TWI221350B - Inverter circuit device having temperature detecting circuit - Google Patents

Description

狄、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種關於具備能每 之溫痄从、丨 匕貝仃過熱保護及過電流保言j 之处度檢測電路之換流器電路裝置。 【先前技術】 以下參照第6圖簡單的說明且 哭雷玫壯32 /、備/皿度檢測電路之換流 口口电路裝置及其控制電路之動作。 設定3電腦或膽構成之控制電路1輸出應於旋轉速度 由=奴頻率的基準訊號至驅動電路2。該基準訊號為 ^ 衝幅調變之矩形波，及 、於该等經脈衝幅調變之短形波一 個短形波形成。 “18。度延遲之三 麫出/、有1 2〇度相位差之二個經脈衝幅調變之矩形波為 驅動電路2輸入於構成換流哭雷 乂兴爪⑽电路之上側臂之開關元 斷。、Q2、Q3之控制電極以控制該開關元件之導通/遮 正、又相對於上述經脈衝波幅1周變之矩形㈣180度相位 ^遲後之經脈衝幅調變之矩形波，亦同樣經由驅動電路2 以控制下側臂之開關元件q4、q5、q6。 而連接於開關元件Q1、q2、q3、q4、Q5、之二 極體D1、D2、D3、D4、D5、D6為再生二極體。 因而由於各擁有120度相位差之三個經脈衝幅調變之 矩形波及對於該經脈衝幅調變之矩形波施以各丨度相位 延遲之三個經脈衝幅調變的矩形波之導通/遮斷控制，使換 314789 6 流器電路之輸出端子即由開關元件Q 1與Q4，開關元件Q2 與Q5，開關元件Q3與Q6之連接點U、V、W可得三相之 經脈衝幅調變之電壓，並使流通於馬達Μ之負荷電流為近 似於正弦波。 對於上述之換流器電路，於應用上有必要應於溫度以 變化馬達Μ之旋轉速度，或於溫度上升至必要以上時， 有必要停止換流器電路之動作以免其受損。因此設置溫度 檢測電路3，以檢測換流器電路之異常溫度上升，然後將 檢測之加熱異常訊號施加於控制電路，由以停止前述馬達 Μ。 【發明内容】 [發明所欲解決的課題] 隨著換流器電路之溫度變化，欲將前述溫度檢測電路 檢測之溫度檢測訊號施加於控制電路時，需於控制電路設 置專用之端子，因此增加控制電路之端子數。 又於換流器電路之溫度上升至預定溫度以上即發生過 熱時，為要防止電路元件受損壞，不但需要控制流通於開 關電路等的電流，亦有停止前述換流器電路之動作的必 要。 又如弟7圖所不，於㈤述溫度檢測電路3為要檢測溫 度而使用熱敏電阻（thermistor)3a。習用上換流器電路為裝 設在印刷基板4，前述熱敏電阻3 a為裝設在安裝換流器電 路之放熱板5。因此未能正確的檢測換流器電路之溫度上 升，又佔據空間。 7 314789 [解決課題之手段] 本發明提供能實行過熱保護及過電流保護之換流器電 路裝置，其換流器電路具備有：以複數之開關元件形成之 開關電路，用以驅動前述開關元件之驅動電路，以及於發 生異常之過電流時使前述驅動電路停止驅動並輸出異常訊 號之保護電路所構成，又於上述換流器電路設有檢測換流 器電路之溫度變化之具有溫度檢測元件之溫度檢測電路， 該溫度檢測電路中有對應於前述換流器電路之溫度變化而 變化之溫度檢測訊號之輸出與前述保護電路之異常訊號之 輸出為共用之同一端子。 本發明提供換流器電路裝置，其換流器電路係具備 有：以複數之開關元件形成之開關電路，用於驅動前述開 關元件之驅動電路，以及於發生過電流的異常時使前述驅 動電路停止驅動並輸出異常訊號之保護電路，又於上述換 流器電路設有檢測前述換流器電路之具有溫度檢測元件之 溫度檢測電路，由該溫度檢測電路將應於前述換流器電路 之溫度變化而變化之溫度檢測訊號施加於控制電路以應於 溫度變化而變化流通於換流器電路之電流，並於前述換流 器電路之溫度上升至預定溫度以上時將過熱保護電路之過 熱異常訊號施加於前述控制電路及驅動電路，由以停止換 流器電路之動作。 【實施方式】 笫1圖表不具備本發明之溫度檢測電路之換流器電路 裝置之方塊圖。 8 314789 1221350 本發明之換流器電且 〇9 〇. ^ 路，、備有··上側臂之開關元件Q1、 Q2、Q3及下側臂之 9 1心山 開關兀件Q4、仍、Q6所構成之開關 電路9，其輸出為輪 „ ^ ; σ開關兀件之控制電極以控制各 開關兀件之V通/遮斷 Λ ^ - -+- ΙΓ 驅動电路2，以及產生控制訊號輸 入方;則述驅動電路2之控制電路卜 前述開關電路9之η的_ 一之開關兀件Q1與Q4、開關元件Q2 14 Q5、開關元件Q3愈π<ς ± αΑ 、 ^ 一 Q之連接點U、V、w為連接於馬 達Μ專的負荷。控制電二 甩峻i %出如刖述之經脈衝幅調變之 矩形波於驅動電路2,用以控制開關電路9。 一本發明之特徵為控制電路1連接有溫度檢測電路10。 前述溫度檢測電路10用於檢測由控制電路i、驅動電路2、 開關電路9構成之拖、、: 舟取灸換机為電路之溫度變化，而為由連接於 電源"VDD之電阻11，芬 xtu vl 1及一立而為連接於前述電阻11並連接 於控㈣路i之FAULT端子之熱敏電阻12所形成。 對前述熱敏電阻12並聯有過電流保護用FET13之汲 極•源極電極。前述過電流保護用FET13之沒極電極為經 由二極體14連接於電源VDD，並與前述熱敏電阻12之一 端共同以FAULT端子連接於控制電路1。 前述過電流保護用FET13之閘極電極連接於檢測流於 電阻15之過電流之過電流檢測電路16。又前述過電流保 護用FET1 3如圖為組裝在前述驅動電路2，或設在前述溫 度檢測電路10亦可。 第2圖表示將用於備有溫度檢測電路之換流器電路裝 置之溫度檢測電路1 〇裝設在放熱兼用配線基板1 7之事設 314789 9 圖。前述放熱兼用配線基板17使用表面為氧化之 板。 於前述絕緣之放熱兼用配線基板17之表面佈施有印 刷配線’亚裝設有前述開關電路9之上側臂之開關元件 Q卜Q2、Q3,及下側臂之開關元件Q4、 電路2等。 别 前，熱敏電阻12之安裝最好盡量接近於放熱兼用配 泉基板17上之於動作時溫度將上升之開關電路9及驅㈣ 路2。然而依本發明由於其 + ^由於基板材為使射，其熱傳導性 义而土板溫度大致均勾’因此只要裝設在基板 關於其^置而能正確的檢測換流器之溫度。 … 由前述控制電路]& 輸出之各具有120度相位差之細脈 :;:=Γ、形波為經由驅動電路2輸入於構成上側臂之 y 1 Q2、Q3之控制電極以控制其導通/遮斷。 遲18=Γ制電路1之對前述經脈衝幅調變之矩形波經延 又相位後經脈衝幅調變之矩形波同樣經由驅 2以控制下側劈夕問Μ _ 路 之開關几件Q4、Q5、q6之導通/遮斷。 ^ 而叉到各具有120度相位差而經脈衝幅調變之二個 及對该經脈衝幅調變之矩形波各延遲18〇戶 二個經脈衝φ5 ▲田^ X相位之 9之輪出心…交之矩形波的導通/遮斷控制，使開關電路 @ ’即開關元件Q1與Q4、開關元件Q2 開關兀件qmQ6之連接，點υ、ν、W輸出有 1 電壓’由該電塵供給負荷電流於前述馬達M使 314789 10 馬達M旋轉後，開關元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、 Q6及再生一極體D1、〇2、d3、D4、d5、D6等之溫度上 升日守，刖述放熱兼用配線基板1 7之溫度受到熱傳導而立即 上升。如弟3圖所示，放熱兼用配線基板17之溫度上升時， 熱敏電阻12之電阻值於25t時為1〇〇κΩ，而溫度上升至 125°C時其電阻值降低至約為2.8ΚΩ。 ^ 、第5圖所示之電路，設電阻11之電阻值為i 〇κ 電阻19之電阻值為51ΚΩ，而電源電壓為By， 則如第3、4圖所示，熱敏電阻12之溫度檢測訊號v(ITRIp) 於25 C時約為〇·7ν，而於125。。時變成約為（π。 允如上述變化之溫度檢測訊號為由fault端子施加於 控制電路1，由前述控制電路丨控制經脈衝幅調變之矩形 、由以使馬達M流通應於溫度變化之馬達電流而控制其 旋轉數。 〃 口第3圖及第4圖所示，隨放熱兼用配線基板17 之溫度（Te)的上升，V(腦P)電壓上升時，當該電壓超過 设定之Vref電壓，則比較器20之輪出反轉，FAULT端子 變成低α。）準位。FAULT端子變成L。準位則控制電路工 將其2斷為發生異f ’於是停止驅動電路2之驅動，並且 切斷前述控制電路丨產生之經脈衝幅調變之矩形波，使馬 達停止動作而防止開關元件因加熱受到破壞。 +然而等於馬達M被鎖住的狀態，當驅動電路2及開關 電路9流有過電流時’流通電阻15之電流增加。當流通前 达電阻。之電流超過設定值以上時，由過電流檢測電路 314789 11 1221350 16輸出過電流檢測訊號。第i圖中，前述過電流檢測電路 16輸出之過電流檢測訊號為施加於過電流保護FETl3之 閘極。由此使前述過電流保護用FET13導通而使fault 端子成為L〇準位。 前述過電流保護FET13導通而輸出Lo準位之過電 異常訊號，於此為通過與輸出前述溫度檢測訊號相同之 FAULT端子傳送異常訊號至控制電路丨。由而切斷前述控 制電路1產生之經脈衝幅調變之矩形波，停止馬達m之動 作以防止開關元件之過電流破壞及馬達之故障等。 以下參照第5圖詳細說明具有溫度檢測電路之換流器 電路U之放熱兼用@己線基板之溫度達到言免定溫度以上 時，切斷流通前述馬達Μ之電流而達到過熱保護的動作。 如圖所示，前述溫度檢測電路1〇設有過熱檢測用之比較器 20，該比較器20之一輸入端子連接前述熱敏電阻，另 一端子施加有基準電壓Vref。 與前述同樣的，當換流器電路裝置之溫度上升時，熱 敏電阻12之電阻值降低’輸出溫度檢測訊號。前述溫斤 測訊號經由muP端子施加於控制電路丨，以”由皿^ 制電路W出之經脈衝幅調變之矩形波，使應於溫度二 之馬達電流流於馬達Μ，而依溫度以變化 ： 為相同。 < 功此則 士 工J示〉益度以上 呀，由熱敏電阻12檢測而施加於比較器2〇之一輪 前述溫度檢測訊號V(ITRIP)達到基 ⑥入鈿之 土 1 er以上時，則 314789 12 1221350 由比：器2 0之輪出端子產生過熱異常訊號T T。 别述過熱*常訊號ττ施加於控制電路1時，前述控 制電路1產生之脈彳蘇蚱％辟 巾田5周、交之矩形波被切斷，使馬達Μ之 動作停止以防止開關元件之過電流破壞及馬達故障等。 “ k匕屯机之電阻15為連接於過電流檢測電路 16，電阻19之—端施加以過電流檢測電路檢測之過電 流檢測訊號，即可金篦]岡 J /、弟1圖同樣的經由同一端子達過 流及過熱保護的功能。 < 屯 (發明之效果） 本毛明由於連接溫度檢測電路之溫度檢測元件及過電 流檢測元件，檢測之訊號為施加於控制電路之同—❾山 子，因此於控制電路不必分 而 刀別0又置端子或電路即能實施、、w 度檢測及過電流檢測。 她恤 又由於連接過熱保護訊號檢測電路於前述 路，於電路達到預定溫度以上時使其動作停止’因此= δ蒦因過熱致電路被破壞。 ’、 又由於開關電路及驅動電路為裝設在放熱兼 板上’㈣其熱傳達性良好，基板上溫度大致均勾的特性 亚可由熱敏電阻正確的檢測開關電路 於溫度變化控制供給於負荷的電流。 而-應 【圖式簡單說明】 第1圖表示備有本發明之、黑冷 裝置之說明用方塊圖。““測電路之換流器電路 第2圖表示本發明之溫度檢測電路裝設在放熱兼用配 314789 13 1221350 線基板之模型圖。 弟3圖表不備有本發明之溫度檢測電路之換流裔電路 所使用之熱敏電阻之溫度與電阻值及電壓之關係表。 弟4圖表不備有本發明之溫度檢測電路之換流裔電路 所使用之熱敏電阻之溫度與電阻值及電壓之關係特性圖。 第5圖表示備有本發明之溫度檢測電路之換流器裝置 之另一實施例方塊圖。 第6圖表示習用之換流器電路之說明用方塊圖。 笫7圖表不習用之換流為電路之溫度檢測電路裝設才旲 型圖。 1 控制電路 2 驅動電路 9 開關電路 10 溫度檢測電路 1卜 1 5、1 9電阻 12 熱敏電阻 13 過電流保護用FET 16 過電流檢測電路 17 放熱兼用配線基板 20 過熱檢測用及過電流保護用 比較器 D]、 D2、D3、D4、D5、D6 再生二極體 Q1、 Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 開關元件 VDD 電源 14 314789

Claims (1)

1221350 拾、申請專利範圍： 1. 一種具備溫度檢測電路之換流器電路裝置，含有具有： 由複數之開關元件形成之開關電路；用以驅動前述開關 元件之驅動電路，以及於發生過電流之異常時使前述驅 動電路停止驅動同時輸出異常訊號之保護電路所構成 之換流器電路；其特徵在： 對於前述換流器電路設置備有溫度檢測元件之溫 φ 度檢測電路，並以前述溫度檢測元件檢測之溫度檢測訊 號與前述保護電路輸出之異常訊號為輸出於共有之端 〇 2. —種具備溫度檢測電路之換流器電路裝置，含有：由複 〜 數之開關元件形成之開關電路；用以驅動前述開關元件 〜 之驅動電路；以及於發生過電流之異常時使前述驅動電 路停止驅動同時輸出異常訊號之保護電路所構成之換 流器電路；其特徵在： | 設置備有用以檢測前述換流器電路之溫度變化之 溫度檢測元并之溫度檢測電路，將應於前述換流器電路 之溫度變化而變化之溫度檢測訊號施加於控制電路，使 . 流通換流器電路之電流應於溫度變化而變化，並於前述 換流器電路達到預定溫度以上時由過熱檢測電路發出 之過熱異常訊號施加於前述控制電路，由以使換流器電 路之動作停止。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項之具備溫度檢測電路之 換流器電路裝置，其中，前述換流器電路與溫度檢測元 15 314789 1221350 件裝設在同一之放熱兼用配線基板。 4.如申請專利範圍弟3項之具備溫度檢測電路之換流器電 路裝置，其中，前述放熱兼用配線基板以使用形成有氧 化膜之鋁基板。 16 14789