JPH08223936A - Power device control apparatus - Google Patents
Power device control apparatusInfo
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- JPH08223936A JPH08223936A JP7030318A JP3031895A JPH08223936A JP H08223936 A JPH08223936 A JP H08223936A JP 7030318 A JP7030318 A JP 7030318A JP 3031895 A JP3031895 A JP 3031895A JP H08223936 A JPH08223936 A JP H08223936A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機などに使用
するインバータ装置のパワーデバイスを制御するパワー
デバイス制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power device control device for controlling a power device of an inverter device used in an air conditioner or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、空気調和機などにおいて、動力源
をきめ細かく制御して駆動するためにインバータが用い
られるが、パワーデバイス制御における欠相運転保護処
理が課題である。2. Description of the Related Art In recent years, in air conditioners and the like, inverters have been used to finely control and drive a power source, and the problem of open-phase operation protection processing in power device control is a problem.
【０００３】以下、従来のパワーデバイスの制御装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。図８は従来のパ
ワーデバイスと、その制御装置および周辺部の構成を示
す回路図である。図において、１はパワーデバイス２の
動作を制御するパワーデバイス制御装置である。パワー
デバイス２は半導体スイッチング素子（以下、スイッチ
ング素子と称す）３ａ〜３ｆにより３相ブリッジ接続を
構成し、スイッチング素子３ａ〜３ｆは、それぞれの電
流値を検出する電流検出手段４ａ〜４ｆを備えている。
パワーデバイス制御装置１において、５ａ〜５ｄはそれ
ぞれスイッチング素子制御部、６ａ〜６ｄはそれぞれス
イッチング素子制御部５ａ〜５ｄの制御ＤＣ電源で、６
ａ〜６ｃは独立した制御ＤＣ電源を、６ｄは共通の制御
ＤＣ電源を示す。７は保護動作信号出力手段、８は直流
電力を供給するパワー部、９はＰＷＭ信号出力手段、Ｍ
は圧縮機である。A conventional power device control apparatus will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power device, its control device, and its peripheral portion. In the figure, reference numeral 1 is a power device controller for controlling the operation of the power device 2. The power device 2 forms a three-phase bridge connection with semiconductor switching elements (hereinafter referred to as switching elements) 3a to 3f, and the switching elements 3a to 3f are provided with current detection means 4a to 4f for detecting respective current values. There is.
In the power device control apparatus 1, 5a to 5d are switching element control units, 6a to 6d are control DC power sources of the switching element control units 5a to 5d, respectively.
Reference numerals a to 6c denote independent control DC power supplies, and reference numeral 6d denotes a common control DC power supply. 7 is a protection operation signal output means, 8 is a power section for supplying DC power, 9 is a PWM signal output means, M
Is a compressor.
【０００４】６個のスイッチング素子３ａ〜３ｆは、３
ａ〜３ｃを上アーム、３ｄ〜３ｆを下アームとしてブリ
ッジに構成され、３ａと３ｄの接続点をＵ、３ｂと３ｅ
の接続点をＶ、３ｃと３ｆの接続点をＷとして、圧縮機
Ｍを駆動する。また、電流検出手段４ａ〜４ｆは、それ
ぞれスイッチング素子３ａ〜３ｆの分流電流値をそれぞ
れの両端に発生する電圧で検出する。制御ＤＣ電源６ａ
〜６ｃは、それぞれ上アームのスイッチング素子３ａ〜
３ｃの駆動用の電源であり、スイッチング素子制御部５
ａ〜５ｃにそれぞれ独立して供給される。一方、制御Ｄ
Ｃ電源６ｄは下アームのスイッチング素子３ｄ〜３ｆの
共用電源である。ＰＷＭ信号出力手段９は、６個のスイ
ッチング素子を駆動する信号を出力し、とくにスイッチ
ング素子制御部５ａ〜５ｄにはＰＷＭ駆動信号を出力し
ている。The six switching elements 3a to 3f are 3
a to 3c are upper arms and 3d to 3f are lower arms, which are configured as a bridge, and connecting points of 3a and 3d are U, 3b and 3e.
The compressor M is driven with the connection point of V as V and the connection point of 3c and 3f as W. Further, the current detecting means 4a to 4f detect the shunt current values of the switching elements 3a to 3f, respectively, by the voltages generated at both ends thereof. Control DC power supply 6a
6c are switching elements 3a of the upper arm, respectively.
3c is a power source for driving the switching element controller 5
a to 5c are independently supplied. On the other hand, control D
The C power source 6d is a common power source for the lower arm switching elements 3d to 3f. The PWM signal output means 9 outputs a signal for driving the six switching elements, and particularly outputs a PWM drive signal to the switching element control units 5a to 5d.
【０００５】スイッチング素子制御部５ａ〜５ｄは、Ｐ
ＷＭ信号出力手段９が出力するＰＷＭ駆動信号と自己の
電流検出手段４の過電流検出との論理積により、それぞ
れスイッチング素子３ａ〜３ｄを駆動する。また、保護
動作信号出力手段７は下アームのスイッチング素子３ｄ
〜３ｆの過電流を検出して外部に出力する。The switching element control units 5a-5d are
The switching elements 3a to 3d are respectively driven by the logical product of the PWM drive signal output from the WM signal output means 9 and the overcurrent detection of the current detection means 4 of its own. Further, the protection operation signal output means 7 is the switching element 3d of the lower arm.
Detects an overcurrent of ~ 3f and outputs it to the outside.
【０００６】上記構成要素の相互関係と動作について、
図面を参照しながら説明する。図９は本実施例の動作を
示すフローチャートである。図９（ａ）は、６個のスイ
ッチング素子３ａ〜３ｆに与えるＰＷＭ駆動信号を示し
ている。図に示したように、上アームおよび下アームの
スイッチング素子はそれぞれ１個ずつＯＮとなってい
る。これらの相互関係は、図で明らかなように、たとえ
ば、上アームのスイッチング素子３ａがＯＮとなって接
続点Ｕから負荷の圧縮機Ｍに流し込む電流は、下アーム
のスイッチング素子３ｅおよび３ｆのＯＮにより受け取
られている。他の上アームのスイッチング素子３ｂおよ
び３ｃについても同様である。なお、上アームのスイッ
チング素子３ａ〜３ｃを駆動するＰＷＭ駆動信号のデュ
ーティー比は可変であり、デューティー比が大きくなれ
ば圧縮機Ｍへの電流が大きくなり、回転数が高くなる。Regarding the mutual relation and operation of the above-mentioned components,
This will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of this embodiment. FIG. 9A shows a PWM drive signal given to the six switching elements 3a to 3f. As shown in the figure, one switching element is turned on for each of the upper arm and the lower arm. As is clear from the figure, the mutual relationship between these is, for example, that the switching element 3a of the upper arm is ON and the current flowing from the connection point U to the compressor M of the load is ON of the switching elements 3e and 3f of the lower arm. Have been received by. The same applies to the switching elements 3b and 3c of the other upper arms. The duty ratio of the PWM drive signal that drives the switching elements 3a to 3c of the upper arm is variable, and the larger the duty ratio, the larger the current to the compressor M and the higher the rotation speed.
【０００７】図９（ｂ）は、負荷状態になり、過電流設
定値を越えた場合に保護動作信号出力手段７が出力する
保護動作信号の出力状態を示している。図において、Ｉ
（ｄ）からＩ（ｆ）はそれぞれ下アームのスイッチング
素子３ｄ〜３ｆの電流波形を示す。これらは、図９
（ａ）に３ｄ〜３ｆで示したそれぞれの導通期間に対応
している。電流が過電流設定レベルより少ない通常動作
の場合は、パワーデバイス２内のスイッチング素子群は
ＰＷＭ駆動信号により駆動される。ことのき、Ｉ（３
ｆ）で示したように、電流検出手段のうちの４ｆにより
設定された過電流設定レベルに達すると、その検知信号
を入力した保護動作信号出力手段７の保護動作信号によ
りパワーデバイス２内のスイッチング素子群は停止し、
パワーデバイス２を保護する。このように、下アームの
スイッチング素子で過電流を検出した場合には、その素
子がＯＦＦとなるだけでなく、パワーデバイス２全体が
停止するように機能する。FIG. 9B shows the output state of the protection operation signal output by the protection operation signal output means 7 when the load state is exceeded and the overcurrent set value is exceeded. In the figure, I
(D) to I (f) show current waveforms of the lower arm switching elements 3d to 3f, respectively. These are shown in FIG.
It corresponds to each conduction period indicated by 3d to 3f in (a). In the normal operation in which the current is lower than the overcurrent setting level, the switching element group in the power device 2 is driven by the PWM drive signal. Kotonoki, I (3
As shown in f), when the overcurrent setting level set by 4f of the current detection means is reached, switching in the power device 2 is performed by the protection operation signal of the protection operation signal output means 7 to which the detection signal is input. The elements stop,
The power device 2 is protected. As described above, when an overcurrent is detected by the switching element of the lower arm, not only the element is turned off, but also the power device 2 as a whole stops.
【０００８】一方、図９（ｃ）は、上アームのスイッチ
ング素子３ａがＯＦＦとなった、いわゆる欠相状態を示
している。いま、上アームのスイッチング素子３ａがＯ
ＦＦとなっている場合、下アームのスイッチング素子３
ｅと３ｆがそれぞれＯＮ状態にあって上アームから取り
入れる電流のうちの一部が欠けて、上アームのスイッチ
ング素子３ｂと３ｃの電流のみを流すので、図にＩ（３
ｅ）、Ｉ（３ｄ）で示したように、その電流値はＩ（３
ｄ）より小さくなり、各アーム間の電流がアンバランス
な状態で負荷が運転され、負荷が要求する動力に見合っ
て次第に電流値が上昇していき、下アームのスイッチン
グ素子の過電流設定レベルに達して保護動作信号が出力
されるまで、過負荷状態で運転される。On the other hand, FIG. 9C shows a so-called open phase state in which the switching element 3a of the upper arm is turned off. Now, the switching element 3a of the upper arm is O
If it is FF, the lower arm switching element 3
Since e and 3f are in the ON state and a part of the current taken in from the upper arm is lacking, only the currents of the switching elements 3b and 3c in the upper arm flow, so that I (3
e) and I (3d), the current value is I (3
d), the load is operated with the current between the arms being unbalanced, and the current value gradually rises in proportion to the power required by the load to reach the overcurrent setting level of the switching element of the lower arm. It operates in an overload state until the protection operation signal is output.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このような従来のパワ
ーデバイスの制御装置では、その構成上、上アームのス
イッチング素子のエミッタ電位が変動するので、制御Ｄ
Ｃ電源６ａ〜６ｃは互いに独立して設けられ、外部に保
護動作信号を出力するにはフォトカップラなどで絶縁す
る必要があって、外部へ出力される保護動作信号は下ア
ームのスイッチング素子３ｄ〜３ｆの保護動作信号だけ
としており、上アームのスイッチング素子の保護動作は
それぞれのスイッチング素子制御部内のみで制御され、
ＰＷＭ制御部では上アームのスイッチング動作状態が不
明であった。In such a conventional control device for a power device, the emitter potential of the switching element of the upper arm fluctuates due to its structure, and therefore the control D
The C power supplies 6a to 6c are provided independently of each other, and it is necessary to insulate them by a photocoupler or the like in order to output the protection operation signal to the outside, and the protection operation signal output to the outside is the switching element 3d to the lower arm. Only the protection operation signal of 3f is used, and the protection operation of the upper arm switching element is controlled only within each switching element control unit.
In the PWM control section, the switching operation state of the upper arm was unknown.
【００１０】そのため、たとえば上アームのスイッチン
グ素子が過電流や入力信号欠落によりＯＦＦとなったと
きには欠相運転となり、その結果、電流値が上昇して下
アームの過電流設定値を越えたときに、はじめて外部に
保護動作信号を出力してすべてのＰＷＭ駆動信号を停止
することになり、冷凍サイクルの過負荷状態による圧縮
機やパワー部部品の破壊、信頼性の低下を招くという問
題があった。Therefore, for example, when the switching element of the upper arm is turned off due to an overcurrent or a lack of an input signal, the open phase operation is performed. As a result, when the current value rises and exceeds the overcurrent set value of the lower arm. For the first time, the protection operation signal is output to the outside to stop all the PWM drive signals, which causes a problem that the compressor and the power part parts are damaged and the reliability is deteriorated due to the overload state of the refrigeration cycle. .
【００１１】一方、上アームの各スイッチング素子から
も保護動作信号を出力する構成は、前述のように制御電
位の不定位性に起因して複雑となり、コスト、スペー
ス、組立性などで不利であって、現実的な解決手段には
なっていない。On the other hand, the configuration for outputting the protection operation signal from each switching element of the upper arm is complicated due to the indetermination of the control potential as described above, which is disadvantageous in terms of cost, space and assembling property. It is not a realistic solution.
【００１２】本発明は上記の課題を解決するもので、下
アームの制御部内で上アームのスイッチング素子のＯＮ
／ＯＦＦ状態を判定し、さらにＯＦＦ状態が過電流によ
るものか否かを判定し、適切な保護動作制御を行うこと
により、冷凍サイクルの過負荷状態による圧縮機やパワ
ーデ部品の信頼性向上をはかることを目的とする。The present invention solves the above problems by turning on the switching element of the upper arm in the control unit of the lower arm.
/ OFF state is determined, and whether the OFF state is due to overcurrent is determined, and appropriate protection operation control is performed to improve the reliability of the compressor and power decomponents due to the overload state of the refrigeration cycle. The purpose is to
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる発明
は、各々電流検出手段を備えた２個の半導体スイッチン
グ素子を直列接続したアームを３組用いて３相ブリッジ
接続した構成のパワーデバイスを、前記アームのソース
側である上アームのそれぞれを独立の制御ＤＣ電源、ま
た、前記アームのシンク側である下アームのそれぞれを
共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワーデバイス制
御装置において、各下アームの電流検出手段の検出出力
を入力して外部に保護動作信号を出力する保護動作信号
出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号入力期間にお
ける電流の最大値を下アームごとに検出する最大電流検
出手段と、３個の下アーム最大電流値を相互に比較して
比を演算し、前記比が所定値範囲外のときに上アーム欠
相と判定し、欠相動作信号を出力する上アーム欠相判定
手段とを備えたパワーデバイス制御装置であり、また、
請求項２に係わる発明は、各々電流検出手段を備えた２
個の半導体スイッチング素子を直列接続したアームを３
組用いて３相ブリッジ接続した構成のパワーデバイス
を、前記アームのソース側である上アームのそれぞれを
独立の制御ＤＣ電源、また、前記アームのシンク側であ
る下アームのそれぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制
御するパワーデバイス制御装置において、各下アームの
電流検出手段の検出出力を入力して外部に保護動作信号
を出力する保護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷ
Ｍ駆動信号入力期間における電流の平均値を下アームご
とに検出する平均電流検出手段と、３個の下アーム平均
電流値を相互に比較して比を演算し、前記比が所定範囲
外のときに上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力
する上アーム欠相判定手段とを備えたパワーデバイス制
御装置であり、また、請求項３に係わる発明は、各々電
流検出手段を備えた２個の半導体スイッチング素子を直
列接続したアームを３組用いて３相ブリッジ接続した構
成のパワーデバイスを、前記アームのソース側である上
アームのそれぞれを独立の制御ＤＣ電源、また、前記ア
ームのシンク側である下アームのそれぞれを共通の制御
ＤＣ電源のもとに制御するパワーデバイス制御装置にお
いて、各下アームの電流検出手段の検出出力を入力して
外部に保護動作信号を出力する保護動作信号出力手段
と、各下アームのＰＷＭ駆動信号入力期間における電流
の最大値を下アームごとに検出する最大電流検出手段
と、３個の下アーム最大電流値を相互に比較して比を演
算し、前記比が所定値範囲外のときに上アーム欠相と判
定し、欠相動作信号を出力する上アーム欠相判定手段
と、欠相と判定したときに、下アームの最大電流値の保
護電流設定値に対する比を演算して所定値以上であれば
前記保護動作信号出力手段に保護動作信号を出力させる
上アーム電流保護動作判定手段とを備えたパワーデバイ
ス制御装置であり、また、請求項４に係わる発明は、各
々電流検出手段を備えた２個の半導体スイッチング素子
を直列接続したアームを３組用いて３相ブリッジ接続し
た構成のパワーデバイスを、前記アームのソース側であ
る上アームのそれぞれを独立の制御ＤＣ電源、また、前
記アームのシンク側である下アームのそれぞれを共通の
制御ＤＣ電源のもとに制御するパワーデバイス制御装置
において、各下アームの電流検出手段の検出出力を入力
して外部に保護動作信号を出力する保護動作信号出力手
段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号を入力し、ＰＷＭ駆
動信号のいずれかが欠落しているときに前記保護動作信
号出力手段に保護動作信号を出力させる下アーム入力欠
落検出手段とを備えたパワーデバイス制御装置である。The invention according to claim 1 provides a power device having a three-phase bridge connection using three arms each having two semiconductor switching elements each having a current detection means connected in series. In a power device controller for controlling each of the upper arms on the source side of the arms under independent control DC power supplies, and controlling each of the lower arms on the sink side of the arms under a common control DC power supply, A protection operation signal output means for inputting the detection output of the current detection means of each lower arm and outputting a protection operation signal to the outside, and a maximum value of the current in the PWM drive signal input period of each lower arm are detected for each lower arm. The maximum current detection means and the three lower arm maximum current values are compared with each other to calculate a ratio, and when the ratio is out of a predetermined value range, it is determined that the upper arm is out of phase, and the phase is lost. A power device controller comprising a arm open phase determination means on to output a signal, also,
The invention according to claim 2 is characterized in that each is equipped with a current detecting means.
3 semiconductor switching devices connected in series
In a power device having a three-phase bridge connection using a pair, each upper arm that is a source side of the arm has an independent control DC power source, and each lower arm that is a sink side of the arm has a common control DC power source. In a power device control device controlled under a power supply, a protection operation signal output means for inputting a detection output of a current detection means of each lower arm and outputting a protection operation signal to the outside, and a PW of each lower arm.
When the average current detecting means for detecting the average value of the current in the M drive signal input period is compared with the three lower arm average current values to calculate the ratio, and the ratio is out of the predetermined range. In the power device control apparatus, an upper arm open phase determination means for determining an upper arm open phase and outputting an open phase operation signal is provided, and the invention according to claim 3 is provided with a current detection means. A power device having a three-phase bridge connection using three sets of arms in which two semiconductor switching elements are connected in series is used. Each of the upper arms, which is the source side of the arms, has an independent control DC power supply, and In a power device control device that controls each of the lower arms on the sink side under a common control DC power source, the detection output of the current detection means of each lower arm is input and a protection operation signal is output to the outside. The protection operation signal output means for outputting, the maximum current detection means for detecting the maximum current value of each lower arm during the PWM drive signal input period, and the three lower arm maximum current values are compared with each other. When the ratio is out of the predetermined value range, the upper arm open phase is determined, and the upper arm open phase determination means for outputting the open phase operation signal, and when the open phase is determined, the lower arm open phase is determined. A power device control apparatus comprising: an upper arm current protection operation determination means for outputting a protection operation signal to the protection operation signal output means if a ratio of a maximum current value to a protection current set value is calculated and is a predetermined value or more. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power device having a structure in which three pairs of arms, each of which has two semiconductor switching elements each having a current detection unit, connected in series, is used for three-phase bridge connection. In the power device controller for controlling each of the upper arms on the source side under independent control DC power supplies and each of the lower arms on the sink side of the arms under a common control DC power source, each lower arm When the protection operation signal output means for inputting the detection output of the current detection means and outputting the protection operation signal to the outside and the PWM drive signal of each lower arm are input and one of the PWM drive signals is missing It is a power device control device comprising a lower arm input missing detection means for outputting a protection operation signal to the protection operation signal output means.
【００１４】[0014]
【作用】請求項１に係わる発明において、最大電流検出
手段は、下アーム３個のスイッチング素子へのＰＷＭ駆
動信号入力期間に、対応するスイッチング素子の電流の
最大電流値を検出し、上アーム欠相判定手段は、３個の
最大電流値の比の範囲により欠相を判定する。正常時で
あれば、３相各相の最大電流値はほぼ同じであり、その
比は所定値範囲内であるが、本来ＯＮ時にＯＦＦであれ
ばその比が所定値範囲外になり、上アーム欠相と判定し
て欠相信号を外部に出力する。また、請求項２に係わる
発明において、平均電流検出手段は、下アーム３個のス
イッチング素子へのＰＷＭ駆動信号入力期間に、対応す
るスイッチング素子の電流の平均電流値を検出し、上ア
ーム欠相判定手段は、３個の平均電流値の比の範囲によ
り欠相を判定する。正常時であれば、３相各相の平均電
流値はほぼ同じであり、その比は所定範囲内であるが、
本来ＯＮ時にＯＦＦであればその比が所定値範囲外にな
り、上アーム欠相と判定して欠相信号を外部に出力す
る。また、請求項３に係わる発明において、最大電流検
出手段と上アーム欠相判定手段により欠相を判定すると
ともに、上アーム電流保護動作判定手段は、欠相判定し
たときの３個の最大電流値の保護電流設定値に対する比
が所定値以上であれば、上アームスイッチング素子の電
流保護動作と判定し、保護動作信号出力手段に保護動作
信号を出力させる。また、請求項４に係わる発明におい
て、下アーム入力欠落検出手段は、下アームスイッチン
グ素子へのＰＷＭ駆動信号の欠落を判定し、入力信号欠
落時に保護動作出力手段に保護動作信号を出力させる。In the invention according to claim 1, the maximum current detecting means detects the maximum current value of the current of the corresponding switching element during the PWM drive signal input period to the switching elements of the three lower arms, and detects the upper arm failure. The phase determination means determines the open phase based on the range of the ratio of the three maximum current values. In the normal state, the maximum current value of each of the three phases is almost the same, and the ratio is within the predetermined value range, but if it is originally OFF when it is ON, the ratio is outside the predetermined value range, and the upper arm The phase is judged to be open and the open phase signal is output to the outside. Further, in the invention according to claim 2, the average current detecting means detects the average current value of the currents of the corresponding switching elements during the PWM drive signal input period to the switching elements of the three lower arms, and the upper arm open phase The determining means determines the open phase by the range of the ratio of the three average current values. In a normal state, the average current value of each of the three phases is almost the same, and the ratio is within the predetermined range,
Originally, if it is OFF at the time of ON, the ratio is out of the predetermined value range, and it is determined that the upper arm is out of phase, and the open phase signal is output to the outside. In the invention according to claim 3, the maximum current detection means and the upper arm open phase determination means determine the open phase, and the upper arm current protection operation determination means determines the maximum three current values when the open phase is determined. If the ratio to the protection current set value is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the upper arm switching element is in the current protection operation, and the protection operation signal output means outputs the protection operation signal. Further, in the invention according to claim 4, the lower arm input loss detecting means determines the loss of the PWM drive signal to the lower arm switching element, and causes the protection operation output means to output the protection operation signal when the input signal is lost.
【００１５】[0015]
（実施例１）以下、請求項１に係わる発明のパワーデバ
イスの制御装置の一実施例について図面を参照しながら
説明する。(Embodiment 1) An embodiment of a power device control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は実施例１の構成を示す回路図であ
る。なお、図８に示した従来例と同じ構成要素には同一
番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が従来
例と異なる点は、最大電流検出手段１０と、上アーム欠
相判定手段１１を備えたことにある。最大電流検出手段
１０は、下アームの各スイッチング素子３ｄ〜３ｆのＰ
ＷＭ駆動信号Ｂと各電流検出手段４ｄ〜４ｆからの信号
とを入力して、各下アームのスイッチング素子の最大電
流値Ｉ（３ｄ）max 〜Ｉ（３ｆ）max を検出し、上アー
ム欠相判定手段１１は最大電流検出手段１０が検出した
各最大電流値を入力して相互の比率により上アームの欠
相を判定する。比率が所定範囲以上であれば欠相と判定
し、欠相動作信号を外部のＰＷＭ信号出力手段９に出力
する。なお、Ａは上アームの各スイッチング素子３ａ〜
３ｃのＰＷＭ駆動信号である。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the first embodiment. The same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. The present embodiment is different from the conventional example in that the maximum current detection means 10 and the upper arm open phase determination means 11 are provided. The maximum current detection means 10 includes P of each of the switching elements 3d to 3f on the lower arm.
The WM drive signal B and the signals from the respective current detecting means 4d to 4f are input to detect the maximum current values I (3d) max to I (3f) max of the switching elements of the lower arms, and the upper arm open phase The determination means 11 inputs each maximum current value detected by the maximum current detection means 10 and determines the open phase of the upper arm based on the mutual ratio. If the ratio is equal to or more than the predetermined range, it is determined that the phase is out of phase, and the phase-out operation signal is output to the external PWM signal output means 9. In addition, A is each switching element 3a of the upper arm ...
3c PWM drive signal.
【００１７】図２は本実施例の動作を示すタイミングチ
ャートである。なお、図２（ａ）は、各スイッチング素
子のＰＷＭ駆動信号を示し、図２（ｂ）は、上アームの
スイッチング素子のうちの３ａがＯＦＦ状態のときの各
下アームのスイッチング素子の電流Ｉ（３ｄ）〜Ｉ（３
ｆ）の波形を示す。図に示したように、電流Ｉ（３ｅ）
とＩ（３ｆ）とは欠相のためにＩ（３ｄ）とは小さく、
それらの最大値Ｉ（３ｄ）max 〜Ｉ（３ｆ）max につい
ても同様の関係にある。したがって、Ｉ（３ｅ）max お
よびＩ（３ｆ）max がＩ（３ｄ）max の所定値ｋ倍以下
であれば欠相状態と判断できる。この所定値ｋは通常に
発生する欠相状態から想定してあらかじめ決めることが
できる。最大電流検出手段１０は、電流検出手段４で検
出する各スイッチング素子の電流からその最大値Ｉ（３
ｄ）max 〜Ｉ（３ｆ）max を検出し、上アーム欠相判定
手段１１は、それらの比率から欠相状態を判定する。図
においては、Ｉ（３ｄ）max に対してＩ（３ｅ）max が
ｋ・Ｉ（３ｄ）max より小さいので欠相と判断して、上
アーム欠相信号をＰＷＭ信号出力手段９に出力する。Ｐ
ＷＭ信号出力手段９は、上アーム欠相信号を入力すると
ＰＷＭ駆動信号を停止し、パワーデバイスを保護する。
なお、比率演算で分母を規定しないときには、比率の範
囲により判定できることは言うまでもない。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of this embodiment. 2A shows the PWM drive signal of each switching element, and FIG. 2B shows the current I of the switching element of each lower arm when 3a of the switching elements of the upper arm is in the OFF state. (3d) to I (3
The waveform of f) is shown. As shown in the figure, the current I (3e)
And I (3f) are small due to the open phase, and I (3d) is small,
The maximum values I (3d) max to I (3f) max have the same relationship. Therefore, if I (3e) max and I (3f) max are equal to or smaller than the predetermined value k times I (3d) max, it can be determined that the phase is out of phase. This predetermined value k can be preliminarily determined on the assumption of the phase loss condition that normally occurs. The maximum current detecting means 10 calculates the maximum value I (3) from the current of each switching element detected by the current detecting means 4.
d) max to I (3f) max are detected, and the upper arm phase loss determination means 11 determines the phase loss state from their ratio. In the figure, since I (3e) max is smaller than k · I (3d) max with respect to I (3d) max, the phase is judged to be open and the upper arm open phase signal is output to the PWM signal output means 9. P
The WM signal output means 9 stops the PWM drive signal when the upper arm open phase signal is input, and protects the power device.
Needless to say, when the denominator is not specified in the ratio calculation, the determination can be made based on the ratio range.
【００１８】以上のように、本実施例のパワーデバイス
の制御装置によれば、各アームの最大電流値を相互比較
して比率により欠相をその動作状態から的確に判断で
き、パワーデバイスを保護することができる。As described above, according to the power device control apparatus of the present embodiment, the maximum current values of the respective arms are compared with each other, and the phase can be accurately judged from the operating state by the ratio, and the power device is protected. can do.
【００１９】（実施例２）以下、請求項２に係わる発明
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図
３は実施例２の構成を示す回路図である。なお、図８に
示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して詳
細な説明を省略する。本実施例が従来例と異なる点は、
平均電流検出手段１２と、上アーム欠相判定手段１１と
を備えたことにあり、また、本発明の実施例１における
最大電流検出手段１０に代えて平均電流検出手段を設け
たものとも言える。平均電流検出手段１２は、下アーム
の各スイッチング素子３ｄ〜３ｆのＰＷＭ駆動信号と各
電流検出手段からの信号とを入力して、各スイッチング
素子３ｄ〜３ｆの電流の平均値を求め、上アーム欠相判
定手段１１は、それら相互の比率により欠相を判定す
る。(Embodiment 2) An embodiment of the invention according to claim 2 will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the second embodiment. The same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. This embodiment differs from the conventional example in that
It can be said that the average current detection means 12 and the upper arm open-phase determination means 11 are provided, and the average current detection means is provided instead of the maximum current detection means 10 in the first embodiment of the present invention. The average current detection means 12 inputs the PWM drive signal of each switching element 3d to 3f of the lower arm and the signal from each current detection means to obtain the average value of the current of each switching element 3d to 3f, and the upper arm. The phase loss determination means 11 determines the phase loss based on their mutual ratio.
【００２０】上記構成において、その動作を説明する。
図４は本実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。図４（ｂ）は、上アームのスイッチング素子３ａが
ＯＦＦ状態のときの各下アームのスイッチング素子の電
流波形を平均値とともに示す。図に示したように、電流
Ｉ（３ｅ）とＩ（３ｆ）とは欠相のためにＩ（３ｄ）と
は小さく、それらの平均値Ｉ（３ｄ）平均値〜Ｉ（３
ｆ）平均値についても同様の関係にある。したがって、
Ｉ（３ｅ）平均値およびＩ（３ｆ）平均値がＩ（３ｄ）
平均値の所定値ｋ倍以下であれば欠相状態と判断でき
る。この所定値ｋは通常に発生する欠相状態から想定し
てあらかじめ決めることができる。平均電流検出手段１
２は、電流検出手段４で検出する各スイッチング素子の
電流からその平均値Ｉ（３ｄ）平均値〜Ｉ（３ｆ）平均
値を検出し、上アーム欠相判定手段１１は、それらの比
率から欠相状態を判定する。図においては、Ｉ（３ｄ）
平均値に対してＩ（３ｅ）平均値がｋ・Ｉ（３ｄ）平均
値より小さいので欠相と判断して、上アーム欠相信号を
ＰＷＭ信号出力手段９に出力する。ＰＷＭ信号出力手段
９は、上アーム欠相信号を入力するとＰＷＭ駆動信号を
停止し、パワーデバイスを保護する。なお、比率演算で
分母を規定しないときには、比率の範囲により判定でき
ることは言うまでもない。The operation of the above arrangement will be described.
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of this embodiment. FIG. 4B shows the current waveforms of the switching elements of each lower arm when the switching element 3a of the upper arm is in the OFF state, together with the average value. As shown in the figure, the currents I (3e) and I (3f) are smaller than I (3d) due to the open phase, and their average value I (3d) average value to I (3
f) The average value has the same relationship. Therefore,
I (3e) average value and I (3f) average value are I (3d)
If it is equal to or smaller than the predetermined value k times the average value, it can be determined that there is a phase failure. This predetermined value k can be preliminarily determined on the assumption of the phase loss condition that normally occurs. Average current detection means 1
2 detects the average value I (3d) average value to I (3f) average value from the currents of the respective switching elements detected by the current detection means 4, and the upper arm open-phase determination means 11 omits the ratio. Determine the phase state. In the figure, I (3d)
Since the average value of I (3e) is smaller than the average value of k · I (3d) with respect to the average value, it is determined that there is a phase loss, and the upper arm phase loss signal is output to the PWM signal output means 9. The PWM signal output means 9 stops the PWM drive signal when the upper arm open phase signal is input, and protects the power device. Needless to say, when the denominator is not specified in the ratio calculation, the determination can be made based on the ratio range.
【００２１】以上のように、本実施例のパワーデバイス
の制御装置によれば、各アームの平均電流値を相互比較
して比率により欠相をその動作状態から的確に判断で
き、パワーデバイスを保護することができる。As described above, according to the power device control apparatus of the present embodiment, the average current values of the respective arms are compared with each other and the open phase can be accurately determined from the operating state by the ratio, and the power device is protected. can do.
【００２２】（実施例３）以下、請求項３に係わる本発
明の一実施例について、図５を参照しながら説明する。
なお、図８に示した従来例と同じ構成要素には同一番号
を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が従来例と
異なる点は、最大電流検出手段１０と上アーム欠相判定
手段１１と上アーム電流保護動作判定手段１３とを備え
たことにあり、また、本発明の実施例１の構成に加えて
上アーム電流保護動作判定手段１３を設けたものと言え
る。本実施例においては、実施例１と同様に、最大電流
検出手段１０により検出した下アームの各スイッチング
素子の最大電流値の比率により、上アーム欠相判定手段
１１が欠相を判定するとともに、さらに、上アーム電流
保護動作判定手段１３により、下アームスイッチング素
子の最大電流値がその過電流設定値に対してどれぐらい
の割合であるかを判定し、その比率が大きければ上アー
ムスイッチング素子の過電流保護動作によるＯＦＦ状態
として、保護動作信号を保護動作信号出力手段７に出力
している。(Embodiment 3) An embodiment of the present invention according to claim 3 will be described below with reference to FIG.
The same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. The present embodiment is different from the conventional example in that it is provided with a maximum current detection means 10, an upper arm open phase determination means 11 and an upper arm current protection operation determination means 13, and also in the first embodiment of the present invention. It can be said that the upper arm current protection operation determination means 13 is provided in addition to the configuration. In this embodiment, similarly to the first embodiment, the upper arm open phase determination means 11 determines the open phase based on the ratio of the maximum current values of the switching elements of the lower arm detected by the maximum current detection means 10, and Further, the upper arm current protection operation judging means 13 judges how much the maximum current value of the lower arm switching element is relative to the overcurrent setting value, and if the ratio is large, the upper arm switching element The protection operation signal is output to the protection operation signal output means 7 in the OFF state by the overcurrent protection operation.
【００２３】上記構成において、その動作を説明する。
図６は本実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。図６（ａ）は各スイッチング素子を駆動するＰＷＭ
駆動信号波形を示し、図６（ｂ）は、上アームのスイッ
チング素子３ａがＯＦＦ状態のとき、下アームの各スイ
ッチング素子３ｄ〜３ｆに流れる電流Ｉ（３ｄ）〜Ｉ
（３ｆ）の波形を示す。実施例１で説明したように、最
大値Ｉ（３ｅ）max はスイッチング素子３ｄに流れる電
流最大値Ｉ（３ｄ）max の所定値ｋ倍より小さく、上ア
ーム欠相判定手段１１は欠相と判断して上アーム欠相信
号をＰＷＭ信号出力手段９に出力する。一方、上アーム
電流保護動作判定手段１３は、下アームスイッチング素
子の電流最大値がその過電流設定値に対してどれぐらい
の割合であるかを判定し、その比率が大きければ上アー
ムスイッチング素子の過電流保護動作によるＯＦＦ状態
として、保護動作信号を出力する。図においては、上ア
ーム電流保護動作判定手段１３は、Ｉ（３ｄ）max を経
時的に計測して、その値が過電流保護設定値の所定倍を
越えた時点で保護動作信号を保護動作信号出力手段７に
出力している。この欠相信号および保護動作信号によ
り、ＰＷＭ信号出力手段９は、ＰＷＭ駆動信号を停止
し、パワーデバイスを保護するとともに、上アームのＯ
ＦＦ状態が上アームスイッチング素子の過電流検出によ
る保護動作であることを認知できる。The operation of the above configuration will be described.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of this embodiment. FIG. 6A shows PWM for driving each switching element.
FIG. 6B shows drive signal waveforms, and FIG. 6B shows currents I (3d) to I flowing through the switching elements 3d to 3f of the lower arm when the switching element 3a of the upper arm is in the OFF state.
The waveform of (3f) is shown. As described in the first embodiment, the maximum value I (3e) max is smaller than the predetermined value k times the maximum value I (3d) max of the current flowing through the switching element 3d, and the upper arm phase loss determination means 11 determines that the phase is open. Then, the upper arm open phase signal is output to the PWM signal output means 9. On the other hand, the upper arm current protection operation judging means 13 judges how much the maximum current value of the lower arm switching element is relative to the overcurrent set value, and if the ratio is large, the upper arm switching element of the upper arm switching element is judged. The protection operation signal is output in the OFF state due to the overcurrent protection operation. In the figure, the upper arm current protection operation determination means 13 measures I (3d) max over time, and when the value exceeds a predetermined multiple of the overcurrent protection set value, the protection operation signal is changed to the protection operation signal. It is output to the output means 7. With this open phase signal and the protection operation signal, the PWM signal output means 9 stops the PWM drive signal to protect the power device, and at the same time the upper arm O
It can be recognized that the FF state is the protection operation by the overcurrent detection of the upper arm switching element.
【００２４】以上のように、本実施例のパワーデバイス
の制御装置によれば、各アームの最大電流値を相互比較
して、比率により欠相を判定してパワーデバイスを保護
するとともに、欠相が過電流によるものか否かを認知で
きる。As described above, according to the power device control apparatus of the present embodiment, the maximum current values of the respective arms are mutually compared with each other to determine the phase loss based on the ratio to protect the power device, and the phase loss. It is possible to recognize whether is due to overcurrent.
【００２５】（実施例４）以下、請求項４に係わる発明
の一実施例について図面を参照しながら説明する。図７
は本発明の実施例４におけるパワーデバイスの制御装置
の構成を示す回路図である。なお、図８に示した従来例
と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省
略する。本実施例が従来例と異なる点は、下アーム入力
欠落検出手段１４を備え、下アームの各スイッチング素
子のＰＷＭ駆動信号Ｂを入力して、下アームのＰＷＭ駆
動信号Ｂの欠落の有無を判定し、判定結果を保護動作信
号出力手段７に出力している。保護動作信号出力手段７
は欠落に対応して保護動作信号をＰＷＭ信号出力手段９
に出力し、ＰＷＭ駆動信号を停止させる。なお、Ａは上
アームの各スイッチング素子３ａ〜３ｃのＰＷＭ駆動信
号である。(Embodiment 4) An embodiment of the invention according to claim 4 will be described below with reference to the drawings. Figure 7
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a power device control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. The present embodiment is different from the conventional example in that the lower arm input loss detection means 14 is provided and the PWM drive signal B of each switching element of the lower arm is input to determine whether or not the lower arm PWM drive signal B is lost. Then, the determination result is output to the protection operation signal output means 7. Protection operation signal output means 7
Is a PWM signal output means 9 which outputs a protection operation signal in response to the loss.
To stop the PWM drive signal. In addition, A is a PWM drive signal of each switching element 3a-3c of the upper arm.
【００２６】上記構成において、その動作を説明する。
従来例の構成においては、下アームのスイッチング素子
の過電流によるＯＦＦ状態は電流検出手段４の出力に基
づいて保護動作信号出力手段７が保護信号を出力し、Ｐ
ＷＭ駆動信号を停止させているが、下アームのスイッチ
ング素子に対するＰＷＭ駆動信号の欠落によるＯＦＦ状
態に対しては保護動作信号出力手段７は関知せず、この
場合には保護動作が機能しない。本実施例はこの課題を
解決しており、下アーム入力欠落検出手段１４が下アー
ムに対するＰＷＭ駆動信号の欠落の有無を検出し、保護
動作信号出力手段７に指示して保護動作信号をＰＷＭ信
号出力手段９に出力させている。The operation of the above configuration will be described.
In the configuration of the conventional example, in the OFF state due to the overcurrent of the lower arm switching element, the protection operation signal output means 7 outputs a protection signal based on the output of the current detection means 4, and P
Although the WM drive signal is stopped, the protection operation signal output means 7 is not involved in the OFF state due to the lack of the PWM drive signal for the switching element of the lower arm, and in this case, the protection operation does not function. This embodiment solves this problem. The lower arm input loss detection means 14 detects the presence or absence of a loss of the PWM drive signal for the lower arm, and instructs the protection operation signal output means 7 to output the protection operation signal as a PWM signal. It is output to the output means 9.
【００２７】以上のように、本実施例のパワーデバイス
の制御装置によれば、下アームのＰＷＭ駆動信号入力の
欠落を検出して、故障の原因を明らかにすることができ
る。As described above, according to the power device control apparatus of the present embodiment, the cause of the failure can be clarified by detecting the lack of the PWM drive signal input of the lower arm.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係わる発明は、各々電流検出手段を備えた２個の半
導体スイッチング素子を直列接続したアームを３組用い
て３相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記
アームのソース側である上アームのそれぞれを独立の制
御ＤＣ電源、また、前記アームのシンク側である下アー
ムのそれぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパ
ワーデバイス制御装置において、各下アームの電流検出
手段の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力す
る保護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信
号入力期間における電流の最大値を下アームごとに検出
する最大電流検出手段と、３個の下アーム最大電流値を
相互に比較して比を演算し、前記比が所定値範囲外のと
きに上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上
アーム欠相判定手段とを備えたことにより、上アームＯ
ＦＦによる欠相を検出して負荷駆動を停止できるので、
欠相運転を継続したときに電流が増大してパワーデバイ
スや圧縮機が破壊されるのを防止できる。また、請求項
２に係わる発明は、各々電流検出手段を備えた２個の半
導体スイッチング素子を直列接続したアームを３組用い
て３相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記
アームのソース側である上アームのそれぞれを独立の制
御ＤＣ電源、また、前記アームのシンク側である下アー
ムのそれぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパ
ワーデバイス制御装置において、各下アームの電流検出
手段の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力す
る保護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信
号入力期間における電流の平均値を下アームごとに検出
する平均電流検出手段と、３個の下アーム平均電流値を
相互に比較して比を演算し、前記比が所定範囲外のとき
に上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上ア
ーム欠相判定手段とを備えたことにより、上アームＯＦ
Ｆによる欠相を検出して負荷駆動を停止できるので、欠
相運転を継続したときに電流が増大してパワーデバイス
や圧縮機が破壊されるのを防止できる。また、請求項３
に係わる発明は、各々電流検出手段を備えた２個の半導
体スイッチング素子を直列接続したアームを３組用いて
３相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記ア
ームのソース側である上アームのそれぞれを独立の制御
ＤＣ電源、また、前記アームのシンク側である下アーム
のそれぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワ
ーデバイス制御装置において、各下アームの電流検出手
段の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力する
保護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号
入力期間における電流の最大値を下アームごとに検出す
る最大電流検出手段と、３個の下アーム最大電流値を相
互に比較して比を演算し、前記比が所定値範囲外のとき
に上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上ア
ーム欠相判定手段と、欠相と判定したときに、下アーム
の最大電流値の保護電流設定値に対する比を演算して所
定値以上であれば前記保護動作信号出力手段に保護動作
信号を出力させる上アーム電流保護動作判定手段とを備
えたことにより、上アームＯＦＦによる欠相を検出して
負荷駆動を停止できるので、欠相運転を継続したときに
電流が増大してパワーデバイスや圧縮機が破壊されるの
を防止できるとともに、過電流保護動作か否かを認知で
きる。また、請求項４に係わる発明は、各々電流検出手
段を備えた２個の半導体スイッチング素子を直列接続し
たアームを３組用いて３相ブリッジ接続した構成のパワ
ーデバイスを、前記アームのソース側である上アームの
それぞれを独立の制御ＤＣ電源、また、前記アームのシ
ンク側である下アームのそれぞれを共通の制御ＤＣ電源
のもとに制御するパワーデバイス制御装置において、各
下アームの電流検出手段の検出出力を入力して外部に保
護動作信号を出力する保護動作信号出力手段と、各下ア
ームのＰＷＭ駆動信号を入力し、ＰＷＭ駆動信号のいず
れかが欠落しているときに前記保護動作信号出力手段に
保護動作信号を出力させる下アーム入力欠落検出手段と
を備えたことにより、下アームのＰＷＭ駆動信号入力の
欠落によっても負荷駆動を停止できるとともに、下アー
ムに係わる故障の原因を認知して的確に対処できる。As is apparent from the above description, in the invention according to claim 1, three pairs of arms, each of which has two semiconductor switching elements each having a current detecting means, connected in series, are connected in a three-phase bridge. Power for controlling the power device of the configuration under the independent control DC power supply for each of the upper arm that is the source side of the arm and for each of the lower arm that is the sink side of the arm under a common control DC power supply. In the device control device, the protection operation signal output means for inputting the detection output of the current detection means of each lower arm and outputting the protection operation signal to the outside, and the maximum value of the current during the PWM drive signal input period of each lower arm are set to the lower limit. Maximum current detection means for detecting each arm and three lower arm maximum current values are mutually compared to calculate a ratio, and when the ratio is out of a predetermined value range, the upper arm open phase Determined, by which an arm open phase determination unit on for outputting a phase loss operation signal, the upper arm O
Since it is possible to stop the load drive by detecting the phase loss due to FF,
It is possible to prevent the power device and the compressor from being destroyed due to an increase in current when the open-phase operation is continued. The invention according to claim 2 provides a power device having a structure in which three pairs of arms, each of which has two semiconductor switching elements each having a current detection means, connected in series, is used for three-phase bridge connection, on the source side of the arm. In a power device control apparatus for controlling each of a certain upper arm under an independent control DC power source, and for controlling each of the lower arms on the sink side of the arm under a common control DC power source, the current detection means of each lower arm 3, a protection operation signal output means for inputting the detection output of the above and outputting a protection operation signal to the outside, an average current detection means for detecting the average value of the currents of the respective lower arms during the PWM drive signal input period, and 3 An upper arm that calculates the ratio by comparing the average current values of the lower arms with each other, determines that the upper arm is out of phase when the ratio is out of a predetermined range, and outputs an open phase operation signal. By having a phase determination means, the upper arm OF
Since it is possible to detect the phase loss due to F and stop the load driving, it is possible to prevent the power device and the compressor from being destroyed due to an increase in current when the phase loss operation is continued. Claim 3
The invention according to claim 1 provides a power device having a structure in which three pairs of arms, each of which has two semiconductor switching elements each having a current detecting means, connected in series, is used for three-phase bridge connection, and each of the upper arms on the source side of the arm. In an independent control DC power supply, and in the power device control device for controlling each of the lower arms on the sink side of the arm under a common control DC power supply, the detection output of the current detection means of each lower arm is input. And a protection operation signal output means for outputting a protection operation signal to the outside, a maximum current detection means for detecting the maximum value of the current of each lower arm in the PWM drive signal input period, and a maximum of three lower arms. An upper arm open phase determining means for calculating a ratio by comparing current values with each other, determining an upper phase open phase when the ratio is out of a predetermined value range, and outputting a phase open operation signal. When the phase loss is determined, the ratio of the maximum current value of the lower arm to the set protection current value is calculated, and if it is a predetermined value or more, the protection operation signal output means outputs the protection operation signal to the upper arm current protection operation. By providing the determining means, it is possible to detect the phase loss due to the upper arm being OFF and stop the load driving, so that it is possible to prevent the power device and the compressor from being destroyed when the phase loss operation is continued and the current increases. In addition to being able to prevent it, it is possible to recognize whether or not it is an overcurrent protection operation. In the invention according to claim 4, a power device having a structure in which three arms each having two semiconductor switching elements each having a current detection means connected in series are used for three-phase bridge connection is provided on the source side of the arm. In a power device control apparatus for controlling each of a certain upper arm under an independent control DC power source, and for controlling each of the lower arms on the sink side of the arm under a common control DC power source, the current detection means of each lower arm The protection operation signal output means for inputting the detection output of the above to output the protection operation signal to the outside and the PWM drive signal of each lower arm are input, and the protection operation signal is output when any of the PWM drive signals is missing. Since the output means is provided with the lower arm input loss detection means for outputting the protection operation signal, the load drive is performed even if the PWM drive signal input of the lower arm is lost. It is possible to stop, can be addressed appropriately by recognizing malfunction related to the lower arm.
【図１】本発明の実施例１のパワーデバイスの制御装置
の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power device control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の動作を示すタイミングチャートFIG. 2 is a timing chart showing the operation of the embodiment.
【図３】本発明の実施例２のパワーデバイスの制御装置
の構成を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a power device control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】同実施例の動作を示すタイミングチャートFIG. 4 is a timing chart showing the operation of the embodiment.
【図５】本発明の実施例３のパワーデバイスの制御装置
の構成を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a power device control apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図６】同実施例の動作を示すタイミングチャートFIG. 6 is a timing chart showing the operation of the embodiment.
【図７】本発明の実施例４のパワーデバイスの制御装置
の構成を示す回路図FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a power device control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】従来のパワーデバイスの制御装置の構成を示す
回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power device controller.
【図９】同装置の動作を示すタイミングチャートFIG. 9 is a timing chart showing the operation of the device.
１ パワーデバイス制御装置 ２ パワーデバイス ３ａ〜３ｆ 半導体スイッチング素子 ４ａ〜４ｆ 電流検出手段 ６ａ〜６ｃ 独立した制御ＤＣ電源 ６ｄ 共通の制御ＤＣ電源 ７ 保護動作信号出力手段 １０ 最大電流検出手段 １１ 上アーム欠相判定手段 １２ 平均電流検出手段 １３ 上アーム電流保護動作判定手段 １４ 下アーム入力欠落検出手段 Ｍ 圧縮機 Ａ 上アームのＰＷＭ駆動信号 Ｂ 下アームのＰＷＭ駆動信号 1 power device control device 2 power device 3a-3f semiconductor switching element 4a-4f current detection means 6a-6c independent control DC power supply 6d common control DC power supply 7 protection operation signal output means 10 maximum current detection means 11 upper arm open phase Judgment means 12 Average current detection means 13 Upper arm current protection operation judgment means 14 Lower arm input missing detection means M Compressor A Upper arm PWM drive signal B Lower arm PWM drive signal
Claims (4)
スイッチング素子を直列接続したアームを３組用いて３
相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記アー
ムのソース側である上アームのそれぞれを独立の制御Ｄ
Ｃ電源、また、前記アームのシンク側である下アームの
それぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワー
デバイス制御装置において、各下アームの電流検出手段
の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力する保
護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号入
力期間における電流の最大値を下アームごとに検出する
最大電流検出手段と、３個の下アーム最大電流値を相互
に比較して比を演算し、前記比が所定値範囲外のときに
上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上アー
ム欠相判定手段とを備えたパワーデバイス制御装置。1. A set of three arms, each of which has two semiconductor switching elements connected in series and each of which has a current detection means, is used.
A power device having a phase bridge connection structure is used to independently control each of the upper arms on the source side of the arms.
In a power device controller for controlling each of the C power source and the lower arm on the sink side of the arm under a common control DC power source, the detection output of the current detecting means of each lower arm is input to the outside. The protection operation signal output means for outputting the protection operation signal, the maximum current detection means for detecting the maximum value of the current in the PWM drive signal input period of each lower arm for each lower arm, and the three lower arm maximum current values are mutually A power device control apparatus comprising: an upper arm open phase determination means for calculating a ratio when the ratio is out of a predetermined value range, determining the upper arm open phase, and outputting an open phase operation signal.
スイッチング素子を直列接続したアームを３組用いて３
相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記アー
ムのソース側である上アームのそれぞれを独立の制御Ｄ
Ｃ電源、また、前記アームのシンク側である下アームの
それぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワー
デバイス制御装置において、各下アームの電流検出手段
の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力する保
護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号入
力期間における電流の平均値を下アームごとに検出する
平均電流検出手段と、３個の下アーム平均電流値を相互
に比較して比を演算し、前記比が所定範囲外のときに上
アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上アーム
欠相判定手段とを備えたパワーデバイス制御装置。2. A pair of three semiconductor switching devices, each having a current detecting means, connected in series to form three arms.
A power device having a phase bridge connection structure is used to independently control each of the upper arms on the source side of the arms.
In a power device controller for controlling each of the C power source and the lower arm on the sink side of the arm under a common control DC power source, the detection output of the current detecting means of each lower arm is input to the outside. The protection operation signal output means for outputting the protection operation signal, the average current detection means for detecting the average value of the current in the PWM drive signal input period of each lower arm for each lower arm, and the three lower arm average current values are mutually A power device control apparatus comprising: an upper arm open phase determining means for calculating a ratio in comparison with the above, determining the upper arm open phase when the ratio is out of a predetermined range, and outputting an open phase operation signal.
スイッチング素子を直列接続したアームを３組用いて３
相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記アー
ムのソース側である上アームのそれぞれを独立の制御Ｄ
Ｃ電源、また、前記アームのシンク側である下アームの
それぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワー
デバイス制御装置において、各下アームの電流検出手段
の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力する保
護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号入
力期間における電流の最大値を下アームごとに検出する
最大電流検出手段と、３個の下アーム最大電流値を相互
に比較して比を演算し、前記比が所定値範囲外のときに
上アーム欠相と判定し、欠相動作信号を出力する上アー
ム欠相判定手段と、欠相と判定したときに、下アームの
最大電流値の保護電流設定値に対する比を演算して所定
値以上であれば前記保護動作信号出力手段に保護動作信
号を出力させる上アーム電流保護動作判定手段とを備え
たパワーデバイス制御装置。3. A set of three arms each having two semiconductor switching elements connected in series, each arm having a current detecting means.
A power device having a phase bridge connection structure is used to independently control each of the upper arms on the source side of the arms.
In a power device controller for controlling each of the C power source and the lower arm on the sink side of the arm under a common control DC power source, the detection output of the current detecting means of each lower arm is input to the outside. The protection operation signal output means for outputting the protection operation signal, the maximum current detection means for detecting the maximum value of the current in the PWM drive signal input period of each lower arm for each lower arm, and the three lower arm maximum current values are mutually When the ratio is calculated in comparison with, the upper arm open phase is determined when the ratio is out of the predetermined value range, the upper arm open phase determination means for outputting the open phase operation signal, and when the open phase is determined, A power device provided with an upper arm current protection operation determination means for calculating a ratio of the maximum current value of the lower arm to a protection current setting value and outputting a protection operation signal to the protection operation signal output means if the ratio is a predetermined value or more. Control device.
スイッチング素子を直列接続したアームを３組用いて３
相ブリッジ接続した構成のパワーデバイスを、前記アー
ムのソース側である上アームのそれぞれを独立の制御Ｄ
Ｃ電源、また、前記アームのシンク側である下アームの
それぞれを共通の制御ＤＣ電源のもとに制御するパワー
デバイス制御装置において、各下アームの電流検出手段
の検出出力を入力して外部に保護動作信号を出力する保
護動作信号出力手段と、各下アームのＰＷＭ駆動信号を
入力し、ＰＷＭ駆動信号のいずれかが欠落しているとき
に前記保護動作信号出力手段に保護動作信号を出力させ
る下アーム入力欠落検出手段とを備えたパワーデバイス
制御装置。4. Three sets of arms each having two semiconductor switching elements connected in series and each having a current detection means are used.
A power device having a phase bridge connection structure is used to independently control each of the upper arms on the source side of the arms.
In a power device controller for controlling each of the C power source and the lower arm on the sink side of the arm under a common control DC power source, the detection output of the current detecting means of each lower arm is input to the outside. A protection operation signal output means for outputting a protection operation signal and a PWM drive signal for each lower arm are input, and when any one of the PWM drive signals is missing, the protection operation signal output means outputs the protection operation signal. A power device control device comprising a lower arm input missing detection means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7030318A JPH08223936A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Power device control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7030318A JPH08223936A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Power device control apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08223936A true JPH08223936A (en) | 1996-08-30 |
Family
ID=12300455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7030318A Pending JPH08223936A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Power device control apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08223936A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011217439A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Denso Corp | Discharge control apparatus for power conversion system |
| US8471535B2 (en) | 2009-02-23 | 2013-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Large current handling capable semiconductor switching device with suppression of short circuit damage and recovery current switching loss |
| JP2019198214A (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Output phase loss detection unit in inverter |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP7030318A patent/JPH08223936A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8471535B2 (en) | 2009-02-23 | 2013-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Large current handling capable semiconductor switching device with suppression of short circuit damage and recovery current switching loss |
| JP2011217439A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Denso Corp | Discharge control apparatus for power conversion system |
| JP2019198214A (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Output phase loss detection unit in inverter |
| US10852325B2 (en) | 2018-05-09 | 2020-12-01 | Lsis Co., Ltd. | Device for detecting phase loss of output in inverter |
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