JPH08237092A - パワースイッチドライバ装置 - Google Patents
パワースイッチドライバ装置Info
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- JPH08237092A JPH08237092A JP29770295A JP29770295A JPH08237092A JP H08237092 A JPH08237092 A JP H08237092A JP 29770295 A JP29770295 A JP 29770295A JP 29770295 A JP29770295 A JP 29770295A JP H08237092 A JPH08237092 A JP H08237092A
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- H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
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- H03K17/785—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling field-effect transistor switches
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 追加の隔絶デバイスを必要とすることなし
に、障害の性質が制御電子装置で確認でき、障害に対す
る応答に適当なアクションを取ることができるようにす
る。 【解決手段】 パワースイッチに対する制御信号がトラ
ンス或いは光結合器のような隔絶デバイスを通じて供給
される半導体パワースイッチドライバ回路において、上
記パワースイッチにおいて起こり得る障害をコード化
し、上記隔絶デバイス或いは他のそのような隔絶デバイ
スを通じて制御回路に送る。これら起こり得る障害に
は、例えば優先度の順位を割り当て、１つ以上の障害が
検出された場合に、最高優先度を持つ障害のみを報知す
るようにする。
に、障害の性質が制御電子装置で確認でき、障害に対す
る応答に適当なアクションを取ることができるようにす
る。 【解決手段】 パワースイッチに対する制御信号がトラ
ンス或いは光結合器のような隔絶デバイスを通じて供給
される半導体パワースイッチドライバ回路において、上
記パワースイッチにおいて起こり得る障害をコード化
し、上記隔絶デバイス或いは他のそのような隔絶デバイ
スを通じて制御回路に送る。これら起こり得る障害に
は、例えば優先度の順位を割り当て、１つ以上の障害が
検出された場合に、最高優先度を持つ障害のみを報知す
るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁ゲートバイ
ポラートランジスタ（ＩＧＢＴ）のようなパワースイッ
チが高電圧を負荷へ供給するのを制御するために利用さ
れるときの、そのようなパワースイッチに対するドライ
バ装置（駆動装置）に関する。
ポラートランジスタ（ＩＧＢＴ）のようなパワースイッ
チが高電圧を負荷へ供給するのを制御するために利用さ
れるときの、そのようなパワースイッチに対するドライ
バ装置（駆動装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ブリッジ構成の半導体パワース
イッチデバイスを駆動するときに、そのスイッチのゲー
ト電極又はベース電極（数百ボルトの電位状態にある可
能性がある）と上記デバイスをオン及びオフにするため
に用意される低電圧制御電子回路（装置）との間に電気
的アイソレーション（隔絶又は分離絶縁）手段を提供す
る必要がある。
イッチデバイスを駆動するときに、そのスイッチのゲー
ト電極又はベース電極（数百ボルトの電位状態にある可
能性がある）と上記デバイスをオン及びオフにするため
に用意される低電圧制御電子回路（装置）との間に電気
的アイソレーション（隔絶又は分離絶縁）手段を提供す
る必要がある。
【０００３】この電気的隔絶は、代表的には、パルスト
ランス、光結合器（オプトカプラ）或いは類似の装置の
ようなアイソレーション（隔絶）デバイスと共に、半導
体変調装置を使用して、達成される。なお、この半導体
変調装置を、以下、送信機と呼ぶ。また、大部分の設計
プランでは信号を復調するために第２の半導体デバイス
を含む。なお、この第２の半導体デバイスを、以下、受
信機と呼ぶ。
ランス、光結合器（オプトカプラ）或いは類似の装置の
ようなアイソレーション（隔絶）デバイスと共に、半導
体変調装置を使用して、達成される。なお、この半導体
変調装置を、以下、送信機と呼ぶ。また、大部分の設計
プランでは信号を復調するために第２の半導体デバイス
を含む。なお、この第２の半導体デバイスを、以下、受
信機と呼ぶ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】受信機内に又はパワー
スイッチそれ自体に障害（故障）が検出された場合に、
送信機に報知するように働くリターン（戻り）信号を提
供することはそのような設計プランでは通常のことであ
る。このリターン信号は、また、アイソレーションバリ
ヤ（隔絶障壁）を通って送られ、障害の場合に制御電子
装置を使用不能状態にするために使用されてもよい。そ
のような場合に、リターン信号の不存在を送信機からの
単一の「フォルト（障害）」出力を作動させるために使
用できるけれど、障害の性質の識別はできない。
スイッチそれ自体に障害（故障）が検出された場合に、
送信機に報知するように働くリターン（戻り）信号を提
供することはそのような設計プランでは通常のことであ
る。このリターン信号は、また、アイソレーションバリ
ヤ（隔絶障壁）を通って送られ、障害の場合に制御電子
装置を使用不能状態にするために使用されてもよい。そ
のような場合に、リターン信号の不存在を送信機からの
単一の「フォルト（障害）」出力を作動させるために使
用できるけれど、障害の性質の識別はできない。
【０００５】この発明の１つの目的は、追加の隔絶デバ
イスを必要とすることなしに、障害の性質が制御電子装
置で確認でき、その結果、障害に対する応答に適当なア
クション（処置）を取ることができるような手段を提供
することである。
イスを必要とすることなしに、障害の性質が制御電子装
置で確認でき、その結果、障害に対する応答に適当なア
クション（処置）を取ることができるような手段を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、制御
回路からの信号が隔絶手段を通って供給されて半導体パ
ワースイッチの動作を制御するように構成されており、
かつ上記スイッチからのリターン又はフィードバック信
号が上記隔絶手段を通って上記制御回路に供給されるよ
うに構成されている半導体パワースイッチドライバ回路
において、上記スイッチと関連し、かつ上記スイッチの
制御又は動作において起こり得る複数の障害の任意の１
つの発生に応答して上記複数の障害の上記１つを、予め
定められた１組のコードの１つで識別し、上記１組のコ
ードの上記１つを上記制御回路に信号で送信するよう
に、上記リターン信号を変調する手段が提供される。
回路からの信号が隔絶手段を通って供給されて半導体パ
ワースイッチの動作を制御するように構成されており、
かつ上記スイッチからのリターン又はフィードバック信
号が上記隔絶手段を通って上記制御回路に供給されるよ
うに構成されている半導体パワースイッチドライバ回路
において、上記スイッチと関連し、かつ上記スイッチの
制御又は動作において起こり得る複数の障害の任意の１
つの発生に応答して上記複数の障害の上記１つを、予め
定められた１組のコードの１つで識別し、上記１組のコ
ードの上記１つを上記制御回路に信号で送信するよう
に、上記リターン信号を変調する手段が提供される。
【０００７】上記隔絶手段はパルストランスであって
も、光結合器リンクであってもよい。上記リターン信号
の変調はパルス幅変調であっても、パルス符号変調であ
ってもよい。
も、光結合器リンクであってもよい。上記リターン信号
の変調はパルス幅変調であっても、パルス符号変調であ
ってもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明によるパワースイッチド
ライバ回路の構成について、以下、添付図面を参照して
記載する。
ライバ回路の構成について、以下、添付図面を参照して
記載する。
【０００９】
【実施例】添付図面の図１乃至図３を参照すると、送信
機１を含む制御回路からの信号は隔絶バリヤを横切る隔
絶デバイス（図示せず）を通って受信機２に供給され
る。この隔絶デバイスはパルストランスであっても、光
結合器であっても、或いは類似のデバイスであってもよ
い。受信機２は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタ（ＩＧＢＴ）であってもよいパワースイッチ３を駆
動するための回路手段（図示せず）を含む。
機１を含む制御回路からの信号は隔絶バリヤを横切る隔
絶デバイス（図示せず）を通って受信機２に供給され
る。この隔絶デバイスはパルストランスであっても、光
結合器であっても、或いは類似のデバイスであってもよ
い。受信機２は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタ（ＩＧＢＴ）であってもよいパワースイッチ３を駆
動するための回路手段（図示せず）を含む。
【００１０】図２に示すように、この発明によれば、受
信機２は、パワースイッチ３の制御又は動作において起
こり得る複数の予め定められた障害の任意のものを検出
するための複数の回路手段４を含む。これら障害はエン
コーダ５によって、例えば図３に与えられた表に従っ
て、１組のコードのそれぞれ１つを割り当てられる。こ
れらコードは隔絶デバイスのリターン又はフィードバッ
ク経路６を通って、例えば隔絶デバイスが利用するあら
ゆる形式の信号のパルス幅変調或いはパルス符号変調に
より、送信機１のデコーダ７に送信される。
信機２は、パワースイッチ３の制御又は動作において起
こり得る複数の予め定められた障害の任意のものを検出
するための複数の回路手段４を含む。これら障害はエン
コーダ５によって、例えば図３に与えられた表に従っ
て、１組のコードのそれぞれ１つを割り当てられる。こ
れらコードは隔絶デバイスのリターン又はフィードバッ
ク経路６を通って、例えば隔絶デバイスが利用するあら
ゆる形式の信号のパルス幅変調或いはパルス符号変調に
より、送信機１のデコーダ７に送信される。
【００１１】デコーダ７は２つの別個の出力を、即ち、
一般的開放ドレイン／開放コレクタ障害指示をトランジ
スタ８を通じて、また、障害識別コードを障害バス９を
通じて、それぞれ提供するものでよい。
一般的開放ドレイン／開放コレクタ障害指示をトランジ
スタ８を通じて、また、障害識別コードを障害バス９を
通じて、それぞれ提供するものでよい。
【００１２】障害のコード化は、必要な信号が隔絶デバ
イスを横切って最小の遅延で明瞭に通過できるようなも
のでなければならない。また、それはエンコーダ５のブ
ロックの障害或いは経路６の完全性の障害がデコーダ７
によって認識され、識別されるようなものでなければな
らない。換言すれば、障害のフィードバック構成はフェ
イル−セーフでなければならない。
イスを横切って最小の遅延で明瞭に通過できるようなも
のでなければならない。また、それはエンコーダ５のブ
ロックの障害或いは経路６の完全性の障害がデコーダ７
によって認識され、識別されるようなものでなければな
らない。換言すれば、障害のフィードバック構成はフェ
イル−セーフでなければならない。
【００１３】図４に示すように、リターン又はフィード
バック経路６の隔絶デバイスは、一次巻線が障害検出ブ
ロック４からのそれぞれの障害入力１３、１４及び１５
に依存してエンコーダ５の制御のもとでアンド（ＡＮ
Ｄ）ゲート１１及び１２によって付勢されるフェライト
コアの高周波トランス１０からなるものでよい。このト
ランス１０の二次巻線はアンドゲート１６及び１７を通
じてデコーダ７に対する入力信号を提供する。報知され
た任意の障害は障害バス９の出力に生じる。
バック経路６の隔絶デバイスは、一次巻線が障害検出ブ
ロック４からのそれぞれの障害入力１３、１４及び１５
に依存してエンコーダ５の制御のもとでアンド（ＡＮ
Ｄ）ゲート１１及び１２によって付勢されるフェライト
コアの高周波トランス１０からなるものでよい。このト
ランス１０の二次巻線はアンドゲート１６及び１７を通
じてデコーダ７に対する入力信号を提供する。報知され
た任意の障害は障害バス９の出力に生じる。
【００１４】図５を参照すると、一対のナンド（ＮＡＮ
Ｄ）ゲート１８及び１９が相互接続されて発振器を形成
している。この発振器の出力周波数ｆはフリップフロッ
プ２０によって１／２にされ、次いでフリップフロップ
２１によってさらに１／２にされる。このフリップフロ
ップ２１の出力からの周波数ｆ／４は、パワースイッチ
「オン」信号として受信機２の信号入力に送信するため
に、ナンドゲート２２及び２３を通じて他のフェライト
コアの高周波トランス（図示せず）に供給され、また、
受信機２を付勢するために、電流増幅器２４を通じてパ
ワートランス（図示せず）に供給される。端子２８のイ
ンタロック信号の制御のもとで入力端子２５に供給され
る、それぞれのパワースイッチ３のオン／オフ状態を制
御するための信号が最小オン／オフ時間回路２６及び２
７を通じてナンドゲート２２及び２３をイネーブルする
（使用可能にする）ようにルート設定される。出力端子
２９で利用することができる「インタロック・アウト」
信号がパワースイッチ３がオンである間、相補パワース
イッチ（図示せず）の動作を禁止するために利用されて
もよい。
Ｄ）ゲート１８及び１９が相互接続されて発振器を形成
している。この発振器の出力周波数ｆはフリップフロッ
プ２０によって１／２にされ、次いでフリップフロップ
２１によってさらに１／２にされる。このフリップフロ
ップ２１の出力からの周波数ｆ／４は、パワースイッチ
「オン」信号として受信機２の信号入力に送信するため
に、ナンドゲート２２及び２３を通じて他のフェライト
コアの高周波トランス（図示せず）に供給され、また、
受信機２を付勢するために、電流増幅器２４を通じてパ
ワートランス（図示せず）に供給される。端子２８のイ
ンタロック信号の制御のもとで入力端子２５に供給され
る、それぞれのパワースイッチ３のオン／オフ状態を制
御するための信号が最小オン／オフ時間回路２６及び２
７を通じてナンドゲート２２及び２３をイネーブルする
（使用可能にする）ようにルート設定される。出力端子
２９で利用することができる「インタロック・アウト」
信号がパワースイッチ３がオンである間、相補パワース
イッチ（図示せず）の動作を禁止するために利用されて
もよい。
【００１５】図６に示すように、送信機１のナンドゲー
ト２２及び２３からのｆ／４の周波数の信号は受信機２
の端子３０及び３１で受信され、ブリッジ整流器３２に
よって整流されて電流増幅器３３及び端子３４を通じて
パワースイッチ３のゲート電極に供給される。送信機１
の電流増幅器２４からの周波数ｆ／４の付勢信号は、エ
ンコーダ５に対する周波数ｆ／４のクロック信号源とし
て、並びに、他のブリッジ整流器３５及び電圧調整器回
路（電圧レギュレータ回路）４６を通じて、正の電圧供
給ライン３６と接地ライン３７間の障害検出電子装置に
対する付勢用電源の両方として使用される。動作時に、
ライン３６と３７間の電圧が電圧基準回路３８によって
設定された予め定められた値より降下した場合には、増
幅器３９の出力は低レベルに移行し、不足電圧（電圧が
低過ぎる）状態をエンコーダ５に指示する。この状態は
最高優先度の障害状態として取り扱われてもよい。
ト２２及び２３からのｆ／４の周波数の信号は受信機２
の端子３０及び３１で受信され、ブリッジ整流器３２に
よって整流されて電流増幅器３３及び端子３４を通じて
パワースイッチ３のゲート電極に供給される。送信機１
の電流増幅器２４からの周波数ｆ／４の付勢信号は、エ
ンコーダ５に対する周波数ｆ／４のクロック信号源とし
て、並びに、他のブリッジ整流器３５及び電圧調整器回
路（電圧レギュレータ回路）４６を通じて、正の電圧供
給ライン３６と接地ライン３７間の障害検出電子装置に
対する付勢用電源の両方として使用される。動作時に、
ライン３６と３７間の電圧が電圧基準回路３８によって
設定された予め定められた値より降下した場合には、増
幅器３９の出力は低レベルに移行し、不足電圧（電圧が
低過ぎる）状態をエンコーダ５に指示する。この状態は
最高優先度の障害状態として取り扱われてもよい。
【００１６】不飽和状態と呼ぶことにするパワースイッ
チ３の障害状態はこのパワースイッチ３の出力電極に接
続された一対の高電圧ダイオード４０を通じて検出され
る。パワースイッチ３が回路３２〜３４を通じてオンに
なると、検出器増幅器４２がイネーブルされる（使用可
能状態となる）前に、コンデンサ４１によって設定され
た時間が経過することになる。これは出力電極の電圧を
降下させるためである。この時間が経過した後でこの電
極電圧が過大である場合には、増幅器４２の出力が低く
なり、ダイオード４３及び電流増幅器３３を通じてパワ
ースイッチ３のゲート電圧を降下させる。コンデンサ４
４によって設定されたさらにその上の時間の後、過大な
電極電圧が依然として存続する場合には、後続の増幅器
４５の出力が低くなり、不飽和状態を表す信号をエンコ
ーダ５に送る。この状態は２番目に高い優先度の障害と
してもよい。
チ３の障害状態はこのパワースイッチ３の出力電極に接
続された一対の高電圧ダイオード４０を通じて検出され
る。パワースイッチ３が回路３２〜３４を通じてオンに
なると、検出器増幅器４２がイネーブルされる（使用可
能状態となる）前に、コンデンサ４１によって設定され
た時間が経過することになる。これは出力電極の電圧を
降下させるためである。この時間が経過した後でこの電
極電圧が過大である場合には、増幅器４２の出力が低く
なり、ダイオード４３及び電流増幅器３３を通じてパワ
ースイッチ３のゲート電圧を降下させる。コンデンサ４
４によって設定されたさらにその上の時間の後、過大な
電極電圧が依然として存続する場合には、後続の増幅器
４５の出力が低くなり、不飽和状態を表す信号をエンコ
ーダ５に送る。この状態は２番目に高い優先度の障害と
してもよい。
【００１７】ブリッジ整流器の出力電圧が予め定められ
た値を越えて上昇する場合には、増幅器４７の出力が低
くなるように構成されており、障害検出電子回路の過大
電圧状態を示す信号が送られる。この過大電圧状態は最
低優先度の障害状態として報知されてもよい。必要なら
ば、この過大電圧状態以外の、ゲートスイッチング回路
の熱的過駆動（オーバードライブ）及び機能停止のよう
な障害状態を最低優先度の障害状態として報知すること
ができる。
た値を越えて上昇する場合には、増幅器４７の出力が低
くなるように構成されており、障害検出電子回路の過大
電圧状態を示す信号が送られる。この過大電圧状態は最
低優先度の障害状態として報知されてもよい。必要なら
ば、この過大電圧状態以外の、ゲートスイッチング回路
の熱的過駆動（オーバードライブ）及び機能停止のよう
な障害状態を最低優先度の障害状態として報知すること
ができる。
【００１８】これら障害の指示は、隔絶バリヤを横切る
送信に対する多数の異なる方法において、例えばｆ／４
信号から導出される搬送波に変調できることは勿論であ
るけれど、この実施例においては任意の１つの時間に起
こる任意の最高優先度の障害は図７に示すようにｆ／４
信号を変更するために利用される。
送信に対する多数の異なる方法において、例えばｆ／４
信号から導出される搬送波に変調できることは勿論であ
るけれど、この実施例においては任意の１つの時間に起
こる任意の最高優先度の障害は図７に示すようにｆ／４
信号を変更するために利用される。
【００１９】送信機１のフリップフロップ２１の出力か
ら導出されるｆ／４信号はパルス又は方形波の形式を有
するということは理解できよう。受信機２及びその関連
するパワースイッチ３の規定された範囲内ですべてが動
作している場合には、コード化回路５によって「異状な
し」状態の信号が送られ、この状態は端子４８を通じて
受信され、かつ端子４９を通じて反転された、この方形
波形の戻りによって報知される。最高優先度の障害であ
る不足電圧状態はこれら波形の反転によって報知されて
もよい。
ら導出されるｆ／４信号はパルス又は方形波の形式を有
するということは理解できよう。受信機２及びその関連
するパワースイッチ３の規定された範囲内ですべてが動
作している場合には、コード化回路５によって「異状な
し」状態の信号が送られ、この状態は端子４８を通じて
受信され、かつ端子４９を通じて反転された、この方形
波形の戻りによって報知される。最高優先度の障害であ
る不足電圧状態はこれら波形の反転によって報知されて
もよい。
【００２０】図７に示すように、最低優先度の次に低い
優先度の障害はｆ／４パルスの交互のパルスを端子４８
及び４９に供給することによって報知されてもよく、他
方、最低優先度の障害は反転されたｆ／４信号の交互の
パルスを端子４８及び４９に供給することによって報知
されてもよい。図示された対の信号波形によりトランス
１０の一次巻線を流れる電流に直流成分は存在しないと
いうことが理解できよう。さらに、これら対の波形は受
信したｆ／４信号から、簡単な論理回路を利用すること
により容易に得ることができ、また、報知されている障
害のデコーダ７における認識（識別）も簡単な論理回路
を利用することにより実行できるということも理解でき
よう。何故ならば、これら波形は、クロック信号として
作用するｆ／４信号と同期しているからである。
優先度の障害はｆ／４パルスの交互のパルスを端子４８
及び４９に供給することによって報知されてもよく、他
方、最低優先度の障害は反転されたｆ／４信号の交互の
パルスを端子４８及び４９に供給することによって報知
されてもよい。図示された対の信号波形によりトランス
１０の一次巻線を流れる電流に直流成分は存在しないと
いうことが理解できよう。さらに、これら対の波形は受
信したｆ／４信号から、簡単な論理回路を利用すること
により容易に得ることができ、また、報知されている障
害のデコーダ７における認識（識別）も簡単な論理回路
を利用することにより実行できるということも理解でき
よう。何故ならば、これら波形は、クロック信号として
作用するｆ／４信号と同期しているからである。
【００２１】図８を参照すると、報知されている障害の
認識は、例えば、８つの状態を有する、いわゆる状態マ
シン（図示せず）を利用して実行することができる。こ
の状態マシンは直列に接続された３つのフリップフロッ
プによって形成することができる。マシンの８つの状態
は丸で囲んだ数字の０から７によって図８に指示されて
いる。マシンは、端子４８及び４９でそれぞれ受信した
信号Ｚ１及びＺ２の値に依存して、１つの状態から次の
状態へ歩進動作されるか、或いは歩進動作されない。
認識は、例えば、８つの状態を有する、いわゆる状態マ
シン（図示せず）を利用して実行することができる。こ
の状態マシンは直列に接続された３つのフリップフロッ
プによって形成することができる。マシンの８つの状態
は丸で囲んだ数字の０から７によって図８に指示されて
いる。マシンは、端子４８及び４９でそれぞれ受信した
信号Ｚ１及びＺ２の値に依存して、１つの状態から次の
状態へ歩進動作されるか、或いは歩進動作されない。
【００２２】任意のクロック信号の期間中、Ｚ１が高レ
ベル、Ｚ２が低レベルでかつクロック信号が高レベルで
ある場合に、或いはＺ１が低レベル、Ｚ２が高レベルで
かつクロック信号が低レベルである場合に、「異状な
し」信号である論理「１」が指示される。これは、代わ
りに、Ｚ１及びＺ２が反対の状態にあり、かつＺ１がク
ロック信号と同相であるときと表現することができる。
図７の「異状なし」信号は連続する論理「１」によって
指示されるということは理解できよう。
ベル、Ｚ２が低レベルでかつクロック信号が高レベルで
ある場合に、或いはＺ１が低レベル、Ｚ２が高レベルで
かつクロック信号が低レベルである場合に、「異状な
し」信号である論理「１」が指示される。これは、代わ
りに、Ｚ１及びＺ２が反対の状態にあり、かつＺ１がク
ロック信号と同相であるときと表現することができる。
図７の「異状なし」信号は連続する論理「１」によって
指示されるということは理解できよう。
【００２３】図７に示された信号の検査時に、不足電圧
障害状態は途切れない論理「０」の連続をもたらし、他
方、他の２つの障害状態は単一の論理「１」が後に続く
３つの論理「０」を繰り返し生じさせるということは理
解できよう。
障害状態は途切れない論理「０」の連続をもたらし、他
方、他の２つの障害状態は単一の論理「１」が後に続く
３つの論理「０」を繰り返し生じさせるということは理
解できよう。
【００２４】状態０から始まって、論理「１」の連続が
指示されると、マシンは状態０に留まる。これに対し、
論理「０」が指示されると、マシンは状態１、状態２、
・・・・と歩進動作される。３つの「異状あり」信号
（論理「０」）に応答してマシンが状態３に到達する
と、これは端子８（図５参照）の障害信号を作動させる
のに十分な原因と取られる。しかしながら、状態３はど
の障害が生じたのかは指示しない。第４の論理「０」が
指示されると、不足電圧障害状態が報知されていると取
ることができる。次の指示が論理「１」であり、従っ
て、マシンが状態４に移動した場合、Ｚ１及びクロック
信号の両方が高レベルであるときに、その論理「１」が
生じるならば、不飽和状態障害が指示され、また、Ｚ１
が高レベルで、クロック信号が低レベルであるときに、
その論理「１」が生じるならば、過電圧障害が指示され
る。
指示されると、マシンは状態０に留まる。これに対し、
論理「０」が指示されると、マシンは状態１、状態２、
・・・・と歩進動作される。３つの「異状あり」信号
（論理「０」）に応答してマシンが状態３に到達する
と、これは端子８（図５参照）の障害信号を作動させる
のに十分な原因と取られる。しかしながら、状態３はど
の障害が生じたのかは指示しない。第４の論理「０」が
指示されると、不足電圧障害状態が報知されていると取
ることができる。次の指示が論理「１」であり、従っ
て、マシンが状態４に移動した場合、Ｚ１及びクロック
信号の両方が高レベルであるときに、その論理「１」が
生じるならば、不飽和状態障害が指示され、また、Ｚ１
が高レベルで、クロック信号が低レベルであるときに、
その論理「１」が生じるならば、過電圧障害が指示され
る。
【００２５】状態５及び７は、後続の「異状なし」信号
が障害のない状態を指示するものと即座に認識されるこ
とを防止するように働き、２つの引き続く論理「１」が
障害状態から障害のない状態を得るために必要となる。
これはある程度のノイズ不感知性を与える。状態３、
４、５、６及び７はすべて障害状態を指示し、他方、状
態０、１及び２は障害のない状態を指示すると取られ
る。
が障害のない状態を指示するものと即座に認識されるこ
とを防止するように働き、２つの引き続く論理「１」が
障害状態から障害のない状態を得るために必要となる。
これはある程度のノイズ不感知性を与える。状態３、
４、５、６及び７はすべて障害状態を指示し、他方、状
態０、１及び２は障害のない状態を指示すると取られ
る。
【図１】従来のパワースイッチドライバ装置の一例を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図２】この発明によるパワースイッチドライバ装置の
一実施例を概略的に示す回路構成図である。
一実施例を概略的に示す回路構成図である。
【図３】図２の装置において利用される障害識別コード
を示す図である。
を示す図である。
【図４】図２の装置に対するリターン経路又はフィード
バック経路を概略的に示す回路構成図である。
バック経路を概略的に示す回路構成図である。
【図５】図２の装置に対する送信機を概略的に示す回路
構成図である。
構成図である。
【図６】図２の装置に対する受信機を概略的に示す回路
構成図である。
構成図である。
【図７】図２の装置において利用される信号波形を図表
的に示す図である。
的に示す図である。
【図８】図５の送信機の一部分の動作を例示する状態図
である。
である。
１：送信機 ２：受信機 ３：パワースイッチ ４：障害検出回路手段 ５：エンコーダ ６：リターン又はフィードバック経路 ７：デコーダ ８：トランジスタ ９：障害バス １０：フェライトコアの高周波トランス １３、１４、１５：障害入力 ２０、２１：フリップフロップ ２４、３３：電流増幅器 ２６、２７：最小オン／オフ時間回路 ３２、３５：ブリッジ整流器 ３６：正の電圧供給ライン ３７：接地ライン ３８：電圧基準回路 ３９：増幅器 ４２：検出器増幅器 ４５、４７：増幅器 ４６：電圧調整器回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図４】
【図８】
【図２】
【図３】
【図７】
【図５】
【図６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリー ダブリュ．ウイリアムズ イギリス，イーエイチ13 ０エイチディー エジンバラ ，コリントン，ウッドホー ル ロード 55
Claims (7)
- 【請求項１】 制御回路からの信号が隔絶手段を通って
供給されて半導体パワースイッチの動作を制御するよう
に構成されており、かつ前記スイッチからのリターン又
はフィードバック信号が前記隔絶手段を通って前記制御
回路に供給されるように構成されている半導体パワース
イッチドライバ回路において、 前記スイッチと関連し、かつ前記スイッチの制御又は動
作において起こり得る複数の障害の任意の１つの発生に
応答して前記複数の障害の前記１つを、予め定められた
１組のコードの１つで識別し、前記１組のコードの前記
１つを前記制御回路に報知するように、前記リターン信
号を変調する手段が設けられていることを特徴とするパ
ワースイッチドライバ回路。 - 【請求項２】 前記隔絶手段はパルストランスより構成
されていることを特徴とする請求項１に記載のパワース
イッチドライバ回路。 - 【請求項３】 前記隔絶手段は第１及び第２のパルスト
ランスより構成されていることを特徴とする請求項１に
記載のパワースイッチドライバ回路。 - 【請求項４】 前記隔絶手段は光結合器リンクより構成
されていることを特徴とする請求項１に記載のパワース
イッチドライバ回路。 - 【請求項５】 前記１組のコードのそれぞれ１つは前記
リターン信号のパルス幅変調によって報知されることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のパワー
スイッチドライバ回路。 - 【請求項６】 前記１組のコードのそれぞれ１つは前記
リターン信号のパルス符号変調によって報知されること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のパワ
ースイッチドライバ回路。 - 【請求項７】 前記制御回路からの信号は実質的に方形
波の形式を有し、障害状態下の前記リターン信号は、報
知されるべき障害状態に依存して、前記方形波信号を反
転及び、或いはゲート作用によって選択的に変更したも
のから構成されていることを特徴とする請求項１に記載
のパワースイッチドライバ回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9421402.0 | 1994-10-21 | ||
| GB9421402A GB9421402D0 (en) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Power switch driver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237092A true JPH08237092A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=10763294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29770295A Pending JPH08237092A (ja) | 1994-10-21 | 1995-10-20 | パワースイッチドライバ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0708529A3 (ja) |
| JP (1) | JPH08237092A (ja) |
| AU (1) | AU3434795A (ja) |
| GB (2) | GB9421402D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009524397A (ja) * | 2006-01-19 | 2009-06-25 | アナログ デバイシーズ インク | 電力コンバータシステム |
| JP2017525166A (ja) * | 2014-07-03 | 2017-08-31 | パワー インテグレーションズ スイッツランド ゲーエムベーハーＰｏｗｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ ＧｍｂＨ | ノイズ耐性を改善する検証回路付きスイッチコントローラー |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001069A1 (de) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektronisches abzweigschaltgerät |
| DE102004034923A1 (de) | 2004-07-09 | 2006-03-02 | Alstom | Ansteuerschaltung für ein Leistungshalbleiterbauelement und Betriebsverfahren für eine Ansteuerschaltung |
| US7489526B2 (en) | 2004-08-20 | 2009-02-10 | Analog Devices, Inc. | Power and information signal transfer using micro-transformers |
| DE102004054374B3 (de) * | 2004-11-10 | 2006-05-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Diagnosesignals für eine Leistungsschaltvorrichtung |
| DE102005025705B3 (de) * | 2005-06-04 | 2006-06-08 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Schaltungsanordnung mit Fehlerübermittlung und zugehöriges Verfahren zur Ansteuerung von Leistungshalbleiterschaltern |
| EP2696493B1 (en) * | 2011-04-08 | 2017-09-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power converter controller |
| US9293997B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-03-22 | Analog Devices Global | Isolated error amplifier for isolated power supplies |
| CN104052248B (zh) | 2014-06-25 | 2016-08-24 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 电力变换装置及其保护信号传递方法 |
| US9660848B2 (en) | 2014-09-15 | 2017-05-23 | Analog Devices Global | Methods and structures to generate on/off keyed carrier signals for signal isolators |
| US10270630B2 (en) | 2014-09-15 | 2019-04-23 | Analog Devices, Inc. | Demodulation of on-off-key modulated signals in signal isolator systems |
| US10536309B2 (en) | 2014-09-15 | 2020-01-14 | Analog Devices, Inc. | Demodulation of on-off-key modulated signals in signal isolator systems |
| US9998301B2 (en) | 2014-11-03 | 2018-06-12 | Analog Devices, Inc. | Signal isolator system with protection for common mode transients |
| US9997317B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-06-12 | General Electric Company | Isolated control circuit and driver for micro-electromechanical system switch |
| US9673809B1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-06-06 | Nxp Usa, Inc. | Replication of a drive signal across a galvanic isolation barrier |
| US11545971B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-01-03 | Analog Devices International Unlimited Company | Aging protection techniques for power switches |
| CN113872148B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-12-13 | 比亚迪半导体股份有限公司 | 一种欠压保护电路、装置及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4485342A (en) * | 1982-07-27 | 1984-11-27 | General Electric Company | Load driving circuitry with load current sensing |
| JPS63133819A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-06-06 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 自己保護性電力開閉器の回路装置 |
| GB2207315B (en) * | 1987-06-08 | 1991-08-07 | Philips Electronic Associated | High voltage semiconductor with integrated low voltage circuitry |
| FR2651890B1 (fr) * | 1989-09-11 | 1991-12-13 | Siemens Bendix Automotive Elec | Dispositif de detection et de discrimination de defauts de fonctionnement d'un circuit d'alimentation electrique. |
| US5485341A (en) * | 1992-09-21 | 1996-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power transistor overcurrent protection circuit |
-
1994
- 1994-10-21 GB GB9421402A patent/GB9421402D0/en active Pending
-
1995
- 1995-10-13 EP EP95307290A patent/EP0708529A3/en not_active Withdrawn
- 1995-10-18 GB GB9521392A patent/GB2294371B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-18 AU AU34347/95A patent/AU3434795A/en not_active Abandoned
- 1995-10-20 JP JP29770295A patent/JPH08237092A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009524397A (ja) * | 2006-01-19 | 2009-06-25 | アナログ デバイシーズ インク | 電力コンバータシステム |
| KR101364675B1 (ko) * | 2006-01-19 | 2014-02-19 | 아나로그 디바이시즈 인코포레이티드 | 전력 변환기 시스템 |
| JP2017525166A (ja) * | 2014-07-03 | 2017-08-31 | パワー インテグレーションズ スイッツランド ゲーエムベーハーＰｏｗｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ ＧｍｂＨ | ノイズ耐性を改善する検証回路付きスイッチコントローラー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2294371B (en) | 1998-08-12 |
| AU3434795A (en) | 1996-05-02 |
| GB9421402D0 (en) | 1994-12-07 |
| EP0708529A2 (en) | 1996-04-24 |
| GB2294371A (en) | 1996-04-24 |
| EP0708529A3 (en) | 1998-01-07 |
| GB9521392D0 (en) | 1995-12-20 |
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