JP2006166506A - Controller of power converter and power converter - Google Patents

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Junichi Nakano
淳一 中野
Haruki Yoshikawa
春樹 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller of a power converter for preventing a malfunction of a switching element due to noise generated from the controller. <P>SOLUTION: A voltage of an ON voltage or more is prevented from being applied to a transmitting optical module 12 by connecting a voltage dividing resistor R2 to the transmitting optical module 12 in parallel even if a noise voltage is output from a control circuit 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電力変換装置の制御装置および電力変換装置に関し、特に電力変換装置のスイッチング素子を駆動するゲート駆動回路に光ファイバを介して制御信号を出力する電力変換装置の制御装置、およびこの電力変換装置に関する。   The present invention relates to a control device for a power conversion device and a power conversion device, and more particularly to a control device for a power conversion device that outputs a control signal via an optical fiber to a gate drive circuit that drives a switching element of the power conversion device, and the power conversion Relates to the device.

従来から、スイッチング素子を用いて可変電圧・可変周波数の交流電力を得ることにより誘導電動機などの電動機を可変速駆動する電力変換装置が知られている。このような電力変換装置はいくつかのスイッチング素子と、それを駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路とを備えている。電力変換装置の制御回路と駆動回路はノイズを防止するために両回路は絶縁されていることがある。その絶縁方法として光ファイバで両回路をつなぐことによって実現するものがあった（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a power conversion device that drives an electric motor such as an induction motor at a variable speed by obtaining AC power having a variable voltage and a variable frequency using a switching element. Such a power conversion device includes several switching elements, a drive circuit that drives the switching elements, and a control circuit that controls the drive circuit. The control circuit and the drive circuit of the power converter may be insulated from each other to prevent noise. As an insulation method, there is one realized by connecting both circuits with an optical fiber (for example, see Patent Document 1).

図４は、従来の電力変換装置の構成例を示す図である。
この電力変換装置は、スイッチング素子３１を制御するための制御信号を出力する制御装置１０と、制御装置１０から光ファイバ４０を介して制御信号を受けて、スイッチング素子３１を駆動するためのゲート電圧を出力する駆動装置２０を備えている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional power converter.
This power converter includes a control device 10 that outputs a control signal for controlling the switching element 31 and a gate voltage for driving the switching element 31 by receiving the control signal from the control device 10 through the optical fiber 40. Is provided.

制御装置１０は、制御電圧を出力する制御回路１１と、制御回路１１に直列接続された電流制限抵抗Ｒ１と、電流制限抵抗Ｒ１を介して印加された制御電圧を光信号に変換して制御信号として光ファイバ４０へ出力する送信側光モジュール１２を備えている。また、駆動装置２０は、光ファイバ４０を通じて制御信号を受け、電気信号に変換する受信側光モジュール２２と、変換された電気信号を受け、スイッチング素子３１を駆動するゲート駆動回路２１とを備えている。   The control device 10 converts a control circuit 11 for outputting a control voltage, a current limiting resistor R1 connected in series to the control circuit 11, and a control voltage applied via the current limiting resistor R1 into an optical signal to control the signal. The transmission side optical module 12 that outputs to the optical fiber 40 is provided. The driving device 20 includes a receiving-side optical module 22 that receives a control signal through the optical fiber 40 and converts it into an electrical signal, and a gate drive circuit 21 that receives the converted electrical signal and drives the switching element 31. Yes.

このように、制御装置１０と駆動装置２０とを光ファイバ４０により絶縁することによって、制御回路１１が出力する制御電圧のみをゲート駆動回路２１に制御信号として発信し、制御回路１１におけるノイズ電圧が直接ゲート駆動回路２１に伝わることを防止している。   Thus, by isolating the control device 10 and the drive device 20 with the optical fiber 40, only the control voltage output from the control circuit 11 is transmitted to the gate drive circuit 21 as a control signal, and the noise voltage in the control circuit 11 is reduced. Direct transmission to the gate drive circuit 21 is prevented.

図５は、従来の電力変換装置におけるスイッチング時の電圧、電流波形の例を示す図である。
図５に示した各波形は上から、制御回路１１からの制御電圧、送信側光モジュール１２に流れる電流量、スイッチング素子３１のゲート電圧、スイッチング素子３１のスイッチ状態をそれぞれ示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of voltage and current waveforms during switching in a conventional power converter.
Each waveform shown in FIG. 5 indicates the control voltage from the control circuit 11, the amount of current flowing through the transmission side optical module 12, the gate voltage of the switching element 31, and the switch state of the switching element 31 from the top.

これらの波形を見ると、制御回路１１から出力される制御電圧が０Ｖから１５Ｖに上がると同時に送信側光モジュール１２に対応する電流が流れる。この送信側光モジュール１２に流れた電流量が送信側光モジュール１２の発光に必要な電流量に達していた場合、光ファイバ４０を介して制御信号がゲート駆動回路２１に伝わる。   Looking at these waveforms, the control voltage output from the control circuit 11 increases from 0V to 15V, and at the same time, a current corresponding to the transmission side optical module 12 flows. When the amount of current flowing through the transmission side optical module 12 has reached the amount of current necessary for light emission of the transmission side optical module 12, a control signal is transmitted to the gate drive circuit 21 via the optical fiber 40.

そうすると制御信号を受信したゲート駆動回路２１はゲート電圧を出力する。そのとき、ゲート電圧がスイッチング素子３１のスレッショルドレベルを超えるとスイッチング素子３１がＯＮとなる。   Then, the gate drive circuit 21 that has received the control signal outputs a gate voltage. At that time, when the gate voltage exceeds the threshold level of the switching element 31, the switching element 31 is turned ON.

また、制御電圧が１５Ｖから０Ｖに下がると送信側光モジュールの電流は流れなくなり、それとともにゲート電圧が下がりはじめる。そのとき、ゲート電圧がスイッチング素子３１のスレッショルドレベルを下回るとスイッチング素子３１がＯＦＦとなる。
特開平９−１０７０６９号公報（段落番号〔０００２〕〜〔０００５〕、図３） Further, when the control voltage is lowered from 15V to 0V, the current of the transmission side optical module does not flow, and the gate voltage starts to decrease at the same time. At that time, when the gate voltage falls below the threshold level of the switching element 31, the switching element 31 is turned OFF.
JP-A-9-107069 (paragraph numbers [0002] to [0005], FIG. 3)

しかし、制御回路１１からノイズ電圧が出力された場合、制御装置１０と駆動装置２０とを光ファイバ４０で接続していても、ノイズ電圧が送信側光モジュール１２のＯＮ電圧を超えたときには送信側光モジュール１２がＯＮになり、光ファイバ４０を通じて制御信号としてゲート駆動回路２１に伝わってしまうという問題点があった。   However, when a noise voltage is output from the control circuit 11, even if the control device 10 and the drive device 20 are connected by the optical fiber 40, when the noise voltage exceeds the ON voltage of the transmission side optical module 12, the transmission side There is a problem that the optical module 12 is turned on and transmitted to the gate drive circuit 21 as a control signal through the optical fiber 40.

図６は、従来の電力変換装置におけるノイズ電圧が印加された場合の電圧、電流波形の例を示す図である。
図６に示した波形は上から、制御回路１１からのノイズ電圧、送信側光モジュール１２に流れる電流量、スイッチング素子３１のゲート電圧、スイッチング素子３１のスイッチ状態をそれぞれ示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of voltage and current waveforms when a noise voltage is applied in a conventional power converter.
The waveforms shown in FIG. 6 indicate the noise voltage from the control circuit 11, the amount of current flowing through the transmission side optical module 12, the gate voltage of the switching element 31, and the switch state of the switching element 31 from the top.

これらの波形を見ると、ノイズ電圧が発生した場合、それにともなって送信側光モジュール１２に対応する電流が流れる。その送信側光モジュール１２に流れた電流が発光に必要な電流量に達した場合、光ファイバ４０を介して制御信号がゲート駆動回路２１に伝わる。そうすると制御信号を受信したゲート駆動回路２１はゲート電圧を出力する。そのとき、ゲート電圧がスイッチング素子３１のスレッショルドレベルを超えると誤ってスイッチング素子３１がＯＮとなってしまう。   Looking at these waveforms, when a noise voltage is generated, a current corresponding to the transmission-side optical module 12 flows. When the current flowing through the transmission side optical module 12 reaches the amount of current necessary for light emission, a control signal is transmitted to the gate drive circuit 21 via the optical fiber 40. Then, the gate drive circuit 21 that has received the control signal outputs a gate voltage. At that time, when the gate voltage exceeds the threshold level of the switching element 31, the switching element 31 is erroneously turned ON.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、制御装置で発生したノイズによるスイッチング素子の誤作動を防止した電力変換装置の制御装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the control apparatus of the power converter device which prevented the malfunctioning of the switching element by the noise which generate | occur | produced in the control apparatus.

また、本発明の他の目的は、制御装置で発生したノイズによるスイッチング素子の誤動作を防止した電力変換装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a power conversion device that prevents malfunction of a switching element due to noise generated in a control device.

本発明では上記問題を解決するために、電力変換装置のスイッチング素子を駆動するゲート駆動回路に光ファイバを介して制御信号を出力する電力変換装置の制御装置において、制御電圧を出力する制御回路と、前記制御電圧を直列接続された電流制限抵抗を介して受け、光信号に変換して前記光ファイバへ出力する光変換回路と、前記光変換回路と並列に接続された分圧抵抗とを有することを特徴とする電力変換装置の制御装置が提供される。   In the present invention, in order to solve the above problem, a control circuit for outputting a control voltage in a control device for a power conversion device that outputs a control signal via an optical fiber to a gate drive circuit that drives a switching element of the power conversion device; An optical conversion circuit that receives the control voltage via a current-limiting resistor connected in series, converts the control voltage into an optical signal, and outputs the optical signal to the optical fiber; and a voltage dividing resistor connected in parallel with the optical conversion circuit The control apparatus of the power converter device characterized by the above is provided.

このような電力変換装置の制御装置では、制御回路からノイズ電圧が出力された場合においても、光変換回路と並列に分圧抵抗を接続することにより、光変換回路に印加される電圧が低下しＯＮ電圧以上の電圧がかからないようになる。このため、ゲート駆動回路に対して光ファイバを通じて制御信号が出力されず、スイッチング素子が誤って動作しなくなる。   In such a control device for a power conversion device, even when a noise voltage is output from the control circuit, the voltage applied to the light conversion circuit is reduced by connecting a voltage dividing resistor in parallel with the light conversion circuit. A voltage higher than the ON voltage is not applied. For this reason, a control signal is not output to the gate drive circuit through the optical fiber, and the switching element does not operate erroneously.

また、本発明では、スイッチング素子を用いた電力変換装置において、制御電圧を出力する制御回路と、前記制御電圧を直列接続された電流制限抵抗を介して受け、光信号に変換して光ファイバへ出力する光変換回路と、前記光変換回路と並列に接続された分圧抵抗とを備えた制御装置と、前記光ファイバを通じて受信した制御信号に応じて前記スイッチング素子を駆動するゲート駆動装置とを有することを特徴とする電力変換装置が提供される。   Further, according to the present invention, in a power conversion device using a switching element, a control circuit that outputs a control voltage and the control voltage are received via a series-connected current limiting resistor, converted into an optical signal, and converted to an optical fiber. A control device comprising an output optical conversion circuit, a voltage dividing resistor connected in parallel with the optical conversion circuit, and a gate drive device for driving the switching element in response to a control signal received through the optical fiber. A power conversion device is provided.

このような電力変換装置では、制御回路からノイズ電圧が出力された場合においても、光変換回路と並列に分圧抵抗を接続してあることにより、光変換回路に印加される電圧が低下しＯＮ電圧以上の電圧がかからないようになる。このため、ゲート駆動回路に対して光ファイバを通じて制御信号が出力されず、スイッチング素子が誤って動作しなくなる。   In such a power conversion device, even when a noise voltage is output from the control circuit, a voltage dividing resistor is connected in parallel with the light conversion circuit, so that the voltage applied to the light conversion circuit is reduced and turned on. No more voltage is applied. For this reason, a control signal is not output to the gate drive circuit through the optical fiber, and the switching element does not operate erroneously.

本発明の電力変換装置の制御装置によれば、ノイズ電圧により光変換回路がＯＮしなくなるので、光ファイバを通じて誤った制御信号がゲート駆動回路に入力されなくなり、スイッチング素子のスイッチ動作の誤動作を防止することができ、安定的な電力変換動作が実現できる。   According to the control device of the power conversion device of the present invention, since the light conversion circuit is not turned on by the noise voltage, an erroneous control signal is not input to the gate drive circuit through the optical fiber, thereby preventing a malfunction of the switching operation of the switching element. And a stable power conversion operation can be realized.

また、本発明の電力変換装置によれば、ノイズ電圧により光変換回路がＯＮしなくなるので、光ファイバを通じて誤った制御信号がゲート駆動回路に入力されなくなり、スイッチング素子のスイッチ動作の誤動作を防止することができ、安定的な電力変換動作が実現できる。   Further, according to the power conversion device of the present invention, the optical conversion circuit is not turned ON by the noise voltage, so that an erroneous control signal is not input to the gate drive circuit through the optical fiber, and the switching operation of the switching element is prevented from malfunctioning. And a stable power conversion operation can be realized.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、電力変換装置の例として、鉄道車両用のモータ駆動用のインバータ装置、スイッチング素子の例として、鉄道車両用のモータ駆動用のＩＧＢＴモジュールを想定する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, an inverter device for driving a motor for a railway vehicle is assumed as an example of a power converter, and an IGBT module for driving a motor for a rail vehicle is assumed as an example of a switching element.

図１は、実施の形態に係るインバータ装置の構成例を示す図である。
図１に示すように、このインバータ装置は、ＩＧＢＴモジュール３０を制御するための制御信号を出力する制御装置１０と、制御装置１０から光ファイバ４０を介して制御信号を受けて、ＩＧＢＴモジュール３０を駆動するためのゲート電圧を出力する駆動装置２０を備えている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an inverter device according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the inverter device outputs a control signal for controlling the IGBT module 30, and receives the control signal from the control device 10 through the optical fiber 40, and thereby converts the IGBT module 30. A driving device 20 that outputs a gate voltage for driving is provided.

制御装置１０は、制御電圧を出力する制御回路１１と、制御回路１１に直列接続された電流制限抵抗Ｒ１と、電流制限抵抗Ｒ１を介して印加された制御電圧を光信号に変換して光ファイバ４０へ出力する送信側光モジュール１２と、送信側光モジュール１２と並列に接続された分圧抵抗Ｒ２とを備えている。また、駆動装置２０は、光ファイバ４０を通じて制御信号を受け、電気信号に変換する受信側光モジュール２２と、変換された電気信号を受けてＩＧＢＴモジュール３０を駆動するゲート駆動回路２１とを備えている。なお、ここではＩＧＢＴモジュール３０を１つのスイッチング素子で簡素化して示している。   The control device 10 includes a control circuit 11 that outputs a control voltage, a current limiting resistor R1 that is connected in series to the control circuit 11, and a control voltage that is applied via the current limiting resistor R1 to an optical signal. 40 includes a transmission side optical module 12 that outputs to 40 and a voltage dividing resistor R2 connected in parallel with the transmission side optical module 12. The driving device 20 includes a receiving-side optical module 22 that receives a control signal through the optical fiber 40 and converts it into an electrical signal, and a gate drive circuit 21 that receives the converted electrical signal and drives the IGBT module 30. Yes. Here, the IGBT module 30 is simplified and shown with one switching element.

制御回路１１が出力した電圧は電流制限抵抗Ｒ１を介して、並列に接続されている送信側光モジュール１２と分圧抵抗Ｒ２とに印加し、制御回路１１が出力した電流は電流制限抵抗Ｒ１を通り送信側光モジュール１２と分圧抵抗Ｒ２へと分流する。また、送信側光モジュール１２にはＯＮ電圧が設定されており、設定された以上の電圧が印加すると送信側光モジュールは印加した電圧を光信号に変換して制御信号として光ファイバ４０を介して駆動装置２０へ出力する。例えば、送信側光モジュール１２のＯＮ電圧を１．５Ｖとする。駆動装置２０の受信側光モジュール２２は光ファイバを通じて送られてきた光信号を電気信号に変換し、ゲート駆動回路２１は変換した電気信号に合わせてＩＧＢＴモジュール３０にゲート電圧を印加する。ＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベル以上の電圧が印加したときにＩＧＢＴモジュール３０は作動する。   The voltage output from the control circuit 11 is applied to the transmission side optical module 12 and the voltage dividing resistor R2 connected in parallel via the current limiting resistor R1, and the current output from the control circuit 11 is applied to the current limiting resistor R1. The current is split to the transmission side optical module 12 and the voltage dividing resistor R2. Further, an ON voltage is set in the transmission side optical module 12, and when a voltage higher than the set voltage is applied, the transmission side optical module converts the applied voltage into an optical signal and transmits it as a control signal via the optical fiber 40. Output to the drive unit 20. For example, the ON voltage of the transmission side optical module 12 is set to 1.5V. The receiving side optical module 22 of the driving device 20 converts an optical signal sent through the optical fiber into an electric signal, and the gate driving circuit 21 applies a gate voltage to the IGBT module 30 in accordance with the converted electric signal. The IGBT module 30 operates when a voltage equal to or higher than the threshold level of the IGBT module 30 is applied.

ところで、制御電圧を１５Ｖとしたとき、ノイズ電圧が６Ｖに達することがある。このようなノイズ電圧が制御回路１１から出力された場合、制御装置１０と駆動装置２０が光ファイバ４０によって接続されていることによってノイズ電圧が直接的にはゲート駆動回路２１に入力されず、スイッチの誤作動を生じる可能性は軽減されている。しかし、送信側光モジュール１２のＯＮ電圧以上のノイズ電圧が印加した場合には、送信側光モジュール１２は誤作動を起こし、光ファイバ４０を通じてゲート駆動回路２１へ制御信号を伝えてしまうことがあった。   By the way, when the control voltage is 15V, the noise voltage may reach 6V. When such a noise voltage is output from the control circuit 11, the noise voltage is not directly input to the gate drive circuit 21 because the control device 10 and the drive device 20 are connected by the optical fiber 40, and the switch The possibility of malfunctioning is reduced. However, when a noise voltage higher than the ON voltage of the transmission side optical module 12 is applied, the transmission side optical module 12 may malfunction and transmit a control signal to the gate drive circuit 21 through the optical fiber 40. It was.

そこで、分圧抵抗Ｒ２を送信側光モジュール１２に並列に接続することにより、送信側光モジュール１２にかかるノイズ電圧が送信側光モジュール１２のＯＮ電圧以上にならないようにすることによって、たとえ制御回路１１からノイズ電圧が出力されても分圧抵抗Ｒ２により送信側光モジュール１２にはＯＮ電圧以上の電圧はかからず、光ファイバ４０を通じて誤った制御信号を送信することがなくなり、ＩＧＢＴモジュール３０の誤作動を防止し、安定的な電力変換動作を実現することができる。   Therefore, by connecting the voltage dividing resistor R2 to the transmission side optical module 12 in parallel so that the noise voltage applied to the transmission side optical module 12 does not become equal to or higher than the ON voltage of the transmission side optical module 12, even a control circuit is provided. Even if a noise voltage is output from 11, a voltage equal to or higher than the ON voltage is not applied to the transmission side optical module 12 by the voltage dividing resistor R2, and an erroneous control signal is not transmitted through the optical fiber 40. A malfunction can be prevented and a stable power conversion operation can be realized.

図１の回路において電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１、分圧抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２とし、制御回路１１のノイズによる最大出力電圧をＶ１、送信側光モジュール１２のＯＮ電圧をＶ２としたとき、ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）をＶ２／Ｖ１以下とすることによって、ノイズ電圧が発生してもゲート電圧はＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベルを超えることはなく、ＩＧＢＴモジュール３０の誤動作を防止し、安定的な電力変換動作を実現できる。   In the circuit of FIG. 1, the resistance value of the current limiting resistor R1 is r1, the resistance value of the voltage dividing resistor R2 is r2, the maximum output voltage due to noise of the control circuit 11 is V1, and the ON voltage of the transmission side optical module 12 is V2. When r2 / (r1 + r2) is set to V2 / V1 or less, the gate voltage does not exceed the threshold level of the IGBT module 30 even if a noise voltage is generated, and the IGBT module 30 is prevented from malfunctioning and stable. Power conversion operation can be realized.

図２は、図４に示す従来の回路にノイズ電圧を印加した場合のゲート電圧を示す図であり、図３は、図１に示す回路にノイズ電圧を印加した場合のゲート電圧を示す図である。
従来の回路を示す図４の回路にノイズ電圧を印加した場合には、送信側光モジュール１２にかかる電圧が送信側光モジュール１２のＯＮ電圧を超えてしまい、送信側光モジュール１２が誤作動を起こし、駆動装置２０側へ制御信号を伝えてしまい、かつその制御信号によって制御されるゲート駆動回路２１がＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベルより高いゲート電圧を出力するとＩＧＢＴモジュール３０は誤ったスイッチング動作を行う。 2 is a diagram showing a gate voltage when a noise voltage is applied to the conventional circuit shown in FIG. 4, and FIG. 3 is a diagram showing a gate voltage when a noise voltage is applied to the circuit shown in FIG. is there.
When a noise voltage is applied to the circuit of FIG. 4 showing the conventional circuit, the voltage applied to the transmission side optical module 12 exceeds the ON voltage of the transmission side optical module 12, and the transmission side optical module 12 malfunctions. If the control signal is transmitted to the drive device 20 side and the gate drive circuit 21 controlled by the control signal outputs a gate voltage higher than the threshold level of the IGBT module 30, the IGBT module 30 performs an incorrect switching operation. .

図２に示すとおり、図４に示した電力変換装置の制御装置にノイズ電圧を印加した際にはゲート電圧はＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベルを超えており、これはＩＧＢＴモジュール３０が誤作動をしているということを示している。   As shown in FIG. 2, when a noise voltage is applied to the control device of the power conversion device shown in FIG. 4, the gate voltage exceeds the threshold level of the IGBT module 30, which causes the IGBT module 30 to malfunction. It shows that it is.

一方、図３に示すとおり、図１に示した電力変換装置の制御装置にノイズ電圧を印加した際にはゲート電圧はＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベルを超えることはなく、これはＩＧＢＴモジュール３０の誤動作を防止し、安定的な電力変換動作を実現できているといえる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, when a noise voltage is applied to the control device of the power converter shown in FIG. 1, the gate voltage does not exceed the threshold level of the IGBT module 30, which is a malfunction of the IGBT module 30. It can be said that stable power conversion operation is realized.

また、分圧抵抗Ｒ２を接続した後において、制御電圧を上昇させなくても分圧抵抗Ｒ２に流れ込む電流量を差し引いた送信側光モジュール１２に流れる電流量が、送信側光モジュール１２の発光量を維持できる程度に流れるように電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１を設定する。それによってノイズ電圧が発生してもゲート電圧はＩＧＢＴモジュール３０のスレッショルドレベルを超えることはないと同時に、送信側光モジュール１２に流れる電流量を少なくしすぎることがなく、ＩＧＢＴモジュール３０の誤動作や動作不良を防止し、安定的な電力変換動作を実現できる。   Further, after the voltage dividing resistor R2 is connected, the amount of current flowing through the transmission side optical module 12 minus the amount of current flowing into the voltage dividing resistor R2 without increasing the control voltage is the light emission amount of the transmission side optical module 12. The resistance value r1 of the current limiting resistor R1 is set so as to flow to such an extent that can be maintained. As a result, even if a noise voltage is generated, the gate voltage does not exceed the threshold level of the IGBT module 30, and at the same time, the amount of current flowing through the transmission side optical module 12 is not reduced too much. Defects can be prevented and a stable power conversion operation can be realized.

なお、上記の実施の形態では、電力変換装置の例としてインバータ装置を示したが、これに限らず電源装置などにも本発明を適用できる。また、スイッチング素子の例としてＩＧＢＴモジュールを示したが、これに限らずＧＴＯ（Gate Turn Off thyristor）や、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などを用いてもよい。   In the above embodiment, the inverter device is shown as an example of the power conversion device. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a power supply device. Moreover, although the IGBT module is shown as an example of the switching element, the present invention is not limited to this, and a GTO (Gate Turn Off Thyristor), a MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), or the like may be used.

実施の形態に係るインバータ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the inverter apparatus which concerns on embodiment. 図４に示す従来の回路にノイズ電圧を印加した場合のゲート電圧を示す図である。It is a figure which shows the gate voltage at the time of applying a noise voltage to the conventional circuit shown in FIG. 図１に示す回路にノイズ電圧を印加した場合のゲート電圧を示す図である。It is a figure which shows the gate voltage at the time of applying a noise voltage to the circuit shown in FIG. 従来の電力変換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional power converter device. 従来の電力変換装置におけるスイッチング時の電圧、電流波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the voltage at the time of switching in the conventional power converter device, and a current waveform. 従来の電力変換装置におけるノイズ電圧が印加された場合の電圧、電流波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the voltage when the noise voltage in the conventional power converter device is applied, and a current waveform.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 制御装置
１１ 制御回路
１２ 送信側光モジュール
２０ 駆動装置
２１ ゲート駆動回路
２２ 受信側光モジュール
３０ ＩＧＢＴモジュール
３１ スイッチング素子
４０ 光ファイバ
Ｒ１ 電流制限抵抗
Ｒ２ 分圧抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control apparatus 11 Control circuit 12 Transmission side optical module 20 Drive apparatus 21 Gate drive circuit 22 Reception side optical module 30 IGBT module 31 Switching element 40 Optical fiber R1 Current limiting resistance R2 Voltage dividing resistance

Claims (4)

電力変換装置のスイッチング素子を駆動するゲート駆動回路に光ファイバを介して制御信号を出力する電力変換装置の制御装置において、
制御電圧を出力する制御回路と、
前記制御電圧を直列接続された電流制限抵抗を介して受け、光信号に変換して前記光ファイバへ出力する光変換回路と、
前記光変換回路と並列に接続された分圧抵抗と、
を有することを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In a control device for a power conversion device that outputs a control signal via an optical fiber to a gate drive circuit that drives a switching element of the power conversion device,
A control circuit for outputting a control voltage;
An optical conversion circuit that receives the control voltage via a current limiting resistor connected in series, converts the control voltage into an optical signal, and outputs the optical signal to the optical fiber;
A voltage dividing resistor connected in parallel with the optical conversion circuit;
The control apparatus of the power converter device characterized by having. 前記電流制限抵抗の抵抗値をｒ１、前記分圧抵抗の抵抗値をｒ２とし、前記制御回路のノイズによる最大出力電圧をＶ１、前記光変換回路のＯＮ電圧をＶ２としたとき、
ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）をＶ２／Ｖ１以下としたことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置の制御装置。 When the resistance value of the current limiting resistor is r1, the resistance value of the voltage dividing resistor is r2, the maximum output voltage due to noise of the control circuit is V1, and the ON voltage of the light conversion circuit is V2.
2. The control apparatus for a power converter according to claim 1, wherein r2 / (r1 + r2) is set to V2 / V1 or less. 前記制御回路による前記制御電圧を上昇させることなく、前記光変換回路に流れる電流量が、前記光ファイバを介した前記制御信号の送受信に必要な発光量を維持できる程度に流れるように前記電流制限抵抗の抵抗値ｒ１を設定したことを特徴とする請求項２記載の電力変換装置の制御装置。   The current limiting is performed such that the amount of current flowing through the optical conversion circuit flows to a level that can maintain the amount of light emission necessary for transmission / reception of the control signal via the optical fiber without increasing the control voltage by the control circuit. 3. The control device for a power converter according to claim 2, wherein a resistance value r1 of the resistor is set. スイッチング素子を用いた電力変換装置において、
制御電圧を出力する制御回路と、
前記制御電圧を直列接続された電流制限抵抗を介して受け、光信号に変換して光ファイバへ出力する光変換回路と、
前記光変換回路と並列に接続された分圧抵抗と、
を備えた制御装置と、
前記光ファイバを通じて受信した制御信号に応じて前記スイッチング素子を駆動するゲート駆動装置と、
を有することを特徴とする電力変換装置。
In a power converter using a switching element,
A control circuit for outputting a control voltage;
An optical conversion circuit that receives the control voltage through a current limiting resistor connected in series, converts the control voltage into an optical signal, and outputs the optical signal to an optical fiber;
A voltage dividing resistor connected in parallel with the optical conversion circuit;
A control device comprising:
A gate driving device for driving the switching element according to a control signal received through the optical fiber;
The power converter characterized by having.
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