JPH05207766A - 過電流保護方法及びその装置及び過電流検出装置 - Google Patents
過電流保護方法及びその装置及び過電流検出装置Info
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- JPH05207766A JPH05207766A JP4010014A JP1001492A JPH05207766A JP H05207766 A JPH05207766 A JP H05207766A JP 4010014 A JP4010014 A JP 4010014A JP 1001492 A JP1001492 A JP 1001492A JP H05207766 A JPH05207766 A JP H05207766A
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フリーホイルダイオードを過電流から保護す
る。 【構成】 ３相モーターＭにおいて発生した逆起電力Ｅ
VU，ＥWUにより、回生電流ＩV1，ＩW1がそれぞれトラン
ジスタＱ４，Ｑ６に流れ、更に保護ダイオードＤ２へと
流れている。この時、保護ダイオードＤ２は過電流状態
にあると判断されてトランジスタＱ４，Ｑ６はオフされ
る。すると逆起電力ＥVU，ＥWUにより回生電流ＩV2，Ｉ
W2がそれぞれ保護ダイオードＤ３，Ｄ５に流れ、これら
はコンデンサＣにおいてそのエネルギが回生される。 【効果】 １つの保護ダイオードのみに流れていた回生
電流が２つの保護ダイオードに流れ、過電流状態が回避
される。
る。 【構成】 ３相モーターＭにおいて発生した逆起電力Ｅ
VU，ＥWUにより、回生電流ＩV1，ＩW1がそれぞれトラン
ジスタＱ４，Ｑ６に流れ、更に保護ダイオードＤ２へと
流れている。この時、保護ダイオードＤ２は過電流状態
にあると判断されてトランジスタＱ４，Ｑ６はオフされ
る。すると逆起電力ＥVU，ＥWUにより回生電流ＩV2，Ｉ
W2がそれぞれ保護ダイオードＤ３，Ｄ５に流れ、これら
はコンデンサＣにおいてそのエネルギが回生される。 【効果】 １つの保護ダイオードのみに流れていた回生
電流が２つの保護ダイオードに流れ、過電流状態が回避
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の保護技
術に関し、特に、単相または３相のモーター駆動回路に
おける半導体装置の過電流保護に関するものである。
術に関し、特に、単相または３相のモーター駆動回路に
おける半導体装置の過電流保護に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２に従来の３相モーターの駆動回路
を示す。スイッチングデバイスであるＩＧＢＴ（Insula
ted Gate Bipolar Transistor;以下トランジスタとい
う）Ｑ１，Ｑ２が、トランジスタＱ３，Ｑ４が、トラン
ジスタＱ５，Ｑ６がそれぞれトーテムポール接続され、
さらに電源Ｐ−Ｎ間に３相ブリッジ接続されている。ト
ランジスタの接続点のそれぞれには、モーターＭの入力
端が接続されている。
を示す。スイッチングデバイスであるＩＧＢＴ（Insula
ted Gate Bipolar Transistor;以下トランジスタとい
う）Ｑ１，Ｑ２が、トランジスタＱ３，Ｑ４が、トラン
ジスタＱ５，Ｑ６がそれぞれトーテムポール接続され、
さらに電源Ｐ−Ｎ間に３相ブリッジ接続されている。ト
ランジスタの接続点のそれぞれには、モーターＭの入力
端が接続されている。
【０００３】トランジスタＱ１〜Ｑ６には、それぞれフ
リーホイルダイオードＦｗＤｉ（以下ダイオード）Ｄ１
〜Ｄ６が逆並列接続されている。トランジスタＱ１〜Ｑ
６の各々のゲートには、ＩＧＢＴの駆動・保護を行う駆
動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６の出力が与えられており、入力端
ＩＮ１〜ＩＮ６に与えられる信号に応じてトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフしてモーターＭの動作制御が行
われる。
リーホイルダイオードＦｗＤｉ（以下ダイオード）Ｄ１
〜Ｄ６が逆並列接続されている。トランジスタＱ１〜Ｑ
６の各々のゲートには、ＩＧＢＴの駆動・保護を行う駆
動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６の出力が与えられており、入力端
ＩＮ１〜ＩＮ６に与えられる信号に応じてトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフしてモーターＭの動作制御が行
われる。
【０００４】トランジスタＱ１〜Ｑ６に生じる過電流を
保護するため、トランジスタＱ１〜Ｑ６の順方向電流を
それぞれ独立に検出するカレントトランスＣＴ１〜ＣＴ
６と、カレントトランスＣＴ１〜ＣＴ６のそれぞれに流
れる電流が所定の閾値を超えるか否かを検出する過電流
検出回路Ｓ１〜Ｓ６が設けられている。過電流検出回路
Ｓｉ（ｉ＝１〜６）が過電流を検出した場合には、駆動
回路Ｄｒｉに停止制御端Ｂｉを介して停止命令を与えて
フィードバックをすることにより、それぞれトランジス
タＱ１〜Ｑ６を遮断（オフ状態）する方法がとられる。
保護するため、トランジスタＱ１〜Ｑ６の順方向電流を
それぞれ独立に検出するカレントトランスＣＴ１〜ＣＴ
６と、カレントトランスＣＴ１〜ＣＴ６のそれぞれに流
れる電流が所定の閾値を超えるか否かを検出する過電流
検出回路Ｓ１〜Ｓ６が設けられている。過電流検出回路
Ｓｉ（ｉ＝１〜６）が過電流を検出した場合には、駆動
回路Ｄｒｉに停止制御端Ｂｉを介して停止命令を与えて
フィードバックをすることにより、それぞれトランジス
タＱ１〜Ｑ６を遮断（オフ状態）する方法がとられる。
【０００５】あるいは母線電流を検出するカレントトラ
ンスＣＴ７と過電流検出回路Ｓ７によって、または出力
電流を検出するカレントトランスＣＴ８〜ＣＴ１０と過
電流検出回路Ｓ８によって、３相ブリッジの回路全体と
しての過電流を検出し、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６に同時
にフィードバックしてトランジスタＱ１〜Ｑ６を過電流
から保護する方法がとられていた。
ンスＣＴ７と過電流検出回路Ｓ７によって、または出力
電流を検出するカレントトランスＣＴ８〜ＣＴ１０と過
電流検出回路Ｓ８によって、３相ブリッジの回路全体と
しての過電流を検出し、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６に同時
にフィードバックしてトランジスタＱ１〜Ｑ６を過電流
から保護する方法がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の３相モー
ターの駆動回路における半導体装置の過電流からの保護
はモーターからの回生電流等によりトランジスタに過電
流が流れた場合にはこれを回避することができるが、ダ
イオードに過電流が流れた場合にはダイオードＤ１〜Ｄ
６のそれぞれに流れる電流を独立して検出する事ができ
ず、従ってダイオードが過電流破壊または、過電流によ
る熱破壊するという問題点があった。
ターの駆動回路における半導体装置の過電流からの保護
はモーターからの回生電流等によりトランジスタに過電
流が流れた場合にはこれを回避することができるが、ダ
イオードに過電流が流れた場合にはダイオードＤ１〜Ｄ
６のそれぞれに流れる電流を独立して検出する事ができ
ず、従ってダイオードが過電流破壊または、過電流によ
る熱破壊するという問題点があった。
【０００７】この問題点を解決するためにはダイオード
としてスイッチングデバイスであるトランジスタの電流
容量に比べて電流容量の大きな素子を使用することも考
えられるが、装置の小型化が困難であるという問題点が
生じる。
としてスイッチングデバイスであるトランジスタの電流
容量に比べて電流容量の大きな素子を使用することも考
えられるが、装置の小型化が困難であるという問題点が
生じる。
【０００８】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、トランジスタの過電流保護がで
きるとともに、安価で、装置の小型化が可能で電力損失
の小さい、ダイオードを過電流から保護できる過電流保
護方法及びその装置、そして過電流検出装置を得ること
を目的とする。
ためになされたもので、トランジスタの過電流保護がで
きるとともに、安価で、装置の小型化が可能で電力損失
の小さい、ダイオードを過電流から保護できる過電流保
護方法及びその装置、そして過電流検出装置を得ること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる過電流
検出装置は、制御電極と第１電流電極と第２電流電極と
を有する第１電流電極から第２電流電極へと電流が流れ
るスイッチング素子と、第１電流電極に接続されたカソ
ードと第２電流電極に接続されたアノードとを有する保
護ダイオードと、保護ダイオードに流れる電流を検出す
る第１検出回路と、スイッチング素子に流れる電流を検
出する第２検出回路と、を備える。
検出装置は、制御電極と第１電流電極と第２電流電極と
を有する第１電流電極から第２電流電極へと電流が流れ
るスイッチング素子と、第１電流電極に接続されたカソ
ードと第２電流電極に接続されたアノードとを有する保
護ダイオードと、保護ダイオードに流れる電流を検出す
る第１検出回路と、スイッチング素子に流れる電流を検
出する第２検出回路と、を備える。
【００１０】望ましくは第１検出回路は、検出ダイオー
ドと、検出ダイオードに直列に接続された第１抵抗と、
第１抵抗における電圧降下を検出する手段とを備え、検
出ダイオード及び第１抵抗は保護ダイオードに並列に接
続される。
ドと、検出ダイオードに直列に接続された第１抵抗と、
第１抵抗における電圧降下を検出する手段とを備え、検
出ダイオード及び第１抵抗は保護ダイオードに並列に接
続される。
【００１１】またこの発明の過電流保護装置は、第１電
位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各々
が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流制
御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する第
１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電流
制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備え、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は第２電流制御回路の各々の第１電流端及び
負荷の入力端の各々に接続される。そして第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードと、保護ダイオードに
流れる電流を検出して所定の閾値を越える電流を検出し
た場合に第１停止命令を出力する第１検出手段と、スイ
ッチング素子に流れる電流を検出して所定の閾値を越え
る電流を検出した場合に第２停止命令を出力する第２検
出手段と、第１停止命令が入力される第１制御端と第２
停止命令が入力される第２制御端とスイッチング素子の
動作制御を行う信号が入力される第３制御端と制御電極
に接続された出力端とを有してスイッチング素子の動作
を制御する駆動回路とを備える。そしていずれの一の第
１電流制御回路の第１制御端にも他の第１電流制御回路
が備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第１電
流制御回路の第２制御端も一の第１電流制御回路が備え
る第２検出回路が接続される。また、いずれの一の第２
電流制御回路の第１制御端にも他の第２電流制御回路が
備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第２電流
制御回路の第２制御端も一の第２電流制御回路が備える
第２検出回路が接続される。そして各々の一の駆動回路
は第１停止命令及び第２停止命令のいずれを受けても、
出力端をに接続された制御電極を有するスイッチング素
子を停止させる。
位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各々
が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流制
御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する第
１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電流
制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備え、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は第２電流制御回路の各々の第１電流端及び
負荷の入力端の各々に接続される。そして第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードと、保護ダイオードに
流れる電流を検出して所定の閾値を越える電流を検出し
た場合に第１停止命令を出力する第１検出手段と、スイ
ッチング素子に流れる電流を検出して所定の閾値を越え
る電流を検出した場合に第２停止命令を出力する第２検
出手段と、第１停止命令が入力される第１制御端と第２
停止命令が入力される第２制御端とスイッチング素子の
動作制御を行う信号が入力される第３制御端と制御電極
に接続された出力端とを有してスイッチング素子の動作
を制御する駆動回路とを備える。そしていずれの一の第
１電流制御回路の第１制御端にも他の第１電流制御回路
が備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第１電
流制御回路の第２制御端も一の第１電流制御回路が備え
る第２検出回路が接続される。また、いずれの一の第２
電流制御回路の第１制御端にも他の第２電流制御回路が
備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第２電流
制御回路の第２制御端も一の第２電流制御回路が備える
第２検出回路が接続される。そして各々の一の駆動回路
は第１停止命令及び第２停止命令のいずれを受けても、
出力端をに接続された制御電極を有するスイッチング素
子を停止させる。
【００１２】また、この発明の過電流保護方法は、第１
電位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各
々が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流
制御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する
第１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電
流制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備える負荷
回路に対して行われる。更にこの負荷回路では、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は、第２電流制御回路の各々の第１電流端及
び負荷の入力端の各々に接続されている。第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードとを備えており、第１
電流制御回路及び第２電流制御回路がオン・オフするこ
とにより負荷を駆動する。このような負荷回路に対し
て、一の第１電流制御回路が備えるスイッチング素子に
流れる電流が所定の閾値を越えた場合及び他の第１電流
制御回路が備える保護ダイオードに流れる電流が所定の
閾値を越えた場合に、一の第１電流制御回路が備えるス
イッチング素子をオフし、一の第２電流制御回路が備え
るスイッチング素子に流れる電流が所定の閾値を越えた
場合及び他の第２電流制御回路が備える保護ダイオード
に流れる電流が所定の閾値を越えた場合に、一の第２電
流制御回路が備えるスイッチング素子をオフする。
電位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各
々が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流
制御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する
第１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電
流制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備える負荷
回路に対して行われる。更にこの負荷回路では、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は、第２電流制御回路の各々の第１電流端及
び負荷の入力端の各々に接続されている。第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードとを備えており、第１
電流制御回路及び第２電流制御回路がオン・オフするこ
とにより負荷を駆動する。このような負荷回路に対し
て、一の第１電流制御回路が備えるスイッチング素子に
流れる電流が所定の閾値を越えた場合及び他の第１電流
制御回路が備える保護ダイオードに流れる電流が所定の
閾値を越えた場合に、一の第１電流制御回路が備えるス
イッチング素子をオフし、一の第２電流制御回路が備え
るスイッチング素子に流れる電流が所定の閾値を越えた
場合及び他の第２電流制御回路が備える保護ダイオード
に流れる電流が所定の閾値を越えた場合に、一の第２電
流制御回路が備えるスイッチング素子をオフする。
【００１３】
【作用】この発明における第１検出回路は、保護ダイオ
ードの順方向に流れる電流を検出する。一の第１電流制
御回路において第１検出回路によって過電流が発生した
と判断された場合には、他の第１電流制御回路のスイッ
チング素子は、そのスイッチング素子の動作を制御する
駆動回路によってオフされる。これにより、モーターな
どの負荷のインダクタンス成分によって発生した逆起電
力は第２電流制御回路に印加され、回生電流は第２電流
制御回路に流れる。つまり過電流が流れたダイオードが
いずれの第１電流制御回路にあるかによってスイッチン
グ素子のオン・オフの状態を変化させることにより、回
生電流の経路を変化させて保護ダイオードの過電流保護
を行う。
ードの順方向に流れる電流を検出する。一の第１電流制
御回路において第１検出回路によって過電流が発生した
と判断された場合には、他の第１電流制御回路のスイッ
チング素子は、そのスイッチング素子の動作を制御する
駆動回路によってオフされる。これにより、モーターな
どの負荷のインダクタンス成分によって発生した逆起電
力は第２電流制御回路に印加され、回生電流は第２電流
制御回路に流れる。つまり過電流が流れたダイオードが
いずれの第１電流制御回路にあるかによってスイッチン
グ素子のオン・オフの状態を変化させることにより、回
生電流の経路を変化させて保護ダイオードの過電流保護
を行う。
【００１４】
【実施例】この発明の第１実施例について説明する。図
１において、スイッチングデバイスであるトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２が、トランジスタＱ３，Ｑ４が、トランジス
タＱ５，Ｑ６がそれぞれトーテムポール接続され、さら
に電源Ｐ−Ｎ間に３相ブリッジ接続されている。トラン
ジスタＱ１〜Ｑ６には、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ６
が逆並列接続されている。トランジスタＱ１〜Ｑ６のゲ
ートには、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６が接続されている。
また電源Ｐ−Ｎ間にはコンデンサＣが設けられている。
１において、スイッチングデバイスであるトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２が、トランジスタＱ３，Ｑ４が、トランジス
タＱ５，Ｑ６がそれぞれトーテムポール接続され、さら
に電源Ｐ−Ｎ間に３相ブリッジ接続されている。トラン
ジスタＱ１〜Ｑ６には、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ６
が逆並列接続されている。トランジスタＱ１〜Ｑ６のゲ
ートには、駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６が接続されている。
また電源Ｐ−Ｎ間にはコンデンサＣが設けられている。
【００１５】トランジスタＱ１〜Ｑ６のそれぞれのエミ
ッタには順方向電流をそれぞれ独立に検出するカレント
トランスＣＴ１〜ＣＴ６が接続され、更にカレントトラ
ンスＣＴ１〜ＣＴ６のそれぞれには過電流検出回路Ｓ１
〜Ｓ６が接続されている。
ッタには順方向電流をそれぞれ独立に検出するカレント
トランスＣＴ１〜ＣＴ６が接続され、更にカレントトラ
ンスＣＴ１〜ＣＴ６のそれぞれには過電流検出回路Ｓ１
〜Ｓ６が接続されている。
【００１６】ダイオードＤ１〜Ｄ６のそれぞれのアノー
ドには順方向電流をそれぞれ独立に検出するカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１６が接続され、更にカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１６のそれぞれには過電流検出回
路Ｔ１〜Ｔ６が接続されている。
ドには順方向電流をそれぞれ独立に検出するカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１６が接続され、更にカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１６のそれぞれには過電流検出回
路Ｔ１〜Ｔ６が接続されている。
【００１７】過電流検出回路Ｓ１〜Ｓ６及び過電流検出
回路Ｔ１〜Ｔ６の出力は制御回路１０に入力される。制
御回路１０は正常時においてはＰＷＭ（Pulse Width Mo
dulation）制御入力信号により駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６
の入力端ＩＮ１〜ＩＮ６に“Ｈ”，“Ｌ”の信号を出力
して、モーターＭの動作を制御する。
回路Ｔ１〜Ｔ６の出力は制御回路１０に入力される。制
御回路１０は正常時においてはＰＷＭ（Pulse Width Mo
dulation）制御入力信号により駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６
の入力端ＩＮ１〜ＩＮ６に“Ｈ”，“Ｌ”の信号を出力
して、モーターＭの動作を制御する。
【００１８】トランジスタＱｉ（ｉ＝１〜６：以下同
様）に過電流が流れたと判断すると、過電流検出回路Ｓ
ｉは駆動回路Ｄｒｉの停止制御端Ｂｉに停止命令を与
え、駆動回路ＤｒｉがトランジスタＱｉをオフする。こ
れにより、トランジスタＱ１〜Ｑ６を過電流から保護す
ることができる。
様）に過電流が流れたと判断すると、過電流検出回路Ｓ
ｉは駆動回路Ｄｒｉの停止制御端Ｂｉに停止命令を与
え、駆動回路ＤｒｉがトランジスタＱｉをオフする。こ
れにより、トランジスタＱ１〜Ｑ６を過電流から保護す
ることができる。
【００１９】更にダイオードＤｉに過電流が流れたと過
電流検出回路Ｔｉによって判断された場合には、以下の
ようにして、ダイオードＤｉの保護がなされる。
電流検出回路Ｔｉによって判断された場合には、以下の
ようにして、ダイオードＤｉの保護がなされる。
【００２０】図２にダイオードＤ１〜Ｄ６の過電流保護
の一動作例を示す。いま、モーターＭにおいて逆起電力
が発生した場合について説明する。Ｕ線の電位を基準と
してＶ線及びＷ線に電圧ＥVU，ＥWUがそれぞれ発生し、
トランジスタＱ４，Ｑ６がオン状態であったとすると、
Ｖ線からトランジスタＱ４へ回生電流ＩV1が、Ｗ線から
トランジスタＱ６へ回生電流ＩW1がそれぞれ流れる（実
線参照）。この場合には、ダイオードＤ２にＵ線へと回
生電流ＩU1が流れ、その大きさは回生電流ＩV1と回生電
流ＶW1の和に等しい。
の一動作例を示す。いま、モーターＭにおいて逆起電力
が発生した場合について説明する。Ｕ線の電位を基準と
してＶ線及びＷ線に電圧ＥVU，ＥWUがそれぞれ発生し、
トランジスタＱ４，Ｑ６がオン状態であったとすると、
Ｖ線からトランジスタＱ４へ回生電流ＩV1が、Ｗ線から
トランジスタＱ６へ回生電流ＩW1がそれぞれ流れる（実
線参照）。この場合には、ダイオードＤ２にＵ線へと回
生電流ＩU1が流れ、その大きさは回生電流ＩV1と回生電
流ＶW1の和に等しい。
【００２１】ダイオードＤ２に流れる電流は図１に示す
カレントトランスＣＴ１２によって検出される。このよ
うにトランジスタ２つ分の大きさの電流が流れたときに
は、図１に示す過電流検出回路Ｔ２によって過電流状態
であると判断され、図１に示す制御回路１０が駆動回路
Ｄｒ４，Ｄｒ６を制御して、トランジスタＱ４，Ｑ６を
オン状態からオフ状態に変化させる。
カレントトランスＣＴ１２によって検出される。このよ
うにトランジスタ２つ分の大きさの電流が流れたときに
は、図１に示す過電流検出回路Ｔ２によって過電流状態
であると判断され、図１に示す制御回路１０が駆動回路
Ｄｒ４，Ｄｒ６を制御して、トランジスタＱ４，Ｑ６を
オン状態からオフ状態に変化させる。
【００２２】するとトランジスタＱ４，Ｑ６のいずれも
電流が流れず、また、ダイオードＤ４，Ｄ６は電圧ＥV
U，ＥWUによって逆バイアスされているため、これらの
素子には回生電流は流れず、従ってダイオードＤ２にも
電流は流れない。この場合にはＶ線及びＷ線のそれぞれ
からダイオードＤ３，Ｄ５のそれぞれに回生電流ＩV2、
ＩW2が流れる（破線参照）。これらの回生電流は、ダイ
オードＤ２に流れていた回生電流ＩU1が２つに分割され
たものであり、回生電流ＩU1よりも小さいためダイオー
ドＤ３，Ｄ５にとって過電流とはならない。このように
ダイオードＤ２が許容する、即ち過電流とならない程度
の電流値が、トランジスタＱ２の許容する電流値の２倍
以下であっても、ダイオードＤ２は過電流から保護さ
れ、熱破壊を起こすことを回避できる。
電流が流れず、また、ダイオードＤ４，Ｄ６は電圧ＥV
U，ＥWUによって逆バイアスされているため、これらの
素子には回生電流は流れず、従ってダイオードＤ２にも
電流は流れない。この場合にはＶ線及びＷ線のそれぞれ
からダイオードＤ３，Ｄ５のそれぞれに回生電流ＩV2、
ＩW2が流れる（破線参照）。これらの回生電流は、ダイ
オードＤ２に流れていた回生電流ＩU1が２つに分割され
たものであり、回生電流ＩU1よりも小さいためダイオー
ドＤ３，Ｄ５にとって過電流とはならない。このように
ダイオードＤ２が許容する、即ち過電流とならない程度
の電流値が、トランジスタＱ２の許容する電流値の２倍
以下であっても、ダイオードＤ２は過電流から保護さ
れ、熱破壊を起こすことを回避できる。
【００２３】具体的には、過電流発生時の制御回路１０
の働きを簡易な結線によって実現することができる。図
３は正常動作時の制御回路１０の動作部分を省略した回
路図である。カレントトランスＣＴ１１は過電流検出回
路Ｔ１を介して駆動回路Ｄｒ３，Ｄｒ５の停止制御端Ａ
３，Ａ５に、カレントトランスＣＴ１２は過電流検出回
路Ｔ２を介して駆動回路Ｄｒ４，Ｄｒ６の停止制御端Ａ
４，Ａ６に、カレントトランスＣＴ１３は過電流検出回
路Ｔ３を介して駆動回路Ｄｒ１，Ｄｒ５の停止制御端Ａ
１，Ａ５に、カレントトランスＣＴ１４は過電流検出回
路Ｔ４を介して駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ６の停止制御端Ａ
２，Ａ６に、カレントトランスＣＴ１５は過電流検出回
路Ｔ５を介して駆動回路Ｄｒ１，Ｄｒ３の停止制御端Ａ
１，Ａ３に、カレントトランスＣＴ１６は過電流検出回
路Ｔ６を介して駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ４の停止制御端Ａ
２，Ａ４に、それぞれ接続され、過電流が検出されたと
きには停止命令が停止制御端Ａ１〜Ａ６に伝えられる。
カレントトランスＣＴ１〜ＣＴ６はそれぞれ過電流検出
回路Ｓ１〜Ｓ６を介して駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６のそれ
ぞれの停止制御端Ｂ１〜Ｂ６に接続されている。
の働きを簡易な結線によって実現することができる。図
３は正常動作時の制御回路１０の動作部分を省略した回
路図である。カレントトランスＣＴ１１は過電流検出回
路Ｔ１を介して駆動回路Ｄｒ３，Ｄｒ５の停止制御端Ａ
３，Ａ５に、カレントトランスＣＴ１２は過電流検出回
路Ｔ２を介して駆動回路Ｄｒ４，Ｄｒ６の停止制御端Ａ
４，Ａ６に、カレントトランスＣＴ１３は過電流検出回
路Ｔ３を介して駆動回路Ｄｒ１，Ｄｒ５の停止制御端Ａ
１，Ａ５に、カレントトランスＣＴ１４は過電流検出回
路Ｔ４を介して駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ６の停止制御端Ａ
２，Ａ６に、カレントトランスＣＴ１５は過電流検出回
路Ｔ５を介して駆動回路Ｄｒ１，Ｄｒ３の停止制御端Ａ
１，Ａ３に、カレントトランスＣＴ１６は過電流検出回
路Ｔ６を介して駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ４の停止制御端Ａ
２，Ａ４に、それぞれ接続され、過電流が検出されたと
きには停止命令が停止制御端Ａ１〜Ａ６に伝えられる。
カレントトランスＣＴ１〜ＣＴ６はそれぞれ過電流検出
回路Ｓ１〜Ｓ６を介して駆動回路Ｄｒ１〜Ｄｒ６のそれ
ぞれの停止制御端Ｂ１〜Ｂ６に接続されている。
【００２４】従来の場合と同様にして、駆動回路Ｄｒｉ
はその停止制御端Ａｉ，Ｂｉに停止命令が与えられる
と、その出力端に接続されたトランジスタＱｉをオフさ
せる。従って、駆動回路Ｄｒ１は、これが駆動を制御す
るトランジスタＱ１に過電流が流れた場合のみならず、
ダイオードＤ３，Ｄ５に過電流が流れた場合にもトラン
ジスタＱ１をオフさせる。駆動回路Ｄｒ２からＤｒ６に
ついても同様である。
はその停止制御端Ａｉ，Ｂｉに停止命令が与えられる
と、その出力端に接続されたトランジスタＱｉをオフさ
せる。従って、駆動回路Ｄｒ１は、これが駆動を制御す
るトランジスタＱ１に過電流が流れた場合のみならず、
ダイオードＤ３，Ｄ５に過電流が流れた場合にもトラン
ジスタＱ１をオフさせる。駆動回路Ｄｒ２からＤｒ６に
ついても同様である。
【００２５】なお、図２では回生電流ＩV2、ＩW2のいず
れもがコンデンサＣにおいてエネルギーが回生される場
合を破線にて示したが、トランジスタＱ１の許容する電
流値がダイオードの許容する電流値の２倍程度あれば、
トランジスタＱ１をオン状態であって、回生電流ＩV2、
ＩW2がＵ線に返っても、ダイオードＤ２は過電流から保
護され、熱破壊を起こすことから回避できる。
れもがコンデンサＣにおいてエネルギーが回生される場
合を破線にて示したが、トランジスタＱ１の許容する電
流値がダイオードの許容する電流値の２倍程度あれば、
トランジスタＱ１をオン状態であって、回生電流ＩV2、
ＩW2がＵ線に返っても、ダイオードＤ２は過電流から保
護され、熱破壊を起こすことから回避できる。
【００２６】また、図３においては、ダイオードＤ２に
過電流が流れた場合にトランジスタＱ４，Ｑ６を停止さ
せる場合を示したが、この時トランジスタＱ２に電流は
流れないので、トランジスタＱ２を停止させるように制
御してもよい。図４に示すこの発明の第２実施例の回路
では、過電流検出回路Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５のいずれもが駆
動回路Ｄｒ１，Ｄｒ３，Ｄｒ５の停止制御端Ａ１，Ａ
３，Ａ５に接続されている。また過電流検出回路Ｔ２，
Ｔ４，Ｔ６のいずれもが駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ４，Ｄｒ
６の停止制御端Ａ２，Ａ４，Ａ６に接続されている。従
って、Ｕ線、Ｖ線、Ｗ線を境にして上側に位置する保護
ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のいずれかに過電流が流れ
た場合には、上側に位置するトランジスタＱ１，Ｑ３，
Ｑ５は全てオフすることになる。Ｕ線、Ｖ線、Ｗ線を境
にして下側に位置するトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６に
ついても同様である。
過電流が流れた場合にトランジスタＱ４，Ｑ６を停止さ
せる場合を示したが、この時トランジスタＱ２に電流は
流れないので、トランジスタＱ２を停止させるように制
御してもよい。図４に示すこの発明の第２実施例の回路
では、過電流検出回路Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５のいずれもが駆
動回路Ｄｒ１，Ｄｒ３，Ｄｒ５の停止制御端Ａ１，Ａ
３，Ａ５に接続されている。また過電流検出回路Ｔ２，
Ｔ４，Ｔ６のいずれもが駆動回路Ｄｒ２，Ｄｒ４，Ｄｒ
６の停止制御端Ａ２，Ａ４，Ａ６に接続されている。従
って、Ｕ線、Ｖ線、Ｗ線を境にして上側に位置する保護
ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のいずれかに過電流が流れ
た場合には、上側に位置するトランジスタＱ１，Ｑ３，
Ｑ５は全てオフすることになる。Ｕ線、Ｖ線、Ｗ線を境
にして下側に位置するトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６に
ついても同様である。
【００２７】図１乃至図４においては、三相の負荷を用
いた場合について説明したが、単相の負荷を用いた場合
にもこの発明は適用できる。図５にこの発明の第３実施
例を示す。この回路は単相の負荷の制御のために駆動回
路Ｄｒ１からＤｒ４、トランジスタＱ１〜Ｑ４、ダイオ
ードＤ１〜Ｄ４を設け、トランジスタＱ１〜Ｑ４の各々
にカレントトランスＣＴ１〜ＣＴ４と過電流検出回路Ｓ
１〜Ｓ４を、ダイオードＤ１〜Ｄ４の各々にカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１４と過電流検出回路Ｔ１〜Ｔ４
を設けたものである。
いた場合について説明したが、単相の負荷を用いた場合
にもこの発明は適用できる。図５にこの発明の第３実施
例を示す。この回路は単相の負荷の制御のために駆動回
路Ｄｒ１からＤｒ４、トランジスタＱ１〜Ｑ４、ダイオ
ードＤ１〜Ｄ４を設け、トランジスタＱ１〜Ｑ４の各々
にカレントトランスＣＴ１〜ＣＴ４と過電流検出回路Ｓ
１〜Ｓ４を、ダイオードＤ１〜Ｄ４の各々にカレントト
ランスＣＴ１１〜ＣＴ１４と過電流検出回路Ｔ１〜Ｔ４
を設けたものである。
【００２８】図３に示した回路と同様にして、駆動回路
Ｄｒ１の停止制御端Ａ１，Ｂ１にはそれぞれ過電流検出
回路Ｓ１，Ｔ３が、駆動回路Ｄｒ２の停止制御端Ａ２，
Ｂ２にはそれぞれ過電流検出回路Ｓ２，Ｔ４が、駆動回
路Ｄｒ３の停止制御端Ａ３，Ｂ３には過電流検出回路Ｓ
３，Ｔ１が、駆動回路Ｄｒ４の停止制御端Ａ４，Ｂ４に
はそれぞれ過電流検出回路Ｓ４，Ｔ２が、それぞれ接続
されている。
Ｄｒ１の停止制御端Ａ１，Ｂ１にはそれぞれ過電流検出
回路Ｓ１，Ｔ３が、駆動回路Ｄｒ２の停止制御端Ａ２，
Ｂ２にはそれぞれ過電流検出回路Ｓ２，Ｔ４が、駆動回
路Ｄｒ３の停止制御端Ａ３，Ｂ３には過電流検出回路Ｓ
３，Ｔ１が、駆動回路Ｄｒ４の停止制御端Ａ４，Ｂ４に
はそれぞれ過電流検出回路Ｓ４，Ｔ２が、それぞれ接続
されている。
【００２９】今、回生電流がＶ線からトランジスタＱ４
を通ってダイオードＤ２に流れてＵ線に戻り、これがダ
イオードＤ２において過電流状態を引き起こしている場
合を例にとって説明する。過電流検出回路Ｔ２は駆動回
路Ｄｒ４の停止制御端Ａ４に停止命令を与え、トランジ
スタＱ４はオフする。すると回生電流はＶ線からダイオ
ードＤ３を通ってトランジスタＱ１に流れる。このまま
ではダイオードＤ３においても過電流状態となるので、
過電流検出回路Ｔ３は駆動回路Ｄｒ１の停止制御端Ａ１
に停止命令を与え、トランジスタＱ１はオフする。する
と再びダイオードＤ２に回生電流が流れる。このような
動作をくりかえすうち、やがて回生電流はそのエネルギ
ーを失ってゆく。また回生電流はダイオードＤ２，Ｄ３
に交互に流れるので、一方のダイオードに生じた回生電
流による発熱は、他方に回生電流が流れる間に冷却さ
れ、熱破壊を回避することができる。
を通ってダイオードＤ２に流れてＵ線に戻り、これがダ
イオードＤ２において過電流状態を引き起こしている場
合を例にとって説明する。過電流検出回路Ｔ２は駆動回
路Ｄｒ４の停止制御端Ａ４に停止命令を与え、トランジ
スタＱ４はオフする。すると回生電流はＶ線からダイオ
ードＤ３を通ってトランジスタＱ１に流れる。このまま
ではダイオードＤ３においても過電流状態となるので、
過電流検出回路Ｔ３は駆動回路Ｄｒ１の停止制御端Ａ１
に停止命令を与え、トランジスタＱ１はオフする。する
と再びダイオードＤ２に回生電流が流れる。このような
動作をくりかえすうち、やがて回生電流はそのエネルギ
ーを失ってゆく。また回生電流はダイオードＤ２，Ｄ３
に交互に流れるので、一方のダイオードに生じた回生電
流による発熱は、他方に回生電流が流れる間に冷却さ
れ、熱破壊を回避することができる。
【００３０】上記において説明した実施例では、トラン
ジスタ、フリーホイルダイオードの電流センサとしてそ
れぞれにカレントトランスを用いたものを示したが、カ
レントトランスを用いた場合は、電流センサが高価とな
り、また装置全体の小型化が困難となる。
ジスタ、フリーホイルダイオードの電流センサとしてそ
れぞれにカレントトランスを用いたものを示したが、カ
レントトランスを用いた場合は、電流センサが高価とな
り、また装置全体の小型化が困難となる。
【００３１】図６にこの発明の第４実施例である過電流
検出装置を示す。ここではトランジスタ及びダイオード
の電流センサとしてそれぞれ電流検出抵抗ＲSQ，ＲSDを
用いている。抵抗ＲSQ，ＲSDにおける電圧降下はそれぞ
れトランジスタＱｉ及びダイオードＤｉの電流に比例す
る。よって、過電流検出回路Ｓｉ，Ｔｉによってこれら
を測定することにより、それぞれトランジスタＱｉ及び
ダイオードＤｉが過電流状態にあるか否かが検出され
る。駆動回路Ｄｒｉは、過電流検出回路Ｓｉによってト
ランジスタＱｉに過電流が流れたと判断された場合には
停止制御端Ｂｉに停止命令を受けて、過電流検出回路Ｔ
ｊ（ｊ＝１〜６：以下同様）によってダイオードに過電
流が流れたと判断された場合に停止制御端Ａｉに停止命
令を受けていずれの場合もトランジスタＱｉを停止す
る。過電流検出回路Ｔｊに過電流検出回路Ｔｉを含めな
い場合は第１実施例に相当し、含める場合には第２実施
例に相当する。
検出装置を示す。ここではトランジスタ及びダイオード
の電流センサとしてそれぞれ電流検出抵抗ＲSQ，ＲSDを
用いている。抵抗ＲSQ，ＲSDにおける電圧降下はそれぞ
れトランジスタＱｉ及びダイオードＤｉの電流に比例す
る。よって、過電流検出回路Ｓｉ，Ｔｉによってこれら
を測定することにより、それぞれトランジスタＱｉ及び
ダイオードＤｉが過電流状態にあるか否かが検出され
る。駆動回路Ｄｒｉは、過電流検出回路Ｓｉによってト
ランジスタＱｉに過電流が流れたと判断された場合には
停止制御端Ｂｉに停止命令を受けて、過電流検出回路Ｔ
ｊ（ｊ＝１〜６：以下同様）によってダイオードに過電
流が流れたと判断された場合に停止制御端Ａｉに停止命
令を受けていずれの場合もトランジスタＱｉを停止す
る。過電流検出回路Ｔｊに過電流検出回路Ｔｉを含めな
い場合は第１実施例に相当し、含める場合には第２実施
例に相当する。
【００３２】更に、トランジスタとダイオードとが逆並
列接続されていることを利用して電流センサを兼用させ
ることができる。図７及び図８に電流センサとして、そ
れぞれカレントトランスＣＴｉ及び電流検出抵抗ＲS を
用いた第５及び第６実施例を示した。いずれの場合もト
ランジスタＱｉのコレクタとダイオードＤｉのカソー
ド、トランジスタＱｉのエミッタとダイオードＤｉのア
ノードとをそれぞれ接続し、トランジスタＱｉとダイオ
ードＤｉとの共通の電流経路上に電流センサを設けてい
る。トランジスタＱｉに電流が流れる場合と、ダイオー
ドＤｉに電流が流れる場合とでは共通の電流経路上にお
いて電流の流れる方向が逆であるので、過電流検出回路
Ｍｉは電流センサの検出値の正負の極性により両者の場
合をそれぞれ分離して検出する事ができる。トランジス
タＱｉに過電流が流れたことを検出すれば駆動回路Ｄｒ
ｉに、ダイオードＤｉにｉ過電流が流れたことを検出す
れば駆動回路Ｄｒｊにそれぞれ停止命令を出す。駆動回
路Ｄｒｊに駆動回路Ｄｒｉを含めない場合は第１実施例
に相当し、含める場合には第２実施例に相当する。
列接続されていることを利用して電流センサを兼用させ
ることができる。図７及び図８に電流センサとして、そ
れぞれカレントトランスＣＴｉ及び電流検出抵抗ＲS を
用いた第５及び第６実施例を示した。いずれの場合もト
ランジスタＱｉのコレクタとダイオードＤｉのカソー
ド、トランジスタＱｉのエミッタとダイオードＤｉのア
ノードとをそれぞれ接続し、トランジスタＱｉとダイオ
ードＤｉとの共通の電流経路上に電流センサを設けてい
る。トランジスタＱｉに電流が流れる場合と、ダイオー
ドＤｉに電流が流れる場合とでは共通の電流経路上にお
いて電流の流れる方向が逆であるので、過電流検出回路
Ｍｉは電流センサの検出値の正負の極性により両者の場
合をそれぞれ分離して検出する事ができる。トランジス
タＱｉに過電流が流れたことを検出すれば駆動回路Ｄｒ
ｉに、ダイオードＤｉにｉ過電流が流れたことを検出す
れば駆動回路Ｄｒｊにそれぞれ停止命令を出す。駆動回
路Ｄｒｊに駆動回路Ｄｒｉを含めない場合は第１実施例
に相当し、含める場合には第２実施例に相当する。
【００３３】図９に過電流検出回路Ｍｉの具体的構成例
を示す。電流検出抵抗ＲS またはカレントトランスＣＴ
ｉから得られた電圧は２つのコンパレータＣＭＰ１の正
入力及びコンパレータＣＭＰ２の負入力に入力する。ま
たコンパレータＣＭＰ１の負入力には基準電位Ｅ１（＞
０）が、ＣＭＰ２の正入力には基準電位Ｅ２（＜０）が
それぞれ与えられる。電流検出抵抗ＲS またはカレント
トランスＣＴｉから得られた電圧は基準電位Ｅ１よりも
大きい場合には、ダイオードに過電流が流れたと判断さ
れ、基準電位Ｅ２よりも小さい場合には、トランジスタ
に過電流が流れたと判断され、それぞれ別個に出力され
る。
を示す。電流検出抵抗ＲS またはカレントトランスＣＴ
ｉから得られた電圧は２つのコンパレータＣＭＰ１の正
入力及びコンパレータＣＭＰ２の負入力に入力する。ま
たコンパレータＣＭＰ１の負入力には基準電位Ｅ１（＞
０）が、ＣＭＰ２の正入力には基準電位Ｅ２（＜０）が
それぞれ与えられる。電流検出抵抗ＲS またはカレント
トランスＣＴｉから得られた電圧は基準電位Ｅ１よりも
大きい場合には、ダイオードに過電流が流れたと判断さ
れ、基準電位Ｅ２よりも小さい場合には、トランジスタ
に過電流が流れたと判断され、それぞれ別個に出力され
る。
【００３４】ところで電流センサとして電流検出抵抗を
用いた場合は、電力の損失が大きくなる。そこで図１０
に示す第７実施例のように保護ダイオードＤｉに並列に
検出用ダイオードＫｉを接続し、この検出用ダイオード
Ｋｉに流れる電流を測定してもよい。この場合には電流
検出抵抗ＲSDを検出用ダイオードＫｉに直列に接続する
ことになる。またトランジスタとして、負荷を制御する
メインエミッタ及び電流検出用のセンスエミッタを備え
たカレントセンスＩＧＢＴ（Ｐｉ）を用いてもよい。こ
の場合には電流検出抵抗ＲSQはセンスエミッタに接続さ
れ、電流検出抵抗ＲSQでの電力消費を抑えている。
用いた場合は、電力の損失が大きくなる。そこで図１０
に示す第７実施例のように保護ダイオードＤｉに並列に
検出用ダイオードＫｉを接続し、この検出用ダイオード
Ｋｉに流れる電流を測定してもよい。この場合には電流
検出抵抗ＲSDを検出用ダイオードＫｉに直列に接続する
ことになる。またトランジスタとして、負荷を制御する
メインエミッタ及び電流検出用のセンスエミッタを備え
たカレントセンスＩＧＢＴ（Ｐｉ）を用いてもよい。こ
の場合には電流検出抵抗ＲSQはセンスエミッタに接続さ
れ、電流検出抵抗ＲSQでの電力消費を抑えている。
【００３５】更に図１１に示した第８実施例のように電
流検出抵抗ＲS がトランジスタＰｉに流れる電流及び検
出用ダイオードＫｉに流れる電流の両方を測定してもよ
い。この場合トランジスタＰｉのメインエミッタと保護
ダイオードＤｉのアノードと電流検出抵抗ＲS の一端と
を、トランジスタＰｉのセンスエミッタと検出用ダイオ
ードＫｉのアノードと電流検出抵抗ＲS の他端とをそれ
ぞれ接続する。
流検出抵抗ＲS がトランジスタＰｉに流れる電流及び検
出用ダイオードＫｉに流れる電流の両方を測定してもよ
い。この場合トランジスタＰｉのメインエミッタと保護
ダイオードＤｉのアノードと電流検出抵抗ＲS の一端と
を、トランジスタＰｉのセンスエミッタと検出用ダイオ
ードＫｉのアノードと電流検出抵抗ＲS の他端とをそれ
ぞれ接続する。
【００３６】上記実施例では、スイッチングデバイスと
してＩＧＢＴを用いた場合について述べたが、スイッチ
ングデバイスとしてバイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦ
ＥＴなどのパワースイッチングデバイスでも同様の効果
を奏する。
してＩＧＢＴを用いた場合について述べたが、スイッチ
ングデバイスとしてバイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦ
ＥＴなどのパワースイッチングデバイスでも同様の効果
を奏する。
【００３７】さらに、スイッチングデバイスの電流検出
のためカレントセンスＩＧＢＴを用いた場合を説明した
が、電流検出端子を内蔵したスイッチングデバイスであ
ればよく、カレントセンスＭＯＳＦＥＴでも、同様の効
果を奏する。
のためカレントセンスＩＧＢＴを用いた場合を説明した
が、電流検出端子を内蔵したスイッチングデバイスであ
ればよく、カレントセンスＭＯＳＦＥＴでも、同様の効
果を奏する。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、この発明によればスイッ
チング素子に逆並列接続された保護ダイオードにも第１
検出回路を設けたので、スイッチング素子に流れる電流
とは別個に保護ダイオードに流れる電流を検出すること
ができる。特に検出ダイオードを保護ダイオードに並列
に接続し、検出ダイオードに流れる電流を検出すること
により、安価で、装置の小型化が可能で電力損失の小さ
い電流検出が可能となる。
チング素子に逆並列接続された保護ダイオードにも第１
検出回路を設けたので、スイッチング素子に流れる電流
とは別個に保護ダイオードに流れる電流を検出すること
ができる。特に検出ダイオードを保護ダイオードに並列
に接続し、検出ダイオードに流れる電流を検出すること
により、安価で、装置の小型化が可能で電力損失の小さ
い電流検出が可能となる。
【００３９】そして検出された保護ダイオードの電流が
過電流となった場合には、スイッチング素子のオン・オ
フの状態を変化させる。これにより回生電流の経路が変
化して当該保護ダイオードに電流が流れなくなり、スイ
ッチング素子の保護とは別個に保護ダイオードの過電流
保護が行える。
過電流となった場合には、スイッチング素子のオン・オ
フの状態を変化させる。これにより回生電流の経路が変
化して当該保護ダイオードに電流が流れなくなり、スイ
ッチング素子の保護とは別個に保護ダイオードの過電流
保護が行える。
【図１】この発明の第１実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の第１実施例の動作を説明する回路図
である。
である。
【図３】この発明の第１実施例を示す回路図である。
【図４】この発明の第２実施例を示す回路図である。
【図５】この発明の第３実施例を示す回路図である。
【図６】この発明の第４実施例を示す回路図である。
【図７】この発明の第５実施例を示す回路図である。
【図８】この発明の第６実施例を示す回路図である。
【図９】過電流検出回路Ｍｉの構成を示す回路図であ
る。
る。
【図１０】この発明の第７実施例を示す回路図である。
【図１１】この発明の第８実施例を示す回路図である。
【図１２】従来の技術を説明する回路図である。
Ｄｒ１〜Ｄｒ６ 駆動回路 Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ（ＩＧＢＴ） Ｄ１〜Ｄ６ 保護ダイオード ＣＴ１〜ＣＴ６，ＣＴ１１〜ＣＴ１６ カレントトラン
ス Ｓ１〜Ｓ６，Ｔ１〜Ｔ６，Ｍｉ 過電流検出回路 ＲS ，ＲSQ，ＲSD 電流検出抵抗 Ｋｉ 検出用ダイオード
ス Ｓ１〜Ｓ６，Ｔ１〜Ｔ６，Ｍｉ 過電流検出回路 ＲS ，ＲSQ，ＲSD 電流検出抵抗 Ｋｉ 検出用ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】またこの発明の過電流保護装置は、第１電
位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各々
が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流制
御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する第
１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電流
制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備え、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は第２電流制御回路の各々の第１電流端及び
負荷の入力端の各々に接続される。そして第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードと、保護ダイオードに
流れる電流を検出して所定の閾値を越える電流を検出し
た場合に第１停止命令を出力する第１検出手段と、スイ
ッチング素子に流れる電流を検出して所定の閾値を越え
る電流を検出した場合に第２停止命令を出力する第２検
出手段と、第１停止命令が入力される第１制御端と第２
停止命令が入力される第２制御端とスイッチング素子の
動作制御を行う信号が入力される第３制御端と制御電極
に接続された出力端とを有してスイッチング素子の動作
を制御する駆動回路とを備える。そしていずれの一の第
１電流制御回路の第１制御端にも他の第１電流制御回路
が備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第１電
流制御回路の第２制御端も一の第１電流制御回路が備え
る第２検出回路が接続される。また、いずれの一の第２
電流制御回路の第１制御端にも他の第２電流制御回路が
備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第２電流
制御回路の第２制御端も一の第２電流制御回路が備える
第２検出回路が接続される。そして各々の一の駆動回路
は第１停止命令及び第２停止命令のいずれを受けても、
出力端に接続された制御電極を有するスイッチング素子
を停止させる。
位点と、第１電位点よりも低電位の第２電位点と、各々
が第１電流端と第２電流端とを有する複数の第１電流制
御回路と、各々が第１電流端と第２電流端とを有する第
１電流制御回路と同数の第２電流制御回路と、第１電流
制御回路と同数の入力端を有する負荷とを備え、第１電
流制御回路の各々の第１電流端は共通して第１電位点に
接続され、第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通
して第２電位点に接続され、第１電流制御回路の各々の
第２電流端は第２電流制御回路の各々の第１電流端及び
負荷の入力端の各々に接続される。そして第１電流制御
回路及び第２電流制御回路の各々のいずれもが、制御電
極と第１電流端に接続された第１電流電極と第２電流端
に接続された第２電流電極とを有して第１電流電極から
第２電流電極へと電流が流れるスイッチング素子と、第
１電極に接続されたカソードと第２電極に接続されたア
ノードとを有する保護ダイオードと、保護ダイオードに
流れる電流を検出して所定の閾値を越える電流を検出し
た場合に第１停止命令を出力する第１検出手段と、スイ
ッチング素子に流れる電流を検出して所定の閾値を越え
る電流を検出した場合に第２停止命令を出力する第２検
出手段と、第１停止命令が入力される第１制御端と第２
停止命令が入力される第２制御端とスイッチング素子の
動作制御を行う信号が入力される第３制御端と制御電極
に接続された出力端とを有してスイッチング素子の動作
を制御する駆動回路とを備える。そしていずれの一の第
１電流制御回路の第１制御端にも他の第１電流制御回路
が備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第１電
流制御回路の第２制御端も一の第１電流制御回路が備え
る第２検出回路が接続される。また、いずれの一の第２
電流制御回路の第１制御端にも他の第２電流制御回路が
備える第１検出回路が接続され、いずれの一の第２電流
制御回路の第２制御端も一の第２電流制御回路が備える
第２検出回路が接続される。そして各々の一の駆動回路
は第１停止命令及び第２停止命令のいずれを受けても、
出力端に接続された制御電極を有するスイッチング素子
を停止させる。
Claims (4)
- 【請求項１】制御電極と、第１電流電極と、第２電流電
極とを有し、前記第１電流電極から前記第２電流電極へ
と電流が流れるスイッチング素子と、 前記第１電流電極に接続されたカソードと、前記第２電
流電極に接続されたアノードとを有する保護ダイオード
と、 前記保護ダイオードに流れる電流を検出する第１検出回
路と、 前記スイッチング素子に流れる電流を検出する第２検出
回路と、 を備える過電流検出装置。 - 【請求項２】前記第１検出回路は、 検出ダイオードと、前記検出ダイオードに直列に接続さ
れた第１抵抗と、前記第１抵抗における電圧降下を検出
する手段とを備え、 前記検出ダイオード及び前記第１抵抗は前記保護ダイオ
ードに並列に接続された、請求項１記載の過電流検出装
置。 - 【請求項３】第１電位点と、 前記第１電位点よりも低電位の第２電位点と、 各々が第１電流端と、第２電流端とを有する複数の第１
電流制御回路と、 各々が第１電流端と、第２電流端とを有し、前記第１電
流制御回路と同数の第２電流制御回路と、 前記第１電流制御回路と同数の入力端を有する負荷と、 を備え、 前記第１電流制御回路の各々の第１電流端は共通して前
記第１電位点に接続され、 前記第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通して前
記第２電位点に接続され、 前記第１電流制御回路の各々の第２電流端は、前記第２
電流制御回路の各々の第１電流端及び前記負荷の前記入
力端の各々に接続され、 前記第１電流制御回路及び前記第２電流制御回路の各々
のいずれもが、 制御電極と、前記第１電流端に接続された第１電流電極
と、前記第２電流端に接続された第２電流電極とを有
し、前記第１電流電極から前記第２電流電極へと電流が
流れるスイッチング素子と、 前記第１電極に接続されたカソードと、前記第２電極に
接続されたアノードとを有する保護ダイオードと、 前記保護ダイオードに流れる電流を検出し、所定の閾値
を越える電流を検出した場合に第１停止命令を出力する
第１検出手段と、 前記スイッチング素子に流れる電流を検出し、所定の閾
値を越える電流を検出した場合に第２停止命令を出力す
る第２検出手段と、 前記第１停止命令が入力される第１制御端と、前記第２
停止命令が入力される第２制御端と、前記スイッチング
素子の動作制御を行う信号が入力される第３制御端と、
前記制御電極に接続された出力端とを有し、前記スイッ
チング素子の動作を制御する駆動回路と、 を備え、 いずれの一の前記第１電流制御回路の前記第１制御端に
も他の前記第１電流制御回路が備える前記第１検出回路
が接続され、 いずれの一の前記第１電流制御回路の前記第２制御端も
前記一の前記第１電流制御回路が備える前記第２検出回
路が接続され、 いずれの一の前記第２電流制御回路の前記第１制御端に
も他の前記第２電流制御回路が備える前記第１検出回路
が接続され、 いずれの一の前記第２電流制御回路の前記第２制御端も
前記一の前記第２電流制御回路が備える前記第２検出回
路が接続され、 各々の一の駆動回路は前記第１停止命令及び前記第２停
止命令のいずれを受けても、前記出力端をに接続された
前記制御電極を有する前記スイッチング素子を停止させ
る過電流保護装置。 - 【請求項４】第１電位点と、 前記第１電位点よりも低電位の第２電位点と、 各々が第１電流端と、第２電流端とを有する複数の第１
電流制御回路と、 各々が第１電流端と、第２電流端とを有し、前記第１電
流制御回路と同数の第２電流制御回路と、 前記第１電流制御回路と同数の入力端を有する負荷と、 を備え、 前記第１電流制御回路の各々の第１電流端は共通して前
記第１電位点に接続され、 前記第２電流制御回路の各々の第２電流端は共通して前
記第２電位点に接続され、 前記第１電流制御回路の各々の第２電流端は、前記第２
電流制御回路の各々の第１電流端及び前記負荷の前記入
力端の各々に接続され、 前記第１電流制御回路及び前記第２電流制御回路の各々
のいずれもが、 制御電極と、前記第１電流端に接続された第１電流電極
と、前記第２電流端に接続された第２電流電極とを有
し、前記第１電流電極から前記第２電流電極へと電流が
流れるスイッチング素子と、 前記第１電極に接続されたカソードと、前記第２電極に
接続されたアノードとを有する保護ダイオードと、 を備え、 前記第１電流制御回路及び前記第２電流制御回路がオン
・オフすることにより前記負荷を駆動する負荷回路に対
して、 一の前記第１電流制御回路が備える前記スイッチング素
子に流れる電流が所定の閾値を越えた場合及び他の前記
第１電流制御回路が備える前記保護ダイオードに流れる
電流が所定の閾値を越えた場合に、前記一の前記第１電
流制御回路が備える前記スイッチング素子をオフし、 一の前記第２電流制御回路が備える前記スイッチング素
子に流れる電流が所定の閾値を越えた場合及び他の前記
第２電流制御回路が備える前記保護ダイオードに流れる
電流が所定の閾値を越えた場合に、前記一の前記第２電
流制御回路が備える前記スイッチング素子をオフする過
電流保護方法。
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