JPH09148901A - 半導体スイッチの故障検出方法 - Google Patents
半導体スイッチの故障検出方法Info
- Publication number
- JPH09148901A JPH09148901A JP7303945A JP30394595A JPH09148901A JP H09148901 A JPH09148901 A JP H09148901A JP 7303945 A JP7303945 A JP 7303945A JP 30394595 A JP30394595 A JP 30394595A JP H09148901 A JPH09148901 A JP H09148901A
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- JP
- Japan
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- semiconductor switch
- voltage
- gate signal
- failure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のような高価な電圧検出装置を用いるこ
となく半導体スイッチの故障検出を正確に行うことがで
きる半導体スイッチの故障検出方法を提供する。 【解決手段】 半導体スイッチ素子１のアノード・カソ
ード間の端子間電圧と、各半導体スイッチへのゲート信
号とを検出し、両者の論理関係に基づき故障の有無を判
定する。即ち、ゲート信号が有りにもかかわらず端子間
電圧が高電圧であるとき、またはゲート信号が無しにも
かかわらず端子間電圧が低電圧であるとき、半導体スイ
ッチ素子１が故障したものと判定する。電圧検出装置２
は電圧の高低を検出するだけでよく、高精度を要求され
ないので、安価なものでよい。
となく半導体スイッチの故障検出を正確に行うことがで
きる半導体スイッチの故障検出方法を提供する。 【解決手段】 半導体スイッチ素子１のアノード・カソ
ード間の端子間電圧と、各半導体スイッチへのゲート信
号とを検出し、両者の論理関係に基づき故障の有無を判
定する。即ち、ゲート信号が有りにもかかわらず端子間
電圧が高電圧であるとき、またはゲート信号が無しにも
かかわらず端子間電圧が低電圧であるとき、半導体スイ
ッチ素子１が故障したものと判定する。電圧検出装置２
は電圧の高低を検出するだけでよく、高精度を要求され
ないので、安価なものでよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイリスタ、ＧＴ
Ｏ等の半導体スイッチ素子を用いた半導体スイッチの故
障検出方法に関するものである。
Ｏ等の半導体スイッチ素子を用いた半導体スイッチの故
障検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、落雷から送電線を保護するため
の雷断線防止装置や、単相負荷がアンバランスになった
配電線を他の相に切り替えるための相切替装置等には、
サイリスタ、ＧＴＯ等の半導体スイッチ素子を用いた半
導体スイッチが広く使用されている。このような半導体
スイッチは万一故障すると重大な事故の原因となるおそ
れがあるため、故障検出の必要がある。なお、故障原因
の代表的なものとしては、半導体スイッチ素子のゲート
線の断線や、半導体スイッチ素子の貫通破壊等がある。
の雷断線防止装置や、単相負荷がアンバランスになった
配電線を他の相に切り替えるための相切替装置等には、
サイリスタ、ＧＴＯ等の半導体スイッチ素子を用いた半
導体スイッチが広く使用されている。このような半導体
スイッチは万一故障すると重大な事故の原因となるおそ
れがあるため、故障検出の必要がある。なお、故障原因
の代表的なものとしては、半導体スイッチ素子のゲート
線の断線や、半導体スイッチ素子の貫通破壊等がある。
【０００３】このため、従来から図３、図４に示すよう
な方法で故障検出が行われている。即ち、図３は直流ス
イッチとして用いられている半導体スイッチの故障検出
方法を示すもので、半導体スイッチ素子１のアノード・
カソード間に電圧検出装置２を取付け、端子間電圧を検
出して故障検出を行うものであった。また図４は交流ス
イッチとして用いられている半導体スイッチの故障検出
方法を示すもので、図３と同様に端子間電圧を検出して
故障検出を行うものであった。
な方法で故障検出が行われている。即ち、図３は直流ス
イッチとして用いられている半導体スイッチの故障検出
方法を示すもので、半導体スイッチ素子１のアノード・
カソード間に電圧検出装置２を取付け、端子間電圧を検
出して故障検出を行うものであった。また図４は交流ス
イッチとして用いられている半導体スイッチの故障検出
方法を示すもので、図３と同様に端子間電圧を検出して
故障検出を行うものであった。
【０００４】ところが、サイリスタ、ＧＴＯ等の半導体
スイッチ素子においては、そのアノード・カソード間の
端子間電圧はオン状態時には数ボルトであるのに対し
て、オフ状態時には数百〜数千ボルトであり、また故障
時にはほぼ零ボルトとなる。このように、半導体スイッ
チ素子のアノード・カソード間の端子間電圧はオン状態
時とオフ状態時の電位差は非常に大きい反面、正常時と
故障時の電位差は非常に小さい。
スイッチ素子においては、そのアノード・カソード間の
端子間電圧はオン状態時には数ボルトであるのに対し
て、オフ状態時には数百〜数千ボルトであり、また故障
時にはほぼ零ボルトとなる。このように、半導体スイッ
チ素子のアノード・カソード間の端子間電圧はオン状態
時とオフ状態時の電位差は非常に大きい反面、正常時と
故障時の電位差は非常に小さい。
【０００５】そのため、従来の半導体スイッチの故障検
出方法においては、オフ状態時の電圧が高いために高耐
圧の電圧検出装置２が必要となるとともに、正常時と故
障時の電位差は非常に小さいため、高精度の電圧検出装
置２が必要となることとなる。従って、従来は高耐圧か
つ高精度の２つの条件を同時に満たす高価な電圧検出装
置２を用いざるを得なかった。
出方法においては、オフ状態時の電圧が高いために高耐
圧の電圧検出装置２が必要となるとともに、正常時と故
障時の電位差は非常に小さいため、高精度の電圧検出装
置２が必要となることとなる。従って、従来は高耐圧か
つ高精度の２つの条件を同時に満たす高価な電圧検出装
置２を用いざるを得なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、従来のような高価な電圧検出装置
を用いることなく半導体スイッチの故障検出を正確に行
うことができる半導体スイッチの故障検出方法を提供す
るためになされたものである。
の問題点を解決して、従来のような高価な電圧検出装置
を用いることなく半導体スイッチの故障検出を正確に行
うことができる半導体スイッチの故障検出方法を提供す
るためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、半導体スイッチを構成する半導
体スイッチ素子のアノード・カソード間の端子間電圧
と、各半導体スイッチ素子へのゲート信号との論理結果
に基づき、前記半導体スイッチの故障を検出することを
特徴とするものである。
めになされた本発明は、半導体スイッチを構成する半導
体スイッチ素子のアノード・カソード間の端子間電圧
と、各半導体スイッチ素子へのゲート信号との論理結果
に基づき、前記半導体スイッチの故障を検出することを
特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を説明する。図１は本発明を直流スイッチとして用い
られている半導体スイッチの故障検出に適用した例を示
すもので、１は半導体スイッチ素子、３はこの半導体ス
イッチ素子１のゲート回路である。このゲート回路３
は、制御信号が入力されたときに半導体スイッチ素子１
のゲートにゲート信号を供給し、半導体スイッチ素子１
をオンオフさせるためのものである。
態を説明する。図１は本発明を直流スイッチとして用い
られている半導体スイッチの故障検出に適用した例を示
すもので、１は半導体スイッチ素子、３はこの半導体ス
イッチ素子１のゲート回路である。このゲート回路３
は、制御信号が入力されたときに半導体スイッチ素子１
のゲートにゲート信号を供給し、半導体スイッチ素子１
をオンオフさせるためのものである。
【０００９】２はこの半導体スイッチ素子１のアノード
・カソード間の端子間電圧を検出する電圧検出装置、４
は判定部である。この判定部４は電圧検出装置２により
検出されたアノード・カソード間の端子間電圧と、ゲー
ト信号の有無との論理関係から、半導体スイッチ素子１
の故障の有無を判定する機能を有する。すなわち、判定
部４はゲート信号が有りにもかかわらず端子間電圧が高
電圧であるとき、またはゲート信号が無しにもかかわら
ず端子間電圧が低電圧であるとき、半導体スイッチ素子
１が故障したものと判定するのである。
・カソード間の端子間電圧を検出する電圧検出装置、４
は判定部である。この判定部４は電圧検出装置２により
検出されたアノード・カソード間の端子間電圧と、ゲー
ト信号の有無との論理関係から、半導体スイッチ素子１
の故障の有無を判定する機能を有する。すなわち、判定
部４はゲート信号が有りにもかかわらず端子間電圧が高
電圧であるとき、またはゲート信号が無しにもかかわら
ず端子間電圧が低電圧であるとき、半導体スイッチ素子
１が故障したものと判定するのである。
【００１０】まずゲート信号が有りの場合には、半導体
スイッチ素子１が正常であれば導通状態となるので、ア
ノード・カソード間の端子間電圧は数ボルトの低電圧と
なる。しかしゲート信号が有りであっても、半導体スイ
ッチ素子１が故障していた場合には半導体スイッチ素子
１は導通しないため、端子間電圧は数百〜数千ボルトの
高電圧となる。従って、ゲート信号が有りにもかかわら
ず端子間電圧が高電圧であるときには、判定部４は故障
と判定する。
スイッチ素子１が正常であれば導通状態となるので、ア
ノード・カソード間の端子間電圧は数ボルトの低電圧と
なる。しかしゲート信号が有りであっても、半導体スイ
ッチ素子１が故障していた場合には半導体スイッチ素子
１は導通しないため、端子間電圧は数百〜数千ボルトの
高電圧となる。従って、ゲート信号が有りにもかかわら
ず端子間電圧が高電圧であるときには、判定部４は故障
と判定する。
【００１１】次にゲート信号が無しの場合には、半導体
スイッチ素子１が正常であれば非導通状態となるので、
アノード・カソード間の端子間電圧は高電圧となる。し
かし半導体スイッチ素子１が故障していた場合には、ゲ
ート信号が無しにもかかわらず導通状態となることがあ
り、この場合にはアノード・カソード間の端子間電圧は
低電圧となる。従って、ゲート信号が無しにもかかわら
ず端子間電圧が低電圧であるときには、判定部４は故障
と判定する。
スイッチ素子１が正常であれば非導通状態となるので、
アノード・カソード間の端子間電圧は高電圧となる。し
かし半導体スイッチ素子１が故障していた場合には、ゲ
ート信号が無しにもかかわらず導通状態となることがあ
り、この場合にはアノード・カソード間の端子間電圧は
低電圧となる。従って、ゲート信号が無しにもかかわら
ず端子間電圧が低電圧であるときには、判定部４は故障
と判定する。
【００１２】このように、本発明の方法によればゲート
信号の有無とアノード・カソード間の端子間電圧の高低
とを利用して判定部４が論理判断を行うので、電圧検出
装置２はアノード・カソード間の端子間電圧が高電圧で
あるか、低電圧であるかのみを検出すればよく、従来法
のように数ボルトと零ボルトとの区別を必要としない。
従って電圧検出装置２には高耐圧特性が要求されるのみ
であり、高精度を要求されないので、安価な装置を使用
することができる。
信号の有無とアノード・カソード間の端子間電圧の高低
とを利用して判定部４が論理判断を行うので、電圧検出
装置２はアノード・カソード間の端子間電圧が高電圧で
あるか、低電圧であるかのみを検出すればよく、従来法
のように数ボルトと零ボルトとの区別を必要としない。
従って電圧検出装置２には高耐圧特性が要求されるのみ
であり、高精度を要求されないので、安価な装置を使用
することができる。
【００１３】図２は本発明を交流スイッチとして用いら
れている半導体スイッチの故障検出に適用した例を示す
ものである。この場合には半導体スイッチ素子１および
ゲート回路３が２個となるが、その他の構成および動作
は図１の場合と同様である。なお、図１、図２に示され
る装置は常時半導体スイッチに取り付けておき、半導体
スイッチの故障の有無を常時検出することが好ましい。
れている半導体スイッチの故障検出に適用した例を示す
ものである。この場合には半導体スイッチ素子１および
ゲート回路３が２個となるが、その他の構成および動作
は図１の場合と同様である。なお、図１、図２に示され
る装置は常時半導体スイッチに取り付けておき、半導体
スイッチの故障の有無を常時検出することが好ましい。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
スイッチの故障検出方法によれば、電圧検出装置に高精
度を要求されないので、従来のような高価な電圧検出装
置を用いることなく半導体スイッチの故障検出を正確に
行うことができる利点がある。
スイッチの故障検出方法によれば、電圧検出装置に高精
度を要求されないので、従来のような高価な電圧検出装
置を用いることなく半導体スイッチの故障検出を正確に
行うことができる利点がある。
【図１】本発明を直流スイッチとして用いられている半
導体スイッチの故障検出に適用した例を示す回路図であ
る。
導体スイッチの故障検出に適用した例を示す回路図であ
る。
【図２】本発明を交流スイッチとして用いられている半
導体スイッチの故障検出に適用した例を示す回路図であ
る。
導体スイッチの故障検出に適用した例を示す回路図であ
る。
【図３】従来例を示す回路図である。
【図４】従来例を示す回路図である。
１ 半導体スイッチ素子、２ 電圧検出装置、３ ゲー
ト回路、４ 判定部
ト回路、４ 判定部
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体スイッチを構成する半導体スイッ
チ素子のアノード・カソード間の端子間電圧と、各半導
体スイッチ素子へのゲート信号との論理結果に基づき、
前記半導体スイッチの故障を検出することを特徴とする
半導体スイッチの故障検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7303945A JPH09148901A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体スイッチの故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7303945A JPH09148901A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体スイッチの故障検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148901A true JPH09148901A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17927186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7303945A Withdrawn JPH09148901A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体スイッチの故障検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148901A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007014089A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Ngk Insulators Ltd | 電気回路及びパルス電源 |
| JP2012217254A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| WO2017094765A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | スイッチ故障診断装置 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7303945A patent/JPH09148901A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007014089A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Ngk Insulators Ltd | 電気回路及びパルス電源 |
| JP2012217254A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| WO2017094765A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | スイッチ故障診断装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |