JPH09121553A - インバータ駆動装置 - Google Patents
インバータ駆動装置Info
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- JPH09121553A JPH09121553A JP7278822A JP27882295A JPH09121553A JP H09121553 A JPH09121553 A JP H09121553A JP 7278822 A JP7278822 A JP 7278822A JP 27882295 A JP27882295 A JP 27882295A JP H09121553 A JPH09121553 A JP H09121553A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、インバータ装置の保護システムに
関するものであり、特に、インバータ装置の動作を安定
化することを目的とするものである。 【解決手段】 複数のトランジスタ１ごとに独立具備し
た過電流検出機能２と保護機能３から構成されるインバ
ータシステムにおいて、フローティング電位である上ア
ーム回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタ電
流検出回路より大きく設定したインバータ駆動システム
を実現できる。
関するものであり、特に、インバータ装置の動作を安定
化することを目的とするものである。 【解決手段】 複数のトランジスタ１ごとに独立具備し
た過電流検出機能２と保護機能３から構成されるインバ
ータシステムにおいて、フローティング電位である上ア
ーム回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタ電
流検出回路より大きく設定したインバータ駆動システム
を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータエアコ
ン、汎用モーターなどに用いられるインバータ装置に関
するものであり、特にインバータ装置の保護システムに
関するものである。
ン、汎用モーターなどに用いられるインバータ装置に関
するものであり、特にインバータ装置の保護システムに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のインバータ装置について
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【０００３】その構成は、図１および図２において示す
ように構成されており、１はモーターなど負荷装置を駆
動するトランジスタであり、ＢＪＴ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ
など種々の素子が用いられているが、特徴としては、メ
イン電流に比例したセンス電流が流れるセンス電流端子
を具備しており、電流センス抵抗２に電流を流すことが
できるものである。３はトランジスタ１を駆動する駆動
回路（ドライブ回路）である。トランジスタ１の特性に
合わせて種々の回路方式が提案されているが、本発明で
は特に説明しない。また、４はトランジスタ１に流れる
電流値が過電流状態にあることを検出する電圧比較器で
ある。５は、電圧比較器４の出力を受けて一定の時間幅
だけの信号を作り出すタイマー回路である。このタイマ
ー回路５の出力信号は、本来のトランジスタ１をオン
オフする信号の入力端子６からの信号（ＰＷＭ駆動信号
など）を制御するスイッチ回路７を制御するように接続
されている。
ように構成されており、１はモーターなど負荷装置を駆
動するトランジスタであり、ＢＪＴ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ
など種々の素子が用いられているが、特徴としては、メ
イン電流に比例したセンス電流が流れるセンス電流端子
を具備しており、電流センス抵抗２に電流を流すことが
できるものである。３はトランジスタ１を駆動する駆動
回路（ドライブ回路）である。トランジスタ１の特性に
合わせて種々の回路方式が提案されているが、本発明で
は特に説明しない。また、４はトランジスタ１に流れる
電流値が過電流状態にあることを検出する電圧比較器で
ある。５は、電圧比較器４の出力を受けて一定の時間幅
だけの信号を作り出すタイマー回路である。このタイマ
ー回路５の出力信号は、本来のトランジスタ１をオン
オフする信号の入力端子６からの信号（ＰＷＭ駆動信号
など）を制御するスイッチ回路７を制御するように接続
されている。
【０００４】このため、過電流検出状態にない場合に
は、入力端子６からの信号がそのまま駆動回路３を介し
て、トランジスタ１をＰＷＭ駆動している。しかしなが
ら、モーター負荷のロック、過負荷などの異常状態にな
り、トランジスタ１のドライブ電流が増加し、過電流状
態となった場合には、センス抵抗２の検出電圧が上昇
し、電圧比較器４の設定電圧を超え、タイマー回路５を
動作させ、一定の時間だけ、スイッチ回路７を遮断さ
せ、入力端子６からの信号をドライブ回路へ伝達するこ
とを停止する。これにより、過電流時に一定の時間だけ
出力トランジスタを遮断保護していた。また、保護動作
からの復帰は、トランジスタ１が電流を遮断し、過電流
状態を解消しているので、タイマー回路５の設定された
時間後に入力端子６に信号が入力されると復帰するもの
である。すなわち、タイマー回路５は、動作時にも、復
帰時にも時間遅れを作り出すタイマー回路構成となって
いる。
は、入力端子６からの信号がそのまま駆動回路３を介し
て、トランジスタ１をＰＷＭ駆動している。しかしなが
ら、モーター負荷のロック、過負荷などの異常状態にな
り、トランジスタ１のドライブ電流が増加し、過電流状
態となった場合には、センス抵抗２の検出電圧が上昇
し、電圧比較器４の設定電圧を超え、タイマー回路５を
動作させ、一定の時間だけ、スイッチ回路７を遮断さ
せ、入力端子６からの信号をドライブ回路へ伝達するこ
とを停止する。これにより、過電流時に一定の時間だけ
出力トランジスタを遮断保護していた。また、保護動作
からの復帰は、トランジスタ１が電流を遮断し、過電流
状態を解消しているので、タイマー回路５の設定された
時間後に入力端子６に信号が入力されると復帰するもの
である。すなわち、タイマー回路５は、動作時にも、復
帰時にも時間遅れを作り出すタイマー回路構成となって
いる。
【０００５】さらに、タイマー回路５の出力と同期し
て、保護出力端子８からトランジスタ保護動作時に信号
を出力し、インバータの制御コンピュータ（図示せず）
に対して、保護動作していることを知らしめている。
て、保護出力端子８からトランジスタ保護動作時に信号
を出力し、インバータの制御コンピュータ（図示せず）
に対して、保護動作していることを知らしめている。
【０００６】なお、図１では、トランジスタ１を１個使
用した回路での説明であったが、三相インバータでは、
図２のように６個組み合わせて使用されるのが一般的で
ある。また、単相インバータでは、４個組み合わせて使
用されるのが一般的である。（図示せず）。
用した回路での説明であったが、三相インバータでは、
図２のように６個組み合わせて使用されるのが一般的で
ある。また、単相インバータでは、４個組み合わせて使
用されるのが一般的である。（図示せず）。
【０００７】なお、これら、パワーモジュール（ＩＰＭ
／パワーハイブリットＩＣ）の動向および従来技術動向
については、たとえば、『平成４年電気学会全国大会
講演論文集 ４』（平成４年３月）など詳しく記載され
ている。
／パワーハイブリットＩＣ）の動向および従来技術動向
については、たとえば、『平成４年電気学会全国大会
講演論文集 ４』（平成４年３月）など詳しく記載され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、下アームの電位と比較して、上アームの
各電位はフローティング電位であるために、回路の動作
の安定性を比較すると、上アームの方がはるかに、不安
定の要因をもっていることになる。特に、外来ノイズに
よる影響、あるいはインバータアームの下アームのスイ
ッチング（ｄｖ／ｄｔ）により、下アームの電流検出回
路に比べて、上アームの電流検出回路は常に不安定な要
因をもっていることになる。
うな構成では、下アームの電位と比較して、上アームの
各電位はフローティング電位であるために、回路の動作
の安定性を比較すると、上アームの方がはるかに、不安
定の要因をもっていることになる。特に、外来ノイズに
よる影響、あるいはインバータアームの下アームのスイ
ッチング（ｄｖ／ｄｔ）により、下アームの電流検出回
路に比べて、上アームの電流検出回路は常に不安定な要
因をもっていることになる。
【０００９】これにより、図５のような三相インバータ
装置においては、外来ノイズなどにより、上アームは過
電流を誤検出し、不正規な自己保護動作を行った結果、
トランジスタをｏｆｆするために、欠相運転を行ってし
まい、その結果モーターの回転がアンバランスとなり易
いといった課題を有していた。
装置においては、外来ノイズなどにより、上アームは過
電流を誤検出し、不正規な自己保護動作を行った結果、
トランジスタをｏｆｆするために、欠相運転を行ってし
まい、その結果モーターの回転がアンバランスとなり易
いといった課題を有していた。
【００１０】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、インバータ装置の保護動作の信頼性を高めて、不
用な電流保護動作を防止し、なめらかなモーターの回転
を実現することを目的とするものである。
ので、インバータ装置の保護動作の信頼性を高めて、不
用な電流保護動作を防止し、なめらかなモーターの回転
を実現することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、インバータを構成する複数のトランジスタ
ごとに独立具備した過電流検出機能と過電流検出時にそ
れぞれのトランジスタのみを独立的に遮断保護する駆動
機能から構成されるインバータシステムにおいて、上ア
ームトランジスタにおける過電流検出回路の電流検出時
定数を、下アームトランジスタにおける過電流検出回路
の電流検出時定数より大きく設定し、構成したものであ
る。
に本発明は、インバータを構成する複数のトランジスタ
ごとに独立具備した過電流検出機能と過電流検出時にそ
れぞれのトランジスタのみを独立的に遮断保護する駆動
機能から構成されるインバータシステムにおいて、上ア
ームトランジスタにおける過電流検出回路の電流検出時
定数を、下アームトランジスタにおける過電流検出回路
の電流検出時定数より大きく設定し、構成したものであ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、インバータを構成する
複数のトランジスタごとに独立具備した過電流検出機能
と過電流検出時にそれぞれのトランジスタのみを独立的
に遮断保護する駆動機能から構成されるインバータシス
テムにおいて、上アームトランジスタにおける過電流検
出回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタにお
ける過電流検出回路の電流検出時定数より大きく設定
し、構成したことにより、フローティング電位状態にて
駆動されるインバータ上アームが、何らかの短時間の急
峻な外来ノイズもしくは、下アームのスイッチングによ
る急峻なｄｖ／ｄｔにより、過電流保護回路が誤動作す
ることを防止することができるものである。
複数のトランジスタごとに独立具備した過電流検出機能
と過電流検出時にそれぞれのトランジスタのみを独立的
に遮断保護する駆動機能から構成されるインバータシス
テムにおいて、上アームトランジスタにおける過電流検
出回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタにお
ける過電流検出回路の電流検出時定数より大きく設定
し、構成したことにより、フローティング電位状態にて
駆動されるインバータ上アームが、何らかの短時間の急
峻な外来ノイズもしくは、下アームのスイッチングによ
る急峻なｄｖ／ｄｔにより、過電流保護回路が誤動作す
ることを防止することができるものである。
【００１３】一般的に、パワートランジスタにおける過
電流保護は、トランジスタ固有のＡＳＯ（安全動作範
囲）内での駆動条件を保証するために、然るべき時間と
電流値により、設定されるべきものであり、また、その
目的とするところから、本来は可能な限り、俊敏な回路
応答を要求されるものである。ところが、前記のよう
に、インバータアームを構成すると、そのフローティン
グ電位のために、上アームと下アームを比較すると、上
アームの方が電流検出回路に対する安定性が悪くなる。
電流保護は、トランジスタ固有のＡＳＯ（安全動作範
囲）内での駆動条件を保証するために、然るべき時間と
電流値により、設定されるべきものであり、また、その
目的とするところから、本来は可能な限り、俊敏な回路
応答を要求されるものである。ところが、前記のよう
に、インバータアームを構成すると、そのフローティン
グ電位のために、上アームと下アームを比較すると、上
アームの方が電流検出回路に対する安定性が悪くなる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の、一実施例におけるインバータ
装置について図面とともに説明する。
装置について図面とともに説明する。
【００１５】図１は、本実施例のインバータ装置の内、
上アームの構成を示す構成図である。また、図２は、そ
の内、１アーム分の構成のみを詳細に説明したものであ
る。同図において、１はモータなどを駆動するトランジ
スタであり、ＢＪＴ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴなど種々の素子
が用いられているが、特徴としては、メイン電流に比例
したセンス電流が流れるセンス電流素子を具備してお
り、電流センス抵抗２に電流を流すことができるもので
ある。３はトランジスタ１を駆動する駆動回路（ドライ
ブ回路）である。トランジスタ１の特性に合わせて種々
の回路方式が提案されているが、本発明では特に説明し
ない。また、４はトランジスタ１に流れる電流値が過電
流状態にあることを検出する電圧比較器である。タイマ
ー回路５の出力信号は、トランジスタ１のオン オフ信
号の入力端子６からの信号（ＰＷＭ駆動信号）を、スイ
ッチ回路７を介して制御している。
上アームの構成を示す構成図である。また、図２は、そ
の内、１アーム分の構成のみを詳細に説明したものであ
る。同図において、１はモータなどを駆動するトランジ
スタであり、ＢＪＴ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴなど種々の素子
が用いられているが、特徴としては、メイン電流に比例
したセンス電流が流れるセンス電流素子を具備してお
り、電流センス抵抗２に電流を流すことができるもので
ある。３はトランジスタ１を駆動する駆動回路（ドライ
ブ回路）である。トランジスタ１の特性に合わせて種々
の回路方式が提案されているが、本発明では特に説明し
ない。また、４はトランジスタ１に流れる電流値が過電
流状態にあることを検出する電圧比較器である。タイマ
ー回路５の出力信号は、トランジスタ１のオン オフ信
号の入力端子６からの信号（ＰＷＭ駆動信号）を、スイ
ッチ回路７を介して制御している。
【００１６】このため、過電流検出状態にない場合に
は、入力端子６からの信号がそのまま駆動回路３を介し
て、トランジスタ１をＰＷＭ駆動している。しかしなが
ら、モーター負荷のロック、過電流などの異常状態にな
り、トランジスタ１の電流が増加し、過電流状態となっ
た場合には、センス抵抗２の検出電圧が上昇し、電圧比
較器４の設定電圧を超えた時には、スイッチ回路７を動
作させ、入力端子６からの信号をドライブ回路３に伝達
することを停止する。これにより、過電流時に出力トラ
ンジスタ１を遮断保護する。また、保護動作からの復帰
は、タイマー回路５が設定された時定数後に復帰するも
のである。
は、入力端子６からの信号がそのまま駆動回路３を介し
て、トランジスタ１をＰＷＭ駆動している。しかしなが
ら、モーター負荷のロック、過電流などの異常状態にな
り、トランジスタ１の電流が増加し、過電流状態となっ
た場合には、センス抵抗２の検出電圧が上昇し、電圧比
較器４の設定電圧を超えた時には、スイッチ回路７を動
作させ、入力端子６からの信号をドライブ回路３に伝達
することを停止する。これにより、過電流時に出力トラ
ンジスタ１を遮断保護する。また、保護動作からの復帰
は、タイマー回路５が設定された時定数後に復帰するも
のである。
【００１７】上アームと下アームにおける過電流動作の
検出時間に差を設ける方法としては、タイマー回路のＣ
Ｒ時定数を変更することにより、上アームと下アームと
で、電流検出回路の動作時間差を実現している。すなわ
ち、上アームのタイマー回路５の動作時間を設定する時
定数を下アームのそれよりも長く設定している。なお、
復帰タイマー回路５における復帰時時定数は、同じ時定
数の設定としている。
検出時間に差を設ける方法としては、タイマー回路のＣ
Ｒ時定数を変更することにより、上アームと下アームと
で、電流検出回路の動作時間差を実現している。すなわ
ち、上アームのタイマー回路５の動作時間を設定する時
定数を下アームのそれよりも長く設定している。なお、
復帰タイマー回路５における復帰時時定数は、同じ時定
数の設定としている。
【００１８】なお、三相インバータでは、図２の構成を
上アーム３個と下アーム３個とを、図１のように６個組
み合わせている。
上アーム３個と下アーム３個とを、図１のように６個組
み合わせている。
【００１９】なお、本構成では、三相インバータだけで
なく、同様の構成をもつ、単相インバータ装置や多相イ
ンバータシステムにおいても同様に実現できるものであ
る。
なく、同様の構成をもつ、単相インバータ装置や多相イ
ンバータシステムにおいても同様に実現できるものであ
る。
【００２０】また、過電流検出機能として、マルチエミ
ッタ構成のトランジスタと検出抵抗を用いたが、シヤン
ト抵抗などの他の方法を用いてもよい。さらに、保護の
機能説明として、電流過電流について説明したが、短絡
電流など保護すべき障害、外来のノイズなどからの障害
についても、同様の機能を実現できるものである。
ッタ構成のトランジスタと検出抵抗を用いたが、シヤン
ト抵抗などの他の方法を用いてもよい。さらに、保護の
機能説明として、電流過電流について説明したが、短絡
電流など保護すべき障害、外来のノイズなどからの障害
についても、同様の機能を実現できるものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、上記説明から明らかなよう
に、インバータを構成する複数のトランジスタごとに独
立具備した過電流検出機能と過電流検出時にそれぞれの
トランジスタのみを独立的に遮断保護する駆動機能から
構成されるインバータシステムにおいて、フローティン
グ電位における上アームトランジスタにおける過電流検
出回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタにお
ける過電流検出回路の電流検出時定数より大きく設定し
たことにより、外来ノイズに対する耐量を向上するとと
もに、トランジスタのスイッチングｄｖ／ｄｔに対する
誤動作マージンを高めることができ、安定した動作のイ
ンバータ駆動システムを実現できる。
に、インバータを構成する複数のトランジスタごとに独
立具備した過電流検出機能と過電流検出時にそれぞれの
トランジスタのみを独立的に遮断保護する駆動機能から
構成されるインバータシステムにおいて、フローティン
グ電位における上アームトランジスタにおける過電流検
出回路の電流検出時定数を、下アームトランジスタにお
ける過電流検出回路の電流検出時定数より大きく設定し
たことにより、外来ノイズに対する耐量を向上するとと
もに、トランジスタのスイッチングｄｖ／ｄｔに対する
誤動作マージンを高めることができ、安定した動作のイ
ンバータ駆動システムを実現できる。
【図１】本発明の一実施例におけるインバータ装置の構
成ブロック図
成ブロック図
【図２】本発明の一実施例におけるインバータ装置のア
ームのブロック図
ームのブロック図
１ トランジスタ ２ （電流検出用）抵抗 ３ ドライブ回路 ４ （電流用）電圧比較器 ６ （ＰＷＭ）信号入力 ７ （制御端子付き）スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】インバータを構成する複数のトランジスタ
ごとに独立具備した過電流検出機能と、過電流検出時に
それぞれのトランジスタのみを独立的に遮断保護する駆
動機能から構成されるインバータシステムにおいて、上
アームトランジスタにおける過電流検出回路の電流検出
時定数を、下アームトランジスタにおける過電流検出回
路の電流検出時定数より大きくしたことを特徴とするイ
ンバータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882295A JP3463432B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | インバータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882295A JP3463432B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | インバータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09121553A true JPH09121553A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3463432B2 JP3463432B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=17602641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27882295A Expired - Fee Related JP3463432B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | インバータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463432B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011055333A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Rohm Co Ltd | 負荷駆動装置 |
| JP2012217087A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Denso Corp | 負荷駆動装置 |
| WO2016174756A1 (ja) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 三菱電機株式会社 | 保護回路および保護回路システム |
| WO2021039415A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 駆動装置 |
| WO2022048285A1 (zh) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种高可靠性多相供电***及方法 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP27882295A patent/JP3463432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011055333A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Rohm Co Ltd | 負荷駆動装置 |
| JP2012217087A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Denso Corp | 負荷駆動装置 |
| WO2016174756A1 (ja) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | 三菱電機株式会社 | 保護回路および保護回路システム |
| US10629587B2 (en) | 2015-04-30 | 2020-04-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Protection circuit and protection circuit system |
| WO2021039415A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 駆動装置 |
| JP2021040365A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-11 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 駆動装置 |
| WO2022048285A1 (zh) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种高可靠性多相供电***及方法 |
| US11817696B2 (en) | 2020-09-04 | 2023-11-14 | Inspur Suzhou Intelligent Technology Co., Ltd. | High-reliability multiphase power supply system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3463432B2 (ja) | 2003-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070822 Year of fee payment: 4 |
|
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