JPH07250482A - Igbt short-circuit protection circuit - Google Patents
Igbt short-circuit protection circuitInfo
- Publication number
- JPH07250482A JPH07250482A JP6039506A JP3950694A JPH07250482A JP H07250482 A JPH07250482 A JP H07250482A JP 6039506 A JP6039506 A JP 6039506A JP 3950694 A JP3950694 A JP 3950694A JP H07250482 A JPH07250482 A JP H07250482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- threshold value
- main
- short
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＩＧＢＴ素子の短絡を保
護するＩＧＢＴ短絡保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an IGBT short circuit protection circuit for protecting a short circuit of an IGBT element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＩＧＢＴ素子はゲート電圧を絞ることに
より短絡電流を減じることができるため、近年、ＩＧＢ
Ｔ素子のゲート電圧を絞ることによる短絡保護方式を適
用したインバータが実用化されるようになってきた。2. Description of the Related Art In IGBT devices, short-circuit current can be reduced by narrowing the gate voltage.
Inverters to which a short-circuit protection system is applied by reducing the gate voltage of the T element have been put into practical use.
【０００３】図４は従来のＶCE検出型ゲート絞り回路を
インバータに適用した回路である。同図において、１は
３相交流電源、２はダイオードを３相ブリッジ接続して
構成されるダイオード整流器、３はダイオード整流器２
の出力である主回路直流母線に接続された平滑コンデン
サ、４はフライホイールダイオード４Ｕ1 〜４Ｗ2 を内
臓したＩＧＢＴモジュールにより構成されるインバー
タ、５は負荷となるモータである。FIG. 4 shows a circuit in which a conventional VCE detection type gate diaphragm circuit is applied to an inverter. In the figure, 1 is a 3-phase AC power supply, 2 is a diode rectifier configured by connecting diodes in a 3-phase bridge, and 3 is a diode rectifier 2
Is a smoothing capacitor connected to the main circuit DC bus which is the output of the inverter, 4 is an inverter constituted by an IGBT module incorporating flywheel diodes 4U1 to 4W2, and 5 is a load motor.
【０００４】６はＩＧＢＴモジュールのゲート端子に接
続されたゲート抵抗、７はインバータ制御部より出力さ
れるゲート信号７ｂに応じてＩＧＢＴモジュール４Ｗ2
のゲートに±１５Ｖ程度の電圧を印加して、オン／オフ
させるゲート回路、７ａはゲート回路出力である。この
ゲート回路７は、ゲート絞り信号１１ａを受けるとゲー
ト回路出力７ａを＋１５Ｖの状態から数ｖ程度に絞る。Reference numeral 6 is a gate resistor connected to the gate terminal of the IGBT module, and reference numeral 7 is an IGBT module 4W2 according to a gate signal 7b output from the inverter controller.
A gate circuit 7a is a gate circuit output for applying a voltage of about ± 15 V to the gate to turn it on / off. When the gate circuit 7 receives the gate diaphragm signal 11a, the gate circuit 7 narrows the gate circuit output 7a from about + 15V to about several volts.
【０００５】８ｂはＩＧＢＴモジュール４Ｗ2 のコレク
タ端子に接続されたコレクタ・エミッタ間電圧ＶCEの検
出信号である。検出信号８ｂは分圧回路８により分圧さ
れて、その出力８ａはコンパレータ９に入力される。ま
た、短絡を検出するしきい値１０ａがしきい値発生回路
１０より出力され、コンパレータ９に入力される。Reference numeral 8b is a detection signal of the collector-emitter voltage VCE connected to the collector terminal of the IGBT module 4W2. The detection signal 8b is divided by the voltage dividing circuit 8, and its output 8a is input to the comparator 9. Further, a threshold value 10 a for detecting a short circuit is output from the threshold value generation circuit 10 and input to the comparator 9.
【０００６】コンパレータ９はこの２つの信号８ａ，１
０ａを比べ、しきい値８ａが分圧回路出力１０ａを越え
た時、コンパレータ検出信号９ａをイネーブルにして保
持回路１１に出力する。The comparator 9 receives the two signals 8a, 1
Compared with 0a, when the threshold value 8a exceeds the voltage divider circuit output 10a, the comparator detection signal 9a is enabled and output to the holding circuit 11.
【０００７】保持回路１１はこのコンパレータ検出信号
９ａとゲート信号７ｂを入力してゲート信号７ｂがイネ
ーブルであり、ゲートがオンしてからマスク時間Δｔμ
SEC経過した後、コンパレータ検出信号がイネーブルで
あると、これを保持して短絡検出信号１１ａをイネーブ
ルにしてゲート回路及びインバータ制御部へ出力する。
なお、マスク時間Δｔについては図５で説明する。The holding circuit 11 inputs the comparator detection signal 9a and the gate signal 7b to enable the gate signal 7b, and the mask time Δtμ after the gate is turned on.
If the comparator detection signal is enabled after the SEC has elapsed, the comparator detection signal is held and enabled to output the short circuit detection signal 11a to the gate circuit and the inverter control unit.
The mask time Δt will be described with reference to FIG.
【０００８】しかし、これ以外の場合、つまりゲート信
号７ｂがディスイネーブルであり、ゲートがオフしてい
る状態、またはゲート信号７ｂがイネーブルであり、ゲ
ートがオンしていてもマスク時間を経過していない状態
においては、コンパレータ検出信号９ａに拘らず短絡検
出信号１１ａをイネーブルにしない。However, in other cases, that is, when the gate signal 7b is disabled and the gate is off, or when the gate signal 7b is enabled and the gate is on, the mask time has elapsed. In the absence state, the short circuit detection signal 11a is not enabled regardless of the comparator detection signal 9a.
【０００９】また、短絡検出信号１１ａはインバータ制
御部にも入力される。インバータ制御部では短絡検出信
号１１ａがイネーブルとなると、それからブロック時間
Ｔｂの間ゲート信号７ｂをイネーブル状態に保持し、ゲ
ートをオン状態に保持した後ゲート信号７ｂをディスイ
ネーブルにしてゲートをオフする。このブロック時間Ｔ
ｂは短絡が検出されゲートが絞られてから短絡電流がＩ
ＧＢＴモジュールの定格電流の２倍程度に減少するまで
の遅れ時間であり、２０μSEC 程度である。The short circuit detection signal 11a is also input to the inverter control section. When the short circuit detection signal 11a is enabled in the inverter control unit, the gate signal 7b is held in the enabled state for the block time Tb after that, the gate signal 7b is disabled after the gate signal 7b is held in the on state, and the gate is turned off. This block time T
In b, the short circuit current is I after the short circuit is detected and the gate is narrowed.
This is the delay time until the rated current of the GBT module is reduced to about twice, which is about 20 μSEC.
【００１０】なお、ここでは説明の便宜上、インバータ
４を構成するＷ相のＩＧＢＴモジュール４Ｗ2 のＶCE検
出型ゲート絞り回路のみについて説明するが、Ｗ相のＩ
ＧＢＴモジュール４Ｗ1 ，Ｕ相のＩＧＢＴモジュール４
Ｕ1 ，４Ｕ2 およびＶ相のＩＧＢＴモジュール４Ｖ1 ，
４Ｖ2 も同様な回路である。また、ＩＧＢＴのゲート回
路は公知であり、例えば、電子技術１９９１−８月号
（３０〜４１頁）に図示された回路であるので詳細な説
明は省略する。For convenience of explanation, only the VCE detection type gate diaphragm circuit of the W-phase IGBT module 4W2 forming the inverter 4 will be described here.
GBT module 4W1, U-phase IGBT module 4
U1, 4U2 and V-phase IGBT module 4V1,
4V2 is a similar circuit. Further, the gate circuit of the IGBT is publicly known and is, for example, the circuit illustrated in the electronic technology 1991-August issue (pages 30 to 41), and thus detailed description thereof will be omitted.
【００１１】次に、図５に正常時および短絡保護時の各
部の波形を示し、ゲート絞りによる短絡保護動作を説明
する。図５には正常時および短絡保護時のゲート回路出
力の電圧波形とＩＧＢＴモジュールのコレクタ・エミッ
タ間電圧ＶCEの波形とコレクタ電流ＩC の波形を示す。
正常時を実線で、短絡保護時を一点鎖線で示す。Next, FIG. 5 shows the waveforms of the respective parts under normal conditions and during short circuit protection, and the short circuit protection operation by the gate diaphragm will be described. FIG. 5 shows the voltage waveform of the gate circuit output, the waveform of the collector-emitter voltage VCE of the IGBT module, and the waveform of the collector current IC under normal conditions and during short-circuit protection.
A normal line is shown by a solid line, and a short circuit protection is shown by a chain line.
【００１２】以下に（ａ）正常時、（ｂ）短絡時、
（ｃ）短絡保護時、に分けて説明する。 （ａ）正常時 正常時はゲート回路出力が＋１５Ｖになって１μSEC 程
度経つと、ＩＧＢＴモジュールがオンしてＶCEが主回路
直流電圧ＶDCから下がり始め、ＩＧＢＴのコレクタ電流
ＩC が流れ始める。そして、ＶCEは数μSEC の後に数〜
数１０Ｖ程度に下がり、１C が数μSEC の後にインバー
タ４の出力電流値になる。 （ｂ）短絡時 短絡時はゲート出力回路が＋１５Ｖになって１μSEC 程
度経つと、ＩＧＢＴモジュールがオンして、ＶCEが主回
路直流電圧ＶDCから下がり始め、コレクタ電流ＩC が流
れ始めるのは正常時と同じであるが、コレクタ電流ＩC
は数μSEC の後にインバータ４の出力電流値を越え、場
合によってはＩＧＢＴモジュールの定格電流の１０倍程
度以上に達してしまう。ＶCEは一度下がるが、数μSEC
の後に上がり始めて主回路直流電圧ＶDCを越える。 （ｃ）短絡保護時 ゲート絞りによる短絡保護動作時は、ＶCEの上昇により
短絡を検出し、ゲート回路出力を＋１５Ｖから数Ｖ程度
に絞る。このため、コレクタ電流ＩC はゲートブロック
時間ＴｂμSEC 後までに、ＩＧＢＴモジュールの定格電
流の２倍程度に減じられる。そして、ゲートブロック時
間ＴｂμSEC 後に、インバータ制御部がゲート信号をデ
ィスイネーブルにしてゲート回路出力が−１５Ｖとな
り、短絡電流は遮断される。In the following, (a) normal operation, (b) short circuit,
(C) The case of short circuit protection will be described separately. (A) Normal condition When the gate circuit output becomes + 15V and about 1 μSEC has passed in a normal condition, the IGBT module turns on, VCE starts to drop from the main circuit DC voltage VDC, and the IGBT collector current IC starts to flow. And VCE is several μSEC and then several
It decreases to several tens of volts, and 1C becomes the output current value of the inverter 4 after several μSEC. (B) Short circuit At the time of short circuit, when the gate output circuit becomes + 15V and about 1μSEC has passed, the IGBT module turns on, VCE starts to drop from the main circuit DC voltage VDC, and collector current IC starts to flow normally. Same, but collector current IC
Will exceed the output current value of the inverter 4 after several μSEC, and in some cases will reach about 10 times the rated current of the IGBT module or more. VCE drops once, but a few μSEC
After that, the voltage starts to rise and exceeds the main circuit DC voltage VDC. (C) Short circuit protection During short circuit protection operation by the gate diaphragm, short circuit is detected by the rise of VCE and the gate circuit output is narrowed down from + 15V to several volts. Therefore, the collector current IC is reduced to about twice the rated current of the IGBT module by the gate block time TbμSEC. Then, after the gate block time Tb.mu.SEC, the inverter control unit disables the gate signal, the gate circuit output becomes -15V, and the short-circuit current is cut off.
【００１３】正常時も短絡時もゲート回路出力が＋１５
Ｖになってから数μSEC の間はＶCEが同じように下が
る。正常時と短絡時の差が出るまでの時間をマスク時間
と呼ぶ。保持回路１１はゲートがオンしてからこのマス
ク時間を経過した後をゲートがオンしていると認識して
コンパレータ出力を保持して短絡検出信号として出力す
る。The gate circuit output is +15 both in the normal condition and in the short circuit condition.
VCE goes down in the same way for a few μSEC after becoming V. The time until a difference between a normal state and a short circuit appears is called the mask time. The holding circuit 11 recognizes that the gate is on after the mask time has elapsed since the gate was turned on, and holds the comparator output and outputs it as a short circuit detection signal.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＶCE検出型ゲート絞り回路は、短絡時および正常時
のＶCE波形は主回路直流電圧ＶDCにより大きく変化する
にもかかわらず、短絡検出するしきい値は一定であるた
め、主回路直流電圧ＶDCが変化する場合は正しく短絡検
出できないという問題があった。By the way, the above-mentioned conventional VCE detection type gate diaphragm circuit detects a short circuit although the VCE waveform at the time of short circuit and at the time of normal circuit largely changes due to the main circuit DC voltage VDC. Since the threshold value is constant, there is a problem that a short circuit cannot be detected correctly when the main circuit DC voltage VDC changes.
【００１５】以下、この問題を図３を用いて説明する。
ここで、ゲートがオンしてからマスク時間後の通常オン
時のＶCEをＶCENORMAL（以下ＶCEN と略す）とし、短絡
時のＶCEをＶCESHORT （以下ＶCES と略す）とし、ＶCE
N ，ＶCES の主回路直流電圧ＶDCに対する変化を図３に
示す。This problem will be described below with reference to FIG.
Here, VCE at the time of normal on after the masking time after the gate is turned on is VCENORMAL (hereinafter abbreviated as VCEN), VCE at a short circuit is VCESHORT (hereinafter abbreviated as VCES), and VCE
Fig. 3 shows the changes of N and VCES with respect to the main circuit DC voltage VDC.
【００１６】図３により主回路直流電圧ＶDCが大きけれ
ばＶCEN 、ＶCES ともに大きくなり、また、従来のしき
い値１０ａとＶCES およびＶCEN の交点のＶDCの値をそ
れぞれ、ＶDCA ，ＶDCB とすると、主回路直流電圧が下
記の範囲では検出不能および誤検出が起こることが分か
る。すなわち、 ＶDC≦Ｖ DCA のとき ＶCEN ＜ＶCES ≦しきい値１０
ａ であるため短絡を検出できない。（検出不能） Ｖ DCA＜ＶDC＜Ｖ DCB のとき ＶCEN ＜しきい値１０
ａ＜ＶCES であるため正しく短絡を検出できる。（検出可能） ＶDC≧ＶDCB のとき しきい値１０ａ＜ＶCEN ＜ＶCE
S であるため正常時も短絡として検出する。（誤検出） 一般に、インバータの主回路直流電圧ＶDCは、３相交流
電源の線間電圧波高値に保たれるので、この値をＥとす
る。従って、ＶDCA ＜Ｅ＜ＶDCB となるようにしきい値
１０ａを設定すれば正しく短絡を検出できる。このた
め、電源電圧に応じて１０ａを設定することが必要であ
る。As shown in FIG. 3, when the DC voltage VDC of the main circuit is large, both VCEN and VCES are large. Further, when the values of VDC at the intersection of the conventional threshold value 10a and VCES and VCEN are VDCA and VDCB, respectively, the main circuit is shown. It can be seen that undetectable and erroneous detection occur when the DC voltage is in the following range. That is, when VDC ≦ V DCA, VCEN <VCES ≦ threshold value 10
Since it is a, a short circuit cannot be detected. (Undetectable) When VDCA <VDC <VDCB VCEN <Threshold 10
Since a <VCES, a short circuit can be correctly detected. (Detectable) When VDC ≧ VDCB Threshold value 10a <VCEN <VCE
Since it is S, it is detected as a short even in the normal state. (False detection) Generally, the main circuit DC voltage VDC of the inverter is maintained at the peak value of the line voltage of the three-phase AC power supply, so this value is set to E. Therefore, if the threshold value 10a is set so that VDCA <E <VDCB, a short circuit can be correctly detected. Therefore, it is necessary to set 10a according to the power supply voltage.
【００１７】また、モータからの回生電力により主回路
直流電圧が上昇し、Ｖ DCBを越えた場合、正常時も短絡
と誤検出してしまうという問題がある。さらに、電源の
停電などが起こったとき、主回路直流電圧が下がりＶDC
A を下回った場合、短絡を検出できないという問題もあ
る。Further, when the DC voltage of the main circuit rises due to the regenerative power from the motor and exceeds V DCB, there is a problem that a short circuit is erroneously detected even in a normal state. Furthermore, when a power failure occurs, the DC voltage of the main circuit drops, and VDC
If it falls below A, there is also the problem that short circuits cannot be detected.
【００１８】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、電源電圧によりしきい値を新
たに設定する必要がないようにしたＩＧＢＴ短絡保護回
路を提供することにある。他の目的は、主回路直流電流
電圧が大幅に変化した場合においても正しく短絡を検出
できるＶCE検出型ゲート絞り回路を備えたＩＧＢＴ短絡
保護回路を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an IGBT short circuit protection circuit in which it is not necessary to newly set a threshold value by a power supply voltage. . Another object of the present invention is to provide an IGBT short circuit protection circuit equipped with a VCE detection type gate diaphragm circuit capable of correctly detecting a short circuit even when the DC voltage of the main circuit largely changes.
【００１９】[0019]
【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は、インバータを構成するＩＧＢ
Ｔ素子のコレクタ・エミッタ間電圧ＶCEを検出して短絡
モードを検出するＩＧＢＴ短絡保護回路において、前記
ＩＧＢＴ素子の短絡を検出するコレクタ・エミッタ間電
圧ＶCEのしきい値を、前記インバータの主回路直流電圧
をフィードバックして当該主回路直流電圧により決定
し、このしきい値以上に前記ＩＧＢＴ素子のコレクタ・
エミッタ間電圧ＶCEが上昇したときにゲート電圧を低く
絞り当該ＩＧＢＴ素子の短絡保護することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention provides an IGB which constitutes an inverter.
In an IGBT short-circuit protection circuit that detects a collector-emitter voltage VCE of a T element to detect a short-circuit mode, a threshold value of a collector-emitter voltage VCE that detects a short circuit of the IGBT element is set as a main circuit direct current of the inverter. The voltage is fed back and determined by the DC voltage of the main circuit.
When the emitter-to-emitter voltage VCE rises, the gate voltage is reduced to protect the IGBT element from a short circuit.
【００２０】[0020]
【作用】本発明によると、新しいしきい値発生回路によ
り主回路直流電圧に応じた新しいしきい値を発生するこ
とにより、主回路直流電圧が変化しているときも正しく
短絡を検出することができる。また、新しいしきい値は
主回路直流電圧に関わりなく常に下記の関係を満足して
おり、正しく短絡検出ができる。 ＶCEN ＜新しいしきい値＜ＶCESAccording to the present invention, a new threshold value generation circuit generates a new threshold value according to the DC voltage of the main circuit, so that a short circuit can be correctly detected even when the DC voltage of the main circuit changes. it can. Moreover, the new threshold value always satisfies the following relationship regardless of the DC voltage of the main circuit, and the short circuit can be detected correctly. VCEN <new threshold <VCES
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例であるＩＧＢＴ短絡保護回
路である。本実施例が既に説明した図４の従来例と相違
する点は、主回路直流電圧を検出する電圧検出器１３設
けた点と従来のしきい値発生回路１０に代えて新しいし
きい値発生回路１２を設けた点である。そして、この主
回路直流電圧を検出する電圧検出器１３の出力である主
回路直流電圧検出信号１３ａを新しいしきい値発生回路
１２に入力し、その出力であるしきい値１２ａをコンパ
レータ９に入力している。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an IGBT short circuit protection circuit according to an embodiment of the present invention. The present embodiment differs from the conventional example of FIG. 4 which has already been described, in that a voltage detector 13 for detecting a main circuit DC voltage is provided and a threshold value generating circuit 10 is replaced with a new threshold value generating circuit. This is the point where 12 is provided. Then, the main circuit DC voltage detection signal 13a, which is the output of the voltage detector 13 that detects this main circuit DC voltage, is input to the new threshold value generation circuit 12, and the threshold value 12a that is the output is input to the comparator 9. is doing.
【００２２】しかして、この新しいしきい値発生回路１
２は、例えば、図２に示すように、抵抗１２ｂ，コンデ
ンサ１２ｃにより構成されるフィルタ回路と、抵抗１２
ｄ，１２ｅにより構成される分圧回路により構成されて
いる。Therefore, this new threshold value generation circuit 1
2 is a filter circuit composed of a resistor 12b and a capacitor 12c, and a resistor 12 as shown in FIG.
It is composed of a voltage dividing circuit composed of d and 12e.
【００２３】なお、その他の構成は同一であるので、同
一部分には同一符号を付して、特にその説明は省略す
る。次に、本実施例の作用について説明する。Since the other structures are the same, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２４】図１において、インバータ４からモータ５
へ電力が供給されて、モータ５が力行運転している場合
は主回路直流電圧は電源電圧波高値Ｅに保たれる。しか
し、モータが回生運転して、モータ５からインバータ４
へ電力が供給されると、この電力が平滑コンデンサを充
電して主回路直流電圧は上昇する。In FIG. 1, the inverter 4 to the motor 5
When electric power is supplied to the motor 5 and the motor 5 is in the power running mode, the DC voltage of the main circuit is maintained at the peak value E of the power supply voltage. However, the motor regeneratively operates and the motor 5 drives the inverter 4
When power is supplied to the main circuit, this power charges the smoothing capacitor and the DC voltage of the main circuit rises.
【００２５】そうすると、図２から分かるように、新し
いしきい値発生回路１２は主回路直流電圧検出信号１３
ａを入力する。そしてフィルタ回路１２ｂ，１２ｃによ
りノイズを除去し、さらに、分圧抵抗１２ｄ，１２ｅで
分圧され、新しいしきい値１２ａが得られる。従って、
このしきい値１２ａは主回路直流電圧に比例して増加す
る。このため、分圧比が適切になるようにしきい値発生
回路の回路定数を設定すれば、図３に示すように、新し
いしきい値１２ａは主回路直流電圧に関わりなく常に下
記の関係を満足することになる。Then, as can be seen from FIG. 2, the new threshold value generating circuit 12 has the main circuit DC voltage detection signal 13
Enter a. Then, noise is removed by the filter circuits 12b and 12c, and the voltage is further divided by the voltage dividing resistors 12d and 12e to obtain a new threshold value 12a. Therefore,
This threshold value 12a increases in proportion to the DC voltage of the main circuit. Therefore, if the circuit constants of the threshold value generating circuit are set so that the voltage division ratio becomes appropriate, the new threshold value 12a always satisfies the following relationship regardless of the main circuit DC voltage, as shown in FIG. It will be.
【００２６】Ｖ CEN＜新しいしきい値＜Ｖ CES 従って、主回路直流電圧に関わりなく常に正しく短絡を
検出できる。上述したように、本実施例によれば、モー
タが回生運転をして主回路直流電圧が上昇したときに短
絡が起こっても正しく短絡を検出できるため、短絡保護
が可能となる。また、この場合、主回路直流電圧に関係
なく短絡保護ができるため、電源が変更になった場合、
あるいは電源が停電した場合、また主回路直流電圧が変
わっても正しく短絡を検出できるため短絡保護が可能と
なる。V CEN <new threshold value <V CES Therefore, a short circuit can always be detected correctly regardless of the DC voltage of the main circuit. As described above, according to the present embodiment, even if a short circuit occurs when the main circuit DC voltage rises due to the regenerative operation of the motor, the short circuit can be correctly detected, so that the short circuit protection is possible. Also, in this case, short-circuit protection can be performed regardless of the main circuit DC voltage, so if the power supply is changed,
Alternatively, short-circuit protection is possible because the short-circuit can be correctly detected even if the power supply fails and the DC voltage of the main circuit changes.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるＩＧ
ＢＴ短絡保護回路によれば、主回路直流電圧に関係な
く、正しく短絡を検出できる。このため、電源の変更や
停電、あるいはモータの回生運転等により、主回路直流
電圧が変動または変更したときも短絡保護が可能とな
る。As described above, the IG according to the present invention
According to the BT short circuit protection circuit, a short circuit can be correctly detected regardless of the DC voltage of the main circuit. Therefore, short-circuit protection is possible even when the DC voltage of the main circuit fluctuates or changes due to power supply change, power failure, motor regenerative operation, or the like.
【図１】本発明に係わるＶCE検出型ゲート絞り回路を備
えたＩＧＢＴ短絡保護回路図。FIG. 1 is an IGBT short-circuit protection circuit diagram including a VCE detection type gate diaphragm circuit according to the present invention.
【図２】図１のしきい値発生回路図。FIG. 2 is a threshold value generation circuit diagram of FIG.
【図３】本発明に係わるしきい値を説明するための特性
図。FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining a threshold value according to the present invention.
【図４】従来のＶCE検出型ゲート絞り回路をインバータ
に適用した回路図。FIG. 4 is a circuit diagram in which a conventional VCE detection type gate diaphragm circuit is applied to an inverter.
【図５】ＶCE検出型ゲート絞り回路の動作を説明するた
めの各部の波形。FIG. 5 is a waveform of each part for explaining the operation of the VCE detection type gate diaphragm circuit.
１…３相交流電源、２…ダイオード整流器、３…平滑コ
ンデンサ、４…インバータ、４ａ〜４ｆ…ＩＧＢＴモジ
ュール、５…モータ、６…ゲート抵抗、７…ゲート回
路、７ａ…ゲート回路出力、７ｂ…ゲート信号、８…分
圧回路、８ａ…分圧回路出力、８ｂ…ＶCE検出信号、９
…コンパータ、９ａ…コンパータ検出信号、１１…保持
回路、１１ａ…保持回路出力、１２…しきい値発生回
路、１２ａ…しきい値、１３…電圧検出器、１３ａ…主
回路直流電圧検出信号。1 ... 3-phase AC power supply, 2 ... Diode rectifier, 3 ... Smoothing capacitor, 4 ... Inverter, 4a-4f ... IGBT module, 5 ... Motor, 6 ... Gate resistance, 7 ... Gate circuit, 7a ... Gate circuit output, 7b ... Gate signal, 8 ... Voltage dividing circuit, 8a ... Voltage dividing circuit output, 8b ... VCE detection signal, 9
Comparator, 9a Comparator detection signal, 11 Holding circuit, 11a Holding circuit output, 12 Threshold generation circuit, 12a Threshold value, 13 Voltage detector, 13a Main circuit DC voltage detection signal.
Claims (1)
レクタ・エミッタ間電圧ＶCEを検出して短絡モードを検
出するＩＧＢＴ短絡保護回路において、前記ＩＧＢＴ素
子の短絡を検出するコレクタ・エミッタ間電圧ＶCEのし
きい値を、前記インバータの主回路直流電圧をフィード
バックして当該主回路直流電圧により決定し、このしき
い値以上に前記ＩＧＢＴ素子のコレクタ・エミッタ間電
圧ＶCEが上昇したときにゲート電圧を低く絞り当該ＩＧ
ＢＴ素子の短絡保護することを特徴とするＩＧＢＴ短絡
保護回路。1. An IGBT short-circuit protection circuit for detecting a short-circuit mode by detecting a collector-emitter voltage VCE of an IGBT element which constitutes an inverter, and a threshold of a collector-emitter voltage VCE for detecting a short circuit of the IGBT element. The value is determined by feeding back the main circuit DC voltage of the inverter, and is determined by the main circuit DC voltage. When the collector-emitter voltage VCE of the IGBT element rises above this threshold value, the gate voltage is narrowed down. IG
An IGBT short circuit protection circuit for short circuit protection of a BT element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039506A JPH07250482A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Igbt short-circuit protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039506A JPH07250482A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Igbt short-circuit protection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07250482A true JPH07250482A (en) | 1995-09-26 |
Family
ID=12554938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6039506A Pending JPH07250482A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Igbt short-circuit protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07250482A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2939577A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | ENERGY CONVERSION DEVICE |
| US8045301B2 (en) | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device |
| JP2016082746A (en) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 日産自動車株式会社 | Power supply device |
| US9680404B2 (en) | 2015-05-25 | 2017-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection apparatus and abnormality detection method |
| JP2019187187A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 日本電産エレシス株式会社 | Failure diagnosis method for inverter circuit |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6039506A patent/JPH07250482A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8045301B2 (en) | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device |
| FR2939577A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | ENERGY CONVERSION DEVICE |
| JP2016082746A (en) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 日産自動車株式会社 | Power supply device |
| US9680404B2 (en) | 2015-05-25 | 2017-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection apparatus and abnormality detection method |
| JP2019187187A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 日本電産エレシス株式会社 | Failure diagnosis method for inverter circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5429205B2 (en) | Method and apparatus for protecting PWM rectifier circuit | |
| US20070170900A1 (en) | Power supply device | |
| JP2018057105A (en) | Semiconductor drive device and power converter using the same | |
| US4967133A (en) | Motor control apparatus | |
| JPH07250482A (en) | Igbt short-circuit protection circuit | |
| JP2005304143A (en) | Power converter | |
| JPH077967A (en) | Polarity deciding method for load current and inverter | |
| JP3237719B2 (en) | Power regeneration controller | |
| JPH10164854A (en) | Power converter | |
| JP2001045740A (en) | Drive circuit of power semiconductor element | |
| JPH05223906A (en) | Ground fault detection controller | |
| JPH05219752A (en) | Short circuit protecting device for power converter | |
| JP3672431B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| JPH1132426A (en) | Protection equipment for inverter | |
| JPH10248252A (en) | Charge device for capacitor | |
| JP6995700B2 (en) | Power converter | |
| JP2872210B1 (en) | Servo drive | |
| JPH11196578A (en) | Multiplex inverter device | |
| US11394332B2 (en) | Motor driving apparatus and motor driving method | |
| JPH07194137A (en) | Power converter | |
| JPH0626036Y2 (en) | Inverter protector | |
| JPH10239360A (en) | Excess current detection circuit | |
| KR102108071B1 (en) | Power transforming apparatus and air conditioner including the same | |
| JP3095289B2 (en) | Protection circuit for static induction type self-extinguishing element | |
| JP2008141886A (en) | Pam inverter apparatus having ground fault detection/protection circuit |