JPH0588071B2 - - Google Patents
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- JPH0588071B2 JPH0588071B2 JP58121870A JP12187083A JPH0588071B2 JP H0588071 B2 JPH0588071 B2 JP H0588071B2 JP 58121870 A JP58121870 A JP 58121870A JP 12187083 A JP12187083 A JP 12187083A JP H0588071 B2 JPH0588071 B2 JP H0588071B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- resistor
- inverter
- circuit
- operational amplifier
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、空気調和機用電動圧縮機の回転数制
御等に用いるインバータの保護装置に関し、特に
インバータ部を構成する素子の過電流保護に係わ
る。
御等に用いるインバータの保護装置に関し、特に
インバータ部を構成する素子の過電流保護に係わ
る。
従来例の構成とその問題点
一般的なインバータの構成を第１図にて説明す
る。第１図は、インバータのブロツク図で、１は
インバータ、２は電源、３は交流から直流に変換
するコンバータ部、４は直流から交流に変換する
インバータ部、５はモータを示す。６はコンバー
タ部３、インバータ部４間の直流ラインに挿入さ
れた電流検出器、７は保護装置、８は波形発生回
路、９はインバータ部４のパワー素子（図示せ
ず）をドライブするドライブ回路、１０は波形発
生回路８で発生する波形の周波数設定用の周波数
設定器を示す。
る。第１図は、インバータのブロツク図で、１は
インバータ、２は電源、３は交流から直流に変換
するコンバータ部、４は直流から交流に変換する
インバータ部、５はモータを示す。６はコンバー
タ部３、インバータ部４間の直流ラインに挿入さ
れた電流検出器、７は保護装置、８は波形発生回
路、９はインバータ部４のパワー素子（図示せ
ず）をドライブするドライブ回路、１０は波形発
生回路８で発生する波形の周波数設定用の周波数
設定器を示す。
すなわち、この構成において周波数設定器１０
からの指令により波形発生器８からPWA信号が
ドライブ回路９に送出されると、インバータ部４
で直流をスイツチングする事により凝似交流波形
を得てモータ５を動作させる。このインバータ部
４に流れ込む直流電流を電流検出器６で検出する
ことにより、インバータ部４のパワー素子に流れ
る電流の大小が判別出来る。従つて、いま何らか
の外的要因によりモータ５に過大電流が流れた
際、インバータ部４のパワー素子を保護する意味
で保護装置７で過大電流を検出し、波形発生回路
８へしや断信号を送出する事によりドライブ回路
９へのPWM信号がしや断されインバータ部４の
パワー素子の破壊等を防ぐことが出来る。従つ
て、この保護装置７はその設定条件や性能しだい
で、インバータ１の過負荷性能を左右し、またイ
ンバータ１の品質を決定する重要な要素である。
からの指令により波形発生器８からPWA信号が
ドライブ回路９に送出されると、インバータ部４
で直流をスイツチングする事により凝似交流波形
を得てモータ５を動作させる。このインバータ部
４に流れ込む直流電流を電流検出器６で検出する
ことにより、インバータ部４のパワー素子に流れ
る電流の大小が判別出来る。従つて、いま何らか
の外的要因によりモータ５に過大電流が流れた
際、インバータ部４のパワー素子を保護する意味
で保護装置７で過大電流を検出し、波形発生回路
８へしや断信号を送出する事によりドライブ回路
９へのPWM信号がしや断されインバータ部４の
パワー素子の破壊等を防ぐことが出来る。従つ
て、この保護装置７はその設定条件や性能しだい
で、インバータ１の過負荷性能を左右し、またイ
ンバータ１の品質を決定する重要な要素である。
そこで、次に従来の保護装置７の構成を第２図
から第４図にて説明する。
から第４図にて説明する。
第２図は従来の保護装置７のブロツク図で、６
は電流検出器、１１はノイズ吸収用のコンデン
サ、１２は演算増幅器、１３は基準電圧でこれら
により構成されている。第３図は、従来の保護装
置７の動作チヤートを示し、電流検出器６に流れ
る電流１４により発生する電圧の大きさを高さで
表わし、１４ａは大きな電流が流れた場合、１４
ｂは小さな電流が流れた場合を示している。１２
Ａは演算増幅器１２の入力、１２Ｂは演算増幅器
１２の出力を示している。第４図は従来の保護装
置７の動作特性図を示し、横軸に電流値、縦軸に
動作時間を取つたものである。
は電流検出器、１１はノイズ吸収用のコンデン
サ、１２は演算増幅器、１３は基準電圧でこれら
により構成されている。第３図は、従来の保護装
置７の動作チヤートを示し、電流検出器６に流れ
る電流１４により発生する電圧の大きさを高さで
表わし、１４ａは大きな電流が流れた場合、１４
ｂは小さな電流が流れた場合を示している。１２
Ａは演算増幅器１２の入力、１２Ｂは演算増幅器
１２の出力を示している。第４図は従来の保護装
置７の動作特性図を示し、横軸に電流値、縦軸に
動作時間を取つたものである。
次に動作を説明する。電流検出器６の出力電圧
が高い時１４ａはノイズ吸収用コンデンサ１１に
より演算増幅器１２の入力１２Ａは立上りが遅れ
て基準電圧１３のレベルまで達するのにtaの時間
が経過し演算増幅器１２の出力１２Ｂが反転す
る。しかし電流検出器６の出力電圧が低い時１４
ｂにあつても、電流検出器６のインピーダンスが
低いため、コンデンサ１１の影響はわずかである
ため演算増幅器１２の入力１２A′の立上り特性
は前記の高電流時の入力１２Ａよりわずかしか遅
れず、tbの時間で出力１２B′が反転する。この関
係をグラフに表わすと第４図のように、高電流で
taの動作時間、低電流でtbの動作時間となり基準
電圧１３を越えない電流値15でリミツトされてこ
の電流値１５と時間taの交点で折れ曲がつた特性
グラフとなる。taとtbの時間差は、上述したよう
にわずかである。この時間特性で演算増幅器１２
の出力１２Ｂが反転すると、波形発生回路８へ反
転信号が送出され、ドライブ回路９へのPWM信
号がしや断され、インバータ部４の動作を停止す
る。従つて、従来の保護装置７に於ける欠点は、
インバータ部４のパワー素子に流れる電流が、大
きくても小さくても、基準電圧１３を越えれば、
ほとんど同じ時間でインバータ部４がしや断さ
れ、動作特性はta付近で折れ曲つた１段特性とな
るため、特に中電流域で、パワー素子の実力線１
６つまり第４図の１７に示した斜線部分でのパワ
ー素子の保護が過剰なため、このインバータ１の
過負荷性能を低くしてしまつている。また、斜線
部分１７に達するような比較的中規模のインパル
スノイズに対しても、電流検出器６のインピーダ
ンスが低いため、コンデンサを大きくしてもあま
り効果がないため、この保護装置は動作し、品質
が劣る欠点があつた。
が高い時１４ａはノイズ吸収用コンデンサ１１に
より演算増幅器１２の入力１２Ａは立上りが遅れ
て基準電圧１３のレベルまで達するのにtaの時間
が経過し演算増幅器１２の出力１２Ｂが反転す
る。しかし電流検出器６の出力電圧が低い時１４
ｂにあつても、電流検出器６のインピーダンスが
低いため、コンデンサ１１の影響はわずかである
ため演算増幅器１２の入力１２A′の立上り特性
は前記の高電流時の入力１２Ａよりわずかしか遅
れず、tbの時間で出力１２B′が反転する。この関
係をグラフに表わすと第４図のように、高電流で
taの動作時間、低電流でtbの動作時間となり基準
電圧１３を越えない電流値15でリミツトされてこ
の電流値１５と時間taの交点で折れ曲がつた特性
グラフとなる。taとtbの時間差は、上述したよう
にわずかである。この時間特性で演算増幅器１２
の出力１２Ｂが反転すると、波形発生回路８へ反
転信号が送出され、ドライブ回路９へのPWM信
号がしや断され、インバータ部４の動作を停止す
る。従つて、従来の保護装置７に於ける欠点は、
インバータ部４のパワー素子に流れる電流が、大
きくても小さくても、基準電圧１３を越えれば、
ほとんど同じ時間でインバータ部４がしや断さ
れ、動作特性はta付近で折れ曲つた１段特性とな
るため、特に中電流域で、パワー素子の実力線１
６つまり第４図の１７に示した斜線部分でのパワ
ー素子の保護が過剰なため、このインバータ１の
過負荷性能を低くしてしまつている。また、斜線
部分１７に達するような比較的中規模のインパル
スノイズに対しても、電流検出器６のインピーダ
ンスが低いため、コンデンサを大きくしてもあま
り効果がないため、この保護装置は動作し、品質
が劣る欠点があつた。
発明の目的
そこで本発明は、インバータのパワー素子に相
応した過電流保護装置を提供し、インバータの過
負荷性能の向上と、耐ノイズ性能の向上を図るこ
とを目的とする。
応した過電流保護装置を提供し、インバータの過
負荷性能の向上と、耐ノイズ性能の向上を図るこ
とを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するため本発明は、直流から交
流に変換しモータの回転数を変化させるインバー
タ部と、このインバータ部に流れる電流を検出す
る電流検出器と、前記電流検出器の出力電圧値が
所定値を越えたときに導通するクリツプ回路と、
一方の入力端にかかる電圧が他方の入力端にかか
る基準電圧を越えると動作して前記インバータ部
の動作を遮断する演算増幅器と、前記電流検出器
の出力と前記演算増幅器の一方の入力端との間に
接続された抵抗と、この抵抗に並列に接続される
回路であつて前記クリツプ回路と前記抵抗より抵
抗値の低い抵抗とを直列に接続した回路と、前記
演算増幅器の一方の入力端と前記演算増幅器の他
方の入力端との間に挿入されたコンデンサとを備
えている。
流に変換しモータの回転数を変化させるインバー
タ部と、このインバータ部に流れる電流を検出す
る電流検出器と、前記電流検出器の出力電圧値が
所定値を越えたときに導通するクリツプ回路と、
一方の入力端にかかる電圧が他方の入力端にかか
る基準電圧を越えると動作して前記インバータ部
の動作を遮断する演算増幅器と、前記電流検出器
の出力と前記演算増幅器の一方の入力端との間に
接続された抵抗と、この抵抗に並列に接続される
回路であつて前記クリツプ回路と前記抵抗より抵
抗値の低い抵抗とを直列に接続した回路と、前記
演算増幅器の一方の入力端と前記演算増幅器の他
方の入力端との間に挿入されたコンデンサとを備
えている。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を添付図面に従い説明す
る。
る。
第５図は本発明の一実施例における過電流保護
装置の回路図で、６は電流検出器、１８はノイズ
防止用コンデンサ、１９は電流検出器６の出力側
に設けられた積分回路、２０は積分回路１９の入
力をとり込むコンパレータ、２１は基準電圧回
路、２２は基準電圧安定化コンデンサ、２３は動
作安定化のための帰環抵抗、２４はコンパレータ
２０の出力に接続されたフオトカプラである。積
分回路１９の構成は、２５は抵抗、２６はイオー
ド、２７は前記抵抗２５より抵抗値の低い抵抗、
２８はコンパレータ２０の入力端子間に設けた積
分用コンデンサとなつている。フオトカプラ２４
の出力側のフオトトランジスタ２９は波形発生回
路８と接続されている。
装置の回路図で、６は電流検出器、１８はノイズ
防止用コンデンサ、１９は電流検出器６の出力側
に設けられた積分回路、２０は積分回路１９の入
力をとり込むコンパレータ、２１は基準電圧回
路、２２は基準電圧安定化コンデンサ、２３は動
作安定化のための帰環抵抗、２４はコンパレータ
２０の出力に接続されたフオトカプラである。積
分回路１９の構成は、２５は抵抗、２６はイオー
ド、２７は前記抵抗２５より抵抗値の低い抵抗、
２８はコンパレータ２０の入力端子間に設けた積
分用コンデンサとなつている。フオトカプラ２４
の出力側のフオトトランジスタ２９は波形発生回
路８と接続されている。
次に第６図の動作チヤートを用い、上記構成に
おける動作を説明する。電流検出器６に流れる電
流３０により発生する電圧の大きさを高さで表わ
し、３０ａは大きな電流が流れた場合、３０ｂは
小さな電流が流れた場合、３０ｃは過渡電流が流
れた場合を示している。電流検出器６の出力電圧
が高い時３０ａは、積分回路１９のダイオード２
６の順方向電圧３１を越えるため、抵抗２５より
もより低い抵抗２７を通じてコンデンサ２８にチ
ヤージされるため積分時間は短くなり、コンパレ
ータ２０の入力は２０ａのように、基準電圧回路
２１で設定された基準電圧２１′に達するのが早
くなり、コンパレータ２０の出力２０Ａ半転時間
は早くt1となる。このコンパレータ２０の出力に
より、フオトカプラ２４が動作し、波形発生回路
８の動作をしや断し、インバータ部４のパワー素
子の動作をしや断する。電流検出器の出力電圧が
低い時３０ｂは、ダイオード２６の順方向電圧３
１より低いため、抵抗２５のみでコンデンサ２８
にチヤージされるため積分時間は長くなり、コン
パレータ２０の入力は２０ｂのように基準電圧２
１′に達するのが遅く、コンパレータ２０の出力
２０Ｂの動作時間は長くt2となる。過渡電流が流
れた場合３０ｃは、コンパレータ２０の入力は２
０ｃのように２段チヤージされ、低い電流域tLで
は基準電圧２１′に達するのが遅い特性となる。
従つて、第７図のように、この実施例では横軸に
電流値、縦軸に動作時間を取つた動作特性図１５
はダイオード２６の順方向電圧３１と、基準電圧
２１′で折れ曲つた２段特性が得られ、パワー素
子の実力線１６に近づけることが出来、インバー
タ１の過負荷時にも保護が過剰に働くことなく過
負荷性能を向上させることが出来る。また中規模
のインパルスノイズに対してもダイオード２６の
順方向電圧３１に達しないノイズに対してコンデ
ンサ２８のチヤージ時間を長く取つたため保護装
置７が誤動作することなく安定動作が実現出来
る。また、パワーの大きなインバータ１では電流
検出器６のインピーダンスが小さいため、ノイズ
防止用コンデンサ１８が大きな容量になるという
問題に対し、コンデンサ１８の容量はそのままで
積分用コンデンサ２８を微小容量のものを少し増
加するだけで対処できコストが安く汎用性のある
保護装置が実現出来る。さらに、２段特性を得る
ためにダイオード２６と抵抗２７で実現でき、安
価にして良好な特性が得られる。また、コンパレ
ータ２０を用いた場合、出力にプルアツプ抵抗が
通常必要であるが、フオトカプラ２４のフオト
LED３２と抵抗３３とで、パワー回路との絶縁
を兼ねてプルアツプ抵抗の削減が出来安価とな
る。
おける動作を説明する。電流検出器６に流れる電
流３０により発生する電圧の大きさを高さで表わ
し、３０ａは大きな電流が流れた場合、３０ｂは
小さな電流が流れた場合、３０ｃは過渡電流が流
れた場合を示している。電流検出器６の出力電圧
が高い時３０ａは、積分回路１９のダイオード２
６の順方向電圧３１を越えるため、抵抗２５より
もより低い抵抗２７を通じてコンデンサ２８にチ
ヤージされるため積分時間は短くなり、コンパレ
ータ２０の入力は２０ａのように、基準電圧回路
２１で設定された基準電圧２１′に達するのが早
くなり、コンパレータ２０の出力２０Ａ半転時間
は早くt1となる。このコンパレータ２０の出力に
より、フオトカプラ２４が動作し、波形発生回路
８の動作をしや断し、インバータ部４のパワー素
子の動作をしや断する。電流検出器の出力電圧が
低い時３０ｂは、ダイオード２６の順方向電圧３
１より低いため、抵抗２５のみでコンデンサ２８
にチヤージされるため積分時間は長くなり、コン
パレータ２０の入力は２０ｂのように基準電圧２
１′に達するのが遅く、コンパレータ２０の出力
２０Ｂの動作時間は長くt2となる。過渡電流が流
れた場合３０ｃは、コンパレータ２０の入力は２
０ｃのように２段チヤージされ、低い電流域tLで
は基準電圧２１′に達するのが遅い特性となる。
従つて、第７図のように、この実施例では横軸に
電流値、縦軸に動作時間を取つた動作特性図１５
はダイオード２６の順方向電圧３１と、基準電圧
２１′で折れ曲つた２段特性が得られ、パワー素
子の実力線１６に近づけることが出来、インバー
タ１の過負荷時にも保護が過剰に働くことなく過
負荷性能を向上させることが出来る。また中規模
のインパルスノイズに対してもダイオード２６の
順方向電圧３１に達しないノイズに対してコンデ
ンサ２８のチヤージ時間を長く取つたため保護装
置７が誤動作することなく安定動作が実現出来
る。また、パワーの大きなインバータ１では電流
検出器６のインピーダンスが小さいため、ノイズ
防止用コンデンサ１８が大きな容量になるという
問題に対し、コンデンサ１８の容量はそのままで
積分用コンデンサ２８を微小容量のものを少し増
加するだけで対処できコストが安く汎用性のある
保護装置が実現出来る。さらに、２段特性を得る
ためにダイオード２６と抵抗２７で実現でき、安
価にして良好な特性が得られる。また、コンパレ
ータ２０を用いた場合、出力にプルアツプ抵抗が
通常必要であるが、フオトカプラ２４のフオト
LED３２と抵抗３３とで、パワー回路との絶縁
を兼ねてプルアツプ抵抗の削減が出来安価とな
る。
さらに、本実施例に限らず、３段以上の特性を
持たせるためには、第８図のようにさらにダイオ
ード３４の数を増やし抵抗３５をより小さな値に
して追加して行くだけで、安価にしてパワー素子
の特性に近い多段特性が実現できる。
持たせるためには、第８図のようにさらにダイオ
ード３４の数を増やし抵抗３５をより小さな値に
して追加して行くだけで、安価にしてパワー素子
の特性に近い多段特性が実現できる。
発明の効果
以上の説明からも明らかなように本発明は、電
流検出器からの出力を多段に検知し積分して保護
動作させるものであるから、インバータのパワー
素子の特性に適合した過電流保護が可能となり、
過負荷時にもパワー素子の限界まで動作可能なひ
いてはより過負荷特性の良いインバータを実現す
るに適したインバータの過電流保護回路が提供で
き、さらに耐ノイズ性に対しても安定した保護回
路が実現できる。
流検出器からの出力を多段に検知し積分して保護
動作させるものであるから、インバータのパワー
素子の特性に適合した過電流保護が可能となり、
過負荷時にもパワー素子の限界まで動作可能なひ
いてはより過負荷特性の良いインバータを実現す
るに適したインバータの過電流保護回路が提供で
き、さらに耐ノイズ性に対しても安定した保護回
路が実現できる。
さらに、多段に検知する積分回路を抵抗と、こ
の抵抗と並列に接続したダイオード及び前記抵抗
より抵抗値の低い抵抗とで構成したものであるか
ら、パワー素子の特性に近い多段特性を得ること
が可能であると共に、安価に多段特性の実現が可
能である。
の抵抗と並列に接続したダイオード及び前記抵抗
より抵抗値の低い抵抗とで構成したものであるか
ら、パワー素子の特性に近い多段特性を得ること
が可能であると共に、安価に多段特性の実現が可
能である。
第１図はインバータのブロツク図、第２図は従
来の保護装置のブロツク図、第３図は従来の動作
チヤート、第４図は従来の保護特性図、第５図は
本発明の一実施例における保護装置の回路図、第
６図は第５図の動作チヤート図、第７図は第５図
の動作特性図、第８図は本発明の他の実施例の積
分回路である。 ４……インバータ部、６……電流検出器、１９
……積分回路、２０……コンパレータ（演算増幅
器）、２５……抵抗、２６……ダイオード、２７
……抵抗。
来の保護装置のブロツク図、第３図は従来の動作
チヤート、第４図は従来の保護特性図、第５図は
本発明の一実施例における保護装置の回路図、第
６図は第５図の動作チヤート図、第７図は第５図
の動作特性図、第８図は本発明の他の実施例の積
分回路である。 ４……インバータ部、６……電流検出器、１９
……積分回路、２０……コンパレータ（演算増幅
器）、２５……抵抗、２６……ダイオード、２７
……抵抗。
Claims (1)
- １ 直流から交流に変換しモータの回転数を変化
させるインバータ部と、このインバータ部に流れ
る電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器
の出力電圧値が所定値を越えたときに導通するク
リツプ回路と、一方の入力端にかかる電圧が他方
の入力端にかかる基準電圧を越えると動作して前
記インバータ部の動作を遮断する演算増幅器と、
前記電流検出器の出力と前記演算増幅器の一方の
入力端との間に接続された抵抗と、この抵抗に並
列に接続される回路であつて前記クリツプ回路と
前記抵抗より抵抗値の低い抵抗とを直列に接続し
た回路と、前記演算増幅器の一方の入力端と前記
演算増幅器の他方の入力端との間に挿入されたコ
ンデンサとを備えたインバータの過電流保護装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121870A JPS6013478A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インバ−タの過電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121870A JPS6013478A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インバ−タの過電流保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013478A JPS6013478A (ja) | 1985-01-23 |
| JPH0588071B2 true JPH0588071B2 (ja) | 1993-12-20 |
Family
ID=14821963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121870A Granted JPS6013478A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | インバ−タの過電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013478A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2656370B2 (ja) * | 1990-05-31 | 1997-09-24 | 株式会社東芝 | 過大電流検出装置 |
| KR20010026179A (ko) * | 1999-09-03 | 2001-04-06 | 구자홍 | 모터의 과온검출장치 |
| JP6415252B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2018-10-31 | ニチコン株式会社 | 周波数検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925988U (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-17 | 株式会社明電舎 | 故障検出回路 |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58121870A patent/JPS6013478A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6013478A (ja) | 1985-01-23 |
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