圧Vce2の変動が一定期間継続すると、過電流保護回路22Bのフィルタ回路32からのろ波後電圧V32が過電流検出用電圧Vrを超え、過電流保護回路22Bのコンパレータ35はハイレベルの過電流検出信号S22Bを生成する。これに応答して、全てのトランジスタQ1〜Q4がオフされてしまう。
By the way, as shown in FIG. 10B, the transistor Q2 is always turned on in the positive half cycle period described above, and the transistor Q3 is turned on and off in this positive half cycle period. In FIG. 12, when the transistor Q3 is turned on at the timing t5 within the positive half cycle period, the collector-emitter voltage Vce2 of the transistor Q2 varies due to the influence of the parasitic inductance and parasitic capacitance of the three-
以上説明したように、従来技術に係る過電流保護回路22Bは、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2を検出し、検出された電圧をフィルタ処理した後に過電流検出用電圧Vrと比較する。このため、フィルタ回路32の時定数τを十分に大きく設定しないと、トランジスタQ2が基本周波数の半周期にわたってオンしているときに他のトランジスタがオンしてコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動すると、トランジスタQ2の過電流を誤って検出してしまう。
As described above, the
本発明の目的は以上の問題点を解決し、マルチレベルインバータ回路の各半導体素子の過電流の誤検知を防止できる過電流保護装置と、当該過電流保護装置及びマルチレベルインバータ回路を備えた電力変換装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above problems and to prevent an overcurrent protection device capable of preventing erroneous detection of overcurrent of each semiconductor element of the multilevel inverter circuit, and an electric power including the overcurrent protection device and the multilevel inverter circuit It is to provide a conversion device.
第1の発明に係る過電流保護装置は、
互いに直列に接続された2個の直流電源の正の電位と負の電位との間に、互いに直列に接続された第1、第2、第3及び第4の半導体素子と、
上記第1乃至第4の半導体素子にそれぞれ逆並列に接続された第1乃至第4の還流ダイオードと、
上記2個の直流電源の接続点から上記第1及び第2の半導体素子の接続点に接続された第1のクランプダイオードと、
上記第3及び第4の半導体素子の接続点から上記2個の直流電源の接続点に接続された第2のクランプダイオードとを備えたマルチレベルインバータ回路のための過電流保護装置において、
所定の基準レベル及び所定の基本周期を有する信号波を、上記基準レベルに対して所定の正の直流バイアス及び所定の負のバイアスをそれぞれ有する第1及び第2のキャリア波のうちの一方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第1及び第3の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第1及び第3の駆動信号を生成して第1及び第3の半導体素子にそれぞれ出力し、上記信号波を上記第1及び第2のキャリア波のうちの他方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第2及び第4の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第2及び第4の駆動信号を生成して第2及び第4の半導体素子にそれぞれ出力する駆動信号生成回路と、
上記各半導体素子に対応して設けられ、上記各半導体素子の両端電圧を検出し、当該両端電圧に対して低域通過ろ波を行い、当該ろ波後電圧が所定の過電流検出用電圧を越えたとき、上記各半導体素子に過電流が流れたことを示す過電流検出信号を生成して上記駆動信号生成回路に出力して上記各半導体素子を保護する4個の過電流保護回路とを備え、
上記駆動信号生成回路は、上記信号波が上記基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから上記基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされる半導体素子に対応して設けられた過電流保護回路の動作を実質的に停止するように制御することを特徴とする。
The overcurrent protection device according to the first invention is:
A first, a second, a third and a fourth semiconductor element connected in series with each other between a positive potential and a negative potential of two DC power supplies connected in series with each other;
First to fourth freewheeling diodes connected in antiparallel to the first to fourth semiconductor elements, respectively;
A first clamp diode connected from a connection point of the two DC power sources to a connection point of the first and second semiconductor elements;
In an overcurrent protection device for a multi-level inverter circuit comprising a second clamp diode connected from a connection point of the third and fourth semiconductor elements to a connection point of the two DC power supplies,
A signal wave having a predetermined reference level and a predetermined basic period is converted into one of first and second carrier waves each having a predetermined positive DC bias and a predetermined negative bias with respect to the reference level. Compared with the wave, based on the comparison result, first and third drive signals for driving on and off the first and third semiconductor elements are generated, and the first and third semiconductor elements are respectively generated. For outputting and comparing the signal wave with the other carrier wave of the first and second carrier waves and driving the second and fourth semiconductor elements on and off based on the comparison result, respectively. A drive signal generation circuit that generates second and fourth drive signals and outputs the second and fourth drive signals to the second and fourth semiconductor elements, respectively;
Provided corresponding to each of the semiconductor elements, the voltage across the semiconductor elements is detected, low-pass filtering is performed on the voltage across the semiconductor elements, and the filtered voltage is set to a predetermined overcurrent detection voltage. Four overcurrent protection circuits for generating an overcurrent detection signal indicating that an overcurrent has passed through each of the semiconductor elements and outputting the detected signal to the drive signal generation circuit to protect the semiconductor elements. Prepared,
The drive signal generation circuit is provided corresponding to a semiconductor element that is always turned on in the period from the detected timing to a half period of the basic period from the detected timing when the signal wave reaches the reference level. The overcurrent protection circuit is controlled so as to substantially stop the operation.
第2の発明に係る過電流保護装置は、
互いに直列に接続された2個の直流電源の正の電位と負の電位との間に、互いに直列に接続された第1、第2、第3及び第4の半導体素子と、
上記第1乃至第4の半導体素子にそれぞれ逆並列に接続された第1乃至第4の還流ダイオードと、
上記2個の直流電源の接続点から上記第1及び第2の半導体素子の接続点に接続された第1のクランプダイオードと、
上記第3及び第4の半導体素子の接続点から上記2個の直流電源の接続点に接続された第2のクランプダイオードとを備えたマルチレベルインバータ回路のための過電流保護装置において、
所定の基準レベル及び所定の基本周期を有する信号波を、上記基準レベルに対して所定の正の直流バイアス及び所定の負のバイアスをそれぞれ有する第1及び第2のキャリア波のうちの一方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第1及び第3の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第1及び第3の駆動信号を生成して第1及び第3の半導体素子にそれぞれ出力し、上記信号波を上記第1及び第2のキャリア波のうちの他方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第2及び第4の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第2及び第4の駆動信号を生成して第2及び第4の半導体素子にそれぞれ出力する駆動信号生成回路と、
上記各半導体素子に対応して設けられ、上記各半導体素子の両端電圧を検出し、当該両端電圧に対して低域通過ろ波を行い、当該ろ波後電圧が所定の過電流検出用電圧を越えたとき、上記各半導体素子に過電流が流れたことを示す過電流検出信号を生成して上記駆動信号生成回路に出力して上記各半導体素子を保護する4個の過電流保護回路とを備え、
上記4個の過電流保護回路のうち、上記第2及び第3の半導体素子にそれぞれ設けられた各過電流保護回路は、当該過電流保護回路に設けられた半導体素子がオンしてから、当該半導体素子の短絡耐量より大きくかつ当該半導体素子がオンした後上記第2及び第3の半導体素子のうちの他方の半導体素子がオンするまでの期間より小さいように設定されたしきい値時間が経過したとき、当該過電流保護回路の動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えたことを特徴とする。
The overcurrent protection device according to the second invention is:
A first, a second, a third and a fourth semiconductor element connected in series with each other between a positive potential and a negative potential of two DC power supplies connected in series with each other;
First to fourth freewheeling diodes connected in antiparallel to the first to fourth semiconductor elements, respectively;
A first clamp diode connected from a connection point of the two DC power sources to a connection point of the first and second semiconductor elements;
In an overcurrent protection device for a multi-level inverter circuit comprising a second clamp diode connected from a connection point of the third and fourth semiconductor elements to a connection point of the two DC power supplies,
A signal wave having a predetermined reference level and a predetermined basic period is converted into one of first and second carrier waves each having a predetermined positive DC bias and a predetermined negative bias with respect to the reference level. Compared with the wave, based on the comparison result, first and third drive signals for driving on and off the first and third semiconductor elements are generated, and the first and third semiconductor elements are respectively generated. For outputting and comparing the signal wave with the other carrier wave of the first and second carrier waves and driving the second and fourth semiconductor elements on and off based on the comparison result, respectively. A drive signal generation circuit that generates second and fourth drive signals and outputs the second and fourth drive signals to the second and fourth semiconductor elements, respectively;
Provided corresponding to each of the semiconductor elements, the voltage across the semiconductor elements is detected, low-pass filtering is performed on the voltage across the semiconductor elements, and the filtered voltage is set to a predetermined overcurrent detection voltage. Four overcurrent protection circuits for generating an overcurrent detection signal indicating that an overcurrent has passed through each of the semiconductor elements and outputting the detected signal to the drive signal generation circuit to protect the semiconductor elements. Prepared,
Of the four overcurrent protection circuits, each overcurrent protection circuit provided in each of the second and third semiconductor elements is turned on after the semiconductor element provided in the overcurrent protection circuit is turned on. A threshold time set to be greater than the short-circuit withstand capability of the semiconductor element and smaller than the period from when the semiconductor element is turned on until the other one of the second and third semiconductor elements is turned on. And a timer circuit for substantially stopping the operation of the overcurrent protection circuit.
第3の発明に係る電力変換装置は、
上記マルチレベルインバータ回路と、
第1又は第2の発明に係る過電流保護装置とを備えたことを特徴とする。
A power conversion device according to a third invention is:
The multi-level inverter circuit;
The overcurrent protection device according to the first or second invention is provided.
第1の発明に係る過電流保護装置及び当該過電流保護装置を備えた電力変換装置によれば、駆動信号生成回路は、信号波が基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされる半導体素子に対応して設けられた過電流保護回路の動作を実質的に停止するように制御するので、マルチレベルインバータ回路の各半導体素子の過電流の誤検知を防止できる。 According to the overcurrent protection device and the power conversion device including the overcurrent protection device according to the first aspect of the invention, the drive signal generation circuit detects the timing at which the signal wave is at the reference level, and starts from the detected timing. Since the operation of the overcurrent protection circuit provided corresponding to the semiconductor element that is always turned on in the period is controlled to be substantially stopped over a half period of the cycle, each semiconductor element of the multilevel inverter circuit is controlled. It is possible to prevent erroneous detection of overcurrent.
また、第2の発明に係る過電流保護装置及び当該過電流保護装置を備えた電力変換装置によれば、第2及び第3の半導体素子にそれぞれ設けられた各過電流保護回路は、当該過電流保護回路に設けられた半導体素子がオンしてから、当該半導体素子の短絡耐量より大きくかつ当該半導体素子がオンした後第2及び第3の半導体素子のうちの他方の半導体素子がオンするまでの期間より小さいように設定されたしきい値時間が経過したとき、当該過電流保護回路の動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えたので、マルチレベルインバータ回路の各半導体素子の過電流の誤検知を防止できる。 According to the overcurrent protection device and the power conversion device including the overcurrent protection device according to the second invention, each overcurrent protection circuit provided in each of the second and third semiconductor elements includes the overcurrent protection circuit. After the semiconductor element provided in the current protection circuit is turned on, until the other semiconductor element of the second and third semiconductor elements is turned on after the semiconductor element is turned on, which is greater than the short-circuit tolerance of the semiconductor element. When a threshold time set to be smaller than the period of time elapses, a timer circuit that substantially stops the operation of the overcurrent protection circuit is provided, so that the overcurrent of each semiconductor element of the multilevel inverter circuit is reduced. False detection can be prevented.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態及び上述した背景技術において、同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments and the background art described above, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is not repeated.
第1の実施形態.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電力変換装置の構成を示すブロック図であり、図2は、図1の過電流保護回路22の構成を示す回路図である。また、図3において、(a)は、図1の駆動信号生成回路1によって生成されるキャリア波Sc1及びSc2と、信号波Srと、駆動信号Sd2とを示すタイミングチャートであり、(b)は、図1の駆動信号生成回路1によって生成される過電流保護回路制御信号Sa2を示すタイミングチャートであり、(c)は、図1の駆動信号生成回路1によって生成される過電流保護回路制御信号Sa3を示すタイミングチャートである。
First embodiment.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the power conversion device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the
図1において、本実施形態に係る電力変換装置は、駆動信号生成回路1と、駆動回路11,12,13,14と、過電流保護回路21B,22,23,24Bと、3レベルインバータ回路2とを備えて構成される。なお、図1において、1相分の構成のみを示す。図1において、本実施形態に係る電力変換装置は、従来技術に係る電力変換装置(図8参照。)に比較して、駆動信号生成回路1B及び過電流保護回路22B,23Bに代えて駆動信号生成回路1及び過電流保護回路22,23を備えた点が異なる。また、図1において、駆動信号生成回路1と、過電流保護回路21B,22,23,24Bとは、3レベルインバータ回路2のための過電流保護装置を構成する。以下、従来技術に係る電力変換装置との相違点のみを説明する。
1, the power conversion device according to the present embodiment includes a drive
図2において、過電流保護回路22は、電圧検出回路31と、抵抗33及びキャパシタ34を備えたフィルタ回路32と、コンパレータ35と、電圧源36及び37と、スイッチSWとを備えて構成される。図2において、電圧検出回路31はトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2を検出し、当該検出された電圧Vce2に対応するVce検出電圧V31をフィルタ回路32に出力する。フィルタ回路32は、抵抗33の抵抗値及びキャパシタ34の容量値の積によって決定される時定数τを有するローパスフィルタ回路であって、Vce検出電圧V31に対して低域通過ろ波を行って、ろ波後のろ波後電圧V32をスイッチSWの接点aに出力する。また、電圧源36は、トランジスタQ2に流れるコレクタ電流I2の所定の過電流しきい値に対応する所定の過電流検出用電圧Vrを発生して、コンパレータ35の反転入力端子に出力する。さらに、電圧源37は、過電流検出用電圧Vrより低い所定の電圧Vaを発生して、スイッチSWの接点bに出力する。
In FIG. 2, the
また、図2において、スイッチSWは駆動信号生成回路1からのローレベルの過電流保護回路制御信号Sa2(詳細後述する。)に応答して接点a側に切り換えられる一方、ハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa2に応答して接点b側に切り換えられる。スイッチSWは、過電流保護回路制御信号Sa2に応答して、ろ波後電圧V32及び電圧Vaのうちの一方を、制御端子cを介して選択的にコンパレータ35の非反転入力端子に出力する。コンパレータ35は、スイッチSWの制御端子cから出力された電圧を過電流検出用電圧Vrと比較し、スイッチSWから出力された電圧が過電流検出用電圧Vrより大きいときは、トランジスタQ2に過電流しきい値を超えるコレクタ電流Ic2が流れたことを示すハイレベルの過電流検出信号S22を発生する。一方、制御端子cが過電流検出用電圧Vr以下であるときは、ローレベルの過電流検出信号S22を生成する。過電流検出信号S22は駆動信号生成回路1及び駆動回路12に出力される。なお、過電流保護回路22において、電圧検出回路31と、フィルタ回路32とは、トランジスタQ2のオン期間のみに動作するように制御される。また、トランジスタQ2がオンされたとき、スイッチSWは接点a側に切り換えられる。
In FIG. 2, the switch SW is switched to the contact a side in response to a low level overcurrent protection circuit control signal Sa2 (details will be described later) from the drive
図1において、過電流保護回路23は過電流保護回路22と同様に構成され、トランジスタQ3に過電流しきい値を超えるコレクタ電流が流れているか否かを検出し、当該検出結果を示す過電流検出信号S23を生成して、駆動回路13及び駆動信号生成回路1に出力する。駆動回路12及び13はそれぞれ、ハイレベルの過電流検出信号S22及びS23に応答して、トランジスタQ2及びQ3をオフするための駆動電圧V12及びV13を生成してトランジスタQ2及びQ3の各ゲート−エミッタ間に印加する。
In FIG. 1, an
図1において、駆動信号生成回路1は、図8の駆動信号生成回路1Bと同様に、信号波Srと、2つのキャリア波Sc1,Sc2とを生成する(図3(a)、図10(a)及び図10(b)参照。)。具体的には信号波Srは、所定の基本周波数を有しかつゼロレベルを基準レベルとする正弦波である。以下、基本周波数に対応する周期を基本周期という。また、キャリア波Sc1は、ゼロレベルを基準として所定の正の直流バイアス(図3(a)の例では、+0.5である。)を有しかつ所定の搬送波周波数を有する三角波である。なお、搬送波周波数は、基本周波数より高くなるように設定される。一方、キャリア波Sc2は、ゼロレベルを基準として所定の負の直流バイアス(図3(a)の例では、−0.5である。)を有しかつ上述した搬送波周波数を有する三角波である。キャリア波Sc1とSc2とは、実質的に同一の位相を有する。
In FIG. 1, the drive
図1において、駆動信号生成回路1は、キャリア波Sc1を信号波Srと比較し、キャリア波Sc1と信号波Srとが交差する各タイミングにおいてトランジスタQ1とQ3とが相補的にオンオフするように、トランジスタQ1を駆動するための駆動信号Sd1と、トランジスタQ3を駆動するための駆動信号Sd3とを生成する。さらに、駆動信号生成回路1は、キャリア波Sc2を信号波Srと比較し、キャリア波Sc2と信号波Srとが交差する各タイミングにおいてトランジスタQ2とQ4とが相補的にオンオフするように、トランジスタQ2を駆動するための駆動信号Sd2と、トランジスタQ4を駆動するための駆動信号Sd4とを生成する。なお、上下短絡を防止するために、トランジスタQ1がオフした後、所定の期間長のデッドタイムを設けて、トランジスタQ3をオンする。同様に、トランジスタQ2がオフした後、所定の期間長のデッドタイムを設けて、トランジスタQ4をオンする。駆動信号Sd1〜Sd4はそれぞれ、駆動回路11〜14に出力される。駆動回路11〜14はそれぞれ、入力される駆動信号Sd1〜Sd4に基づいて、トランジスタQ1〜Q4を駆動するための駆動電圧V11〜V14を生成し、トランジスタQ1〜Q4の各ゲート−エミッタ間に印加する。
In FIG. 1, the drive
従って、信号波Srがゼロレベルを超えている正の半周期期間において、トランジスタQ2は常にオンされ、トランジスタQ4は常にオフされ、トランジスタQ1とQ3とは搬送波周波数で相補的にオンオフされる。また、信号波Srがゼロレベル未満である負の半周期期間において、トランジスタQ3は常にオンされ、トランジスタQ1は常にオフされ、トランジスタQ2とQ4とは搬送波周波数で相補的にオンオフされる。この結果、ダイオードD2とD3との間の接続点から、3個の電圧レベルE,0及び−Eを有する出力電圧Voutが出力される。 Therefore, in the positive half cycle period in which the signal wave Sr exceeds the zero level, the transistor Q2 is always turned on, the transistor Q4 is always turned off, and the transistors Q1 and Q3 are complementarily turned on and off at the carrier frequency. In the negative half-cycle period in which the signal wave Sr is less than zero level, the transistor Q3 is always turned on, the transistor Q1 is always turned off, and the transistors Q2 and Q4 are complementarily turned on and off at the carrier frequency. As a result, an output voltage Vout having three voltage levels E, 0, and −E is output from the connection point between the diodes D2 and D3.
また、図1において、駆動信号生成回路1は、過電流検出信号S21B,S22,S23,S24Bに基づいて、トランジスタQ1〜Q4のうちの少なくとも1つのトランジスタに過電流が流れたとき、全てのトランジスタQ1〜Q4をオフするように駆動信号Sd1〜Sd4を生成する。これに応答して、全てのトランジスタQ1〜Q4はオフされ、過電流から保護される。
Further, in FIG. 1, the drive
さらに、図1において、駆動信号生成回路1は、2つのキャリア波Sc1,Sc2の基準レベルであるゼロレベルを信号波Srが交差するタイミングを検出し、信号波Srのレベルがゼロレベルより高いときは、ハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa2を生成して過電流保護回路22のスイッチSWに出力するとともに、ローレベルの過電流保護回路制御信号Sa3を生成して過電流保護回路23のスイッチSWに出力する。一方、信号波Srのレベルがゼロレベルより低いときは、ローレベルの過電流保護回路制御信号Sa2を生成して過電流保護回路22のスイッチSWに出力するとともに、ハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa3を生成して過電流保護回路23のスイッチSWに出力する。
Further, in FIG. 1, the drive
なお、信号波Scがゼロレベルと交差するタイミングと、キャリア波Sc2の山のタイミングが一致すると、トランジスタQ2がオンするタイミングとハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa2を出力するタイミングが一致してしまうので、過電流保護回路22において過電流を検知できなくなる。同様に、信号波Scがゼロレベルと交差するタイミングと、キャリア波Sc1の谷のタイミングが一致すると、トランジスタQ3がオンするタイミングとハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa3を出力するタイミングが一致してしまうので、過電流保護回路23において過電流を検知できなくなる。このため、信号波Srがゼロラインをクロスする各タイミングが、キャリア波Sc2の山のタイミング及びキャリア波Sc1の谷の各タイミングと一致しないように、信号波Sr及びキャリア波Sc1,Sc2を生成するための回路を設計する必要がある。
When the timing at which the signal wave Sc intersects the zero level and the peak timing of the carrier wave Sc2 coincide, the timing at which the transistor Q2 is turned on coincides with the timing at which the high-level overcurrent protection circuit control signal Sa2 is output. Therefore, the
図4は、図1の電力変換装置の動作を示すタイミングチャートである。図4において、タイミングt11において、駆動信号生成回路1はハイレベルの駆動信号Sd2と、ローレベルの過電流保護回路制御信号Sa2とを生成する。ハイレベルの駆動信号Sd2に応答してトランジスタQ2はオンし、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2は低下し、トランジスタQ2にコレクタ電流Ic2が流れ出す。また、過電流保護回路22の電圧検出回路31及びフィルタ回路32は動作を開始し、スイッチSWは接点a側に切り換えられる。このため、タイミングt11以降、過電流保護回路22のコンパレータ35には、過電流保護回路22の制御端子cを介して、フィルタ回路32からのろ波後電圧V32が出力される。過電流保護回路22のフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は、時定数τで徐々に上昇する。図4の場合、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2は過電流しきい値を超えていないので、過電流保護回路22のフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は過電流検出用電圧Vrを超えず、過電流検出信号S22の電圧レベルはローレベルのままである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the power conversion device of FIG. In FIG. 4, at timing t11, the drive
タイミングt12において、駆動信号生成回路1は、信号波Srのレベルがゼロレベルより高くなったことを検出すると、ハイレベルの過電流保護回路制御信号Sa2を生成して過電流保護回路22のスイッチSWに出力する。これに応答して、過電流保護回路22のスイッチSWは接点b側に切り換えられ、過電流保護回路22は実質的に動作を停止してローレベルの過電流検出信号S22を生成する。さらに、タイミングt12から所定の期間長のデッドタイムが経過すると、タイミングt13において、駆動信号生成回路1はハイレベルの駆動信号Sd3を生成する。これに応答して、トランジスタQ3はオンする。
At timing t12, when the drive
タイミングt12以降の正の半周期期間においてトランジスタQ2は常にオンしており、正の半周期期間内のタイミングt13においてトランジスタQ3がオンすると、3レベルインバータ回路2の寄生インダクタンス及び寄生キャパシタンスの影響により、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動する。しかしながら、過電流保護回路22は実質的に動作を停止しているので、トランジスタQ3がオンしたことに伴ってトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動しても、過電流を誤検知しない。
The transistor Q2 is always on in the positive half-cycle period after the timing t12. When the transistor Q3 is turned on at the timing t13 in the positive half-cycle period, due to the parasitic inductance and parasitic capacitance of the three-
以上説明したように、本実施形態に係る駆動信号生成回路1と過電流保護回路22とによれば、トランジスタQ2を、トランジスタQ2のスイッチングが要因で発生する過電流から保護できる。また、駆動信号生成回路1は、信号波Srが基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされるトランジスタQ2に設けられた過電流保護回路22の動作を実質的に停止するように制御する。これにより、トランジスタQ2が常にオンしている正の半周期期間において、過電流保護回路22の動作を実質的に停止させるので、他のトランジスタQ1及びQ3のスイッチングに起因してトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動しても、過電流を誤検知しない。過電流保護回路22は、正の半周期期間において、トランジスタQ2以外のトランジスタQ1及びQ3のスイッチングに起因する過電流を検知できないが、当該過電流をトランジスタQ1,Q3の過電流保護回路21B,23によって検知できるので、トランジスタQ2を過電流から保護ができる。
As described above, according to the drive
また、本実施形態に係る駆動信号生成回路1と過電流保護回路23とによれば、トランジスタQ3を、トランジスタQ3のスイッチングが要因で発生する過電流から保護できる。また、駆動信号生成回路1は、信号波Srが基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされるトランジスタQ3に設けられた過電流保護回路23の動作を実質的に停止するように制御する。これにより、トランジスタQ3が常にオンしている負の半周期期間において、過電流保護回路23の動作を実質的に停止させるので、他のトランジスタQ2及びQ4のスイッチングに起因してトランジスタQ3のコレクタ−エミッタ間電圧Vce3が変動しても、過電流を誤検知しない。過電流保護回路23は、負の半周期期間において、トランジスタQ3以外のトランジスタQ2及びQ4のスイッチングに起因する過電流を検知できないが、当該過電流をトランジスタQ2,Q4の過電流保護回路22,24Bによって検知できるので、トランジスタQ3を過電流から保護ができる。
Further, according to the drive
従って、本実施形態によれば、基本周期の半周期期間にわたって常にオンするトランジスタの過電流保護回路による過電流の誤検知を防止できる。また、従来技術に係る過電流保護回路22Bでは、フィルタ回路32の時定数τを十分に大きく設定する必要があったが、本実施形態に係る過電流保護回路22によれば、フィルタ回路32の時定数τをトランジスタQ2の短絡耐量以下の任意の値に設定できる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent erroneous detection of overcurrent by the overcurrent protection circuit of the transistor that is always turned on over the half cycle period of the basic cycle. Further, in the
第2の実施形態.
図5は、本発明の第2の実施形態に係る電力変換装置の構成を示すブロック図であり、図6は、図5の過電流保護回路22Aの構成を示す回路図である。図5において、本実施形態に係る電力変換装置は、駆動信号生成回路1Aと、駆動回路11,12,13,14と、過電流保護回路21B,22A,23A,24Bと、3レベルインバータ回路2とを備えて構成される。なお、図5において、1相分の構成のみを示す。本実施形態に係る電力変換装置は、第1の実施形態に係る電力変換装置(図1参照。)に比較して、駆動信号生成回路1及び過電流保護回路21,24に代えて駆動信号生成回路1A及び過電流保護回路21A,24Aを備えた点が異なる。また、駆動信号生成回路1Aと、過電流保護回路21B,22A,23A,24Bとは、3レベルインバータ回路2のための過電流保護装置を構成する。以下、第1の実施形態に係る電力変換装置との相違点のみを説明する。
Second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the power conversion device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the overcurrent protection circuit 22A of FIG. 5, the power converter according to the present embodiment includes a drive signal generation circuit 1A, drive
図6において、過電流保護回路22Aは、電圧検出回路31と、抵抗33及びキャパシタ34を備えたフィルタ回路32と、コンパレータ35と、電圧源36及び37と、タイマ回路40と、スイッチSWとを備えて構成される。なお、過電流保護回路23Aは過電流保護回路22Aと同様に構成される。
In FIG. 6, the overcurrent protection circuit 22A includes a
図5において、駆動信号生成回路1Aは、図8の駆動信号生成回路1Bと同様に、信号波Srと、2つのキャリア波Sc1,Sc2とを生成し(図10(a)及び図10(b)参照。)、信号波Srとキャリア波Sc1,Sc2とを用いて駆動信号Sd1〜Sd4を生成する。さらに、駆動信号生成回路1Aは、駆動信号生成回路1Bと同様に、駆動信号Sd1〜Sd4を駆動回路11〜14にそれぞれ出力する。さらに、駆動信号生成回路1Aは、駆動信号Sd2を過電流保護回路22Aのタイマ回路40(図6参照。)に出力するとともに、駆動信号Sd3を過電流保護回路23Aのタイマ回路40に出力する。
In FIG. 5, the drive signal generation circuit 1A generates a signal wave Sr and two carrier waves Sc1 and Sc2 as in the drive signal generation circuit 1B of FIG. 8 (FIGS. 10A and 10B). ), And drive signals Sd1 to Sd4 are generated using the signal wave Sr and the carrier waves Sc1 and Sc2. Furthermore, similarly to the drive signal generation circuit 1B, the drive signal generation circuit 1A outputs the drive signals Sd1 to Sd4 to the
図6において、過電流保護回路22Aは、図2の過電流保護回路22と比較して、タイマ回路40をさらに備えた点が異なる。図6において、タイマ回路40は、駆動信号Sd2の立ち上がりタイミングにおいて動作を開始してリセットされ、ローレベルの過電流保護回路制御信号S40を生成してスイッチSWに出力する。そして、タイマ回路40は、動作開始から所定のしきい値時間T1が経過したときにハイレベルの過電流保護回路制御信号S40を生成して、スイッチSWに出力する。ここで、しきい値時間T1は、トランジスタQ2の短絡耐量Tより大きく、かつトランジスタQ2がオンしてから次にトランジスタQ3がオンするまでの所定の期間T23より小さいように設定される。なお、トランジスタQ1〜Q4の各短絡耐量は実質的に互いに等しい。
6, the overcurrent protection circuit 22A is different from the
図6において、スイッチSWはタイマ回路40からのローレベルの過電流保護回路制御信号S40に応答して接点a側に切り換えられる一方、ハイレベルの過電流保護回路制御信号S40に応答して接点b側に切り換えられる。スイッチSWは、過電流保護回路制御信号S40に応答して、ろ波後電圧V32及び電圧Vaのうちの一方を、制御端子cを介して選択的にコンパレータ35の非反転入力端子に出力する。コンパレータ35は、スイッチSWの制御端子cから出力された電圧を過電流検出用電圧Vrと比較し、スイッチSWから出力された電圧が過電流検出用電圧Vrより大きいときは、トランジスタQ2に過電流しきい値を超えるコレクタ電流Ic2が流れたを示すハイレベルの過電流検出信号S22Aを発生する。一方、制御端子cが過電流検出用電圧Vr以下であるときは、ローレベルの過電流検出信号S22Aを生成する。過電流検出信号S22Aは駆動信号生成回路1A及び駆動回路12に出力される。なお、過電流保護回路22Aにおいて、電圧検出回路31と、フィルタ回路32とは、トランジスタQ2のオン期間のみに動作するように制御される。
In FIG. 6, the switch SW is switched to the contact a side in response to the low level overcurrent protection circuit control signal S40 from the
図5において、過電流保護回路23Aは過電流保護回路22Aと同様に構成され、トランジスタQ3に過電流しきい値を超えるコレクタ電流が流れているか否かを検出し、当該検出結果を示す過電流検出信号S23Aを生成して、駆動回路13及び駆動信号生成回路1Aに出力する。なお、過電流保護回路23Aにおいて、タイマ回路40は、駆動信号Sd3の立ち上がりタイミングにおいて動作を開始してリセットされ、ローレベルの過電流保護回路制御信号S40を生成してスイッチSWに出力する。そして、過電流保護回路23Aのタイマ回路40は、動作開始から所定のしきい値時間T2が経過したときにハイレベルの過電流保護回路制御信号S40を生成して、スイッチSWに出力する。ここで、しきい値時間T2は、トランジスタQ3の短絡耐量より大きく、かつトランジスタQ3がオンしてから次にトランジスタQ2がオンするまでの所定の期間より小さいように設定される。なお、上述したように、トランジスタQ1〜Q4の各短絡耐量は実質的に互いに等しいので、第1及び第2のしきい値時間T1,T2は互いに実質的に同一になるように設定される。駆動回路12及び13はそれぞれ、ハイレベルの過電流検出信号S22A及びS23Aに応答して、トランジスタQ2及びQ3をオフするための駆動電圧V12及びV13を生成してトランジスタQ2及びQ3の各ゲート−エミッタ間に印加する。
In FIG. 5, an overcurrent protection circuit 23A is configured in the same manner as the overcurrent protection circuit 22A, detects whether or not a collector current exceeding an overcurrent threshold value flows through the transistor Q3, and indicates the detection result. The detection signal S23A is generated and output to the
また、図5において、駆動信号生成回路1Aは、過電流検出信号S21B,S22A,S23A,S24Bに基づいて、トランジスタQ1〜Q4のうちの少なくとも1つのトランジスタに過電流が流れたとき、全てのトランジスタQ1〜Q4をオフするように駆動信号Sd1〜Sd4を生成する。これに応答して、全てのトランジスタQ1〜Q4はオフされ、過電流から保護される。
In FIG. 5, the drive
図7は、図5の電力変換装置の動作を示すタイミングチャートである。図7において、タイミングt21において、駆動信号生成回路1Aはハイレベルの駆動信号Sd2と、ローレベルの過電流保護回路制御信号Sa2とを生成する。ハイレベルの駆動信号Sd2に応答してトランジスタQ2はオンし、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2は低下し、トランジスタQ2にコレクタ電流Ic2が流れ出す。また、過電流保護回路22Aの電圧検出回路31と、フィルタ回路32と、タイマ回路40とは動作を開始し、スイッチSWは接点a側に切り換えられる。このため、タイミングt21以降、過電流保護回路22Aのコンパレータ35には、過電流保護回路22Aの制御端子cを介して、フィルタ回路32からのろ波後電圧V32が出力される。過電流保護回路22Aのフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は、時定数τで徐々に上昇する。図7の場合、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2は過電流しきい値を超えていないので、過電流保護回路22Aのフィルタ回路32からのろ波後電圧V32は過電流検出用電圧Vrを超えず、過電流検出信号S22Aの電圧レベルはローレベルのままである。
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the power conversion apparatus of FIG. In FIG. 7, at timing t21, the drive signal generation circuit 1A generates a high level drive signal Sd2 and a low level overcurrent protection circuit control signal Sa2. In response to the high level drive signal Sd2, the transistor Q2 is turned on, the collector-emitter voltage Vce2 of the transistor Q2 is lowered, and the collector current Ic2 flows out to the transistor Q2. Further, the
タイミングt21からしきい値時間T1が経過すると、タイミングt22において、過電流保護回路22Aのタイマ回路40は、ハイレベルの過電流保護回路制御信号S40を生成して過電流保護回路22AのスイッチSWに出力する。これに応答して、過電流保護回路22AのスイッチSWは接点b側に切り換えられ、過電流保護回路22Aは実質的に動作を停止してローレベルの過電流検出信号S22Aを生成する。さらに、タイミングt22から所定の期間長のデッドタイムが経過すると、タイミングt23において、駆動信号生成回路1Aはハイレベルの駆動信号Sd3を生成する。これに応答して、トランジスタQ3はオンする。
When the threshold time T1 elapses from the timing t21, at the timing t22, the
タイミングt22以降の正の半周期期間においてトランジスタQ2は常にオンしており、正の半周期期間内のタイミングt23においてトランジスタQ3がオンすると、3レベルインバータ回路2の寄生インダクタンス及び寄生キャパシタンスの影響により、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動する。しかしながら、過電流保護回路22Aは実質的に動作を停止しているので、トランジスタQ3がオンしたことに伴ってトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動しても、過電流を誤検知しない。
The transistor Q2 is always turned on in the positive half cycle period after the timing t22, and when the transistor Q3 is turned on at the timing t23 in the positive half cycle period, due to the parasitic inductance and parasitic capacitance of the three-
以上説明したように、本実施形態に係る駆動信号生成回路1Aと過電流保護回路22Aとによれば、トランジスタQ2を、トランジスタQ2のスイッチングが要因で発生する過電流から保護できる。また、トランジスタQ2が常にオンしている正の半周期期間において、過電流保護回路22Aの動作を実質的に停止させるので、他のトランジスタQ1及びQ3のスイッチングに起因してトランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間電圧Vce2が変動しても、過電流を誤検知しない。過電流保護回路22Aは、正の半周期期間において、トランジスタQ2以外のトランジスタQ1及びQ3のスイッチングに起因する過電流を検知できないが、当該過電流をトランジスタQ1,Q3の過電流保護回路21B,23Aによって検知できるので、トランジスタQ2を過電流から保護ができる。
As described above, according to the drive signal generation circuit 1A and the overcurrent protection circuit 22A according to the present embodiment, the transistor Q2 can be protected from the overcurrent generated due to the switching of the transistor Q2. Further, since the operation of the overcurrent protection circuit 22A is substantially stopped in the positive half cycle period in which the transistor Q2 is always on, the collector-emitter of the transistor Q2 is caused by the switching of the other transistors Q1 and Q3. Even if the inter-voltage Vce2 varies, the overcurrent is not erroneously detected. The overcurrent protection circuit 22A cannot detect overcurrent caused by switching of the transistors Q1 and Q3 other than the transistor Q2 during the positive half-cycle period, but the overcurrent is detected by the
また、本実施形態に係る駆動信号生成回路1Aと過電流保護回路23Aとによれば、トランジスタQ3を、トランジスタQ3のスイッチングが要因で発生する過電流から保護できる。また、トランジスタQ3が常にオンしている負の半周期期間において、過電流保護回路23Aの動作を実質的に停止させるので、他のトランジスタQ2及びQ4のスイッチングに起因してトランジスタQ3のコレクタ−エミッタ間電圧Vce3が変動しても、過電流を誤検知しない。過電流保護回路23Aは、負の半周期期間において、トランジスタQ3以外のトランジスタQ2及びQ4のスイッチングに起因する過電流を検知できないが、当該過電流をトランジスタQ2,Q4の過電流保護回路22A,24Bによって検知できるので、トランジスタQ3を過電流から保護ができる。
In addition, according to the drive signal generation circuit 1A and the overcurrent protection circuit 23A according to the present embodiment, the transistor Q3 can be protected from an overcurrent generated due to switching of the transistor Q3. Further, since the operation of the overcurrent protection circuit 23A is substantially stopped during the negative half cycle period in which the transistor Q3 is always on, the collector-emitter of the transistor Q3 is caused by the switching of the other transistors Q2 and Q4. Even if the inter-voltage Vce3 varies, the overcurrent is not erroneously detected. The overcurrent protection circuit 23A cannot detect overcurrent caused by switching of the transistors Q2 and Q4 other than the transistor Q3 in the negative half-cycle period. However, the
従って、本実施形態によれば、基本周期の半周期期間にわたって常にオンするトランジスタの過電流保護回路による過電流の誤検知を防止できる。また、従来技術に係る過電流保護回路22Bでは、フィルタ回路32の時定数τを十分に大きく設定する必要があったが、本実施形態に係る過電流保護回路22Aによれば、フィルタ回路32の時定数τをトランジスタQ2の短絡耐量T以下の任意の値に設定できる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent erroneous detection of overcurrent by the overcurrent protection circuit of the transistor that is always turned on over the half cycle period of the basic cycle. Further, in the
なお、上記各実施形態において、各トランジスタQ1〜Q4に対応して設けられる過電流保護回路を、過電流保護回路21B,22,22A,23,23A,24Bのように構成したが、本発明はこれに限られない。過電流保護回路21B,22,22A,23,23A,24Bはそれぞれ、各トランジスタの両端電圧を検出し、当該両端電圧に対して低域通過ろ波を行い、当該ろ波後電圧が所定の過電流検出用電圧を越えたとき、トランジスタに過電流が流れたことを示す過電流検出信号を生成して駆動信号生成回路1又は1Aに出力して各トランジスタQ1〜Q4を保護すればよい。
In each of the above embodiments, the overcurrent protection circuit provided corresponding to each of the transistors Q1 to Q4 is configured as an
さらに、過電流保護回路22,23はそれぞれ、駆動信号生成回路1からの過電流保護回路制御信号Sa2,Sa3に応答して、動作を実質的に停止すればよい。またさらに、過電流保護回路22Aは、トランジスタQ2がオンしてから所定の第1のしきい値時間T1が経過したとき、当該過電流保護回路22Aの動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えればよく、過電流保護回路23Aは、トランジスタQ3がオンしてから所定の第2のしきい値時間T2が経過したとき、当該過電流保護回路23Aの動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えればよい。ここで、第1のしきい値時間T1は、トランジスタQ2の短絡耐量より大きく、かつトランジスタQ2がオンしてから次にトランジスタQ3がオンするまでの期間より小さいように設定され、上記第2のしきい値時間T2は、トランジスタQ3の短絡耐量より大きく、かつトランジスタQ3がオンしてから次にトランジスタQ2子がオンするまでの期間より小さいように設定される。なお、一般に、第1及び第2のしきい値時間T1,T2は互いに実質的に同一になるように設定される。
Further, the
また、上記各実施形態に係る電力変換装置は3レベルインバータ回路2を備えたが、本発明はこれに限られず、4レベル以上のマルチレベルインバータ回路を備えてもよい。
Moreover, although the power converter device which concerns on each said embodiment was provided with the 3
以上説明したように、第1の発明に係る過電流保護装置及び当該過電流保護装置を備えた電力変換装置によれば、駆動信号生成回路は、信号波が基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされる半導体素子に対応して設けられた過電流保護回路の動作を実質的に停止するように制御するので、マルチレベルインバータ回路の各半導体素子の過電流の誤検知を防止できる。 As described above, according to the overcurrent protection device according to the first invention and the power conversion device including the overcurrent protection device, the drive signal generation circuit detects the timing at which the signal wave becomes the reference level, The multi-level inverter is controlled so as to substantially stop the operation of the overcurrent protection circuit provided corresponding to the semiconductor element that is always turned on during the half period of the basic period from the detected timing. It is possible to prevent erroneous detection of overcurrent of each semiconductor element of the circuit.
また、第2の発明に係る過電流保護装置及び当該過電流保護装置を備えた電力変換装置によれば、第2及び第3の半導体素子にそれぞれ設けられた各過電流保護回路は、当該過電流保護回路に設けられた半導体素子がオンしてから、当該半導体素子の短絡耐量より大きくかつ当該半導体素子がオンした後第2及び第3の半導体素子のうちの他方の半導体素子がオンするまでの期間より小さいように設定されたしきい値時間が経過したとき、当該過電流保護回路の動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えたので、マルチレベルインバータ回路の各半導体素子の過電流の誤検知を防止できる。 According to the overcurrent protection device and the power conversion device including the overcurrent protection device according to the second invention, each overcurrent protection circuit provided in each of the second and third semiconductor elements includes the overcurrent protection circuit. After the semiconductor element provided in the current protection circuit is turned on, until the other semiconductor element of the second and third semiconductor elements is turned on after the semiconductor element is turned on, which is greater than the short-circuit tolerance of the semiconductor element. When a threshold time set to be smaller than the period of time elapses, a timer circuit that substantially stops the operation of the overcurrent protection circuit is provided, so that the overcurrent of each semiconductor element of the multilevel inverter circuit is reduced. False detection can be prevented.
1,1A,1B…駆動信号生成回路、
2…3レベルインバータ回路、
11〜14…駆動回路、
21B,22,22A,22B,23,23A,23B,24B…過電流保護回路、
31…電圧検出回路、
32…フィルタ回路、
35…コンパレータ、
40…タイマ回路、
SW…スイッチ。
1, 1A, 1B... Drive signal generation circuit,
2 ... 3-level inverter circuit,
11-14 ... Driving circuit,
21B, 22, 22A, 22B, 23, 23A, 23B, 24B ... overcurrent protection circuit,
31 ... Voltage detection circuit,
32. Filter circuit,
35 ... Comparator,
40. Timer circuit,
SW: Switch.
Claims (3)
上記第1乃至第4の半導体素子にそれぞれ逆並列に接続された第1乃至第4の還流ダイオードと、
上記2個の直流電源の接続点から上記第1及び第2の半導体素子の接続点に接続された第1のクランプダイオードと、
上記第3及び第4の半導体素子の接続点から上記2個の直流電源の接続点に接続された第2のクランプダイオードとを備えたマルチレベルインバータ回路のための過電流保護装置において、
所定の基準レベル及び所定の基本周期を有する信号波を、上記基準レベルに対して所定の正の直流バイアス及び所定の負のバイアスをそれぞれ有する第1及び第2のキャリア波のうちの一方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第1及び第3の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第1及び第3の駆動信号を生成して第1及び第3の半導体素子にそれぞれ出力し、上記信号波を上記第1及び第2のキャリア波のうちの他方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第2及び第4の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第2及び第4の駆動信号を生成して第2及び第4の半導体素子にそれぞれ出力する駆動信号生成回路と、
上記各半導体素子に対応して設けられ、上記各半導体素子の両端電圧を検出し、当該両端電圧に対して低域通過ろ波を行い、当該ろ波後電圧が所定の過電流検出用電圧を越えたとき、上記各半導体素子に過電流が流れたことを示す過電流検出信号を生成して上記駆動信号生成回路に出力して上記各半導体素子を保護する4個の過電流保護回路とを備え、
上記駆動信号生成回路は、上記信号波が上記基準レベルとなるタイミングを検出し、当該検出したタイミングから上記基本周期の半分の期間にわたって、当該期間において常にオンされる半導体素子に対応して設けられた過電流保護回路の動作を実質的に停止するように制御することを特徴とする過電流保護装置。 A first, a second, a third and a fourth semiconductor element connected in series with each other between a positive potential and a negative potential of two DC power supplies connected in series with each other;
First to fourth freewheeling diodes connected in antiparallel to the first to fourth semiconductor elements, respectively;
A first clamp diode connected from a connection point of the two DC power sources to a connection point of the first and second semiconductor elements;
In an overcurrent protection device for a multi-level inverter circuit comprising a second clamp diode connected from a connection point of the third and fourth semiconductor elements to a connection point of the two DC power supplies,
A signal wave having a predetermined reference level and a predetermined basic period is converted into one of first and second carrier waves each having a predetermined positive DC bias and a predetermined negative bias with respect to the reference level. Compared with the wave, based on the comparison result, first and third drive signals for driving on and off the first and third semiconductor elements are generated, and the first and third semiconductor elements are respectively generated. For outputting and comparing the signal wave with the other carrier wave of the first and second carrier waves and driving the second and fourth semiconductor elements on and off based on the comparison result, respectively. A drive signal generation circuit that generates second and fourth drive signals and outputs the second and fourth drive signals to the second and fourth semiconductor elements, respectively;
Provided corresponding to each of the semiconductor elements, the voltage across the semiconductor elements is detected, low-pass filtering is performed on the voltage across the semiconductor elements, and the filtered voltage is set to a predetermined overcurrent detection voltage. Four overcurrent protection circuits for generating an overcurrent detection signal indicating that an overcurrent has passed through each of the semiconductor elements and outputting the detected signal to the drive signal generation circuit to protect the semiconductor elements. Prepared,
The drive signal generation circuit is provided corresponding to a semiconductor element that is always turned on in the period from the detected timing to a half period of the basic period from the detected timing when the signal wave reaches the reference level. An overcurrent protection device that controls the operation of the overcurrent protection circuit to substantially stop.
上記第1乃至第4の半導体素子にそれぞれ逆並列に接続された第1乃至第4の還流ダイオードと、
上記2個の直流電源の接続点から上記第1及び第2の半導体素子の接続点に接続された第1のクランプダイオードと、
上記第3及び第4の半導体素子の接続点から上記2個の直流電源の接続点に接続された第2のクランプダイオードとを備えたマルチレベルインバータ回路のための過電流保護装置において、
所定の基準レベル及び所定の基本周期を有する信号波を、上記基準レベルに対して所定の正の直流バイアス及び所定の負のバイアスをそれぞれ有する第1及び第2のキャリア波のうちの一方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第1及び第3の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第1及び第3の駆動信号を生成して第1及び第3の半導体素子にそれぞれ出力し、上記信号波を上記第1及び第2のキャリア波のうちの他方のキャリア波と比較して、当該比較結果に基づいて上記第2及び第4の半導体素子をそれぞれオンオフ駆動するための第2及び第4の駆動信号を生成して第2及び第4の半導体素子にそれぞれ出力する駆動信号生成回路と、
上記各半導体素子に対応して設けられ、上記各半導体素子の両端電圧を検出し、当該両端電圧に対して低域通過ろ波を行い、当該ろ波後電圧が所定の過電流検出用電圧を越えたとき、上記各半導体素子に過電流が流れたことを示す過電流検出信号を生成して上記駆動信号生成回路に出力して上記各半導体素子を保護する4個の過電流保護回路とを備え、
上記4個の過電流保護回路のうち、上記第2及び第3の半導体素子にそれぞれ設けられた各過電流保護回路は、当該過電流保護回路に設けられた半導体素子がオンしてから、当該半導体素子の短絡耐量より大きくかつ当該半導体素子がオンした後上記第2及び第3の半導体素子のうちの他方の半導体素子がオンするまでの期間より小さいように設定されたしきい値時間が経過したとき、当該過電流保護回路の動作を実質的に停止させるタイマ回路を備えたことを特徴とする過電流保護装置。 A first, a second, a third and a fourth semiconductor element connected in series with each other between a positive potential and a negative potential of two DC power supplies connected in series with each other;
First to fourth freewheeling diodes connected in antiparallel to the first to fourth semiconductor elements, respectively;
A first clamp diode connected from a connection point of the two DC power sources to a connection point of the first and second semiconductor elements;
In an overcurrent protection device for a multi-level inverter circuit comprising a second clamp diode connected from a connection point of the third and fourth semiconductor elements to a connection point of the two DC power supplies,
A signal wave having a predetermined reference level and a predetermined basic period is converted into one of first and second carrier waves each having a predetermined positive DC bias and a predetermined negative bias with respect to the reference level. Compared with the wave, based on the comparison result, first and third drive signals for driving on and off the first and third semiconductor elements are generated, and the first and third semiconductor elements are respectively generated. For outputting and comparing the signal wave with the other carrier wave of the first and second carrier waves and driving the second and fourth semiconductor elements on and off based on the comparison result, respectively. A drive signal generation circuit that generates second and fourth drive signals and outputs the second and fourth drive signals to the second and fourth semiconductor elements, respectively;
Provided corresponding to each of the semiconductor elements, the voltage across the semiconductor elements is detected, low-pass filtering is performed on the voltage across the semiconductor elements, and the filtered voltage is set to a predetermined overcurrent detection voltage. Four overcurrent protection circuits for generating an overcurrent detection signal indicating that an overcurrent has passed through each of the semiconductor elements and outputting the detected signal to the drive signal generation circuit to protect the semiconductor elements. Prepared,
Of the four overcurrent protection circuits, each overcurrent protection circuit provided in each of the second and third semiconductor elements is turned on after the semiconductor element provided in the overcurrent protection circuit is turned on. A threshold time set to be greater than the short-circuit withstand capability of the semiconductor element and smaller than the period from when the semiconductor element is turned on until the other one of the second and third semiconductor elements is turned on. And a timer circuit for substantially stopping the operation of the overcurrent protection circuit.
請求項1又は2記載の過電流保護装置とを備えたことを特徴とする電力変換装置。 The multi-level inverter circuit;
A power conversion device comprising the overcurrent protection device according to claim 1.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011288495A JP5775446B2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Overcurrent protection device and power conversion device |
PCT/JP2012/079621 WO2013099462A1 (en) | 2011-12-28 | 2012-11-15 | Overcurrent protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011288495A JP5775446B2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Overcurrent protection device and power conversion device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013138567A JP2013138567A (en) | 2013-07-11 |
JP5775446B2 true JP5775446B2 (en) | 2015-09-09 |
Family
ID=48696961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011288495A Active JP5775446B2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Overcurrent protection device and power conversion device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5775446B2 (en) |
WO (1) | WO2013099462A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10164854A (en) * | 1996-11-27 | 1998-06-19 | Hitachi Ltd | Power converter |
JP2006271042A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Multilevel inverter |
JP5226183B2 (en) * | 2006-01-10 | 2013-07-03 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Multi-level power converter |
-
2011
- 2011-12-28 JP JP2011288495A patent/JP5775446B2/en active Active
-
2012
- 2012-11-15 WO PCT/JP2012/079621 patent/WO2013099462A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013138567A (en) | 2013-07-11 |
WO2013099462A1 (en) | 2013-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5157292B2 (en) | 3-level inverter control system | |
JP6040582B2 (en) | Protection control method for multi-level power conversion circuit | |
JP5487746B2 (en) | IGBT overcurrent protection circuit with reverse breakdown voltage | |
JP5369922B2 (en) | 3-level power converter | |
CN109769404B (en) | System interconnection inverter device and method for operating the same | |
JPH10327585A (en) | Power converter | |
JP5515386B2 (en) | Snubber circuit for three-level power converter | |
US9531298B2 (en) | Inverter device | |
JP5739734B2 (en) | Power converter | |
US11522467B2 (en) | Inverter circuit | |
US9667129B2 (en) | Power conversion device with overcurrent protection | |
JP6789197B2 (en) | Power converter | |
JP2014217151A (en) | Power conversion device and overcurrent protection method for the same | |
JP6573198B2 (en) | Power converter | |
JP2010259313A (en) | Power conversion system | |
JP5488161B2 (en) | Power converter | |
JP2002262580A (en) | Inverter circuit | |
JP5775446B2 (en) | Overcurrent protection device and power conversion device | |
JP2013158093A (en) | Three-level power conversion device | |
JPWO2018203422A1 (en) | Semiconductor device driving apparatus and power conversion apparatus | |
US9343995B2 (en) | Power conversion device | |
JP2013236482A (en) | Inverter device, power conversion device, and distribution power-supply system | |
JP2016127677A (en) | Power converter | |
JP2005012913A (en) | Power converter | |
WO2020213317A1 (en) | Power conversion device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140919 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5775446 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |