JPH1155934A - Ｄｃ−ａｃインバータの駆動方法及びｄｃ−ａｃインバータの温度保護回路 - Google Patents
Ｄｃ−ａｃインバータの駆動方法及びｄｃ−ａｃインバータの温度保護回路Info
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- JPH1155934A JPH1155934A JP9207668A JP20766897A JPH1155934A JP H1155934 A JPH1155934 A JP H1155934A JP 9207668 A JP9207668 A JP 9207668A JP 20766897 A JP20766897 A JP 20766897A JP H1155934 A JPH1155934 A JP H1155934A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体スイッチング素子を熱による破壊から
未然に防止するＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路を
提供する。 【解決手段】 Ｈブリッジ回路１０は第１〜第４半導体
スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を備えている。サーミ
スタ２２ａ, ２２ｂは第２及び第４半導体スイッチング
素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度を検出する。温度判定回路２
４は半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４が基準電圧
以上になると動作停止指令信号ＳＣをスイッチング制御
回路２４に出力する。スイッチング制御回路２４は動作
停止指令信号ＳＣに応答して第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオフする。
未然に防止するＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路を
提供する。 【解決手段】 Ｈブリッジ回路１０は第１〜第４半導体
スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を備えている。サーミ
スタ２２ａ, ２２ｂは第２及び第４半導体スイッチング
素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度を検出する。温度判定回路２
４は半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４が基準電圧
以上になると動作停止指令信号ＳＣをスイッチング制御
回路２４に出力する。スイッチング制御回路２４は動作
停止指令信号ＳＣに応答して第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオフする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣ−ＡＣインバ
ータの駆動方法及びＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回
路に関するものである。
ータの駆動方法及びＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回
路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のＤＣ−ＡＣインバータの
電気回路を示す。４個の第１〜第４半導体スイッチ素子
ＳＷ１〜ＳＷ４を備えたＨブリッジ回路１０は、入力端
子ｃ,ｄに印加される直流入力電圧Ｖｓを平滑用の電解
コンデンサＣ１を介して入力する。そして、第１、第４
半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４と、第２, 第３
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３をそれぞれの組
とし、その組毎に交互にオン・オフ制御させることこと
により、前記直流入力電圧Ｖｓは交流変換されて出力端
子ａ, ｂ間に発生する交流電圧が負荷１１に供給され
る。
電気回路を示す。４個の第１〜第４半導体スイッチ素子
ＳＷ１〜ＳＷ４を備えたＨブリッジ回路１０は、入力端
子ｃ,ｄに印加される直流入力電圧Ｖｓを平滑用の電解
コンデンサＣ１を介して入力する。そして、第１、第４
半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４と、第２, 第３
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３をそれぞれの組
とし、その組毎に交互にオン・オフ制御させることこと
により、前記直流入力電圧Ｖｓは交流変換されて出力端
子ａ, ｂ間に発生する交流電圧が負荷１１に供給され
る。
【０００３】第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１
〜ＳＷ４は、スイッチング制御回路１２からの駆動信号
ＩＳ１〜ＩＳ４に応答してオン・オフする。そして、第
１、第４半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４の組が
駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４に基づいてオンしている時（第
２、第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３の組は
オフしている）、プラス入力端子ｃ→第１半導体スイッ
チング素子ＳＷ１→出力端子ａ→負荷１１→出力端子ｂ
→第４半導体スイッチング素子ＳＷ４→マイナス入力端
子ｄの経路を電流が流れる。第２、第３半導体スイッチ
ング素子ＳＷ２, ＳＷ３の組が駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３
に基づいてオンしている時（第１、第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１，ＳＷ４の組はオフしている）、プラス
入力端子ｃ→第３半導体スイッチング素子ＳＷ３→出力
端子ｂ→負荷１１→出力端子ａ→第２半導体スイッチン
グ素子ＳＷ２→マイナス入力端子ｄの経路を電流が流れ
る。
〜ＳＷ４は、スイッチング制御回路１２からの駆動信号
ＩＳ１〜ＩＳ４に応答してオン・オフする。そして、第
１、第４半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４の組が
駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４に基づいてオンしている時（第
２、第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３の組は
オフしている）、プラス入力端子ｃ→第１半導体スイッ
チング素子ＳＷ１→出力端子ａ→負荷１１→出力端子ｂ
→第４半導体スイッチング素子ＳＷ４→マイナス入力端
子ｄの経路を電流が流れる。第２、第３半導体スイッチ
ング素子ＳＷ２, ＳＷ３の組が駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３
に基づいてオンしている時（第１、第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１，ＳＷ４の組はオフしている）、プラス
入力端子ｃ→第３半導体スイッチング素子ＳＷ３→出力
端子ｂ→負荷１１→出力端子ａ→第２半導体スイッチン
グ素子ＳＷ２→マイナス入力端子ｄの経路を電流が流れ
る。
【０００４】又、ＤＣ−ＡＣインバータは、第３半導体
スイッチング素子ＳＷ３と第４半導体スイッチング素子
ＳＷ４との接続点と出力端子ｂの間にブレーカ１３（ブ
レーカ１３の変わりにヒューズの場合もある）が接続さ
れている。ブレーカ１３は短絡等によって短絡電流が流
れた時に該短絡電流を遮断する。
スイッチング素子ＳＷ３と第４半導体スイッチング素子
ＳＷ４との接続点と出力端子ｂの間にブレーカ１３（ブ
レーカ１３の変わりにヒューズの場合もある）が接続さ
れている。ブレーカ１３は短絡等によって短絡電流が流
れた時に該短絡電流を遮断する。
【０００５】しかしながら、ブレーカ１３が遮断動作し
たとき、ユーザは面倒な復帰操作をしなければならな
い。又、ブレーカ１３に代わってヒューズを用いた場合
においては、ヒューズが溶断したとき新しいヒューズに
交換しなければならという問題がある。
たとき、ユーザは面倒な復帰操作をしなければならな
い。又、ブレーカ１３に代わってヒューズを用いた場合
においては、ヒューズが溶断したとき新しいヒューズに
交換しなければならという問題がある。
【０００６】又、ＤＣ−ＡＣインバータは、第２半導体
スイッチング素子ＳＷ２と第４半導体スイッチング素子
ＳＷ４との接続点と入力端子ｄの間に電流検出抵抗Ｒｓ
が接続されている。電流検出抵抗Ｒｓはその端子間電
圧、即ち負荷電流と相対した電圧値を検出電圧ＳＶｓと
して前記スイッチング制御回路１２に出力するようにな
っている。スイッチング制御回路１２は検出電圧ＳＶｓ
が予め定めた基準値以上になった時、即ち負荷１１に過
電流が流れると第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ
１〜ＳＷ４をオフさせるための駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４
を出力する。そして、第１〜第４半導体スイッチング素
子ＳＷ１〜ＳＷ４の損傷等を防止する。
スイッチング素子ＳＷ２と第４半導体スイッチング素子
ＳＷ４との接続点と入力端子ｄの間に電流検出抵抗Ｒｓ
が接続されている。電流検出抵抗Ｒｓはその端子間電
圧、即ち負荷電流と相対した電圧値を検出電圧ＳＶｓと
して前記スイッチング制御回路１２に出力するようにな
っている。スイッチング制御回路１２は検出電圧ＳＶｓ
が予め定めた基準値以上になった時、即ち負荷１１に過
電流が流れると第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ
１〜ＳＷ４をオフさせるための駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４
を出力する。そして、第１〜第４半導体スイッチング素
子ＳＷ１〜ＳＷ４の損傷等を防止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
イッチング制御回路１２にて第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフされると、過電流が消失
し直ちに第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１〜Ｓ
Ｗ４がスイッチング制御回路１２にて再駆動される。こ
のような動作を繰り返すことにより、半導体スイッチン
グ素子ＳＷ１〜ＳＷ４の発熱は蓄熱される。そして、こ
の蓄熱により半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４自
信の温度が上昇しつづけやがて熱破損するおそれがあっ
た。
イッチング制御回路１２にて第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフされると、過電流が消失
し直ちに第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１〜Ｓ
Ｗ４がスイッチング制御回路１２にて再駆動される。こ
のような動作を繰り返すことにより、半導体スイッチン
グ素子ＳＷ１〜ＳＷ４の発熱は蓄熱される。そして、こ
の蓄熱により半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４自
信の温度が上昇しつづけやがて熱破損するおそれがあっ
た。
【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解消するた
めになされたものであって、簡単な構成で半導体スイッ
チング素子の熱による破損を未然に防止することができ
るＤＣ−ＡＣインバータの駆動方法及びＤＣ−ＡＣイン
バータの温度保護回路を提供することにある。
めになされたものであって、簡単な構成で半導体スイッ
チング素子の熱による破損を未然に防止することができ
るＤＣ−ＡＣインバータの駆動方法及びＤＣ−ＡＣイン
バータの温度保護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】請求項１に記載の発明
は、直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えられた複数個
の半導体スイッチング素子をスイッチング制御して交流
電圧に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣインバータの
駆動方法において、複数個の半導体スイッチング素子の
少なくともいずれか１つの温度を検出し、その検出温度
が予め定めた温度に達した時、Ｈブリッジ回路の変換動
作を停止させるようにした。
は、直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えられた複数個
の半導体スイッチング素子をスイッチング制御して交流
電圧に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣインバータの
駆動方法において、複数個の半導体スイッチング素子の
少なくともいずれか１つの温度を検出し、その検出温度
が予め定めた温度に達した時、Ｈブリッジ回路の変換動
作を停止させるようにした。
【００１０】請求項２に記載の発明は、直流入力電圧を
Ｈブリッジ回路に備えられた複数個の半導体スイッチン
グ素子をスイッチング制御回路にてスイッチング制御回
路にて交流電圧を変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣイ
ンバータの温度保護回路において、前記複数個の半導体
スイッチング素子の少なくともいずれか１つの温度を検
出しその時々の温度検出信号を出力するための温度検出
手段と、温度検出信号を入力し、半導体スイッチング素
子の温度が予め定めた基準温度になった時、前記複数個
の半導体スイッチング素子をオフさせるための動作停止
指令信号を前記スイッチング制御回路に出力する温度判
定回路とを備えたＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回
路。直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えた。
Ｈブリッジ回路に備えられた複数個の半導体スイッチン
グ素子をスイッチング制御回路にてスイッチング制御回
路にて交流電圧を変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣイ
ンバータの温度保護回路において、前記複数個の半導体
スイッチング素子の少なくともいずれか１つの温度を検
出しその時々の温度検出信号を出力するための温度検出
手段と、温度検出信号を入力し、半導体スイッチング素
子の温度が予め定めた基準温度になった時、前記複数個
の半導体スイッチング素子をオフさせるための動作停止
指令信号を前記スイッチング制御回路に出力する温度判
定回路とを備えたＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回
路。直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えた。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路において、温度
検出手段は、サーミスタであり、そのサーミスタは半導
体スイッチング素子のパッケージ表面に設けた。
のＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路において、温度
検出手段は、サーミスタであり、そのサーミスタは半導
体スイッチング素子のパッケージ表面に設けた。
【００１２】請求項１に記載の発明によれば、半導体ス
イッチング素子が予め定めた温度に到達するとＨブリッ
ジ回路の変換動作が停止する。従って、半導体スイッチ
ング素子は、それ以上の発熱はなくなり温度上昇は停止
する。その結果、半導体スイッチング素子は熱による破
壊は未然に防止される。
イッチング素子が予め定めた温度に到達するとＨブリッ
ジ回路の変換動作が停止する。従って、半導体スイッチ
ング素子は、それ以上の発熱はなくなり温度上昇は停止
する。その結果、半導体スイッチング素子は熱による破
壊は未然に防止される。
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、温度検出
手段が予め定めた基準温度を検出すると、温度判定回路
は複数個の半導体スイッチング素子をオフさせるための
動作停止指令信号を出力する。従って、半導体スイッチ
ング素子は、それ以上の発熱はなくなり温度上昇は停止
する。その結果、半導体スイッチング素子は熱による破
壊は未然に防止される。
手段が予め定めた基準温度を検出すると、温度判定回路
は複数個の半導体スイッチング素子をオフさせるための
動作停止指令信号を出力する。従って、半導体スイッチ
ング素子は、それ以上の発熱はなくなり温度上昇は停止
する。その結果、半導体スイッチング素子は熱による破
壊は未然に防止される。
【００１４】請求項３に記載の発明によれば、サーミス
タを半導体スイッチング素子のパッケージ表面に接着し
たことにより、正確に同スイッチング素子の温度を検出
することができる。
タを半導体スイッチング素子のパッケージ表面に接着し
たことにより、正確に同スイッチング素子の温度を検出
することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１及び図２に従って説明する。尚、説明の便宜
上、図３に示したＤＣ−ＡＣインバータと共通の部分に
ついては符号を同じにしてその詳細な説明は省略し、相
違する部分について説明する。
形態を図１及び図２に従って説明する。尚、説明の便宜
上、図３に示したＤＣ−ＡＣインバータと共通の部分に
ついては符号を同じにしてその詳細な説明は省略し、相
違する部分について説明する。
【００１６】図１において、ＤＣ−ＡＣインバータは、
プラス入力端子ｃとマイナス入力端子ｄとの間に直流入
力電圧Ｖｓを入力する。直流入力電圧ＶｓはＨブリッジ
回路１０に印加される。Ｈブリッジ回路１０は４個の半
導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を備えている。上
アームの第１半導体スイッチング素子は一端をプラス入
力端子ｃに接続され、他端は下アームの第２半導体スイ
ッチング素子ＳＷ２及び電流検出抵抗Ｒｓを介してマイ
ナス入力端子ｄに接続されている。上アームの第３半導
体スイッチング素子ＳＷ３は一端をプラス入力端子ｃに
接続され、他端は下アームの第４半導体スイッチング素
子ＳＷ４及び電流検出抵抗Ｒｓを介してマイナス入力端
子ｄに接続されている。
プラス入力端子ｃとマイナス入力端子ｄとの間に直流入
力電圧Ｖｓを入力する。直流入力電圧ＶｓはＨブリッジ
回路１０に印加される。Ｈブリッジ回路１０は４個の半
導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を備えている。上
アームの第１半導体スイッチング素子は一端をプラス入
力端子ｃに接続され、他端は下アームの第２半導体スイ
ッチング素子ＳＷ２及び電流検出抵抗Ｒｓを介してマイ
ナス入力端子ｄに接続されている。上アームの第３半導
体スイッチング素子ＳＷ３は一端をプラス入力端子ｃに
接続され、他端は下アームの第４半導体スイッチング素
子ＳＷ４及び電流検出抵抗Ｒｓを介してマイナス入力端
子ｄに接続されている。
【００１７】第１半導体スイッチング素子ＳＷ１と第２
半導体スイッチング素子ＳＷ２の接続点は出力端子ａに
接続され、第３半導体スイッチング素子ＳＷ３と第４半
導体スイッチング素子ＳＷ４の接続点は出力端子ｂに接
続されている。そして、出力端子ａ, ｂ間に負荷１１が
接続されている。第１、第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ１，ＳＷ４と、第２, 第３半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ２, ＳＷ３をそれぞれの組とし、その組毎に交互にオ
ン・オフ制御させることことにより、前記直流入力電圧
Ｖｓは交流変換されて出力端子ａ, ｂ間に発生する交流
電圧が負荷１１に供給される。
半導体スイッチング素子ＳＷ２の接続点は出力端子ａに
接続され、第３半導体スイッチング素子ＳＷ３と第４半
導体スイッチング素子ＳＷ４の接続点は出力端子ｂに接
続されている。そして、出力端子ａ, ｂ間に負荷１１が
接続されている。第１、第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ１，ＳＷ４と、第２, 第３半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ２, ＳＷ３をそれぞれの組とし、その組毎に交互にオ
ン・オフ制御させることことにより、前記直流入力電圧
Ｖｓは交流変換されて出力端子ａ, ｂ間に発生する交流
電圧が負荷１１に供給される。
【００１８】又、第２半導体スイッチング素子ＳＷ２と
第４半導体スイッチング素子ＳＷ４との接続点と入力端
子ｄの間に電流検出抵抗Ｒｓが接続されている。電流検
出抵抗Ｒｓはその端子間電圧、即ち負荷電流と相対した
電圧値を検出電圧ＳＶｓとしてスイッチング制御回路２
１に出力するようになっている。
第４半導体スイッチング素子ＳＷ４との接続点と入力端
子ｄの間に電流検出抵抗Ｒｓが接続されている。電流検
出抵抗Ｒｓはその端子間電圧、即ち負荷電流と相対した
電圧値を検出電圧ＳＶｓとしてスイッチング制御回路２
１に出力するようになっている。
【００１９】スイッチング制御回路２１は、第１半導体
スイッチング素子ＳＷ１をオン・オフさせる第１駆動信
号ＩＳ１、第２半導体スイッチング素子ＳＷ２をオン・
オフさせる第２駆動信号ＩＳ２、第３半導体スイッチン
グ素子ＳＷ３をオン・オフさせる第３駆動信号ＳＷ３及
び第４半導体スイッチング素子ＳＷ４をオン・オフさせ
る第４駆動信号を生成し出力する。
スイッチング素子ＳＷ１をオン・オフさせる第１駆動信
号ＩＳ１、第２半導体スイッチング素子ＳＷ２をオン・
オフさせる第２駆動信号ＩＳ２、第３半導体スイッチン
グ素子ＳＷ３をオン・オフさせる第３駆動信号ＳＷ３及
び第４半導体スイッチング素子ＳＷ４をオン・オフさせ
る第４駆動信号を生成し出力する。
【００２０】スイッチング制御回路２１は、第１、第４
駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＨレベルの時、第２、第３駆
動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＬレベルとなるとともに、第
２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＨレベルの時、第
１、第４駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＬレベルとなるよう
に各駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４を生成する。第１、第４駆
動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＨレベルの時、第１, 第４半導
体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４はオンし、第１、第
４駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＬレベルの時、第１,第４
半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４はオフする。第
２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＨレベルの時、第
２, 第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３はオン
し、第２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＬレベルの
時、第２, 第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３
はオフする。
駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＨレベルの時、第２、第３駆
動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＬレベルとなるとともに、第
２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＨレベルの時、第
１、第４駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＬレベルとなるよう
に各駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４を生成する。第１、第４駆
動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＨレベルの時、第１, 第４半導
体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４はオンし、第１、第
４駆動信号ＩＳ１, ＩＳ４がＬレベルの時、第１,第４
半導体スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４はオフする。第
２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＨレベルの時、第
２, 第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３はオン
し、第２、第３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３がＬレベルの
時、第２, 第３半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ３
はオフする。
【００２１】スイッチング制御回路２１は第１、第４駆
動信号ＩＳ１, ＩＳ４について第４駆動信号ＩＳ４のＬ
レベルへの立ち下がりを第１駆動信号ＩＳ１の立ち下が
りより予め定めた時間早く立ち下がらせるとともに、Ｈ
レベルへの立ち上がりを同時に上がるように設定してい
る。従って、下アームの第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ４は、上アームの第１半導体スイッチング素子ＳＷ１
より先にオフする。つまり、下アームの第４半導体スイ
ッチング素子ＳＷ４のスイッチング損失を上アームの第
１半導体スイッチング素子ＳＷ１より大きくして、第４
半導体スイッチング素子ＳＷ４の発熱が第１半導体スイ
ッチング素子ＳＷ１より積極的に大きくなるようにして
いる。
動信号ＩＳ１, ＩＳ４について第４駆動信号ＩＳ４のＬ
レベルへの立ち下がりを第１駆動信号ＩＳ１の立ち下が
りより予め定めた時間早く立ち下がらせるとともに、Ｈ
レベルへの立ち上がりを同時に上がるように設定してい
る。従って、下アームの第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ４は、上アームの第１半導体スイッチング素子ＳＷ１
より先にオフする。つまり、下アームの第４半導体スイ
ッチング素子ＳＷ４のスイッチング損失を上アームの第
１半導体スイッチング素子ＳＷ１より大きくして、第４
半導体スイッチング素子ＳＷ４の発熱が第１半導体スイ
ッチング素子ＳＷ１より積極的に大きくなるようにして
いる。
【００２２】又、スイッチング制御回路２１は第２、第
３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３について第２駆動信号ＩＳ２
のＬレベルへの立ち下がりを第３駆動信号ＩＳ３の立ち
下がりより予め定めた時間早く立ち下がらせるととも
に、Ｈレベルへの立ち上がりを同時に上がるように設定
している。従って、下アームの第２半導体スイッチング
素子ＳＷ２は、上アームの第３半導体スイッチング素子
ＳＷ３より先にオフする。つまり、下アームの第２半導
体スイッチング素子ＳＷ２のスイッチング損失を上アー
ムの第３半導体スイッチング素子ＳＷ３より大きくし
て、第２半導体スイッチング素子ＳＷ２の発熱が第３半
導体スイッチング素子ＳＷ３より積極的に大きくなるよ
うにしている。
３駆動信号ＩＳ２, ＩＳ３について第２駆動信号ＩＳ２
のＬレベルへの立ち下がりを第３駆動信号ＩＳ３の立ち
下がりより予め定めた時間早く立ち下がらせるととも
に、Ｈレベルへの立ち上がりを同時に上がるように設定
している。従って、下アームの第２半導体スイッチング
素子ＳＷ２は、上アームの第３半導体スイッチング素子
ＳＷ３より先にオフする。つまり、下アームの第２半導
体スイッチング素子ＳＷ２のスイッチング損失を上アー
ムの第３半導体スイッチング素子ＳＷ３より大きくし
て、第２半導体スイッチング素子ＳＷ２の発熱が第３半
導体スイッチング素子ＳＷ３より積極的に大きくなるよ
うにしている。
【００２３】スイッチング制御回路１２は検出電圧ＳＶ
ｓに基づいて前記した第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ
４についてデューティ比を設定し出力する。つまり、負
荷電流が増大するとそれに反比例して、デューティ比を
小さくし負荷電流の増大を抑制する。反対に、負荷電流
が低下するとそれに反比例して、デューティ比を上げて
負荷電流の低下を抑制する。
ｓに基づいて前記した第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ
４についてデューティ比を設定し出力する。つまり、負
荷電流が増大するとそれに反比例して、デューティ比を
小さくし負荷電流の増大を抑制する。反対に、負荷電流
が低下するとそれに反比例して、デューティ比を上げて
負荷電流の低下を抑制する。
【００２４】温度検出手段としてのサーミスタ２２ａ,
２２ｂは、それぞれスイッチング損失の大きい下アーム
の第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４
の温度を検出する。サーミスタ２２ａ, ２２ｂは、図２
に示すように、回路基板２３上に接続された第２及び第
４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４のパッケージ
表面に接触させて同スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の
その時々の温度を検出し温度検出信号ＳＴとして温度判
定回路２４に出力する。
２２ｂは、それぞれスイッチング損失の大きい下アーム
の第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４
の温度を検出する。サーミスタ２２ａ, ２２ｂは、図２
に示すように、回路基板２３上に接続された第２及び第
４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４のパッケージ
表面に接触させて同スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の
その時々の温度を検出し温度検出信号ＳＴとして温度判
定回路２４に出力する。
【００２５】温度判定回路２４は、温度検出信号ＳＴに
基づいて第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２,
ＳＷ４のいずれか一方が予め定めた基準温度に到達した
とき動作停止指令信号ＳＣを出力する。基準温度は、本
実施形態では、半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４
が熱破損しないために設定されている最大許容温度より
２〜３度低い値に設定されている。
基づいて第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２,
ＳＷ４のいずれか一方が予め定めた基準温度に到達した
とき動作停止指令信号ＳＣを出力する。基準温度は、本
実施形態では、半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４
が熱破損しないために設定されている最大許容温度より
２〜３度低い値に設定されている。
【００２６】前記温度判定回路２４からの動作停止指令
信号ＳＣは、前記スイッチング制御回路２１に出力され
る。スイッチング制御回路２１は動作停止指令信号ＳＣ
に応答して第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１〜
ＳＷ４をオフさせるための第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜
ＩＳ４を全てＬレベルにする。これは、前記検出電圧Ｓ
Ｖｓに基づく第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４のデュ
ーティ制御を無効にして行なわれる。
信号ＳＣは、前記スイッチング制御回路２１に出力され
る。スイッチング制御回路２１は動作停止指令信号ＳＣ
に応答して第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１〜
ＳＷ４をオフさせるための第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜
ＩＳ４を全てＬレベルにする。これは、前記検出電圧Ｓ
Ｖｓに基づく第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ４のデュ
ーティ制御を無効にして行なわれる。
【００２７】次に、上記のように構成したＤＣ−ＡＣイ
ンバータの作用について説明する。今、第２及び第４半
導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が基準温度
未満の時、スイッチング制御回路２１は検出電圧ＳＶｓ
に基づいてデューティ比を設定し、第１〜第４駆動信号
ＩＳ１〜ＩＳ４を出力する。この第１〜第４駆動信号Ｉ
Ｓ１〜ＩＳ４に応答して第１〜第４半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４はオン・オフし直流入力電圧Ｖｓを
交流電圧に変換して負荷１１に供給する。そして、その
時々の負荷電流に応じてデューティが設定され負荷１１
に供給される交流電力を制御する。
ンバータの作用について説明する。今、第２及び第４半
導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が基準温度
未満の時、スイッチング制御回路２１は検出電圧ＳＶｓ
に基づいてデューティ比を設定し、第１〜第４駆動信号
ＩＳ１〜ＩＳ４を出力する。この第１〜第４駆動信号Ｉ
Ｓ１〜ＩＳ４に応答して第１〜第４半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４はオン・オフし直流入力電圧Ｖｓを
交流電圧に変換して負荷１１に供給する。そして、その
時々の負荷電流に応じてデューティが設定され負荷１１
に供給される交流電力を制御する。
【００２８】過電流状態が継続したりして第２又は第４
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が上昇し
基準温度に到達すると、サーミスタ２２ａ, ２２ｂから
の温度検出信号ＳＴに基づいて温度判定回路２４は動作
停止指令信号ＳＣをスイッチング制御回路２１に出力す
る。動作停止指令信号ＳＣに応答してスイッチング制御
回路２１は、第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１
〜ＳＷ４をオフさせる。第１〜第４半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフする。このオフに基づいて各
半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の発熱は停止す
る。やがて、半導体スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４の
温度が基準温度未満に下がると、温度判定回路２４は動
作停止指令信号ＳＣの出力を停止する。動作停止指令信
号の消失に基づいてスイッチング制御回路２１は再び検
出電圧ＳＶｓに基づく第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ
４を出力し直流入力電圧Ｖｓを交流変換して負荷１１に
交流電圧を供給する。
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が上昇し
基準温度に到達すると、サーミスタ２２ａ, ２２ｂから
の温度検出信号ＳＴに基づいて温度判定回路２４は動作
停止指令信号ＳＣをスイッチング制御回路２１に出力す
る。動作停止指令信号ＳＣに応答してスイッチング制御
回路２１は、第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ１
〜ＳＷ４をオフさせる。第１〜第４半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフする。このオフに基づいて各
半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の発熱は停止す
る。やがて、半導体スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４の
温度が基準温度未満に下がると、温度判定回路２４は動
作停止指令信号ＳＣの出力を停止する。動作停止指令信
号の消失に基づいてスイッチング制御回路２１は再び検
出電圧ＳＶｓに基づく第１〜第４駆動信号ＩＳ１〜ＩＳ
４を出力し直流入力電圧Ｖｓを交流変換して負荷１１に
交流電圧を供給する。
【００２９】このように、本実施形態によれば、第２又
は第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が
基準温度以上に上昇した時、第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフさせ、それ以上の温
度上昇を停止させるようにした。従って、各半導体スイ
ッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は熱による破壊が未然に防
止される。
は第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度が
基準温度以上に上昇した時、第１〜第４半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフさせ、それ以上の温
度上昇を停止させるようにした。従って、各半導体スイ
ッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は熱による破壊が未然に防
止される。
【００３０】又、本実施形態では、サーミスタ２２ａ,
２２ｂを第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２,
ＳＷ４のパッケージの表面に接触させた。従って、直に
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度を検出す
ることから、正確な温度検出ができる。
２２ｂを第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２,
ＳＷ４のパッケージの表面に接触させた。従って、直に
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４の温度を検出す
ることから、正確な温度検出ができる。
【００３１】更に、本実施形態では、Ｈブリッジ回路１
０の下アームの第２及び第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ２, ＳＷ４をサーミスタ２２ａ, ２２ｂにて温度検出
した。即ち、上アームの第１及び第３半導体スイッチン
グ素子ＳＷ１, ＳＷ３に比べて下アームの第２及び第４
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４のスイッチング
損失を積極的に大きくして発熱温度が高くなるようにし
た。従って、半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の
全てにサーミスタを設けないで、確実に半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の全てについて熱破壊から未然
に防止することができる。
０の下アームの第２及び第４半導体スイッチング素子Ｓ
Ｗ２, ＳＷ４をサーミスタ２２ａ, ２２ｂにて温度検出
した。即ち、上アームの第１及び第３半導体スイッチン
グ素子ＳＷ１, ＳＷ３に比べて下アームの第２及び第４
半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ４のスイッチング
損失を積極的に大きくして発熱温度が高くなるようにし
た。従って、半導体スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の
全てにサーミスタを設けないで、確実に半導体スイッチ
ング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の全てについて熱破壊から未然
に防止することができる。
【００３２】更に又、半導体スイッチング素子ＳＷ２,
ＳＷ４が基準温度に上昇していない状態において、周囲
の温度が基準温度以上に上昇している時、該サーミスタ
２２ａ, ２２ｂがこの周囲温度を検出する。従って、周
囲温度が異常に上昇しても未然に各半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフされるため、以後継続してＤ
Ｃ−ＡＣインバータの交流変換動作を停止させることが
できる。
ＳＷ４が基準温度に上昇していない状態において、周囲
の温度が基準温度以上に上昇している時、該サーミスタ
２２ａ, ２２ｂがこの周囲温度を検出する。従って、周
囲温度が異常に上昇しても未然に各半導体スイッチング
素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフされるため、以後継続してＤ
Ｃ−ＡＣインバータの交流変換動作を停止させることが
できる。
【００３３】尚、本実施の形態は、上記のものに限定さ
れるものではなく、以下のように実施してもよい。 ○上記実施形態ではサーミスタ２２ａ. ２２ｂを下アー
ムの第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ
４に設けたが、第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ
１〜ＳＷ４の全てにサーミスタを設けて実施してもよ
い。また、１つの半導体スイッチング素子にサーミスタ
を設けて実施してもよい。この場合、サーミスタの数を
少なくすることができる。
れるものではなく、以下のように実施してもよい。 ○上記実施形態ではサーミスタ２２ａ. ２２ｂを下アー
ムの第２及び第４半導体スイッチング素子ＳＷ２, ＳＷ
４に設けたが、第１〜第４半導体スイッチング素子ＳＷ
１〜ＳＷ４の全てにサーミスタを設けて実施してもよ
い。また、１つの半導体スイッチング素子にサーミスタ
を設けて実施してもよい。この場合、サーミスタの数を
少なくすることができる。
【００３４】○上記実施形態では、第１〜第４半導体ス
イッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４について特に限定しなか
ったが、駆動ＩＳ１〜ＩＳ４にてオン・オフ制御される
ものであれば、例えばＭＯＳトランジスタや、バイポー
ラトランジスタ等で具体化してもよい。
イッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４について特に限定しなか
ったが、駆動ＩＳ１〜ＩＳ４にてオン・オフ制御される
ものであれば、例えばＭＯＳトランジスタや、バイポー
ラトランジスタ等で具体化してもよい。
【００３５】○上実施形態では、ＤＣ−ＡＣインバータ
は単相交流のインバータであったが、３相交流のインバ
ータに応用してもよい。上記実施の形態から見出される
請求項に記載の技術的思想以外の技術的思想を効果とと
もに以下に記載する。
は単相交流のインバータであったが、３相交流のインバ
ータに応用してもよい。上記実施の形態から見出される
請求項に記載の技術的思想以外の技術的思想を効果とと
もに以下に記載する。
【００３６】直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えられ
た複数個の半導体スイッチング素子をスイッチング制御
して交流電圧に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣイン
バータの駆動方法において、複数個の半導体スイッチン
グ素子の少なくともいずれか１つ半導体スイッチ素子の
オフタイミングを他の半導体スイッチング素子より早め
てスイッチング損失を大きくさせ、そのスイッチング損
失を大きくさせた半導体スイッチング素子の温度を検出
し、その検出温度が予め定めた温度に達した時、前記Ｈ
ブリッジ回路の変換動作を停止させるようにしたＤＣ−
ＡＣインバータの駆動方法。
た複数個の半導体スイッチング素子をスイッチング制御
して交流電圧に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣイン
バータの駆動方法において、複数個の半導体スイッチン
グ素子の少なくともいずれか１つ半導体スイッチ素子の
オフタイミングを他の半導体スイッチング素子より早め
てスイッチング損失を大きくさせ、そのスイッチング損
失を大きくさせた半導体スイッチング素子の温度を検出
し、その検出温度が予め定めた温度に達した時、前記Ｈ
ブリッジ回路の変換動作を停止させるようにしたＤＣ−
ＡＣインバータの駆動方法。
【００３７】従って、半導体スイッチング素子の全てに
対してサーミスタを設ける必要がなく、確実に半導体ス
イッチング素子の全てについて熱破壊から未然に防止す
ることができる。
対してサーミスタを設ける必要がなく、確実に半導体ス
イッチング素子の全てについて熱破壊から未然に防止す
ることができる。
【００３８】
【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
半導体スイッチング素子を熱による破壊から未然に防止
することができる優れた効果を有する。
半導体スイッチング素子を熱による破壊から未然に防止
することができる優れた効果を有する。
【００３９】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の発明の効果に加えて正確にスイッチング素子の温度を
検出することができる優れた効果を有する。
の発明の効果に加えて正確にスイッチング素子の温度を
検出することができる優れた効果を有する。
【図１】本発明を具体化したＤＣ−ＡＣインバータの電
気回路図。
気回路図。
【図２】サーミスタの取り付けを説明する説明図。
【図３】従来のＤＣ−ＡＣインバータの電気回路図。
１０…Ｈブリッジ回路、１１…負荷、２１…スイッチン
グ制御回路、２２ａ,２２ｂ…温度検出手段としてのサ
ーミスタ、２４…温度判定回路、ＳＷ１〜ＳＷ４…第１
〜第４半導体スイッチング素子、ＳＴ…温度検出信号、
ＳＣ…動作停止指令信号、ＩＳ１〜ＩＳ４…第１〜第４
駆動信号、Ｖｓ…直流入力電圧。
グ制御回路、２２ａ,２２ｂ…温度検出手段としてのサ
ーミスタ、２４…温度判定回路、ＳＷ１〜ＳＷ４…第１
〜第４半導体スイッチング素子、ＳＴ…温度検出信号、
ＳＣ…動作停止指令信号、ＩＳ１〜ＩＳ４…第１〜第４
駆動信号、Ｖｓ…直流入力電圧。
Claims (3)
- 【請求項１】 直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えら
れた複数個の半導体スイッチング素子をスイッチング制
御して交流電圧に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣイ
ンバータの駆動方法において、 複数個の半導体スイッチング素子の少なくともいずれか
１つの温度を検出し、その検出温度が予め定めた温度に
達した時、前記Ｈブリッジ回路の変換動作を停止させる
ようにしたＤＣ−ＡＣインバータの駆動方法。 - 【請求項２】 直流入力電圧をＨブリッジ回路に備えら
れた複数個の半導体スイッチング素子をスイッチング制
御回路にてスイッチング制御回路にて交流電圧を変換し
て負荷に供給するＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路
において、 前記複数個の半導体スイッチング素子の少なくともいず
れか１つの温度を検出しその時々の温度検出信号を出力
するための温度検出手段と、 温度検出信号を入力し、半導体スイッチング素子の温度
が予め定めた基準温度になった時、前記複数個の半導体
スイッチング素子をオフさせるための動作停止指令信号
を前記スイッチング制御回路に出力する温度判定回路と
を備えたＤＣ−ＡＣインバータの温度保護回路。 - 【請求項３】 請求項２に記載のＤＣ−ＡＣインバータ
の温度保護回路において、温度検出手段は、サーミスタ
であり、そのサーミスタは半導体スイッチング素子のパ
ッケージ表面に設けたものである。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20766897A JP3198991B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Ｄｃ−ａｃインバータの駆動方法及びｄｃ−ａｃインバータの温度保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20766897A JP3198991B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Ｄｃ−ａｃインバータの駆動方法及びｄｃ−ａｃインバータの温度保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155934A true JPH1155934A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3198991B2 JP3198991B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16543591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20766897A Expired - Fee Related JP3198991B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Ｄｃ−ａｃインバータの駆動方法及びｄｃ−ａｃインバータの温度保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198991B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393012B1 (ko) * | 2001-10-15 | 2003-07-31 | 주식회사 다윈전자 | 고전력 전자시스템용 온도검출장치 |
| WO2004107550A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Abb Oy | Temperature monitoring of parallel-connected inverter modules |
| US6999329B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-02-14 | Abb Oy | Temperature monitoring of parallel-connected inverter modules |
| JP2008029060A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP20766897A patent/JP3198991B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393012B1 (ko) * | 2001-10-15 | 2003-07-31 | 주식회사 다윈전자 | 고전력 전자시스템용 온도검출장치 |
| US6999329B2 (en) | 2003-04-25 | 2006-02-14 | Abb Oy | Temperature monitoring of parallel-connected inverter modules |
| WO2004107550A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Abb Oy | Temperature monitoring of parallel-connected inverter modules |
| JP2008029060A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3198991B2 (ja) | 2001-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |