JPH01136562A - インバータ装置の保護回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＤＣチヨ・ツバＰＡＭ制御インバータ装置
に係り、特にそのＤＣチヨ・リパ回路のトランジスタ等
を保護する保護回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は例えば従来のＤＣチヨ・リパ制御インバータ装
置の電圧制御部を示すプロ１１．り図であり、図におい
て、（１）は回路に電源を供給する直流＊Ｓ、（２）及
び（３）は直流電源（１）のチヨ・・・パ操作を行う第
１及び第２のスイッチング素子であるところの第１及び
第２のトランジスタ、（４）及び（５）は第１及び第２
のトランジスタ（２）、　（３）に各々逆並列された第
１及び第２のダイオード、（６）はチヨ＋−７パ操作が
施すれ１こ直流電圧を平滑するチョークコイル、（７）
はチョークコイル（６）の出力側に設けられ平滑作用を
行うコンデンサ、（８）はコンデンサ（７）に充電され
た電荷の放電を行う抵抗器、（９）は複数のトランジス
タ等からなるインバータ回路、αＱはインバータ装置の
負荷となる三相誘導電動機、αυは第１及び第２のトラ
ンジスタ（２）、　（３）の駆動信号を出力すると共に
必要があれば上記駆動信号を遮断する為のベース遮断回
路、０は第１及び第２のトランジスタ（２）。

（３）にチ３．リパ動作を指令する信号を出力するＤＣ
チヨ・・・パ電圧制御回路、（２）はＤＣチヨ・・・パ
電圧制御回路＠の出力を反転してベース遮断回路αυに
入力するＮＯＴゲート、α引よコンデンサ（７）の両端
の電圧を検出して、該検出電圧が所定の電圧になっ１５
時にベース遮断回路α旧と第１及び第２のトランジスタ
（２）、　（３）の駆動信号を停止させる信号を出力す
る直流電圧検出回路、翰はチョークコイル（６）とコン
デンサ（７）よりなる平滑回路である。

次に動作について説明する。インバータ装置の出力電圧
の制御は、コンデンサ（７）の両端の電圧を変化させる
ことにより行われている。すなわち、直流電源（１）か
ら供給される直流電圧を、第１及び第２のトランジスタ
（２）、　（３）にチヨ、リハ動作を行ワせ、チヨ・リ
パ処理された直流電圧をチョークコイル（６）及びコン
デンサ（７）により平滑する。従って、上記コンデンサ
（７）の両端の電圧は、第１及び第２のトランジスタ（
２）、　（３）のチヨー’ｌパ動作時におけるオンデユ
ーテイ（Ｑｎ−ｄｕｔｙ）を変化させることにより実増
できることになる。

ここで、コンデンサ（７）の端子電圧■ｏｕｔはで表わ
される。

なお、Ｖ　ｉ　ｎ　：直流重置（１）の電圧’ｐｏｎ：
第合のトランジスタ（２）のオンタイム Ｔｏｆｆ：第１のトランジスタ（２）のオフタイム ’ｌ’ｏｎ　　、オンデユーテイ Ｔｏｎ＋’ｐｏｆｆ 従って、コンデンサ（７）の端子電圧■ｏｕｔはオンデ
ユーテイに依存することが分かる。従って、ＤＣチヨ・
リハ電圧制御回路（２）から所望のコンデンサ（７）の
端子電圧ｖｏｕｔが得られる様にパルス信号が出力され
る。このパルス信号は、一系統はそのままで、もう一系
統はＮＯＴゲート０３に入力された後、それぞれ返ベー
ス遮断回路（ロ）に入力される。そして、その出力信号
は第４図に示す様に、それぞれ位相が１８０６異なった
波形となって、第１及び第２のトランジスタ（２）、　
（３）のベースに印加され、それｆｔ１．のトランジス
タにチヨ・・・パ動作を行わせ、第１のトうンジスダ（
２）のチヨ、・、パ動作によって生成されたパルス波は
、チョークコイル（６）及びコンデンサ（７）により平
滑され、所望の電圧値の純直流が得られる訳である。

さて、今何らかの原因でインバータ装置に過電流が流れ
ると、インバータ回路（９）及び第１と第２のトランジ
スタ（２）、　（３）において、ベース遮断が実行され
、上記過電流からそれぞれのトランジスタは保護される
。次に、上記過電流の原因が取り除かれ、再びインバー
タ装置を始動する際にはＩＪ下の様に動作する。再始動
を行う時に上記ベース遮断を解除すると、インバータ装
置はＦ　、／　Ｖ一定制御を行っている為、始動周波数
付近においては、第２のトランジスタ（３）はほぼ完全
にＯＮ状りにあるので、コンデンサ（７）に充電されて
いる残留電荷は、コンデンサ（７）→チョークコイル（
６）−ン第２のトランジスタ（３）というループで放電
しようとする。

しかし、このループには電流抑制素子が挿入されていな
い為、第２のトうンジスタ（３）の絶対定格を越えＴコ
ミ流が流れる可能性がある。従って、コンデンサ（７）
と並列に抵抗器（８）を接続して、上記残留介 電荷を抵抗器（８）を寓して放電すると共に、直流電圧
検出回路α→によりコンデンサ（７）の端子電圧を検出
して、該端子電圧が第２のトランジスタ（３）に過電流
を流す危険のないレベルに低下する迄、第２のトランジ
スタ（３）にベースｓ断回ｓαυを介シテヘース遮断を
かけてインタロックをとっておき、上〔発明か解決しよ
うとする問題点〕 従来のインバータ装置の保護回路は以上の様に構成され
ているので、抵抗器（８）には常時電流が流れることに
なり、定格ワ・リド数の大きな抵抗器が必要となる。又
、上記定格ワ・・・ト数を下ける為にその抵抗値を大き
くすると、コンデンサ（７）と抵抗器（８）で決まる放
電時定数が大きくなって、インバータｉｔ始ｉ時におけ
る第２のトランジスタ（３）保護用のベースｉＭ所時間
が長くなり、インバータ装置の運転開始時間も長くなっ
て（、／汁う等の問題点かあつ１こ。

この発明は上記の様な問題点ケ解消する為になされたも
ので、抵抗器を除いても過電流から第２のトランジスタ
を保護できるインバータ装置の保護回路を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決する１こめの手段〕 この発明に係るインバータ装置の保護回路は、直流電源
の正極ζこその入力側が接続された第１のスイッチング
素子と、該第１のスイ・・チング素子の入出力間に逆並
列接続されＴこダイオードと、上記第１のスイッチング
素子の出力側にその入力側が接続されると共に、その出
力側が上記直流電源の負極側に接続された第２のスイ・
・Ｊチング素子と、該第２のスイ、・チング素子の入力
側にその一方が、又出力側に他方か接続された平滑回路
と、該平滑回路の電流を検出する電流検出手段と、該電
流検出手段の検出信号を所定の基準レベルと比較し、上
記検出値が上記基准レベルよりも大きい期間信号を出力
する電流比較手段と、該電流比較手段の出力信号を受信
している期間上記第２のスイ、・・チング素子の駆動信
号を停止させるインタロ・・ツク手段とを備えＴこもの
である。

〔作用〕

この発明においては、電流比較手段が平滑回路の電流値
が所定値以上である期間において、第２のスイッチング
素子の動作を停止させ、上記所定値以上の電流を直流電
源に回生ずる。

〔発明の実施例〕

ｕＪ下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、従来例を示す第３図と同一の符号につい
ては同一部分を示しているので説明は省略する。図にお
いて、α９はチョークコイル（６）のインブ・リド側に
挿入されて、チョークコイル（６）に流れる電流を検出
する電流検出手段、αＧは予め設定されたヒステリシス
特性を有する基継電流値と、上記電流検出手段αＧにて
検出されγこ検出電流値を比較して、上記基間電流値よ
りも検出電流値が大きくな−）ｆコ時にパルス信８を出
力する電流値比較手段、αηは上記電流値比較手段Ｑ’
３のパルス信号を受け、第２のトランジスタ（３）のベ
ース遮断動作を行うと共番こ、正常時にはＮＯＴゲート
（至）から出力される信号で、第２のトうンジスタ（３
）にチヨ・リパ信８を出力するインタロー９り手段であ
るところのベース信号インタロ、・・り回路である。

次に動作について説明する。なお、第２のトランジスタ
（３）の保＞　ｔｒｈ作ｐノ外については、従来例と向
−であるので説明は省略し、上記保護動作について説明
する。

今、仙ちかの原因でインバータ装置に、例えば過電流か
流れ、゛インバータ装置が停止し１こ後、上記過電乳の
原因が取り除かれて再始動を行うとする。

コンデンサ（７）には残留電荷が充電されているので、
上記残留電荷はチョークコイル（６）のインブ・・１ト
側に向かつて流れ始める。この電流は電流検出手段α９
によって検出され、電流値比較手段αＧに入力される。

電流値比較手段αＧに入力された検出電流は、第２図（
ｆＬ）に示す様に、ヒステリシス特性を有する基準レベ
ルＩＥ、■Ｌ　　と比較され、基準レベルＩｎと基準レ
ベルＩＬの期間において、第２図（ｂ）に示す様なパル
ス信号が、ベース信号インタロック回路αηに出力され
る。ここで、従来例と同様インバータ装置の再始動時に
は、第２のトランジスタ（３）はほぼ完全にＯＮ状態に
なっているので、上記ベース信号インタロック回路αη
は、電流値比較手段αＧから出力されるパルス信号を受
けて、該パルス信号がＯＮ状態〔すなわち第２のトラン
ジスタ（３）に危険な状態が発生すると思われる電流が
チョークコイル（６）に流れている時〕の間、第２のト
ランジスタ（３）がチヨ・・・パ動作を行わない様に、
ベース遮断を行って第２のトランジスタ（３）’Ｉ＝Ｏ
ＦＦ状態に保持させる。この時、チョークコイル（６）
に貯えられ１こエネルギは、第１のダイオード（４）を
介して直流電源（１）に回生される。次第にその回生さ
れる電流が減少し、電流値比較手段αＧの出力が、第２
図（ｈ）に示すＯＦＦ状態に移行すると、再度第２のト
ランジスタ（３）がＯＮし、チヨ・ツバ状態になると共
に、電流はコンデンサ（７）→チョークコイル（６）→
第２のトランジスタ（３）のループで放電を開始する。

以後この様なモードを繰り返してコンデンサ（７）の電
荷は放電される。

なお、上記実施例では再始動時の保護動作について説明
しＴコが、回生動作時に過大な回生電流が流れ１こ時等
についても保護動作が行われることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

回 以上の様に、この発明によれば平滑１路の電流を検出し
て、その検出電流が所定の基準レベルよりも大きい期間
は、第２のスイッチング素子の動作を停止させる様に構
成し１こので、第２のスイ、リチング素子を過電流から
保護できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＤＣ−ｙ−ヨ・・・
パＰＡＭ＠御インバータ装置を示すプロ・リフ回路図、
第２図はこの発明の一実施例によるＤＣＣ１２リパＰＡ
Ｍ制御インバータ装置の電流値比較回路の動作図、第８
図は従来のＤＣＣ１２・・パ制御インバータ装置を示す
プロ・リフ回路図、第４図は従来のＤＣＣ１２・・パ制
御インバータ装置の第１及び第２のトランジスタの動作
を示すタイミング図である。 図において、（２）は第１のトランジスタ、（３）は第
２のトランジスタ、（４）は第１のダイオード、（至）
は炉 電流検出手段、αＱは電外法較手段、αηはベース信号
インタロック回路、翰は平滑回路である。 なお、内申、同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源の正極にその入力側が接続された第１のスイッ
   チング素子と、該第１のスイッチング素子の入出力間に
   逆並列接続されたダイオードと、上記第１のスイッチン
   グ素子の出力側にその入力側が接続されると共に、その
   出力側が上記直流電源の負極側に接続された第２のスイ
   ッチング素子と、該第２のスイッチング素子の入力側に
   その一方が、又出力側に他方が接続された平滑回路と、
   該平滑回路の電流を検出して信号を出力する電流検出手
   段と、該電流検出手段の検出信号を所定の基準レベルと
   比較し、上記検出信号が上記基準レベルよりも大きい期
   間信号を出力する電流値比較手段と、該電流値比較手段
   の出力信号を受信している期間上記第２のスイッチング
   素子の駆動信号を停止させるインタロック手段とを備え
   たことを特徴とするインバータ装置の保護回路。