JP2001008460A - 制動トランジスタ故障検出回路 - Google Patents
制動トランジスタ故障検出回路Info
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- JP2001008460A JP2001008460A JP11171728A JP17172899A JP2001008460A JP 2001008460 A JP2001008460 A JP 2001008460A JP 11171728 A JP11171728 A JP 11171728A JP 17172899 A JP17172899 A JP 17172899A JP 2001008460 A JP2001008460 A JP 2001008460A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制動トランジスタがONの時に制動抵抗の両
端に印加される電圧は非常に高く放電回路は低電圧動作
のため高電圧を分圧する時定数回路の分圧抵抗に大きな
電力容量の抵抗値と絶縁距離の確保が必要であった。 【解決手段】 制動トランジスタTr1の両端の両端電圧
が高くなった時その高い電圧が故障検出回路に印加され
るのを阻止する高耐圧ダイオードD1 と、この阻止する
期間中に故障検出回路では内部の別の低電圧電源CSに
よりコンデンサC1 を充電する第1の時定数回路と、T
r1の両端電圧が低くなった時D1 を介して、電圧の低い
Tr1側へ流入してC1 の電荷を放電する第2の時定数回
路と、Tr1のON時間がOFF時間より所定の倍率以上
に大きくなった時に、C1 電圧が所定の電圧より低くな
るように第1・第2の時定数回路の定数を設定し、C1
電圧の変化によりTr1が故障したと判断する検出手段と
を備えて成る。
端に印加される電圧は非常に高く放電回路は低電圧動作
のため高電圧を分圧する時定数回路の分圧抵抗に大きな
電力容量の抵抗値と絶縁距離の確保が必要であった。 【解決手段】 制動トランジスタTr1の両端の両端電圧
が高くなった時その高い電圧が故障検出回路に印加され
るのを阻止する高耐圧ダイオードD1 と、この阻止する
期間中に故障検出回路では内部の別の低電圧電源CSに
よりコンデンサC1 を充電する第1の時定数回路と、T
r1の両端電圧が低くなった時D1 を介して、電圧の低い
Tr1側へ流入してC1 の電荷を放電する第2の時定数回
路と、Tr1のON時間がOFF時間より所定の倍率以上
に大きくなった時に、C1 電圧が所定の電圧より低くな
るように第1・第2の時定数回路の定数を設定し、C1
電圧の変化によりTr1が故障したと判断する検出手段と
を備えて成る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、汎用インバータが制動
モードで動作中に、回生電力を消費させるために設置さ
れる制動トランジスタまたは他の半導体スイッチを利用
した制動回路のスイッチの故障を検出し、インバータ及
び制動トランジスタに接続された制動抵抗の異常加熱を
防止する制動トランジスタ故障検出回路に関する。
モードで動作中に、回生電力を消費させるために設置さ
れる制動トランジスタまたは他の半導体スイッチを利用
した制動回路のスイッチの故障を検出し、インバータ及
び制動トランジスタに接続された制動抵抗の異常加熱を
防止する制動トランジスタ故障検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】このような従来技術[『従来例1』とい
う]は、例えば図3にその回路構成をブロック図で示す
[これを『従来例1』という]回路があり、図4はその
動作を時間的経過の電圧波形表す。図3において、制動
抵抗R1,制動トランジスタTr1が直列に接続され、て制
動回路を構成している。制動抵抗R1 の両端電圧を抵抗
R7,R8 で分圧し、それらのうち抵抗R8 の両端にツェ
ナーダイオードZD1 を介して並列にコンデンサC1,ダ
イオードD2 の並列回路が接続されて時定数回路を構成
し、さらに抵抗R8の両端に接続された検出負荷抵抗R9
に並列接続された検出器PH1 により検出し、出力段
の抵抗10の端子からの検出出力を得るようにしている。
ここで、ツェナーダイオードZD1 は検出器PH1 の動
作を安定化させるためのものでる。いま、制動トランジ
スタTr1がOFFの場合、制動抵抗R1 の両端には電圧
が印加されず、検出器PH1 も動作しない。よって、図
4に示すように検出出力S2 がハイレベルとなる。とこ
ろが制動トランジスタTr1が動作している時(Tr1がO
N)は、必ず図示左側の電圧波形のようにON,OFF
の組合せ(繰り返し)となる。つまり、制動トランジス
タTr1がON[回生制動開始時点t41]になると、分圧
抵抗R7 を経由し、ツェナーダイオードZD1 を降伏さ
せて、コンデンサC1に電荷がチャージされる。そし
て、制動トランジスタTr1がOFFの時に、コンデンサ
C1 に並列接続のそれぞれの抵抗R8,R9 を経由して、
コンデンサC1 に蓄積されている電荷が放電される。こ
のときに、コンデンサC1 の放電時の放電時定数を充電
時の充電時定数より早く選定することで、制動トランジ
スタTr1のON, OFFの繰り返し時においても、検出
出力検出出力S2 がハイレベルを保っている。そして、
充電時定数と凡そ等しくなる時間以上にON時間が長く
なると、検出器PH1 が動作し、検出出力S2 がローレ
ベルとなる。制動トランジスタTr1のON.OFF時間
は制動抵抗R1 を保護するために、所定のデューティ以
上はON時間が継続しないように制御するため、ON時
間がそれ以上長くなり[故障発生時点t42]、その状態
が暫く継続すると制動トランジスタTr1故障[故障検出
時点t42]と判断する。その理由はトランジスタの故障
モードは殆ど短絡モードであり、事実上、短絡のみを検
出することで、制動トランジスタTr1故障と判断できる
ためである。
う]は、例えば図3にその回路構成をブロック図で示す
[これを『従来例1』という]回路があり、図4はその
動作を時間的経過の電圧波形表す。図3において、制動
抵抗R1,制動トランジスタTr1が直列に接続され、て制
動回路を構成している。制動抵抗R1 の両端電圧を抵抗
R7,R8 で分圧し、それらのうち抵抗R8 の両端にツェ
ナーダイオードZD1 を介して並列にコンデンサC1,ダ
イオードD2 の並列回路が接続されて時定数回路を構成
し、さらに抵抗R8の両端に接続された検出負荷抵抗R9
に並列接続された検出器PH1 により検出し、出力段
の抵抗10の端子からの検出出力を得るようにしている。
ここで、ツェナーダイオードZD1 は検出器PH1 の動
作を安定化させるためのものでる。いま、制動トランジ
スタTr1がOFFの場合、制動抵抗R1 の両端には電圧
が印加されず、検出器PH1 も動作しない。よって、図
4に示すように検出出力S2 がハイレベルとなる。とこ
ろが制動トランジスタTr1が動作している時(Tr1がO
N)は、必ず図示左側の電圧波形のようにON,OFF
の組合せ(繰り返し)となる。つまり、制動トランジス
タTr1がON[回生制動開始時点t41]になると、分圧
抵抗R7 を経由し、ツェナーダイオードZD1 を降伏さ
せて、コンデンサC1に電荷がチャージされる。そし
て、制動トランジスタTr1がOFFの時に、コンデンサ
C1 に並列接続のそれぞれの抵抗R8,R9 を経由して、
コンデンサC1 に蓄積されている電荷が放電される。こ
のときに、コンデンサC1 の放電時の放電時定数を充電
時の充電時定数より早く選定することで、制動トランジ
スタTr1のON, OFFの繰り返し時においても、検出
出力検出出力S2 がハイレベルを保っている。そして、
充電時定数と凡そ等しくなる時間以上にON時間が長く
なると、検出器PH1 が動作し、検出出力S2 がローレ
ベルとなる。制動トランジスタTr1のON.OFF時間
は制動抵抗R1 を保護するために、所定のデューティ以
上はON時間が継続しないように制御するため、ON時
間がそれ以上長くなり[故障発生時点t42]、その状態
が暫く継続すると制動トランジスタTr1故障[故障検出
時点t42]と判断する。その理由はトランジスタの故障
モードは殆ど短絡モードであり、事実上、短絡のみを検
出することで、制動トランジスタTr1故障と判断できる
ためである。
【0003】さらに、この種の類似の文献として特開平
9-9660インバータ装置[『従来例2』という]が見られ
る。これは、回生( 本発明の制動) トランジスタ短絡故
障時の回生( 本発明の制動) 抵抗の焼損防止を目的と
し、回生トランジスタと回生抵抗の直列接続回路にさら
に直列に電流遮断器を設け、回生抵抗の両端の電位差を
監視し、回生抵抗に電流が流れる時間を検知する電圧監
視回路を具え、流れる時間と予め設定された回生トラン
ジスタのオン時間を比較し、流れる時間が長い場合、回
生トランジスタの短絡故障であると判断する短絡検出回
路を具備し、この短絡検出回路の検出出力により先の電
流遮断器を遮断するようにしたインバータ装置である。
さらにまた、特開平3-150083号公報[『従来例3』とい
う]もある。それは先の回生抵抗と並列に、電流制限抵
抗とホトカプラの直列接続回路を挿入接続し、回生抵抗
の通電期間を計測して、回生抵抗の温度上昇を推定し、
インバータの回生電力を制御するインバータ回生処理回
路である。
9-9660インバータ装置[『従来例2』という]が見られ
る。これは、回生( 本発明の制動) トランジスタ短絡故
障時の回生( 本発明の制動) 抵抗の焼損防止を目的と
し、回生トランジスタと回生抵抗の直列接続回路にさら
に直列に電流遮断器を設け、回生抵抗の両端の電位差を
監視し、回生抵抗に電流が流れる時間を検知する電圧監
視回路を具え、流れる時間と予め設定された回生トラン
ジスタのオン時間を比較し、流れる時間が長い場合、回
生トランジスタの短絡故障であると判断する短絡検出回
路を具備し、この短絡検出回路の検出出力により先の電
流遮断器を遮断するようにしたインバータ装置である。
さらにまた、特開平3-150083号公報[『従来例3』とい
う]もある。それは先の回生抵抗と並列に、電流制限抵
抗とホトカプラの直列接続回路を挿入接続し、回生抵抗
の通電期間を計測して、回生抵抗の温度上昇を推定し、
インバータの回生電力を制御するインバータ回生処理回
路である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来方式
[従来例1]では制動トランジスタTr1がONの時に制
動抵抗R1 の両端に印加される電圧は、インバータのD
C母線電圧であるため非常に高く、また、の放電回路は
低電圧で動作するため、高電圧を分圧し、かつ時定数回
路を駆動するための分圧抵抗R7 に大きな電力容量の抵
抗値が必要であった。また、この時定数回路は制動トラ
ンジスタTr1の動作とともにDC母線電圧と同じ大きな
電位変動を発生するため、周囲回路との十分な絶縁距離
の確保が必要であり、低コスト化、小形化のネックとな
っていた。これらの従来技術における制動トランジスタ
または制動抵抗の両端電圧を監視するすいるための非常
に大きなパルス電圧が印加される回路となっており、こ
のパルス電圧が連続する電圧になったことを検出して、
制動トランジスタの故障とするために、高い電圧で動作
する時定数回路が必要となり、適用する抵抗の電力容量
が大きくなるため、スペース効率が非常に悪かった。従
来例2及び従来例3は制動(回生)抵抗そのものに流通
する故障電流の時間計測を基本としており、本発明の目
的とは異なった概念の手段である。そこで本発明の目的
とするところは、制御電源内に存在する例えば+15V
等の低電圧と制動トランジスタ電圧を比較する方式とす
るため、先の時定数回路が非常に低電力で動作可能とな
り、周囲との絶縁が必要な部分も少なく、実装面積の低
減もできトータルコストの削減にも寄与する制動トラン
ジスタ故障検出回路を提供することである。
[従来例1]では制動トランジスタTr1がONの時に制
動抵抗R1 の両端に印加される電圧は、インバータのD
C母線電圧であるため非常に高く、また、の放電回路は
低電圧で動作するため、高電圧を分圧し、かつ時定数回
路を駆動するための分圧抵抗R7 に大きな電力容量の抵
抗値が必要であった。また、この時定数回路は制動トラ
ンジスタTr1の動作とともにDC母線電圧と同じ大きな
電位変動を発生するため、周囲回路との十分な絶縁距離
の確保が必要であり、低コスト化、小形化のネックとな
っていた。これらの従来技術における制動トランジスタ
または制動抵抗の両端電圧を監視するすいるための非常
に大きなパルス電圧が印加される回路となっており、こ
のパルス電圧が連続する電圧になったことを検出して、
制動トランジスタの故障とするために、高い電圧で動作
する時定数回路が必要となり、適用する抵抗の電力容量
が大きくなるため、スペース効率が非常に悪かった。従
来例2及び従来例3は制動(回生)抵抗そのものに流通
する故障電流の時間計測を基本としており、本発明の目
的とは異なった概念の手段である。そこで本発明の目的
とするところは、制御電源内に存在する例えば+15V
等の低電圧と制動トランジスタ電圧を比較する方式とす
るため、先の時定数回路が非常に低電力で動作可能とな
り、周囲との絶縁が必要な部分も少なく、実装面積の低
減もできトータルコストの削減にも寄与する制動トラン
ジスタ故障検出回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1の発明は、本発明の請求項1の発明
は、インバータの制動トランジスタの両端または他の半
導体スイッチを利用した制動回路のスイッチ両端の電圧
を監視し、その電圧が所定値より低い時に前記制動トラ
ンジスタが故障したと判定する制動トランジスタ故障検
出回路において、前記制動トランジスタの両端電圧が高
くなった時その高い電圧が故障検出回路に印加されるの
を阻止する高耐圧ダイオードと、この阻止する期間中に
前記故障検出回路では内部の別の低電圧電源の作用によ
りコンデンサを充電する第1の時定数回路と、前記制動
トランジスタの両端電圧が低くなった時前記高耐圧ダイ
オードを介して、電圧の低い前記制動トランジスタ側へ
流入して前記コンデンサの電荷を放電する第2の時定数
回路と、前記制動トランジスタのON時間がOFF時間
より所定の倍率以上に大きくなった時に、前記コンデン
サ電圧が所定の電圧より低くなるように前記第1の時定
数回路及び前記第2の時定数回路の定数を設定し、前記
コンデンサ電圧の変化により前記制動トランジスタが故
障したと判断する検出手段とを備えたことを特徴とする
制動トランジスタ故障検出回路である。
に本発明の請求項1の発明は、本発明の請求項1の発明
は、インバータの制動トランジスタの両端または他の半
導体スイッチを利用した制動回路のスイッチ両端の電圧
を監視し、その電圧が所定値より低い時に前記制動トラ
ンジスタが故障したと判定する制動トランジスタ故障検
出回路において、前記制動トランジスタの両端電圧が高
くなった時その高い電圧が故障検出回路に印加されるの
を阻止する高耐圧ダイオードと、この阻止する期間中に
前記故障検出回路では内部の別の低電圧電源の作用によ
りコンデンサを充電する第1の時定数回路と、前記制動
トランジスタの両端電圧が低くなった時前記高耐圧ダイ
オードを介して、電圧の低い前記制動トランジスタ側へ
流入して前記コンデンサの電荷を放電する第2の時定数
回路と、前記制動トランジスタのON時間がOFF時間
より所定の倍率以上に大きくなった時に、前記コンデン
サ電圧が所定の電圧より低くなるように前記第1の時定
数回路及び前記第2の時定数回路の定数を設定し、前記
コンデンサ電圧の変化により前記制動トランジスタが故
障したと判断する検出手段とを備えたことを特徴とする
制動トランジスタ故障検出回路である。
【0006】このようにして、本発明の請求項1の発明
によれば、制動トランジスタの電圧を監視するために、
インバータ内部の低電圧(例えば15V)電源を使用
し、その低電圧より高い時は高耐圧ダイオードにて電圧
を阻止し高電圧が検出回路に印加されることを防止し、
逆にその低電圧より低い時は先の高耐圧ダイオードの順
方向で動作する充放電回路でON時間とOFF時間の比
率を監視するので、小電力部品を適用して制動トランジ
スタの故障検出回路を構成できるため、低コスト、省ス
ペース(小型化)におおきく寄与するという特段の効果
を奏することが可能である。
によれば、制動トランジスタの電圧を監視するために、
インバータ内部の低電圧(例えば15V)電源を使用
し、その低電圧より高い時は高耐圧ダイオードにて電圧
を阻止し高電圧が検出回路に印加されることを防止し、
逆にその低電圧より低い時は先の高耐圧ダイオードの順
方向で動作する充放電回路でON時間とOFF時間の比
率を監視するので、小電力部品を適用して制動トランジ
スタの故障検出回路を構成できるため、低コスト、省ス
ペース(小型化)におおきく寄与するという特段の効果
を奏することが可能である。
【0007】本発明の請求項2の発明は、請求項1に記
載の制動トランジスタ故障検出回路において、前記イン
バータの直流電源端子間に制動トランジスタに直列に接
続された制動抵抗の発熱量が一定値以上になると作動す
るサーマルリレートリップ接点を設け、このサーマルリ
レートリップ接点のON信号にて前記インバータの電源
を遮断する信号を送出することを特徴とする請求項1記
載の制動トランジスタ故障検出回路である。かくして本
発明の請求項2の発明によれば、本発明の請求項1の発
明による低電圧電源と高耐圧ダイオードの使用で、制動
トランジスタの故障検出を省電力、非絶縁回路にて検出
するとともに、サーマルレレー等にて直接的に制動抵抗
の過大加熱を未然に防止でき、大容量抵抗器の保全に万
全を期することができるという顕著な効果が得られる。
載の制動トランジスタ故障検出回路において、前記イン
バータの直流電源端子間に制動トランジスタに直列に接
続された制動抵抗の発熱量が一定値以上になると作動す
るサーマルリレートリップ接点を設け、このサーマルリ
レートリップ接点のON信号にて前記インバータの電源
を遮断する信号を送出することを特徴とする請求項1記
載の制動トランジスタ故障検出回路である。かくして本
発明の請求項2の発明によれば、本発明の請求項1の発
明による低電圧電源と高耐圧ダイオードの使用で、制動
トランジスタの故障検出を省電力、非絶縁回路にて検出
するとともに、サーマルレレー等にて直接的に制動抵抗
の過大加熱を未然に防止でき、大容量抵抗器の保全に万
全を期することができるという顕著な効果が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を示して説明する。図面において同一符号は、同一もし
くは相当部材を表す。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の実施の形態にお
ける回路の構成を示すブロック図である。図2は、本発
明の実施の形態における時間経過に伴う低電圧充放電回
路電圧と検出出力電圧の動作波形図である。本発明も制
動トランジスタTr1と制動抵抗R1 の直列回路がインバ
ータ直流母線P〜N間に接続され、制動回路を構成され
ている。また、抵抗R2,コンデンサC1 で充電回路を形
成し、検出用トランジスタTr2は抵抗R3,R5 の分圧で
制御され、コンデンサC1 の電圧が所定値以上の時はO
FF、それに満たない時はONになるように、抵抗R3,
R5 の抵抗値を選定する。また、本発明ではコンデンサ
C1 の充放電回路電圧としては、インバータ等に既に存
在する低電圧電源(図1は15Vの例を示す)を適用す
る。制動トランジスタTr1がOFF(インバータ正常運
転中で制御モードでない)の時、制動トランジスタTr1
のコレクタには制動抵抗R1 を通して、インバータ直流
母線電圧がそのまま印加されるが、高圧ダイオードD1
によりブロックするので、充放電回路にはインバータ直
流母線電圧が印加されない。そして、制動トランジスタ
Tr1がON(インバータ制動中)の時には、制動トラン
ジスタTr1のコレクタが約1V(Tr1の順方向電圧降下
分)となり、高圧ダイオードD1 が順方向に導通し、抵
抗R2 を経由してコンデンサC1 の電荷が放電される。
正常動作では、回生制動開始時点t21にて回生制動指令
がベース駆動回路Drに入り、このベース駆動回路Dr
からパルス幅tの矩形波電圧が制動トランジスタTr1の
ベースへ与えられる。このとき、制動トランジスタTr1
のONの時間tはそのOFFの時間に比較し、同等以下
に制御されるため、この充電時定数を先の放電時定数よ
り早く設定しておくことで、コンデンサC1 の電圧を一
定値以上に保つことが可能である。このため、抵抗R3,
R5 の分圧を適当に設定することで、検出用トランジス
タTr2をOFF(検出出力S1 をロー)に保持できる。
一方、制動トランジスタTr1がON状態を異常に長く保
持した場合は、コンデンサC1 の放電が十分になされる
ため、検出用トランジスタTr2がONし、検出出力S1
がハイレベルとなり[故障検出時点t22]、制動トラン
ジスタTr1の異常を検知[故障検出時点t23]すること
ができる。
を示して説明する。図面において同一符号は、同一もし
くは相当部材を表す。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の実施の形態にお
ける回路の構成を示すブロック図である。図2は、本発
明の実施の形態における時間経過に伴う低電圧充放電回
路電圧と検出出力電圧の動作波形図である。本発明も制
動トランジスタTr1と制動抵抗R1 の直列回路がインバ
ータ直流母線P〜N間に接続され、制動回路を構成され
ている。また、抵抗R2,コンデンサC1 で充電回路を形
成し、検出用トランジスタTr2は抵抗R3,R5 の分圧で
制御され、コンデンサC1 の電圧が所定値以上の時はO
FF、それに満たない時はONになるように、抵抗R3,
R5 の抵抗値を選定する。また、本発明ではコンデンサ
C1 の充放電回路電圧としては、インバータ等に既に存
在する低電圧電源(図1は15Vの例を示す)を適用す
る。制動トランジスタTr1がOFF(インバータ正常運
転中で制御モードでない)の時、制動トランジスタTr1
のコレクタには制動抵抗R1 を通して、インバータ直流
母線電圧がそのまま印加されるが、高圧ダイオードD1
によりブロックするので、充放電回路にはインバータ直
流母線電圧が印加されない。そして、制動トランジスタ
Tr1がON(インバータ制動中)の時には、制動トラン
ジスタTr1のコレクタが約1V(Tr1の順方向電圧降下
分)となり、高圧ダイオードD1 が順方向に導通し、抵
抗R2 を経由してコンデンサC1 の電荷が放電される。
正常動作では、回生制動開始時点t21にて回生制動指令
がベース駆動回路Drに入り、このベース駆動回路Dr
からパルス幅tの矩形波電圧が制動トランジスタTr1の
ベースへ与えられる。このとき、制動トランジスタTr1
のONの時間tはそのOFFの時間に比較し、同等以下
に制御されるため、この充電時定数を先の放電時定数よ
り早く設定しておくことで、コンデンサC1 の電圧を一
定値以上に保つことが可能である。このため、抵抗R3,
R5 の分圧を適当に設定することで、検出用トランジス
タTr2をOFF(検出出力S1 をロー)に保持できる。
一方、制動トランジスタTr1がON状態を異常に長く保
持した場合は、コンデンサC1 の放電が十分になされる
ため、検出用トランジスタTr2がONし、検出出力S1
がハイレベルとなり[故障検出時点t22]、制動トラン
ジスタTr1の異常を検知[故障検出時点t23]すること
ができる。
【0009】(第2の実施の形態)さらに本発明は、図
1において示すように制動トランジスタTr1の故障検出
回路において、インバータの直流電源端子P,N間に制
動トランジスタTr1に直列に接続された制動抵抗R1 の
発熱量が一定値以上になると作動するサーマルリレート
リップ接点Th1を設け、このサーマルリレートリップ接
点Th1のON信号にて作動するサーマルリレーTh2を設
置している。そしてサーマルリレーTh2の出力であるイ
ンバータの電源を遮断する電源遮断信号ESを送出する
ことから、制動抵抗R1 の加熱保護を行うように構成し
ている。すなわち、低電圧電源と高耐圧ダイオードを使
用することで、制動トランジスタの故障検出を省電力、
非絶縁回路にて検出するとともに、サーマルリレー等に
て直接的に制動抵抗の過大加熱を未然に防止でき、大容
量抵抗器の保全に万全を期することができる。例えば、
先の制動トランジスタTr1の故障検出信号である検出信
号S1 を用いて外部にアラームを表示し、サーマルリレ
ーTh2の出力のインバータ電源遮断信号ESを送出し、
制動抵抗R1 も確実に防護可能である。または、検出信
号S1 にて故障表示と電源遮断を同時に行うことも可能
なことは言うまでもない。
1において示すように制動トランジスタTr1の故障検出
回路において、インバータの直流電源端子P,N間に制
動トランジスタTr1に直列に接続された制動抵抗R1 の
発熱量が一定値以上になると作動するサーマルリレート
リップ接点Th1を設け、このサーマルリレートリップ接
点Th1のON信号にて作動するサーマルリレーTh2を設
置している。そしてサーマルリレーTh2の出力であるイ
ンバータの電源を遮断する電源遮断信号ESを送出する
ことから、制動抵抗R1 の加熱保護を行うように構成し
ている。すなわち、低電圧電源と高耐圧ダイオードを使
用することで、制動トランジスタの故障検出を省電力、
非絶縁回路にて検出するとともに、サーマルリレー等に
て直接的に制動抵抗の過大加熱を未然に防止でき、大容
量抵抗器の保全に万全を期することができる。例えば、
先の制動トランジスタTr1の故障検出信号である検出信
号S1 を用いて外部にアラームを表示し、サーマルリレ
ーTh2の出力のインバータ電源遮断信号ESを送出し、
制動抵抗R1 も確実に防護可能である。または、検出信
号S1 にて故障表示と電源遮断を同時に行うことも可能
なことは言うまでもない。
【0010】
【発明の効果】本発明は、インバータに既に具備されて
いる低電圧電源と高耐圧ダイオードを使用し、制動トラ
ンジスタ並びに制動抵抗の故障検出を省電力、非絶縁回
路にて検出できるため、制動回路ひいては汎用インバー
タ制御回路の省スペース、低コスト化に寄与するという
特段の効果を奏する。
いる低電圧電源と高耐圧ダイオードを使用し、制動トラ
ンジスタ並びに制動抵抗の故障検出を省電力、非絶縁回
路にて検出できるため、制動回路ひいては汎用インバー
タ制御回路の省スペース、低コスト化に寄与するという
特段の効果を奏する。
【図1】本発明の実施の形態1及び実施の形態2におけ
る回路構成を示すブロック図
る回路構成を示すブロック図
【図2】本発明の本発明の実施の形態1及び実施の形態
2における時間経過に伴う低電圧充放電回路電圧と検出
出力電圧の動作波形図
2における時間経過に伴う低電圧充放電回路電圧と検出
出力電圧の動作波形図
【図3】従来例の回路構成を示すブロック図
【図4】従来例の時間経過に伴う低電圧充放電回路電圧
と検出出力電圧の動作波形図
と検出出力電圧の動作波形図
Tr1 制動トランジスタ Tr2 検出用トランジスタ R1 制動抵抗 R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 抵抗 C1 コンデンサ D1 高圧ダイオード ZD1 ツェナーダイオード S1,S2 検出出力 PH1 検出器(ホトトランジスタ・非絶縁回路を構成
する) P,N インバータ直流母線(P:正電圧側,N:負電
圧側) Th1 サーマルリレートリップ接点 Th2 サーマルリレー ES 電源遮断信号
する) P,N インバータ直流母線(P:正電圧側,N:負電
圧側) Th1 サーマルリレートリップ接点 Th2 サーマルリレー ES 電源遮断信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 康弘 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 Fターム(参考) 5H007 AA05 AA17 BB01 CA01 CC01 DB01 DC05 FA01 FA12
Claims (2)
- 【請求項1】 インバータの制動トランジスタの両端ま
たは他の半導体スイッチを利用した制動回路のスイッチ
両端の電圧を監視し、その電圧が所定値より低い時に前
記制動トランジスタが故障したと判定する制動トランジ
スタ故障検出回路において、 前記制動トランジスタの両端電圧が高くなった時その高
い電圧が故障検出回路に印加されるのを阻止する高耐圧
ダイオードと、 この阻止する期間中に前記故障検出回路では内部の別の
低電圧電源の作用によりコンデンサを充電する第1の時
定数回路と、 前記制動トランジスタの両端電圧が低くなった時前記高
耐圧ダイオードを介して、電圧の低い前記制動トランジ
スタ側へ流入して前記コンデンサの電荷を放電する第2
の時定数回路と、 前記制動トランジスタのON時間がOFF時間より所定
の倍率以上に大きくなった時に、前記コンデンサ電圧が
所定の電圧より低くなるように前記第1の時定数回路及
び前記第2の時定数回路の定数を設定し、前記コンデン
サ電圧の変化により前記制動トランジスタが故障したと
判断する検出手段とを備えたことを特徴とする制動トラ
ンジスタ故障検出回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載の制動トランジスタ故障
検出回路において、前記インバータの直流電源端子間に
制動トランジスタに直列に接続された制動抵抗の発熱量
が一定値以上になると作動するサーマルリレートリップ
接点を設け、このサーマルリレートリップ接点のON信
号にて前記インバータの電源を遮断する信号を送出する
ことを特徴とする請求項1記載の制動トランジスタ故障
検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11171728A JP2001008460A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 制動トランジスタ故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11171728A JP2001008460A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 制動トランジスタ故障検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001008460A true JP2001008460A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15928586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11171728A Pending JP2001008460A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 制動トランジスタ故障検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001008460A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011149668A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
CN109444722A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-03-08 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种放电电路故障检测装置及其检测故障的方法 |
CN109905019A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-18 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种具有保护功能的放电电路及其控制方法 |
-
1999
- 1999-06-17 JP JP11171728A patent/JP2001008460A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011149668A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
CN109444722A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-03-08 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种放电电路故障检测装置及其检测故障的方法 |
CN109905019A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-18 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种具有保护功能的放电电路及其控制方法 |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070925 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071129 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080318 |