JP7273629B2 - 電力変換装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
近年、複数の半導体スイッチング素子が直列接続された直列回路により各アームを構成した高電圧の電力変換装置の使用が増えている。
特許第４９０１０８３号公報
直列接続されたスイッチング素子の一部の故障により短絡電流が発生した場合、直列接続されたそれぞれのスイッチング素子が独立して短絡電流を検出し電流遮断を行うと、先に遮断したスイッチング素子が全電圧を背負うことになり、雪崩式に素子破壊を招く可能性がある。
発明が解決しようとする課題は、直列接続されたスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に、一部のスイッチング素子が全電圧を背負わないように短絡電流を遮断することができる電力変換装置を提供することにある。
実施形態による電力変換装置は、各アーム内にて直列接続される複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ対応して設けられる複数のゲート回路と、前記複数のゲート回路との通信が可能な遮断信号生成回路と、を具備し、前記複数のゲート回路の各々は、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を前記遮断信号生成回路に送るように構成され、かつ、前記遮断信号生成回路から送られる遮断信号を受けたときに前記対応するスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断するように構成され、前記遮断信号生成回路は、前記複数のゲート回路から出力され得るそれぞれの短絡信号を受信可能に構成され、前記複数のゲート回路のいずれかのゲート回路からの短絡信号を受信した場合に前記複数のゲート回路のそれぞれに対して同時に遮断信号を送り、前記遮断信号生成回路は、前記複数のゲート回路のうちの１つの代表ゲート回路の基板に配置されており、前記遮断信号生成回路から、前記代表ゲート回路以外の複数のゲート回路を順次経由して、前記遮断信号生成回路に至る通信線をさらに備え、前記遮断信号生成回路と、前記代表ゲート回路以外の複数のゲート回路のそれぞれとは、前記通信線を通じて短絡信号もしくは遮断信号を伝送する。
本発明によれば、直列接続されたスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に、一部のスイッチング素子が全電圧を背負わないように短絡電流を遮断することができる。
第１の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図。 図１の構成の変形例を示す図。 短絡保護の動作の一例を示すタイムチャート。 第２の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図。 第３の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図。 第４の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図。 第５の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図。
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
最初に、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図である。
本実施形態に係る電力変換装置は、電力を直流から交流に変換する機器であり、アーム内にて直列接続される複数の半導体スイッチング素子１～４（以下、「スイッチング素子１～４」と称す）を備えるほか、これらスイッチング素子１～４にそれぞれ対応して設けられる複数のゲート回路１１～１４と、これらゲート回路１１～１４との通信が可能な１つの短絡信号集約・遮断信号生成回路４１（以下、「遮断信号生成回路４１」と称す）を搭載した短絡保護回路２０とを備える。
なお、図１では、スイッチング素子の数およびゲート回路の数がそれぞれ４つである場合を例示しているが、この例に限定されるものではない。例えばこの例よりもっと多い数のスイッチング素子およびゲート回路が設けられてもよい。
スイッチング素子１～４の各々は、例えば高耐圧のＩＥＧＴ（Injection Enhanced Gate Transistor）から成るものとする。但し、この例に限定されるものではない。
ゲート回路１１～１４は、それぞれ、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して、短絡電流が検出されたことを示す短絡電流検出信号（以下、「短絡信号」）を遮断信号生成回路４１に送るように構成され、かつ、遮断信号生成回路４１から短絡電流の遮断を指示する短絡電流遮断指令信号（以下、「遮断信号」）を受けたときに上記対応するスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断する処理を行うように構成されている。
遮断信号生成回路４１は、ゲート回路１１～１４から出力されるそれぞれの短絡信号の集約およびゲート回路１１～１４への遮断信号の一斉出力を行う回路である。より具体的には、遮断信号生成回路４１は、ゲート回路１１～１４から出力され得るそれぞれの短絡信号を受信可能に構成され、ゲート回路１１～１４のいずれかのゲート回路からの短絡信号を受信した場合にゲート回路１１～１４のそれぞれに対して同時に遮断信号を送るように構成されている。
ゲート回路１１は、電圧検出回路３１、短絡検出回路３２、およびゲート信号発生回路３３を含む。なお、図１では、ゲート回路１２～１４の詳細な構成の図示は省略されているが、ゲート回路１２～１４の各々も、ゲート回路１１が備えている電圧検出回路３１、短絡検出回路３２、およびゲート信号発生回路３３と同じものを含む。
電圧検出回路３１は、対応するスイッチング素子のコレクタ－エミッタ間電圧（Ｖｃｅ）を検出し、Ｖｃｅの検出結果を示す電圧情報を出力する。
短絡検出回路３２は、電圧検出回路３１から出力される電圧情報（Ｖｃｅの情報）に基づき、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を遮断信号生成回路４１に向けて出力する。素子故障による短絡発生時には、大電流が流れることで素子の特性により当該素子がオン状態にもかかわらずその素子の両端電圧が上昇するため、その電圧を監視することで短絡電流を検出することができる。
ゲート信号発生回路３３は、上記対応するスイッチング素子のゲートを制御するためのゲート信号を発生し、遮断信号生成回路４１から送られる遮断信号を受けたときには上記対応するスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断するための信号操作を行う。
ゲート回路１１の短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｔ１を通って遮断信号生成回路４１に入力される。ゲート回路１２の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｔ２を通って遮断信号生成回路４１に入力される。ゲート回路１３の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｔ３を通って遮断信号生成回路４１に入力される。ゲート回路１４の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｔ４を通って遮断信号生成回路４１に入力される。
遮断信号生成回路４１を搭載する短絡保護回路２０は、アーム毎に１つだけ設けられる。
遮断信号生成回路４１からゲート回路１１に対して出力される遮断信号は、通信線Ｓ１を通ってゲート回路１１のゲート信号発生回路３３に入力される。遮断信号生成回路４１からゲート回路１２に対して出力される遮断信号は、通信線Ｓ２を通ってゲート回路１２の図示しないゲート信号発生回路３３に入力される。遮断信号生成回路４１からゲート回路１３に対して出力される遮断信号は、通信線Ｓ３を通ってゲート回路１３の図示しないゲート信号発生回路３３に入力される。遮断信号生成回路４１からゲート回路１４に対して出力される遮断信号は、通信線Ｓ４を通ってゲート回路１４の図示しないゲート信号発生回路３３に入力される。
なお、本実施形態では、各スイッチング素子を流れる短絡電流を検出するために、当該スイッチング素子のコレクタ－エミッタ間電圧（Ｖｃｅ）の情報を用いる場合を例示するが、この例に限定されるものではない。短絡電流の検出は、上述したＶｃｅ以外の情報（例えば、対応するスイッチング素子のゲート電流（Ｉｇ）を積分して得られるゲート電荷（Ｑｑ）の情報、ゲート－エミッタ間電圧（Ｖｇｅ）の情報、もしくは個々のスイッチング素子が構成する１本のアームを流れるアーム電流の情報など）を用いて実現することも可能である。
図１の構成において、スイッチング素子１～４が構成しているアームに短絡電流が流れた場合を考える。この場合、スイッチング素子１～４にそれぞれ対応するゲート回路１１～１４では、個々の電圧検出回路３１がそれぞれ対応するスイッチング素子を流れる短絡電流を検出するが、それぞれが同時に短絡電流を検出するとは限らない。例えば、スイッチング素子１を流れる短絡電流が一番先に検出され、その後にスイッチング素子２，３，４のそれぞれを流れる短絡電流が順次検出されるなど、個々の電圧検出回路３１がそれぞれ異なるタイミングで短絡電流を検出することがある。そのような場合、例えば、ゲート回路１１の電圧検出回路３１から出力される短絡信号が最初に遮断信号生成回路４１に入力され、その後、ゲート回路１２，１３，１４のそれぞれの電圧検出回路３１から出力される短絡信号が順次、遮断信号生成回路４１に入力される場合が有り得る。
遮断信号生成回路４１は、ゲート回路１１～１４から出力される短絡電流のそれぞれを異なるタイミングで受けた場合であっても、ゲート回路１１～１４のそれぞれに対して遮断信号を異なるタイミングで送出することなく、同じタイミングで一斉に送出する。
これにより、ゲート回路１１～１４のそれぞれのゲート信号発生回路３３は、同じタイミングで遮断信号を入力し、同じタイミングで対応するスイッチング素子の電流遮断を行うべくゲート信号を低下させる。その場合、各ゲート信号発生回路３３は、対応するスイッチング素子を、急にゲートオンの状態からゲートオフの状態にするのではなく、徐々にゲートオンの状態からゲートオフの状態へと移行するようにゲート信号を所定の速度で低下させる。スイッチング素子１～４の各々が同時にゲートオフの状態となり、電流が遮断されると、Ｖｃｅは正常電圧レベルになる。
図１のように電力変換装置を構成することにより、直列接続されたスイッチング素子１～４に短絡電流が流れた場合に、一部のスイッチング素子が全電圧を背負わないように短絡電流を遮断することができる。
ここで、図２に、図１の構成の変形例を示す。図２の構成は、図１の構成においてゲート回路１１～１４がそれぞれ過電圧防止回路３４をさらに備えたものとなっている。但し、この過電圧防止回路３４は必須の要素ではなく、必要に応じて備えられるものである。
ゲート回路１１～１４にそれぞれ備えられる過電圧防止回路３４は、対応するスイッチング素子を流れる短絡電流を遮断した場合に当該スイッチング素子のＶｃｅが上昇することを抑制する機能を有する。より具体的には、過電圧防止回路３４は、対応するスイッチング素子を流れる短絡電流の遮断中、当該スイッチング素子のＶｃｅが予め定められた閾値（過電圧防止動作閾値）を超えた場合に、当該スイッチング素子のＶｃｅをより一層遅い速度で低下させることを指示する電圧調整指令（ソフト遮断指令）をゲート信号発生回路３３に送る機能を有する。この電圧調整指令がゲート信号発生回路３３に入力された場合、一定期間の間、ゲート信号発生回路３３は、降下中のゲート信号のレベルの低下をより一層遅くさせる。これにより、サージ電圧による電圧上昇を抑制しつつ、対応するスイッチング素子をゲートオフの状態へと移行させることができる。
図２のように電力変換装置を構成することにより、あるスイッチング素子が過電圧になり得る状況においても、その電圧の上昇を抑制することができる。
ここで、図３のタイムチャートを参照して、本実施形態に係る電力変換装置による短絡保護の動作の一例を説明する。本例では、図２の構成を例にその動作を説明する。また、ここでは、ゲート回路１１～１４のうちの１つのゲート回路（例えばゲート回路１１）と遮断信号生成回路４１との関係に着目しながら説明する。
本例では、短絡電流の検出のためにアーム電流の情報（電流情報）は用いないが、動作を理解しやすいものとするため、電流情報についても併せて説明する。
例えばゲート回路１１において、ゲート信号発生回路３３は、スイッチング素子１のゲートに対して「ゲート電圧（Ｖｇｅ）＝０」とするゲート信号を与えており、スイッチング素子１はゲートオフの状態にあるものとする。このとき、アームに電流は流れておらず、電流情報は「アーム電流＝０」の状態を示している。また、電圧検出回路３１から出力される電圧情報は、「Ｖｃｅ＝一定値（オフ時正常電圧レベル）」を示している。また、短絡信号および遮断信号はオフの状態にあり、電圧調整指令もオフの状態にある。
ゲート回路１１のゲート信号発生回路３３のゲート信号が、対応するスイッチング素子１を例えば時刻ｔ１でゲートオンの状態にすると、電圧情報に示されるＶｃｅが所定のレベルまで低下する。このとき、符号Ｐ１のように、電流情報に示されるアーム電流は上昇を開始する。電圧情報に示されるＶｃｅは暫くの間、所定レベルを維持した状態が続く。電流情報に示されるアーム電流はやがて飽和状態に達する。
電圧情報に示されるＶｃｅが、例えば時刻ｔ２で予め定められた閾値（短絡検出閾値）を超えると、スイッチング素子１において短絡電流が発生したと見なされ、短絡検出回路３２から短絡信号が遮断信号生成回路４１に送られる。このゲート回路１１と同様な動作が、ゲート回路１２～１４においても遅れて生じるものとする。
時刻ｔ２で短絡電流が検出された後、符号Ｐ２のように、例えば時刻ｔ３でゲート回路１１からの短絡信号が最初に遮断信号生成回路４１に入力されると同時に、遮断信号生成回路４１からゲート回路１１～１４のそれぞれに対して一斉に遮断信号が送られる。これらの遮断信号は、ゲート回路１１～１４のそれぞれのゲート信号発生回路３３に入力される。
時刻ｔ３で遮断信号がゲート回路１１～１４のそれぞれのゲート信号発生回路３３に入力されると、符号Ｐ３のように、対応するスイッチング素子のゲート信号が各ゲート信号発生回路３３によって所定の速度で低下させられ、対応するスイッチング素子が徐々にゲートオンの状態からゲートオフの状態へ向けて移行する。
ここで、例えば電圧情報に示されるＶｃｅが上昇し始めると同時に、電流情報に示されるアーム電流が下降する場合を考える。
例えば時刻ｔ４で電圧情報に示されるＶｃｅが予め定めた閾値（過電圧防止動作閾値）を超えた場合、そのことが過電圧防止回路３４により検出される。その場合、符号Ｐ４のように、例えば時刻ｔ５で過電圧防止回路３４から対応するスイッチング素子のＶｃｅをより一層遅い速度で低下させることを指示する電圧調整指令（ソフト遮断指令）がゲート信号発生回路３３に送られる。
この電圧調整指令がゲート信号発生回路３３に入力されると、同時に、符号Ｐ５のように、降下中のゲート信号のレベルの低下が一定期間の間、ゲート信号発生回路３３の操作によってより一層遅くなる。これに伴い、電流情報に示されるアーム電流の下降も一層遅くなる。
これにより、サージ電圧による電圧上昇が抑制されながら、対応するスイッチング素子がゲートオフの状態へとゆっくりと移行する。
時刻ｔ５から一定期間が経過すると、例えば時刻ｔ６で電圧調整指令の送出が止められ、符号Ｐ６のように、対応するスイッチング素子のゲート信号がゲート信号発生回路３３によって再び元の所定の速度で低下させられ、対応するスイッチング素子が徐々にゲートオンの状態からゲートオフの状態へ向けて移行する。
やがて、スイッチング素子１～４の各々が同時にゲートオフの状態となり、電流が遮断されると、電圧情報に示されるＶｃｅは正常電圧レベルになる。
第１の実施形態によれば、図１の構成を採用することにより、直列接続されたスイッチング素子１～４に短絡電流が流れた場合に、一部のスイッチング素子が全電圧を背負わないように短絡電流を遮断することができる。また、図２の構成を採用することにより、あるスイッチング素子が過電圧になり得る状況においても、その電圧の上昇を抑制することができる。
また、本実施形態では、各スイッチング素子を流れる短絡電流を検出するために、電圧検出回路３１により検出されるＶｃｅの情報を用いる構成であるため、このＶｃｅの情報をそのまま図２のように過電圧防止回路３４に入力して過電圧防止のために活用することができ、簡易な構成で過電圧防止を実現することができる。
（第２の実施形態）
次に、図４を参照して、第２の実施形態について説明する。前述の説明で用いた図１乃至図３も適宜参照する。以下では、第１の実施形態における図２の構成と重複する部分の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図４は、第２の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図である。
前述した第１の実施形態における図２の構成では、遮断信号生成回路４１が、ゲート回路１１～１４から独立した１つの短絡保護回路２０に搭載される場合を例示したが、この第２の実施形態では、遮断信号生成回路４１は、ゲート回路１１～１４のうちの１つのゲート回路に搭載される。ここでは例えば前述した図２のゲート回路１１に遮断信号生成回路４１搭載されるものとし、そのゲート回路を代表ゲート回路１１’と称す。代表ゲート回路１１’の基板をマスター基板と位置付け、このマスター基板に回路群３１～３３および、遮断信号生成回路４１が搭載される。
そのほかの構成や動作は、第１の実施形態の場合と同様である。
第２の実施形態によれば、短絡保護回路２０が不要となるため、短絡保護回路２０を載せるための基板の設置も不要となり、回路の設置面積の増大や製造コストの増大を抑えることができる。
（第３の実施形態）
次に、図５を参照して、第３の実施形態について説明する。前述の説明で用いた図１乃至図４も適宜参照する。以下では、第２の実施形態における図４の構成と重複する部分の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図５は、第３の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図である。
この第３の実施形態が前述した第２の実施形態における図４の構成と異なる点は、遮断信号生成回路４１と、ゲート回路１２～１４とを接続する通信線の構成にある。
第３の実施形態では、遮断信号生成回路４１から、代表ゲート回路１１’以外のゲート回路１２～１４を順次経由して、遮断信号生成回路４１に至る、ループ状のデイジーチェーン（daisy chain）を形成する通信線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が敷設される。
ゲート回路１２の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を通って遮断信号生成回路４１に入力される。ゲート回路１３の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｃ３，Ｃ４を通って遮断信号生成回路４１に入力される。ゲート回路１４の図示しない短絡検出回路３２から出力される短絡信号は、通信線Ｃ４を通って遮断信号生成回路４１に入力される。
遮断信号生成回路４１からゲート回路１２～１４に対して出力される遮断信号は、通信線Ｃ１を通ってゲート回路１２の図示しないゲート信号発生回路３３に入力され、次いで、通信線Ｃ２を通ってゲート回路１３の図示しないゲート信号発生回路３３に入力され、次いで、通信線Ｃ３を通ってゲート回路１４の図示しないゲート信号発生回路３３に入力される。
もし、上記構成においてゲート回路１２～１４への遮断信号の到達時刻に一定以上の時間差が生じる場合は、ゲート回路１２～１４内の図示しないゲート信号発生回路３３の応答速度を調整するなどして、各スイッチング素子において同時に短絡信号の遮断が行われるようにすることが望ましい。
そのほかの構成や動作は、第２の実施形態の場合と同様である。
第３の実施形態によれば、通信線を減らすことができ、通信線の敷設するための面積やコストを低減することもできる。
（第４の実施形態）
次に、図６を参照して、第４の実施形態について説明する。前述の説明で用いた図１乃至図５も適宜参照する。以下では、第１の実施形態における図２の構成と重複する部分の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図６は、第４の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図である。
この第４の実施形態が前述した第１の実施形態における図２の構成と異なる点は、遮断信号生成回路４１とゲート回路１１～１４とを接続する通信線Ｔ１～Ｔ４，Ｓ１～Ｓ４のそれぞれに、無線通信路５０が設けられている点にある。
遮断信号生成回路４１とゲート回路１１～１４とのそれぞれとは、無線通信路５０を通じて短絡信号もしくは遮断信号を伝送する。
そのほかの構成や動作は、第１の実施形態の場合と同様である。
第４の実施形態によれば、無線通信路５０により通信の接続状態／非接続状態の切り替えが可能となるため、製造・組立時やメンテナンス時の作業性が向上する。例えば、電力変換装置を現場に設置する前に、遮断信号生成回路４１を工場等で製造して試験を行い、現場へ運搬して電力変換装置に組み込んだりすることが可能となる。また、メンテナンスなどの際にも遮断信号生成回路４１を含む短絡保護回路２０を電力変換装置から取り外して単体試験等を行ったりすることが可能になる。
（第５の実施形態）
次に、図７を参照して、第５の実施形態について説明する。前述の説明で用いた図１乃至図６も適宜参照する。以下では、第１の実施形態における図２の構成と重複する部分の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図７は、第５の実施形態に係る電力変換装置の一部の構成を示す図である。
この第５の実施形態が前述した第１の実施形態における図２の構成と異なる点は、電力変換装置が、アーム毎に、スイッチング素子１～４を直列接続する複数の線のいずれかに設けられる（例えばスイッチング素子１とスイッチング素子２とを接続する線に設けられる）１つもしくは複数の電流検出器３５をさらに備え、短絡検出回路３２が、短絡電流の検出のために電圧検出回路３１による電圧の検出結果を示す「電圧情報」を使用するのではなく、電流検出器３５による電流の検出結果である「電流情報」を使用する点にある。
すなわち、ゲート回路１１～１４のそれぞれに備えられる短絡検出回路３２は、電流検出器３５による電流の検出結果である「電流情報」に基づき、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を遮断信号生成回路４１に向けて出力する。例えば、電流情報に示される電流値が予め定められた閾値（短絡検出閾値）を超えると、対応するスイッチング素子において短絡電流が発生したと見なされ、短絡検出回路３２から短絡信号が遮断信号生成回路４１に送られる。
そのほかの構成や動作は、第１の実施形態の場合と同様である。
第５の実施形態によれば、電流検出器３５によって各スイッチング素子を流れる電流を直接的に検出できることから、短絡電流を高精度により素早く検出することができる。
（その他）
前述した第５の実施形態では、第１の実施形態における図２の構成に対し、電流検出器３５を設けるとともに短絡電流の検出のために短絡検出回路３２が「電圧情報」に代えて「電流情報」を使用するように構成する場合を例示した。そのほか、第２の実施形態における図４の構成や、第３の実施形態における図５の構成、第４の実施形態における図６の構成に対しても、電流検出器３５を設けるとともに短絡電流の検出のために短絡検出回路３２が「電圧情報」に代えて「電流情報」を使用するように構成しても良い。
以上詳述したように、各実施形態によれば、直列接続されたスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に、一部のスイッチング素子が全電圧を背負わないように短絡電流を遮断することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１～４…スイッチング素子、１１～１４…ゲート回路、１１’…ゲート回路（マスター基板）、２０…短絡保護回路、３１…電圧検出回路、３２…短絡検出回路、３３…ゲート信号発生回路、３４…過電圧防止回路、３５…電流検出器、４１…短絡信号集約・遮断信号生成回路、５０…無線通信路。

Claims (4)

  1. 各アーム内にて直列接続される複数のスイッチング素子と、
    前記複数のスイッチング素子にそれぞれ対応して設けられる複数のゲート回路と、
    前記複数のゲート回路との通信が可能な遮断信号生成回路と、
    を具備し、
    前記複数のゲート回路の各々は、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を前記遮断信号生成回路に送るように構成され、かつ、前記遮断信号生成回路から送られる遮断信号を受けたときに前記対応するスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断するように構成され、
    前記遮断信号生成回路は、前記複数のゲート回路から出力され得るそれぞれの短絡信号を受信可能に構成され、前記複数のゲート回路のいずれかのゲート回路からの短絡信号を受信した場合に前記複数のゲート回路のそれぞれに対して同時に遮断信号を送り、
    前記遮断信号生成回路は、前記複数のゲート回路のうちの１つの代表ゲート回路の基板に配置されており、
    前記遮断信号生成回路から、前記代表ゲート回路以外の複数のゲート回路を順次経由して、前記遮断信号生成回路に至る通信線をさらに備え、
    前記遮断信号生成回路と、前記代表ゲート回路以外の複数のゲート回路のそれぞれとは、前記通信線を通じて短絡信号もしくは遮断信号を伝送する、
    電力変換装置。
  2. 請求項１に記載の電力変換装置において、
    前記複数のゲート回路の各々は、対応するスイッチング素子を流れる短絡電流を遮断した場合において当該スイッチング素子のコレクタ－エミッタ間電圧が上昇することを抑制する過電圧防止回路をさらに備える、電力変換装置。
  3. 請求項１又は２に記載の電力変換装置において、
    前記複数のゲート回路の各々は、
    対応するスイッチング素子のコレクタ－エミッタ間電圧を検出する電圧検出回路と、
    前記電圧検出回路の検出結果に基づき、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を前記遮断信号生成回路に送る短絡検出回路と、を備えている、電力変換装置。
  4. 請求項１又は２に記載の電力変換装置において、
    前記複数のスイッチング素子を直列接続する複数の線のいずれかに設けられる少なくとも１つの電流検出器をさらに備え、
    前記複数のゲート回路の各々は、
    前記電流検出器の検出結果に基づき、対応するスイッチング素子に短絡電流が流れた場合に当該短絡電流を検出して短絡信号を前記遮断信号生成回路に送る短絡検出回路を備えている、電力変換装置。
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