JPH055758A - 電流検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの直流中間電流を検出して制御回
路へ伝える電流検出装置として、制御回路へ伝えるの
に、電気的絶縁回路を介さなくとも済む、コスト低廉な
電流検出装置を提供する。またＣＴを要しないコンデン
サ入力形整流回路の入力電流検出装置を提供する。 【構成】 直流中間電流を通すシャント抵抗１の温度と
周囲温度をサーミスタ１と３により検出し、その温度差
の平方根から直流中間電流の値を求める。電流値を温度
量として検出しているので電気的絶縁回路を介さずに制
御回路へ伝達することができる。また電路に抵抗を直列
に接続し、該抵抗の発熱をサーミスタの抵抗変化で検出
することにより、該抵抗を流れる電流の実効値を求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汎用インバータの電流
検出装置やコンデンサ入力形整流回路の入力電流を検出
する電流検出装置に関するものである。

【０００２】汎用インバータによって電流を供給される
負荷（例えばモータ）があるとすると、そのモータへの
供給電流がインバータ定格電流の何％であるときは、何
分後にその供給電流を断にしないとモータが焼損するか
ら、該インバータに流れる電流を検出して電流を断にす
る制御を行うというような場合に、インバータの電流検
出が必要となるが、本発明は、このような場合に用い得
るインバータの電流検出装置や、コンデンサ入力形整流
回路の入力電流検出装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】図７はインバータの電流検出装置の従来
例を示す回路図である。同図において、ＣＯＮはコンバ
ータ部、ＩＮはインバータ部、１はシャント抵抗、１０
は電流検出回路、１１は絶縁回路、である。

【０００４】即ち図７において、コンバータ部ＣＯＮと
インバータ部ＩＮとから成るインバータの、中間回路に
シャント抵抗１が挿入接続されている。電流検出回路１
０は、シャント抵抗１の両端間電位差を測定し、それに
よって該シャント抵抗１を流れる電流値を検出する。中
間回路の電位と、電流検出回路１０による電流検出値を
使う図示せざる制御回路の電位とは、絶縁関係に保つ必
要があるので、この意味での絶縁回路１１を介して、電
流検出回路１０による電流検出値は図示せざる制御回路
へ導かれる。

【０００５】図８は、コンデンサ入力形整流回路の入力
電流検出装置の従来例を示す回路図である。同図におい
て、２１は単相電源、２２，２３，２４，２５はそれぞ
れダイオード、２８はコンデンサ、２９は負荷、３８は
ＣＴ（電流変成器）、３９は抵抗器、である。

【０００６】図８において、入力電流はＣＴ（電流変成
器）３８により検出され、抵抗器３９により電圧に変換
され、端子Ｅ，Ｆに出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインバ
ータの電流検出装置では、検出電流値を制御回路へ伝え
るのに絶縁回路を介さなくてはならず、絶縁回路が不可
欠であったから、回路構成が複雑となり、コスト的にも
高くなるという問題があった。

【０００８】また上述した従来のコンデンサ入力形整流
回路の入力電流検出装置では、ＣＴ３８が大型で高価で
あるためコスト高になること、ＣＴ３８を流れる電流
は、コンデンサ２８の充電電圧の関係で正弦波にならな
いこと、またその波形が電源２１のインピーダンスの故
に大幅に変化するため、実効値として入力電流を検出す
ることが困難であること、などの問題があった。

【０００９】本発明の第１の目的は、かかる従来技術の
問題点を克服し、絶縁回路を介することなしに、検出電
流値を制御回路へ伝えることを可能とする、コスト的に
も低廉なインバータの電流検出装置を提供することにあ
る。

【００１０】更に本発明の第２の目的は、ＣＴを必要と
しないことからコスト低廉であり、入力電流の実効値相
当の値を容易に検出することのできるコンデンサ入力形
整流回路の入力電流検出装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的達成のた
め、本発明では、コンバータ部とインバータ部とからな
るインバータにおいて、コンバータ部とインバータ部と
の間の直流中間電流の流れる回路に挿入接続されたシャ
ント抵抗と、該シャント抵抗の近傍に位置してその電流
発熱による温度を検出する第１の温度検出手段と、前記
シャント抵抗の電流発熱に影響されることのない周囲温
度を検出する第２の温度検出手段と、前記第１の温度検
出手段により検出された温度と第２の温度検出手段によ
り検出された温度との温度差を求めて出力する演算回路
と、前記温度差の平方根を求めて前記直流中間電流の実
効値を出力する平方根回路と、を設けた。

【００１２】更に第２の目的達成のため、本発明では、
コンデンサ入力形整流回路の入力電流を検出する電流検
出装置において、前記コンデンサ入力形整流回路を構成
する交流電源とダイオード整流回路との間、又は前記コ
ンデンサ入力形整流回路を構成するダイオード整流回路
とコンデンサとの間、の入力電流の流れる電路に直列に
抵抗器を接続し、該抵抗器に近接して該抵抗器からの発
熱を伝達される位置にサーミスタを配置し、該サーミス
タの抵抗値の変化から前記入力電流を検出することとし
た。

【００１３】

【作用】第１の目的達成に関して述べれば、前記温度差
は、直流中間電流の実効値の２乗に比例するので、温度
差を測定して平方根をとることにより、電流値を測定す
ることができる。このように、測定すべき電流値が温度
という量で求まり、温度は直流中間回路とは電気的に絶
縁された量であるので、測定値を絶縁回路を介すること
なしで制御回路へ伝えることが可能になる。

【００１４】第２の目的達成に関して述べれば、発熱抵
抗器に充分熱的にサーミスタを結合すると、該抵抗器の
発熱は、該抵抗器に流れる電流の実効値に比例するた
め、該サーミスタの抵抗変化として電流の実効値を検出
することができる。その結果、ＣＴを必要とすることな
しに、容易に電流の実効値を検出することができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１の目的を達成するための
一実施例を示す回路図である。同図において、図７にお
けるのと同じものには同じ符号を付してある。そのほ
か、２，３はそれぞれサーミスタ、４，５はそれぞれ温
度検出回路、６は減算回路、７は平方根回路、である。

【００１６】図１において、サーミスタ２はシャント抵
抗１の温度（直流中間電流が該シャント抵抗１を流れる
ことにより、抵抗発熱を発生し、それにより上昇したシ
ャント抵抗１の温度）を測定するために取り付けられた
ものである。サーミスタ３は、シャント抵抗１の発熱に
よる影響を受けない周囲の温度を測定するために取り付
けられたものである。

【００１７】温度検出回路４は、サーミスタ２の出力か
らシャント抵抗１の温度を検出し、温度検出回路５は、
サーミスタ３の出力から周囲温度を検出する。両温度の
温度差が減算回路６において算出され、その平方根値が
平方根回路７により求められる。該平方根値は、シャン
ト抵抗１を流れる直流中間電流の値を表すことのできる
量であり、直流中間回路とは電気的に絶縁された量であ
るので、絶縁回路を介することなしに直接、制御回路へ
伝えることができる。

【００１８】図２は本発明の第２の目的を達成するため
の一実施例を示す回路図である。同図において、図８に
おけるのと同じものには同じ符号を付してある。そのほ
か、２６は抵抗器、２７はサーミスタ、である。

【００１９】図２において、抵抗器２６へは、単相電源
２１からの電流が流れる。それにより抵抗器２６は発熱
し、該抵抗器２６と充分熱的に結合されているサーミス
タ２７が、抵抗器２６により熱され、サーミスタ２７の
抵抗値の変化を、抵抗器２６を流れる電流の実効値とし
て端子Ａ，Ｂから取り出すことができる。何故なら、抵
抗器２６の発熱は、単相電源２１に流れる電流の実効値
に比例するからである。即ち、こうして単相電源２１に
流れる電流は、端子Ａ，Ｂから検出することができる。

【００２０】図３は、別の実施例を示しており、抵抗器
２６を整流器２２〜２５とコンデンサ２８との間に接続
した実施例である。図２の実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２１】図４は、更に別の実施例を示しており、電
源が三相電源３０である場合の実施例である。３１，３
２はダイオードである。本実施例も、図２の実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００２２】図５は、抵抗器２６とサーミスタ２７を組
み合わせた構成の実施例であり、その組み合わせた構成
の全体をセメント３３で固めた実施例である。このよう
にすると、抵抗器２６の発熱は、充分サーミスタ２７に
伝達される。

【００２３】図６は、なお更に別の実施例を示してお
り、サーミスタ２７の出力をマイコンへ入力する場合の
実施例を示している。同図において、３４，３５は抵
抗、３６は周囲温度補正用のサーミスタ、３７はマイコ
ン、である。

【００２４】電流検出用のサーミスタ２７の出力は、抵
抗３５と、分圧されてマイコン３７のＡ／Ｄ（アナログ
／ディジタル変換）入力端子ＡＤ１に接続される。周囲
温度補正用のサーミスタ３６の出力は、抵抗３４と、分
圧されてマイコン３７のＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル
変換）入力端子ＡＤ２に接続される。マイコン３７の内
部で、サーミスタ２７の抵抗値変化と、サーミスタ３６
の抵抗値変化と、から抵抗２６を流れる入力電流値が演
算される。周囲温度の影響が少ない場合には、サーミス
タ３６は省略することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁回路を介することなしに、検出電流値を制御回路へ
伝えることのできる、コスト的にも低廉なインバータの
電流検出装置を提供できるという利点がある。

【００２６】また本発明によれば、入力電流の実効値の
検出を、安価に行うことのできるコンデンサ入力形整流
回路の入力電流検出装置を提供できるという利点があ
る。本入力電流検出装置は、エアコン用インバータや自
動販売機用インバータなどに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の目的を達成するための一実施例
を示す回路図である。

【図２】本発明の第２の目的を達成するための一実施例
を示す回路図である。

【図３】本発明の第２の目的を達成するための別の実施
例を示す回路図である。

【図４】本発明の第２の目的を達成するための他の実施
例を示す回路図である。

【図５】本発明の第２の目的を達成するための更に別の
実施例を示す回路図である。

【図６】本発明の第２の目的を達成するためのなお更に
別の実施例を示す回路図である。

【図７】インバータの電流検出装置の従来例を示す回路
図である。

【図８】コンデンサ入力形整流回路の入力電流検出装置
の従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１…シャント抵抗、２，３…サーミスタ、４，５…温度
検出回路、６…減算回路、７…平方根回路、１０…電流
検出回路、１１…絶縁回路、２１…単相電源、２２〜２
５…ダイオード、２６…抵抗器、２７…サーミスタ、２
８…コンデンサ、２９…負荷、３０…三相電源、３１，
３２…ダイオード、３３…セメント、３４，３５…抵抗
器、３６…サーミスタ、３７…マイコン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 コンバータ部とインバータ部とからなる
   インバータにおいて、コンバータ部とインバータ部との
   間を流れる直流中間電流を検出する電流検出装置におい
   て、前記直流中間電流の流れる回路に挿入接続されたシ
   ャント抵抗と、該シャント抵抗の近傍に位置してその電
   流発熱による温度を検出する第１の温度検出手段と、前
   記シャント抵抗の電流発熱に影響されることのない周囲
   温度を検出する第２の温度検出手段と、前記第１の温度
   検出手段により検出された温度と第２の温度検出手段に
   より検出された温度との温度差を求めて出力する演算回
   路と、前記温度差の平方根を求めて前記直流中間電流の
   実効値を出力する平方根回路と、を具備して成ることを
   特徴とする電流検出装置。 【請求項２】 コンデンサ入力形整流回路の入力電流を
   検出する電流検出装置において、前記コンデンサ入力形
   整流回路を構成する交流電源とダイオード整流回路の間
   の入力電流の流れる電路に直列に抵抗器を接続し、該抵
   抗器に近接して該抵抗器からの発熱を伝達される位置に
   サーミスタを配置し、該サーミスタの抵抗値の変化から
   前記入力電流を検出することを特徴とする電流検出装
   置。 【請求項３】 コンデンサ入力形整流回路の入力電流を
   検出する電流検出装置において、前記コンデンサ入力形
   整流回路を構成するダイオード整流回路とコンデンサと
   の間の入力電流の流れる電路に直列に抵抗器を接続し、
   該抵抗器に近接して該抵抗器からの発熱を伝達される位
   置にサーミスタを配置し、該サーミスタの抵抗値の変化
   から前記入力電流を検出することを特徴とする電流検出
   装置。