JPH09121531A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバケーブルが断線していると半導体
パワーモジュールが異常信号を送信しながらも、制御回
路が受信できないため、制御回路が半導体パワーモジュ
ールをＯＮさせようとしてもＯＮされないという状態が
生じるという問題点があった。 【解決手段】 制御電源が投入されてから所定電圧値Ｖ
ｓに達しスイッチング半導体素子６が正常動作可能とな
るまでの時間である準備時間ｔ₂内に制御電源の電圧が
所定電圧値Ｖｓより低い時に出力される異常信号の有無
を検知し、異常信号が検出されない場合、制御回路１６
が異常信号を受信するための光ファイバケーブル１３の
断線異常として検知する光ファイバケーブル断線異常検
知部１７を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、異常信号を送信
するための光ファイバケーブルの断線異常を検知する電
力変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の電力変換装置の構成を示
すブロック図である。図において、１は電源、２はこの
電源１に接続されたゲート電源回路、３は電源１に接続
された制御回路、４はゲートアンプ回路、５は半導体パ
ワーモジュールで、制御電極に入力される制御信号によ
り一対の主電極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング
半導体素子６と、スイッチング半導体素子６に制御信号
を送信し、スイッチング半導体素子６の電流、電圧が所
定の値を越えた時、スイッチング半導体素子６の温度が
所定の値を越えた時、および、ゲート電源回路２から半
導体パワーモジュール５に供給される制御電源の電圧の
所定電圧値Ｖｓより低い時のいずれの時にスイッチング
半導体素子６をＯＦＦするとともに異常信号を出力する
駆動・保護回路７とから成る。

【０００３】８はゲート電源回路２から制御電源をゲー
トアンプ回路４に送出するための第１の電源ケーブル、
９はゲートアンプ回路４から制御電源を半導体パワーモ
ジュール５に送出するための第２の電源ケーブル、１０
は制御回路３から制御信号をゲートアンプ回路４に送出
するための第１の光ファイバケーブル、１１はゲートア
ンプ回路４から制御信号を半導体パワーモジュール５に
送出するための駆動信号伝達用信号ケーブル、１２は半
導体パワーモジュール５から異常信号をゲートアンプ回
路４に送出するための異常信号伝達用信号ケーブル、１
３はゲートアンプ回路４から異常信号を制御回路３に送
出するための第２の光ファイバケーブルで、ゲートアン
プ回路４の信号変換部としての異常信号送信部１４と制
御回路３の異常信号受信部１５とを接続している。異常
信号送信部１４は、半導体パワーモジュール５から異常
信号が入力されている時には、異常信号としての発光信
号を、又、異常信号が入力されていない時には消光信号
を発信している。

【０００４】次いで上記のように構成された従来の電力
変換装置の動作について図１２および図１３を交えなが
ら説明する。まず、電源１が投入されると（図１３（ス
テップＳ１））、制御回路３およびゲート電源回路２に
電源が供給される。そして、ゲート電源回路２で制御電
源とし第１の電源ケーブル８を介して、制御電源をゲー
トアンプ回路４に送信する。次に、制御電源はゲートア
ンプ回路４から第２の電源ケーブル９を介して送信さ
れ、半導体パワーモジュール５の駆動・保護回路７に供
給される。駆動・保護回路７に供給される制御電源の電
圧は図１２（ａ）に示すように徐々に上昇していく。こ
の時供給される制御電源電圧が所定電圧値Ｖｓ以上とな
り一定時間ｔ₁に達するまで、駆動・保護回路７は制御
電源電圧が所定電圧値Ｖｓより低い時と判断し、異常信
号を図１２（ｂ）に示すように出力する。

【０００５】次に、この異常信号は駆動・保護回路７か
ら異常信号伝達用信号ケーブル１２を介してゲートアン
プ回路４に送出される。次に、ゲートアンプ回路４の異
常信号送信部１４から第２の光ファイバケーブル１３を
介して異常信号を送信し、制御回路３の異常信号受信部
１５に図１２（ｃ）に示すような異常信号を受信する。
ここで、電源１が投入され所定電圧値Ｖｓに達し、スイ
ッチング半導体素子６が正常動作可能となるまで（一定
時間ｔ₁経過するまで）の時間、すなわち図１２（ａ）
に示しているｔ₂時間を準備時間とする。そして、この
準備時間ｔ₂の間制御回路３は待機状態（図１３（ステ
ップＳ２））となり、動作しない。

【０００６】次に、この準備時間経過後所定時間が経過
すると制御回路３の待機状態は解除され、その後制御回
路３がスイッチング半導体素子６をＯＮする制御信号を
出力すると、第１の光ファイバケーブル１０、ゲートア
ンプ回路４および駆動信号伝達用信号ケーブル１１を介
して駆動・保護回路７に送信される（図１３（ステップ
Ｓ３））。次に、駆動・保護回路７にてスイッチング半
導体素子６をＯＮし動作させる。また、準備時間経過後
制御回路３は異常信号を監視する。そして、駆動・保護
回路７が異常動作によりスイッチング半導体素子６をＯ
ＦＦするとともに異常信号を発信すると、制御回路３は
この異常信号を上記と同様に受信し、（図１３（ステッ
プＳ４））スイッチング半導体素子６をＯＦＦする制御
信号を上記のスイッチング半導体素子６をＯＮする制御
信号と同様に送信する（図１３（ステップＳ５））。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置は
以上のように構成されているので、制御回路３が異常信
号を受信するための第２の光ファイバケーブル１３が断
線、又は、第２の光ファイバケーブル１３を異常信号送
信部１４および異常信号受信部１５に接続するためのコ
ネクタ（図示せず）が外れるなどの第２の光ファイバケ
ーブル１３の断線異常を起こしていた場合、半導体パワ
ーモジュール５から異常動作により異常信号が出力され
ても、制御回路３は第２の光ファイバケーブル１３の断
線により異常信号を受信できない。このことにより、制
御回路３は、半導体パワーモジュール５を動作させよう
として、半導体パワーモジュール５をＯＮする制御信号
を第１の光ファイバケーブル１０、ゲートアンプ回路４
および駆動信号伝達用信号ケーブル１１を介して駆動・
保護回路７に送信しても、半導体パワーモジュール５は
駆動・保護回路７によりＯＦＦされており動作しないと
いう問題点があった。

【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、半導体パワーモジュールから出
力される異常信号受信用の光ファイバケーブル断線異常
を検出する電力変換装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の電力変換装置は、制御電極に入力される制御信号によ
り一対の主電極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング
半導体素子と、スイッチング半導体素子に制御信号を送
信する駆動回路と、少なくとも駆動回路に電源から供給
される電源電圧が所定電圧値より低いときにスイッチン
グ半導体素子をＯＦＦするとともに、異常信号を出力す
る保護回路とを有する半導体パワーモジュールで構成さ
れ、保護回路と光ファイバケーブルを介して接続され、
制御電源が投入されてから所定電圧値に達し半導体パワ
ーモジュールが正常動作可能となるまでの時間を準備時
間とし、準備時間経過後異常信号を受信すると、駆動回
路にスイッチング半導体素子をＯＦＦする制御信号を出
力する制御回路を備えた電力変換装置において、準備時
間内に異常信号の有無を検知し、異常信号が検出されな
い場合光ファイバケーブルの断線異常として検知する光
ファイバケーブル断線異常検知部を備えたものである。

【００１０】又、この発明に係る請求項２の電力変換装
置は、保護回路と光ファイバケーブルとの間に、保護回
路から異常信号が入力されている時には異常信号として
の発光信号を、又、異常信号が入力されていない時には
消光信号を光ファイバケーブルに送信する信号変換部を
備えたものである。

【００１１】又、この発明に係る請求項３の電力変換装
置は、制御電極に入力される制御信号により一対の主電
極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導体素子
と、スイッチング半導体素子に制御信号を送信する駆動
回路と、少なくとも駆動回路に電源から供給される電源
電圧が所定電圧値より低いときにスイッチング半導体素
子をＯＦＦするとともに、異常信号を出力する保護回路
とを有する半導体パワーモジュールで構成され、保護回
路と光ファイバケーブルを介して接続され、制御電源が
投入されてから所定電圧値に達し半導体パワーモジュー
ルが正常動作可能となるまでの時間を準備時間とし、準
備時間経過後スイッチング半導体素子をＯＮする制御信
号を出力し、その後に異常信号を受信すると駆動回路に
スイッチング半導体素子をＯＦＦする制御信号を出力す
る制御回路を備えた電力変換装置において、制御回路が
スイッチング半導体素子をＯＦＦする制御信号を出力し
た後に、異常信号の有無を検知し異常信号が検出される
場合、光ファイバケーブルの断線異常として検知する光
ファイバケーブル断線異常検知部を備えたものである。

【００１２】又、この発明に係る請求項４の電力変換装
置は、制御電極に入力される制御信号により一対の主電
極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導体素子
と、スイッチング半導体素子に制御信号を送信する駆動
回路と、少なくとも駆動回路に電源から供給される電源
電圧が所定電圧値より低いときにスイッチング半導体素
子をＯＦＦするとともに、異常信号を出力する保護回路
とを有する半導体パワーモジュールで構成され、保護回
路と光ファイバケーブルを介して接続され、制御電源が
投入されてから所定電圧値に達し半導体パワーモジュー
ルが正常動作可能となるまでの時間を準備時間とし、準
備時間経過後駆動回路にスイッチング半導体素子をＯＮ
する制御信号を出力する制御回路を備えた電力変換装置
において、準備時間経過後に異常信号の有無を検知し、
制御回路がスイッチング半導体素子をＯＮする制御信号
を出力する前に、異常信号が検出される場合、光ファイ
バケーブルの断線異常として検知する光ファイバケーブ
ル断線異常検知部を備えたものである。

【００１３】又、この発明に係る請求項５の電力変換装
置は、請求項３または請求項４において、保護回路と光
ファイバケーブルとの間に、保護回路から異常信号が入
力されている時には異常信号としての消光信号を、又、
異常信号が入力されていない時には発光信号を光ファイ
バケーブルに送信する信号変換部を備えたものである。

【００１４】又、この発明に係る請求項６の電力変換装
置は、請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、ス
イッチング半導体素子、駆動回路および保護回路から成
る半導体パワーモジュールを複数個備え、各半導体パワ
ーモジュールにそれぞれ光ファイバケーブル断線異常検
知部を備え、何れかの光ファイバケーブル断線異常検知
部にて光ファイバケーブル断線が検知されれば、制御回
路は全ての半導体パワーモジュールに対してＯＮするの
を阻止するものである。

【００１５】また、この発明に係る請求項７の電力変換
装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、
光ファイバケーブル断線異常検知部が光ファイバケーブ
ルの断線異常を検知すると制御回路にてスイッチング半
導体素子をＯＮするのを阻止するものである。

【００１６】また、この発明に係る請求項８の電力変換
装置は、請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、
光ファイバケーブル断線異常検知部を直接電源に接続し
たものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態を図につい
て説明する。図１はこの発明における実施の形態１の電
力変換装置の構成を示すブロック図である。図におい
て、従来の場合と同様の部分は同一符号を付して説明を
省略する。１６は電源１に接続された制御回路で、異常
信号を第２の光ファイバケーブル１３を介して異常信号
受信部１５から受信し、制御電源が投入されてから所定
電圧Ｖｓに達しスイッチング半導体素子６が正常動作可
能となるまで（一定時間ｔ₁経過するまで）の時間を準
備時間ｔ₂とし、準備時間ｔ₂経過後に異常信号を受信す
るとスイッチング半導体素子６をＯＦＦする制御信号を
出力する。また、準備時間ｔ₂内に異常信号の有無を異
常信号受信部１５を介して検知し、異常信号が検出され
ない場合第２の光ファイバケーブル１３の断線異常とし
て検知する光ファイバケーブル断線異常検知部１７か
ら、第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を検知す
るとスイッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止す
る。

【００１８】次いで上記のように構成された実施の形態
１の電力変換装置の動作について図２および図３を交え
ながら説明する。まず、従来の場合と同様に電源１が投
入されると（図３（ステップＳ６））、制御回路１６お
よびゲート電源回路２に電源が供給される。そして、ゲ
ート電源回路２で制御電源とし第１の電源ケーブル８を
介して、制御電源をゲートアンプ回路４に送信する。次
に、制御電源はゲートアンプ回路４から第２の電源ケー
ブル９を介して送信され、半導体パワーモジュール５の
駆動・保護回路７に供給される。駆動・保護回路７に供
給される制御電源の電圧は図２（ａ）に示すように徐々
に上昇していく。この時供給される制御電源電圧が所定
電圧値Ｖｓ以上となり一定時間ｔ₁に達するまで、駆動
・保護回路７は制御電源電圧が所定電圧値Ｖｓより低い
時と判断し、異常信号を図２（ｂ）に示すように出力す
る。次に、この異常信号は駆動・保護回路７から異常信
号伝達用信号ケーブル１２を介してゲートアンプ回路４
に送出される。

【００１９】次に、第２の光ファイバケーブル１３が断
線異常を起こしていなければ、従来の場合と同様に、ゲ
ートアンプ回路４の異常信号送信部１４から第２の光フ
ァイバケーブル１３を介して異常信号を送信し、制御回
路１６の異常信号受信部１５に図２（ｃ）に示すような
異常信号を受信する。ここで、電源１が投入され所定電
圧値Ｖｓに達し、スイッチング半導体素子６が正常動作
可能となるまで（一定時間ｔ₁経過するまで）の時間、
すなわち図２（ａ）に示しているｔ₂時間を準備時間と
する。そして制御回路１６が、電源１が投入され待機状
態に入る（図３（ステップＳ７））と、光ファイバケー
ブル断線異常検知部１７は異常信号の有無を異常信号受
信部１５を介して検知し、図２（ｃ）に示す異常信号を
検出し（図３（ステップＳ８でＹＥＳ））、制御回路１
６の待機状態を継続させる（図３（ステップＳ１
０））。

【００２０】次に、この準備時間ｔ₂の経過後所定時間
が経過すると制御回路１６の待機状態は解除され、その
後制御回路１６がスイッチング半導体素子６をＯＮする
制御信号を出力すると、第１の光ファイバケーブル１
０、ゲートアンプ回路４および駆動信号伝達用信号ケー
ブル１１を介して駆動・保護回路７に送信される（図３
（ステップＳ１１））。次に、駆動・保護回路７にてス
イッチング半導体素子６をＯＮし動作させる。また、準
備時間ｔ₂経過後制御回路１６は異常信号を監視する。
そして、駆動・保護回路７が異常動作によりスイッチン
グ半導体素子６をＯＦＦするとともに異常信号を発信す
ると、制御回路１６はこの異常信号を上記と同様に受信
し、（図３（ステップＳ１２））スイッチング半導体素
子６をＯＦＦする制御信号を上記のスイッチング半導体
素子６をＯＮする制御信号と同様に送信する（図３（ス
テップＳ１３））。

【００２１】次に、第２の光ファイバケーブル１３が断
線異常を起こしている場合には、ゲートアンプ回路４の
異常信号送信部１４から異常信号は制御回路１６の異常
信号受信部１５に送信されず、図２（ｄ）に示すように
異常信号受信部１５では異常信号が受信されない。よっ
て、光ファイバケーブル断線異常検知部１７は異常信号
の有無を異常信号受信部１５を介して検知するが、図２
（ｄ）に示すように異常信号が検出されない（図３（ス
テップＳ８でＮＯ））。そして、光ファイバケーブル断
線異常検知部１７は第２の光ファイバケーブル１３の断
線異常として検知する（３（ステップＳ９））。次に、
制御回路１６は光ファイバケーブル断線異常検知部１７
から第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を検知す
るとスイッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止し、
準備時間ｔ₂経過しても半導体パワーモジュール５は動
作せず電力変換装置は動作しない。

【００２２】上記のように構成された実施の形態１の電
力変換装置は、準備時間ｔ₂内にて異常信号の有無を検
知し、異常信号が検出されない場合第２の光ファイバケ
ーブル１３の断線異常として光ファイバケーブル断線異
常検知部１７が検知するので、第２の光ファイバケーブ
ル１３の断線異常を検出できる。また、光ファイバケー
ブル断線異常検知部１７が第２の光ファイバケーブル１
３の断線異常を検知すると、制御回路１６がこのことを
検知しスイッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止す
るため、制御回路１６がスイッチング半導体素子６をＯ
Ｎする制御信号を送信しながらもスイッチング半導体素
子６が異常によりＯＮされないという状態を生じること
がなくなる。また、光ファイバケーブル断線異常検知部
１７は制御回路１６内に備えられ、電源１から直接電源
を得るようにしていたので、電源１の投入と同時に光フ
ァイバケーブル断線異常検知部１７が動作できるため、
第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を確実に検知
することができる。

【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１では半導
体パワーモジュール５が１つの場合について説明した
が、これに限られることはなく、複数の半導体パワーモ
ジュールでも同様に行うことができる。以下、このこと
を図を用いて説明する。図４はこの発明の実施の形態２
における電力変換装置である２レベル３相ＶＶＶＦイン
バータの構成を示すブロック図である。図において上記
各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省
略する。４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆはゲート
アンプ回路、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆは半
導体パワーモジュールで、スイッチング半導体素子６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆおよび駆動・保護回
路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆから形成されて
いる。９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅは第２の電源ケー
ブル、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０
ｆは第１の光ファイバケーブル、１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆは駆動信号伝達用信号ケー
ブル、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２
ｆ、は異常信号伝達用信号ケーブルである。

【００２４】１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３
ｅ、１３ｆは第２の光ファイバケーブル、１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆは異常信号送信
部、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ
は異常信号受信部、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、
１７ｅ、１７ｆは光ファイバケーブル断線異常検知部、
１８は制御回路で、準備時間ｔ₂（上記実施の形態１と
同様の定義である）内に各半導体パワーモジュール５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆに対して設けられた
各第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、
１３ｄ、１３ｅ、１３ｆを介して各異常信号を、各第２
の光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３
ｄ、１３ｅ、１３ｆに対して設けられた各光ファイバケ
ーブル断線異常検知部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７
ｄ、１７ｅ、１７ｆにて検知し、何れかの光ファイバケ
ーブル断線異常検知部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７
ｄ、１７ｅ、１７ｆにて異常信号が検知されなければ、
全ての半導体パワーモジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄ、５ｅ、５ｆに対してＯＮするのを阻止する。

【００２５】次いで上記のように構成された実施の形態
２の電力変換装置の準備時間ｔ₂内の異常信号について
のみ説明する。まず、電源１が投入されるゲート電源回
路２から制御電源が各半導体パワーモジュール５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆに投入されると、各駆動・
保護回路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆは制御電
源の電圧が所定電圧値Ｖｓより低い時と判断し、各異常
信号をそれぞれ出力する。次にこの各異常信号は、各異
常信号伝達用信号ケーブル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、各ゲートアンプ回路４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの各異常信号送信部１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、および
各第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、
１３ｄ、１３ｅ、１３ｆを介して送信され、各異常信号
受信部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５
ｆにて受信される。

【００２６】次に、各異常信号受信部１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに受信された各異常信
号は各光ファイバケーブル断線異常検知部１７ａ、１７
ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆにて検知され、各
第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常の有無が検知されるこ
ととなる。そして、各光ファイバケーブル断線異常検知
部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆの
何れかにて各第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常が検出
されると制御回路１８は各スイッチング半導体素子６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆがＯＮするのを阻止
し、準備時間ｔ₂が経過しても半導体パワーモジュール
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆは動作せず、電力
変換装置は動作しない。

【００２７】上記のように構成された実施の形態２の電
力変換装置は、異常信号を制御回路１８にて受信するた
めの各光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常を各光ファイバケーブ
ル断線異常検知部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１
７ｅ、１７ｆにてそれぞれ検出でき、また、何れかの光
ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１
３ｅ、１３ｆにて異常信号が検知されなければ、制御回
路１８はこのことにより全てのスイッチング半導体素子
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆに対してＯＮする
のを阻止するため、制御回路１８が全てのスイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮ
する制御信号を送信しながらも、何れかのスイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆが異常
によりＯＮされないという状態を生じることがなくな
る。

【００２８】実施の形態３．上記各実施の形態では準備
時間ｔ₂中に第２の光ファイバケーブルの断線異常を検
知する例を示したが、以下、準備時間ｔ₂以外で第２の
光ファイバケーブルの断線異常を検知する例について説
明する。

【００２９】図５において、上記実施の形態１と同様の
部分は同一符号を付して説明を省略する。１９は信号変
換部としての異常信号送信部で、半導体パワーモジュー
ル５から異常信号が入力されている時には、異常信号と
しての消光信号を、又、異常信号が入力されていない時
には発光信号を第２の光ファイバケーブル１３に発信し
ている。２０は、第２の光ファイバケーブル１３に接続
され、消光信号を異常信号として受信する異常信号受信
部、２１は電源１に接続された制御回路で、異常信号を
第２の光ファイバケーブル１３を介して異常信号受信部
２０から受信する。又、制御電源が投入されてから所定
電圧Ｖｓに達しスイッチング半導体素子６が正常動作可
能となるまで（一定時間ｔ₁経過するまで）の時間を準
備時間ｔ₂とし、準備時間ｔ₂の経過後所定時間が経過す
るとスイッチング半導体素子６をＯＮする制御信号を出
力する。又、スイッチング半導体素子６をＯＮした後に
異常信号を受信するとスイッチング半導体素子６をＯＦ
Ｆする制御信号を出力する。

【００３０】また、準備時間ｔ₂の経過後スイッチング
半導体素子６をＯＮする以前に、異常信号の有無を異常
信号受信部２０を介して検知し、異常信号が検知される
場合、および、スイッチング半導体素子６をＯＦＦする
制御信号を出力した後に、異常信号の有無を異常信号受
信部２０を介して検知し、異常信号が検知される場合の
何れの場合も、第２の光ファイバケーブル１３の断線異
常として検知する光ファイバケーブル断線異常検知部２
２から、第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を検
知するとスイッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止
する。

【００３１】次いで上記のように構成された実施の形態
３の電力変換装置の動作について図５ないし図６を交え
ながら説明する。まず、上記実施の形態１と同様に電源
１が投入されると（図６（ステップＳ１４））、制御回
路２１およびゲート電源回路２に電源が供給される。そ
して、ゲート電源回路２で制御電源とし第１の電源ケー
ブル８を介して、制御電源をゲートアンプ回路４に送信
する。次に、制御電源はゲートアンプ回路４から第２の
電源ケーブル９を介して送信され、半導体パワーモジュ
ール５の駆動・保護回路７に供給される。駆動・保護回
路７に供給される制御電源の電圧は図７（ａ）に示すよ
うに徐々に上昇していく。この時供給される制御電源電
圧が所定電圧値Ｖｓ以上となり一定時間ｔ₁に達するま
で、駆動・保護回路７は制御電源電圧が所定電圧値Ｖｓ
より低い時と判断し、異常信号を図７（ｂ）に示すよう
に出力する。次に、この異常信号は駆動・保護回路７か
ら異常信号伝達用信号ケーブル１２を介してゲートアン
プ回路４に送出される。そして、ゲートアンプ回路４内
の異常信号送信部１９では、図７（ｃ）に示すように、
異常信号を消光信号として第２の光ファイバケーブル１
３に送信する。

【００３２】次に、第２の光ファイバケーブル１３が断
線異常を起こしていなければ、実施の形態１の場合と同
様に、ゲートアンプ回路４の異常信号送信部から第２の
光ファイバケーブル１３を介して異常信号を送信し、制
御回路２１の異常信号受信部２０に図７（ｄ）に示すよ
うな異常信号を受信する。ここで、電源１が投入され所
定電圧値Ｖｓに達し、スイッチング半導体素子６が正常
動作可能となるまで（一定時間ｔ₁経過するまで）の時
間、すなわち図７（ａ）に示しているｔ₂時間を準備時
間とする。そして制御回路２１が、電源１が投入され準
備時間に入り（図６（ステップＳ１５））、この準備時
間が経過すると光ファイバケーブル断線異常検知部２２
は異常信号の有無を異常信号受信部２０を介して検知
し、図７（ｄ）に示すように異常信号を検出しなければ
（図６（ステップＳ１６でＮＯ））、第２の光ファイバ
ケーブル正常として検知して（図６（ステップＳ１
７））制御回路２１の待機状態を継続させる（図６（ス
テップＳ１８））。

【００３３】次に、この準備時間ｔ₂の経過後所定時間
が経過すると制御回路２１の待機状態は解除され、その
後制御回路２１がスイッチング半導体素子６をＯＮする
制御信号を出力すると、第１の光ファイバケーブル１
０、ゲートアンプ回路４および駆動信号伝達用信号ケー
ブル１１を介して駆動・保護回路７に送信される（図６
（ステップＳ１９））。次に、駆動・保護回路７にてス
イッチング半導体素子６をＯＮし動作させる。

【００３４】次に、第２の光ファイバケーブル１３が断
線異常を起こしている場合には、ゲートアンプ回路４の
異常信号送信部１９から異常信号としての消光信号は送
信されないが、図７（ｅ）に示すように異常信号受信部
２０では第２の光ファイバケーブル１３の断線異常によ
り、異常信号と同一の消光信号を入力することとなる。
よって、光ファイバケーブル断線異常検知部２２では、
この異常信号の有無を異常信号受信部２０を介して検知
し、図７（ｅ）に示すように異常信号が検出される（図
６（ステップＳ１６でＹＥＳ））。

【００３５】そして、光ファイバケーブル断線異常検知
部２２は第２の光ファイバケーブル１３の断線異常とし
て検知する（図６（ステップＳ２０））。次に、制御回
路２１は光ファイバケーブル断線異常検知部２２から第
２の光ファイバケーブル１３の断線異常を検知するとス
イッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止し、準備時
間ｔ₂経過しても半導体パワーモジュール５は動作せず
電力変換装置は動作しない。

【００３６】次に、第２の光ファイバケーブル１３が電
源投入時には正常でスイッチング半導体素子６をＯＮす
る制御信号を出力し、半導体パワーモジュール５が動作
した場合について説明する。まず、第２の光ファイバケ
ーブル１３が正常な場合について説明する。スイッチン
グ半導体素子６がＯＮされると、制御回路２１では常に
異常信号を監信する。そして、駆動・保護回路７が異常
動作によりスイッチング半導体素子６をＯＦＦするとと
もに異常信号を図８（ｂ）に示すように発信すると、ゲ
ートアンプ回路４内の異常信号送信部１９では、図８
（ｃ）に示すように、異常信号を消光信号として第２の
光ファイバケーブル１３に送信する。そして制御回路２
１はこの異常信号を図８（ｄ）に示すように上記と同様
に異常信号検出時ｔ₃に受信し（図６（ステップＳ２１
のＹＥＳ））、スイッチング半導体素子６をＯＦＦする
制御信号を上記のスイッチング半導体素子６をＯＮする
制御信号と同様に図８（ｄ）に示すようにＯＦＦ信号出
力時ｔ₄に送信する（図６（ステップＳ２２））。

【００３７】そして、スイッチング半導体素子６をＯＦ
Ｆする制御信号を出力した後に、光ファイバケーブル断
線異常検知部２２は異常信号の有無を異常信号受信部２
０を介して検知し、図８（ｄ）に示すように異常信号を
検出しなければ（図６（ステップＳ２３でＮＯ））、第
２の光ファイバケーブル正常として検知して（図６（ス
テップＳ１７））制御回路２１は再び待機状態に入る
（図６（ステップＳ１８））。

【００３８】次に、第２の光ファイバケーブル１３が断
線異常を起こした場合について説明する。上記と同様に
スイッチング半導体素子６がＯＮされると、制御回路２
１では常に異常信号を監視する。そして、駆動・保護回
路７は異常動作がなければ図９（ｂ）に示すように信号
を発信する。そして、ゲートアンプ回路４内の異常信号
送信部１９では発光信号として、図９（ｃ）に示すよう
に、第２の光ファイバケーブル１３に信号を送信する。
しかしながら、第２の光ファイバケーブル１３に断線異
常が発生すると、異常信号受信部２０では異常信号と同
一の消光信号を図９（ｄ）に示すように異常信号検知時
ｔ₃に受信し（図６（ステップＳ２１のＹＥＳ））、ス
イッチング半導体素子６をＯＦＦする制御信号を図９
（ｄ）に示すようにＯＦＦ信号出力時ｔ₄に送信する
（図６（ステップＳ２２））。

【００３９】そして、スイッチング半導体素子６をＯＦ
Ｆする制御信号を出力した後に、光ファイバケーブル断
線異常検知部２２は異常信号の有無を異常信号受信部２
０を介して検知し、図９（ｄ）に示すように異常信号が
検出される（図６（ステップＳ２３でＹＥＳ））。そし
て、光ファイバケーブル断線異常検知部２２は第２の光
ファイバケーブル１３の断線異常として検知する（図６
（ステップＳ２０））。次に、制御回路２１は光ファイ
バケーブル断線異常検知部２２から第２の光ファイバケ
ーブル１３の断線異常を検知するとスイッチング半導体
素子６をＯＮするのを阻止し、半導体パワーモジュール
５は動作せず電力変換装置は動作しない。

【００４０】上記のように構成された実施の形態３の電
力変換装置は、準備時間ｔ₂の経過後スイッチング半導
体素子６をＯＮする以前に、異常信号の有無を異常信号
受信部２０を介して検知し、異常信号が検知される場
合、および、スイッチング半導体素子６をＯＮする制御
信号を出力した後に、異常信号の有無を異常信号受信部
２０を介して検知し、異常信号が検知される場合の何れ
の場合も、第２の光ファイバケーブル１３の断線異常と
して光ファイバケーブル断線異常検知部２２が検知する
ので、第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を準備
時間ｔ₂が経過した後に検出できる。

【００４１】また、上記実施の形態１と同様に光ファイ
バケーブル断線異常検知部２２が第２の光ファイバケー
ブル１３の断線異常を検知すると、制御回路２１がこの
ことを検知しスイッチング半導体素子６をＯＮするのを
阻止するため、制御回路２１がスイッチング半導体素子
６をＯＮする制御信号を送信しながらもスイッチング半
導体素子６が異常によりＯＮされないという状態を生じ
ることがなくなる。また、光ファイバケーブル断線異常
検知部２２は制御回路２１内に備えられ、電源１から直
接電源を得るようにしていたので、電源１の投入と同時
に光ファイバケーブル断線異常検知部２２が動作できる
ため、第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を確実
に検知することができる。

【００４２】実施の形態４．上記実施の形態３では半導
体パワーモジュール５が１つの場合について説明した
が、これに限られることはなく、複数の半導体パワーモ
ジュールでも同様に行うことができる。以下、このこと
を図１０を用いて説明する。図１０はこの発明の実施の
形態４における電力変換装置である２レベル３相ＶＶＶ
Ｆインバータの構成を示すブロック図である。図におい
て上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説
明を省略する。

【００４３】１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９
ｅ、１９ｆは異常信号送信部、２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆは異常信号受信部、２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは光ファ
イバケーブル断線異常検知部、２３は制御回路で、準備
時間ｔ₂の経過後所定時間が経過するとスイッチング半
導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮす
る制御信号を出力し、又、スイッチング半導体素子６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮした後に異常
信号を受信するとスイッチング半導体素子６ａ、６ｂ、
６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＦＦする制御信号を出力す
る。

【００４４】また、準備時間ｔ₂の経過後スイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮ
する以前に、異常信号の有無を異常信号受信部２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを介して検知
し、異常信号が検知される場合、および、スイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＦ
Ｆする制御信号を出力した後に、異常信号の有無を異常
信号受信部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、
２０ｆを介して検知し、異常信号が検知される場合の何
れの場合も、第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常として
検知する光ファイバケーブル断線異常検知部２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆから、第２の光
ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１
３ｅ、１３ｆの断線異常を検知するとスイッチング半導
体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮする
のを阻止する。

【００４５】次いで上記のように構成された実施の形態
４の電力変換装置の各第２の光ファイバケーブル１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの何れか
の断線異常に対する異常信号についてのみ説明する。ま
ず、何れかの第２の光ファイバケーブル１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの何れかの断線異
常により異常信号が出力される。次にこの異常信号は、
消光信号として何れかの異常信号受信部１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆにて受信される。

【００４６】次に、何れかの異常信号受信部２０ａ、２
０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆに受信された異
常信号は何れかの光ファイバケーブル断線異常検知部２
２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆにて検
知され、何れかの第２の光ファイバケーブル１３ａ、１
３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常の有
無が検知されることとなる。そして、何れかの光ファイ
バケーブル断線異常検知部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２
２ｄ、２２ｅ、２２ｆの何れかにて各第２の光ファイバ
ケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１
３ｆの断線異常が検出されると制御回路２３は各スイッ
チング半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ
がＯＮするのを阻止し、半導体パワーモジュール５ａ、
５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆは動作せず、電力変換装
置は動作しない。

【００４７】上記のように構成された実施の形態４の電
力変換装置は、異常信号を制御回路１８にて受信するた
めの各光ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ、１３ｅ、１３ｆの断線異常を各光ファイバケーブ
ル断線異常検知部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２
２ｅ、２２ｆにてそれぞれ検出でき、また、何れかの光
ファイバケーブル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１
３ｅ、１３ｆにて異常信号が検知されなければ、制御回
路２３はこのことにより全てのスイッチング半導体素子
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆに対してＯＮする
のを阻止するため、制御回路２３が全てのスイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆをＯＮ
する制御信号を送信しながらも、何れかのスイッチング
半導体素子６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆが異常
によりＯＮされないという状態を生じることがなくな
る。

【００４８】実施の形態５．上記各実施の形態では、各
光ファイバケーブル断線異常検知部を制御回路１６内に
備える例を示したが、これに限られることはなく、光フ
ァイバケーブル断線異常検知部が第２の光ファイバケー
ブル１３の異常信号を受信でき、且つ、準備時間を検知
できるような構成であれば、第２の光ファイバケーブル
１３の断線異常を検知できることはいうまでもない。

【００４９】実施の形態６．また、上記各実施の形態で
は、各光ファイバケーブル断線異常検知部を制御回路１
６外に設け第２の光ファイバケーブル１３の断線異常を
検知する例を示したけれども、これに限られることはな
く、例えば光ファイバケーブル断線異常検知部から制御
回路１６に第２の光ファイバケーブル１３の断線異常が
送出でき、制御回路１６が上記各実施の形態と同様にス
イッチング半導体素子６をＯＮするのを阻止すれば、第
２の光ファイバケーブル１３の断線異常が検知できるの
は勿論のこと上記実施の形態１ないし４と同様に制御回
路１６がスイッチング半導体素子６をＯＮする制御信号
を送信しながらもスイッチング半導体素子６が異常によ
りＯＮされないという状態は生じない電力変換装置を得
ることが可能である。

【００５０】実施の形態７．また、上記各実施の形態で
は各光ファイバケーブル断線異常検知部が制御回路１６
外に設けられる例を示したが、その場合、光ファイバケ
ーブル断線異常部が電源１と直接接続するように構成す
れば、電源１の投入と同時に光ファイバケーブル断線異
常検知部が動作できるため、上記実施の形態１ないし４
と同様に制御回路１６内に各光ファイバケーブル断線異
常検知部を設けた場合と同様に第２の光ファイバケーブ
ル１３の断線異常を確実に検知することができる。

【００５１】実施の形態８．上記実施の形態２または４
では２レベル３相ＶＶＶＦインバータである電力変換装
置を例に示したが、これに限られることはなく、異常信
号を出力する半導体パワーモジュールを有する電力変換
装置なら何れでも同様に行うことができることは言うま
でもなく、例えば例を上げるならば、チョッパ装置、単
相インバータ、コンバータなどの電力変換装置で異常信
号を出力する半導体パワーモジュールを有するものがあ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、制御電極に入力される制御信号により一対の主電
極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導体素子
と、スイッチング半導体素子に制御信号を送信する駆動
回路と、電源から駆動回路に制御電源を供給するゲート
電源回路と、制御電源の電圧が所定電圧値より低い時に
異常信号を出力する保護回路と、保護回路と光ファイバ
ケーブルを介して接続され、制御電源が投入されてから
所定電圧値に達しスイッチング半導体素子が正常動作可
能となるまでの時間を準備時間とし、準備時間経過後異
常信号を受信するとスイッチング半導体素子をＯＦＦす
る制御信号を出力する制御回路とを備えた電力変換装置
において、準備時間内に異常信号の有無を検知し、異常
信号が検出されない場合光ファイバケーブルの断線異常
として検知する光ファイバケーブル断線異常検知部を備
えるようにしたので、異常信号を制御回路にて受信する
ための光ファイバケーブルの断線異常を光ファイバケー
ブル断線異常検知部にて検出することができる電力変換
装置を提供することが可能である。

【００５３】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、保護回路と光ファイバケーブルとの間
に、保護回路から異常信号が入力されている時には異常
信号としての発光信号を、又、異常信号が入力されてい
ない時には消光信号を光ファイバケーブルに送信する信
号変換部を備えたので、光ファイバケーブルの発光信号
の有無により光ファイバケーブルの断線異常を検知でき
る電力変換装置を提供することが可能である。

【００５４】また、この発明の請求項３によれば、制御
電極に入力される制御信号により一対の主電極間をＯＮ
またはＯＦＦするスイッチング半導体素子と、スイッチ
ング半導体素子に制御信号を送信する駆動回路と、少な
くとも駆動回路に電源から供給される電源電圧が所定電
圧値より低いときにスイッチング半導体素子をＯＦＦす
るとともに、異常信号を出力する保護回路とを有する半
導体パワーモジュールで構成され、保護回路と光ファイ
バケーブルを介して接続され、制御電源が投入されてか
ら所定電圧値に達し半導体パワーモジュールが正常動作
可能となるまでの時間を準備時間とし、準備時間経過後
スイッチング半導体素子をＯＮする制御信号を出力し、
その後に異常信号を受信すると駆動回路にスイッチング
半導体素子をＯＦＦする制御信号を出力する制御回路を
備えた電力変換装置において、制御回路がスイッチング
半導体素子をＯＦＦする制御信号を出力した後に、異常
信号の有無を検知し異常信号が検出される場合、光ファ
イバケーブルの断線異常として検知する光ファイバケー
ブル断線異常検知部を備えたので、異常信号を制御回路
にて受信するための光ファイバケーブルの断線異常を光
ファイバケーブル断線異常検知部にて検出することがで
きる電力変換装置を提供することが可能である。

【００５５】また、この発明の請求項４によれば、制御
電極に入力される制御信号により一対の主電極間をＯＮ
またはＯＦＦするスイッチング半導体素子と、スイッチ
ング半導体素子に制御信号を送信する駆動回路と、少な
くとも駆動回路に電源から供給される電源電圧が所定電
圧値より低いときにスイッチング半導体素子をＯＦＦす
るとともに、異常信号を出力する保護回路とを有する半
導体パワーモジュールで構成され、保護回路と光ファイ
バケーブルを介して接続され、制御電源が投入されてか
ら所定電圧値に達し半導体パワーモジュールが正常動作
可能となるまでの時間を準備時間とし、準備時間経過後
駆動回路にスイッチング半導体素子をＯＮする制御信号
を出力する制御回路を備えた電力変換装置において、準
備時間経過後に異常信号の有無を検知し、制御回路がス
イッチング半導体素子をＯＮする制御信号を出力する前
に、異常信号が検出される場合、光ファイバケーブルの
断線異常として検知する光ファイバケーブル断線異常検
知部を備えたので、異常信号を制御回路にて受信するた
めの光ファイバケーブルの断線異常を光ファイバケーブ
ル断線異常検知部にて検出することができる電力変換装
置を提供することが可能である。

【００５６】また、この発明の請求項５によれば、請求
項３または請求項４において、保護回路と光ファイバケ
ーブルとの間に、保護回路から異常信号が入力されてい
る時には異常信号としての消光信号を、又、異常信号が
入力されていない時には発光信号を光ファイバケーブル
に送信する信号変換部を備えたので、光ファイバケーブ
ルの消光信号の有無により光ファイバケーブルの断線異
常を検知できる電力変換装置を提供することが可能であ
る。

【００５７】また、この発明の請求項６によれば請求項
１ないし請求項５のいずれかにおいて、スイッチング半
導体素子、駆動回路および保護回路から成る半導体パワ
ーモジュールを複数個備え、各半導体パワーモジュール
にそれぞれ光ファイバケーブル断線異常検知部を備え、
何れかの光ファイバケーブル断線異常検知部にて光ファ
イバケーブル断線が検知されれば、制御回路は全ての半
導体パワーモジュールに対してＯＮするのを阻止するの
で、異常信号を制御回路にて受信するための各光ファイ
バケーブルの断線異常を各光ファイバケーブル断線異常
検知部にてそれぞれ検出でき、制御回路から各スイッチ
ング半導体素子をＯＮする制御信号を送信しながらも何
れかのスイッチング半導体素子が異常によりＯＮされな
いという状態を生じなくなる電力変換装置を提供するこ
とが可能である。

【００５８】また、この発明の請求項７によれば、請求
項１ないし請求項６のいずれかにおいて、光ファイバケ
ーブル断線異常検知部が光ファイバケーブルの断線異常
を検知すると制御回路にてスイッチング半導体素子をＯ
Ｎするのを阻止するので、異常信号を制御回路にて受信
するため光ファイバケーブルの断線異常を光ファイバケ
ーブル断線異常検知部にて検出することができ、また、
制御回路からスイッチング半導体素子をＯＮする制御信
号を送信しながらもスイッチング半導体素子が異常によ
りＯＮされないという状態を生じなくなる電力変換装置
を提供することが可能である。

【００５９】また、この発明の請求項８によれば、請求
項１ないし請求項７のいずれかにおいて、光ファイバケ
ーブル断線異常検知部を直接電源に接続したので、異常
信号を制御回路にて受信するための光ファイバケーブル
の断線異常を確実に光ファイバケーブル断線異常検知部
にて検出することができる電力変換装置を提供すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の電力変換装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】 図１に示した電力変換装置の各部の出力を示
す図である。

【図３】 図１に示した電力変換装置の動作を説明する
ためのフローチャートを示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態２の電力変換装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態３の電力変換装置の構
成を示すブロック図である。

【図６】 図５に示した電力変換装置の動作を説明する
ためのフローチャートを示す図である。

【図７】 図５に示した電力変換装置の各部の出力を示
す図である。

【図８】 図５に示した電力変換装置の各部の出力を示
す図である。

【図９】 図５に示した電力変換装置の各部の出力を示
す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４の電力変換装置の
構成を示すブロック図である。

【図１１】 従来の電力変換装置の構成を示すブロック
図である。

【図１２】 図５に示した電力変換装置の各部の出力を
示す図である。

【図１３】 図５に示した電力変換装置の動作を説明す
るためのフローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１ 電源、２ ゲート電源回路、５，５ａ〜５ｆ 半導
体パワーモジュール、６，６ａ〜６ｆ スイッチング半
導体素子、７，７ａ〜７ｆ 駆動・保護回路、１３，１
３ａ〜１３ｆ 第２の光ファイバケーブル、１６，１
８，２１，２３ 制御回路、１７，１７ａ〜１７ｆ，２
２，２２ａ〜２２ｆ 光ファイバケーブル断線異常検知
部、１９，１９ａ〜１９ｆ 異常信号送信部、２０，２
０ａ〜２０ｆ 異常信号受信部、Ｖｓ 所定電圧、ｔ₁
一定時間、ｔ₂ 準備時間。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御電極に入力される制御信号により一
   対の主電極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導
   体素子と、上記スイッチング半導体素子に上記制御信号
   を送信する駆動回路と、少なくとも上記駆動回路に電源
   から供給される電源電圧が所定電圧値より低いときに上
   記スイッチング半導体素子をＯＦＦするとともに、異常
   信号を出力する保護回路とを有する半導体パワーモジュ
   ールで構成され、上記保護回路と光ファイバケーブルを
   介して接続され、上記制御電源が投入されてから上記所
   定電圧値に達し上記半導体パワーモジュールが正常動作
   可能となるまでの時間を準備時間とし、上記準備時間経
   過後上記異常信号を受信すると上記駆動回路に上記スイ
   ッチング半導体素子をＯＦＦする制御信号を出力する制
   御回路を備えた電力変換装置において、上記準備時間内
   に上記異常信号の有無を検知し、上記異常信号が検出さ
   れない場合上記光ファイバケーブルの断線異常として検
   知する光ファイバケーブル断線異常検知部を備えたこと
   を特徴とする電力変換装置。
2. 【請求項２】 保護回路と光ファイバケーブルとの間
   に、上記保護回路から異常信号が入力されている時には
   上記異常信号としての発光信号を、又、上記異常信号が
   入力されていない時には消光信号を光ファイバケーブル
   に送信する信号変換部を備えたことを特徴とする請求項
   １記載の電力変換装置。
3. 【請求項３】 制御電極に入力される制御信号により一
   対の主電極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導
   体素子と、上記スイッチング半導体素子に上記制御信号
   を送信する駆動回路と、少なくとも上記駆動回路に電源
   から供給される電源電圧が所定電圧値より低いときに上
   記スイッチング半導体素子をＯＦＦするとともに、異常
   信号を出力する保護回路とを有する半導体パワーモジュ
   ールで構成され、上記保護回路と光ファイバケーブルを
   介して接続され、上記制御電源が投入されてから上記所
   定電圧値に達し上記半導体パワーモジュールが正常動作
   可能となるまでの時間を準備時間とし、上記準備時間経
   過後上記スイッチング半導体素子をＯＮする制御信号を
   出力し、その後に上記異常信号を受信すると上記駆動回
   路に上記スイッチング半導体素子をＯＦＦする制御信号
   を出力する制御回路を備えた電力変換装置において、上
   記制御回路が上記スイッチング半導体素子をＯＦＦする
   制御信号を出力した後に、上記異常信号の有無を検知し
   上記異常信号が検出される場合、上記光ファイバケーブ
   ルの断線異常として検知する光ファイバケーブル断線異
   常検知部を備えたことを特徴とする電力変換装置。
4. 【請求項４】 制御電極に入力される制御信号により一
   対の主電極間をＯＮまたはＯＦＦするスイッチング半導
   体素子と、上記スイッチング半導体素子に上記制御信号
   を送信する駆動回路と、少なくとも上記駆動回路に電源
   から供給される電源電圧が所定電圧値より低いときに上
   記スイッチング半導体素子をＯＦＦするとともに、異常
   信号を出力する保護回路とを有する半導体パワーモジュ
   ールで構成され、上記保護回路と光ファイバケーブルを
   介して接続され、上記制御電源が投入されてから上記所
   定電圧値に達し上記半導体パワーモジュールが正常動作
   可能となるまでの時間を準備時間とし、上記準備時間経
   過後上記駆動回路に上記スイッチング半導体素子をＯＮ
   する制御信号を出力する制御回路を備えた電力変換装置
   において、上記準備時間経過後に上記異常信号の有無を
   検知し、上記制御回路が上記スイッチング半導体素子を
   ＯＮする制御信号を出力する前に、上記異常信号が検出
   される場合、上記光ファイバケーブルの断線異常として
   検知する光ファイバケーブル断線異常検知部を備えたこ
   とを特徴とする電力変換装置。
5. 【請求項５】 保護回路と光ファイバケーブルとの間
   に、上記保護回路から異常信号が入力されている時には
   上記異常信号としての消光信号を、又、上記異常信号が
   入力されていない時には発光信号を光ファイバケーブル
   に送信する信号変換部を備えたことを特徴とする請求項
   ３または請求項４記載の電力変換装置。
6. 【請求項６】 スイッチング半導体素子、駆動回路およ
   び保護回路から成る半導体パワーモジュールを複数個備
   え、上記各半導体パワーモジュールにそれぞれ光ファイ
   バケーブル断線異常検知部を備え、上記何れかの光ファ
   イバケーブル断線異常検知部にて光ファイバケーブル断
   線が検知されれば、制御回路は上記全ての半導体パワー
   モジュールに対してＯＮするのを阻止することを特徴と
   する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電力変
   換装置。
7. 【請求項７】 光ファイバケーブル断線異常検知部が光
   ファイバケーブルの断線異常を検知すると制御回路にて
   スイッチング半導体素子をＯＮするのを阻止することを
   特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
   電力変換装置。
8. 【請求項８】 光ファイバケーブル断線異常検知部を直
   接電源に接続したことを特徴とする請求項１ないし請求
   項７のいずれかに記載の電力変換装置。