KR100276417B1 - 전력 변환 장치 - Google Patents

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KR100276417B1
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요이치 고토
마사가쓰 다이조
아키노리 니시히로
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다니구찌 이찌로오
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Abstract

인버터 회로의 상,하 단락 검출을 전류 검출기를 사용하지않고 간단한 회로로 실현하는 전력변환 장치의 단락보호 장치를 얻는 것이다.
상암용의 스위칭용 반도체 소자(51a) 및 하암의 스위칭용 반도체 소자(51d)로 구성되고, 이 스위칭용 반도체 소자를 온,오프제어 함으로써 직류전원에서 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력 전압을 분압저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압검출회로(61)로 검출한 검출전압이 정극 전압근방에 있는가를 판단하는 콘퍼레이터(11a)의 출력과, 전압검출회로(61)로 검출한 검출전압이 부극근방에 있는지를 판단하는 콘퍼레이터(11b)의 출력과, 스위칭용 반도체 소자(51a),(51b)를 온,오프제어하는 점호 신호의 출력으로 이상유무를 판정하는 제어수단(10a)을 구비 하였다.

Description

전력 변환 장치
인버터 회로의 상,하단락 검출을 전류 검출기를 사용하지 않고 간단한 회로로 실현하는 전력변환 장치의 단락보호 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 교류 전동기 구동용의 전압형 인버터등의 자전력변환 장치 특히 그 스위칭용 반도체 소자로서 자기 소호소자(예를들어 바이폴라 트랜지스터 IGBT 등)의 단락보호를 하는 단락보호 장치를 갖는 전력변환 장치에 관한 것이다.
도 6은 종래의 단락보호 장치를 갖는 전력변환 장치를 표시하는 도면으로 일본국 특개평 5 - 219752 호 공보에 기재된 것이다.
도면에서 50은 인버터부로서의 3상 인버터 회로, 51(51a~51f)는 3상 인버터 회로(50)를 구성하는 자기소호 소자, 52(52a~52f)는 각각 자기소호소자(51a~51f)를 구동하는 구동회로, CT(CT1,CT2)는 전류 검출기, 55는 제어장치, 56은 유도기, Ed는 직류전원, 60은 단락 검지회로, 61은 전압 검출회로, 62는 고장판별 회로, 63은 고장신호이다.
3상 인버터 회로(50)의 제어방식으로는 인버터를 구성하는 자기소호 소자(51a~51f)에 점호신호(게이트 신호)를 부여해서 자기소호 소자(51a~51f)를 온,오프 시켜서 인버터의 출력전압의 크기 및 주파수를 제어하는 PWM 제어가 일반적으로 사용되고 있다.
도 7은 종래의 전력변환 장치의 단락보호 장치로서의 단락검지 회로(60)의 구성 및 그 동작을 설명하는 도면이다. 도면에서 (a)는 3상중 U상 1상분의 구성을 표시하는 것으로 다른 V 상, W상은 U상과 같고, 도면 및 그 설명은 생략한다, 또 (b)는 정상시의 단락검지 회로(60)의 동작의 타임차트,(C)는 이상시의 단락 검지회로(60)의 동작의 타임차트이다.
도 7a에서 전압검출 회로(61)에서는 직류전원 Ed의 부극 N의 전위를 기준으로한 인버터의 출력전압을 분압저항 R1,R2를 통해서 검출하고, 그 검출치 Vo는 고장판별 회로(62)에 입력된다.
고장판별 회로(62)에서는 이 검출치 Vo를 2개의 콘퍼레이터 CP1,CP2에서 비교하고, 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력에 의해 고장 판별기(64)를 통해서 고장 판별한다.
여기서 콘퍼레이터 CP1의 기준치 a는 직류전원 전압 Ed의 1/2 이상이고, 직류전원 전압 Ed 보다는 낮은 전압에서 상당하는 값으로 설정한다. 그리고 콘퍼레이터 CP1을 통해 이 기준치(a)와, 검출치 Vo를 비교해서 검출치 Vo가 기준치 a보다도 큰 경우는 정극측 소자(이 경우 51a)가 온하고 있다고 판별한다.
또, 콘퍼레이터 CP2의 기준치 b는 OV 이상으로 직류전원 전압 Ed의 1/2 이하의 전압에 상당하는 값으로 설정한다. 그리고 콘퍼레이터 CP2를 통하고 이 기준치 b와 검출치 Vo를 비교하고, 검출치 Vo가 기준치 b 보다는 작은 경우는 부극측 소자 (이 경우 51d)가 온 하고 있다고 판별한다.
다음에 도 7b, 도 7c의 타임차트에 의해 고장 판별기(64)의 동작을 설명한다.여기서 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력을 아래의 논리레벨(H,L)로 표시한다.
검출치 Vo＞기준치 a 또는 기준치 b : L
검출치 Vo＜기준치 a 또는 기준치 b : H
도 7b의 정상시에는 정극측소자(51a)가 온하고 있는 경우 검출치 Vo는 콘퍼레이터 CP1의 기준치a 이상이 되고, 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력은 모두 「L」가 되어 일치한다. 또, 마찬가지로 이 정상에 부극측 소자(51d)가 온 하고 있을 때 검출치 Vo는 콘퍼레이터 CP2의 기준치 b 이하가 되고, 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력은 모두「H」가 되어 일치한다.
그런데 도 7c에 표시하는 바와 같이 시점 t1에서 어느 것인가의 단락사고가 생기면, 검출치 Vo는 콘퍼레이터 CP1의 기준치 (a)보다 낮고, 콘퍼레이터 CP2의 기준치 b보다도 높아지므로 콘퍼레이터 CP1의 출력은 「H」,콘퍼레이터 CP2의 출력은 「L」가 되고, 콘퍼레이터 CP1,CP2의출력은 일치하지 않는다. 이와같이 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력이 일치하지 않음으로서 인버터가 단락상태라고 볼수가 있다.
여기서 고장 판별기(64)는 콘퍼레이터 CP1,CP2의 출력의 일치, 불일치로 고장을 판별하고, 불일치시에 고장신호(63)을 제어장치(55)에 전달한다.
그리고 제어장치(55)가 과전류보호 동작 즉 자기소호 소자(51)의 게이트 차단을 한다.
도 8은 종래의 전력변환 장치의 게이트 신호와 스위칭용 반도체 소자의 스위칭과의 관계를 표시하는 표이다. 이표에서 GP는 게이트 신호(정극측),GN은 게이트 신호(부극측), Vo는 분압저항R1,R2로 분압된 출력전압, Io는 출력전류이다.
(1) 정극측 게이트 신호 GP는 ON,부극측 게이트 신호 GN은 OFF 인 경우 정극측 소자는 ON 이 되고, 출력전압 Vo는 정극전압이 된다.
(2) 정극측 게이트 신호 GP는 OFF,부극측 게이트 신호 GN은 ON 인 경우 부극측 소자는 ON 이 되고, 출력전압 Vo는 부극전압이 된다.
(3) 정극측 게이트 신호 GP 및 부극측 게이트 신호 GN 가 OFF일 때 정극측 소자,부극측 소자는 공히 OFF 가 되어 출력전압 Vo는 출력전압 Io에 의해 아래와 같이 다르다.
(a) 출력전류 Io＞0 일 때 출력전압 Vo는 부극전압이 된다.
(b) 출력전류 Io＜0 일 때 출력전압 Vo는 정극전압이 된다.
(c) 출력전류 Io = 0 일 때 출력전압 Vo는 부정이 된다.
도 9는 종래의 전력변환장치의 게이트 신호와 출력전압의 관계를 나타내는 도면이고,(a)는 출력전류 Io＞0 일때의 게이트 신호와 출력전압의 관계를 (b)는 출력전류 Io＜0 일때의 게이트 신호와 출력전압의 관계를 표시하는 것이다. 도면에서 a1,a2,b1,b2는 게이트 신호의 변화시에 출력전압으로서 정극전압과 부극전압의 중간전압이 발생하는 기간이다.
상술한 바와 같은 종래의 전력변환 장치에서는 도 8 및 도 9에 표시한 바와 같이 3상 인버터 회로의 상암(자기소호소자 51a,51b,51c)과 하암(자기소호소자(51d,51e,51f)의 전환시는 흐르는 전류 방향에 의해 전위가 안정되지 않는 경우가 있어 이 경우를 이상이라고 오 검출하는 문제점이 있었다.
또, 암을 구성하고 있는 자기소호소자의 고장에 의해 상,하 단락이 발생한 경우 파손된 암의 특성이 불가능 하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로 제 1 의 목적은 인버터 회로의 상,하 단락 검출을 전류 검출기를 사용하지 않고, 간단한 회로로 실현하는 전력변환 장치를 얻는 것이다.
또, 제 2의 목적은 상,하 단락이 발생한 경우 파손한 암의 특정이 가능한 전력변환 장치를 얻는 것이다.
본 발명의 전력변환 장치는 상암용 스위칭용 반도체 소자 및 하암의 스위칭용 반도체 소자로 구성되고, 이 스위칭용 반도체 소자를 온,오프제어 함으로써 직류전원에서 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력전압을 분압 저항을 통해서 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로에서 검출한 검출전압이 정극전압 근방에 있는가를 판단하는 제 1의 비교기와, 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극전압 근방에 있는가를 판단하는 제 2의 비교기와, 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 출력과, 상기 스위칭용 반도체 소자를 온,오프 제어하는 점호신호의 출력으로부터 이상의 유무를 판정하는 제어수단을 구비한 것이다.
또, 제어수단은 상암용 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호신호의 전환시의 스위칭 지연을 고려해서 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 출력과, 상암용 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호신호의 출력으로부터 이상의 유무를 판정 하도록 해도 된다.
또, 본 발명의 전력변환 장치는 인버터부의 출력전압을 제 1의 분압저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극 전압 근방에 있는가를 판단하는 제 1의 비교기와, 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극전압 근방에 있는지를 판단하는 제 2의 비교기와, 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 출력과 인버터부를 구성하는 상암용 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호신호의 출력으로부터 이상의 유무를 판정하는 제어수단을 구비하고, 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 판단 기준이 되는 전압을 전원 전위를 제 2의 분압저항에 의해 분압해서 구 하도록 한 것이다.
또 본 발명의 전력변환 장치는 인버터부의 출력전압을 분압저항을 통해 직류전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로에서 검출한 검출전압이 정극 근방 또는 부극 근방에 있는지 판단하는 비교기와, 인버터부를 구성하는 상암용 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호상태에 따라서 이 비교기가 판단하는 기준치로서의 정극 근방 검출용 비교신호와 부극 근방 검출용 비교신호를 전환하는 동시에 비교기의 출려과 상암 및 하암의 점호신호의 출력으로 이상유무를 판정하는 제어수단을 구비한 것이다.
또, 이상이라고 판정한 경우에 이상이 발생한 스위칭용 반도체 소자와 대향하는 스위칭용 반도체 소자의 스위칭을 차단하는 차단회로를 구비 하여도 된다.
도 1은 본 발명의 한 실시의 형태인 전력변환 장치의 구성을 표시하는 도면,
도 2는 본 발명의 한 실시의 형태인 전력변환 장치에서의 콘퍼레이터의 동작을 표시하는 도면,
도 3은 본 발명 한 실시의 형태인 전력변환 장치에서의 콘퍼레이터의 이상 판정을 하는 표,
도 4는 본 발명 한 실시의 형태에 관한 전력변환 장치의 구성을 표시하 는 도면,
도 5는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 전력변환 장치의 구성을 표시 하는 도면,
도 6은 종래의 전력변환 장치 및 그 단락보호 장치를 표시하는 도면,
도 7은 종래의 전력변환 장치의 단락보호 장치로서의 단락검지 회로의 구성 및 그 동작을 설명하는도면,
도 8은 종래의 전력변환 장치의 게이트 신호와 반도체 소자의 스위칭과의 관계를 나타내는 표,
도 9는 종래의 전력변환 장치의 게이트 신호와 출력전압 관계를 표시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a,10b,10c : 제어수단 11a,11b : VP용 콘퍼레이터
12A,12B : VN용 콘퍼레이터 13 : 콘퍼레이터
14 : 비교신호 전환수단 51a,51b : 자기소호 소자
61 : 전압검출회로 Vo : 출력전압
Vpref : 정극 전압 근방치 Vnref : 부극 전압 근방치
Vpc : VP용 콘퍼레이터 11a,11b의 출력
Vnc : VN용 콘퍼레이터 12a,12b의 출력
GP,GN : 게이트 신호
R3,R4,R5 : 전원전위를 분압하기 위한 저항
R6 : 저항 C1 : 콘덴서
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 한 실시의 형태인 전력변환 장치의 구성을 표시하는 도면으로 3상중 U상 한상분의 구성을 표시한 것이다. 다른 V상 W상은 U상과 같고, 도면 및 그 설명을 생략한다. 또, 전력변환 장치의 3상 인버터 회로는 상술한 종래예의 도 6의 3상 인버터 회로(50)과 같고 도면 및 그 설명을 생략한다.
도면에서 10a는 제어수단,Vo는 출력전압, Vpreff는 정극전압 근방치, VNref는 부극전압 근방치, 11a는 출력전위 Vo가 정극전압 근방에 있는가를 판단하는 제 1의 비교기로서의 VP용 콘퍼레이터, 12a는 출력전위 Vo가 부극전전압 근방에 있는지를 판단하는 제 2의 비교기로서의 VN용 콘퍼레이터, VPc는 VP 용콘퍼레이터(11a)의 출력 VNc은 VN용 콘퍼레이터(12a)의 출력, 51a는 상암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자, 51d는 하암용의 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자, 61은 인버터의 출력 전압을 분압저항 R1,R2를 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로이다.
제어수단(10a)는 VP용 콘퍼레이터(11a) 및 VN용 콘퍼레이터(12a)의 출력과, 인버터부를 구성하는 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자(51a)(51b)를 온,오프 제어하는 점호신호의 출력으로부터 자기소호 소자 및 이 자기소호 소자에 점호신호를 출력하는 회로(도시않음)의 이상 유무를 판정한다. 이상이라고 판정한 경우에 차단회로(도시않음)에 의해 이상이 발생한 스위칭용 반도체 소자와 대향하는 스위칭용 반도체 소자의 스위칭을 차단한다.
도 2는 본 발명의 한 실시의 형태인 전력변환 장치에서의 콘퍼레이터의 동작을 표시하는 도면이다. 출력전압 Vo가 부극전압 이상인 경우 VN용 콘퍼레이터(12a)의 출력 VNc는 H가 되고, 출력전압 Vo가 VPref 이상인 겨우 VP용 콘퍼레이터(11a)의 출력 VPc는 H가 된다.
도 3은 본 발명의 한 실시의 형태인 전력변환 장치에서의 콘퍼레이터의 이상 판정하는 표이고, 표에서 GP는 케이트 신호(정극측), GN은 케이트 신호(부극측)이다. 제어수단(10a)는 이 표에 따라 하기의 판정을 한다.
상암의 점호 신호 출력시(게이트 신호 GP가 ON, GN이 OFF의 상태)에 콘퍼레이터의 출력 VPc가 H, VNc가 경우는 정상이라고 판정하고, 콘퍼레이터의 출력 VPc 가 L의 경우(출력전위가 정극 전압근방에 없는 경우)는 이상이라고 판정한다.
또 하암의 점호신호 출력시(게이트 신호 GP가 OFF, 게이트 신호 GN가 ON 상태)에서 콘퍼레이트의 출력 VPc가 L, VNc 가 L인 경우는 정상 이라고 판정하고, 콘퍼레이트의 출력 VNc가 H인 경우 (출력전위가 부극전압 근방에 없을때)는 이상 이라고 판정한다.
제어수단(10a)은 상술한 이상유무 판정시에 상암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자(51a) 및 하암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자(51d)의 점호신호의 전환시의 스위칭 지연을 고려함으로써 보다 정확한 판정을 할 수가 있다.
실시의 형태 2
도 4는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 전력변환 장치의 구성을 표시하는 도면으로 3상중 U상 한 성분의 구성을 표시한 것이다. 다른 V상, W상은 U상과 같고 도면과 설명은 생략한다.
또, 전력변환 장치의 3상 인버터 회로는 상술한 종래예의 도 6의 3상 인버터 회로(50)과 같고 도면 및 그 설명을 생략한다.
도면에서 R3,R4,R5는 전원전위를 분압하기 위한 제 2의 분압 저항으로서의 저항(10b)는 제어수단, 11b는 출력전위 Vo가 정극전압 근방에 있는지 판단하는 제 1의 비교기로서의 VP용 콘퍼레이터, 12b는 출력전위 Vo가 부극전압 근방에 있는가를 판단하는 제 2의 비교기로서의 VN 용 콘퍼레이터, VPc는 VP용 콘퍼레이터(11b)의 출력 VNc는 VN용 콘퍼레이트(12b)의 출력, 51a는 상암용의 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자, 51d는 하암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자, 61은 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 한 인버터의 출력 전압을 제 1의 분압(R1),(R2)을통하여 검출하는 전압검출회로이다.
제어수단(10b)는 VP용 콘퍼레이터(11b) 및 VN용 콘퍼레이터(12b)의 출력과, 상암용의 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호 소자로서의 자기소호소자(51a) 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자(51d)의 점호신호의 출력에서 이상의 유무를 판정한다.
이상이라고 판정한 경우에는 차단회로(도시하지 않음)에 의해 이상이 발생한 스위칭용 반도체 소자와 대향하는 반도체 소자의 스위칭을 차단한다.
실시의 형태 1에서는 VP용 콘퍼레이터(11b)의 출력 전위 Vo가 정극전압근방에 있는가를 판단하는 기준치 및 VN용 콘퍼레이터(12b)의 출력전위 Vo가 부극전압 근방에 있는가를 판단하는 기준치를 외부로부터 부여한데 대해 이 실시의 형탸 2는 이 기준치를 전원 전위를 제 2의 분압저항 R3,R4,R5에 의해 분압해서 구하도록 한 것이다.
실시의 형태 3
도 5는 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 전력변환 장치의 구성을 표시하는 도면으로 3상중 U상 1상분의 구성을 표시한다. 다른 V상, W상은 U상과 같고 도면 및 그 설명은 생략한다.
또, 전려변환 장치의 3상 인버터 회로는 상술한 종래예의 도 6 의 3상 인버터 회로(50)와 같고, 도면 및 그 설명은 생략한다.
도면에서 10c는 제어수단, R6은 저항, C는 콘덴서,13은 출력전위 Vo의 정극전압 근방, 부극전압 근방을 판단하는 비교기로서의 콘퍼레이터, 51a,51d는 자기소호소자, 61은 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로한 인버터의 출력 전압을 분압 저항 R1,R2를 통해서 검출하는 전압 검출회로이다.
제어수단 10c는 상암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자(51a) 및 하암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자(51d)의 점호 상태에 따라 콘퍼레이터(13)가 판단하는 기준치로서의 정극 근방 검출용 비교신호와 부극근방 검출용 비교신호를 전환하는 즉, 상암용 스위칭용 반도체 소자의 점호신호가 출력되고 있을때는 콘퍼레이터(13)의 비교 기준전압을 정극 근방 전압이 되도록 필터 R6C에 제어수단(10c)로부터 펄스 신호를 출력한다.
또, 마찬가지로 하암용 스위칭용 반도체 소자의 점호신호가 출력 될 때는 콘퍼레이터(13)의 비교기준 전압이 부극근방 전압이 되도록 펄스 신호를 출력한다. 그리고 콘퍼레이터(13)의 출력과, 상암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자(51a) 및 하암용 스위칭용 반도체 소자로서의 자기소호소자(51d)의 점호신호의 출력으로부터 이상의 유무를 판정한다.
이상이라고 판정한 경우에 차단회로(도시않음)에 의해 이상이 발생한 스위칭용 반도체 소자와 대향하는스위칭용 반도체 소자의 스위칭을 차단한다.
이 실시의 형태는 출력전위 Vo의 정극전압 근방,부극전압 근방을 판단하는 콘퍼레이터(13)에 대해 자기소호소자의 점호상태에 따라 판단의 기준치로서의 정극근방 검출용 비교신호와 부극근방 검출용 비교신호를 전환 하도록 한 것이다.
그런데 상술한 바에는 전원 기준으로 부극을 기준으로 설명 하였으나 정극을 기준으로 해도 같은 효과가 얻어진다.
그런데 상술한 바에는 제어수단(10a)(10b(10c)를 단락유무의 판정을 하는 전용 제어수단으로 설명 하였으나 종래예에서 표시한 제어장치(55)에 그 기능을 탑재 하도록 하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성 되어 있으므로 아래에 표시하는 바와 같은 효과를 나타낸다.
본 발명의 전력변환 장치는 상암용 스위칭용 반도체 소자 및 하암의 스위칭용 반도체 소자로 구성되고, 이 스위치용 반도체 소자를 온,오프 제어 함으로써 직류 전원으로부터 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력전압을 분압 저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로에서 검출한 검출전압이 정극전압 근방에 있는지 판단하는 제 1 의 비교기와, 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극전압 근방에 있는지를 판단하는 제 2 의 비교기와, 제 1 의 비교기 및 제 2 의 비교기의 출력과 스위칭용 반도체 소자를 온,오프 제어하는 점호신호의 출력으로부터 이상의 유무를 판정하는 제어수단을 구비하고 있으므로 전류 검출기를 사용하지 않고, 간단한 회로로 인버터부의 스위칭용 반도체 소자 및 이 스위치용 반도체 소자에 점호 신호를 출력하는 회로(도시않음)의 이상을 검출할 수 있다.
또, 제어수단은 상암용 및 하암용 스위칭용 반도체 소자의 점호 신호의 전환시의 스위칭 지연을 교려해서 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 출력과, 상암용 및 하암용 스위칭용 반도체 소자의 점호신호의 출력으로부터 이상유무의 판정 하도록 하면 인버터부의 스위칭용 반도체 소자 및 이 스위칭용 반도체 소자에 점호신호를 출력하는 회로(도시않음)의 이상 검출에서 보다 정확한 판정을 할 수가 있다.
또, 이 발명의 전력변환 장치는 인버터부의 출력 전압을 제 1의 분압 저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극 전압 근방에 있는가를 판단하는 제 1의 비교기와, 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극 전압 근방에 있는가를 판단하는 제 2의 비교기와 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 출력과, 인버터부를 구성하는 상암용 및 하암용 스위칭용 반도체 소자의 점호 신호의 출력으로부터 이상 유무를 판정하는 제어수단을 구비하고, 제 1의 비교기 및 제 2의 비교기의 판단기준이 되는 전압을 전원 전위를 제 2의 분압 저항에 의해 분압해서 구하도록 하였으므로 출력전위의 정극근방, 부극근방의 판정을 하기위한 비교기의 비교신호에 대해 전원전압의 변동에 의한 영향을 없이 할 수가 있고, 인버터부의 스위칭용 반도체 소자 및 이 스위치용 반도체 소자에 점호신호를 출력하는 회로(도시않음)의 이상 검출에서 보다 정확한 판정을 할 수가 있다.
다시 또, 본 발명의 자전력변환 장치는 인버터부의 출력전압을 분압 저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와,이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극근방 또는 부극근방에 있는지를 판단하는 비교기와, 인버터부를 구성하는 상암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호상태에 따라 이 비교기가 판단하는 기준치로서의 정극 근방 검출용 비교신호와, 부극근방 검출용 비교 신호로 전환하는 동시에 비교기의 출려과 상암 및 하암의 점호 신호의 출력으로부터 이상 유무를 판정하는 제어수단을 구비 하였으므로 검출회로를 간소화 할 수가 있고, 다시 인버터부의 스위칭용 반도체 소자 및 이 스위칭용 반도체 소자에 점호 신호를 출력하는회로(도시않음)에 이상이 발생한 경우에 이상이 있는 암을 특정할 수가 있다.
또, 인버터부의 스위칭용 반도체 소자 및 이 스위칭용 반도체 소자에 점호신호를 출력하는 회로(도시않음)에 이상이 발생 하였다고 판정된 경우에 이상이 발생한 스위칭용 반도체 소자와 대향하는 스위칭용 반도체 소자의 스위칭을 차단하는 차단회로를 구비하면 2차 파손을 방지할 수가 있다.

Claims (3)

  1. 상암용의 스위칭용 반도체 소자 및 하암의 스위치용 반도체 소자로 구성되고, 이 스위치용 반도체 소자를 온,오프 제어 함으로써 직류 전원으로부터 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력전압을 분압 저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극 전압 근방에 있는지를 판단하는 제 1의 비교기와, 상기 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극 전압 근방에 있는지를 판단하는 제 2의 비교기와, 상기 제 1의 비교기 및 상기 제 2의 비교기의 출럭과 상기 스위칭용 반도체 소자를 온,오프 제어하는 점호 신호의 출력으로부터 이상유무를 판정하는 제어수단을 구비한 전력변환 장치
  2. 상암용 스위칭용 반도체 소자 및 하암용 스위칭용 반도체 소자로 구성되고,이 스위칭용 반도체 소자를 온,오프 제어함으로써 직류 전원에서 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력 전압을 제 1의 분압 저항을 통해서 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극 전압 근방에 있는가를 판단하는 제 1의 비교기와, 상기 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 부극전압 근방에 있는지 판단하는 제 2의 비교기와, 상기 제 1의 비교기 및 상기 제 2의 비교기의 출력과 상기 인버터부를 구성하는 상암용 및 상기 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호 신호의 출력으로부터 이상유무를 판정하는 제어수단을 구비하고, 상기 제 1의 비교기 및 상기 제 2의 비교기의 판단기준이 되는 전압을 전원 전위를 제 2의 분압 저항에 의해 분압해서 구하는 것을 특징으로 하는 전력변환 장치.
  3. 상암용의 스위칭용 반도체 소자 및 하암의 스위칭용 반도체 소자로 구성되고,이 스위칭용 반도체 소자를 온,오프 제어함으로써 직류 전원에서 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터부와, 이 인버터부의 출력 전압을 분압 저항을 통해 직류 전원의 정극 또는 부극의 전위를 기준으로 해서 검출하는 전압 검출회로와, 이 전압 검출회로로 검출한 검출전압이 정극근방 또는 부극근방에 있는지를 판단하는 비교기와, 상기 인버터부를 구성하는 상암용 및 하암용의 스위칭용 반도체 소자의 점호 상태에 따라 이 비교기가 판단하는 기준치로서의 정극근방 검출용 비교신호와 부극근방 검출용 비교신호를 전환하는 동시에 상기 비교기의 출력과 상기 상암 및 상기 하암의 점호신호의 출력으로부터 이상 유무를 판정하는 제어수단을 구비한 전력변환 장치.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346778B1 (en) * 1998-01-20 2002-02-12 Bytecraft Pty Ltd AC power converter
JP3046276B2 (ja) * 1998-05-11 2000-05-29 三菱電機株式会社 電力変換装置
US6469461B1 (en) * 1999-10-05 2002-10-22 Denso Corporation Motor control apparatus
FR2811161B1 (fr) * 2000-06-28 2002-08-30 Seb Sa Procede et dispositif de controle d'un generateur de chauffage a induction
JP2002027737A (ja) * 2000-07-03 2002-01-25 Fujitsu Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ、ｄｃ−ｄｃコンバータ用制御回路、監視回路、電子機器、およびｄｃ−ｄｃコンバータの監視方法
JP2002330593A (ja) * 2001-05-07 2002-11-15 Toshiba Corp 電力変換装置
US7242563B2 (en) * 2002-04-22 2007-07-10 Leviton Manufacturing Co., Inc. Reverse phase control power switching circuit with overload protection
JP2004040921A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Meidensha Corp 電動車輌の制御方法
US6909620B2 (en) * 2003-04-25 2005-06-21 Wisconsin Alumni Research Foundation Inverter configurations with shoot-through immunity
DE10320926A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-16 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Prüfung einer Leistungsendstufe
DE10322195A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-09 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung einer Leistungsendstufe
GB2409355A (en) * 2003-12-20 2005-06-22 Bombardier Transp Gmbh Detecting failure in a converter
JP2006081327A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Mitsubishi Electric Corp インバータの故障検出装置
KR200409218Y1 (ko) * 2005-12-02 2006-02-22 엘에스산전 주식회사 인버터
EP2421137B1 (en) * 2009-04-14 2019-05-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Switching power supply unit
JP5547559B2 (ja) * 2010-06-16 2014-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5696485B2 (ja) * 2011-01-12 2015-04-08 株式会社安川電機 インバータ装置および電動機ドライブシステム
JP5719737B2 (ja) * 2011-09-26 2015-05-20 新電元工業株式会社 電流検出回路、およびモータ制御装置
DE102012207689A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Infineon Technologies Ag Steuereinheit für eine elektrische Maschine und Verfahren
KR101444543B1 (ko) * 2012-11-26 2014-09-24 삼성전기주식회사 구동 회로, 구동 모듈 및 모터 구동 장치
KR20150078387A (ko) * 2013-12-30 2015-07-08 삼성전기주식회사 인버터 장치
CN103983891B (zh) * 2014-05-30 2018-10-09 台达电子企业管理（上海）有限公司 逆变器电路的短路故障检测装置及方法
TWI589901B (zh) 2016-12-28 2017-07-01 普誠科技股份有限公司 短路偵測電路以及全橋電路
US10264643B1 (en) 2018-05-09 2019-04-16 Leviton Manufacturing Co., Inc. Dual over-current protection for phase cut dimmer
WO2024004208A1 (ja) * 2022-07-01 2024-01-04 三菱電機株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3654541A (en) * 1969-06-26 1972-04-04 Gen Electric Thyristor state sensor
US4189764A (en) * 1978-09-26 1980-02-19 Snyder Donald W Current controlled inverter
US4363068A (en) * 1980-08-18 1982-12-07 Sundstrand Corporation Power FET short circuit protection
JPS58112478A (ja) * 1981-12-24 1983-07-04 Toshiba Corp インバ−タの制御回路
US4626952A (en) * 1984-08-27 1986-12-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Protection apparatus for a transistor inverter
JPS61214775A (ja) * 1985-03-19 1986-09-24 Mitsubishi Electric Corp インバ−タの異常検出回路
JPS63268432A (ja) * 1987-04-27 1988-11-07 Mitsubishi Electric Corp 短絡保護回路
JPH05219752A (ja) * 1991-12-10 1993-08-27 Fuji Electric Co Ltd 電力変換装置の短絡保護装置
DE4413163A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-19 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung mit einem Wechselrichter
US5719519A (en) * 1995-11-20 1998-02-17 Motorola, Inc. Circuit and method for reconstructing a phase current
US5687049A (en) * 1996-01-26 1997-11-11 International Rectifier Corporation Method and circuit for protecting power circuits against short circuit and over current faults
US5719754A (en) * 1996-06-13 1998-02-17 Lucent Technologies Inc. Integrated power converter and method of operation thereof

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