JPS6084972A - インバ−タの保護装置 - Google Patents

インバ−タの保護装置

Info

Publication number
JPS6084972A
JPS6084972A JP58190658A JP19065883A JPS6084972A JP S6084972 A JPS6084972 A JP S6084972A JP 58190658 A JP58190658 A JP 58190658A JP 19065883 A JP19065883 A JP 19065883A JP S6084972 A JPS6084972 A JP S6084972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
overcurrent
voltage
circuit
overcurrent detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58190658A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Miyazawa
宮沢 芳明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58190658A priority Critical patent/JPS6084972A/ja
Publication of JPS6084972A publication Critical patent/JPS6084972A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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】 り発明の技術分野〕 本発明は、パワートランジスタ等の自己消弧形のスイッ
チング素子で構成されたインバータにおいて、スイッチ
ング素子の動作不具合により直流短絡が発生した際に、
スイッチング素子を過電流より保護するためのインバー
タの保護装置に関゛する。
〔発明の技術的背景と問題点〕
第1図は、従来のパワートランジスタで構成されるイン
バータの保護装置の一例を示すブロック図である。同図
において、1は直流電源、2はインバータ、11,12
,13.14は該インバータ2を構成するパワートラン
ジスタ(以下、単にトランジスタと呼ぶ。)、3はイン
バータ2の駆動信号を発生する制御回路、4はインバー
タ2の直流電流を検出する直流変流器(以下、単にDC
CTと記す)、5はDCCT4を介してインバータ2の
直流入力過電流を検出し、トランジスタ11゜12.1
3.14をオンすべく駆動信号をしゃ断する指令をii
i!I御回路3へ与えるi11成流検出回路、6はイン
バータ2の負荷である。
このような構成において、通常、インバータ2内の直列
接続されたトランジスタ11.12あるいば13.14
は、同時にオンすることのないように制御回路3により
制御されるが、制御回路3の誤動作等により、両方役ト
ランジスタ(11゜12あるいは13.14)が同時に
オンすると、直流電源lが短絡されることになり、トラ
ンジスタ11.12あるいはia、i4に過大な短絡電
流が流れて、トランジスタが破壊する恐れがある。
そこで、これに対する保護としては、インバータ2への
直流入力”tJ流Id(各トランジスタの電流ニ相当)
全DCCT4を介して検出し、その検出出力がトランジ
スタの最大許容電流値によって決まる所定のレベルIs
を越えたことを過電流検出回路うにより検出して、この
過電流検出1言号により制御回路3から各トランジスタ
へ与えられるベース駆動信号をしゃ断するようにして保
護する方法がある。
なお、過電流検出回路5の検出レベルIs’、トランジ
スタの最大許容電流値に応じて設定されるが、周知のよ
うにトランジスタには安全動作領域(SOA)という特
性があり、如何なる条2トにおいてもsOAを越えない
ように保護する必要がある。
特に、最近、パワートランジスタの大容量化に伴い、逆
バイアス安全動作領域(R,B50A)更に、コレクタ
ーエミッタ短絡(アーム短絡)時のRBSOAが規定さ
れて過電流時のSOAの考え方が明らかになってきた。
すなわち、このアーム短絡時のR,B S OAは、過
電流を検出しで、トランジスタのベース駆動信号をしゃ
断すると同時にベースに逆バイアス信号を与えてトラン
ジスタをオフさせることにより、保護できるかどうかを
示す重要なパラメータである。
第2図は、トランジスタのアーム短絡時のR,B50A
の一例を示す特性カーブであるが、同図に示されるよう
に、コレクターエミッタ電圧VCEが高くなれば過電流
耐量■cは低下する傾向にあり、第1図の如き装置にお
いて、VCEは通常、電源側あるいは負荷の条件により
変動しうる直流電源1の電圧Eに相当するものであり、
過電流検出回路5の検出レベルIsは、■cと協調がと
れるように設定しなければならない。
例えば、検出レベルIsを第2図の■slのレベルとし
た場合、直流電源1の電圧Eが第2図のVCE2相当に
上昇した状態で、トランジスタ11.12の同時オンに
よる直流短絡が生じると、トランジスタ11.12への
過電流は第2図のFLBSOAを越えてしまうので、ト
ランジスタzx、12は破壊する。一方、検出レベルエ
sを第2図のIs2の如く低いレベルとした場合、直流
′電源1の電圧Eが第2図のVCEI相当の状態ではト
ランジスタの過′電流耐量ICに対し相当低減して使用
することになりトランジスタ自体の利用率が低下し、イ
ンバータ2の大容量化の点では不利になる。(特に、イ
ンバータ2の出力を定電圧制御あるいけ定電圧力制御で
使用する場合、直流電源1の電圧Eの低下とともに直流
入力電流Idは増加するので、最適な設計が困難である
。) し発明の目的〕 本発明の目的は、前述の点に鑑みんされたものであり、
パワートランジスタ等の自己消弧形のスイッチング素子
で構成されたインバータにおいて直流入力電圧が変動し
てもスイッチング素子の動作不具合によシ直流短絡が生
じた際に、スイッチング素子を過電流より最適にかつ確
実に保護することができるインバータの保護装置を提供
することにある。
〔発明の概要°〕
本発明はこの目的を達成するために、インバータの直流
入力電圧に応じてインバータの過電流検出レベルを変え
るようにして、インバータを構成するスイッチング素子
の逆バイアス安全動作領域(aBsOA)に対して協調
のとれた最適な保護をするものである。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第3図を参照して説明する。
第3図にiいて、第1図と同一符号を付したものは、第
1は1と同一機能のものを示すもので、その説明は省略
する。本発明では、直流電源1の電圧Eを検出する直流
電圧検出器31と、過電流検出回路5の代りに過電流検
出回路5と同様にインバーク2へのベース駆動信号をし
ゃ断すべく過電・流検出信号を制御回路3に与える機能
を有し、その過電流検出レベルIsは直流電圧検出器3
1の出力に応じて変るようにした過電流検出回路32を
付加している。
前記過電流検出回路32の具体例は第4図に示される。
すなわち、直流″電圧検出器31の出力とDCCT4か
らの電流検出信号と基準′電圧とを人力として、抵抗R
11、a2 + ”3と演算増幅器OAで構成されたコ
ンパレータであり、直流電圧検出器31の出力と基準電
圧とは逆極性の入力となるように構成されている(直流
電圧Eの上昇に応じてコンパレータの動作レベルが低下
するように構成されている)。換言すれば、直流電圧E
に応じて過電流検出レベルを補正する検出レベル補正機
能を持った構成となっている。
次に上記の如く構成された保護装置の作用を説明する。
第5図は、第3図の実施例における過電流検出回路31
の検出レベルエSと直流電源lの電圧Eとの関係を示す
特性曲線である。また、第5図において、破線はトラン
ジスタのアーム短絡時のR,B50Aを表わしている。
例えば、直流電源lの電圧がElの場合、トランジスタ
の過電流耐量ICI に対し過4流検出回路31の検出
レベルはISI (Ist < ICI )であり、E
l (El >El )の場合、過電流耐量■czに対
し検出レベルは1sz(IS2 < IC! )である
。すなわち、何れの電圧においても、(過電流検出レベ
ルIs)<(トランジスタの過電流耐it Ic )と
なるように設定されている。
したがって、何れの電圧においてもインバータ2f:f
J成する直列のト・ランジスタ(例えば11と12)が
制御回路3の誤動作等により同時にオンして直流短絡が
生じても過電流検出回路32により第5図に示される最
適なレベルで過電流が検出され、インバータ2の各トラ
ンジスタへのベース駆動信号をしゃ断することにより、
トランジスタのaBsoAの範囲内で確実に保護される
このようにして、インバータの直流入力電圧に応じて、
インバータを構成するトランジスタのRB80Aに対し
協調がとれるように過電流検出レベルを変えることによ
り、直流入力電圧が変動しても制御回路の誤動作等によ
るインノく一夕の直流短絡(直列のトランジスタが同時
にオン)に対し確実にトランジスタを保護することがで
きる。
また、直流電圧の低い領域ではトランジスタには十分を
流を流しうるよう過電流検出レベルを上げるので、従来
の装置のように必要以上に低減してトランジスタを使用
する必要はなく、トランジスタ自体の利用率を向上させ
ることができるようになり経済的にも有利となる。
〔他の実施例〕
以上、本発明の実施例を述べたが、上記実施例では、過
電流検出回路32は第4図の如き単純なコンパン−夕に
よる構成としているが、第6図に示されるように直流電
圧検出器31からの信号を除数、基準電圧を被除数とし
た割算器61の出力をコンパレータの1人力となるよう
な構成としてもよい。
この場合、直流′電圧Eと過電流検出レベルIsとの関
係は第7図の如く、第5図の特性が直線的であるのに対
し曲線的な特性となる。
なお、上記実施例の説明においては、インバータを構成
するスイッチング素子はトランジスタとしているが、ト
ランジスタの代りにゲートターンオフサイリスタ(GT
O)のような自己消弧形のスイッチング素子で構成した
場合でも、本発明による保護装置は有効である。すなわ
ち、GTOの場合でも第8図に示すように、トランジス
タのRBSOAKM似した、アノード争カソード間電圧
と可制御電流(しゃ断可能電流)との特性があり。
この特性と協調をとってGTOの保護をする必要がある
ので同様な効果が得られる。
また、上記実施例では電流を検出する方法としては、D
CCTを用いているが、分流器やホール素子等の電流検
出素子を用いてもよいことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上の説明のように、本発明によればパワートランジス
タ等の自己消弧形のスイッチング素子で構成されたイン
バータにおいて、直流入力電圧が変動しても、スイッチ
ング素子の動作不具合により直流短絡が生じた際に、ス
イッチング素子を過電流より最適な検出レベルで確実に
保護するインバータの保護装置を提供することができる
また、インバータを構成するスイッチング素子の利用率
を向上させて、経済性の高いインバータを構成すること
も可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータの保護装置の一例を示すブロ
ック図、第2図はトランジスタのアーム短絡時の逆バイ
アス安全動作領域(RBSOA)の−例を示す特性曲線
図、第3図は本発明の一実施例を示すブロック図、第4
図は第3図実施例における過電流検出回路の具体例を示
す回路図、第5図は第4図の過電流検出回路の特性を示
す特性曲線図、第6図は第3図の実施例における過電流
検出回路の他の構成例を示す回路図、第7図は第6図の
過電流検出回路の特性を示す特性曲線図、第8図はGT
Oのアノード・カソード間電圧と可制御電流との関係を
示す特性曲線図であ2る。 1・・・直流電源 2・・・ インバータ3・・・制御
回路 4・・・直流変流器31・・・直流電圧検出器 
32・・・過電流検出回路fLt 〜EL3− 抵抗器
 OA・・・・演算増幅器61・・・割算器 (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (は
が1名)第1図 第2図 →コし7フーエミ 、7鴇タ11V、と第3図 2 第 4 図 第5図 一÷f(VcE) 第6図 2 第7図 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 自己消弧機能を有するスイッチング素子で構成
    されたインバータにおいて、前記スイッチング素子の動
    作不具合九より生ずる直流短絡′電流を検出して各スイ
    ッチング素子へ消弧指令を与える過電流検出回路と、前
    記インバータの直流入力電圧に応じて前記過電流検出回
    路の過電流検出レベを変化させる検出レベル補正回路と
    で構成したことを特徴とするインバータの保護装置。
  2. (2) 前記過電流回路の過直流検出レベルは、前記ス
    イッチング素子の短絡時の安全動作領域内で変化させる
    ように構成した特許請求の範囲第(1)項記載のインバ
    ータの保護装置。
JP58190658A 1983-10-14 1983-10-14 インバ−タの保護装置 Pending JPS6084972A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58190658A JPS6084972A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 インバ−タの保護装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58190658A JPS6084972A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 インバ−タの保護装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6084972A true JPS6084972A (ja) 1985-05-14

Family

ID=16261749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58190658A Pending JPS6084972A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 インバ−タの保護装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6084972A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627334A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 富士電機株式会社 電力変換装置における短絡保護方式
JPS62114429A (ja) * 1985-11-13 1987-05-26 富士電機株式会社 エネルギ−転送用電力変換装置の保護方法
JPS63186526A (ja) * 1987-01-26 1988-08-02 本田技研工業株式会社 インバ−タ式発電機
JPS63302724A (ja) * 1987-05-29 1988-12-09 Honda Motor Co Ltd インバ−タ式発電機
JPH0576185A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Tamura Seisakusho Co Ltd 過電流検出回路
JPH05122945A (ja) * 1991-09-17 1993-05-18 Tamura Seisakusho Co Ltd 過電流検出回路
KR20030054578A (ko) * 2001-12-26 2003-07-02 한국철도기술연구원 철도차량용 인버터 제어장치
KR100622972B1 (ko) 2005-06-17 2006-09-13 삼성전자주식회사 전력변환기의 제어장치 및 제어방법
JP2019161725A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 オムロン株式会社 電力変換装置及びインバータの制御方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627334A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 富士電機株式会社 電力変換装置における短絡保護方式
JPS62114429A (ja) * 1985-11-13 1987-05-26 富士電機株式会社 エネルギ−転送用電力変換装置の保護方法
JPS63186526A (ja) * 1987-01-26 1988-08-02 本田技研工業株式会社 インバ−タ式発電機
JPS63302724A (ja) * 1987-05-29 1988-12-09 Honda Motor Co Ltd インバ−タ式発電機
JPH0576185A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Tamura Seisakusho Co Ltd 過電流検出回路
JPH0787701B2 (ja) * 1991-09-12 1995-09-20 株式会社タムラ製作所 過電流検出回路
JPH05122945A (ja) * 1991-09-17 1993-05-18 Tamura Seisakusho Co Ltd 過電流検出回路
JPH0787702B2 (ja) * 1991-09-17 1995-09-20 株式会社タムラ製作所 過電流検出回路
KR20030054578A (ko) * 2001-12-26 2003-07-02 한국철도기술연구원 철도차량용 인버터 제어장치
KR100622972B1 (ko) 2005-06-17 2006-09-13 삼성전자주식회사 전력변환기의 제어장치 및 제어방법
JP2019161725A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 オムロン株式会社 電力変換装置及びインバータの制御方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4937697A (en) Semiconductor device protection circuit
US4355342A (en) Power circuit including means for automatically protecting a chopping transistor thereof
JP2000349235A (ja) 電圧クランプされたゲートを備えるパワーmosfet
JPS6084972A (ja) インバ−タの保護装置
JPS61173677A (ja) インバ−タ装置の保護方式
JPH02262822A (ja) 静電誘導形自己消孤素子の過電流保護回路
JPH05218836A (ja) 絶縁ゲート素子の駆動回路
JPH11113163A (ja) インバータの保護装置
JP3453718B2 (ja) 電流の遮断装置
JP3477566B2 (ja) 過電流保護機能を有するゲート駆動回路
JPH05111145A (ja) トランジスタの過電流保護回路
JP3918778B2 (ja) 保護回路
JPH07107751A (ja) インバータ回路
JPH06105448A (ja) 保護機能を備えたスイッチ装置
JPH0918310A (ja) 絶縁ゲート半導体素子の過電流保護回路
US20230336170A1 (en) Control device, and switching device
JPH09121553A (ja) インバータ駆動装置
JPH0685496B2 (ja) 静電誘導形自己消弧素子のゲート駆動回路
JPH05111144A (ja) トランジスタの過電流保護回路
JPS63268432A (ja) 短絡保護回路
JPH0654867B2 (ja) 負荷制御装置
JPS6158425A (ja) 半導体素子の保護回路
JPS59202726A (ja) スイツチング回路の保護方式
JPH0470115B2 (ja)
JPS619172A (ja) インバ−タの制御装置