JPH0746821A - スイッチング回路 - Google Patents
スイッチング回路Info
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- JPH0746821A JPH0746821A JP5186521A JP18652193A JPH0746821A JP H0746821 A JPH0746821 A JP H0746821A JP 5186521 A JP5186521 A JP 5186521A JP 18652193 A JP18652193 A JP 18652193A JP H0746821 A JPH0746821 A JP H0746821A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流バランス異常をチェック出来る、過電流
検知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続し
て成るスイッチング回路。 【構成】 過電流検知機能を有するスイッチング素子を
複数個並列接続して成るスイッチング回路において、前
記スイッチング素子の各々の過電流検知信号を個別に検
出し、前記スイッチング素子が過電流を検知したか否か
を記憶するラッチ回路と、該ラッチ回路の出力を表示す
る表示回路と、前記スイッチング素子のいずれかが過電
流検知信号を発生した際に、前記スイッチング素子のゲ
―ト信号をブロックする回路を具備したスイッチング回
路、
検知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続し
て成るスイッチング回路。 【構成】 過電流検知機能を有するスイッチング素子を
複数個並列接続して成るスイッチング回路において、前
記スイッチング素子の各々の過電流検知信号を個別に検
出し、前記スイッチング素子が過電流を検知したか否か
を記憶するラッチ回路と、該ラッチ回路の出力を表示す
る表示回路と、前記スイッチング素子のいずれかが過電
流検知信号を発生した際に、前記スイッチング素子のゲ
―ト信号をブロックする回路を具備したスイッチング回
路、
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変換装置のア―ム
を構成するスイッチング回路に係り、特に過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して成る
スイッチング回路に関する。
を構成するスイッチング回路に係り、特に過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して成る
スイッチング回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流電力を交流電力に変換するインバ―
タ回路は、無停電電源装置や、交流電動機駆動の交流可
変速装置の他、様々な産業分野に広く適用されている。
インバ―タ回路のスイッチング素子として装置の省エネ
ルギ、省スペ―ス、高性能化の要求からＧＴＯ、パワ―
トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴといった自己消弧形半導体
素子の発達はめざましく最近では、ＩＧＢＴ、ＢＩＭＯ
Ｓといった新しい高速スイッチング特性を有するデバイ
スも出現しその適用範囲が拡大されてきている。
タ回路は、無停電電源装置や、交流電動機駆動の交流可
変速装置の他、様々な産業分野に広く適用されている。
インバ―タ回路のスイッチング素子として装置の省エネ
ルギ、省スペ―ス、高性能化の要求からＧＴＯ、パワ―
トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴといった自己消弧形半導体
素子の発達はめざましく最近では、ＩＧＢＴ、ＢＩＭＯ
Ｓといった新しい高速スイッチング特性を有するデバイ
スも出現しその適用範囲が拡大されてきている。
【０００３】適用方法として装置の大容量化の要求に対
し素子１ケ当りの能力が不足する場合は、各インバ―タ
のア―ムをスイッチング素子を複数個並列に接続して構
成するようにして容量格上を図っている。ＭＯＳＦＥ
Ｔ、ＩＧＢＴ、ＢＩＭＯＳといった電圧駆動形素子は、
電流駆動形素子に比べゲ―ト特性のバランスが取り易く
並列接続し易い素子で並列接続数の拡大が進んでいる。
し素子１ケ当りの能力が不足する場合は、各インバ―タ
のア―ムをスイッチング素子を複数個並列に接続して構
成するようにして容量格上を図っている。ＭＯＳＦＥ
Ｔ、ＩＧＢＴ、ＢＩＭＯＳといった電圧駆動形素子は、
電流駆動形素子に比べゲ―ト特性のバランスが取り易く
並列接続し易い素子で並列接続数の拡大が進んでいる。
【０００４】図３は、電圧駆動形自己消弧形素子を複数
個（図では３個）並列接続したインバ―タ回路を構成す
る１組のブリッジ回路の一例を示す回路構成である。図
３において、１Ａ〜１Ｃ、２Ａ〜２Ｃはスイッチング素
子、５Ａ〜５Ｃ、６Ａ〜６Ｃはゲ―ト抵抗、７Ａ〜７
Ｃ、８Ａ〜８Ｃはスイッチング素子に逆並列に接続され
るダイオ―ド、９、１０、１１は各々配線のインダクタ
ンスを持ったＰ側直流入力ケ―ブル、Ｎ側直流入力ケ―
ブル、交流出力ケ―ブル、１２はゲ―ト駆動回路、１３
は電解コンデンサである。
個（図では３個）並列接続したインバ―タ回路を構成す
る１組のブリッジ回路の一例を示す回路構成である。図
３において、１Ａ〜１Ｃ、２Ａ〜２Ｃはスイッチング素
子、５Ａ〜５Ｃ、６Ａ〜６Ｃはゲ―ト抵抗、７Ａ〜７
Ｃ、８Ａ〜８Ｃはスイッチング素子に逆並列に接続され
るダイオ―ド、９、１０、１１は各々配線のインダクタ
ンスを持ったＰ側直流入力ケ―ブル、Ｎ側直流入力ケ―
ブル、交流出力ケ―ブル、１２はゲ―ト駆動回路、１３
は電解コンデンサである。
【０００５】インバ―タ回路の各ア―ムを複数個のスイ
ッチング素子を並列接続して適用する場合のポイント
は、素子特性を揃えること、並列接続間の電流バランス
を極力揃えること、スイッチング特性を揃えること等種
々あるが、全てを完全に満すことは不可能である。従っ
て、現実には素子のコレクタエミッタ間の飽和電圧のバ
ラツキをある範囲内に選別し、またア―ム電流が一素子
に集中しないよう入出力の配線をたすき状にする（図６
のＰ側ア―ムにおいてはＰ側直流入力ケ―ブル９をスイ
ッチング素子１Ａのコレクタ側に、交流出力ケ―ブル１
１をスイッチグ素子１Ｃのエミッタ側に接続）等の工夫
をすることの他、共通のゲ―ト駆動回路１２よりの信号
でゲ―ト抵抗５Ａ〜５Ｃ、６Ａ〜６Ｃを介して各素子に
供給することで、スイッチング素子の並列運転を可能と
しているが、ある程度（２０％〜３０％）の電流アンバ
ランスを考慮した並列数の選定をする必要がある。
ッチング素子を並列接続して適用する場合のポイント
は、素子特性を揃えること、並列接続間の電流バランス
を極力揃えること、スイッチング特性を揃えること等種
々あるが、全てを完全に満すことは不可能である。従っ
て、現実には素子のコレクタエミッタ間の飽和電圧のバ
ラツキをある範囲内に選別し、またア―ム電流が一素子
に集中しないよう入出力の配線をたすき状にする（図６
のＰ側ア―ムにおいてはＰ側直流入力ケ―ブル９をスイ
ッチング素子１Ａのコレクタ側に、交流出力ケ―ブル１
１をスイッチグ素子１Ｃのエミッタ側に接続）等の工夫
をすることの他、共通のゲ―ト駆動回路１２よりの信号
でゲ―ト抵抗５Ａ〜５Ｃ、６Ａ〜６Ｃを介して各素子に
供給することで、スイッチング素子の並列運転を可能と
しているが、ある程度（２０％〜３０％）の電流アンバ
ランスを考慮した並列数の選定をする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、更に、パワ―デ
バイス技術の進歩により素子のインテリジェント化が進
みパッケ―ジの中に出力パワ―デバイスの他に駆動回路
を集積したり、過電流や過電圧、加熱からパワ―チップ
を保護したり、負荷の状態を制御側に伝える機能を持つ
様になり、負荷に事故が起きたり、使用法を誤ってもパ
ワ―チップを破損させない保護機能を持つ様になってい
る。
バイス技術の進歩により素子のインテリジェント化が進
みパッケ―ジの中に出力パワ―デバイスの他に駆動回路
を集積したり、過電流や過電圧、加熱からパワ―チップ
を保護したり、負荷の状態を制御側に伝える機能を持つ
様になり、負荷に事故が起きたり、使用法を誤ってもパ
ワ―チップを破損させない保護機能を持つ様になってい
る。
【０００７】図４は、過電流検知機能を有する電流検知
形ＩＧＢＴ２２の内部ブロック図である。図４におい
て、３はＩＧＢＴ、７はダイオ―ドであり、１５は過電
流情報をパッケ―ジ外部へ伝えるトランジスタ、１６，
１７は抵抗であり、ＩＧＢＴのエミッタ側に流れる電流
が増加し、抵抗１６の両端の電圧が所定値以上になった
ことを持って過電流を検出している。又、Ｃはコレクタ
端子、Ｅはエミッタ端子、Ｂはベス端子、ＯＬは過電流
信号出力端子を示している。
形ＩＧＢＴ２２の内部ブロック図である。図４におい
て、３はＩＧＢＴ、７はダイオ―ドであり、１５は過電
流情報をパッケ―ジ外部へ伝えるトランジスタ、１６，
１７は抵抗であり、ＩＧＢＴのエミッタ側に流れる電流
が増加し、抵抗１６の両端の電圧が所定値以上になった
ことを持って過電流を検出している。又、Ｃはコレクタ
端子、Ｅはエミッタ端子、Ｂはベス端子、ＯＬは過電流
信号出力端子を示している。
【０００８】このような電流検知形ＩＧＢＴの進展に伴
ない、このような電流検知形ＩＧＢＴを適用した前述の
スイッチング素子の並列運転の問題点についての改善が
要求されている。
ない、このような電流検知形ＩＧＢＴを適用した前述の
スイッチング素子の並列運転の問題点についての改善が
要求されている。
【０００９】本発明の目的は、インバ―タ等の電力変換
器のア―ムを構成するスイッチング回路を過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して構成
し、過電流検知したスイッチング素子を判別出来るよう
にして信頼性を向上させるスイッチング回路を提供する
ことにある。
器のア―ムを構成するスイッチング回路を過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して構成
し、過電流検知したスイッチング素子を判別出来るよう
にして信頼性を向上させるスイッチング回路を提供する
ことにある。
【００１０】又、本発明の他の目的は、過電流検知機能
を有するスイッチング素子を複数個並列接続してインバ
―タ等の電力変換器のア―ムを構成する場合、複数個並
列接続される過電流検知機能を有するスイッチング素子
の電流バランスが規定値以内にあるか否かを判別し、電
流バランスが規定値以内にある過電流検知機能を有する
スイッチング素子を選別出来るスイッチング回路を提供
することにある。
を有するスイッチング素子を複数個並列接続してインバ
―タ等の電力変換器のア―ムを構成する場合、複数個並
列接続される過電流検知機能を有するスイッチング素子
の電流バランスが規定値以内にあるか否かを判別し、電
流バランスが規定値以内にある過電流検知機能を有する
スイッチング素子を選別出来るスイッチング回路を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述目的は、過電流検知
機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して成
るスイッチング回路において、前記スイッチング素子の
各々の過電流検知信号を個別に検出し、前記スイッチン
グ素子が過電流を検知したか否かを記憶するラッチ回路
と、該ラッチ回路の出力を表示する表示回路と、前記ス
イッチング素子のいずれかが過電流検知信号を発生した
際に、前記スイッチング素子のゲ―ト信号をブロックす
る回路を具備した請求項１の発明によって達成できる。
機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して成
るスイッチング回路において、前記スイッチング素子の
各々の過電流検知信号を個別に検出し、前記スイッチン
グ素子が過電流を検知したか否かを記憶するラッチ回路
と、該ラッチ回路の出力を表示する表示回路と、前記ス
イッチング素子のいずれかが過電流検知信号を発生した
際に、前記スイッチング素子のゲ―ト信号をブロックす
る回路を具備した請求項１の発明によって達成できる。
【００１２】又、前述の他の目的は、過電流検知機能を
有するスイッチング素子を複数個並列接続して成るスイ
ッチング回路において、前記スイッチング素子の各々の
過電流検知信号を個別に検出し、各々のスイッチング素
子が過電流を検知したか否かを記憶するラッチ回路と、
該ラッチ回路の内容を表示する表示回路と、前記スイッ
チング素子のいずれかが過電流検知信号を発生した際
に、前記スイッチング素子のゲ―ト信号をブロックする
回路と、前記スイッチング回路で構成される装置の過電
流保護レベル以上の任意可変の過電流を前記スイッチン
グ回路に流すことが可能な電源装置又は負荷装置を具備
した請求項２に記載の発明によって達成できる。
有するスイッチング素子を複数個並列接続して成るスイ
ッチング回路において、前記スイッチング素子の各々の
過電流検知信号を個別に検出し、各々のスイッチング素
子が過電流を検知したか否かを記憶するラッチ回路と、
該ラッチ回路の内容を表示する表示回路と、前記スイッ
チング素子のいずれかが過電流検知信号を発生した際
に、前記スイッチング素子のゲ―ト信号をブロックする
回路と、前記スイッチング回路で構成される装置の過電
流保護レベル以上の任意可変の過電流を前記スイッチン
グ回路に流すことが可能な電源装置又は負荷装置を具備
した請求項２に記載の発明によって達成できる。
【００１３】
【作用】前述のように構成された請求項１の本発明によ
れば、インバ―タ等の電力変換器のア―ムを、過電流検
知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して
成るスイッチング回路にて構成することにより、スイッ
チグ素子間の電流バランスが規定値を超えると、ゲ―ト
ブロックにより装置が保護され、異常となったスイッチ
ング素子が表示され、正常なものと直に交換できるた
め、信頼性を向上できる。
れば、インバ―タ等の電力変換器のア―ムを、過電流検
知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続して
成るスイッチング回路にて構成することにより、スイッ
チグ素子間の電流バランスが規定値を超えると、ゲ―ト
ブロックにより装置が保護され、異常となったスイッチ
ング素子が表示され、正常なものと直に交換できるた
め、信頼性を向上できる。
【００１４】又、前述のように構成された請求項２の本
発明によれば、スイッチング回路でインバ―タ等の電力
変換器のア―ムを構成することが出来と共に、スイッチ
ング回路単独で、過電流検知機能を有するスイッチング
素子を複数個並列接続する場合に、スイッチング素子間
の電流バランスが規定値以内にあるか否かを試験出来る
ためスイッチング回路を試験装置としても使用でき、こ
れによって電流バランスが規定値以内にあるスイッチン
グ素子を選別することができ、これらのスイッチング素
子で電力変換器を構成すれば、その信頼性を向上出来
る。
発明によれば、スイッチング回路でインバ―タ等の電力
変換器のア―ムを構成することが出来と共に、スイッチ
ング回路単独で、過電流検知機能を有するスイッチング
素子を複数個並列接続する場合に、スイッチング素子間
の電流バランスが規定値以内にあるか否かを試験出来る
ためスイッチング回路を試験装置としても使用でき、こ
れによって電流バランスが規定値以内にあるスイッチン
グ素子を選別することができ、これらのスイッチング素
子で電力変換器を構成すれば、その信頼性を向上出来
る。
【００１５】
【実施例】以下本発明を図面を参照して説明する。図１
はインバ―タ回路の１ア―ム分のスイッチング部を複数
のスイッチング素子で構成した本発明の一実施例を示す
構成図である。
はインバ―タ回路の１ア―ム分のスイッチング部を複数
のスイッチング素子で構成した本発明の一実施例を示す
構成図である。
【００１６】図において、２０，２１は各々コレクタ側
母線、エミッタ側母線、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは電流
検知形ＩＧＢＴを用いたスイッチング素子、２４Ａ，２
４Ｂ，２４Ｃはゲ―ト駆動回路２３とスイッチング素子
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ間を接続するゲ―ト抵抗、２５
Ａ，２５Ｂ，２５Ｃはスイッチング素子２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃにて検出される過電流信号ＯＣ１，ＯＣ２，
ＯＣ３をフリップフロップ等により信号を保持するラッ
チ回路、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃはラッチ回路２５Ａ，
２５Ｂ，２５Ｃでラッチされた過電流信号を発光ダイオ
―ド等により外部より検知できる表示回路、２７はゲ―
ト制御回路である。
母線、エミッタ側母線、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは電流
検知形ＩＧＢＴを用いたスイッチング素子、２４Ａ，２
４Ｂ，２４Ｃはゲ―ト駆動回路２３とスイッチング素子
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ間を接続するゲ―ト抵抗、２５
Ａ，２５Ｂ，２５Ｃはスイッチング素子２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃにて検出される過電流信号ＯＣ１，ＯＣ２，
ＯＣ３をフリップフロップ等により信号を保持するラッ
チ回路、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃはラッチ回路２５Ａ，
２５Ｂ，２５Ｃでラッチされた過電流信号を発光ダイオ
―ド等により外部より検知できる表示回路、２７はゲ―
ト制御回路である。
【００１７】２８，，２９はＯＲゲ―ト、３０，３２は
ＡＮＤゲ―ト、３１はＮＯＴゲ―トである。図２は、ゲ
―ト駆動回路２３の一実施例を示す構成図で、２電源方
式の構成例である。図２において、２３１はオンゲ―ト
電源、２３２はオフゲ―ト電源、２３３，２３４はゲ―
ト指令ＧSIG にてゲ―トのオンオフを制御されるスイッ
チング素子、ＲＧON，ＲＧoFF はそれぞれゲ―ト抵抗で
ある。
ＡＮＤゲ―ト、３１はＮＯＴゲ―トである。図２は、ゲ
―ト駆動回路２３の一実施例を示す構成図で、２電源方
式の構成例である。図２において、２３１はオンゲ―ト
電源、２３２はオフゲ―ト電源、２３３，２３４はゲ―
ト指令ＧSIG にてゲ―トのオンオフを制御されるスイッ
チング素子、ＲＧON，ＲＧoFF はそれぞれゲ―ト抵抗で
ある。
【００１８】電流検知形ＩＧＢＴ２２Ａ〜２２Ｃの内部
構成は前述図４のようになっており、過電流検出信号は
過電流信号出力端子ＯＬに出力される。図１のスイッチ
ング回路で電力変換器を構成した場合の動作を以下に説
明する。
構成は前述図４のようになっており、過電流検出信号は
過電流信号出力端子ＯＬに出力される。図１のスイッチ
ング回路で電力変換器を構成した場合の動作を以下に説
明する。
【００１９】例えば、電流検知形ＩＧＢＴ２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃの定格電流を１００Ａとすれば、通常装置
（スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを並列接続
してア―ムが構成される電力変換器）自体の過電流保護
レベルは、３００Ａ以下、例えば２７０Ａに設定され
る。又、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの過
電流検知レベルは定格電流の１２０％〜１５０％程度に
設定されるが、以下の説明に当り１４０％に設定されて
いるものとする。
Ｂ，２２Ｃの定格電流を１００Ａとすれば、通常装置
（スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを並列接続
してア―ムが構成される電力変換器）自体の過電流保護
レベルは、３００Ａ以下、例えば２７０Ａに設定され
る。又、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの過
電流検知レベルは定格電流の１２０％〜１５０％程度に
設定されるが、以下の説明に当り１４０％に設定されて
いるものとする。
【００２０】従って、スイッチング素子２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃの間の電流バランスが取れていれば、スイッ
チング回路に３６０Ａの電流が流れると全てのスイッチ
ング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは過電流検知信号ＯＣ
１，ＯＣ２，ＯＣ３を発することになる。
Ｂ，２２Ｃの間の電流バランスが取れていれば、スイッ
チング回路に３６０Ａの電流が流れると全てのスイッチ
ング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは過電流検知信号ＯＣ
１，ＯＣ２，ＯＣ３を発することになる。
【００２１】従って、スイッチング素子２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃを並列接続してア―ムが構成される電力変換
器に流れる電流が、電力変換器自体の過電流保護レベル
の電流であっても、電流バランスが取れていれば、過電
流検知信号ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３は発生することがな
い。
Ｂ，２２Ｃを並列接続してア―ムが構成される電力変換
器に流れる電流が、電力変換器自体の過電流保護レベル
の電流であっても、電流バランスが取れていれば、過電
流検知信号ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３は発生することがな
い。
【００２２】ところが、なんらかの原因で、過電流保護
レベル以下の電流が流れている状態で、スイッチング素
子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間の電流バランスが崩れ、
例えばスイッチング素子２２Ａに１２０Ａの電流が流れ
ると、ラッチ回路２５Ａが動作し、表示回路２６Ａでス
イッチング素子２２Ａの異常を表示すると共に、ＯＲゲ
―ト２８，２９を介して、過電流保護指令ＯＣＰが発せ
られ全てのスイッチング素子のゲ―トはブロックされて
保護動作が行われる。
レベル以下の電流が流れている状態で、スイッチング素
子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間の電流バランスが崩れ、
例えばスイッチング素子２２Ａに１２０Ａの電流が流れ
ると、ラッチ回路２５Ａが動作し、表示回路２６Ａでス
イッチング素子２２Ａの異常を表示すると共に、ＯＲゲ
―ト２８，２９を介して、過電流保護指令ＯＣＰが発せ
られ全てのスイッチング素子のゲ―トはブロックされて
保護動作が行われる。
【００２３】一方、電力変換器に電力変換器自体の過電
流保護レベルの電流が流れると、装置の過電流検出信号
ＯＣＩが発せられ（後述するが、この時ＴＥＳＴ信号は
０になっている）ＡＮＤゲ―ト３２及びＯＲゲ―ト２９
を介して前述と同様に過電流保護指令ＯＣＰが発せられ
全てのスイッチング素子のゲ―トはブロックされて保護
動作が行われる。
流保護レベルの電流が流れると、装置の過電流検出信号
ＯＣＩが発せられ（後述するが、この時ＴＥＳＴ信号は
０になっている）ＡＮＤゲ―ト３２及びＯＲゲ―ト２９
を介して前述と同様に過電流保護指令ＯＣＰが発せられ
全てのスイッチング素子のゲ―トはブロックされて保護
動作が行われる。
【００２４】このように、電力変換器のア―ムをスイッ
チング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを並列接続して構成
した電力変換器において、電力変換器自体の過電流保護
レベル以上の過電流保護及び、スイッチング素子２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ間の規定値を超えた電流アンバラン
スからの保護が可能で、又、電流アンバランスを生じた
スイッチング素子を判別することも出来る。
チング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを並列接続して構成
した電力変換器において、電力変換器自体の過電流保護
レベル以上の過電流保護及び、スイッチング素子２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ間の規定値を超えた電流アンバラン
スからの保護が可能で、又、電流アンバランスを生じた
スイッチング素子を判別することも出来る。
【００２５】前述の実施例においては、電力変換器の電
源装置及び負荷装置については説明していないが、通常
は、電力変換器の過電流保護レベル程度の電流が流れて
も良い様に設計されている。
源装置及び負荷装置については説明していないが、通常
は、電力変換器の過電流保護レベル程度の電流が流れて
も良い様に設計されている。
【００２６】例えば、スイッチング素子２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃの定格電流を１００Ａとすれば、電力変換器
の過電流保護レベルは３・１００Ａ・０．９＝２７０Ａ
程度に設定される。
Ｂ，２２Ｃの定格電流を１００Ａとすれば、電力変換器
の過電流保護レベルは３・１００Ａ・０．９＝２７０Ａ
程度に設定される。
【００２７】従って、従来は、電力変換器として２７０
Ａ程度の電流しか流せないように設計されている。しか
るに、本発明の他の実施例においては、電力変換器の保
護レベル以上、即ち２７０Ａ以上の任意可変の過電流を
流すことが可能な電源装置又は負荷装置を具備してい
る。
Ａ程度の電流しか流せないように設計されている。しか
るに、本発明の他の実施例においては、電力変換器の保
護レベル以上、即ち２７０Ａ以上の任意可変の過電流を
流すことが可能な電源装置又は負荷装置を具備してい
る。
【００２８】これにより、スイッチング素子２２Ａ，２
２Ｂ，２２Ｃの電流バランスが規定値内にあるか否かを
チェックすることが出来る。更に又、スイッチング素子
間の電流バランスが規定値内にあるものを揃えるための
チェック装置としても使用できる。
２Ｂ，２２Ｃの電流バランスが規定値内にあるか否かを
チェックすることが出来る。更に又、スイッチング素子
間の電流バランスが規定値内にあるものを揃えるための
チェック装置としても使用できる。
【００２９】以下、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，
２２Ｃの電流バランスが規定値内にあるか否かをチェッ
クすることが出来る、本発明の他の実施例を、図１を参
照して説明する。電力変換器に３５０Ａの電流を流した
場合、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの電流
バランスが取れていれば、それぞれのスイッチング素子
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには約１１７Ａの電流が流れ
る。一方、過電流検知レベルは１４０Ａであるので、過
電流信号ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３は発生しない。
２２Ｃの電流バランスが規定値内にあるか否かをチェッ
クすることが出来る、本発明の他の実施例を、図１を参
照して説明する。電力変換器に３５０Ａの電流を流した
場合、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの電流
バランスが取れていれば、それぞれのスイッチング素子
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには約１１７Ａの電流が流れ
る。一方、過電流検知レベルは１４０Ａであるので、過
電流信号ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３は発生しない。
【００３０】ところが、電力変換器に３５０Ａの電流を
流した場合、スイッチング素子２２Ａに１４５Ａ，スイ
ッチング素子２２Ｂに１１０Ａ，スイッチング素子２２
Ｃに９５Ａの電流が流れると、表示回路２６Ａがスイッ
チング素子２２Ｃの電流バランスの異常を表示し、又、
ＯＲゲ―ト２８，２９を介して過電流保護指令ＯＣＰが
出されスイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはゲ―
トブロックされて保護される。一方、電流バランスのチ
ェックであれば、ＴＥＳＴ信号が「１」であるため、Ａ
ＮＤゲ―ト３０を介して電流バランス異常信号ＵＢが出
される。
流した場合、スイッチング素子２２Ａに１４５Ａ，スイ
ッチング素子２２Ｂに１１０Ａ，スイッチング素子２２
Ｃに９５Ａの電流が流れると、表示回路２６Ａがスイッ
チング素子２２Ｃの電流バランスの異常を表示し、又、
ＯＲゲ―ト２８，２９を介して過電流保護指令ＯＣＰが
出されスイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはゲ―
トブロックされて保護される。一方、電流バランスのチ
ェックであれば、ＴＥＳＴ信号が「１」であるため、Ａ
ＮＤゲ―ト３０を介して電流バランス異常信号ＵＢが出
される。
【００３１】ＴＥＳＴ信号が「０」の場合、ＮＯＴゲ―
ト３１の出力信号は「１」のため、電力変換器に過電流
保護レベルの電流が流れると、ＡＮＤゲ―ト３２及びＯ
Ｒゲ―ト２９を介して過電流保護指令ＯＣＰが出され
る。
ト３１の出力信号は「１」のため、電力変換器に過電流
保護レベルの電流が流れると、ＡＮＤゲ―ト３２及びＯ
Ｒゲ―ト２９を介して過電流保護指令ＯＣＰが出され
る。
【００３２】このよう、本発明の他の実施例によれば、
電力変換器のア―ムを複数個のスイッチング素子を並列
接続して構成する場合、スイッチング素子間の電流バラ
ンスが規定値内にあるか否かをチェックすることができ
る。
電力変換器のア―ムを複数個のスイッチング素子を並列
接続して構成する場合、スイッチング素子間の電流バラ
ンスが規定値内にあるか否かをチェックすることができ
る。
【００３３】又、図１の回路において例えば、ＯＲゲ―
ト２９，ＡＮＤゲ―ト３０，ＮＯＴゲ―ト３１，及びＡ
ＮＤゲ―ト３２を省略し、ＯＲゲ―ト２８の出力信号を
過電流保護指令ＯＣＰとして用いれば、スイッチング素
子間の電流バランスが規定値内にあるものを揃えるため
のチェック装置としても使用できる。コレクタ側母線２
０とエミッタ側母線２１間に電流バランスをチェックす
るスイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを接続し、
前記同様の電流を供給し、ラッチ回路が動作しなけれ
ば、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは電流バ
ランスが規定値内にあるものと判定し、このチェックに
合格したスイッチング素子を並列接続して電力変換器を
構成すれば、電流バランスの良い電力変換器を提供する
ことができる。
ト２９，ＡＮＤゲ―ト３０，ＮＯＴゲ―ト３１，及びＡ
ＮＤゲ―ト３２を省略し、ＯＲゲ―ト２８の出力信号を
過電流保護指令ＯＣＰとして用いれば、スイッチング素
子間の電流バランスが規定値内にあるものを揃えるため
のチェック装置としても使用できる。コレクタ側母線２
０とエミッタ側母線２１間に電流バランスをチェックす
るスイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを接続し、
前記同様の電流を供給し、ラッチ回路が動作しなけれ
ば、スイッチング素子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは電流バ
ランスが規定値内にあるものと判定し、このチェックに
合格したスイッチング素子を並列接続して電力変換器を
構成すれば、電流バランスの良い電力変換器を提供する
ことができる。
【００３４】以上述べたように、並列スイッチング素子
に電流検知形ＩＧＢＴを適用し、各スイッチング素子が
過電流を検出したことを検知する保持回路を設け、スイ
ッチング素子の並列数と電流アンバランス許容値より決
定される過電流を装置に流す機能を具備し、過電流を検
出した素子はリジェクトする様な試験方法を採用するこ
とにより、並列素子の電流バランスを改善して装置の信
頼性を増すことができる。
に電流検知形ＩＧＢＴを適用し、各スイッチング素子が
過電流を検出したことを検知する保持回路を設け、スイ
ッチング素子の並列数と電流アンバランス許容値より決
定される過電流を装置に流す機能を具備し、過電流を検
出した素子はリジェクトする様な試験方法を採用するこ
とにより、並列素子の電流バランスを改善して装置の信
頼性を増すことができる。
【００３５】以上述べた実施例は、変換回路は直流を交
流に変換するインバ―タ回路はもとより、直流を直流に
変換するチョッパ回路、交流を直流に変換するコンバ―
タ回路等、過電流検出機能を有するスイッチング素子を
複数個並列接続してア―ムを構成する変換回路には全て
適用可能である。又、スイッチング素子の並列数は３個
で説明したが、並列数を限定するものではない。
流に変換するインバ―タ回路はもとより、直流を直流に
変換するチョッパ回路、交流を直流に変換するコンバ―
タ回路等、過電流検出機能を有するスイッチング素子を
複数個並列接続してア―ムを構成する変換回路には全て
適用可能である。又、スイッチング素子の並列数は３個
で説明したが、並列数を限定するものではない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明のように、請求項１の本発明に
よれば、インバ―タ等の電力変換器のア―ムを、過電流
検知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続し
て成るスイッチング回路にて構成することにより、スイ
ッチグ素子間の電流バランスが規定値を超えると、ゲ―
トブロックにより装置が保護され、異常となったスイッ
チング素子が表示され、正常なものと直に交換できるた
め、信頼性を向上できる。
よれば、インバ―タ等の電力変換器のア―ムを、過電流
検知機能を有するスイッチング素子を複数個並列接続し
て成るスイッチング回路にて構成することにより、スイ
ッチグ素子間の電流バランスが規定値を超えると、ゲ―
トブロックにより装置が保護され、異常となったスイッ
チング素子が表示され、正常なものと直に交換できるた
め、信頼性を向上できる。
【００３７】又、請求項２の本発明によれば、インバ―
タ等の電力変換器のア―ムを、過電流検知機能を有する
スイッチング素子を複数個並列接続して成るスイッチン
グ回路にて構成することにより、スイッチグ素子間の電
流バランスが規定値内にあるか否かをチェックすること
が出来と共に、スイッチング回路単独で、過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続する場合
に、スイッチング素子間の電流バランスが規定値以内に
あるか否かを試験出来るためスイッチング回路を試験装
置としても使用でき、これによって電流バランスが規定
値以内にあるスイッチング素子を選別することができ、
これらのスイッチング素子で電力変換器を構成すれば、
その信頼性を向上出来る。
タ等の電力変換器のア―ムを、過電流検知機能を有する
スイッチング素子を複数個並列接続して成るスイッチン
グ回路にて構成することにより、スイッチグ素子間の電
流バランスが規定値内にあるか否かをチェックすること
が出来と共に、スイッチング回路単独で、過電流検知機
能を有するスイッチング素子を複数個並列接続する場合
に、スイッチング素子間の電流バランスが規定値以内に
あるか否かを試験出来るためスイッチング回路を試験装
置としても使用でき、これによって電流バランスが規定
値以内にあるスイッチング素子を選別することができ、
これらのスイッチング素子で電力変換器を構成すれば、
その信頼性を向上出来る。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図２】［図１］の並列スイッチング素子選択回路の具
体的一例を示したブロック図。
体的一例を示したブロック図。
【図３】［図１］の並列スイッチング素子選択回路の他
の実施例を示したブロック図。
の実施例を示したブロック図。
【図４】本発明に適用する保護検出機能付スイッチング
素子の構成図。
素子の構成図。
２０ …コレクタ側母線 ２１ …エミッタ側母線 ２２Ａ〜２２Ｃ …保護検出機能付スイッチング素子 ２３ …ゲ―ト駆動回路 ２４Ａ〜２４Ｃ …ゲ―ト抵抗 ２５Ａ〜２５Ｃ …ラッチ回路 ２６Ａ〜Ｃ２６ …表示回路 ２７ …ゲ―ト制御回路 ２８，２９ …ＯＲゲ―ト ３０，３２ …ＡＮＤゲ―ト ３１ …ＮＯＴゲ―ト ＯＣ１〜ＯＣ３ …過電流信号 ＯＣＰ …過電流保護指令 ＯＣＩ …装置過電流検出信号 ＵＢ …電流バランス異常信号 ＴＥＳＴ …チェック信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｋ 17/08 Ｃ 9184−5Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 過電流検知機能を有するスイッチング
素子を複数個並列接続して成るスイッチング回路におい
て、前記スイッチング素子の各々の過電流検知信号を個
別に検出し、前記スイッチング素子が過電流を検知した
か否かを記憶するラッチ回路と、該ラッチ回路の出力を
表示する表示回路と、前記スイッチング素子のいずれか
が過電流検知信号を発生した際に、前記スイッチング素
子のゲ―ト信号をブロックする回路を具備したスイッチ
ング回路。 - 【請求項２】 過電流検知機能を有するスイッチング
素子を複数個並列接続して成るスイッチング回路におい
て、前記スイッチング素子の各々の過電流検知信号を個
別に検出し、各々のスイッチング素子が過電流を検知し
たか否かを記憶するラッチ回路と、該ラッチ回路の内容
を表示する表示回路と、前記スイッチング素子のいずれ
かが過電流検知信号を発生した際に、前記スイッチング
素子のゲ―ト信号をブロックする回路と、前記スイッチ
ング回路で構成される装置の過電流保護レベル以上の任
意可変の過電流を前記スイッチング回路に流すことが可
能な電源装置又は負荷装置を具備したスイッチング回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186521A JPH0746821A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | スイッチング回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186521A JPH0746821A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | スイッチング回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746821A true JPH0746821A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16189958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186521A Pending JPH0746821A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | スイッチング回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746821A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0970149A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-11 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 無停電電源装置のインタラプタスイッチ |
| JPH10201243A (ja) * | 1997-01-07 | 1998-07-31 | Hitachi Ltd | 自己消弧形半導体スイッチ素子の並列装置及び電力変換装置 |
| JP2000228277A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Uchino:Kk | 誘導加熱装置の保護装置 |
| JP2002142445A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2004007989A (ja) * | 2003-07-11 | 2004-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パワーモジュールおよび複合パワーモジュール |
| JP2010180812A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ故障診断装置 |
| JP2012034528A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2014017672A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 負荷駆動回路 |
| JP2017184077A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| CN108270197A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 英飞凌科技股份有限公司 | 电子开关及其操作方法 |
| JP2018164339A (ja) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 株式会社デンソー | 電源システム |
| JP2019165438A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-26 | 株式会社デンソー | ゲート駆動装置および複合ゲート駆動装置 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5186521A patent/JPH0746821A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0970149A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-11 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 無停電電源装置のインタラプタスイッチ |
| JPH10201243A (ja) * | 1997-01-07 | 1998-07-31 | Hitachi Ltd | 自己消弧形半導体スイッチ素子の並列装置及び電力変換装置 |
| JP2000228277A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Uchino:Kk | 誘導加熱装置の保護装置 |
| JP2002142445A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2004007989A (ja) * | 2003-07-11 | 2004-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パワーモジュールおよび複合パワーモジュール |
| JP2010180812A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ故障診断装置 |
| JP2012034528A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2014017672A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 負荷駆動回路 |
| JP2017184077A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| CN108270197A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 英飞凌科技股份有限公司 | 电子开关及其操作方法 |
| US10498131B2 (en) | 2016-12-30 | 2019-12-03 | Infineon Technologies Ag | Electronic switch and protection circuit |
| CN108270197B (zh) * | 2016-12-30 | 2020-01-17 | 英飞凌科技股份有限公司 | 电子开关及其操作方法 |
| JP2018164339A (ja) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 株式会社デンソー | 電源システム |
| JP2019165438A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-26 | 株式会社デンソー | ゲート駆動装置および複合ゲート駆動装置 |
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