JPH02142361A - インバータの出力電圧検出回路 - Google Patents

インバータの出力電圧検出回路

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JPH02142361A
JPH02142361A JP63086003A JP8600388A JPH02142361A JP H02142361 A JPH02142361 A JP H02142361A JP 63086003 A JP63086003 A JP 63086003A JP 8600388 A JP8600388 A JP 8600388A JP H02142361 A JPH02142361 A JP H02142361A
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inverter
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resistor
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Yuji Nishizawa
勇治 西澤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 この発明は、インバータの出力電圧検出回路に関するも
ので、特にインバータの上下アーム短絡防止時間補正回
路に与えるための相電圧検出回路に関するものである。
(従来の技術) 第6図は、話電機、同期機等モータを駆動するための上
下アーム短絡防止時間(以下、TDと称す)補正回路を
備えたパルス幅変調(以下、PWMと称す)インバータ
の構成図を示し、図中、インバータは、トランジスタで
なる出力素子(10”) 。
(tt+−) 、 (tv”) 、 (iv−) 、 
(IW”) 、 (iw−) 、 コh ニ並列接続さ
れた逆方向ダイオード(211”) 、 (20−) 
、’(2Va(2V−) 、 (2W”) 、 (2W
−) 、及び/< −スフ ’、Iブ(311”)。
(311−) 、 (3V”) 、 (3V−) 、 
(3W”) 、 (3W”) ヲ備エテナリ、上記出力
素子をオンオフすることによってモータ(4) に与え
る電圧及び周波数を制御するようになっている。
しかして、(5LI) 、 (5V) 、 (5W)は
U、V及びW相の各相出力電圧を検出するU相、■相及
びW相電圧検出回路、(6)は上記各相電圧検出回路(
5[1)。
(5V) 、 (5W)からの検出信号とPWM発生回
路(7)からのパターン信号とに基づいて上記各ベース
アンプ(30”) 、 (30−) 、 (3V”) 
、 (3V−) 、 (3w”) 、 (3W−) ニ
制御信号u”、u−、v”、v−、w”、w−を送出す
るTD補正回路である。
なお、VDCは直流電源を示す。
上記構成においては、出力素子(10”) 、 (10
−) 。
(IV”) 、 (IV−) 、 (IW”) 、 (
IW−)をオンオフ制御すルコとによりモータ(4)に
可動電圧可変周波数制御した電源電圧を供給することが
できる。
しかるに、ここで、例えば出力素子(10”) 。
(tU−)を交互にオンオフするのだが、同時にオンす
ると上下短絡を起こし素子を破壊するので出力素子(1
0”) 、 (Ill−)のオン期間には若干の上下ア
ーム短絡防止時間TDをとる必要がある。
しかしながら、TD期間には出力素子の上下アームとも
オフするので、モータ(4)の端子U、V。
Wはオーブン状態になるため、この期間はモータの端子
電圧が制御不能となってしまう。
その結果、モータ(4)に不安定現像を生じたり、トル
クリップル等の悪影響を生じる。
そこで従来から行なわれている手法として、各相電圧検
出回路(50) 、 (5V) 、 (5W) ニより
TD期間のり、V、Wの各相電圧を検出し、この検出結
果とpwMパターン作成回路(7)から出力される所要
のPWMパターンとをつき合わせ、TD補正回路(6)
でTDの無駄時間と補正したパターンを作成し、その結
果のパターンを各出力素子のベースアンプ(30”) 
、 (30−) 、 (3V”) 、 (3V−) 、
 (3W”) 、 (3W−) ヘの制御信号u”、u
−、v”、v−、w”、w−トする方法カドらt’L 
ティて、これによってTDによる悪影響は除去される。
第7図(a)は従来用いられている相電圧検出回路の一
例を示すもので、図中、U′MJ電圧検出回路(5U)
は、インバータの主回路素子の出力端、すなわち主回路
母線電圧の中性点Uに、抵抗R、ホトカブラpcを直列
接続すると共に、制御電圧dcを備えてなり、U相出力
電圧が主回路母線電圧の中性点じに対してプラスまたは
マイナスのいずれかの電位にあるのかを検出しその信号
を電気的に絶縁してTD補正回路(6)に伝達するよう
になされている。
しかして、例えば、モータ入力端UがH(ハイ)のとき
は抵抗Rを通してホトカブラPCの人力に電流が流れホ
トカブラはオンする。そして、今、TDの期間は出力素
子(10”) 、 (IIJ−)共オフなので、そのと
きのモータ電流の向きによって逆方向ダイオード(2U
”)又は(21−)がオンし、もしモータ電流が第7図
(b)の向きであれば逆方向ダイオード(20”)がオ
ンし、出力IUはHとなるようになっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の回路は以上のように構成されていたので、抵抗R
の消費電力が大きくなり、又、大きなワット数の抵抗が
必要になるという欠点があった。
すなわち、出力素子(10”) 、 (10−)のデユ
ーティ−が50零として、抵抗Rの消費電力Wは例えば
、へC200V系のインバータの場合、VOCは通常2
80 (v )で、ホトカブラPCに例えば20+n^
流すとすると、 このとき、 となり、非常に大きい。VDCはモータ回生時400v
まで上昇する可能性があるので、このとき通常は余裕を
みて消費電力の4倍程度のW数の抵抗をつける必要があ
るので、抵抗RのW数は1相当たり 5.7X 4 =
 22.8 (W )となり、莫大なものとなる。
ホトカブラPCの入力電流を小さくすればよいのだが、
高速ホトカブラで値段の安いものはホトカブラのCTR
(電流伝達比)が小さいため、それができない。また、
入力電流が小さくTD暗時間非常に短かい高速ホトカブ
ラもあるが値段が高く、またノイズにも弱くなる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、抵抗の消費電力が少なく、かつvDcの変動
及びノイズに強い出力電圧検出回路を得ることを目的と
するものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るインバータの出力電圧検出回路は、イン
バータの主回路素子の出力端に、抵抗と逆阻止ダイオー
ドと絶縁伝達手段及び電圧源を直列接続し、上記絶縁伝
達手段より電圧信号を得るようにしたものである。
〔作 用〕
この発明のインバータの出力電圧検出回路においては、
絶縁伝達手段による電圧信号の出力時、電圧源からの電
流は絶縁伝達手段、逆阻止ダイオード及び抵抗を介して
出力素子の逆方向ダイオードに流れ、上記抵抗での消費
電力は少なく、かつ直流電源VDCの変動に強いものと
なる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。
第1図(a) 、 (b)は第7図(a) 、 (b)
に対応して示す実施例で同一符号は同一部分を示してい
る。この第1図(δ)、(b)において、出力電圧検出
回路としてのU相電圧検出回路(5U)は、インバータ
の主回路素子の出力端Uに、抵抗Rと逆阻止ダイオード
RDと絶縁伝達手段としてのホトカブラPC及び電圧源
VSLIを直列接続し、上記ホトカブラpcより電圧信
号を得るようになっている。なお、Eは直流電源を示す
上記構成において、出力端UがL(ロー)のとき、すな
わち出力素子(tU−)がオンか、逆方向ダイオード(
2tl−)がオンのとき、電圧源VSUによりホトカブ
ラPCには逆阻止ダイオードRD、抵抗Rを通して電流
が流れ、ホトカブラPCはオンする。
他方、出力IUがH(ハイ)のときは、逆阻止ダイオー
ドRDによって阻止されるので、ホトカブラPCには電
流は流れない。電圧源VSUの電圧は出力素子(10−
)の飽和電圧に比べ多少大きな電圧をとればよいので、
出力素子(ill−)のベースアンプ(3tl−)のベ
ースアンプ電源を共用できる。例えばV su” 8V
、出力素子(Ill−)の飽和電圧を1vとし、ホトカ
ブラPCの入力電圧を1.5v、逆阻止ダイオードRD
のダイオードドロップを1.5vとして、20a+^流
すとすると、 このときのRのW数Wはデユーティを弼としてとなる。
(VRは出力IUがLのときのRの両端の電圧) この値は従来回路におけるW=5.7  (W)に比べ
て実に0.7亀となる。またホトカブラの入力端子や抵
抗の消費電力はVOCの値にも依らない。
また、電圧源VSUは前述した通りベースアンプ(30
−)の電源を共用すれば新たに設ける必要はない。
なお、TD期間の際出力端UがL(ロー)で、かつ出力
素子(10−)の逆方向ダイオード(20−)がオンの
とき、電圧源VSLIからの電流は逆方向ダイオード(
21−)  に阻止されるように思えるが、通常、モー
タ電流、すなわち逆方向ダイオード(20’−)に流れ
る電流は数アンペア以上でホトカブラ電流20mA程度
に比べ十分大きいので出力端UがL(ロー)で、かつ出
力素子(2υ−)の逆方向ダイオードがオン(出力素子
(IU−)はオフしている)のときでもUがL(ロー)
である限りホトカブラpcには十分電流が流れる(第1
図(b)参照)。
なお、第2図は絶縁伝達手段としてホトカブラの代わり
にパレストランスTを用いた回路で、この実施例におい
ても上記実施例と同様な効果を期待できる。
また、第3図は第1図(a)の電圧源VSUに、共通電
源VOを用いた回路で、このようにすれば、電圧源VS
Uに特別な電源は必要なくベースアンプ電源と共用でき
ると共に、共通電源■oのマイナス側はN母線と接続さ
れているため検出すべく出力が3f4子あるにもかかわ
らすVoの単一電圧源で共用できる。
原理的には、上述した通りで例えばU端子がL(ロー)
に下がってN母線の電位に近くなると、共通電源のプラ
ス端からインバータの各出力端に向かって電流がそれぞ
れホトカブラPCの発光ダイオード、逆阻止ダイオード
RD及び抵抗Rを順次介して流れ、U相対応のホトカブ
ラがオンしU相がL(ロー)であることが検出される。
さらに、第4図は共通電源V、のプラス端をP母線に接
続しU%V%WがH(ハイ)になると、それぞれインバ
ータの各出力端から共通電源のマイナス端に電流が流れ
る向きに各ホトカブラPCの発光ダイオード、逆阻止ダ
イオードRD及び抵抗Rを介して電流が流れるように構
成したもので、原理は第3図と同様である。さらにまた
、第5図は第3図、第4図における共通電源voを、直
流母線電圧をコンデンサC1,C2で分圧して作成した
場合である。このようにすれば別電源v0は不要となる
メリットがある。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、抵抗の発熱が少なく
、かつ直流母線電圧に特性(Rの発熱及び絶縁伝達手段
の入力電流等)が依存しない、出力電圧検出回路が得ら
れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)はこの発明の一実施例を説明
する構成図と説明図、第2図ないし第5図はそれぞれ他
の実施例を示す構成図、第6図はTD補正回路を有する
PWMインバータの構成図、第7図(a) 、 (b)
は第1図(a) 、 (b)に対応する従来例の構成図
と説明図でなる。 図中、(lu”) 、 (ILI−) 、 (IV”)
 、 (tv−) 、 (1w”) 、 (1w−) 
。 はインバータを構成する出力素子、Uは出力端、(5U
)はU相電圧検出回路、Rは抵抗、RDは逆阻止ダイオ
ード、PCはホトカブラ、VSLIは電圧源、Tはパル
ストランス。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インバータの各相出力電圧が主回路母線電圧の中性点に
    対して、プラスまたはマイナスのいずれかの電位にある
    のかを検出し、その信号を電気的に絶縁して伝達するイ
    ンバータの出力電圧検出回路において、インバータの主
    回路素子の出力端に、抵抗と逆阻止ダイオードと絶縁伝
    達手段及び電圧源を直列接続し、上記絶縁伝達手段より
    電圧信号を得ることを特徴とするインバータの出力電圧
    検出回路。
JP63086003A 1987-07-14 1988-04-07 インバータの出力電圧検出回路 Expired - Lifetime JPH0787703B2 (ja)

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JP17508487 1987-07-14
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JPH0787703B2 JPH0787703B2 (ja) 1995-09-20

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60157197A (ja) * 1983-12-22 1985-08-17 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ X線発生器インバ−タ用のシユ−トスル−保護

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60157197A (ja) * 1983-12-22 1985-08-17 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ X線発生器インバ−タ用のシユ−トスル−保護

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