JPH1118412A - パワー素子短絡検出回路 - Google Patents
パワー素子短絡検出回路Info
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- JPH1118412A JPH1118412A JP18322597A JP18322597A JPH1118412A JP H1118412 A JPH1118412 A JP H1118412A JP 18322597 A JP18322597 A JP 18322597A JP 18322597 A JP18322597 A JP 18322597A JP H1118412 A JPH1118412 A JP H1118412A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 パワー素子が短絡破損した際に、被害拡大を
防止する。 【解決手段】 短絡検知回路１０-1〜１０-6は直列に接
続され、電圧Ｖcc１が印加されている。コンタクタ１が
オフで、パワー素子Ｔ1 〜Ｔ6 、Ｄ1 〜Ｄ6 が短絡破損
していなければ、短絡検知回路は導通している。コンパ
レータ１１にＬレベルの信号が入力されコンパレータか
らのＨレベルの信号がオア回路１２を介してアンド回路
１３に入力されている。非常停止状態が解除され非常停
止信号がＨレベルで装置の準備完了信号がＨレベルとな
るとコンタクタ１はオンとなる。しかし、パワー素子が
短絡破損して非常停止しコンタクタ１がオフになったと
き、その短絡を短絡検知回路のいずれかが検知して非導
通となると、コンパレータ１１からＬレベルの信号が出
力され、コンタクタ１の再度オンを阻止し、相間短絡電
流による、コンタクタの接点溶着、パワー素子の破裂等
の被害拡大を阻止する。
防止する。 【解決手段】 短絡検知回路１０-1〜１０-6は直列に接
続され、電圧Ｖcc１が印加されている。コンタクタ１が
オフで、パワー素子Ｔ1 〜Ｔ6 、Ｄ1 〜Ｄ6 が短絡破損
していなければ、短絡検知回路は導通している。コンパ
レータ１１にＬレベルの信号が入力されコンパレータか
らのＨレベルの信号がオア回路１２を介してアンド回路
１３に入力されている。非常停止状態が解除され非常停
止信号がＨレベルで装置の準備完了信号がＨレベルとな
るとコンタクタ１はオンとなる。しかし、パワー素子が
短絡破損して非常停止しコンタクタ１がオフになったと
き、その短絡を短絡検知回路のいずれかが検知して非導
通となると、コンパレータ１１からＬレベルの信号が出
力され、コンタクタ１の再度オンを阻止し、相間短絡電
流による、コンタクタの接点溶着、パワー素子の破裂等
の被害拡大を阻止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源に直接パ
ワー素子が接続されるコンバータ装置や３相／単相整流
回路等の装置におけるパワー素子の短絡破損を検出する
回路に関する。
ワー素子が接続されるコンバータ装置や３相／単相整流
回路等の装置におけるパワー素子の短絡破損を検出する
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、入力電源にパワー素子が直接接
続される例としての整流ダイオードによる３相全波整流
回路である。図３においてＤ1 〜Ｄ6 はダイオード、１
は該整流回路に交流入力電源を投入するコンタクタ、２
は整流された直流を平滑する電解コンデンサである。
続される例としての整流ダイオードによる３相全波整流
回路である。図３においてＤ1 〜Ｄ6 はダイオード、１
は該整流回路に交流入力電源を投入するコンタクタ、２
は整流された直流を平滑する電解コンデンサである。
【０００３】コンタクタ１がオンすると、Ｕ，Ｖ，Ｗの
３相電圧が該整流回路に印加され、例えばＵ相の電圧が
１番高いとすると、Ｕ相からダイオードＤ1 、コンデン
サ２、ダイオードＤ5 またはＤ6 を介してＶ相、Ｗ相端
子へと電流が流れコンデンサ２は充電される。同様に交
流３相の電圧の高い相から低い相へダイオードＤ1 〜Ｄ
6 、コンデンサ２を介して電流が流れコンデンサ２を充
電し、直流に変換される。
３相電圧が該整流回路に印加され、例えばＵ相の電圧が
１番高いとすると、Ｕ相からダイオードＤ1 、コンデン
サ２、ダイオードＤ5 またはＤ6 を介してＶ相、Ｗ相端
子へと電流が流れコンデンサ２は充電される。同様に交
流３相の電圧の高い相から低い相へダイオードＤ1 〜Ｄ
6 、コンデンサ２を介して電流が流れコンデンサ２を充
電し、直流に変換される。
【０００４】そこで、例えば、ダイオードＤ2 が短絡破
損した場合、Ｕ相端子からダイオージＤ1 を通り、短絡
破損しているダイオードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電
流が流れことになる。または、Ｗ相端子からダイオード
Ｄ3 を通り、短絡破損しているダイオードＤ2 を通って
Ｖ相端子へと短絡過電流が流れことになる。従来は、こ
のＵ，Ｖ，Ｗ端子から整流回路までの導線に流れる電流
もしくは相間電圧を図示しない電流計や電圧計で検出
し、過電流や過電圧を検出した場合、装置の運転を停止
し、コンタクタ１をオフしアラーム表示をしていた。
損した場合、Ｕ相端子からダイオージＤ1 を通り、短絡
破損しているダイオードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電
流が流れことになる。または、Ｗ相端子からダイオード
Ｄ3 を通り、短絡破損しているダイオードＤ2 を通って
Ｖ相端子へと短絡過電流が流れことになる。従来は、こ
のＵ，Ｖ，Ｗ端子から整流回路までの導線に流れる電流
もしくは相間電圧を図示しない電流計や電圧計で検出
し、過電流や過電圧を検出した場合、装置の運転を停止
し、コンタクタ１をオフしアラーム表示をしていた。
【０００５】また、図４は、電源回生機能を有するコン
バータ回路である。図３に示すダイオードＤ1 〜Ｄ6 に
よる整流回路において、各ダイオードＤ1 〜Ｄ6 の夫々
に並列にＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｔ1 〜Ｔ6 を接
続し、出力側の直流電圧が高くなったとき、３相電源へ
エネルギーを帰還させるものである。例えば、このコン
バータ回路にインバータ等を接続し該インバータにモー
タを接続してモータを駆動制御する場合、モータの回転
方向と発生トルク方向が同一の力行ときには、スイッチ
ング素子Ｔ1 〜Ｔ6 はオフのままであり、ダイオードブ
リッジ回路により図３と同一の動作を行う。また、モー
タの制動時（モータの回転方向と発生トルクの方向が
逆）には、制動によって発生するエネルギーを電源に帰
還させるために、上記スイッチング素子Ｔ1 〜Ｔ6 のオ
ン／オフを制御して発生エネルギーをスイッチング素子
Ｔ1 〜Ｔ6 を介して電源に帰還させる。なお、図４にお
いて符号３はリアクトルである。
バータ回路である。図３に示すダイオードＤ1 〜Ｄ6 に
よる整流回路において、各ダイオードＤ1 〜Ｄ6 の夫々
に並列にＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｔ1 〜Ｔ6 を接
続し、出力側の直流電圧が高くなったとき、３相電源へ
エネルギーを帰還させるものである。例えば、このコン
バータ回路にインバータ等を接続し該インバータにモー
タを接続してモータを駆動制御する場合、モータの回転
方向と発生トルク方向が同一の力行ときには、スイッチ
ング素子Ｔ1 〜Ｔ6 はオフのままであり、ダイオードブ
リッジ回路により図３と同一の動作を行う。また、モー
タの制動時（モータの回転方向と発生トルクの方向が
逆）には、制動によって発生するエネルギーを電源に帰
還させるために、上記スイッチング素子Ｔ1 〜Ｔ6 のオ
ン／オフを制御して発生エネルギーをスイッチング素子
Ｔ1 〜Ｔ6 を介して電源に帰還させる。なお、図４にお
いて符号３はリアクトルである。
【０００６】このようなコンバータ回路においても、例
えば、スイッチング素子Ｔ2 若しくはダイオードＤ2 が
短絡破損した場合、Ｕ相端子からダイオードＤ1 を通
り、短絡破損しているスイッチング素子Ｔ2 若しくはダ
イオードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電流が流れること
になる。または、Ｗ相端子からダイオードＤ3 を通り、
短絡破損しているスイッチング素子Ｔ2 若しくはダイオ
ードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電流が流れることにな
る。
えば、スイッチング素子Ｔ2 若しくはダイオードＤ2 が
短絡破損した場合、Ｕ相端子からダイオードＤ1 を通
り、短絡破損しているスイッチング素子Ｔ2 若しくはダ
イオードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電流が流れること
になる。または、Ｗ相端子からダイオードＤ3 を通り、
短絡破損しているスイッチング素子Ｔ2 若しくはダイオ
ードＤ2 を通ってＶ相端子へと過電流が流れることにな
る。
【０００７】従来はこのようなコンバータ回路において
も、この短絡による過電流等を検出し装置の運転を停止
し、コンタクタ１をオフにしてアラーム表示を行うだけ
であった。以上のように、電源に接続されるダイオード
やスイッチング素子等のパワー素子が短絡破損した場
合、装置の運転を停止し、コンタクタ１をオフにしてア
ラーム表示を行うだけであった。
も、この短絡による過電流等を検出し装置の運転を停止
し、コンタクタ１をオフにしてアラーム表示を行うだけ
であった。以上のように、電源に接続されるダイオード
やスイッチング素子等のパワー素子が短絡破損した場
合、装置の運転を停止し、コンタクタ１をオフにしてア
ラーム表示を行うだけであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したダイオードや
スイッチング素子等のパワー素子が短絡破損し、過電流
により、入力ブレーカがＯＦＦし電源がオフとなりアラ
ームを表示して装置が停止した場合、電源がオフとなる
ことにより、アラームの原因となった情報（信号）は消
えてしまい再度電源を投入することが可能になる。そこ
で、アラーム原因が不明のまま再度電源を投入すると、
同様に電源の相間に短絡過電流が流れ再度電源がオフと
されアラームが発生する。これを繰り返し行うと、被害
が拡大し、パワー素子の破裂やコンタクタの接点溶着、
パワー素子ドライブ回路部品の破損等を引き起こす。そ
こで、本願発明の目的は、このような被害拡大を防止す
るために、パワー素子短絡検出回路を提供することにあ
る。
スイッチング素子等のパワー素子が短絡破損し、過電流
により、入力ブレーカがＯＦＦし電源がオフとなりアラ
ームを表示して装置が停止した場合、電源がオフとなる
ことにより、アラームの原因となった情報（信号）は消
えてしまい再度電源を投入することが可能になる。そこ
で、アラーム原因が不明のまま再度電源を投入すると、
同様に電源の相間に短絡過電流が流れ再度電源がオフと
されアラームが発生する。これを繰り返し行うと、被害
が拡大し、パワー素子の破裂やコンタクタの接点溶着、
パワー素子ドライブ回路部品の破損等を引き起こす。そ
こで、本願発明の目的は、このような被害拡大を防止す
るために、パワー素子短絡検出回路を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力電源に直
接接続されるパワー素子の短絡破損を検出するパワー素
子短絡検出回路である。パワー素子が入力電源に接続さ
れる前に、パワー素子が短絡破損してなければ電流が流
れず、短絡破損して入れば電流が流れる向きに短絡検出
用電圧をパワー素子に印加し、パワー素子に電流が流れ
たことを検出することによってパワー素子の短絡破損を
検出する。
接接続されるパワー素子の短絡破損を検出するパワー素
子短絡検出回路である。パワー素子が入力電源に接続さ
れる前に、パワー素子が短絡破損してなければ電流が流
れず、短絡破損して入れば電流が流れる向きに短絡検出
用電圧をパワー素子に印加し、パワー素子に電流が流れ
たことを検出することによってパワー素子の短絡破損を
検出する。
【００１０】特に、パワー素子が短絡破損してなければ
電流が流れず、短絡破損して入れば電流が流れるように
パワー素子の両端にダイオードを介して短絡検出用電圧
を印加しておき、パワー素子が入力電源に接続される前
に、該パワー素子に電流が流れたことを検出することに
よって該パワー素子の短絡破損を検出する。さらに、パ
ワー素子の短絡破損を検出したとき該パワー素子への入
力電源への接続を阻止する電源投入阻止回路を設ける。
電流が流れず、短絡破損して入れば電流が流れるように
パワー素子の両端にダイオードを介して短絡検出用電圧
を印加しておき、パワー素子が入力電源に接続される前
に、該パワー素子に電流が流れたことを検出することに
よって該パワー素子の短絡破損を検出する。さらに、パ
ワー素子の短絡破損を検出したとき該パワー素子への入
力電源への接続を阻止する電源投入阻止回路を設ける。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、図４に示す電源回生機能
を有するコンバータ回路に本発明のパワー素子短絡検出
回路を適用した一実施形態の回路図である。
を有するコンバータ回路に本発明のパワー素子短絡検出
回路を適用した一実施形態の回路図である。
【００１２】パワー素子であるダイオードとＩＧＢＴ等
のスイッチング素子の並列回路の両端にこれらのパワー
素子の短絡を検知する短絡検知回路が接続されている。
すなわち、スイッチング素子Ｔ1 とダイオードＤ1 の並
列回路の両端に短絡検知回路１０-1、スイッチング素子
Ｔ2 とダイオードＤ2 の並列回路の両端に短絡検知回路
１０-2、スイッチング素子Ｔ3 とダイオードＤ3 の並列
回路の両端に短絡検知回路１０-3、同様に、スイッチン
グ素子Ｔ4 とダイオードＤ4 、スイッチング素子Ｔ5 と
ダイオードＤ5 、スイッチング素子Ｔ6 とダイオードＤ
6 の各並列回路の両端に短絡検知回路１０-4、１０-5、
１０-6、が接続されている。
のスイッチング素子の並列回路の両端にこれらのパワー
素子の短絡を検知する短絡検知回路が接続されている。
すなわち、スイッチング素子Ｔ1 とダイオードＤ1 の並
列回路の両端に短絡検知回路１０-1、スイッチング素子
Ｔ2 とダイオードＤ2 の並列回路の両端に短絡検知回路
１０-2、スイッチング素子Ｔ3 とダイオードＤ3 の並列
回路の両端に短絡検知回路１０-3、同様に、スイッチン
グ素子Ｔ4 とダイオードＤ4 、スイッチング素子Ｔ5 と
ダイオードＤ5 、スイッチング素子Ｔ6 とダイオードＤ
6 の各並列回路の両端に短絡検知回路１０-4、１０-5、
１０-6、が接続されている。
【００１３】そして、これら短絡検知回路１０-1〜１０
-6は、短絡検知回路１０-1、１０-2、１０-3、１０-6、
１０-5、１０-4、の順に端子ｂとａが接続されて直列に
接続されている。そして短絡検知回路１０-1の一方の端
子ａには、電源が異なる装置を制御する制御回路から供
給される電圧Ｖcc1 が抵抗Ｒ１を介して供給され、短絡
検知回路１０-4の他方の端子ｂは接地されている。
-6は、短絡検知回路１０-1、１０-2、１０-3、１０-6、
１０-5、１０-4、の順に端子ｂとａが接続されて直列に
接続されている。そして短絡検知回路１０-1の一方の端
子ａには、電源が異なる装置を制御する制御回路から供
給される電圧Ｖcc1 が抵抗Ｒ１を介して供給され、短絡
検知回路１０-4の他方の端子ｂは接地されている。
【００１４】また、コンパレータ１１が設けられ、この
コンパレータ１１のマイナス側端子には、上記抵抗Ｒ１
の短絡検知回路１０-1への接続側に接続され、コンパレ
ータ１１のプラス側端子には、装置を制御する制御回路
から供給される電圧Ｖcc1 を抵抗Ｒ２とＲ３で分圧され
た電圧が入力されている。
コンパレータ１１のマイナス側端子には、上記抵抗Ｒ１
の短絡検知回路１０-1への接続側に接続され、コンパレ
ータ１１のプラス側端子には、装置を制御する制御回路
から供給される電圧Ｖcc1 を抵抗Ｒ２とＲ３で分圧され
た電圧が入力されている。
【００１５】上記コンパレータ１１の出力はオア回路１
２の一方の端子に接続され、該オア回路１２の出力はア
ンド回路１３の１つの端子に接続されている。アンド回
路１３には、さらにこのコンバータ回路を使用する装置
からの電源投入準備完了信号が入力されると共に、非常
停止信号が入力され、該アンド回路１３の出力は上記オ
ア回路１２の他方の端子に入力されている。そして、上
記アンド回路１３の出力はコンバータ回路を３相電源に
接続するコンタクタ１のオン／オフを行う信号として利
用される。図２は、上記各短絡検知回路１０-1〜１０-6
の詳細を示す回路図あり、短絡検知回路１０-1の例を示
している。なお、他の短絡検知回路１０-2〜１０-6も同
様の構成である。
２の一方の端子に接続され、該オア回路１２の出力はア
ンド回路１３の１つの端子に接続されている。アンド回
路１３には、さらにこのコンバータ回路を使用する装置
からの電源投入準備完了信号が入力されると共に、非常
停止信号が入力され、該アンド回路１３の出力は上記オ
ア回路１２の他方の端子に入力されている。そして、上
記アンド回路１３の出力はコンバータ回路を３相電源に
接続するコンタクタ１のオン／オフを行う信号として利
用される。図２は、上記各短絡検知回路１０-1〜１０-6
の詳細を示す回路図あり、短絡検知回路１０-1の例を示
している。なお、他の短絡検知回路１０-2〜１０-6も同
様の構成である。
【００１６】短絡検知回路１０-1の一方の端子ａには抵
抗Ｒ１を介して制御用の電源からの電圧Ｖcc１が供給さ
れ、端子ａにはホトカプラ２４を構成する受光素子２４
ｂに接続され、受光素子２４ｂの他端は端子ｂに接続さ
れている。なお、短絡検知回路１０-2、１０-3、１０-6
〜１０-4の端子ａは上流の短絡検知回路の端子ｂに接続
され、短絡検知回路１０-4の端子ｂは接地されている。
制御回路によって作り出される電源２０のプラス端子は
抵抗２５、順方向のダイオード２１を介してスイッチン
グ素子（Ｔ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）の並列回路のダイ
オード（Ｄ1 ）のカソード側の接続点に接続され、スイ
ッチング素子（Ｔ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）の並列回路
の他方の接続点は上記電源２０のマイナス側に接続され
ている。上記抵抗２５とダイオード２１の接続点から順
方向に２つのダイオード２２，２３及び上記フォトカプ
ラ２４の発光素子２４ａを介して電源２０のマイナス端
子に接続されている。
抗Ｒ１を介して制御用の電源からの電圧Ｖcc１が供給さ
れ、端子ａにはホトカプラ２４を構成する受光素子２４
ｂに接続され、受光素子２４ｂの他端は端子ｂに接続さ
れている。なお、短絡検知回路１０-2、１０-3、１０-6
〜１０-4の端子ａは上流の短絡検知回路の端子ｂに接続
され、短絡検知回路１０-4の端子ｂは接地されている。
制御回路によって作り出される電源２０のプラス端子は
抵抗２５、順方向のダイオード２１を介してスイッチン
グ素子（Ｔ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）の並列回路のダイ
オード（Ｄ1 ）のカソード側の接続点に接続され、スイ
ッチング素子（Ｔ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）の並列回路
の他方の接続点は上記電源２０のマイナス側に接続され
ている。上記抵抗２５とダイオード２１の接続点から順
方向に２つのダイオード２２，２３及び上記フォトカプ
ラ２４の発光素子２４ａを介して電源２０のマイナス端
子に接続されている。
【００１７】以上の構成において、直列に接続された短
絡検知回路１０-1〜１０-6の各受光素子２４ａの直列回
路には制御回路から供給される電圧Ｖcc1 が抵抗Ｒ１を
介して印加されている。一方、パワー素子であるスイッ
チング素子Ｔ1 〜Ｔ6 、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 が正常で
短絡破損していない状態で、かつコンタクタ１がオフで
３相電源が投入されていない状態では、制御回路で作ら
れる電源２０のプラス端子から抵抗２５、ダイオード２
２，２３、発光素子２４ａ、電源２０のマイナス端子へ
と電流が流れ発光素子２４ａは発光している。その結
果、受光素子２４ｂはすべてオンであり、コンパレータ
１１のマイナス端子に入力される電圧はＬレベルで、コ
ンパレータ１１のプラス側端子に入力される電圧Ｖcc1
を抵抗Ｒ２，Ｒ３で分割された電圧より低い状態である
から、該コンパケータ１１の出力はＨレベルである。こ
のコンパレータ１１からのＨレベルの信号はオア回路１
２を介してアンド回路１３に入力される。そして、非常
停止状態が解除されて、この非常停止信号がＨレベルで
あり、かつ装置の準備完了信号がＨレベルになると、ア
ンド条件が成立し該アンド回路１３からＨレベルの信号
が送出され、コンタクタ１がオンとなり、３相電源がコ
ンバータ回路に供給されることになる。
絡検知回路１０-1〜１０-6の各受光素子２４ａの直列回
路には制御回路から供給される電圧Ｖcc1 が抵抗Ｒ１を
介して印加されている。一方、パワー素子であるスイッ
チング素子Ｔ1 〜Ｔ6 、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 が正常で
短絡破損していない状態で、かつコンタクタ１がオフで
３相電源が投入されていない状態では、制御回路で作ら
れる電源２０のプラス端子から抵抗２５、ダイオード２
２，２３、発光素子２４ａ、電源２０のマイナス端子へ
と電流が流れ発光素子２４ａは発光している。その結
果、受光素子２４ｂはすべてオンであり、コンパレータ
１１のマイナス端子に入力される電圧はＬレベルで、コ
ンパレータ１１のプラス側端子に入力される電圧Ｖcc1
を抵抗Ｒ２，Ｒ３で分割された電圧より低い状態である
から、該コンパケータ１１の出力はＨレベルである。こ
のコンパレータ１１からのＨレベルの信号はオア回路１
２を介してアンド回路１３に入力される。そして、非常
停止状態が解除されて、この非常停止信号がＨレベルで
あり、かつ装置の準備完了信号がＨレベルになると、ア
ンド条件が成立し該アンド回路１３からＨレベルの信号
が送出され、コンタクタ１がオンとなり、３相電源がコ
ンバータ回路に供給されることになる。
【００１８】また、上記アンド回路１３からのＨレベル
の信号はオア回路１２に入力され、該オア回路１２を介
してアンド回路１３に入力されることになり、自己保持
を形成する。この自己保持を必要とする理由は、コンバ
ータ回路が正常に作動し、電源回生時、スイッチング素
子Ｔ1 〜Ｔ6 のいずれかがオンになると、電源２０から
抵抗２５、ダイオード２１オンしたスイッチング素子
（Ｔ1 〜Ｔ6 ）、電源２０への電流も流れ、ダイオード
２２，２３の降下電圧よりダイオード２１の降下電圧の
方が低いから、受光素子２４ｂはオフとなりコンパレー
タ１１のマイナス端子入力の方がＨレベルとなり、該コ
ンパレータ１１の出力はＬレベルとなる。しかし、オア
回路１２には、アンド回路１３からのＨレベルの信号が
入力されているから、アンド回路１３には、オア回路１
２からのＨレベル信号が持続して入力されることにな
り、コンバータ回路が正常に作動しているときにコンタ
クタ１がオフになることを防止しているものである。
の信号はオア回路１２に入力され、該オア回路１２を介
してアンド回路１３に入力されることになり、自己保持
を形成する。この自己保持を必要とする理由は、コンバ
ータ回路が正常に作動し、電源回生時、スイッチング素
子Ｔ1 〜Ｔ6 のいずれかがオンになると、電源２０から
抵抗２５、ダイオード２１オンしたスイッチング素子
（Ｔ1 〜Ｔ6 ）、電源２０への電流も流れ、ダイオード
２２，２３の降下電圧よりダイオード２１の降下電圧の
方が低いから、受光素子２４ｂはオフとなりコンパレー
タ１１のマイナス端子入力の方がＨレベルとなり、該コ
ンパレータ１１の出力はＬレベルとなる。しかし、オア
回路１２には、アンド回路１３からのＨレベルの信号が
入力されているから、アンド回路１３には、オア回路１
２からのＨレベル信号が持続して入力されることにな
り、コンバータ回路が正常に作動しているときにコンタ
クタ１がオフになることを防止しているものである。
【００１９】一方、パワー素子のスイッチング素子Ｔ1
〜Ｔ6 、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 のいずれかが、短絡破損
し、３相電源のＵ，Ｖ，Ｗ端子からコンバータ回路まで
の導線に流れる電流もしくは相間電圧を図示しない電流
計や電圧計で検出し、過電流や過電圧を検出した場合、
非常停止信号がＬレベルとなりアンド回路１３の出力が
Ｌレベルとなってコンタクタ１をオフにする。
〜Ｔ6 、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 のいずれかが、短絡破損
し、３相電源のＵ，Ｖ，Ｗ端子からコンバータ回路まで
の導線に流れる電流もしくは相間電圧を図示しない電流
計や電圧計で検出し、過電流や過電圧を検出した場合、
非常停止信号がＬレベルとなりアンド回路１３の出力が
Ｌレベルとなってコンタクタ１をオフにする。
【００２０】この状態になると、短絡破損したパワー素
子の両端に接続された短絡検知回路（１０-1〜１０-6）
の受光素子２４ｂはオフとなる。すなわち、電源２０か
ら抵抗２５、ダイオード２１、短絡破損したスイッチン
グ素子もしくはダイオードを介して電流が流れ、ダイオ
ード２１の降下電圧の方がダイオード２２，２３の降下
電圧よりも低いから、受光素子２４ｂはオフとなる。そ
の結果、コンパレータ１１のマイナス端子にはＨレベル
の信号が入力され該コンパレータ１１からはＬレベルの
信号が出力され、オア回路１２を介してアンド回路１３
にはＬレベルの信号が入力された状態となる。
子の両端に接続された短絡検知回路（１０-1〜１０-6）
の受光素子２４ｂはオフとなる。すなわち、電源２０か
ら抵抗２５、ダイオード２１、短絡破損したスイッチン
グ素子もしくはダイオードを介して電流が流れ、ダイオ
ード２１の降下電圧の方がダイオード２２，２３の降下
電圧よりも低いから、受光素子２４ｂはオフとなる。そ
の結果、コンパレータ１１のマイナス端子にはＨレベル
の信号が入力され該コンパレータ１１からはＬレベルの
信号が出力され、オア回路１２を介してアンド回路１３
にはＬレベルの信号が入力された状態となる。
【００２１】一方、コンタクタ１がオフにされたことに
よって、異常検知信号は消え、非常停止信号は再びＨレ
ベルの信号となる。そして、再度３相電源を投入しよう
として、装置の準備完了信号がＨレベルとなっても、ア
ンド回路１３にはオア回路１２からのＬレベルの信号が
入力されているから、アンド条件が成立せず、該アンド
回路１３からはＬレベルの出力のままであり、コンタク
タ１がオンにされることはない。
よって、異常検知信号は消え、非常停止信号は再びＨレ
ベルの信号となる。そして、再度３相電源を投入しよう
として、装置の準備完了信号がＨレベルとなっても、ア
ンド回路１３にはオア回路１２からのＬレベルの信号が
入力されているから、アンド条件が成立せず、該アンド
回路１３からはＬレベルの出力のままであり、コンタク
タ１がオンにされることはない。
【００２２】パワー素子のスイッチング素子Ｔ1 〜Ｔ6
、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 のいずれかが短絡破損して非
常停止したとき、この短絡破損を放置した状態でコンタ
クタ１が再度オンになることはなく、従来のようにコン
タクタのオフ／オンが繰り返し実行されることはない。
その結果、破損したパワー素子を介して大電流が繰り返
し流れ、コンタクタ１の大電流による接点溶着、パワー
素子の破裂、パワー素子のドライブ回路部品等の破損を
未然に防止することができる。
、ダイオードＤ1 〜Ｄ6 のいずれかが短絡破損して非
常停止したとき、この短絡破損を放置した状態でコンタ
クタ１が再度オンになることはなく、従来のようにコン
タクタのオフ／オンが繰り返し実行されることはない。
その結果、破損したパワー素子を介して大電流が繰り返
し流れ、コンタクタ１の大電流による接点溶着、パワー
素子の破裂、パワー素子のドライブ回路部品等の破損を
未然に防止することができる。
【００２３】なお、ダイオード２１の代りに、スイッチ
ング素子やリレー等のスイッチ部材を用い、コンタクタ
１がオフのときにこのスイッチ部材をオンとし、コンタ
クタ１がオンになると、このスイッチ部材をオフにする
ようにしてもよい。この場合、ダイオード２２，２３も
必要なくなる。
ング素子やリレー等のスイッチ部材を用い、コンタクタ
１がオフのときにこのスイッチ部材をオンとし、コンタ
クタ１がオンになると、このスイッチ部材をオフにする
ようにしてもよい。この場合、ダイオード２２，２３も
必要なくなる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、パワー素子が短絡破損し非常
停止した際に、再度の電源投入を阻止するようにしたか
ら、電源が投入された際の電源相間短絡電流による、コ
ンタクタの接点溶着、パワー素子の破裂、パワー素子の
ドライブ回路部品等の破損等の被害拡大を未然に防止す
ることができる。
停止した際に、再度の電源投入を阻止するようにしたか
ら、電源が投入された際の電源相間短絡電流による、コ
ンタクタの接点溶着、パワー素子の破裂、パワー素子の
ドライブ回路部品等の破損等の被害拡大を未然に防止す
ることができる。
【図１】電源回生機能を有するコンパレータに本発明を
適用した本発明の一実施形態の回路図である。
適用した本発明の一実施形態の回路図である。
【図２】同一実施形態における短絡検知回路の詳細図で
ある。
ある。
【図３】本発明を適用する例としての３相全波整流回路
の回路図である。
の回路図である。
【図４】本発明を適用する例としての電源回生機能を有
するコンバータ回路の回路図である。
するコンバータ回路の回路図である。
１ コンタクタ ２ 電解コンデンサ Ｄ1 〜Ｄ6 ダイオード Ｔ1 〜Ｔ6 スイッチング素子（ＩＢＧＴ） １０-1〜１０-6 短絡検知回路 １１ コンパレータ １２ オア回路 １３ アンド回路 ２１〜２３ ダイオード ２４ ホトカプラ
Claims (3)
- 【請求項１】 入力電源に直接接続されるパワー素子の
短絡破損を検出するパワー素子短絡検出回路であって、
パワー素子が入力電源に接続される前に、パワー素子が
短絡破損してなければ電流が流れず、短絡破損していれ
ば電流が流れる向きに短絡検出用電圧をパワー素子に印
加し、パワー素子に電流が流れたことを検出することに
よって該パワー素子の短絡破損を検出するようにしたパ
ワー素子短絡検出回路。 - 【請求項２】 入力電源に直接接続されるパワー素子の
短絡破損を検出するパワー素子短絡検出回路であって、
該パワー素子が短絡破損してなければ電流が流れず、短
絡破損していれば電流が流れるようにパワー素子の両端
にダイオードを介して短絡検出用電圧を印加しておき、
パワー素子が入力電源に接続される前に、該パワー素子
に電流が流れたことを検出することによって該パワー素
子の短絡破損を検出するようにしたパワー素子短絡検出
回路。 - 【請求項３】 パワー素子の短絡破損を検出したとき該
パワー素子への入力電源への接続を阻止する電源投入阻
止回路を備えた請求項１または請求項２記載のパワー素
子短絡検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18322597A JPH1118412A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | パワー素子短絡検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18322597A JPH1118412A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | パワー素子短絡検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118412A true JPH1118412A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=16131989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18322597A Withdrawn JPH1118412A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | パワー素子短絡検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159671A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用素子の故障検出装置 |
| JP2009219275A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ダイオードブリッジ欠損検出回路 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP18322597A patent/JPH1118412A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159671A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用素子の故障検出装置 |
| US8027132B2 (en) | 2007-12-25 | 2011-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Failure detection device for power circuit including switching element |
| JP2009219275A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ダイオードブリッジ欠損検出回路 |
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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: 20040907 |