JPS6013478A - インバ−タの過電流保護装置 - Google Patents

インバ−タの過電流保護装置

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JPS6013478A
JPS6013478A JP58121870A JP12187083A JPS6013478A JP S6013478 A JPS6013478 A JP S6013478A JP 58121870 A JP58121870 A JP 58121870A JP 12187083 A JP12187083 A JP 12187083A JP S6013478 A JPS6013478 A JP S6013478A
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JP
Japan
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inverter
current
resistor
output
current detector
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JP58121870A
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Takahiro Kita
北 貴裕
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機用電動圧縮機の回転数制御等に用
いるインバータの保護装置に関し、特にインバータ部を
構成する素子の過電流保護に係わる。
従来例の構成とその問題点 一般的なインバータの構成を第1図にて説明する。第1
図は、インバータのブロック図で、1はインバータ、2
は電源、3は交流から直流に変換するコンバータ部、4
は直流から交流に変換するインバータ部、5はモータを
示す。6はコンバータ部3、インバータ部4間の直流ラ
インに挿入された電流検出器、7は保護装置、8は波形
発生回路、9はインバータ部4のパワー素子(図示せず
〕をドライブするドライブ回路、10は波形発生回 、
路8で発生する波形の周波数設定用の周波数設定器を示
す。
すなわち、この構成において周波数設定器10からの指
令によ多波形発生器8からPWM信号がドライブ回路9
に送出されると、インバータ部4で直流をスイッチング
する事により凝似交流波形3 − を得てモータ6を動作させる。このインバータ部4に流
れ込む直流電流を電流検出器6で検出することにより、
インバータ部4のパワー素子に流れる電流の大小が判別
出来る。従って、い丑何らかの外的要因によりモータ5
に過大電流が流れた際、インバータ部4のパワー素子を
保越する意味で保護装置7で過大電流を検出し、波形発
生回路8へしゃ断信号を送出する事によりドライブ回路
9へのP’WM信号がしゃ断されインバータ部4のパワ
ー素子の破壊等を防ぐことが出来る。従って、この保護
装#7はその設定条件−や性能しだいで、インバータ1
の過負荷性能を左右し、丑だインバータ1の品質を決定
する重要な要素である。
そこで、次に従来の保護装置7の構成を第2図から第4
図にて説明する。
第2図は従来の保護装置7のブロック図で、6は電流検
出器、11はノイズ吸収用のコンデンス12は演算j1
fJ幅器、13は基準電圧でこれらにより構成されてい
る。第3図は、従来の保護装置7の動作チャー1・全示
し、電流検出器6に流れる電特開昭GO−13478(
2) 流14にJ:り発生する電圧の大きさを高さで表わし、
14aは大きな電流が流れた場合、14bは小さな電流
が流れだ場合を示している。12Aは演算増幅器12の
入力、12Bは演算増幅器12の出力を示している。第
4図は従来の保護装置7の動作特性図を示し、横軸に電
流値、la軸に動作時間を取ったものである。
次に動作を説明する。電流検出器6の出力電圧が茜い時
14aはノイズ吸収用コンデンサ11により演算増幅器
12の入力12Aは立上りが遅れて基準電圧13のレベ
ル捷で達するのに1a の時間が経過し演算増幅器12
の出力12Bが反転する。しかし電流検出器6の出力電
圧が低い時14bにあっても、電流検出器6のインピー
ダンスが低いため、コンデンサ11の影響はわずかであ
るため演算増幅器12の入力12A′の立上り特性は前
記の高電流時の入力12Aよりわずかしか遅れずtbの
時間で出力12B′が反転する。この関係をグラフに表
わすと第4図のように、高電流でtaの動作時間、低電
流でtbの動作時間となり基準電圧13を越えない電流
値15でリミットされてこの電流値15と時間taの交
点で折れ曲がった特性グラフとなる。taとtb の時
間差は、上述したようにわずかである。この時間特性で
演算増幅器12の出力12−Bが反転すると、波形発生
回路8へ反転信号が送出され、ドライブ回路9へのPW
M信号がしゃ断され、インバータ部4の動作を停止する
。従って、従来の保護装置7に於ける欠点は、インバー
タ部4のパワー素子に流れる電流が、大きくても小さく
ても、基準電圧13を越えれば、はとんど同じ時間でイ
ンバータ部4がしゃ断され、動作特性は1a 付近で折
れ曲った1段特性となるだめ、特に中電流域で、パワー
素子の゛ 実力線16つまり第4図の17に示した斜線
部分でのパワー素子の保護が過剰なため、このインバー
タ1の過負荷性能を低くしてしまっている。また、斜線
部分1γに達するような比較的中規模のインパルスノイ
ズに対しても、電流検出器6のインピーダンスが低いた
め、コンデンサを大きくしてもあまり効果がないため、
この保護装置は動作6−:−H し、品質が劣る欠点があった。
発明の目的 そこで本発明は、インバータのパワー素子に相応した過
電流保護装置を提供し、インバータの過負荷性能の向上
と、耐ノイズ性能の向上を図ることを目的とする。
発明の構成 この目的を達成するため本発明は、電流検出器の出力を
多段に検知しより大きな電流を検知するとより積分時間
を短くするよう積分回路を構成すことにより、インバー
タ部のパワー素子の実力に適合した保護特性を得るよう
にしたものである。
実施例の説明 以下本発明の一実施例を添付図面に従い説明する。
第5図は本発明の一実施例における過電流保護装置の回
路図で、6は電流検出器、18はノイズ防止用コンデン
サ、19は電流検出器らの出力側に設けられた積分回路
、20は積分回路19の入力をとり込むコンパレータ、
21は基準電圧回路、22は基準電圧安定化コンデンサ
、23は動作安定化のだめの帰還抵抗、24はコンパレ
ータ20の出力に接続されたフォトカプラである。積分
回路19の構成は、26は抵抗、26はダイオード、2
7は前記抵抗25より抵抗値の低い抵抗、28はコンパ
レータ2oの入力端子間に設けた積分用コンデンサとな
っている。フォトカプラ24の出力側のフォトトランジ
スタ29は波形発生回路8と接続されている。
次に第6図の動作チャートを用い、上記構成における動
作を説明する。電流検出器6に流れる電流3oにより発
生する電圧の大きさを高さで表わし、30aは大きな電
流が流れた場合、30bは小さな電流が流れた場合、3
0cは過渡電流が流れた場合を示している。電流検出器
6の出力電圧が高い時30 aは、積分回路19のダイ
オード26の順方向電圧31を越えるため、抵抗26よ
りもより低い抵抗27を通じてコンデンサ28にチャー
ジされるため積分時間は短くなり、コンパレータ20の
入力は20 aのように、基準電圧回路21で設定され
た基準電圧21′に達するのが早くな収コンパレータ2
0の出力20A半転時間は早<tlとなる。このコンパ
レータ20の出力により、フォトカプラ24が動作し、
波形発生回路8の動作をしゃ断し、インバータ部4のパ
ワー素沿動作をしゃ断する。電流検出器の出力電圧が低
い時30bは、ダイオード26の順方向電圧31より低
いため、抵抗25のみでコンデンサ28にチャージされ
るだめ積分時間は長くなり、コンパレータ2゜の入力は
2obのように基準電圧21′ に達するのが遅く、コ
ンパレータ2oの出力20Bの動作時間は長く12 と
なる。過渡電流が流れた場合30 cは、コンパレータ
2oの入力は20 cのように2段チャージされ、低い
電流域tlでは基準電圧21′ に達するのが遅い特性
となる。従って、第7図のように、この実施例では横軸
に電流値。
縦軸に動作時間を取った動作特性図15はダイオード2
6の順方向電圧31と、基準電圧21′で折れ曲った2
段特性が得られ、パワー素子の実力線16に近づけるこ
とが出来、インバータ1の過負9.5 荷時にも保護が過剰に働くことなく過負荷性能を向」ニ
させることが出来る。また中規模のインパルスノイズに
対してもダイオード26の順方向電圧31に達しないノ
イズに対してコンデンサ28のチャージ時間を長く取っ
たため保護装置7が誤動作することなく安定動作が実現
出来る。また、パワーの大きなインバータ1では電流検
出器6のインピーダンスが小さいため、ノイズ防止用コ
ンデンサ18が大きな容量になるという問題に対し、コ
ンデンサ18の容量はそのままで積分用コンデンサ28
を微小容量のものを少し増加するだけで対処できコスト
が安く汎用性のある保護装置が実現出来る。さらに、2
段特性を得るためにダイオード26と抵抗27で実現で
き、安価にして良好な特性が得られる。また、コンパレ
ータ2oを用いた場合、出力にプルアンプ抵抗が通常必
要であるが、フォトカプラ24の7オトLED32と抵
抗33とで、パワー回路との絶縁を兼ねてプルアンプ抵
抗の削減が出来安価となる。
さらに、本実施例に限らず、3段以上の特性を持たせる
ためには、第8図のようにさらにダイオード34の数を
増やし抵抗35をより小さな値にして追加し、て行くだ
けで、安価にしてパワー素子の特性に近い多段特性が実
現できる。
発明の効果 以」二の説明からも明らかなように本発明は、電流検出
器からの出力を多段に検知し積分して保護動作させるも
のであるから、インバータのパワー素子の特性に適合し
た過電流保護が可能となり、過負荷時にもパワー素子の
限界まで動作可能なひいてはより過負荷特性の良いイン
バータを実現するに適したインバータの過電流保護回路
が提供でき、さらに耐ノイズ性に対しても安定した保護
回路が実現できる。
さらに、多段に検知する積分回路を抵抗と、この抵抗と
並列に接続したダイオード及び前記抵抗よシ抵抗値の低
い抵抗とで構成したものであるから、パワー素子の特性
に近い多段特性を得ることが可能であると共に、安価に
多段特性の実現が可能である。
11 : −
【図面の簡単な説明】
第1図はインバータのブロック図、第2図は従来の保護
装置のブロック図、第3図は従来の動作チャート、第4
図は従来の保護特性図、第5図は本発明の一実施例にお
ける保護装置の回路図、第6図は第5図の動作チャー、
F図、第7図は第5図の動作特性図、第8図は本発明の
他の実施例の積分回路である。 4・・・・・・インバータ部、6・・・・・・電流検出
器、19・・・・・・積分回路、20・・・・・・コン
パレータ(演算増幅器)、25・・・・・・抵抗、26
・・・・・・ダイオード、27・・・・・・抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名特開
昭GO−13478(4) 第1図 第2図 第3図 第5図 1″“ 1°°工 :・[(宍啄

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流から交流に変換しモータの回転数を変化させ
    るインバータ部と、このインバータ部に流れる電流を検
    出する電流検出器と、この電流検出器の出力により動作
    する積分回路と、積分回路の出力が設定値を越えると動
    作して前記インバータ部の動作を遮断する演算増幅器と
    よシ成り、前記積分回路は電流検出器の出力を多段に検
    知し、より大きな電流を検知すると、より積分時間を短
    くするよう構成したインバータの過電流保護装置。
  2. (2) 積分回路を抵抗と、この抵抗と並列接続したダ
    イオード及び前記抵抗より抵抗値の低い抵抗とで構成し
    、多段に検知するようにした特許請求の範囲第1項記載
    のインバータの過電流保護装置。
JP58121870A 1983-07-04 1983-07-04 インバ−タの過電流保護装置 Granted JPS6013478A (ja)

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JPH0588071B2 JPH0588071B2 (ja) 1993-12-20

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