JPS6264274A - インバ−タ装置 - 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 本発明は空気調和機、冷蔵庫等の圧縮機や送風機に直流
電源を交流電源に変換し可変速運転等に使われる１ノパ
ータ装置に関するものである。

従来の技術 近年インバータ装置はモータの可変速運転ができるとい
うことで、エアコンの能力制御等に利用されている。

以下第３図、第４図を参照しながら従来のインバータ装
置について説明する。

第３図は従来のインバータ装置を示す。

１は直流電源である。２はパワー回路であり６つの半導
体スイッチング素子３ａ〜３ｆを３相ブリツジ接続して
形成している。４ａ〜４ｆは半導体スイッチング素子３
ａ〜３ｆを各々ドライブさせるドライブ回路である。６
は制御回路である。６は電源回路であり直流電源１から
ドライブ回路４ａ〜４ｆ及び制御回路５へ電源を供給す
る。７は熱検出スイッチであり、半導体スイッチング素
子３ａ〜３ｆの発熱を検出できる位置（例えばヒートシ
ンクなど）に取り付けられている。８は保護回路で熱検
出スイッチγと電源回路６の一出力が入力されておりそ
の出力は制御回路６に入力される。

以上のように構成されたインバータ装置について、以下
その動作について説明する。電源回路５はｖ１〜■５の
５出力であり、■１　　はドライブ回路４ａに、ｖ２　
はドライブ回路４ｂに、ｖ３はドライブ回路４Ｃに、■
４はドライブ回路４ｄ〜４ｆに、■５は制御回路５に各
々供給している。制御回路５で作られた波形に従ってド
ライブ回路４ａ〜４ｆを動作させ半導体スイッチング素
子３ａ〜３ｆを動作させ出力に交流電圧を得る。熱検出
スイッチアが動作した場合及び電源回路６の一出力ｖ４
の電圧が下がった場合は保護回路８から信号を出力し制
御回路６にてドライブ回路４ａ〜４ｆを停止させ出力を
停止する。停止させる理由は、まず半導体スイッチング
素子３ａ〜３ｆが異常発熱した時にはそれ以上発熱しな
いように、インバータ装置を停止させる。またドライブ
回路４ａ〜４ｆに供給する電圧ｖ１　〜ｖ４が下がった
時には、半導体スイッチング素子３ａ〜３ｆはドライブ
不足となるため正常なスイッチング動作をしなくなり、
半導体スイッチング素子が故障する。そのための保護と
して保護回路８を設けている。

保護回路８の一例を第４図に示す。９ａ及び９ｂは抵抗
器で直列に接続されており他端には■４の電圧を印加し
ている。抵抗器９ｂの両端にはコンデンサ９ｃ、　　フ
ォトカプラ９ｄの発光ダイオード側を並列に接続してい
る。フォトカプラ９ｄのフォトトランジスタ側はコレク
タがｖ６に接続され、エミッタはｖ５のＧＮＤに抵抗器
９ｅを介して接続されている。また熱検出スイッチ７は
一端はｖ５に接続され他端はｖ６のＧＮＤに抵抗層下ａ
を介して接続されている。フォトカプラ９ｄのフォトト
ランジスタ側のエミッタ端子及び熱検出スイッチ７と抵
抗器７ａの接続点ｉ０Ｒ回路１Ｑに入力される。ＯＲ回
路１０の出力は保護の出力として出てくる。■４の電圧
が正常な場合は、抵抗器９ｂの両端にはフォトカプラ９
ｂの順方向電圧Ｖ１−以上の電圧が印加されておシ、フ
ォトカプラ９ｂはオンしている。従ってそのエミッタに
は”Ｈ”レベルの信号が出そいる。ｖ４が低下し、抵抗
器９ｂの両端に順方向電圧ｖＦ以下の電圧が印加される
ようになるとフォトカプラ９ｂはオフし、そのエミッタ
はゝＬ″レベルとな５ＯＲ回路１０の出力は”Ｈ”レベ
ルとなり保護が必要であることを出力する。また熱検出
スイッチ７は通常開じており、出力は“Ｈ”レベルとな
っている。異常発熱が発生し温度がある値を超えると熱
検出スイッチ７は開き、出力は”Ｌ”レベルとなり、Ｏ
Ｒ回路１０の出力は”Ｈ”レベルとなり保護が必要であ
ることを出力する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、保護が必要な事態
が発生した時、保護回路から信号が出されその信号を制
御回路が受け、ドライブ回路を停止させるようにしたも
のであるので、保護が必要となった時点から、実際にド
ライブ信号が停止す。

るまでの間は回路構成によって時間遅れが生じる。

したがって保護が必要な時に若干時間は動作していると
いう状態ができ、これがくり返すと半導体スイッチング
素子が劣化したり、最悪の場合は破壊したシするという
問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、電源電圧低下時や異常発熱
時にまずほぼ瞬時に電源回路をしゃ断し、その後ドライ
ブ回路を停止することにより、いち早く半導体スイッチ
ング素子をオフし、半導体スイッチング素子の劣化及び
破壊を防ぐようにしたインバータ装置を提供するもので
ある。

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に本発明のインバータ装置は
１．電源回路のうちドライブ回路に供給する電源電圧が
低下した時及び熱検出スイッチが動作した時に瞬時にド
ライブ回路の電源供給を停止すると共に信号を出力する
保護回路を有するものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、電源電圧低下時や異常
発熱時にほぼ瞬時に電源回路をしゃ断しその後ドライブ
回路を停止することにより、いち早く半導体スイッチン
グ素子をオフし、半導体スイッチング素子の劣化及び破
壊を防ぐようにしたものである。

実施例 以下本発明の一実施例のインバー１夕装置について、図
面を参照しながら説明するが基本構成は第３図と同様で
あり、その説明は省略する。

第１図は本発明の一実施例に於けるインバータ装置の保
護回路を示すものである。第１図において、１１は電源
−次側の自励発振回路である。１２はスイッチングトラ
ンスである。１３ａ〜１３ｅは二次の整流回路である。

Ｖ　　、Ｖ３はドライブ回路４ａ〜４Ｃに電源を供給す
る。１４は定電圧回路であり、整流回路１３ｄの出力電
圧ｖ６を定電圧化し電圧Ｖ　にする。ｖ６は制御回路６
に電源を供給する。１５ａはＰＮＰ型のトランジスタで
あり、エミッタが整流回路１３ｅに接続されている。１
６ｂは抵抗器でありトランジスター５ａのエミッタとベ
ースに接続されている。１５ｃは抵抗器であシ、一端は
トランジスター５ａのベースに接続されており、他端は
熱検出スイッチ７の一端に接続されている。熱検出スイ
ッチの他端は整流回路１３ｅのＧＮＤ側に接続されてい
る。

１５ｄは抵抗器であり、一端はトランジスタ１６ａのコ
レクタに接続され、他端はフォトカプラ１５ｅの発光ダ
イオード側のアノ−ｔ°に接続され、カソード側は整流
回路１３ｅのＧＮＤ側に接続されている。フォトカプラ
１６ｅのトランジスタ側のコレクタは定電圧回路１４の
■６出力に接続され、エミッタは抵抗器１６ｆを介して
定電圧回路１４のＧＮＤ側に接続されている。

５以上のように構成されたインバータ装置の保護回路に
ついて、以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明
する。

電源電圧Ｖ　が正常な時”４＝ｖ７−■ＣＥ　（ｓａｔ
　）（■ＣＥ（８ａｔ）　”ランジスタ１５ａの飽和電
圧〕なる電圧が出力される。ところが何らかの原因で電
圧ｖ７が下がり、半導体スイッチング素子を正常にドラ
イブできる電圧ｖａ以下になるとトランジスタ１５ａの
エミッタ・ベース間電圧が下がり、トランジスタｊ５ａ
はオフするためＶ４−ｏ　となる。このようにドライブ
回路の電圧が０になるために制御回路から信号を出して
も半導体スイッチング素子は動作しなくなる。またこの
時フォトカプラ１５ｅのエミッタに保護信号が”Ｌ　ｎ
レベルで発生するので、保護がかかったのを信号として
出力することができる。また熱検出スイッチ７が開”に
なった時も同様トランジスタ１５ａがオフと、なるため
Ｖ４−ｏ　となりドライブ不能にし、同時に保護の信号
を出力する。

以上のように、本実施例によれば、ドライブ回路に供給
する電源電圧が低下した時、及び熱検出スイッチが開に
なった時にトランジスタ１５ａがオフすることによりド
ライブ回路に供給する電圧Ｖ４−Ｏとすると共に７オト
カプラ１５ｅによって保護が動作したことを知らせる信
号を発生させるようにすることによシ、保護が必要とな
った瞬間に半導体スイッチング素子の動作を停止するこ
とにより半導体スイッチング素子の劣化や破壊を防止す
ることができる。

なお実施例としては、３相全波整流形インバータ装置を
とりあげたが、他の２相又は複相、半波整流形でもよい
。まだＤＣブラシレスモータの駆動回路でもよい。

発明の効果 以上のように、本発明は、電源回路のうちドライブ回路
に供給する電源電圧が低下した時及び熱検出スイッチが
動作した時に瞬時にドライブ回路の電源供給を停止する
と共に信号を出方する保護回路を設けることにより半導
体スイッチング素子の劣化及び破壊を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるインバータ装置の保護
回路の回路図、第２図は第１図の動作図、第３図は従来
のインバータ装置の構成図、第４図は従来の保護回路の
回路図である。 １・・・・・・直流電源、３ａ〜３ｆ・・・・・・半導
体スイッチング素子、２・・・・・・パワー回路、４ａ
〜４ｆ・旧・・ドライブ回路、６・・・・・・制御回路
、６・・・・−・電源回路、７・・・・・・熱検出スイ
ッチ、８・・川・保護回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源と、半導体スイッチング素子を有するパワー回
   路と、前記半導体スイッチング素子を駆動するドライブ
   回路と、前記半導体スイッチング素子の動作タイミング
   を決定する制御回路と、前記ドライブ回路及び前記制御
   回路に電源を供給する電源回路と、前記半導体スイッチ
   ング素子の異状加熱を検出する熱検出スイッチと、前記
   電源回路のうち前記ドライブ回路に供給する電源電圧が
   低下した時及び前記熱検出スイッチが動作した時に瞬時
   に前記ドライブ回路の電圧供給を停止すると共に信号を
   出力するようにした保護回路とを備えたことを特徴とす
   るインバータ装置。