JPS5826278A - 半導体素子の故障検出回路 - Google Patents
半導体素子の故障検出回路Info
- Publication number
- JPS5826278A JPS5826278A JP12570481A JP12570481A JPS5826278A JP S5826278 A JPS5826278 A JP S5826278A JP 12570481 A JP12570481 A JP 12570481A JP 12570481 A JP12570481 A JP 12570481A JP S5826278 A JPS5826278 A JP S5826278A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- voltage
- circuit
- transistor
- thyristor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、局部洗浄装置付便器の洗浄水加熱制御など、
ヒータ等の負荷を半導体素子で制御するものにおいて、
特に前記半導体素子のショート故障時に局部の火傷など
の危険を生ずる場合に、前記半導体素子の故障を検知し
電源を遮断して安全を保つ役割倉果す半導体素子の故障
検出回路の改善に関するものであり、即座に、確実に作
動する回路の提供を目的とするものである。
ヒータ等の負荷を半導体素子で制御するものにおいて、
特に前記半導体素子のショート故障時に局部の火傷など
の危険を生ずる場合に、前記半導体素子の故障を検知し
電源を遮断して安全を保つ役割倉果す半導体素子の故障
検出回路の改善に関するものであり、即座に、確実に作
動する回路の提供を目的とするものである。
第1図に、局部洗浄装置付便器の洗浄水加熱制御に従来
用いられていた、半導体素子の故障検出回路を含むヒー
タ制御回路図を示す。
用いられていた、半導体素子の故障検出回路を含むヒー
タ制御回路図を示す。
1は交流電源であシ、2は電源スィッチ、3は温度ヒユ
ーズである。4はダイオード、5は抵抗、6はコンデン
サ、7はゼナーダイオードであり、前記4〜7で交流電
源を半波整流・平滑し、回路用の直流定電圧を得ている
。8は抵抗、9.10はトランジスタであり、前記8〜
1oでゼロクロスパルスを得ている。11は洗浄水の温
度を検出するセンナであり、この例では負性感温抵抗素
子を用いている。12は洗浄水の制御温度を設定する可
変抵抗である。13.14は抵抗、15はコンデンサ、
16はオペアンプで11前記11〜16でタイマ回路を
構成している。17.18−。
ーズである。4はダイオード、5は抵抗、6はコンデン
サ、7はゼナーダイオードであり、前記4〜7で交流電
源を半波整流・平滑し、回路用の直流定電圧を得ている
。8は抵抗、9.10はトランジスタであり、前記8〜
1oでゼロクロスパルスを得ている。11は洗浄水の温
度を検出するセンナであり、この例では負性感温抵抗素
子を用いている。12は洗浄水の制御温度を設定する可
変抵抗である。13.14は抵抗、15はコンデンサ、
16はオペアンプで11前記11〜16でタイマ回路を
構成している。17.18−。
19は抵抗、2oはトランジスタであり、前記17〜2
0で交流電源のゼロクロス毎に前記コンデン。
0で交流電源のゼロクロス毎に前記コンデン。
す16の電荷を急速に放出して零にするゼロクロス同期
回路を構成する。21は洗浄水を加熱するヒータ、22
は前記ヒータの給電を制御する半導体素子である。23
は抵抗、24はコンデンサ、25はパルストランス、2
6はダイオードであり、前記23〜26で、前記オペア
ンプ16の出力がHlになった時前記半導体素子22を
トリガするトリガ回路を構成する。前記タイマ回路きゼ
ロクロスパルス同期回路とトリガ回路とで前記半導体素
子を付勢する付勢回路を構成し、洗浄水の加熱制御を行
う。27は前記半導体素子22のショート故障を検出す
る、半導体素子の故障検出回路である。28は抵抗、2
9は夕゛イオード、3oはトランジスタ、31 $32
はダイオード、33は抵抗、34はトランジスタ、36
は抵抗である。前記抵抗28と前記トランジスタ30と
で前記半導体素子両端の電圧を検出することによって、
前記半導体素子の0N−OFFおよびショート故障を検
出し、前記ダイオード31.32と前記トランジスタ3
4とでAND回路を構成している。36は電源遮断回路
である。37は抵抗、38はサイリスタ、39は前記サ
イリスタ38のONにょツて発熱し、前記温度ヒユーズ
を溶断する抵抗である。
回路を構成する。21は洗浄水を加熱するヒータ、22
は前記ヒータの給電を制御する半導体素子である。23
は抵抗、24はコンデンサ、25はパルストランス、2
6はダイオードであり、前記23〜26で、前記オペア
ンプ16の出力がHlになった時前記半導体素子22を
トリガするトリガ回路を構成する。前記タイマ回路きゼ
ロクロスパルス同期回路とトリガ回路とで前記半導体素
子を付勢する付勢回路を構成し、洗浄水の加熱制御を行
う。27は前記半導体素子22のショート故障を検出す
る、半導体素子の故障検出回路である。28は抵抗、2
9は夕゛イオード、3oはトランジスタ、31 $32
はダイオード、33は抵抗、34はトランジスタ、36
は抵抗である。前記抵抗28と前記トランジスタ30と
で前記半導体素子両端の電圧を検出することによって、
前記半導体素子の0N−OFFおよびショート故障を検
出し、前記ダイオード31.32と前記トランジスタ3
4とでAND回路を構成している。36は電源遮断回路
である。37は抵抗、38はサイリスタ、39は前記サ
イリスタ38のONにょツて発熱し、前記温度ヒユーズ
を溶断する抵抗である。
上記構成において、交流電源1のゼロクロス点にはトラ
ンジスタ9,1o共にOFFするので、トランジスタ2
oがONし、コンデンサ15の電荷を急速に放電して零
にする。この時、オペアンプ16の■入力電位は零なの
で、その出力はLowである。交流電源1のゼロクロス
点を過ぎると、前記トランジスタ9または10がONす
るので、前記トランジスタ20がOF F L、従って
前記コンデ/す16は抵抗14を介して充電を開始する
。 ゛前記充電によって前記オペアンプ16のの
入力電位が上昇し、○入力電位を越すと、その瞬間、出
力がHiになり、 パルストランス26を付勢して前記
半導体素子22をトリガし、ヒータ21に給電する。交
流電源の次のゼロクロス点では、再び前記トランジスタ
20がONし、前記コンデンサ16の電荷を放出して初
期の状態に戻す。セ/す11の検出温度が低い時には前
記オペアップ16のe入力電位が低いため、オペアンプ
16が早く反転し、従って半導体素子22のトリガ位相
が進み、ヒータ21の給電を増大して洗浄水温度を設定
温度に引き上げる。逆に、センサ11の検出温度が高い
場合には前記オペアンプ16のθ入力電位が高いため、
オペアンプ16が遅く反転し、従って半導体素子22の
トリガ位相が遅扛、ヒータ21の給電を減少して洗浄水
温度を設定温度に引き下げる。以上の動作を自動的に行
い、洗浄水温度を設定温度に保つ。
ンジスタ9,1o共にOFFするので、トランジスタ2
oがONし、コンデンサ15の電荷を急速に放電して零
にする。この時、オペアンプ16の■入力電位は零なの
で、その出力はLowである。交流電源1のゼロクロス
点を過ぎると、前記トランジスタ9または10がONす
るので、前記トランジスタ20がOF F L、従って
前記コンデ/す16は抵抗14を介して充電を開始する
。 ゛前記充電によって前記オペアンプ16のの
入力電位が上昇し、○入力電位を越すと、その瞬間、出
力がHiになり、 パルストランス26を付勢して前記
半導体素子22をトリガし、ヒータ21に給電する。交
流電源の次のゼロクロス点では、再び前記トランジスタ
20がONし、前記コンデンサ16の電荷を放出して初
期の状態に戻す。セ/す11の検出温度が低い時には前
記オペアップ16のe入力電位が低いため、オペアンプ
16が早く反転し、従って半導体素子22のトリガ位相
が進み、ヒータ21の給電を増大して洗浄水温度を設定
温度に引き上げる。逆に、センサ11の検出温度が高い
場合には前記オペアンプ16のθ入力電位が高いため、
オペアンプ16が遅く反転し、従って半導体素子22の
トリガ位相が遅扛、ヒータ21の給電を減少して洗浄水
温度を設定温度に引き下げる。以上の動作を自動的に行
い、洗浄水温度を設定温度に保つ。
また、前記半導体素子22がOFFしている時には、前
記半導体素子の両端に交流電源1の電圧がそのまま現れ
、従ってトランジスタ30 、34がONしてサイリス
タ38のゲートをショートし、前記サイリスタをOFF
に保つ。前記半導体素子22がONしている時には、前
記半導体素子の両端に小さなON電圧しか発生しないの
で、前記トランジスタ30はOFFするが、前記半導体
素子22がoNしている時には、当然のことながらそれ
をトリガするオペアンプ16の出力はHlに反転してお
り、従って前記トランジスタ34はONしてサイリスタ
38のゲートをショートし、前記サイリスタをOFFに
保つ。
記半導体素子の両端に交流電源1の電圧がそのまま現れ
、従ってトランジスタ30 、34がONしてサイリス
タ38のゲートをショートし、前記サイリスタをOFF
に保つ。前記半導体素子22がONしている時には、前
記半導体素子の両端に小さなON電圧しか発生しないの
で、前記トランジスタ30はOFFするが、前記半導体
素子22がoNしている時には、当然のことながらそれ
をトリガするオペアンプ16の出力はHlに反転してお
り、従って前記トランジスタ34はONしてサイリスタ
38のゲートをショートし、前記サイリスタをOFFに
保つ。
しかし、もし、前記オペアンプ16の出力がHlに反転
していない時に前記半導体素子22がONしている時、
つまりショートまたは自己トリガなどによる半導体素子
22の故障時には、トランジスタ30.34共にOFF
になり、抵抗36を介してサイリスタ38がONになっ
て抵抗39を発熱させ、温度ヒユーズ3を溶断して電源
を遮断し、ヒータ21の給電を即座に停止する。このよ
うにして、半導体素子の故障時に洗浄水温度が急速に加
熱され、局部に火傷を起こす危険を未然に防止している
ものである。
していない時に前記半導体素子22がONしている時、
つまりショートまたは自己トリガなどによる半導体素子
22の故障時には、トランジスタ30.34共にOFF
になり、抵抗36を介してサイリスタ38がONになっ
て抵抗39を発熱させ、温度ヒユーズ3を溶断して電源
を遮断し、ヒータ21の給電を即座に停止する。このよ
うにして、半導体素子の故障時に洗浄水温度が急速に加
熱され、局部に火傷を起こす危険を未然に防止している
ものである。
しかし、上記従来の構成においては、下記に示すような
欠点があった。半導体素子22のON電圧は、ヒータ2
1の電気容量がIKW近くになると2v弱程度の大きさ
になるため、前記2v弱の電圧で確実にトランジスタ3
0をOFFさせるためKは、前記トランジスタ30の作
動電圧を2v以上にする必要がある。この構成ではトラ
ンジスタ30のVBEと、ダイオード31のvrと、ト
ランジスタ34のVBEとで作動電圧を2v以上にして
いる。しかしそのため、交流電源1の電圧が前記作動電
圧に上昇するまで前記トランジスタ3oはONできず、
その間、抵抗36を介してサイリスタ38のゲートに電
圧が印加される。この場合でも、交流電源1の電圧が低
いため、前記サイリスタの自己保持電流以上になる前に
前記トランジスタ3゜がONl トランジスタ34もO
Nするため、サイリスタ38はOF F L、抵抗39
の発熱もほとんど無い状態を確保できるが、希に自己保
持電流の小さなサイリスタが組込まれるとそのまま導通
を維持して抵抗39を発熱させ、電源を遮断してしまう
事故を発生する。前記自己保持電流はバラツキが大きく
、しかも周囲温度等はより変動するので管理しにくいも
のであった。
欠点があった。半導体素子22のON電圧は、ヒータ2
1の電気容量がIKW近くになると2v弱程度の大きさ
になるため、前記2v弱の電圧で確実にトランジスタ3
0をOFFさせるためKは、前記トランジスタ30の作
動電圧を2v以上にする必要がある。この構成ではトラ
ンジスタ30のVBEと、ダイオード31のvrと、ト
ランジスタ34のVBEとで作動電圧を2v以上にして
いる。しかしそのため、交流電源1の電圧が前記作動電
圧に上昇するまで前記トランジスタ3oはONできず、
その間、抵抗36を介してサイリスタ38のゲートに電
圧が印加される。この場合でも、交流電源1の電圧が低
いため、前記サイリスタの自己保持電流以上になる前に
前記トランジスタ3゜がONl トランジスタ34もO
Nするため、サイリスタ38はOF F L、抵抗39
の発熱もほとんど無い状態を確保できるが、希に自己保
持電流の小さなサイリスタが組込まれるとそのまま導通
を維持して抵抗39を発熱させ、電源を遮断してしまう
事故を発生する。前記自己保持電流はバラツキが大きく
、しかも周囲温度等はより変動するので管理しにくいも
のであった。
本発明は、前記半導体素子22の両端の電圧を検出する
構成を変更し、ヒータ21の両端の電圧を検出する構成
を用いることにより、上記従来の欠点を解消したもので
ある。
構成を変更し、ヒータ21の両端の電圧を検出する構成
を用いることにより、上記従来の欠点を解消したもので
ある。
第2図に本発明の半導体素子の故障検出回路を含むヒー
タ制御回路図を示す。
タ制御回路図を示す。
第1図とは、半導体素子の故障検出回路27の構成が異
るのみで、他は同一なので、同一部の説明は省略する。
るのみで、他は同一なので、同一部の説明は省略する。
40.41は抵抗、42はトランジスタであり、オペア
ンプ16の出力がHi になって半導体素子22をトリ
ガしている時には常に前記トランジスタ42をONし、
サイリスタ38のゲートをショートシて前記サイリスタ
38のOFFを保証するものである。43.44は抵抗
、46はトランジスタであり、半導体素子22によって
制御されるヒータ21の両端電圧を検出する、負荷電圧
検出回路を構成している。前記半導体素子22がOFF
している限シは、前記ヒータの両端には電圧が発生しな
いので、前記トランジスタ46はOFFを保ち、前記サ
イリスタ38をトリガすることは無い。
ンプ16の出力がHi になって半導体素子22をトリ
ガしている時には常に前記トランジスタ42をONし、
サイリスタ38のゲートをショートシて前記サイリスタ
38のOFFを保証するものである。43.44は抵抗
、46はトランジスタであり、半導体素子22によって
制御されるヒータ21の両端電圧を検出する、負荷電圧
検出回路を構成している。前記半導体素子22がOFF
している限シは、前記ヒータの両端には電圧が発生しな
いので、前記トランジスタ46はOFFを保ち、前記サ
イリスタ38をトリガすることは無い。
しかし、もし、前記オペアンプ16の出力がHiに反転
していない時に前記半導体素子22がONしている時、
つまりショートまたは自己トリガなどによる半導体素子
22の故障時には、交流電源1の正の半サイクル時に前
記ヒータ21の1ilJ端に発生する電圧によって前記
トランジスタ46がONし、サイリスタ38をONして
抵抗39を発熱させ、温度ヒユーズ3を溶断して電源を
遮断し、ヒータ21の給電を即座に停止する。46はダ
イオードであり、交流電源1の負の半サイクル時、前記
トランジスタのベース・エミッタ間に逆電圧が印加して
破壊されるのを防止するだめのものである。前記トラン
ジスタ42と45とはAND回路を構成しており、前記
トランジスタ42がOFFで、かつ、前記トランジスタ
45がONの時のみ、前記サイリスタをトリガできるよ
うに構成し、所望の動作を得ている。上記構成では、ヒ
ータ21の両端電位を検出する構成であるだめ、交流電
源電圧の大小に全く影響されず、半導体素子22がON
している時にのみトランジスタ45がONし、従って動
作が確実になり、まだ、構成部品の増加無しに目的が達
成できるものである。
していない時に前記半導体素子22がONしている時、
つまりショートまたは自己トリガなどによる半導体素子
22の故障時には、交流電源1の正の半サイクル時に前
記ヒータ21の1ilJ端に発生する電圧によって前記
トランジスタ46がONし、サイリスタ38をONして
抵抗39を発熱させ、温度ヒユーズ3を溶断して電源を
遮断し、ヒータ21の給電を即座に停止する。46はダ
イオードであり、交流電源1の負の半サイクル時、前記
トランジスタのベース・エミッタ間に逆電圧が印加して
破壊されるのを防止するだめのものである。前記トラン
ジスタ42と45とはAND回路を構成しており、前記
トランジスタ42がOFFで、かつ、前記トランジスタ
45がONの時のみ、前記サイリスタをトリガできるよ
うに構成し、所望の動作を得ている。上記構成では、ヒ
ータ21の両端電位を検出する構成であるだめ、交流電
源電圧の大小に全く影響されず、半導体素子22がON
している時にのみトランジスタ45がONし、従って動
作が確実になり、まだ、構成部品の増加無しに目的が達
成できるものである。
以上に述べたように本発明による半導体素子の故障検出
回路は、半導体素子によって制御される1紙背の両端電
圧を検出する負荷電圧検出回路と、1゜ 前記半導体素子を付勢する付勢回路の出力と前記負荷検
出回路の出力とのANDを得るAND回路とで構成して
いるため、前記負荷電圧検出回路は交流電源電圧の大小
に全く影響をさねず前記半導体素子がONまたはショー
トしている時のみ、確実に出力し、従って誤動作が全く
々く、即座に、かつ確実に半導体素子の故障を検出でき
る特長を有する。
回路は、半導体素子によって制御される1紙背の両端電
圧を検出する負荷電圧検出回路と、1゜ 前記半導体素子を付勢する付勢回路の出力と前記負荷検
出回路の出力とのANDを得るAND回路とで構成して
いるため、前記負荷電圧検出回路は交流電源電圧の大小
に全く影響をさねず前記半導体素子がONまたはショー
トしている時のみ、確実に出力し、従って誤動作が全く
々く、即座に、かつ確実に半導体素子の故障を検出でき
る特長を有する。
第1図は従来の半導体素子の故障検出回路を含むヒータ
制御回路図、第2図は本発明の半導体素子の故障検出回
路を含むヒータ制御回路図である。 16・・・・・・オペアンプ、21・・・・・・ヒータ
(負荷)、22・−・・・・半導体素子、27・・・・
・・半導体素子の故障検出回路、36・・・・・・電源
遮断回路、42・・・・・・トランジスタ、43.44
・・・・・・抵抗、45・・・・・・トランジスタ。
制御回路図、第2図は本発明の半導体素子の故障検出回
路を含むヒータ制御回路図である。 16・・・・・・オペアンプ、21・・・・・・ヒータ
(負荷)、22・−・・・・半導体素子、27・・・・
・・半導体素子の故障検出回路、36・・・・・・電源
遮断回路、42・・・・・・トランジスタ、43.44
・・・・・・抵抗、45・・・・・・トランジスタ。
Claims (1)
- 負荷への給電を制御する半導体素子、および前記半導体
素子を付勢する付勢回路を有し、前記半導体によって制
御される負荷の両端電圧を検出する負荷電圧検出回路と
、前記付勢回路の出力と前記負荷電圧検出回路の出力と
のムNDを得るムND回路とで構成した半導体素子の故
障検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12570481A JPS5826278A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 半導体素子の故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12570481A JPS5826278A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 半導体素子の故障検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5826278A true JPS5826278A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14916653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12570481A Pending JPS5826278A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 半導体素子の故障検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5826278A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63124795A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-28 | Toshiba Corp | 電動機駆動装置 |
US4758771A (en) * | 1985-10-30 | 1988-07-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for driving AC motor |
JPS6416253U (ja) * | 1987-07-16 | 1989-01-26 | ||
KR20220087643A (ko) * | 2020-12-17 | 2022-06-27 | 주식회사 원익피앤이 | 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법 |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP12570481A patent/JPS5826278A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758771A (en) * | 1985-10-30 | 1988-07-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for driving AC motor |
JPS63124795A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-28 | Toshiba Corp | 電動機駆動装置 |
JPS6416253U (ja) * | 1987-07-16 | 1989-01-26 | ||
KR20220087643A (ko) * | 2020-12-17 | 2022-06-27 | 주식회사 원익피앤이 | 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법 |
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