JPS62252678A - インバ−タ溶接機用制御装置の保護装置 - Google Patents

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、トランジスタなどを用いたインバータ溶接機
の制御装置の保護回路に関するものである。

従来の技術 一般に、２個あるいは４個のパワートランジスタなどで
インバータ制御するようにしたインバータ溶接機の制御
装置においては、インバータ直流電源を、相対して交互
に導通させる両方のパワートランジスタが同時に導通し
、短絡して破壊しないように、電子回路で、オペアンプ
、ゲー）　Ｘ　Ｃ。

あるいは７リツプフロツプなどでパワートランジスタへ
の制御信号をインタロックしている。

発明が解決しようとする問題点 この場合、電子回路レベル、ロジックレベルでのインタ
ロックは種々の問題があった。

例えば、電源投入時あるいは開放時、電子回路の過渡的
な立ち上り、立ち下りにより電子回路が誤動作し、相対
して交互に導通させる両方のパワートランジスタへの制
御信号が同時に発生し、インバータ直流電源を短絡し、
高価なパワートランジスタ、およびその前段のドライブ
回路を破壊することがあった。

また、電子回路とパワートランジスタドライブ回路とを
ホトカプラなどで絶縁しであるがホトカプラの部品バラ
ツキで出力伝達遅延時間の大きなものがあった場合、交
互の信号が同時に出力される場合もあシ、インバータ周
波数が高いものは特に問題となった。

さらに、外部ノイズにより、電子回路が誤動作し、同様
に信号が同時に出る場合もあり、これを防止するために
、パワートランジスタドライブ回路にコンデンサを接続
したいが、一般に、インバータ制御周波数は数ＫＨｚ〜
数十ＫＨｚのため、コンデンサは接続することができな
かった。

また、短絡電流をシャントなどで検出し、パワートラン
ジスタへの制御信号を遮断する保護装置もあったが、こ
れらは応答性に問題があり、ノイズなどで信号が同時に
出力され、保護装置が動作しない状態でこれらが繰り返
すと、パワートランジスタの損失が増え、ジャンクシラ
ンの温度が許容値を越えると破壊した。

これらは、インタロックする方法、保護装置はあったが
、最終出力段のパワートランジスタでのインタロックで
はなく、また、最終出力段でのインタロックはあったが
、パワ一部でのインタロックであり、高価、複雑であり
、一部にのみしか適用されていなかった。

また、保護装置は、応答性に問題があり、いずれも実用
上大きな問題を残していた。

本発明はインバータ直流電源を、相対して交互に導通さ
せる両方のパワートランジスタへの制御信号が同時に出
力され、短絡し、パワートランジスタが破壊するのを防
止し、最終出力段トランジスタでインタロックし、しか
も高速にインタロックする保護装置を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明は、溶接トランスを
制御する最終出力段のトランジスタへの制御信号で、絶
縁され信号を伝達するためのホトカプラの１次側を制御
し、前記最終出力段のトランジスタのインバータ制御で
相対する反対側のトランジスタのドライブ回路に、前記
ホトカプラの２次側出力を入力し、インタロックする保
護回路を具備した構成とし念ものである。

作用 上記構成において、最終出力段のトランジスタへの制御
信号でホトカプラの１次側を制御し、ホトカプラの２次
側出力で相対する反対側のトランジスタのドライブ回路
を制御する。

実施例 以下、本発明の実施例について、第１図、第２図を参照
して説明する。

第１図において、ムｃ２ｏｏｖ電源はマグネットスイッ
チＭｇ、ヒユーズＦｕを介して整流器１で整流され、平
滑コンデンサ２で平滑され、ＤＯ２８０ｖ程度のインバ
ータ直流電源となる。溶接トランス３は、パワートラン
ジスタ４．５＋　　６゜７でインバータ制御され、溶接
トランス３の二次側には、交流出力が得られる。交流出
力は、ダイオード１２．１３で整流され、リアクトル１
４で平滑されて、溶接出力となる。

８１９．１ｏ、１１はパワートランジスタ４゜５．６．
７のベースドライブ回路で、具体的には第２図の１５で
示されるようなものである。

また、パワートランジスタ４ｓ　　５．　６．　７は。

パワートランジスタ４．５が同時に導通し、次にパワー
トランジスタ６．７が同時に導通し、相対して交互に導
通を繰り返す。

第２図について説明すると、１６が一７ｖの線路、１７
が＋１４７の線路である。

ホトカプラ１８の出力がＨとなると、トランジスタ１９
がＯＮする。トランジスタ１９がＯＮすると、トランジ
スタ２０がＯＮし、また、ＭＯＳトランジスタ２１がＯ
ＦＦする。トランジスタ２０がＯＮすると、端子２２．
２３より、パワートランジスタへのベース電流が供給さ
れる。トランジスタ２ｏがＯＮＬ、抵抗２８に発生する
電圧で１次側ホトカプラ２７に電流を流す。ホトカプラ
２７の２次側は、インタロックするパワートランジスタ
のベース回路に接続される。

例えば、第１図のパワートランジスタ４，５がＯＮして
いる場合を考える。ベースドライブ回路８の中の１次側
ホトカプラ２７に電流が流れると、ベースドライブ回路
８の中の１次側ホトカプラ２７の２次側はベースドライ
ブ回路１１の中の２次側ホトカプラ２６となる。

即ち、ベースドライブ回路８の１次側ホトカプラ２７０
２次側は、ベースドライブ回路１１の２次側ホトカプラ
２６となり、ベースドライブ回路１１の・１次側ホトカ
プラ２７の２次側は、ベースドライブ回路８の２次側ホ
トカプラ２６であり、同様にベースドライブ回路９．１
０についても、ベースドライブ回路９の１次個１ホトカ
プラ２了の２次側は、ベースドライブ回路１ｏの２次側
ホトカプラ２６であり、ベースドライブ回路１ｏの１次
側ホトカプラ２７の２次側は、ベースドライブ回路９の
２次側ホトカプラ２６である。

−従って、２次側ホトカプラ２６がＨとなれば、ＭＯＳ
）ランジスタ２１がＯＷＬ、相対する反対のパワートラ
ンジスタのベース電流を遮断し、インタロックすること
ができる。

発明の効果 以上のように本発明によればトランジスタへのベース電
流制御信号で、１次側ホトカプラを制御し、２次側ホト
カプラの出力で相対する反対側のパワートランジスタの
ベース電流を遮断するように、パワートランジスタベー
ス逆バイアス用のＭＯＳ　）う゛ンジスタに、ホトカプ
ラの２次側出力を与えるようにし、インタロックをとる
ことができる。従って、両方の信号が同時に出た場合、
両方の信号を確実に遮断することができ、しかも最終段
でインタロックがとれる。

なお、２次側ホトカプラで、別途設けたトランジスタを
駆動し、そのトランジスタで直接出力端子をシチートし
てもよい。また、ＭＯＳトランジスタに代えて、トラン
ジスタを用いてもよい。

さらに、上記実施例は、パワートランジスタが４個の場
合であったが、２個の場合にも、また、パ’７−ＭＯＳ
トランジスタ、サイリスタで構成されたものについても
適用できる。

また、本発明によればベース電流制御信号がなくなった
直後、パワートランジスタの７オールタイムおよびスト
レージタイム期間中に反対側の信号が与えられても、２
次側ホトカプラの遅れ時間をフォールタイムおよびスト
レージタイム相当のものに選定すれば、短絡はなく、パ
ワートランジスタのフォールタイム、ストレージタイム
期間中までもインタロックが有効なものとなる。

さらに、本発明によれば、インバータ制御の負荷を溶接
トランスの場合として説明したが、溶接トランス以外の
加熱炉のヒータなどにも適用でき、極めて有用である。

なお、本発明では、インタロックに用いる絶縁素子とし
て、ホトカブラを用いたが、ホトカプラ以外に、絶縁し
、信号を伝達するものであれば何でもよく、例えば、絶
縁パルストランス、光７アイパなどを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すインバータ溶接機の電
気回路戦第２図は同電気回路の要部を示す電気回路であ
る。 ３・・・・・・トランス、４，５．６．７・・・・・・
パワートランジスタ、８＋　　９．１０．１１・・・・
・・ベースドライブ回路、２６・・・・・・２次側ホト
カプラ、２７・・・・・・１次側ホトカプラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トランジスタなどを用いたインバータ溶接機用制御装置
   を具備し、溶接トランスを制御する最終出力段のトラン
   ジスタへの制御信号で、絶縁され信号を伝達するための
   ホトカプラの１次側を制御し、前記最終出力段のトラン
   ジスタのインバータ制御で相対する反対側のトランジス
   タのドライブ回路に、前記ホトカプラの２次側出力を入
   力し、インタロックする保護回路を具備したインバータ
   溶接機用制御装置の保護装置。