JPS62107672A - トランジスタインバ−タの電力用トランジスタの保護装置 - Google Patents
トランジスタインバ−タの電力用トランジスタの保護装置Info
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- JPS62107672A JPS62107672A JP60245668A JP24566885A JPS62107672A JP S62107672 A JPS62107672 A JP S62107672A JP 60245668 A JP60245668 A JP 60245668A JP 24566885 A JP24566885 A JP 24566885A JP S62107672 A JPS62107672 A JP S62107672A
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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。
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〕
この発明はトランジスタインバータの電力用トランジス
タの保二隻装置に関するものである。
タの保二隻装置に関するものである。
モータの駆動制御などに利用される従来のトランジスタ
インバータは、過電圧過電流から電力用トランジスタを
保護するとともに電力用トランジスタを過大な電力損失
から保護するために電力用）・ランジスタの周囲温度を
測定し異常を検出していた。
インバータは、過電圧過電流から電力用トランジスタを
保護するとともに電力用トランジスタを過大な電力損失
から保護するために電力用）・ランジスタの周囲温度を
測定し異常を検出していた。
〔発明が解決しようとしている問題点〕しかし従来のト
ランジスタインバータにおいて【よ、ベース駆動回路の
故障等によりベース電流が不足ずろと電力用トランジス
タののコレクタ−エミッタ間の電圧が急上昇し、電力損
失が増大し。
ランジスタインバータにおいて【よ、ベース駆動回路の
故障等によりベース電流が不足ずろと電力用トランジス
タののコレクタ−エミッタ間の電圧が急上昇し、電力損
失が増大し。
周囲の温度では異常が検出できずに電力用トランジスタ
が破壊する危険があった。
が破壊する危険があった。
この発明に係るトランジスタインバータの電力用トラン
ジスタの保護装置は、電力用トランジスタにベース電流
が流れている時、っま９ｗＡ動信号がＯＮの場合のみに
電力用トランジスタののコレクタ−エミッタ間の電圧の
異常を検出し、電力用）・ランジスク異常の信号を出力
する。
ジスタの保護装置は、電力用トランジスタにベース電流
が流れている時、っま９ｗＡ動信号がＯＮの場合のみに
電力用トランジスタののコレクタ−エミッタ間の電圧の
異常を検出し、電力用）・ランジスク異常の信号を出力
する。
この発明においては、電力用トランジスタのベース電流
不足による電力損失の増大を瞬時に検出できるので、電
力用トランジスタの破壊を防止することができる。
不足による電力損失の増大を瞬時に検出できるので、電
力用トランジスタの破壊を防止することができる。
図１はこの発明の一実施例を示す回路構成図である。図
において、（１）は電力用の直流用電源。
において、（１）は電力用の直流用電源。
（２）（よモーフなどの負荷、（３）はフライホイール
用のダイオード、（４）は電力用のトランジスタ、（５
）は信号用の直流電源、（６）は電流制限用の抵抗、（
７）はＰＷＭ信号絶縁用のフォトカプラ、（８）はフォ
トカプラ（７）駆動用の信号用トランジスタ、（９）は
トランジスタ（８）スイッチング用の抵抗、 ＱＯＩは
電力用トランジスタ（４）を駆動するＰＷＭ信号、 （
Ｉｌｌ’は）第１・カブラ（７）の出力信号から電力用
トランジスタ（４）の駆ｗＪ信号に処理するトランジス
タ増幅器、 （１２）は電力用トランジスタ（４）のの
コレクタ−エミッタ間の異常電圧を設定する定電圧ダイ
オード、 （１３）は逆電流防止用のダイオード、 （
１４）は電流制限用の抵抗、’（１５）はのコレクタ−
エミッタ間電圧異常信号の絶縁用のフォトカプラ、 （
１Ｂ）はのコレクタ−エミッタ間の異常検出電圧の上限
を決定する信号用トランジスタ、 （１７）は信号用ト
ランジスタ（１Ｂ）のバイアス用のｔｇ抗、 （１８１
は信号用トランジスタ（６）のスイッチング用の抵抗、
（１９）は信号用トランジスタ（６）を０Ｎ−ＯＦＦ
するための信号用トランジスタ。
用のダイオード、（４）は電力用のトランジスタ、（５
）は信号用の直流電源、（６）は電流制限用の抵抗、（
７）はＰＷＭ信号絶縁用のフォトカプラ、（８）はフォ
トカプラ（７）駆動用の信号用トランジスタ、（９）は
トランジスタ（８）スイッチング用の抵抗、 ＱＯＩは
電力用トランジスタ（４）を駆動するＰＷＭ信号、 （
Ｉｌｌ’は）第１・カブラ（７）の出力信号から電力用
トランジスタ（４）の駆ｗＪ信号に処理するトランジス
タ増幅器、 （１２）は電力用トランジスタ（４）のの
コレクタ−エミッタ間の異常電圧を設定する定電圧ダイ
オード、 （１３）は逆電流防止用のダイオード、 （
１４）は電流制限用の抵抗、’（１５）はのコレクタ−
エミッタ間電圧異常信号の絶縁用のフォトカプラ、 （
１Ｂ）はのコレクタ−エミッタ間の異常検出電圧の上限
を決定する信号用トランジスタ、 （１７）は信号用ト
ランジスタ（１Ｂ）のバイアス用のｔｇ抗、 （１８１
は信号用トランジスタ（６）のスイッチング用の抵抗、
（１９）は信号用トランジスタ（６）を０Ｎ−ＯＦＦ
するための信号用トランジスタ。
（２０）は信号用トランジスタ（１９）のバイアス用の
抵抗、 （２１）は信号用トランジスタのスイッチング
用の抵抗、 （２２）は電流制限用の抵抗ｐ （２３）
はのコレクタ−エミッタ間の電圧異常と駆動信号ＯＮの
論理積をとるための信号用トランジスタ、 （２４）は
信号用トランジスタ（２３）のスイッチング用の［ｔ、
（２５）は信号用電源（５）のグランド、 （２Ｂ）
は論理ＩＣ。
抵抗、 （２１）は信号用トランジスタのスイッチング
用の抵抗、 （２２）は電流制限用の抵抗ｐ （２３）
はのコレクタ−エミッタ間の電圧異常と駆動信号ＯＮの
論理積をとるための信号用トランジスタ、 （２４）は
信号用トランジスタ（２３）のスイッチング用の［ｔ、
（２５）は信号用電源（５）のグランド、 （２Ｂ）
は論理ＩＣ。
（２７）は正常時Ｌレベル、異常時Ｈレベルの電力用ト
ランジスタ異常イε号である。
ランジスタ異常イε号である。
次に回路動作について説明する。フォトカプラ（７）は
電力系と信号系を絶縁するためのものであり。
電力系と信号系を絶縁するためのものであり。
ＰＷＭ信号Ｑｌニヨリ０Ｎ−ＯＦＦ＋、、ＰＷＭ信号（
１０１の伝達を行う。抵抗（６）は、フォトカプララ（
７）信号用トランジスタ（８）に流れる電流を制限する
ためのものである。トランジスタ増幅器（１１）’によ
りフォトカプラ（７）の出力を増幅して電力用トランジ
スタ（４）を駆動する。ただし、信号用トランジスタ（
８）がＯＮの時電力用トランジスタもＯＮとなるように
回路を構成する。電力用）・ランジスタ（４）をパルス
幅制御する乙とにより、負荷（２）に供給する電力を制
御することができる。なおダイオード（３）は負荷（２
）に連続的な電流を流すためのものである。
１０１の伝達を行う。抵抗（６）は、フォトカプララ（
７）信号用トランジスタ（８）に流れる電流を制限する
ためのものである。トランジスタ増幅器（１１）’によ
りフォトカプラ（７）の出力を増幅して電力用トランジ
スタ（４）を駆動する。ただし、信号用トランジスタ（
８）がＯＮの時電力用トランジスタもＯＮとなるように
回路を構成する。電力用）・ランジスタ（４）をパルス
幅制御する乙とにより、負荷（２）に供給する電力を制
御することができる。なおダイオード（３）は負荷（２
）に連続的な電流を流すためのものである。
つぎにＰＷＭ信号により電力用トランジスタ（４）がＯ
ＦＦの時、電力用トランジスタののコレクタ−エミッタ
間には電源（１）の電圧が加わり、抵抗（２０）と抵抗
（２１）の分割電圧で信号用ｌ・ランジスク（１９）は
ＯＮとなって、信号用トランジスタ（１６）のベース−
エミッタ間を低電圧にし、信号用トランジスタ（１６）
はＯＦＦ状態となる。そのため定電圧ダイオード（１２
）−ダイオード（１３）−抵抗（１４） −フォトカプ
ララ（１５）と電流は流れずフォトカプラ（Ｉ５）はＯ
Ｎとはならない。次にＰＷＭ償号叫により電力用トラン
ジスタ（４）がＯＮとなると、のコレクタ−エミッタ間
の電圧が約３Ｖ以下の電圧となり。
ＦＦの時、電力用トランジスタののコレクタ−エミッタ
間には電源（１）の電圧が加わり、抵抗（２０）と抵抗
（２１）の分割電圧で信号用ｌ・ランジスク（１９）は
ＯＮとなって、信号用トランジスタ（１６）のベース−
エミッタ間を低電圧にし、信号用トランジスタ（１６）
はＯＦＦ状態となる。そのため定電圧ダイオード（１２
）−ダイオード（１３）−抵抗（１４） −フォトカプ
ララ（１５）と電流は流れずフォトカプラ（Ｉ５）はＯ
Ｎとはならない。次にＰＷＭ償号叫により電力用トラン
ジスタ（４）がＯＮとなると、のコレクタ−エミッタ間
の電圧が約３Ｖ以下の電圧となり。
抵抗（２０）と抵抗（２１）の分割電圧も非常に低い電
圧となって信号トランジスタ（１９）はＯＦＦ状態とな
る。よって抵抗（１７）のバイアス電圧により、トラン
ジスタ（］６）はＯＮ状態となる。抵抗（１８）は信号
用ｌ・ランジスク（１６）のスイッチング動作を補助す
るためのものである。信号用トランジスタ（１６）はＯ
Ｎ状態ではあるが、電力用トランジスタ（４）ののコレ
クタ−エミッタ間電圧は定電圧ダイオード（１２）の設
定電圧以下のため電流は流れず、フォ）・カプラ（１５
）はＯＮにはならない。
圧となって信号トランジスタ（１９）はＯＦＦ状態とな
る。よって抵抗（１７）のバイアス電圧により、トラン
ジスタ（］６）はＯＮ状態となる。抵抗（１８）は信号
用ｌ・ランジスク（１６）のスイッチング動作を補助す
るためのものである。信号用トランジスタ（１６）はＯ
Ｎ状態ではあるが、電力用トランジスタ（４）ののコレ
クタ−エミッタ間電圧は定電圧ダイオード（１２）の設
定電圧以下のため電流は流れず、フォ）・カプラ（１５
）はＯＮにはならない。
ここで何らかの原因でベース電流が不足すると電力用ｌ
・ランジスク（４）ののコレクタ−エミッタ間の電圧が
急上昇し、定電圧ダイオード（１２）の設定電圧以上に
なると信号用トランジスタ（１６）はＯＮになっている
ので、定電圧ダイオード（１２）−ダイオード（］３）
−抵抗（１４）−フォトカプララ（１５） −−信号用
トランジスタ（１６）と電流が流れ、フォトカプラ（１
５）はＯＮ状態となる。なお抵抗（１４）は電流制限用
の抵抗である。そして電力用トランジスタ（４）がＯＮ
の間イ：号用トランジスタ（８）もＯＮであり、信号用
トランジスタ（２３）のベースにも電流が流れてＯＮと
なり、論理Ｉ Ｃ（２６）の入力電圧はＬレベルとなり
、Ｈレベルの電力用トランジスタ異常の信号を出力する
。抵抗（２４）は信号用トランジスタ（２３）のスイッ
チング用の抵抗で、抵抗（２２）ｉ！雷電流限用の抵抗
である。
・ランジスク（４）ののコレクタ−エミッタ間の電圧が
急上昇し、定電圧ダイオード（１２）の設定電圧以上に
なると信号用トランジスタ（１６）はＯＮになっている
ので、定電圧ダイオード（１２）−ダイオード（］３）
−抵抗（１４）−フォトカプララ（１５） −−信号用
トランジスタ（１６）と電流が流れ、フォトカプラ（１
５）はＯＮ状態となる。なお抵抗（１４）は電流制限用
の抵抗である。そして電力用トランジスタ（４）がＯＮ
の間イ：号用トランジスタ（８）もＯＮであり、信号用
トランジスタ（２３）のベースにも電流が流れてＯＮと
なり、論理Ｉ Ｃ（２６）の入力電圧はＬレベルとなり
、Ｈレベルの電力用トランジスタ異常の信号を出力する
。抵抗（２４）は信号用トランジスタ（２３）のスイッ
チング用の抵抗で、抵抗（２２）ｉ！雷電流限用の抵抗
である。
すなわち電力用トランジスタ（４）ののコレクタ−エミ
ッタ間の電圧を検出しただけでは電力用トランジスタ（
４）がＯＦＦの時は異常となってしまうのでＯＮの場合
のみに電圧の異常を検出する。
ッタ間の電圧を検出しただけでは電力用トランジスタ（
４）がＯＦＦの時は異常となってしまうのでＯＮの場合
のみに電圧の異常を検出する。
図２は電力用トランジスタ（４）ののコレクタ−エミッ
タ間電圧によるこの発明の回路の動作領域を示したもの
である。図２において電力用トランジスタ（４）がＯＮ
の状態を想定し、のコレクタ−エミッタ間の電圧が定電
圧ダイオード（１２）の設定電圧以上の場合は全て電力
用トランジスタ（４）の異常信号（２７）を出力する必
要があるが、ホトカプラ（１５）電力用トランジスタ（
４）の動作特性及び実使用状態により次のように設定し
た。信号用トランジスタ（１９）又は信号用トランジス
タ（１６）のＯＮ・ＯＦＦ電圧を境とし、定電圧ダイオ
ード（１２）の設定電圧以上、信号用トランジスタ（１
６）のＯＮとなる電圧以下を電力用トランジスタ（４）
異常状態とし、信号用トランジスタ（１６）のＯＦＦと
なる電圧以上の場合は電力用トランジスタ（４）は異常
とは判断しない。
タ間電圧によるこの発明の回路の動作領域を示したもの
である。図２において電力用トランジスタ（４）がＯＮ
の状態を想定し、のコレクタ−エミッタ間の電圧が定電
圧ダイオード（１２）の設定電圧以上の場合は全て電力
用トランジスタ（４）の異常信号（２７）を出力する必
要があるが、ホトカプラ（１５）電力用トランジスタ（
４）の動作特性及び実使用状態により次のように設定し
た。信号用トランジスタ（１９）又は信号用トランジス
タ（１６）のＯＮ・ＯＦＦ電圧を境とし、定電圧ダイオ
ード（１２）の設定電圧以上、信号用トランジスタ（１
６）のＯＮとなる電圧以下を電力用トランジスタ（４）
異常状態とし、信号用トランジスタ（１６）のＯＦＦと
なる電圧以上の場合は電力用トランジスタ（４）は異常
とは判断しない。
上記のように設定し、この異常信号（２７）を処理して
電力用ｌ・ラノジスク（４）を保護する。したがって定
電圧ダイオード（１２）の設定電圧及び信号用トランジ
スタ（１６）のＯＮ・ＯＦＦ電圧を適切に設定すめこと
により、ベース電流不足等により電力用トランジスタ（
４）ののコレクタ−エミッタ間の電圧が急上昇し、定電
圧ダイオード（１２）以上の電圧になり。
電力用ｌ・ラノジスク（４）を保護する。したがって定
電圧ダイオード（１２）の設定電圧及び信号用トランジ
スタ（１６）のＯＮ・ＯＦＦ電圧を適切に設定すめこと
により、ベース電流不足等により電力用トランジスタ（
４）ののコレクタ−エミッタ間の電圧が急上昇し、定電
圧ダイオード（１２）以上の電圧になり。
しかも電力用ｌ−ランジスタ（４）のＰＷＭ信号信号炉
ＯＮの時、異常信号（２７）を出力する。又、この回路
はフォトカプラｆ７）（１５）により信号系と電力系を
完全に絶縁しており、トランジスタによりフルブリッジ
回路を構成して、その上段のトランジスタにも使用でき
る。なおＬ記説明はＮＰＮの電力用トランジスタについ
て説明したが、ＰＮＰの電力用トランジスタについても
同様なことは説明するまでもない。
ＯＮの時、異常信号（２７）を出力する。又、この回路
はフォトカプラｆ７）（１５）により信号系と電力系を
完全に絶縁しており、トランジスタによりフルブリッジ
回路を構成して、その上段のトランジスタにも使用でき
る。なおＬ記説明はＮＰＮの電力用トランジスタについ
て説明したが、ＰＮＰの電力用トランジスタについても
同様なことは説明するまでもない。
この発明は以上説明したとおり、ベース電流が不足した
場合などに電力損失増大による電力用トランジスタの破
壊を防止することができる。
場合などに電力損失増大による電力用トランジスタの破
壊を防止することができる。
第１図はこの発明の一実施例の回路構成図。
第２図はこの回路構成図の動きを説明するための図であ
る。 第１図において（１）は電力用電源、（２）は負荷、（
３）はＴｆｓ 刃用ダイオード、（４）ｌよ電力用ｊ・
ランジスタ。 （５）は信号用電源、 ｆ６１ （１４） （１７）
（２０） （２２）は電流制限用の抵抗、 （７１（１
５）はフォトカプラ、 （８） （１６） （１９）（
２３）は信号用トランジスタ、 （９］ （１８） （
２１） （２４１はスイッチング用抵抗、 ＱｌはＰＷ
Ｍ信号、 （１１）’はトランジスタ増幅器、 （１２
）は定電圧ダイオード、（１３）は信号用ダイオード、
（２５）は信号用電源のグランド、 （２６）は論理
ＩＣ，（２７）は異常信号である。
る。 第１図において（１）は電力用電源、（２）は負荷、（
３）はＴｆｓ 刃用ダイオード、（４）ｌよ電力用ｊ・
ランジスタ。 （５）は信号用電源、 ｆ６１ （１４） （１７）
（２０） （２２）は電流制限用の抵抗、 （７１（１
５）はフォトカプラ、 （８） （１６） （１９）（
２３）は信号用トランジスタ、 （９］ （１８） （
２１） （２４１はスイッチング用抵抗、 ＱｌはＰＷ
Ｍ信号、 （１１）’はトランジスタ増幅器、 （１２
）は定電圧ダイオード、（１３）は信号用ダイオード、
（２５）は信号用電源のグランド、 （２６）は論理
ＩＣ，（２７）は異常信号である。
Claims (1)
- パルス幅制御によるトランジスタインバータの電力用ト
ランジスタの保護装置において、パルス幅制御信号によ
りＯＮ・ＯＦＦする第１のトランジスタと、このトラン
ジスタにより駆動される第１のフォトカプラと、このフ
ォトカプラの出力を増幅し、電力用トランジスタにつな
がり、しかも第１のトランジスタがＯＮの時電力用トラ
ンジスタがＯＮとなるトランジスタ増幅器と、この増幅
器により駆動される電力用トランジスタと、この電力用
トランジスタのコレクタ−エミッタ間に直列接続される
定電圧ダイオードと、ダイオードと抵抗と第２のフォト
カプラの入力端子と、第２のＮＰＮトランジスタと、こ
の第２のトランジスタのベースにコレクタを接続した第
３のＮＰＮトランジスタと、第３のトランジスタのベー
スとエミッタの間に接続した抵抗と、電力用トランジス
タのコレクタと第２のトランジスタのコレクタの間に接
続した抵抗と、電力用トランジスタのコレクタと第３の
トランジスタのベースの間に接続した抵抗と、第２のフ
ォトカプラの出力と直列につながり、第１のトランジス
タによりＯＮ・ＯＦＦする第４のトランジスタと、上記
第２のフォトカプラの出力に接続し、電力用トランジス
タ異常の信号を出力する論理ＩＣとから構成したことを
特徴とするトランジスタインバータの電力用トランジス
タの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245668A JPS62107672A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | トランジスタインバ−タの電力用トランジスタの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245668A JPS62107672A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | トランジスタインバ−タの電力用トランジスタの保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107672A true JPS62107672A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17137038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60245668A Pending JPS62107672A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | トランジスタインバ−タの電力用トランジスタの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62107672A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4958785A (en) * | 1987-11-26 | 1990-09-25 | Ryobi Ltd. | Fishing reel drag mechanism |
| JPH04138071A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH04138073A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH04138075A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| US5544832A (en) * | 1993-10-21 | 1996-08-13 | Daiwa Seiko, Inc. | Brake device for use in a fishing reel |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60245668A patent/JPS62107672A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4958785A (en) * | 1987-11-26 | 1990-09-25 | Ryobi Ltd. | Fishing reel drag mechanism |
| JPH04138071A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH04138073A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH04138075A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| US5544832A (en) * | 1993-10-21 | 1996-08-13 | Daiwa Seiko, Inc. | Brake device for use in a fishing reel |
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