JPH0315263A - Controller for semiconductor power conversion device - Google Patents
Controller for semiconductor power conversion deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、一般のサイリスタやＧＴＯサイリスタ等の半
導体スイッチング素子により構或される半導体電力変換
装置の制御装置に関する．（従来の技術）
半導体電力変換装置は多方面に適用されるようになり、
これに伴って高信頼度化システムが要求されることがあ
る。特に電力分野に適用される場合には半導体電力変換
装置のシステムダウンの与える影響が大きいことから、
高信頼性の要求が強いということができる，
半導体電力変換システムは，一般に，第５図に示すよう
に制御演算部１０、点・消弧信号発生部２０，パルス電
流増幅部３０、パルス絶縁伝送部４０及び半導体スイッ
チング素子を有する電力変換部（主回路）５０とに分割
することができる．このうち、システムとしての機能・
性能を確保する上で最重要の部位は制御演算部１０及び
点・消弧信号発生部２０であり、また，これらの部位は
圧倒的多数の部品で構威されるために故障率が他の部位
よりも高くなっている．
（発明が解決しようとする課題）
このため従来においては，制御演算部１０や点・消弧信
号発生部２０の故障等に起因してシステム全体の信頼性
が低いという問題があった．本発明は上記問題点蕎解決
するために提案されたもので、その目的とするところは
、制御演算部及び点・消弧信号発生部からなる制御ユニ
ットを複数台備え、各制御ユニットの出力の多数決判断
結果である点・消弧信号を用いることにより、信頼性の
向上を図った半導体電力変換装置の制御装置を提供する
ことにある．
（ａ題を解決するための手段）
上記目的を達或するため，本発明は、位相情報を含む点
・消弧信号を制御ユニットから出力して半導体電力変換
装置の主回路を構成する半導体スイッチング素子をオン
・オフする半導体電力変換装置の制御装置において、複
数台の前記制御ユニットと，これらの制御ユニットの出
力信号が加えられる多数決判断部とを備え、この多数決
判断部による前記出力信号の多数決判断結果に基づきす
べての制御ユニットを代表する前記点・消弧信号を選定
することを特徴とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a control device for a semiconductor power converter device configured with semiconductor switching elements such as a general thyristor or a GTO thyristor. (Prior art) Semiconductor power conversion devices have come to be applied in many fields,
Along with this, a highly reliable system may be required. Especially when applied to the power field, the impact of system failure of semiconductor power conversion equipment is large.
Semiconductor power conversion systems, which can be said to have strong demands for high reliability, generally include a control calculation section 10, a point/extinguishing signal generation section 20, a pulse current amplification section 30, and a pulse isolation transmission section, as shown in FIG. 40 and a power conversion section (main circuit) 50 having a semiconductor switching element. Of these, system functions and
The most important parts in ensuring performance are the control calculation section 10 and the point/arc extinguishing signal generation section 20, and since these parts are composed of an overwhelming number of parts, the failure rate is higher than that of other parts. It is higher than the other parts. (Problem to be Solved by the Invention) For this reason, in the past, there was a problem that the reliability of the entire system was low due to failures in the control calculation section 10 and the point/extinguishing signal generation section 20. The present invention was proposed in order to solve the above problems, and its purpose is to provide a plurality of control units each consisting of a control calculation section and a point/extinguishing signal generation section, and to control the output of each control unit. The object of this invention is to provide a control device for a semiconductor power conversion device that improves reliability by using point/extinction signals that are the result of majority decision. (Means for Solving Problem A) In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor switching device that outputs a point/extinction signal including phase information from a control unit and configures a main circuit of a semiconductor power conversion device. A control device for a semiconductor power conversion device that turns on and off an element includes a plurality of the control units and a majority decision section to which output signals of these control units are added, and the majority decision section performs a majority decision on the output signals by the majority decision section. The method is characterized in that the point/arc extinguishing signal representative of all control units is selected based on the determination result.
ここで、必要に応じて、すべての制御ユニットを代表す
る点・消弧信号と各制御ユニットの出力信号との不一致
により当該制御ユニットの異常を検出すると共に，この
異常検出信号が一定時間継続した場合に当該制御ユニッ
トを異常と判断することが望ましい．
（作用）
本発明によれば、多数決判断部により複数台の制御ユニ
ットを代表する点・消弧信号が選定されるため、例えば
１台の制御ユニットが故障により異常である場合でもそ
の出力信号は無視され、正常な点・消弧信号に基づいて
半導体電力変換装置の運転が制御される，
また、必要に応じて，異常である制御ユニットについて
異常検出信号を出力するべく作用する。Here, if necessary, an abnormality in the control unit is detected based on a discrepancy between the point/arc extinguishing signal representing all control units and the output signal of each control unit, and if this abnormality detection signal continues for a certain period of time. It is desirable to determine that the control unit is abnormal if (Operation) According to the present invention, since the point/extinguishing signal representative of a plurality of control units is selected by the majority decision section, even if one control unit is abnormal due to a failure, for example, the output signal is The operation of the semiconductor power converter is controlled based on the normal point/extinguishing signal, and if necessary, it acts to output an abnormality detection signal for the abnormal control unit.
（実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第↓図はこの実施例の構或を示すもので，第５図と同一
の構或要素には同一の符号を付して説明を省略し，以下
、異なる部分を中心として説明する。Figure ↓ shows the structure of this embodiment, and the same structural elements as in Figure 5 are given the same reference numerals and explanations are omitted, and the following explanation will focus on the different parts.
すなわちこの実施例では、制御演算部１０及び点・消弧
信号発生部２０からなる３台の制御ユニット１０ＯＡ，
ＩＯＯＢ， ＩＯＯＣが並列的に設けられて冗長化さ
れており，これらの出力が多数決判断部６０に導びかれ
ている。そして、多数決判断部６０の出力がパルス電流
増幅部３０に送られている。That is, in this embodiment, three control units 10OA, each consisting of a control calculation section 10 and a point/extinguishing signal generation section 20, are used.
IOOB and IOOC are provided in parallel for redundancy, and their outputs are led to majority decision section 60. The output of the majority decision section 60 is sent to the pulse current amplification section 30.
ここで、多数決判断部６０はｒ２ ｏｕｔ ｏｆ ３Ｊ
の多数決判断を行うものであり、３台の制御ユニットｌ
００Ａ， １００Ｂ， ＩＯＯｃの各出力状態から、少
なくとも２台以上の出力が一致したときにそれをすべて
の制御ユニットを代表する点・消弧信号として後段のパ
ルス電流増幅部３０へ出力し、少数側の制御ユニットの
出力を無視する機能を持つ。これにより，３台の制御ユ
ニットＩＯＯＡ， １００Ｂ， ＩＯＯＣのうちｌ台，
が故障してもその故障ユニットの出力は無視されるので
問題なく運転を継続できることから、システム全体とし
ての信頼性を高めることができる。Here, the majority decision unit 60 determines r2 out of 3J
The system makes a majority decision, and three control units l
From each output state of 00A, 100B, and IOOc, when the outputs of at least two or more units match, it is outputted as a point/extinguishing signal representing all control units to the pulse current amplification section 30 in the subsequent stage, and It has a function to ignore the output of the control unit. As a result, one of the three control units IOOA, 100B, IOOC,
Even if a unit fails, the output of that failed unit is ignored, allowing operation to continue without any problems, thereby increasing the reliability of the system as a whole.
次に、第２図は多数決判断部６０の具体例を示すもので
ある。同図において、６１Ａ， ６１Ｂ， ６１Ｃは前
記制御ユニットＩＯＯＡ， １００Ｂ， ＩＯＯＣの出
力信号（点．消弧信号）が各入力端子に選択的に加えら
れる二入力ＡＮＤ回路である．ここで、制御ユニット１
００Ａ−１００Ｃの出力信号は、第３図に示すように位
相情報を含んだＩＩ Ｈ １７レベルまたは“Ｌ Ｉ＋
レベルの論理信号であり、制御ユニット１００Ａからの
信号はＡＮＤ回路６１Ａ， ６１Ｃに、制御ユニット１
００Ｂからの信号はＡＮＤ回路６１Ａ， ６１Ｂに、制
御ユニットｌＯＯＣからの信号はＡＮＤ回路６１８．
６１Ｃにそれぞれ入力されている。そして，ＡＮＤ回路
６１Ａ， ６１Ｂ， ６１Ｃの出力信号はＯＲ回路６２
に入力され、その出力信号が多数決判断部６０の出力信
号として第工図のパルス電流増幅部３０に入力されるよ
うになっている。Next, FIG. 2 shows a specific example of the majority decision section 60. In the same figure, 61A, 61B, and 61C are two-input AND circuits in which the output signals (point, turn-off signals) of the control units IOOA, 100B, and IOOC are selectively applied to each input terminal. Here, control unit 1
The output signals of 00A-100C are II H 17 level or "L I+" including phase information as shown in FIG.
The signal from the control unit 100A is sent to the AND circuits 61A, 61C, and the control unit 1
The signal from 00B is sent to AND circuits 61A, 61B, and the signal from control unit lOOC is sent to AND circuit 618.
61C respectively. The output signals of the AND circuits 61A, 61B, and 61C are sent to the OR circuit 62.
The output signal thereof is input to the pulse current amplifying section 30 in the drawing as an output signal of the majority decision section 60.
一方、各制御ユニットＩＯＯＡ−１００Ｃの出力信号は
Ｅｘ−ＯＲ（４１ｔ：他的論理和）回路６３Ａ， ６３
８． ６３Ｃ（７）各一方の入力端子に入力され、これ
らの各他方の入力端子にはＯＲ回路６２の出力信号がそ
れぞれ入力されている。On the other hand, the output signals of each control unit IOOA-100C are output from Ex-OR (41t: other-or) circuits 63A, 63.
8. 63C(7) is input to one input terminal, and the output signal of the OR circuit 62 is input to the other input terminal.
ＥＸ一ＯＲ回路６３Ａ〜６３Ｃの出力信号はそれぞれイ
ンバータ６４Ａ〜６４Ｃを介してタイマ６５Ａ〜６５Ｃ
に入力され、各タイマ６５Ａ〜６５Ｃの出力信号が各制
御ユニソトＩＯＯＡ〜１００Ｃの故障等による異常検出
信号となっている。The output signals of EX-OR circuits 63A to 63C are sent to timers 65A to 65C via inverters 64A to 64C, respectively.
The output signals of each timer 65A to 65C serve as an abnormality detection signal due to a failure or the like of each control unit IOOA to 100C.
次いで、この実施１例の動作を第４図のタイミングチャ
ートを参照しつつ説明する。なお、第４図に示した符号
■〜［相］は第２図に同一符号で示した各出力信号に対
応している。また、各制御ユニット１００Ａ〜１００Ｃ
の出力信号数は一般に複数となるが，ここではｌつの信
号に対してのみ記載してある．従って、実際上は第２図
と同一の回路が出力信号数だけ必要となる。Next, the operation of this first embodiment will be explained with reference to the timing chart of FIG. Note that the symbols 1 to [phase] shown in FIG. 4 correspond to the respective output signals shown with the same symbols in FIG. In addition, each control unit 100A to 100C
The number of output signals is generally multiple, but only one signal is described here. Therefore, in reality, the same circuit as that shown in FIG. 2 is required for the number of output signals.
始めに、第４図（ａ）は３台の制御ユニットＩＯＯＡ〜
ＩＯＯｃがいずれも正常の場合であり、各制御ユニット
ＩＯＯＡ〜ＩＯＯＣの出力信号■〜■が多数決判断部６
０を介してそのまま出力信号■となっていることがわか
る。First, Figure 4(a) shows three control units IOOA~
This is a case where all IOOc are normal, and the output signals ■ to ■ of each control unit IOOA to IOOC are determined by the majority decision unit 6.
It can be seen that the output signal becomes the output signal ■ as it is via the signal 0.
第４図（ｂ）は２台の制御ユニットＩＯＯＡ， ＩＯＯ
Ｂが正常であって残りの制御ユニットｔｏｏｃの出力信
号■の位相がずれている場合であり，多数決判断部６０
としては、多数決により異常と判断された制御ユニット
１００Ｃの出力信号■を無視して第４図（ａ）と同様の
信号■を出力している。また，制御ユニット１００Ｃに
ついては異常検出信号［相］が出力゛されている。Figure 4(b) shows two control units IOOA and IOO.
This is a case where B is normal and the output signal ■ of the remaining control unit tooc is out of phase, and the majority judgment unit 60
In this case, the output signal ■ of the control unit 100C determined to be abnormal by majority vote is ignored, and a signal ■ similar to that shown in FIG. 4(a) is output. Furthermore, an abnormality detection signal [phase] is outputted to the control unit 100C.
更に、第４図（Ｃ）は２台の制御ユニットＩＯＯＡ ．
１００Ｂが正常であり、残りｌ台の制御ユニットＩＯＯ
ｃが異常であってその出力信号■が連続的に発生する場
合５第４図（ｄ）は同じく制御ユニット１０’ＯＣが異
常であってその出力信号■が全くない場合である。これ
らの場合についても、多数決判断部６０としては制御ユ
ニット１００Ｃの出力信号■を多数決により無視して第
４図（ａ）と同様の信号■を出力すると共に、異常であ
る制御ユニットＩＯＯＣに関して異常検出信号［相］を
出力する。Furthermore, FIG. 4(C) shows two control units IOOA.
100B is normal and the remaining l control units IOO
Case c is abnormal and its output signal ■ is continuously generated.5 FIG. 4(d) shows a case where the control unit 10'OC is also abnormal and its output signal ■ is not generated at all. In these cases as well, the majority judgment unit 60 ignores the output signal ■ of the control unit 100C by majority vote and outputs the same signal ■ as shown in FIG. Outputs the signal [phase].
また第４図（．）は３台の制御ユニットＩＯＯＡ〜１０
０Ｃの出力信号■〜■の位相が一致しないときの例であ
り、この場合は位相的に中間値の出力信号■を持つ制御
ユニットＩＯＯＢの出力が多数決判断部６０の出力信号
■として選定される。In addition, Figure 4 (.) shows three control units IOOA to 10.
This is an example when the phases of the output signals ■ to ■ of 0C do not match, and in this case, the output of the control unit IOOB having the output signal ■ having an intermediate value in phase is selected as the output signal ■ of the majority decision section 60. .
むお，一般的には、３台の制御ユニット１００Ａ〜１０
０Ｃがすべて正常であっても各出力信号■〜■の位相に
は多少の差異が生じる。その場合、出力信号の位相が中
間値ではない制御ユニットが第４図（ｅ）のように短時
間だけ異常と判断される恐れがあるので、各異常検出信
号■〜［相］をタイマ６５＾〜６５Ｃにそれぞれ入力し
、異常検出信号が一定時間継続した場合にのみその制御
ユニットを異常と判断するようにすれば好適である。Generally, three control units 100A to 10
Even if all 0C are normal, there will be some difference in the phase of each output signal (1) to (2). In that case, there is a possibility that a control unit whose output signal phase does not have an intermediate value will be judged to be abnormal for a short period of time as shown in FIG. It is preferable that the control unit is determined to be abnormal only when the abnormality detection signal continues for a certain period of time.
なお、上記実施例では３台の制御ユニットＩＯＯＡ〜１
００Ｃを用いた冗長化システムにつき説明したが、更に
多数台の制御ユニットを用いて本発明を構威してもよい
。また、多数決判断部６０の構或は第２図の例に何ら限
定されるものではないと共に，制御ユニツ１への異常検
出信号を出力する手段は本発明に必須の構成要素ではな
く、任意に付加し得るものである。In addition, in the above embodiment, three control units IOOA to 1
Although a redundant system using 00C has been described, the present invention may be implemented using a larger number of control units. Furthermore, the structure of the majority decision section 60 is not limited to the example shown in FIG. It can be added.
（発明の効果）
以上のように本発明によれば，複数台の制御ユニットの
一部が故障により異常となっても、各制御ユニットの出
力信号の多数決判断結果に基づく点・消弧信号により半
導体電力変換装置を制御するものであるから、システム
全体としての信頼性を大幅に高めることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, even if some of the plurality of control units become abnormal due to a failure, the point/extinguishing signal based on the majority decision result of the output signals of each control unit is activated. Since it controls a semiconductor power conversion device, the reliability of the entire system can be greatly improved.
また、必要に応じて異常である制御ユニットを特定でき
るため、この制御ユニットを返滞なく修理することがで
き、システムの迅速な修復が可能である。Furthermore, since an abnormal control unit can be identified as necessary, this control unit can be repaired without delay, and the system can be repaired quickly.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
多数決判断部の具体例を示す構成図、第３図は制御ユニ
ットの出力信号の説明図、第４図（ａ）〜（ｅ）は上記
多数決判断部の動作を示すタイミングチャー１ヘ，第５
図は従来技術を示すブロック図である。
１０・・・制御演算部 ２０・・・点・消弧信号発生
部３０・・・パルス電流増幅部
４０・・・パルス絶縁伝送部
５０・・・電力変換部 ６０・・・多数決判断部６１
Ａ〜６１Ｃ・・・ＡＮＤ回路 ６２・・・ＯＲ回路６
３Ａ〜６３Ｇ・・・ＥＸ−ＯＲ回路FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a specific example of the majority decision section, FIG. 3 is an explanatory diagram of output signals of the control unit, and FIGS. (e) shows the operation of the majority decision section in timing charts 1 and 5.
The figure is a block diagram showing the prior art. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Control calculating section 20... Point/extinguishing signal generation section 30... Pulse current amplification section 40... Pulse insulation transmission section 50... Power conversion section 60... Majority decision section 61
A~61C...AND circuit 62...OR circuit 6
3A~63G...EX-OR circuit
Claims (3)
出力して半導体電力変換装置の主回路を構成する半導体
スイッチング素子をオン・オフする半導体電力変換装置
の制御装置において、 複数台の前記制御ユニットと、これらの制御ユニットの
出力信号が加えられる多数決判断部とを備え、この多数
決判断部による前記出力信号の多数決判断結果に基づき
すべての制御ユニットを代表する前記点・消弧信号を選
定することを特徴とする半導体電力変換装置の制御装置
。(1) In a control device for a semiconductor power conversion device that outputs a point/extinction signal including phase information from a control unit to turn on/off a semiconductor switching element constituting a main circuit of the semiconductor power conversion device, a plurality of the above It comprises a control unit and a majority decision section to which output signals of these control units are applied, and selects the point/extinguishing signal representing all the control units based on the majority decision result of the output signals by the majority decision section. A control device for a semiconductor power conversion device, characterized in that:
各制御ユニットの出力信号との不一致により当該制御ユ
ニットの異常検出信号を出力する請求項（１）記載の半
導体電力変換装置の制御装置。(2) The control device for a semiconductor power conversion device according to claim (1), wherein an abnormality detection signal of the control unit is output due to a mismatch between the point/arc extinguishing signal representing all the control units and the output signal of each control unit. .
場合に当該制御ユニットを異常と判断する請求項（２）
記載の半導体電力変換装置の制御装置。(3) Claim (2) in which the control unit is determined to be abnormal if the abnormality detection signal of the control unit continues for a certain period of time.
A control device for the semiconductor power conversion device described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14912989A JPH0315263A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Controller for semiconductor power conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14912989A JPH0315263A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Controller for semiconductor power conversion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315263A true JPH0315263A (en) | 1991-01-23 |
Family
ID=15468368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14912989A Pending JPH0315263A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Controller for semiconductor power conversion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0315263A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011147334A (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Siemens Ag | Method and control system for controlling power conversion in power converter |
| FR3047854A1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-18 | Valeo Systemes De Controle Moteur | DEVICE FOR CONTROLLING AN INVERTER AND ELECTRICAL SYSTEM COMPRISING SUCH A CONTROL DEVICE |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP14912989A patent/JPH0315263A/en active Pending
Cited By (5)
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| WO2017140964A1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Device for controlling an inverter and electrical system including such a controlling device |
| CN109075698A (en) * | 2016-02-17 | 2018-12-21 | 法雷奥电机控制系统公司 | Inverter control device and including it is such control equipment electrical system |
| CN109075698B (en) * | 2016-02-17 | 2022-04-08 | 法雷奥电机控制系统公司 | Inverter control device and electrical system comprising such a control device |
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