JP5840325B1

JP5840325B1 - 電力遮断装置

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Publication number: JP5840325B1
Application number: JP2015515740A
Authority: JP
Inventors: 正孝家田; 佐野　修也; 修也佐野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: KR101775302B1; TW201537199A; DE112014006371T5; US9640980B2; JPWO2015145610A1; US20160336735A1; KR20160104080A; CN106104950A; WO2015145610A1; CN106104950B; TWI550297B

Abstract

電力遮断装置は、負荷に接続された出力端子と、電源と出力端子との間に並列に接続された複数の遮断回路と、複数の遮断回路のそれぞれを制御する制御装置と、を備える。複数の遮断回路の各々は、電源と中間ノードとの間に接続され制御装置から出力される遮断信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチ素子と、中間ノードから出力端子への方向が順方向となるように接続された整流素子と、を有する。制御装置は、複数の遮断回路を順番に診断対象回路に設定する。制御装置は、その診断対象回路のスイッチ素子がＯＦＦするように、複数の遮断回路の各々に出力する遮断信号を設定する。更に、制御装置は、診断対象回路の中間ノードの電圧に基づいて、診断対象回路に異常が発生しているか否かを判定する。

Description

本発明は、電力遮断装置に関する。

近年、モータなどの電気機器が広く普及するに伴い、電気機器の異常動作が重大事故につながる可能性がますます増大しており、事故のリスクをできる限り小さくすることが求められている。これらのリスクを許容範囲内に収めるために、国際規格が定められている。電気機器に関する規格としてＩＥＣ６１５０８が定められ、モータなどの駆動機器に関する規格としてＩＥＣ６１８００−５−２が定められている。

ＩＥＣ６１８００−５−２で定められている安全機能として、安全トルクオフ機能（ＳＴＯ）がある。安全トルクオフ機能では、外部から遮断指令を受け取った場合に、モータへの電力供給を遮断し、モータの動作を停止させる。モータに限らず、必要な場合に確実に電力供給を遮断できるということは、安全の上で重要な機能である。そのためには、電力供給を遮断する電力遮断装置が正常に動作するか否かを定期的に“診断”することが重要である。

特許文献１は、運転状態において遮断装置に異常がないかどうかを監視する技術を開示している。より詳細には、遮断装置は、ゲート信号によって、制御装置からブリッジ回路へ供給されるＰＷＭ信号を遮断する。監視装置は、テスト信号を発生して、遮断装置を診断する。切替回路は、テスト信号と外部からの遮断信号とを切り替える。遅延回路は、切替回路の出力信号の変化点から設定時間経過後に該出力信号の通過を許可する。その遅延回路への入力信号は、フィードバック信号として監視装置にフィードバックされる。監視装置は、遮断装置に対して、遅延時間よりも短い間隔のテスト信号を出力し、フィードバック信号がテスト信号と一致するか否かを判定する。

特開２０１１−１８２５３５号公報

上述の通り、電力供給を遮断する電力遮断装置が正常に動作するか否かを定期的に診断することは、安全確保の観点から重要である。しかしながら、診断の際に電力遮断装置が正常であれば、負荷への電力供給が遮断されてしまい、負荷の動作が停止してしまう。すなわち、診断の代償に、生産性が低下してしまう。

本発明の１つの目的は、負荷への電力供給を停止することなく、電力遮断装置が正常に動作するか否かを診断することができる技術を提供することにある。

本発明の１つの観点において、電力遮断装置が提供される。その電力遮断装置は、負荷に接続された出力端子と、電源と出力端子との間に並列に接続された複数の遮断回路と、複数の遮断回路のそれぞれを制御する制御装置と、を備える。複数の遮断回路の各々は、電源と中間ノードとの間に接続され制御装置から出力される遮断信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチ素子と、中間ノードから出力端子への方向が順方向となるように接続された整流素子と、を有する。制御装置は、複数の遮断回路を順番に診断対象回路に設定する。制御装置は、その診断対象回路のスイッチ素子がＯＦＦするように、複数の遮断回路の各々に出力する遮断信号を設定する。更に、制御装置は、診断対象回路の中間ノードの電圧に基づいて、診断対象回路に異常が発生しているか否かを判定する。

本発明によれば、負荷への電力供給を停止することなく、電力遮断装置が正常に動作するか否かを診断することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る電力遮断装置の構成例を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る電力遮断装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図３は、本発明の実施の形態１に係る電力遮断装置の動作の他の例を示すタイミングチャートである。図４は、本発明の実施の形態１に係る電力遮断装置の診断方法を要約的に示すフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態２に係る電力遮断装置の制御装置の構成例を示すブロック図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る電力遮断装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図７は、本発明の実施の形態２における負荷の一例を示すブロック図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力遮断装置１の構成例を示すブロック図である。電力遮断装置１は、電源と負荷３０との間に設けられており、電源から負荷３０への電力供給を制御する機能を有している。特に、電力遮断装置１は、負荷３０への電力供給を必要に応じて遮断することができる機能を有している。

より詳細には、電力遮断装置１は、出力端子ＯＵＴ、複数の遮断回路１０、及び制御装置２０を備えている。出力端子ＯＵＴは、負荷３０に接続される。

複数の遮断回路１０は、電源と出力端子ＯＵＴとの間に並列に接続されている。図１に示される例では、２つの遮断回路１０、すなわち第１遮断回路１０−１及び第２遮断回路１０−２が示されている。各々の遮断回路１０は、後述される制御装置２０からの遮断信号に従って、電源から出力端子ＯＵＴへの電力の通過を許可あるいは禁止（遮断）する。

より詳細には、各々の遮断回路１０は、電源と出力端子ＯＵＴとの間に直列に接続されたスイッチ素子１１及び整流素子１２を備えている。

例えば、第１遮断回路１０−１では、第１スイッチ素子１１−１が電源と第１中間ノードＮ１との間に接続されており、第１整流素子１２−１が第１中間ノードＮ１と出力端子ＯＵＴとの間に接続されている。第１スイッチ素子１１−１は、制御装置２０から出力される第１遮断信号ＳＷ１によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第１遮断信号ＳＷ１がＯＮの場合、第１スイッチ素子１１−１はＯＮし、電力の通過を許可する。一方、第１遮断信号ＳＷ１がＯＦＦの場合、第１スイッチ素子１１−１はＯＦＦし、電力の通過を遮断する。第１整流素子１２−１は、第１中間ノードＮ１から出力端子ＯＵＴへの方向が順方向となるように接続されている。

同様に、第２遮断回路１０−２では、第２スイッチ素子１１−２が電源と第２中間ノードＮ２との間に接続されており、第２整流素子１２−２が第２中間ノードＮ２と出力端子ＯＵＴとの間に接続されている。第２スイッチ素子１１−２は、制御装置２０から出力される第２遮断信号ＳＷ２によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第２遮断信号ＳＷ２がＯＮの場合、第２スイッチ素子１１−２はＯＮし、電力の通過を許可する。一方、第２遮断信号ＳＷ２がＯＦＦの場合、第２スイッチ素子１１−２はＯＦＦし、電力の通過を遮断する。第２整流素子１２−２は、第２中間ノードＮ２から出力端子ＯＵＴへの方向が順方向となるように接続されている。

制御装置２０は、例えばマイクロコンピュータにより実現される。この制御装置２０は、複数の遮断回路１０のそれぞれを別々に制御する。具体的には、制御装置２０は、上述の第１遮断信号ＳＷ１を用いて第１遮断回路１０−１の動作を制御する。また、制御装置２０は、上述の第２遮断信号ＳＷ２を用いて第２遮断回路１０−２の動作を制御する。

また、制御装置２０には、第１中間ノードＮ１の電圧である第１フィードバック信号ＦＢ１、及び第２中間ノードＮ２の電圧である第２フィードバック信号ＦＢ２が入力される。後述されるように、制御装置２０は、これら第１フィードバック信号ＦＢ１及び第２フィードバック信号ＦＢ２を監視することにより、各遮断回路１０の異常を検出することができる。異常を検出した場合、制御装置２０は、エラー信号ＥＲＲを出力する。

通常動作時、制御装置２０は、全ての遮断回路１０に電力を通過させる。非常時等、負荷３０への電力供給を停止させたい場合、制御装置２０は、全ての遮断回路１０において電力の通過を遮断させる。この時、いずれかの遮断回路１０が故障していると、負荷３０への電力供給が停止せず、継続してしまう。安全性を確保するためには、各遮断回路１０が正常に動作するか否かを任意のタイミングで“診断”することが好ましい。

図２を参照して、図１で示された第１遮断回路１０−１及び第２遮断回路１０−２の診断について説明する。図２には、第１遮断信号ＳＷ１、第２遮断信号ＳＷ２、第１フィードバック信号ＦＢ１、第２フィードバック信号ＦＢ２、出力端子ＯＵＴの電圧である出力電圧ＶＯＵＴ、及びエラー信号ＥＲＲが示されている。

期間Ｐ０において、電力遮断装置１はパワーＯＦＦしており、各回路は動作停止している。その後、電力遮断装置１はパワーＯＮする。

期間Ｐ１は、通常動作期間である。制御装置２０は、第１遮断信号ＳＷ１と第２遮断信号ＳＷ２の両方をＯＮする（ＳＷ１＝Ｈｉｇｈ，ＳＷ２＝Ｈｉｇｈ）。その結果、第１スイッチ素子１１−１及び第２スイッチ素子１１−２は共にＯＮし、第１フィードバック信号ＦＢ１及び第２フィードバック信号ＦＢ２は共に電源電圧レベルとなる（ＦＢ１＝Ｈｉｇｈ，ＦＢ２＝Ｈｉｇｈ）。そして、負荷３０に電力が供給され（ＶＯＵＴ＝Ｈｉｇｈ）、負荷３０が動作する。

続く期間Ｐ２は、第１遮断回路１０−１を診断するための期間である。制御装置２０は、第１遮断回路１０−１を“診断対象回路”として設定する。具体的には、制御装置２０は、第１遮断回路１０−１の第１スイッチ素子１１−１をＯＦＦするために、第１遮断信号ＳＷ１をＯＦＦする（ＳＷ１＝Ｌｏｗ）。

第１スイッチ素子１１−１が正常にＯＦＦすれば、第１中間ノードＮ１と電源との間の電気的接続は切断され、図２に示されるように、第１フィードバック信号ＦＢ１はＬｏｗレベルとなることが期待される。従って、制御装置２０は、期間Ｐ２において第１フィードバック信号ＦＢ１を監視することによって、第１遮断回路１０−１が正常に動作するか否か（言い換えれば、第１遮断回路１０−１に異常が発生しているか否か）を判定することができる。

ここで、期間Ｐ２における第２遮断回路１０−２の状態は、通常動作期間での状態のままであることに留意されたい。すなわち、第２遮断回路１０−２を通して、電源から負荷３０への電力供給は継続している（ＶＯＵＴ＝Ｈｉｇｈ）。これは、負荷３０への電力供給を停止することなく、第１遮断回路１０−１の診断が可能であることを意味する。このとき、第１整流素子１２−１は、出力端子ＯＵＴから第１中間ノードＮ１に電力が回り込み、第１遮断回路１０−１の診断に影響を与えることを防ぐ役割を果たしている。

第１フィードバック信号ＦＢ１が期待値であるＬｏｗレベルに変化すれば、制御装置２０は、第１遮断回路１０−１は正常であると判定する。一方、第１フィードバック信号ＦＢ１がＨｉｇｈレベルのままであれば、制御装置２０は、第１遮断回路１０−１に異常が発生していると判定する。図２に示される例では、第１遮断回路１０−１は正常である。この場合、制御装置２０は、第１遮断回路１０−１を通常動作に戻し、電力供給を再開させる。

続く期間Ｐ３は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。

続く期間Ｐ４は、第２遮断回路１０−２を診断するための期間である。制御装置２０は、第２遮断回路１０−２を“診断対象回路”として設定する。具体的には、制御装置２０は、第２遮断回路１０−２の第２スイッチ素子１１−２をＯＦＦするために、第２遮断信号ＳＷ２をＯＦＦする（ＳＷ２＝Ｌｏｗ）。

第２スイッチ素子１１−２が正常にＯＦＦすれば、第２中間ノードＮ２と電源との間の電気的接続は切断され、図２に示されるように、第２フィードバック信号ＦＢ２はＬｏｗレベルとなることが期待される。従って、制御装置２０は、期間Ｐ４において第２フィードバック信号ＦＢ２を監視することによって、第２遮断回路１０−２が正常に動作するか否か（言い換えれば、第２遮断回路１０−２に異常が発生しているか否か）を判定することができる。

ここで、期間Ｐ４における第１遮断回路１０−１の状態は、通常動作期間での状態のままであることに留意されたい。すなわち、第１遮断回路１０−１を通して、電源から負荷３０への電力供給は継続している（ＶＯＵＴ＝Ｈｉｇｈ）。これは、負荷３０への電力供給を停止することなく、第２遮断回路１０−２の診断が可能であることを意味する。このとき、第２整流素子１２−２は、出力端子ＯＵＴから第２中間ノードＮ２に電力が回り込み、第２遮断回路１０−２の診断に影響を与えることを防ぐ役割を果たしている。

第２フィードバック信号ＦＢ２が期待値であるＬｏｗレベルに変化すれば、制御装置２０は、第２遮断回路１０−２は正常であると判定する。一方、第２フィードバック信号ＦＢ２がＨｉｇｈレベルのままであれば、制御装置２０は、第２遮断回路１０−２に異常が発生していると判定する。図２に示される例では、第２遮断回路１０−２は正常である。この場合、制御装置２０は、第２遮断回路１０−２を通常動作に戻し、電力供給を再開させる。

続く期間Ｐ５は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。続く期間Ｐ６は、第１遮断回路１０−１を診断するための期間であり、上述の期間Ｐ２と同じである。続く期間Ｐ７は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。続く期間Ｐ８は、第２遮断回路１０−２を診断するための期間であり、上述の期間Ｐ４と同じである。続く期間Ｐ９は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。

このように、制御装置２０は、第１遮断信号ＳＷ１と第２遮断信号ＳＷ２を交互にＯＮ／ＯＦＦすることによって、第１遮断回路１０−１と第２遮断回路１０−２を交互に診断対象回路に設定する。すなわち、制御装置２０は、複数の遮断回路１０を順番に診断対象回路に設定する。これにより、負荷３０への電力供給を停止することなく、診断対象回路の診断を実施することが可能である。

次に、診断対象回路に異常が発生している場合を説明する。図３は、一例として、第２遮断回路１０−２に異常が発生した場合を示している。期間Ｐ１０は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。続く期間Ｐ１１は、第１遮断回路１０−１を診断するための期間であり、上述の期間Ｐ２と同じである。続く期間Ｐ１２は、通常動作期間であり、上述の期間Ｐ１と同じである。

続く期間Ｐ１３は、第２遮断回路１０−２を診断するための期間である。制御装置２０は、第２遮断回路１０−２を“診断対象回路”として設定し、第２遮断信号ＳＷ２をＯＦＦする（ＳＷ２＝Ｌｏｗ）。しかしながら、第２フィードバック信号ＦＢ２はＨｉｇｈレベルのままである。従って、制御装置２０は、第２遮断回路１０−２に異常が発生していると判定する。この場合、制御装置２０は、エラー信号ＥＲＲを出力し（ＥＲＲ＝Ｈｉｇｈ）、オペレータに異常検出を通知する。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、複数の遮断回路１０をそれぞれ個別に診断することが可能である。いずれかの遮断回路１０が診断対象回路に設定されている間、その他の遮断回路１０は通常動作している。従って、負荷３０への電力供給を停止することなく、診断対象回路の診断を実施することが可能である。

尚、電力遮断装置１の信頼性を継続的に確保するためには、診断を定期的に実施することが好適である。すなわち、制御装置２０は、複数の遮断回路１０のそれぞれを、定期的に、診断対象回路に設定することが好適である。

図４は、本実施の形態に係る診断方法を要約的に示すフローチャートである。制御装置２０は、診断タイミングまで通常動作を継続する（ステップＳ１；Ｎｏ）。診断タイミングになると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御装置２０は、複数の遮断回路１０の中から診断対象回路を選択する（ステップＳ２）。例えば、制御装置２０は、複数の遮断回路１０を、順番に、診断対象回路として選択する。

続いて、制御装置２０は、診断対象回路における電力通過を停止させる。具体的には、制御装置２０は、診断対象回路のスイッチ素子１１をＯＦＦする（ステップＳ３）。そして、制御装置２０は、診断対象回路の中間ノードの電圧に基づいて、診断対象回路に異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４）。

診断対象回路における異常を検出しない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御装置２０は、診断対象回路を通常動作に戻し、電力通過を再開させる（ステップＳ５）。一方、診断対象回路における異常を検出した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、制御装置２０は、エラー信号ＥＲＲを出力する（ステップＳ６）。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、複数の遮断回路１０が並列に設けられる。また、それら複数の遮断回路１０を個別に診断することが可能である。いずれかの遮断回路１０が診断対象回路に設定されている間、その他の遮断回路１０は通常動作している。従って、負荷３０への電力供給を停止することなく、診断対象回路の診断を実施することが可能である。すなわち、負荷３０に対して電力を安定的に供給しつつ、電力遮断装置１の信頼性を確保することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、複数の遮断回路１０を順番にＯＦＦするだけでよく、そのＯＦＦ期間を厳密に制御する必要はない。すなわち、診断のために遮断信号ＳＷ１，ＳＷ２のＯＦＦ期間を厳密に制御する必要はない。このことは、回路設計の容易さ及び製造コストの低減の観点から好ましい。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、制御装置２０の具体例を説明する。図５は、本実施の形態に係る制御装置２０の構成例を示すブロック図である。また、図６は、本実施の形態における電力遮断装置１の動作例を示すタイミングチャートである。

制御装置２０は、遮断信号生成部２１、パルス生成部２２、第１合成部２３−１、第２合成部２３−２、及び監視部２４といった機能ブロックを備えている。これら機能ブロックは、例えば、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより実現される。あるいは、これら機能ブロックは、電気回路で実現されてもよい。

遮断信号生成部２１は、外部からの入力（図示せず）に従って、共通遮断信号ＳＷを生成する。図６に示されるように、負荷３０の駆動運転中、共通遮断信号ＳＷはＨｉｇｈに設定される。一方、負荷３０への電力供給を遮断する場合、共通遮断信号ＳＷはＬｏｗに設定される。

パルス生成部２２は、第１信号ＳＰ１を第１合成部２３−１に出力し、第２信号ＳＰ２を第２合成部２３−２に出力する。通常動作期間において、第１信号ＳＰ１及び第２信号ＳＰ２は共にＨｉｇｈレベルである。

第１遮断回路１０−１を“診断対象回路”に設定する場合、パルス生成部２２は、図６に示されるように、第１信号ＳＰ１を一定期間Ｌｏｗレベルに設定する。すなわち、パルス生成部２２は、Ｌｏｗレベルの第１パルス信号ＰＬ１を発生させ、その第１パルス信号ＰＬ１を第１信号ＳＰ１として出力する。第１パルス信号ＰＬ１は、第１遮断回路１０−１を“診断対象回路”に設定するためのテストパルスであると言える。

同様に、第２遮断回路１０−２を“診断対象回路”に設定する場合、パルス生成部２２は、図６に示されるように、第２信号ＳＰ２を一定期間Ｌｏｗレベルに設定する。すなわち、パルス生成部２２は、Ｌｏｗレベルの第２パルス信号ＰＬ２を発生させ、その第２パルス信号ＰＬ２を第２信号ＳＰ２として出力する。第２パルス信号ＰＬ２は、第２遮断回路１０−２を“診断対象回路”に設定するためのテストパルスであると言える。

尚、図６に示されるように、パルス生成部２２は、第１パルス信号ＰＬ１と第２パルス信号ＰＬ２を、互いに異なるタイミングで、交互に生成する。

第１合成部２３−１は、遮断信号生成部２１から出力される共通遮断信号ＳＷと、パルス生成部２２から出力される第１信号ＳＰ１を受け取る。そして、第１合成部２３−１は、それら共通遮断信号ＳＷと第１信号ＳＰ１に基づいて、第１遮断回路１０−１を制御するための第１遮断信号ＳＷ１を生成する。

具体的には、上述の第１パルス信号ＰＬ１が入力されない間、すなわち、第１信号ＳＰ１がＨｉｇｈレベルの間、第１合成部２３−１は、共通遮断信号ＳＷをそのまま第１遮断信号ＳＷ１として出力する。一方、第１パルス信号ＰＬ１が入力されている間、すなわち、第１信号ＳＰ１がＬｏｗレベルの間、第１合成部２３−１は、共通遮断信号ＳＷに依らず、第１遮断信号ＳＷ１をＯＦＦする（ＳＷ１＝Ｌｏｗ）。

このような第１合成部２３−１の機能は、例えば、ＡＮＤゲートにより実現可能である。この場合、第１合成部２３−１は、共通遮断信号ＳＷと第１信号ＳＰ１の論理積を、第１遮断信号ＳＷ１として出力する。簡単な構成で第１合成部２３−１を実現することができ、好適である。

第２合成部２３−２は、遮断信号生成部２１から出力される共通遮断信号ＳＷと、パルス生成部２２から出力される第２信号ＳＰ２を受け取る。そして、第２合成部２３−２は、それら共通遮断信号ＳＷと第２信号ＳＰ２に基づいて、第２遮断回路１０−２を制御するための第２遮断信号ＳＷ２を生成する。

具体的には、上述の第２パルス信号ＰＬ２が入力されない間、すなわち、第２信号ＳＰ２がＨｉｇｈレベルの間、第２合成部２３−２は、共通遮断信号ＳＷをそのまま第２遮断信号ＳＷ２として出力する。一方、第２パルス信号ＰＬ２が入力されている間、すなわち、第２信号ＳＰ２がＬｏｗレベルの間、第２合成部２３−２は、共通遮断信号ＳＷに依らず、第２遮断信号ＳＷ２をＯＦＦする（ＳＷ２＝Ｌｏｗ）。

このような第２合成部２３−２の機能は、例えば、ＡＮＤゲートにより実現可能である。この場合、第２合成部２３−２は、共通遮断信号ＳＷと第２信号ＳＰ２の論理積を、第２遮断信号ＳＷ２として出力する。簡単な構成で第２合成部２３−２を実現することができ、好適である。

監視部２４は、遮断信号生成部２１から出力される共通遮断信号ＳＷ、パルス生成部２２から出力される第１信号ＳＰ１、第２信号ＳＰ２、第１遮断回路１０−１からの第１フィードバック信号ＦＢ１、及び第２遮断回路１０−２からの第２フィードバック信号ＦＢ２を受け取る。そして、監視部２４は、これら受け取った信号に基づいて、電力遮断装置１が正常か否かを監視する。

例えば、第１遮断回路１０−１が診断対象回路である場合、第１信号ＳＰ１として第１パルス信号ＰＬ１が出力されており、第１信号ＳＰ１はＬｏｗレベルである。この場合、第１遮断信号ＳＷ１もＬｏｗレベルとなり、第１遮断回路１０−１が正常であれば、第１フィードバック信号ＦＢ１もＬｏｗレベルとなる。従って、監視部２４は、第１信号ＳＰ１（すなわち第１パルス信号ＰＬ１）と第１フィードバック信号ＦＢ１とを照合することによって、第１遮断回路１０−１に異常が発生しているか否かを判定することができる。第１遮断回路１０−１に異常が発生している場合、監視部２４は、エラー信号ＥＲＲを出力する。

同様に、第２遮断回路１０−２が診断対象回路である場合、第２信号ＳＰ２として第２パルス信号ＰＬ２が出力されており、第２信号ＳＰ２はＬｏｗレベルである。この場合、第２遮断信号ＳＷ２もＬｏｗレベルとなり、第２遮断回路１０−２が正常であれば、第２フィードバック信号ＦＢ２もＬｏｗレベルとなる。従って、監視部２４は、第２信号ＳＰ２（すなわち第２パルス信号ＰＬ２）と第２フィードバック信号ＦＢ２とを照合することによって、第２遮断回路１０−２に異常が発生しているか否かを判定することができる。第２遮断回路１０−２に異常が発生している場合、監視部２４は、エラー信号ＥＲＲを出力する。

このようにして、制御装置２０の機能が実現される。

図７は、本実施の形態における負荷３０の一例を示すブロック図である。本例において、負荷３０は、モータ駆動装置であり、制御装置３１、ブリッジ回路３２、及びモータ３３を備えている。制御装置３１は、６本のＰＷＭ信号を出力する。６本のＰＷＭ信号は、ブリッジ回路３２（モータ駆動回路）に入力される。ブリッジ回路３２は、ＰＷＭ信号を、モータ３３を駆動するための交流電圧に変換する。但し、ブリッジ回路３２は、出力電圧ＶＯＵＴがＬｏｗレベルの場合には動作しないように構成されている。

以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。

１電力遮断装置、１０遮断回路、１０−１第１遮断回路、１０−２第２遮断回路、１１スイッチ素子、１１−１第１スイッチ素子、１１−２第２スイッチ素子、１２整流素子、１２−１第１整流素子、１２−２第２整流素子、２０制御装置、２１遮断信号生成部、２２パルス生成部、２３−１第１合成部、２３−２第２合成部、２４監視部、３０負荷、３１制御装置、３２ブリッジ回路、３３モータ、ＥＲＲエラー信号、ＦＢ１第１フィードバック信号、ＦＢ２第２フィードバック信号、Ｎ１第１中間ノード、Ｎ２第２中間ノード、ＯＵＴ出力端子、ＰＬ１第１パルス信号、ＰＬ２第２パルス信号、ＳＰ１第１信号、ＳＰ２第２信号、ＳＷ共通遮断信号、ＳＷ１第１遮断信号、ＳＷ２第２遮断信号、ＶＯＵＴ出力電圧。

Claims

負荷に接続された出力端子と、
電源と前記出力端子との間に並列に接続された複数の遮断回路と、
前記複数の遮断回路のそれぞれを制御する制御装置と
を備え、
前記複数の遮断回路の各々は、
前記電源と中間ノードとの間に接続され、前記制御装置から出力される遮断信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチ素子と、
前記中間ノードから前記出力端子への方向が順方向となるように接続された整流素子と
を有し、
前記制御装置は、前記複数の遮断回路を順番に診断対象回路に設定し、
前記制御装置は、前記診断対象回路の前記スイッチ素子がＯＦＦするように、前記複数の遮断回路の各々に出力する前記遮断信号を設定し、
前記制御装置は、前記診断対象回路の前記中間ノードの電圧に基づいて、前記診断対象回路に異常が発生しているか否かを判定し、
前記負荷への電力供給を遮断する場合、前記制御装置は、前記複数の遮断回路の全てにおいて前記スイッチ素子がＯＦＦするように前記遮断信号を設定する
電力遮断装置。
前記複数の遮断回路は、
第１遮断回路と、
第２遮断回路と
を含み、
前記制御装置は、前記遮断信号として、第１遮断信号と第２遮断信号を出力し、
前記第１遮断回路の前記スイッチ素子は、前記第１遮断信号がＯＮの場合にＯＮし、前記第１遮断信号がＯＦＦの場合にＯＦＦし、
前記第２遮断回路の前記スイッチ素子は、前記第２遮断信号がＯＮの場合にＯＮし、前記第２遮断信号がＯＦＦの場合にＯＦＦし、
前記制御装置は、前記第１遮断信号と前記第２遮断信号を交互にＯＮ／ＯＦＦすることによって、前記第１遮断回路と前記第２遮断回路を交互に前記診断対象回路に設定する
請求項１に記載の電力遮断装置。
前記制御装置は、
共通遮断信号を生成する遮断信号生成部と、
前記第１遮断回路を前記診断対象回路に設定する場合に第１パルス信号を発生させ、前記第２遮断回路を前記診断対象回路に設定する場合に第２パルス信号を発生させるパルス生成部と、
前記共通遮断信号と前記第１パルス信号に基づいて前記第１遮断信号を生成する第１合成部と、
前記共通遮断信号と前記第２パルス信号に基づいて前記第２遮断信号を生成する第２合成部と
を備え、
前記第１合成部は、前記第１パルス信号が入力されない間は前記共通遮断信号を前記第１遮断信号として出力し、前記第１パルス信号が入力されている間は前記第１遮断信号をＯＦＦし、
前記第２合成部は、前記第２パルス信号が入力されない間は前記共通遮断信号を前記第２遮断信号として出力し、前記第２パルス信号が入力されている間は前記第２遮断信号をＯＦＦする
請求項２に記載の電力遮断装置。
前記制御装置は、更に、監視部を備え、
前記監視部は、前記第１パルス信号と前記第１遮断回路の前記中間ノードの電圧とを照合することによって、前記第１遮断回路に異常が発生しているか否かを判定し、
前記監視部は、前記第２パルス信号と前記第２遮断回路の前記中間ノードの電圧とを照合することによって、前記第２遮断回路に異常が発生しているか否かを判定する
請求項３に記載の電力遮断装置。