JPH07274485A - パワートランジスタ・モジュールの故障識別方式 - Google Patents
パワートランジスタ・モジュールの故障識別方式Info
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- JPH07274485A JPH07274485A JP6062690A JP6269094A JPH07274485A JP H07274485 A JPH07274485 A JP H07274485A JP 6062690 A JP6062690 A JP 6062690A JP 6269094 A JP6269094 A JP 6269094A JP H07274485 A JPH07274485 A JP H07274485A
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Abstract
る複数の故障検出信号を1つの端子に一括して出力する
構成にしながら故障要因を個別に識別する。 【構成】 故障発生があり(S12)、一括した故障検
出信号PMFの継続時間の長さがタイマで設定する時間
以上になるとき(S13、S14、S15)に過熱故障
検出として識別し(S16)、信号PMFのパルス幅が
設定時間t1〜t4の何れの範囲になるかの判定(S17
〜S19)によって過電流故障と短絡故障及び不足電圧
故障を識別する(S20〜S22)。信号PMFは、モ
ジュール内で各故障検出回路の出力になるパルスの幅を
互いに異なるものにして一括出力する。
Description
ワートランジスタ・モジュールの故障識別方式に関す
る。
数のパワートランジスタやIGBTを回路接続も含めて
モジュール化し、インバータ等の電力変換装置の主回路
素子として利用される。最近では、保護のための検出回
路も含めたモジュール構成のものもある。
を主回路とするインバータの回路例を示す。パワートラ
ンジスタ・モジュール1は、6つのIGBTをブリッジ
接続して直流入力電源P,N端子と交流出力端子U,
V,Wを外部接続端子とする。各IGBT(TrU,T
rV,TrW,TrX,TrY,TrZ)は、それぞれ
ドライブ回路D1〜D6が一体に組み込まれる。
1は、保護のための検出回路として、過電流検出回路1
1と、短絡検出回路12と、温度検出回路13及び不足電
圧検出回路14を内蔵し、それぞれの検出出力はオアゲ
ート15を通して1つの端子から故障検出信号PMFと
して取り出すと共に内部のドライブ回路D1〜D6に各I
GBTの一括オフ信号にされる。
チ回路21の1つのラッチ信号にされる。ラッチ回路21
は、制御回路2が監視する他の故障(過電圧等)信号と
共に信号PMFのラッチをオアゲート22によって1つ
の装置故障発生信号FINTとして取り出す。
CPU(図示省略)に割り込み信号として取り込まれ、
さらに抑止ゲート23の抑止信号にされる。抑止ゲート
23は、装置故障発生信号FINTが与えられるときに
デッドタイム発生回路24のイネーブル信号GENを抑
止し、この抑止によってデッドタイム発生回路24のゲ
ート制御信号U〜Zを全てオフにする。
信号U0,V0,W0を発生し、デッドタイム発生回路24
はこのゲート制御信号をパワートランジスタ・モジュー
ル1の各アームのゲート制御信号として分配すると共に
デッドタイムを付加する。
ル1の出力周波数制御等の制御プログラムの他に、信号
FINTの割り込みで故障の発生要因を識別及びそのと
きの運転状態(加速中、減速中等)を表示・記憶する機
能を故障識別プログラムとして持つ。
うになる。信号FINTの割り込みで、ラッチ回路21
の各ラッチ信号を順に読み出し(ステップS1)、故障
要因のコードC1をテンポラリ(Temp)データとし
てプリセットし(ステップS2)、ラッチ回路21から
読み込んだラッチ信号の論理値(1、0)から過電圧か
否かを判定し(ステップS3)、次いでコードC2をテ
ンポラリデータとし(ステップS4)、次のラッチ信号
についてパワートランジスタ・モジュール1側の異常か
否かを判定する(ステップS5)。同様の処理をステッ
プS6〜S7で行い、さらには他のチェックを行う(ス
テップS8)。
ンジスタ・モジュール1側の故障発生には、テンポラリ
データに基づいて故障要因を表示・記憶する(ステップ
S9)。
方式において、パワートランジスタ・モジュール1は、
その端子数をできるだけ少なくするため、検出した各種
故障信号を1つのオアゲート15で一括して取り出し、
制御回路2のラッチ回路21のラッチ信号にする。
ル1内で検出した故障については故障要因が何になるか
を表示できない。これは、故障原因を解析・追求するの
を難しくする問題があった。
ジュール内で検出する複数の故障検出信号を1つの端子
に一括して出力する構成にしながら故障要因を個別に識
別する故障識別方式を提供することにある。
決を図るため、複数のパワートランジスタで回路構成し
た主回路と、該主回路に関連する複数種の故障を個別に
オン・オフ信号で検出する複数の故障検出回路と、該各
検出回路の出力を1つの故障検出信号PMFにまとめて
取り出すオアゲートとを備えたパワートランジスタ・モ
ジュールにおいて、前記信号PMFの継続時間の長さが
設定する時間以上になるときに前記故障検出回路のうち
前記パワートランジスタの過熱故障検出として識別する
ことを特徴とする。
は、オン・オフ出力信号を互いに異なる時間幅の信号に
変換する回路を通して前記オアゲートの入力とし、該オ
アゲートの出力信号PMFの時間幅の違いから各故障検
出回路の出力を識別することを特徴とする。
断等の保護動作が行われるも温度の低下が徐々になされ
ることを利用し、温度検出回路の出力が他の故障検出回
路の出力よりも比較的長い時間になるようにして、出力
信号PMFの時間幅の大きさで温度検出と他の故障検出
とを識別する。
の識別は、各回路の出力幅を互いに異なるようにするこ
とで信号PMFの時間幅の大小から識別する。
理を示し、パワートランジスタ・モジュール1内の過熱
による温度検出を他の故障要因から区別した表示を得る
場合である。
障識別プログラムによる図6のステップS4,S5の処
理において、図1の処理を1ms〜0.1秒の周期で実
行する。
確認し(ステップS11)、故障発生信号FINTが発
生中であることを確認し(ステップS12)、故障検出
信号PMFが発生中であることを確認する(ステップS
13)。
回カウントアップし(ステップS14)、このタイマが
タイムアップしたか否かをチェックし(ステップS1
5)、タイムアップしたときパワートランジスタ・モジ
ュール1での故障発生要因が温度検出によるものとして
温度上昇の表示と記憶をする(ステップS16)。
で故障検出信号PMFが継続するときにパワートランジ
スタ・モジュール1での故障要因が温度上昇によるもの
と識別する。この識別ができる理由を以下に説明する。
障検出のうち、過電流検出回路11と短絡検出回路12に
よる検出には、何れも故障発生により短時間(例えば1
0μs)で電流遮断する保護動作がなされる。
ジュール1のゲートオフ制御や制御回路2のデッドタイ
ム発生回路24の出力遮断さらには直流電源側の遮断器
により行われる。
回路13による過熱検出には同じ保護動作がなされる
も、IGBT等の素子温度は比較的長い時間を経て低下
してくる。
度検出(b)の場合の波形図で説明する。IGBTの電
流が過電流レベルに達したとき、この検出を過電流検出
回路11が検出し、信号PMFの発生によって時間tOFF
で電流遮断される。ここで、信号PMFは制御回路2が
認識できるのに十分な時間幅tcのパルスとして取り出
され、例えば10μs〜10msにされる。
ルに達したとき、この検出を温度検出回路13が検出
し、信号PMFの発生によって電流遮断される。このと
き、素子温度は電流遮断がなされるも秒や分のオーダー
で徐々に低下し、信号PMFとしては長い時間幅tcが
取り出される。このとき、温度検出回路13の検出は、
過熱検出(過熱ON)から一定レベルに低下(過熱OF
F)するまでをヒステリシス特性を有して検出する回路
構成にする。
タイマで監視することにより、同じ信号PMFの発生に
も過熱による故障か他の故障かを識別できる。
確認(ステップS13)を一定周期で繰り返し、この確
認のつどタイマのカウントアップを行い(ステップS1
4)、このタイムアップのとき(ステップS15)に温
度上昇による故障と識別し、その表示と記憶をする(ス
テップS16)。
別には、制御電源電圧の正常/異常の確認(ステップS
11)で行う。
ル1での不足電圧検出回路14は、直流電圧の低下やド
ライバD1〜D6の制御電源の低下を検出し、この検出は
電源電圧の低下が比較的長い時間になることから比較的
長い時間幅の信号PMFとして取り出されることがあ
る。したがって、この不足電圧検出との区別をするた
め、制御電源が正常であることを確認しておく。
路図である。同図は、パワートランジスタ・モジュール
1の検出回路の出力部分を示し、各検出回路11〜14の
検出信号をそれぞれタイマ回路16〜19を通してオアゲ
ート15の入力とする。
られたときに互いに異なる時間幅のパルスを発生する構
成にされる。例えば、図示のように、CR時定数回路と
スレッショールド回路によって入力パルスの後縁を延ば
すことにより出力パルス幅をそれぞれの設定値まで長く
する。
・モジュール1内での故障検出要因によって互いに異な
るパルス幅にした信号PMFを得ることができ、このパ
ルス幅の違いから制御回路2のCPU側では故障原因を
識別する。
において、温度検出の識別は図1の場合と同様の処理
(ステップS12〜S16)によって行われ、他の故障
要因の識別は、信号PMFの継続時間がt1〜t4で設定
する範囲内か否かの判別(ステップS17〜S19)に
応じて過電流検出と短絡検出及び不足電圧検出を識別し
てその表示と記憶をする(ステップS20〜S22)。
トランジスタ・モジュールから取り出される故障検出信
号PMFの継続時間の長さから温度検出回路等のそれぞ
れの出力の識別を行うため、パワートランジスタ・モジ
ュールからは各故障検出回路の出力を一括して取り出す
端子数を削減した構成にでき、しかも故障要因の識別を
可能にして故障原因の解析・追求を容易にする効果があ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のパワートランジスタで回路構成し
た主回路と、該主回路に関連する複数種の故障を個別に
オン・オフ信号で検出する複数の故障検出回路と、該各
検出回路の出力を1つの故障検出信号PMFにまとめて
取り出すオアゲートとを備えたパワートランジスタ・モ
ジュールにおいて、 前記信号PMFの継続時間の長さが設定する時間以上に
なるときに前記故障検出回路のうち前記パワートランジ
スタの過熱故障検出として識別することを特徴とするパ
ワートランジスタ・モジュールの故障識別方式。 - 【請求項2】 複数のパワートランジスタで回路構成し
た主回路と、該主回路に関連する複数種の故障を個別に
オン・オフ信号で検出する複数の故障検出回路と、該各
検出回路の出力を1つの故障検出信号PMFにまとめて
取り出すオアゲートとを備えたパワートランジスタ・モ
ジュールにおいて、 前記複数の故障検出回路は、オン・オフ出力信号を互い
に異なる時間幅の信号に変換する回路を通して前記オア
ゲートの入力とし、該オアゲートの出力信号PMFの時
間幅の違いから各故障検出回路の出力を識別することを
特徴とするパワートランジスタ・モジュールの故障識別
方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6062690A JPH07274485A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | パワートランジスタ・モジュールの故障識別方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6062690A JPH07274485A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | パワートランジスタ・モジュールの故障識別方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07274485A true JPH07274485A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13207543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6062690A Pending JPH07274485A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | パワートランジスタ・モジュールの故障識別方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07274485A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-03-31 JP JP6062690A patent/JPH07274485A/ja active Pending
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