JPH1042575A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

Info

Publication number
JPH1042575A
JPH1042575A JP8193724A JP19372496A JPH1042575A JP H1042575 A JPH1042575 A JP H1042575A JP 8193724 A JP8193724 A JP 8193724A JP 19372496 A JP19372496 A JP 19372496A JP H1042575 A JPH1042575 A JP H1042575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
arm switching
voltage
lower arm
drive signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8193724A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3560737B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Kaitani
敏之 貝谷
Masakatsu Ogami
正勝 大上
Takashi Yamada
敬 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP19372496A priority Critical patent/JP3560737B2/ja
Publication of JPH1042575A publication Critical patent/JPH1042575A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3560737B2 publication Critical patent/JP3560737B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/541Dispositions of bond wires
    • H10W72/547Dispositions of multiple bond wires
    • H10W72/5473Dispositions of multiple bond wires multiple bond wires connected to a common bond pad
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/541Dispositions of bond wires
    • H10W72/547Dispositions of multiple bond wires
    • H10W72/5475Dispositions of multiple bond wires multiple bond wires connected to common bond pads at both ends of the wires

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大電流駆動時にスイッチング素子駆動用の高
耐圧ICが破壊するのを防ぐこと。 【解決手段】 高耐圧IC100の上アームスイッチン
グ素子駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子VS0との間にクランプ
ダイオード110を接続し、それら上下の基準出力端子
VS1,VS0間の電圧をV(VS1−VS0)が負電
圧になった時にのみクランプダイオード110がオンし
てその電圧V(VS1−VS0)をクランプダイオード
110のオン電圧に保つ。 【効果】 ダイオードチップのパターンや電流検出器の
配線のわずかなインダクタンスにより発生する高耐圧I
Cの破壊原因となる負電圧をクランプダイオードにより
クランプするため、高耐圧ICの破壊を防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ装置
さらにはインバータ装置のブリッジ回路を駆動する高耐
圧ICの耐圧破壊防止に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3相のインバータ回路に関し、そ
の電流検出方法として特開平4−54461号に記載さ
れたものが知られている。図15には、その特開平4−
54461号に記載された3相インバータ回路の構成の
概略が示されている。この3相インバータ回路は、np
nトランジスタからなる6個のスイッチング素子T1,
T2,T3,T4,T5,T6と、それら各スイッチン
グ素子T1,T2,T3,T4,T5,T6にそれぞれ
並列に接続された6個のダイオードD1,D2,D3,
D4,D5,D6とからなる電圧形インバータ1を有し
ている。
【0003】また、この3相インバータ回路には、該イ
ンバータ回路により駆動されるモータ2等の負荷および
6個のスイッチング素子T1,T2,T3,T4,T
5,T6を駆動する高耐圧IC(図示省略)などの駆動
装置が接続されている。さらに、この3相インバータ回
路には電流検出器3が設けられている。そして、その電
流検出器3の出力電圧をA/D(アナログ/ディジタ
ル)変換器4によりディジタル信号に変換して処理装置
(CPU)5に供給するようになっている。CPU5に
は、該CPU5の割込み処理の起動信号を生成する割込
みパルス発生器6が接続されている。CPU5は、電流
検出器3により検出された電流値が所定の値になると、
所定の割込みルーチンの処理を実行するようにプログラ
ムされている。
【0004】スイッチング素子T1,T3,T5はそれ
ぞれ上アーム側のスイッチング素子(以下、それぞれ上
アームスイッチング素子と称する)である。スイッチン
グ素子T2,T4,T6はそれぞれ下アーム側のスイッ
チング素子(以下、それぞれ下アームスイッチング素子
と称する)である。上アームスイッチング素子T1と下
アームスイッチング素子T2、上アームスイッチング素
子T3と下アームスイッチング素子T4、上アームスイ
ッチング素子T5と下アームスイッチング素子T6とが
それぞれ対となって3相のインバータを構成している。
【0005】各上アームスイッチング素子T1,T3,
T5のコレクタには正の電源電圧が印加される。各上ア
ームスイッチング素子T1,T3,T5のエミッタは、
それぞれ下アームスイッチング素子T2,T4,T6の
コレクタに接続されている。各下アームスイッチング素
子T2,T4,T6のエミッタは共通接続されて電流検
出器3を介して負の電源電圧線に接続されている。各上
アームスイッチング素子T1,T3,T5および各下ア
ームスイッチング素子T2,T4,T6のゲートは、高
耐圧ICなどの駆動装置の駆動信号出力端子(図示省
略)に接続されており、各スイッチング素子T1,T
2,T3,T4,T5,T6はその駆動装置(図示省
略)から供給される駆動信号により駆動される。
【0006】また、各上アームスイッチング素子T1,
T3,T5のコレクタにはそれぞれダイオードD1,D
3,D5のカソードが接続され、各上アームスイッチン
グ素子T1,T3,T5のエミッタにはそれぞれダイオ
ードD1,D3,D5のアノードが接続されている。ま
た、各下アームスイッチング素子T2,T4,T6のコ
レクタにはそれぞれダイオードD2,D4,D6のカソ
ードが接続されている。ダイオードD2,D4,D6の
アノードは、電流検出器3を介さずに直接負の電源電圧
線に接続されている。すなわち、ダイオードD1,D
2,D3,D4,D5,D6は、それぞれスイッチング
素子T1,T2,T3,T4,T5,T6に逆並列接続
されている。
【0007】図15に示す3相インバータ回路は、上述
したように構成されていることにより、各下アームスイ
ッチング素子T2,T4,T6を流れる電流のみが合成
されてなる電流を電流検出器3により検出するようにな
っている。この図15に示す構成のインバータ回路は、
従来よく使用されている。
【0008】図16に示す3相インバータ回路は、図1
5に示すように下アームスイッチング素子T2,T4,
T6の各エミッタのみと負の電源電圧線との間に電流検
出器3を設ける代わりに、該インバータ回路からモータ
2等の負荷に流れる駆動電流の配線経路に電流検出器7
を設けたものである。6個のスイッチング素子T1,T
2,T3,T4,T5,T6に、それぞれダイオードD
1,D2,D3,D4,D5,D6が逆並列接続されて
なる電圧形インバータ1の構成は、図15に示す構成と
同じである。この図16に示す構成のインバータ回路
も、従来よく使用されている。なお、図示省略したが、
電流検出器7に、検出電流値に応じて割込み処理を行い
得るように、A/D変換器4、CPU5および割込みパ
ルス発生器6が接続されているのはいうまでもない。
【0009】図17に示す3相インバータ回路は、図1
5に示すように下アームスイッチング素子T2,T4,
T6の各エミッタのみと負の電源電圧線との間に電流検
出器3を設ける代わりに、下アームスイッチング素子T
2,T4,T6の各エミッタと対応するダイオードD
2,D4,D6の各アノードとそれぞれを共通接続して
なる母線に電流検出器8を設けたものである。
【0010】6個のスイッチング素子T1,T2,T
3,T4,T5,T6に、それぞれダイオードD1,D
2,D3,D4,D5,D6が逆並列接続されてなる電
圧形インバータ1の構成は、図15に示す構成と同じで
ある。この図17に示す構成のインバータ回路も、従来
よく使用されている。なお、図示省略したが、電流検出
器7に、検出電流値に応じて割込み処理を行い得るよう
に、A/D変換器4、CPU5および割込みパルス発生
器6が接続されているのはいうまでもない。
【0011】図18には、インバータ回路の上下のアー
ムスイッチング素子を高耐圧ICにより駆動するように
された一般的な単相インバータ装置が示されている。こ
の例の単相インバータ回路は、図17に示す3相インバ
ータ回路のうちの1相のインバータ部分に相当する構成
のものである。すなわち、上アームスイッチング素子T
1のエミッタと下アームスイッチング素子T2のコレク
タが接続されてなる一対のスイッチング素子T1,T2
に、それぞれ上下のダイオードD1,D2が逆並列接続
されている。
【0012】そして、下アームスイッチング素子T2の
エミッタとそれに逆並列接続されたダイオードD2のア
ノードとが共通接続されて直流電源108の負(−)側
の端子に至る母線上に電流検出器106が設けられてい
る。上アームスイッチング素子T1のコレクタとそれに
逆並列接続されたダイオードD1のカソードとは、直流
電源108の正(+)側の端子に共通接続されている。
上アームスイッチング素子T1および下アームスイッチ
ング素子T2の各ゲートG1,G2には、それぞれ高耐
圧IC100から駆動信号が入力されるようになってい
る。
【0013】また、上記構成のインバータ回路には、3
つの外部接続端子P,U,Nが設けられている。外部接
続端子Pはインバータ回路に正の電源電圧を印加する電
源端子、すなわち上アームスイッチング素子T1のコレ
クタとダイオードD1のカソードとが共通接続された端
子である。外部接続端子Nはインバータ回路に負の電源
電圧を印加する電源端子、すなわち下アームスイッチン
グ素子T2のエミッタとダイオードD2のアノードとが
一端に共通接続された電流検出器106の他端が接続さ
れた端子である。
【0014】つまり、外部接続端子Pと外部接続端子U
との間に直流電源108が、外部接続端子Pを正側とし
て接続されている。外部接続端子Uは、上アームスイッ
チング素子T1のエミッタ側の接続ノードE1に接続さ
れている。そして、外部接続端子Uと外部接続端子Nと
の間には、負荷としてリアクトル(インダクタンス値:
LL)107が接続されている。
【0015】接続ノードE1と下アームスイッチング素
子T2のコレクタとの間の配線部には、インダクタンス
値がL1の寄生リアクトルが存在する。ダイオードD2
のカソード側配線部には、インダクタンス値がL2の寄
生リアクトルが存在する。ダイオードD2のアノード側
配線部には、インダクタンス値がL3およびL4の寄生
リアクトルが直列に存在する。接続ノードE0と電流検
出器106を挟んでE0の反対側(すなわち、電流検出
器106と外部接続端子Nとの間)に設けられた接続ノ
ードN1との間の配線には、インダクタンス値がL5の
寄生リアクトルが存在する。
【0016】なお、直流電源108は、起電力を発生す
る電源本体108aとキャパシタ108bとが並列に接
続されて構成されている。
【0017】高耐圧IC100は、該IC100の駆動
信号入力端子UPi,UNiを介して外部から入力され
た信号を一時的に保持する入力バッファa1、その入力
バッファa1の出力信号を受け取ってその信号の電位か
ら浮いたフローティング電位の信号を生成するレベルシ
フタa2、レベルシフタa2の出力信号を受け取って上
アームスイッチング素子T1を駆動する上アーム側ドラ
イバ回路a3、入力バッファa1の出力信号を受け取っ
て下アームスイッチング素子T2を駆動する下アーム側
ドライバ回路a4、過電流の検出を行う過電流検出器a
5、過電流検出器a5から出力される検出信号を受け取
ってエラー信号を生成するエラー信号発生器a6とを備
えている。
【0018】上アーム側ドライバ回路a3は、高耐圧I
C100に設けられた上アームスイッチング素子駆動信
号出力端子UPoを介して上アームスイッチング素子T
1に駆動信号を出力する。また、上アーム側ドライバ回
路a3には、高耐圧IC100にそれぞれ設けられたフ
ローティング電源正側入力端子VB1およびフローティ
ング電源負側入力端子VS1を介して外部から正および
負のフローティング電圧が印加される。フローティング
電源負側入力端子VS1は、上アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子を兼ねている。
【0019】下アーム側ドライバ回路a4は、高耐圧I
C100に設けられた下アームスイッチング素子駆動信
号出力端子UNoを介して下アームスイッチング素子T
2に駆動信号を出力する。また、下アーム側ドライバ回
路a4には、高耐圧IC100に設けられた正側電源端
子VCCを介して外部から正の電源電圧が印加される。
下アーム側ドライバ回路a4は、高耐圧IC100に設
けられた下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子VS0に接続されている。
【0020】過電流検出器a5は、高耐圧IC100に
設けられた電流検出端子OCに接続されている。
【0021】エラー信号発生器a6は、高耐圧IC10
0に設けられたエラー出力端子Foを介して外部の図示
しない制御装置やアラーム報知手段などにエラー信号を
出力する。
【0022】高耐圧IC100にそれぞれ設けられた正
側電源端子VCCおよび負側電源端子VSSは、それぞ
れ外部電源101の正極および負極にそれぞれ接続され
ている。そして、負側電源端子VSSは接地されてい
る。
【0023】高耐圧IC100には、上記外部電源10
1の他に、ダイオード102、キャパシタ103および
定電圧ダイオード109が外付けされている。すなわ
ち、ダイオード102は、そのアノードが正側電源端子
VCCに接続され、カソードがフローティング電源正側
入力端子VB1に接続されている。キャパシタ103
は、フローティング電源正側入力端子VB1とフローテ
ィング電源負側入力端子VS1との間に接続されてい
る。定電圧ダイオード109は下アームスイッチング素
子駆動信号基準出力端子VS0の過電圧保護用に設けら
れており、下アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子VS0と負側電源端子VSSとの間に接続されてい
る。
【0024】高耐圧IC100は、上下一対のアームス
イッチング素子T1,T2および直流電源108からな
るインバータ回路に以下のように接続されている。すな
わち、高耐圧IC100のフローティング電源負側入力
端子(上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子)VS1は、上アームスイッチング素子T1のエミッ
タ側の接続ノードE1に接続されている。上アームスイ
ッチング素子駆動信号出力端子UPoは、ゲート抵抗1
04を介して上アームスイッチング素子T1のゲートG
1に接続されている。
【0025】また、下アームスイッチング素子駆動信号
基準出力端子VS0は、下アームスイッチング素子T2
のエミッタ側の接続ノードE0に接続されている。下ア
ームスイッチング素子駆動信号出力端子UNoは、ゲー
ト抵抗105を介して下アームスイッチング素子T2の
ゲートG2に接続されている。電流検出端子OCは、前
記接続ノードE0に接続されている。また、負側電源端
子VSSは、インバータ回路の前記接続ノードN1に接
続されている。それら接続ノードE0と接続ノードN1
との間には上述したように電流検出器106があるの
で、電流検出端子OCに電流検出器106の検出電圧が
印加されることになる。
【0026】下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS0と接続ノードE0との間の配線および負側
電源端子VSSと接続ノードN1との間の配線には、そ
れぞれインダクタンス値がL6およびL7の寄生リアク
トルが存在している。
【0027】ここで、高耐圧IC100の上アームスイ
ッチング素子駆動信号基準出力端子VS1の耐圧の最大
値は、例えば用途により多少の差はあるが[(下アーム
スイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0の電位)
+600]ボルト程度であり、最小値はいかなる用途の
ものでも[(下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS0の電位)−5]ボルト程度である。つま
り、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子V
S1と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
VS0との間には、−5V以下の電圧をかけることがで
きないことを意味する。
【0028】これは、一般に、CMOSFET(相補型
の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)で構成されるI
CでもバイポーラのTTL(transistor t
ransistor logic)で構成されるICで
も、そのICの電源電圧以下の電位に対しては−0.5
V程度しか保証されていないため、電源電圧以下の電位
に対しては原理的に弱くなってしまうからであると考え
られる。
【0029】図19には、図18に示すインバータ装置
の動作タイミングが示されている。図19において、S
(UPo)およびS(UNo)は、それぞれ高耐圧IC
100の上アームスイッチング素子駆動信号出力端子U
Poおよび下アームスイッチング素子駆動信号出力端子
UNoから出力された信号であり、それぞれ上アームス
イッチング素子T1および下アームスイッチング素子T
2の駆動信号である。また、I1は上アームスイッチン
グ素子T1を流れる電流、I2はダイオードD2に流れ
る電流、I3はリアクトル107を流れる電流である。
【0030】上下のアームスイッチング素子T1,T2
のそれぞれの駆動信号S(UPo),S(UNo)が相
対的に低電位(ロー)レベル(以下、Lレベルとする)
の状態の時、上下のアームスイッチング素子T1,T2
はいずれもオフ状態である。従って、Lレベルの駆動信
号S(UPo),S(UNo)はスイッチング素子オフ
信号である。
【0031】駆動信号S(UPo),S(UNo)がい
ずれもスイッチング素子オフ信号(すなわちLレベル)
である時に、駆動信号S(UPo)だけが立ち上がって
相対的に高電位(ハイ)レベル(以下、Hレベルとす
る)の信号(すなわち、スイッチング素子オン信号)に
変わると、駆動信号S(UPo)がHレベルである間
(図19中のAの期間)、直流電源108の正極から外
部接続端子P、上アームスイッチング素子T1、リアク
トル107および外部接続端子Nを介して直流電源10
8の負極ヘ至るという経路で電流が流れる。
【0032】ここで、図18に示すインバータ装置にお
いて、例えば直流電源108の出力電圧VDCを300
V、リアクトル107のインダクタンス値LLを3m
H、駆動信号S(UPo)がHレベルである時の時間幅
(Aの期間)Tonを1msとすると、リアクトル10
7のピーク電流Ipは次の計算式より100A(アンペ
ア)となる。 Ip=VDC・Ton/LL ={300・1・(E−3)}/{3・(E−3)} =100[A] なお、本明細書中、“(E−n)”とあるのは、10の
−(マイナス)n乗を意味する。ただし、nは自然数で
ある。
【0033】続いて、駆動信号S(UPo)が立ち下が
ってLレベルになると、上アームスイッチング素子T1
はオフ状態に切り替わる。それによって、上アームスイ
ッチング素子T1を流れる電流I1は減少し始め、所定
の時間(図19中のBの期間)だけ遅れてゼロになる。
一方、ダイオードD2を流れる電流I2は、駆動信号S
(UPo)の立下がりエッジに同期して増大し始め、B
の期間経過後に前記ピーク電流Ipに達する。このBの
期間では、電流の単位時間当たりの変化量(di/d
t)が大きいため、わずかな配線インダクタンスでも数
Vの誘起電圧が発生する。またダイオードD2は、電流
が流れると約2V程度のオン電圧を発生する。
【0034】ここで、図18に示すインバータ装置にお
いて、配線インダクタンスL1,L2,L3,L4の合
成インダクタンス値を20nH、ダイオードD2のオン
電圧VFを2V、上アームスイッチング素子T1のスイ
ッチングスピードToffを400nsとし、上記ピー
ク電流Ipの値100Aを用いると、上アームスイッチ
ング素子T1のエミッタ側の接続ノードE1と下アーム
スイッチング素子T2のエミッタ側の接続ノードE0と
の間にかかる電圧V(E1−E0)は次の計算式より−
7Vとなる。 V(E1−E0)=−(L1+L2+L3+L4)・I
p/Toff−VF =−{20・(E−9)・100}/{400・(E−
9)}−2 =−7[V]
【0035】このように、配線インダクタンスが小さく
ても、図19のBの期間のように大電流が流れると高耐
圧IC100のマイナス側の耐圧すなわち[(VS0の
電位)−5]ボルトを超える(最小値を下回る)電圧が
発生してしまう。
【0036】また、配線インダクタンスL5を20nH
とし、上記ピーク電流Ipの値100Aおよび上アーム
スイッチング素子T1のスイッチングスピードToff
の値400nsを用いると、図19のBの期間に下アー
ムスイッチング素子T2のエミッタ側の接続ノードE0
と電流検出器106を挟んで該接続ノードE0の反対側
の接続ノードN1との間に誘起される電圧V(E0−N
1)は次の計算式により−5Vとなる。 V(E0−N1)=−L5・Ip/Toff =−{20・(E−9)・100}/{400・(E−
9)} =−5[V]
【0037】この誘起された電圧V(E0−N1)によ
り、接続ノードN1から配線インダクタンス値L7の寄
生リアクトル、定電圧ダイオード109および配線イン
ダクタンス値L6の寄生リアクトルを介して接続ノード
E0に至る経路に電流が流れる。ここで配線インダクタ
ンス値L6とL7とが等しいとすると、誘起電圧V(E
0−N1)は負側電源端子VSSと接続ノードN1との
間、および接続ノードE0と下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS0との間に1/2ずつかか
る。従って、図19のBの期間に負側電源端子VSSと
接続ノードN1との間に作用する電圧V(VSS−N
1)は次の計算式により−2.5Vとなる。 V(VSS−N1)=V(E0−N1)/2=−2.5
[V]
【0038】また、図19のBの期間に接続ノードE0
と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS
0との間に作用する電圧V(E0−VS0)も次の計算
式により−2.5Vとなる。 V(E0−VS0)=V(E0−N1)/2=−2.5
[V]
【0039】なお、図19のBの期間においては、上ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と接
続ノードE1との間には特に電圧はかからないので、そ
れらの間の電圧V(VS1−E1)は0Vである。
【0040】上記考察より、図19のBの期間に上下の
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と
VS0との間に作用する電圧V(VS1−VS0)は次
の計算式より−9.5Vとなる。 V(VS1−VS0)=V(VS1−E1)+V(E1
−E0)+V(E0−VS0) =0−7−2.5=−9.5[V]
【0041】このように、配線インダクタンスが小さく
ても、図19のBの期間のように大電流が流れると高耐
圧IC100の上下のアームスイッチング素子駆動信号
基準出力端子VS1とVS0との間に定格耐圧の最小範
囲(−5V)を下回る電圧が印可されてしまい、高耐圧
IC100が耐圧破壊を起こしてしまう。
【0042】図20には、インバータ回路の上下のアー
ムスイッチング素子を高耐圧ICにより駆動するように
された一般的な単相インバータ装置の他の例が示されて
いる。この例の単相インバータ回路は、図15に示す3
相インバータ回路のうちの1相のインバータ部分に相当
する構成のものである。すなわち、上アームスイッチン
グ素子T1のエミッタと下アームスイッチング素子T2
のコレクタが接続されてなる一対のスイッチング素子T
1,T2に、それぞれ上下のダイオードD1,D2が逆
並列接続されている。
【0043】そして、下アームスイッチング素子T2の
エミッタは電流検出器106の一端に接続されている。
電流検出器106の他端は外部接続端子Nを介して直流
電源108の負極に接続されている。ダイオードD2の
アノードは、高耐圧IC100の負側電源端子VSSに
接続されている。上アームスイッチング素子T1のコレ
クタとダイオードD1のカソードとは外部接続端子Pに
共通接続されて直流電源108の正(+)側の端子に接
続されている。上アームスイッチング素子T1および下
アームスイッチング素子T2の各ゲートG1,G2に
は、それぞれ高耐圧IC100から駆動信号が入力され
る。
【0044】なお、インバータ回路のその他の構成、高
耐圧IC100の構成およびインバータ回路と高耐圧I
C100との接続については、図18に示す構成のもの
と同じであるので、同じ符号を付して重複する説明を省
略する。
【0045】この図20の構成の例でも上述した図18
の構成例と同様に、ダイオードD2のオン電圧VFやダ
イオードD2および下アームスイッチング素子T2のチ
ップの配線インダクタンスにより誘起された電圧によっ
て、上アームスイッチング素子T1のエミッタ側の接続
ノードE1と下アームスイッチング素子T2のエミッタ
側の接続ノードE0との間にかかる電圧V(E1−E
0)は約−7Vとなる。
【0046】なお、図18の構成についての考察と同様
に、配線インダクタンスL1,L2,L3,L4の合成
インダクタンス値を20nH、ダイオードD2のオン電
圧VFを2V、上アームスイッチング素子T1のスイッ
チングスピードToffを400nsおよびピーク電流
Ipを100Aとする。ただし、この図20の例ではダ
イオードD2を流れる電流は電流検出器106を通らな
いため、接続ノードE0と下アームスイッチング素子駆
動信号基準出力端子VS0との間には電圧が発生しな
い。
【0047】従って、上アームスイッチング素子駆動信
号基準出力端子VS1と下アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子VS0との間にV(E1−E0)の電
圧がそのままかかる。すなわち、上アームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッチン
グ素子駆動信号基準出力端子VS0との間には、定格耐
圧の最小範囲を(−5V)を下回る電圧(−7V)が印
可されてしまい、高耐圧IC100が耐圧破壊を起こし
てしまう。
【0048】また、下アームスイッチング素子T2に流
れていた電流が遮断された瞬間には、接続ノードE0と
電流検出器106との間に寄生する配線インダクタンス
値L5の寄生リアクトルにより電圧が発生し、その発生
した電圧が配線インダクタンス値L6およびL7の各寄
生リアクトルに分圧される。
【0049】従って、接続ノードE0と下アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS0との間に電圧V
(E0−VS0)が発生する。図18の構成についての
考察と同様に、配線インダクタンスL5を20nH、ピ
ーク電流Ipを100Aおよび上アームスイッチング素
子T1のスイッチングスピードToffを400nsと
すると、V(E0−VS0)は−2.5Vとなる。
【0050】配線インダクタンス値L1の寄生リアクト
ルと、下アームスイッチング素子T2の配線パターンに
寄生する合成インダクタンス値L8のリアクトルと、そ
のスイッチング素子T2のオン電圧Vceにより、接続
ノードE1とE0との間には電圧V(E1−E0)が発
生する。L1とL8との合成インダクタンス値を20n
H、前記Vceを2V、ピーク電流Ipを100Aおよ
び上アームスイッチング素子T1のスイッチングスピー
ドToffを400nsとすると、電圧V(E1−E
0)の値は次の計算式より−3Vとなる。 V(E1−E0)=−(L1+L8) ・Ip/Toff+Vce =−{20・(E−9)・100} /{400・(E−9)}+2 =−3[V]
【0051】なお、上アームスイッチング素子駆動信号
基準出力端子VS1と接続ノードE1との間には特に電
圧はかからないので、それらの間の電圧V(VS1−E
1)は0Vである。
【0052】上記考察より、上下のアームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子VS1とVS0との間に作用
する電圧V(VS1−VS0)は次の計算式より−5.
5Vとなる。 V(VS1−VS0)=V(VS1−E1) +V(E1−E0) +V(E0−VS0) =0−3−2.5=−5.5[V]
【0053】このように、図20に示す構成の装置にお
いても、大電流が流れると高耐圧IC100の上下のア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1とV
S0との間に定格耐圧の最小範囲(−5V)を下回る電
圧が印可されてしまい、高耐圧IC100が耐圧破壊を
起こしてしまう。
【0054】上記図18および図20にそれぞれ示す構
成の装置に関する上記考察より、電流検出器106の配
置の仕方により電圧V(VS1−VS0)の値は異なる
が、チップの配線のわずかなインダクタンスや電流検出
器106の配線のわずかなインダクタンスによる影響に
より、大電流駆動の場合に上下のアームスイッチング素
子駆動信号基準出力端子VS1とVS0との間に定格耐
圧の最小値を下回るマイナス電圧が発生することがあ
る、ということがわかる。
【0055】上述した考察については、図21に示すよ
うに電流検出器を設けない場合、すなわち電流検出を行
わない場合も同様であり、チップの配線のわずかなイン
ダクタンスにより、大電流駆動の場合に上下のアームス
イッチング素子駆動信号基準出力端子VS1とVS0と
の間に定格耐圧の最小値を下回るマイナス電圧が発生す
ることがある。従って、高耐圧IC100が耐圧破壊を
起こしてしまう。なお、図21に示す構成のインバータ
装置では、定電圧ダイオード109は設けられていな
い。
【0056】図22には、インバータ回路の3対の上下
のアームスイッチング素子を高耐圧ICにより駆動する
ようにされた一般的な3相インバータ装置が示されてい
る。この例の3相インバータ回路は、図17に示す3相
インバータ回路に相当する構成のものである。すなわ
ち、第1相目では、上アームスイッチング素子T1のエ
ミッタと下アームスイッチング素子T2のコレクタが接
続されてなる一対のスイッチング素子T1,T2に、そ
れぞれ上下のダイオードD1,D2が逆並列接続されて
いる。
【0057】第2相目では、上アームスイッチング素子
T3のエミッタと下アームスイッチング素子T4のコレ
クタが接続されてなる一対のスイッチング素子T3,T
4に、それぞれ上下のダイオードD3,D4が逆並列接
続されている。第3相目では、上アームスイッチング素
子T5のエミッタと下アームスイッチング素子T6のコ
レクタが接続されてなる一対のスイッチング素子T5,
T6に、それぞれ上下のダイオードD5,D6が逆並列
接続されている。
【0058】そして、各下アームスイッチング素子T
2,T4,T6のエミッタとそれらに逆並列接続された
ダイオードD2,D4,D6のアノードとが共通接続さ
れて電流検出器214の一端に共通接続されている。そ
の電流検出器214の他端は外部接続端子Nに接続され
ている。各上アームスイッチング素子T1,T3,T5
のコレクタとそれらに逆並列接続されたダイオードD
1,D3,D5のカソードとは、外部接続端子Pに共通
接続されている。各上アームスイッチング素子T1,T
3,T5のゲートG1,G3,G5および各下アームス
イッチング素子T2,T4,T6のゲートG2,G4,
G6には、それぞれ高耐圧IC200から駆動信号が入
力されるようになっている。
【0059】また、上記構成のインバータ回路には、上
記外部接続端子P,N以外に3つの外部接続端子U,
V,Wが設けられている。外部接続端子Uは、第1相目
の上アームスイッチング素子T1のエミッタ側の接続ノ
ードE1に接続されている。外部接続端子Uは、第1相
目の上アームスイッチング素子T1のエミッタ側の接続
ノードE1に接続されている。外部接続端子Vは、第2
相目の上アームスイッチング素子T3のエミッタ側の接
続ノードE2に接続されている。外部接続端子Wは、第
3相目の上アームスイッチング素子T5のエミッタ側の
接続ノードE3に接続されている。
【0060】特に図示しないが、各下アームスイッチン
グ素子T2,T4,T6の配線部および各ダイオードD
2,D4,D6の配線部には、それぞれ寄生リアクトル
が存在する。また、各下アームスイッチング素子T2,
T4,T6のエミッタ側の接続ノードE0と電流検出器
214を挟んでE0の反対側(すなわち、電流検出器2
14と外部接続端子Nとの間)に設けられた接続ノード
N1との間の配線にも寄生リアクトルが存在する。
【0061】高耐圧IC200は、該IC200の駆動
信号入力端子UPi,UNi,VPi,VNi,WP
i,WNiを介して外部から入力された信号を一時的に
保持する入力バッファb1、その入力バッファb1の出
力信号を受け取ってその信号の電位から浮いたフローテ
ィング電位の信号を生成する3個のレベルシフタb2,
b3,b4、レベルシフタb2,b3,b4の各出力信
号を受け取ってそれぞれ上アームスイッチング素子T
1,T3,T5を駆動する3個の上アーム側ドライバ回
路b5,b6,b7、入力バッファb1から出力される
3個の信号を受け取ってそれぞれ下アームスイッチング
素子T2,T4,T6を駆動する下アーム側ドライバ回
路b8,b9,b10、過電流の検出を行う過電流検出
器b11、過電流検出器b11から出力される検出信号
を受け取ってエラー信号を生成するエラー信号発生器b
12とを備えている。
【0062】各上アーム側ドライバ回路b5,b6,b
7は、それぞれ高耐圧IC200に設けられた上アーム
スイッチング素子駆動信号出力端子UPo,VPo,W
Poを介して各上アームスイッチング素子T1,T3,
T5に駆動信号を出力する。また、各上アーム側ドライ
バ回路b5,b6,b7には、高耐圧IC200にそれ
ぞれ設けられたフローティング電源正側入力端子VB
1,VB2,VB3およびフローティング電源負側入力
端子VS1,VS2,VS3を介して外部から正および
負のフローティング電圧が印加される。各フローティン
グ電源負側入力端子VS1,VS2,VS3は、それぞ
れ各上アームスイッチング素子T1,T3,T5の上ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子を兼ねてい
る。
【0063】各下アーム側ドライバ回路b8,b9,b
10は、それぞれ高耐圧IC200に設けられた下アー
ムスイッチング素子駆動信号出力端子UNo,VNo,
WNoを介して各下アームスイッチング素子T2,T
4,T6に駆動信号を出力する。また、各下アーム側ド
ライバ回路b8,b9,b10には、高耐圧IC200
に設けられた正側電源端子VCCを介して外部から正の
電源電圧が印加される。各下アーム側ドライバ回路b
8,b9,b10は、高耐圧IC200に設けられた下
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0に
共通接続されている。
【0064】過電流検出器b11は、高耐圧IC200
に設けられた電流検出端子OCに接続されている。
【0065】エラー信号発生器b12は、高耐圧IC2
00に設けられたエラー出力端子Foを介して外部の図
示しない制御装置やアラーム報知手段などにエラー信号
を出力する。
【0066】高耐圧IC200にそれぞれ設けられた正
側電源端子VCCおよび負側電源端子VSSは、それぞ
れ外部電源201の正極および負極にそれぞれ接続され
ている。そして、負側電源端子VSSは接地されてい
る。
【0067】高耐圧IC200には、上記外部電源20
1の他に、3個のダイオード202,203,204、
3個のキャパシタ205,206,207および定電圧
ダイオード215が外付けされている。すなわち、ダイ
オード202,203,204は、各アノードが正側電
源端子VCCに共通接続され、各カソードがそれぞれフ
ローティング電源正側入力端子VB1,VB2,VB3
に接続されている。キャパシタ205は、フローティン
グ電源正側入力端子VB1とフローティング電源負側入
力端子VS1との間に接続されている。
【0068】キャパシタ206は、フローティング電源
正側入力端子VB2とフローティング電源負側入力端子
VS2との間に接続されている。キャパシタ207は、
フローティング電源正側入力端子VB3とフローティン
グ電源負側入力端子VS3との間に接続されている。定
電圧ダイオード215は下アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子VS0の過電圧保護用に設けられてお
り、下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子V
S0と負側電源端子VSSとの間に接続されている。
【0069】高耐圧IC200は、上記3相のインバー
タ回路に以下のように接続されている。すなわち、高耐
圧IC200の3個のフローティング電源負側入力端子
(上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子)V
S1,VS2,VS3は、それぞれ上アームスイッチン
グ素子T1,T3,T5のエミッタ側の各接続ノードE
1,E2,E3に接続されている。
【0070】3個の上アームスイッチング素子駆動信号
出力端子UPo,VPo,WPoは、それぞれゲート抵
抗208,209,210を介して上アームスイッチン
グ素子T1,T3,T5の各ゲートG1,G3,G5に
接続されている。下アームスイッチング素子駆動信号基
準出力端子VS0は、下アームスイッチング素子T2,
T4,T6のエミッタ側の接続ノードE0に接続されて
いる。
【0071】3個の下アームスイッチング素子駆動信号
出力端子UNo,VNo,WNoは、それぞれゲート抵
抗211,212,213を介して下アームスイッチン
グ素子T2,T4,T6の各ゲートG2,G4,G6に
接続されている。電流検出端子OCは、前記接続ノード
E0に接続されている。
【0072】また、負側電源端子VSSは、インバータ
回路の前記接続ノードN1に接続されている。それら接
続ノードE0と接続ノードN1との間には上述したよう
に電流検出器214があるので、電流検出端子OCに電
流検出器214の検出電圧が印加されることになる。
【0073】下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS0と接続ノードE0との間の配線および負側
電源端子VSSと接続ノードN1との間の配線には、特
に図示しないが、それぞれ寄生リアクトルが存在してい
る。
【0074】図22に示す3相のインバータ装置におい
ても、図18に示した単相インバータ装置の場合と同様
に、大電流が流れると上下のアームスイッチング素子駆
動信号基準出力端子VS1とVS0,VS2とVS0,
VS3とVS0との間にそれぞれ定格耐圧の最小範囲を
下回る電圧が印可されてしまい、高耐圧IC200が耐
圧破壊を起こしてしまう。
【0075】図23には、インバータ回路の3対の上下
のアームスイッチング素子を高耐圧ICにより駆動する
ようにされた一般的な3相インバータ装置の他の例が示
されている。この例の3相インバータ回路は、図15に
示す3相インバータ回路に相当する構成のものである。
すなわち、第1相目では、上アームスイッチング素子T
1のエミッタと下アームスイッチング素子T2のコレク
タが接続されてなる一対のスイッチング素子T1,T2
に、それぞれ上下のダイオードD1,D2が逆並列接続
されている。
【0076】第2相目では、上アームスイッチング素子
T3のエミッタと下アームスイッチング素子T4のコレ
クタが接続されてなる一対のスイッチング素子T3,T
4に、それぞれ上下のダイオードD3,D4が逆並列接
続されている。第3相目では、上アームスイッチング素
子T5のエミッタと下アームスイッチング素子T6のコ
レクタが接続されてなる一対のスイッチング素子T5,
T6に、それぞれ上下のダイオードD5,D6が逆並列
接続されている。
【0077】そして、各下アームスイッチング素子T
2,T4,T6のエミッタは電流検出器214の一端に
接続されている。その電流検出器214の他端は外部接
続端子Nに接続されている。各ダイオードD2,D4,
D6のアノードは、高耐圧IC200の負側電源端子V
SSに接続されている。各上アームスイッチング素子T
1,T3,T5のコレクタと各ダイオードD1,D3,
D5のカソードとは外部接続端子Pに共通接続されてい
る。各上アームスイッチング素子T1,T3,T5のゲ
ートG1,G3,G5および各下アームスイッチング素
子T2,T4,T6のゲートG2,G4,G6には、そ
れぞれ高耐圧IC200から駆動信号が入力されるよう
になっている。
【0078】なお、3相インバータ回路のその他の構
成、高耐圧IC200の構成およびインバータ回路と高
耐圧IC200との接続については、図22に示す構成
のものと同じであるので、同じ符号を付して重複する説
明を省略する。
【0079】この図23の構成の例では、ダイオードD
2,D4,D6を流れる電流は電流検出器214を通ら
ないため、接続ノードE0と下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS0との間には電圧が発生しな
いが、それでも大電流駆動の場合に上下のアームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS1とVS0,VS
2とVS0,VS3とVS0との間にそれぞれ定格耐圧
の最小範囲を下回る電圧が印可されてしまい、高耐圧I
C200が耐圧破壊を起こしてしまう。
【0080】また、図24に示すように電流検出器を設
けない場合についても同様であり、大電流駆動の場合に
上下のアームスイッチング素子駆動信号基準出力端子V
S1とVS0,VS2とVS0,VS3とVS0との間
にそれぞれ定格耐圧の最小範囲を下回る電圧が印可され
てしまい、高耐圧IC200が耐圧破壊を起こしてしま
う。なお、図24に示す構成のインバータ装置では、定
電圧ダイオード215は設けられていない。
【0081】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のスイッチング素子駆動用高耐圧IC100,200を
使用した単相および3相インバータ装置では、大電流駆
動時に下アームスイッチング素子T2,T4,T6やダ
イオードD2,D4,D6や電流検出器106,214
の接続パターン等のわずかなインダクタンス分により、
高耐圧IC100,200にその定格電圧を超える電圧
がかかることがあり、高耐圧IC100,200が破壊
することがあるという問題点があった。
【0082】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたもので、大電流駆動時にスイッチング素子駆動
用の高耐圧ICが破壊するのを防ぐことができるインバ
ータ装置を得ることを目的とする。
【0083】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るインバータ装置は、単相インバータ
回路の上下のスイッチング素子を駆動する高耐圧IC
の、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と
下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との間
にクランプダイオードを接続したものである。
【0084】この発明に係るインバータ装置によれば、
単相インバータ装置において、高耐圧ICの上アームス
イッチング素子駆動信号基準出力端子と下アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子との間に印加された負
電圧が、それらの端子間の定格耐圧最小値を下回るのを
防止できる。
【0085】つぎの発明に係るインバータ装置は、3相
インバータ回路の上下のスイッチング素子を駆動する高
耐圧ICの、3つの上アームスイッチング素子駆動信号
基準出力端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準
出力端子との間にそれぞれクランプダイオードを接続し
たものである。
【0086】この発明に係るインバータ装置によれば、
3相インバータ装置において、高耐圧ICの3つの上ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と下アーム
スイッチング素子駆動信号基準出力端子との間にそれぞ
れ印加された負電圧が、それらの端子間の定格耐圧最小
値を下回るのを防止できる。
【0087】つぎの発明に係るインバータ装置は、クラ
ンプダイオードを高耐圧ICの外付け部品としたもので
ある。
【0088】この発明に係るインバータ装置によれば、
高耐圧ICの設計変更が不要であるとともに、既存の高
耐圧ICを使用したインバータ装置にもこの発明を適用
することができる。
【0089】つぎの発明に係るインバータ装置は、電流
検出手段を有するインバータ回路の上下のスイッチング
素子を駆動する高耐圧ICの駆動電源とは別の独立した
電源により動作し、かつ電流検出手段から出力される信
号を高耐圧ICへ伝達する伝達手段を設けたものであ
る。
【0090】この発明に係るインバータ装置によれば、
電流検出器からの出力を高耐圧ICに伝達する手段を設
けたことにより、負側電源端子と下アームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子との電位を等しくすることが
できるので、上アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子との間に、電流検出器の配線パターンなどにより負電
圧が印加されるのが防止される。
【0091】つぎの発明に係るインバータ装置は、伝達
手段をオペアンプにより構成し、高耐圧ICの外付け部
品としたものである。
【0092】この発明に係るインバータ装置によれば、
高耐圧ICの設計変更が不要であるとともに、既存の高
耐圧ICを使用したインバータ装置にもこの発明を適用
することができる。
【0093】つぎの発明に係るインバータ装置は、単相
インバータ回路の上下のスイッチング素子を駆動する高
耐圧ICの上アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子に接続された配線を下アームのダイオードのカソー
ド近傍に接続するとともに、下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子に接続された配線を下アームのダ
イオードのアノードに接続したものである。
【0094】この発明に係るインバータ装置によれば、
電流検出器を設けない場合には、従来の配線パターンに
より生じていたインダクタンスによる電圧発生分がなく
なり、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との
間に印加され得る負電圧はほぼ下アームのダイオードの
オン電圧のみとなるので、上アームスイッチング素子駆
動信号基準出力端子と下アームスイッチング素子駆動信
号基準出力端子との間に定格耐圧最小値を下回るの負電
圧が印加されるのが防止される。電流検出器を設けた場
合には、上下のアームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子間に電流検出器により発生される負電圧が低けれ
ば、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と
下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との間
に定格耐圧最小値を下回るの負電圧が印加されるのが防
止される。
【0095】つぎの発明に係るインバータ装置は、3相
インバータ回路部分に、下アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子に一端が接続された配線の他端が接続
された専用のボンディングパッドを設け、3相インバー
タ回路の上下のスイッチング素子を駆動する高耐圧IC
の、3つの上アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子にそれぞれ接続された3つの配線を3つの下アーム
のダイオードのカソード近傍にそれぞれ接続するととも
に、前記専用のボンディングパッドと3つの下アームの
ダイオードのアノードとをそれぞれワイヤにて電気的に
接続したものである。
【0096】この発明に係るインバータ装置によれば、
3相インバータ装置において、下アームの3つダイオー
ドの各カソードから高耐圧ICの各上アームスイッチン
グ素子駆動信号基準出力端子に至るそれぞれの配線経路
に主となる電流が流れないようになっているとともに、
下アームの3つのダイオードの各アノードから高耐圧I
Cの各下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
に至るそれぞれの配線経路にも主となる電流が流れない
ようになっているので、電流検出器を設けない場合に
は、3つの上アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
との間に印加され得る負電圧はそれぞれほぼ3つの下ア
ームのダイオードのオン電圧のみとなるので、3つの上
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と下アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子との間に定格
耐圧最小値を下回るの負電圧が印加されるのが防止され
る。電流検出器を設けた場合には、上下のアームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子間に電流検出器により
発生されるそれぞれの負電圧が低ければ、上アームスイ
ッチング素子駆動信号基準出力端子と下アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子との間に定格耐圧最小値
を下回るの負電圧が印加されるのが防止される。
【0097】つぎの発明に係るインバータ装置は、高耐
圧ICにより駆動されるインバータ回路の下アームのダ
イオードとして、他のスイッチング素子および上アーム
のダイオードよりも電流容量が大きいダイオードを用い
たものである。
【0098】この発明に係るインバータ装置によれば、
下アームのダイオードだけ電流容量が大きいものを用い
ることにより、高耐圧ICの破壊原因の一つである下ア
ームのダイオードのオン電圧を低く抑えることができる
ため、高耐圧ICの耐圧破壊に対するマージンがそれだ
け大きくなる。
【0099】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)図1は、この発明を適用した単相イン
バータ装置の一例を示す概略図である。この実施の形態
1のインバータ装置は、図18に示す一般的なインバー
タ装置において、高耐圧IC100の上アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS0との間にクラン
プダイオード110を接続し、それら上下の基準出力端
子VS1,VS0間の電圧V(VS1−VS0)が負電
圧になった時にのみクランプダイオード110がオンし
てその電圧V(VS1−VS0)をクランプダイオード
110のオン電圧に保つようにしたものである。
【0100】図1において、T1およびT2はそれぞれ
上アームスイッチング素子および下アームスイッチング
素子、D1およびD2はそれぞれ上アームスイッチング
素子T1および下アームスイッチング素子T2に逆並列
接続されたダイオード、G1,G2はそれぞれ上アーム
スイッチング素子T1および下アームスイッチング素子
T2のゲート、104および105はそれぞれ上アーム
スイッチング素子T1および下アームスイッチング素子
T2の各ゲートG1,G2に接続された抵抗、106は
電流検出器、107は負荷としてのリアクトル、108
は電源本体108aおよびキャパシタ108bからなる
直流電源である。
【0101】また、E1およびE0は上アームスイッチ
ング素子T1および下アームスイッチング素子T2のそ
れぞれのエミッタ側の接続ノード、Pはインバータ回路
に正の電源電圧を印加する電源端子、Nはインバータ回
路に負の電源電圧を印加する電源端子、Uはインバータ
回路の出力端子、L1,L2,L3,L4,L5,L6
およびL7は配線部分に寄生するリアクトル、I1,I
2,I3はそれぞれ上アームスイッチング素子T1を流
れる電流、ダイオードD2に流れる電流、リアクトル1
07を流れる電流である。電流検出器106は、下アー
ムスイッチング素子T2のエミッタとダイオードD2の
アノードとが共通接続された母線上に設けられている。
【0102】また、図1において、100はインバータ
回路のスイッチング素子駆動用高耐圧IC、101は高
耐圧IC100に駆動電圧を供給する外部電源、102
はダイオード、103はキャパシタ、109は定電圧ダ
イオード、a1,a2,a3,a4,a5,a6は高耐
圧IC100の内部の回路ブロックであり、a1は入力
バッファ、a2はレベルシフタ、a3は上アームスイッ
チング素子T1を駆動する上アーム側ドライバ回路、a
4は下アームスイッチング素子T2を駆動する下アーム
側ドライバ回路、a5は過電流検出器、a6はエラー信
号発生器である。
【0103】また、UPi,UNi,UPo,UNo,
VB1,VS1,VS0,OC,Fo,VCC,VSS
は高耐圧IC100の入出力端子であり、UPiおよび
UNiはそれぞれ駆動信号入力端子、UPoは上アーム
スイッチング素子T1の駆動信号を出力する上アームス
イッチング素子駆動信号出力端子、UNoは下アームス
イッチング素子T2の駆動信号を出力する下アームスイ
ッチング素子駆動信号出力端子、VB1はフローティン
グ電源正側入力端子、VS1はフローティング電源負側
入力端子であるとともに上アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子、VS0は下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子、OCは電流検出端子、Foはエ
ラー出力端子、VCCおよびVSSはそれぞれ正側およ
び負側の電源端子である。
【0104】図1に示すインバータ装置の構成におい
て、図18に示すインバータ装置と同一の構成について
は、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0105】ところで、一般に、高耐圧IC100の上
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1の
耐圧の最小値は、[(下アームスイッチング素子駆動信
号基準出力端子VS0の電位)−5]ボルト程度であ
る。つまり、高耐圧IC100の上下のアームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS0間の電圧
V(VS1−VS0)の定格耐圧最小値は略−5Vであ
る。
【0106】従って、本実施の形態1においては、前記
クランプダイオード110として、特に限定しないが、
例えばオン電圧が0.7V〜2V程度の一般的なダイオ
ードを用いる。そうすれば、上アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッチング素
子駆動信号基準出力端子VS0との間に負電圧がかかっ
た場合に、それらの間の電圧は、クランプダイオード1
10のオン電圧すなわち−0.7V〜−2V程度にクラ
ンプされる。なお、好ましくはクランプダイオード11
0を高耐圧IC100の基準出力端子VS0およびVS
1の直ぐそばに設けて、それら端子VS0,VS1から
クランプダイオード110までの配線長をできるだけ短
く抑えるようにするとよい。
【0107】図1に示す構成のインバータ装置の作用に
ついて説明する。 高耐圧IC100の上アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイ
ッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との間に、該
IC100を破壊させる原因となり得る負電圧が印可さ
れたときにのみ、クランプダイオード110がオンとな
り、それら端子VS1,VS0間の電圧V(VS1−V
S0)をオン電圧(0.7V〜2V程度)にクランプす
る。従って、電圧V(VS1−VS0)は−0.7V〜
−2V程度となり、高耐圧IC100のそれら端子VS
1,VS0間の定格耐圧最小値−5Vを下回ることはな
い。
【0108】以上説明したように、この実施の形態1に
よれば、高耐圧IC100の上アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッチング素
子駆動信号基準出力端子VS0との間に負電圧が印加さ
れた時の端子間電圧V(VS1−VS0)は−0.7V
〜−2V程度となり、高耐圧IC100のそれら端子V
S1,VS0間の定格耐圧最小値−5Vを下回るのを防
止できるので、高耐圧IC100の耐圧破壊を防止する
ことができる。
【0109】なお、図2に示す単相インバータ装置のよ
うに、ダイオードD2のアノードを電流検出器106を
介さずに直接負側電源端子VSSに接続して、下アーム
スイッチング素子T2のエミッタのみを電流検出器10
6に接続するようにした図20に示す構成のインバータ
装置においても、高耐圧IC100の上アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子VS1と下アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS0との間にクラン
プダイオード110を設けることができる。そうすれ
ば、高耐圧IC100のそれら端子VS1,VS0間の
電圧V(VS1−VS0)が定格耐圧最小値−5Vを下
回るのを防止できるので、高耐圧IC100の耐圧破壊
を防止することができる。
【0110】また、図3に示す単相インバータ装置のよ
うに、電流検出器を設けないようにした図21に示す構
成のインバータ装置においても、高耐圧IC100の上
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と
下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0
との間にクランプダイオード110を設けることができ
る。そうすれば、高耐圧IC100のそれら端子VS
1,VS0間の電圧V(VS1−VS0)が定格耐圧最
小値−5Vを下回るのを防止できるので、高耐圧IC1
00の耐圧破壊を防止することができる。
【0111】(実施の形態2)図4は、この発明を適用
した3相インバータ装置の一例を示す概略図である。こ
の実施の形態2のインバータ装置は、図22に示す一般
的なインバータ装置において、高耐圧IC200の上ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0と
の間、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
VS2と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子VS0との間、上アームスイッチング素子駆動信号基
準出力端子VS3と下アームスイッチング素子駆動信号
基準出力端子VS0との間にそれぞれクランプダイオー
ド216,217,218を接続したものである。
【0112】そして、上側の各基準出力端子VS1,V
S2,VS3と下側の基準出力端子VS0との間の各電
圧V(VS1−VS0),V(VS2−VS0),V
(VS3−VS0)がそれぞれ負電圧になった時にのみ
対応するクランプダイオード216,217,218が
オンして各電圧V(VS1−VS0),V(VS2−V
S0),V(VS3−VS0)をそれぞれクランプダイ
オード216,217,218のオン電圧に保つように
したものである。
【0113】図4において、T1,T3,T5およびT
2,T4,T6はそれぞれ上アームスイッチング素子お
よび下アームスイッチング素子、D1,D3,D5およ
びD2,D4,D6はそれぞれ上アームスイッチング素
子T1,T3,T5および下アームスイッチング素子T
2,T4,T6に逆並列接続されたダイオード、G1,
G3,G5およびG2,G4,G6はそれぞれ上アーム
スイッチング素子T1,T3,T5および下アームスイ
ッチング素子T2,T4,T6のゲートである。
【0114】また、208,209,210および21
1,212,213はそれぞれ上アームスイッチング素
子T1,T3,T5のゲートG1,G3,G5および下
アームスイッチング素子T2,T4,T6のゲートG
2,G4,G6に接続された抵抗、214は電流検出
器、E1,E2,E3はそれぞれ上アームスイッチング
素子T1,T3,T5のエミッタ側の接続ノード、E0
は下アームスイッチング素子T2,T4,T6の各エミ
ッタ側の共通の接続ノード、Pはインバータ回路に正の
電源電圧を印加する電源端子、Nはインバータ回路に負
の電源電圧を印加する電源端子、U,V,Wはそれぞれ
3相それぞれのインバータ回路の出力端子である。電流
検出器214は、各下アームスイッチング素子T2,T
4,T6のエミッタと各ダイオードD2,D4,D6の
アノードとが共通接続された母線上に設けられている。
【0115】また、図4において、200はインバータ
回路のスイッチング素子駆動用高耐圧IC、201は高
耐圧IC200に駆動電圧を供給する外部電源、20
2,203,204はダイオード、205,206,2
07はキャパシタ、215は定電圧ダイオード、b1,
b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,b
10,b11,b12は高耐圧IC200の内部の回路
ブロックであり、b1は入力バッファ、b2,b3,b
4はレベルシフタ、b5,b6,b7はそれぞれ上アー
ムスイッチング素子T1,T3,T5を駆動する上アー
ム側ドライバ回路、b8,b9,b10はそれぞれ下ア
ームスイッチング素子T2,T4,T6を駆動する下ア
ーム側ドライバ回路、b11は過電流検出器、b12は
エラー信号発生器である。
【0116】また、UPi,UNi,VPi,VNi,
WPi,WNi,UPo,VPo,WPo,UNo,V
No,WNo,VB1,VB2,VB3,VS1,VS
2,VS3,VS0,OC,Fo,VCC,VSSは高
耐圧IC200の入出力端子であり、UPi,VPi,
WPiおよびUNi,VNi,WNiはそれぞれ駆動信
号入力端子、UPo,VPo,WPoはそれぞれ上アー
ムスイッチング素子T1,T3,T5の駆動信号を出力
する上アームスイッチング素子駆動信号出力端子、UN
o,VNo,WNoはそれぞれ下アームスイッチング素
子T2,T4,T6の駆動信号を出力する下アームスイ
ッチング素子駆動信号出力端子、VB1,VB2,VB
3はフローティング電源正側入力端子、VS1,VS
2,VS3はフローティング電源負側入力端子であると
ともに上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子、VS0は下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子、OCは電流検出端子、Foはエラー出力端子、
VCCおよびVSSはそれぞれ正側および負側の電源端
子である。
【0117】図4に示すインバータ装置の構成におい
て、図22に示すインバータ装置と同一の構成について
は、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0118】ここで、実施の形態1で説明したとおり、
一般に高耐圧IC200の上アームスイッチング素子駆
動信号基準出力端子VS1,VS2,VS3のそれぞれ
の耐圧の最小値は、[(下アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子VS0の電位)−5]ボルト程度であ
る。つまり、高耐圧IC200の上アームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子VS1,VS2,VS3と下
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0と
の間の電圧V(VS1−VS0),V(VS2−VS
0),V(VS3−VS0)の定格耐圧最小値はそれぞ
れ略−5Vである。
【0119】従って、本実施の形態2においては、前記
クランプダイオード216,217,218として、特
に限定しないが、例えばオン電圧が0.7V〜2V程度
の一般的なダイオードを用いる。そうすれば、上アーム
スイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS
2,VS3と下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS0との間に負電圧がかかった場合に、それら
の間の電圧は、クランプダイオード216,217,2
18のオン電圧すなわち−0.7V〜−2V程度にクラ
ンプされる。
【0120】なお、好ましくは各クランプダイオード2
16,217,218を高耐圧IC200の基準出力端
子VS0およびVS1,VS2,VS3の直ぐそばに設
けて、それら端子VS0およびVS1,VS2,VS3
から各クランプダイオード216,217,218まで
の配線長をできるだけ短く抑えるようにするとよい。
【0121】図4に示す構成のインバータ装置の作用に
ついて説明する。 高耐圧IC200の上アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS2,VS
3と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子V
S0との間に、該IC200を破壊させる原因となり得
る負電圧が印可されたときにのみ、クランプダイオード
216,217,218がオンとなり、それら端子VS
1,VS2,VS3とVS0との間の電圧V(VS1−
VS0),V(VS2−VS0),V(VS3−VS
0)をそれぞれオン電圧(0.7V〜2V程度)にクラ
ンプする。従って、電圧V(VS1−VS0),V(V
S2−VS0),V(VS3−VS0)はそれぞれ−
0.7V〜−2V程度となり、高耐圧IC200のそれ
ら端子VS1,VS2,VS3とVS0との間の定格耐
圧最小値−5Vを下回ることはない。
【0122】以上説明したように、この実施の形態2に
よれば、高耐圧IC200の上アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS1,VS2,VS3と下アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との間
に負電圧が印加された時の端子間電圧V(VS1−VS
0),V(VS2−VS0),V(VS3−VS0)は
それぞれ−0.7V〜−2V程度となり、高耐圧IC2
00のそれら端子VS1,VS2,VS3とVS0との
間の定格耐圧最小値−5Vを下回るのを防止できるの
で、高耐圧IC200の耐圧破壊を防止することができ
る。
【0123】なお、図5に示す3相インバータ装置のよ
うに、各ダイオードD2,D4,D6のアノードを電流
検出器214を介さずに直接負側電源端子VSSに接続
して、各下アームスイッチング素子T2,T4,T6の
エミッタのみを電流検出器214に接続するようにした
図23に示す構成のインバータ装置においても、高耐圧
IC200の各上アームスイッチング素子駆動信号基準
出力端子VS1,VS2,VS3と下アームスイッチン
グ素子駆動信号基準出力端子VS0との間にそれぞれク
ランプダイオード216,217,218を設けること
ができる。そうすれば、高耐圧IC200のそれら端子
VS1,VS2,VS3とVS0間の電圧V(VS1−
VS0),V(VS2−VS0),V(VS3−VS
0)がそれぞれ定格耐圧最小値−5Vを下回るのを防止
できるので、高耐圧IC200の耐圧破壊を防止するこ
とができる。
【0124】また、図6に示す3相インバータ装置のよ
うに、電流検出器を設けないようにした図24に示す構
成のインバータ装置においても、高耐圧IC200の各
上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS
1,VS2,VS3と下アームスイッチング素子駆動信
号基準出力端子VS0との間にそれぞれクランプダイオ
ード216,217,218を設けることができる。そ
うすれば、高耐圧IC200のそれら端子VS1,VS
2,VS3とVS0間の電圧V(VS1−VS0),V
(VS2−VS0),V(VS3−VS0)がそれぞれ
定格耐圧最小値−5Vを下回るのを防止できるので、高
耐圧IC200の耐圧破壊を防止することができる。
【0125】(実施の形態3)図7は、この発明を適用
した単相インバータ装置の一例を示す概略図である。こ
の実施の形態3のインバータ装置は、図18に示す一般
的なインバータ装置において、電流検出器106の信号
を高耐圧IC100に伝達する信号伝達手段としてオペ
アンプ111およびそのオペアンプ111のゲインを決
める抵抗112,113をオペアンプ111に接続して
設け、負側電源端子VSSと下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS0とを接続して同電位にする
ことにより、上アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS1と下アームスイッチング素子駆動信号基準
出力端子VS0との間に負電圧がかかるのを防ぐように
したものである。
【0126】図7において、T1およびT2はそれぞれ
上アームスイッチング素子および下アームスイッチング
素子、D1およびD2はそれぞれ上アームスイッチング
素子T1および下アームスイッチング素子T2に逆並列
接続されたダイオード、G1,G2はそれぞれ上アーム
スイッチング素子T1および下アームスイッチング素子
T2のゲート、104および105はそれぞれ上アーム
スイッチング素子T1および下アームスイッチング素子
T2の各ゲートG1,G2に接続された抵抗、106は
電流検出器、107は負荷としてのリアクトル、108
は電源本体108aおよびキャパシタ108bからなる
直流電源である。
【0127】また、E1およびE0は上アームスイッチ
ング素子T1および下アームスイッチング素子T2のそ
れぞれのエミッタ側の接続ノード、N1は電流検出器1
06を挟んで接続ノードE0とは反対側の接続ノード、
Pはインバータ回路に正の電源電圧を印加する電源端
子、Nはインバータ回路に負の電源電圧を印加する電源
端子、Uはインバータ回路の出力端子、L1,L2,L
3,L4,L5およびL6は配線部分に寄生するリアク
トル、I1,I2,I3はそれぞれ上アームスイッチン
グ素子T1を流れる電流、ダイオードD2に流れる電
流、リアクトル107を流れる電流である。電流検出器
106は、下アームスイッチング素子T2のエミッタと
ダイオードD2のアノードとが共通接続された母線上に
設けられている。
【0128】また、図7において、100はインバータ
回路のスイッチング素子駆動用高耐圧IC、101は高
耐圧IC100に駆動電圧を供給する外部電源、102
はダイオード、103はキャパシタ、a1,a2,a
3,a4,a5,a6は高耐圧IC100の内部の回路
ブロックであり、a1は入力バッファ、a2はレベルシ
フタ、a3は上アームスイッチング素子T1を駆動する
上アーム側ドライバ回路、a4は下アームスイッチング
素子T2を駆動する下アーム側ドライバ回路、a5は過
電流検出器、a6はエラー信号発生器である。
【0129】また、UPi,UNi,UPo,UNo,
VB1,VS1,VS0,OC,Fo,VCC,VSS
は高耐圧IC100の入出力端子であり、UPiおよび
UNiはそれぞれ駆動信号入力端子、UPoは上アーム
スイッチング素子T1の駆動信号を出力する上アームス
イッチング素子駆動信号出力端子、UNoは下アームス
イッチング素子T2の駆動信号を出力する下アームスイ
ッチング素子駆動信号出力端子、VB1はフローティン
グ電源正側入力端子、VS1はフローティング電源負側
入力端子であるとともに上アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子、VS0は下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子、OCは電流検出端子、Foはエ
ラー出力端子、VCCおよびVSSはそれぞれ正側およ
び負側の電源端子である。
【0130】図7に示すインバータ装置の構成におい
て、図18に示すインバータ装置と同一の構成について
は、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0131】オペアンプ111は、高耐圧IC100と
は別の負電源を有しており、その正側入力端子は下アー
ムスイッチング素子T2のエミッタに近い接続ノードE
0に接続され、その負側入力端子は接続ノードN1に接
続されている。オペアンプ111の出力端子は高耐圧I
C100の電流検出端子OCを介して過電流検出器a5
に接続されている。
【0132】電流検出端子OCには、該端子OCに負電
圧がかかるのを防ぐクランプダイオード114のアノー
ドが接続されている。そのクランプダイオード114の
カソードは接地点に接続されている。なお、クランプダ
イオード114は、オペアンプ111の出力をクランプ
するだけであるので、小信号用のダイオードでよい。
【0133】好ましくは、高耐圧IC100の負側電源
端子VSSと下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子VS0とを、高耐圧IC100の直ぐそばで接続
するとよい。
【0134】図7に示す構成のインバータ装置の作用に
ついて説明する。 通常、電流検出器106には図7に
“+”および“−”で示すような極性の電圧すなわち接
続ノードE0側が接続ノードN1側よりも高くなるよう
な電位差が発生するので、オペアンプ111により反転
されて電流検出端子OCには正の電圧が印加される。上
記従来技術において説明したように電流が遮断されてわ
ずかな配線インダクタンスにより負電圧が誘起された場
合には、オペアンプ111が負電圧を有しているため、
その負電圧の電圧範囲内であればオペアンプ111が破
壊することはない。その際、高耐圧ICの電流検出端子
OCにはオペアンプ111から出力された負電圧が印加
されることになるが、電流検出端子OCの電位はクラン
プダイオード114によりクランプされるので高耐圧I
C100が破壊することはない。
【0135】以上説明したように、この実施の形態3に
よれば、電流検出器106からの出力を高耐圧IC10
0に伝達する手段を設けたことにより、負側電源端子V
SSと下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
VS0との電位を等しくすることができるので、上アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との
間に、電流検出器106の配線パターンなどにより負電
圧が印加されるのを防ぐことができ、高耐圧IC100
の耐圧破壊を防止することができる。
【0136】なお、図8に示す単相インバータ装置のよ
うに、ダイオードD2のアノードを電流検出器106を
介さないようにして下アームスイッチング素子T2のエ
ミッタのみを電流検出器106に接続するようにした図
20に示す構成のインバータ装置においても、電流検出
器106の信号を高耐圧IC100に伝達する信号伝達
手段としてオペアンプ111およびそのオペアンプ11
1のゲインを決める抵抗112,113をオペアンプ1
11に接続して設け、負側電源端子VSSと下アームス
イッチング素子駆動信号基準出力端子VS0とを接続し
て同電位にするようにしてもよい。そうすれば、上アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との
間に負電圧がかかるのを防ぐことができるので、高耐圧
IC100の耐圧破壊を防止することができる。
【0137】また、図9に示す3相インバータ装置のよ
うに、各下アームスイッチング素子T2,T4,T6の
エミッタと各ダイオードD2,D4,D6のアノードと
が共通接続された母線上に電流検出器214を設けてな
る図22に示す構成のインバータ装置においても、電流
検出器214の信号を高耐圧IC200に伝達する信号
伝達手段としてオペアンプ111およびそのオペアンプ
111のゲインを決める抵抗112,113をオペアン
プ111に接続して設け、負側電源端子VSSと下アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0とを接
続して同電位にするようにしてもよい。
【0138】また、電流検出端子OCにはクランプダイ
オード114によりクランプする。そうすれば、上アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との
間に負電圧がかかるのを防ぐことができるので、高耐圧
IC200の耐圧破壊を防止することができる。
【0139】さらに、図10に示す3相インバータ装置
のように、各ダイオードD2,D4,D6のアノードを
電流検出器214に接続せずに、各下アームスイッチン
グ素子T2,T4,T6のエミッタのみを電流検出器2
14に接続してなる図23に示す構成のインバータ装置
においても、電流検出器214の信号を高耐圧IC20
0に伝達する信号伝達手段としてオペアンプ111およ
びそのオペアンプ111のゲインを決める抵抗112,
113をオペアンプ111に接続して設け、負側電源端
子VSSと下アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子VS0とを接続して同電位にするようにしてもよ
い。
【0140】また、電流検出端子OCにはクランプダイ
オード114によりクランプする。そうすれば、上アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との
間に負電圧がかかるのを防ぐことができるので、高耐圧
IC200の耐圧破壊を防止することができる。
【0141】さらにまた、上記実施の形態3では電流検
出器106,214の出力を高耐圧IC100,200
に伝達する手段としてオペアンプ111を用いたが、オ
ペアンプ111に代えて絶縁アンプやアナログフォトカ
プラなどを用いても、同様の効果が得られる。
【0142】(実施の形態4)図11は、この発明に係
る単相インバータ装置におけるインバータ回路のチップ
配置例を示す模式図である。このインバータ回路は、上
アームスイッチング素子T1のチップ(以下、上アーム
スイッチング素子チップと称する)301および上アー
ムスイッチング素子T1に逆並列接続されたダイオード
D1のチップ(以下、上アームダイオードチップと称す
る)302、下アームスイッチング素子T2のチップ
(以下、下アームスイッチング素子チップと称する)3
03および下アームスイッチング素子T2に逆並列接続
されたダイオードD2のチップ(以下、下アームダイオ
ードチップと称する)304、インバータ回路に正の電
源電圧を印加する電源端子Pとなるボンディングパッド
(以下、本実施の形態4においてはボンディングパッド
Pとする)、インバータ回路に負の電源電圧を印加する
電源端子Nとなるボンディングパッド(以下、同様にボ
ンディングパッドNとする)、インバータ回路の出力端
子Uとなるボンディングパッド(以下、同様にボンディ
ングパッドUとする)を備えた構成となっている。
【0143】上アームスイッチング素子チップ301
は、その表面の一部にゲート301G(四角く囲まれた
領域)が設けられており、そのゲート301Gの領域以
外のチップ表面がコレクタ301Cとなるように形成さ
れている。上アームスイッチング素子チップ301の裏
面はエミッタ301Eとなっている。上アームスイッチ
ング素子T1のコレクタ301Cはボンディングパッド
Pに直接接している。
【0144】上アームスイッチング素子T1のエミッタ
301EはボンディングパッドUにワイヤW1を介して
電気的に接続されている。特に限定しないが、図11で
はワイヤW1は3本のワイヤよりなるワイヤ束となって
いる。上アームスイッチング素子T1のゲート301G
はボンディングワイヤW2を介して高耐圧IC100
(図11では省略されている)の上アームスイッチング
素子駆動信号出力端子UPoに電気的に接続されてい
る。
【0145】上アームダイオードチップ302は、その
表面がアノード302Aで裏面がカソード302Cとな
るように形成されている。ダイオードD1のカソード3
02CはボンディングパッドPに直接接しており、アノ
ード302AはボンディングパッドUにワイヤW3を介
して電気的に接続されている。特に限定しないが、図1
1ではワイヤW3は3本のワイヤよりなるワイヤ束とな
っている。
【0146】下アームスイッチング素子チップ303
は、その表面の一部にゲート303G(四角く囲まれた
領域)が設けられており、そのゲート303Gの領域以
外のチップ表面がコレクタ303Cとなるように形成さ
れている。下アームスイッチング素子チップ303の裏
面はエミッタ303Eとなっている。下アームスイッチ
ング素子T2のコレクタ303Cはボンディングパッド
Uに直接接している。
【0147】下アームスイッチング素子T2のエミッタ
303EはボンディングパッドNにワイヤW4を介して
電気的に接続されている。特に限定しないが、図11で
はワイヤW4は3本のワイヤよりなるワイヤ束となって
いる。下アームスイッチング素子T2のゲート303G
はボンディングワイヤW5を介して高耐圧IC100
(図11では省略されている)の下アームスイッチング
素子駆動信号出力端子UNoに電気的に接続されてい
る。
【0148】下アームダイオードチップ304は、その
表面がアノード304Aで裏面がカソード304Cとな
るように形成されている。ダイオードD2のカソード3
04CはボンディングパッドUに直接接しており、アノ
ード304AはボンディングパッドNにワイヤW6を介
して電気的に接続されている。特に限定しないが、図1
1ではワイヤW6は3本のワイヤよりなるワイヤ束とな
っている。
【0149】また、下アームダイオードチップ304の
アノード304Aは、ボンディングワイヤW7を介して
高耐圧IC100(図示省略)の下アームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子VS0に電気的に接続されて
いる。ボンディングパッドUの下アームダイオードチッ
プ304の近傍には、高耐圧IC100(図示省略)の
上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1
に接続されたボンディングワイヤW7が電気的に接続さ
れている。
【0150】図12には、図11に示す構成のインバー
タ回路の回路図が示されている。図12においてハッチ
ングを付した配線部は上記P、UおよびNのボンディン
グパッドであり、実線で示した配線部はボンディングワ
イヤである。同図から明らかなように、図11に示す構
成によれば、ダイオードD2のアノード304Aから高
耐圧IC100(図示省略)の下アームスイッチング素
子駆動信号基準出力端子VS0に接続されたボンディン
グワイヤW7が引き出され、かつダイオードD2のカソ
ード304Cの近傍から高耐圧IC100(図示省略)
の上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS
1に接続されたボンディングワイヤW8が引き出されて
いることがわかる。
【0151】なお、図11および図12において、符号
X1およびX0を付して破線で示した配線部は、それぞ
れ従来のインバータ回路における上下のアームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS0との接続
に供されるボンディングワイヤである。
【0152】以上説明したように、この実施の形態4に
よれば、ダイオードD2のアノード304Aにボンディ
ングワイヤW7が接続され、かつダイオードD2のカソ
ード304Cの近傍にボンディングワイヤW8が接続さ
れているため、電流検出器を設けない場合には、従来の
配線パターンにより生じていたインダクタンスLa,L
b(図12参照)による電圧発生分がなくなり、上アー
ムスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0との
間に印加され得る負電圧はほぼダイオードD2のオン電
圧VF(通常、高くても3V程度である)のみとなるの
で、高耐圧IC100の上アームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子VS1と下アームスイッチング素子駆
動信号基準出力端子VS0との間に定格耐圧最小値−5
Vを下回るの負電圧が印加されるのが防止され、高耐圧
IC100の耐圧破壊を防止することができる。
【0153】また、この実施の形態4によれば、電流検
出器106を設けた場合には、高耐圧IC100の上ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1と下
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0と
の間に、ダイオードD2のオン電圧VF以外にも上記従
来技術で説明したような種々の要因による負電圧が発生
して印加されるが、従来の配線パターンにより生じてい
たインダクタンスLa,Lb(図12参照)による電圧
発生分については減少されるので、上下のアームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS0間に電
流検出器106により発生される負電圧が低ければ、高
耐圧IC100の耐圧破壊を防止することができる。
【0154】(実施の形態5)図13は、この発明に係
る3相インバータ装置の電流検出器を設けない場合にお
けるインバータ回路のチップ配置例を示す模式図であ
る。
【0155】このインバータ回路は、上アームスイッチ
ング素子T1,T3,T5の各チップ(以下、上アーム
スイッチング素子チップと称する)401,402,4
03および上アームスイッチング素子T1,T3,T5
にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD1,D3,D
5の各チップ(以下、上アームダイオードチップと称す
る)407,408,409、下アームスイッチング素
子T2,T4,T6の各チップ(以下、下アームスイッ
チング素子チップと称する)404,405,406お
よび下アームスイッチング素子T2,T4,T6にそれ
ぞれ逆並列接続されたダイオードD2,D4,D6の各
チップ(以下、下アームダイオードチップと称する)4
10,411,412、インバータ回路に正の電源電圧
を印加する電源端子Pとなるボンディングパッド(以
下、本実施の形態5においてはボンディングパッドPと
する)、インバータ回路に負の電源電圧を印加する電源
端子Nとなるボンディングパッド(以下、同様にボンデ
ィングパッドNとする)、インバータ回路の出力端子
U,V,Wとなる各ボンディングパッド(以下、同様に
それぞれボンディングパッドU,V,Wとする)、下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS0に接
続されたボンディングワイヤW10が電気的に接続され
る専用のボンディングパッド(以下、VS0用ボンディ
ングパッドと称する)420を備えた構成となってい
る。
【0156】上アームスイッチング素子チップ401,
402,403は、それぞれその表面の一部にゲート4
01G,402G,403G(四角く囲まれた領域)が
設けられており、各ゲート401G,402G,403
Gの領域以外のチップ表面がそれぞれコレクタ401
C,402C,403Cとなるように形成されている。
各上アームスイッチング素子チップ401,402,4
03の裏面はそれぞれエミッタ401E,402E,4
03Eとなっている。各上アームスイッチング素子T
1,T3,T5のコレクタ401C,402C,403
CはボンディングパッドPに直接接している。各上アー
ムスイッチング素子T1,T3,T5のエミッタ401
E,402E,403EはボンディングパッドUにそれ
ぞれワイヤW11,W12,W13を介して電気的に接
続されている。
【0157】特に限定しないが、図13ではワイヤW1
1,W12,W13はいずれも3本のワイヤよりなるワ
イヤ束となっている。各上アームスイッチング素子T
1,T3,T5のゲート401G,402G,403G
はそれぞれボンディングワイヤ(図示省略)を介して高
耐圧IC200(図示省略)の上アームスイッチング素
子駆動信号出力端子UPo,VPo,WPoに電気的に
接続されている。
【0158】上アームダイオードチップ407,40
8,409は、それぞれの表面がアノード407A,4
08A,409Aでそれぞれの裏面がカソード407
C,408C,409Cとなるように形成されている。
各ダイオードD1,D3,D5のカソード407C,4
08C,409CはボンディングパッドPに直接接して
おり、アノード407A,408A,409Aはボンデ
ィングパッドUにワイヤW14,W15,W16を介し
て電気的に接続されている。特に限定しないが、図13
ではワイヤW14,15,16はいずれも3本のワイヤ
よりなるワイヤ束となっている。
【0159】下アームスイッチング素子チップ404,
405,406は、それぞれの表面の一部にゲート40
4G,405G,406G(四角く囲まれた領域)が設
けられており、各ゲート404G,405G,406G
の領域以外のチップ表面がそれぞれコレクタ404C,
405C,406Cとなるように形成されている。各下
アームスイッチング素子チップ404,405,406
の裏面はそれぞれエミッタ404E,405E,406
Eとなっている。
【0160】各下アームスイッチング素子T2,T4,
T6のコレクタ404C,405C,406Cはボンデ
ィングパッドUに直接接している。各下アームスイッチ
ング素子T2,T4,T6のエミッタ404E,405
E,406EはボンディングパッドNにそれぞれワイヤ
W17,W18,W19を介して電気的に接続されてい
る。特に限定しないが、図13ではワイヤW17,W1
8,W19はいずれも3本のワイヤよりなるワイヤ束と
なっている。各下アームスイッチング素子T2,T4,
T6のゲート404G,405G,406Gはそれぞれ
ボンディングワイヤ(図示省略)を介して高耐圧IC2
00(図示省略)の下アームスイッチング素子駆動信号
出力端子UNo,VNo,WNoに電気的に接続されて
いる。
【0161】下アームダイオードチップ410,41
1,412は、それぞれの表面がアノード410A,4
11A,412Aでそれぞれの裏面がカソード410
C,411C,412Cとなるように形成されている。
各ダイオードD2,D4,D6のカソード410C,4
11C,412CはボンディングパッドUに直接接して
おり、アノード410A,411A,412Aはボンデ
ィングパッドNにワイヤW20,W21,W22を介し
て電気的に接続されている。特に限定しないが、図13
ではワイヤW20,21,22はいずれも3本のワイヤ
よりなるワイヤ束となっている。
【0162】また、各下アームダイオードチップ41
0,411,412のアノード410A,411A,4
12Aは、それぞれボンディングワイヤW23,24,
25を介してVS0用ボンディングパッド420に電気
的に接続されている。
【0163】さらに、各ボンディングパッドU,V,W
は、それぞれ下アームダイオードチップ410,41
1,412の近傍にてボンディングワイヤW26,W2
7,W28を介して、パターン成形された配線部42
1,422,423に電気的に接続されている。各配線
部421,422,423は、それぞれボンディングワ
イヤW29,30,31を介して、高耐圧IC200
(図示省略)の上アームスイッチング素子駆動信号基準
出力端子VS1,VS2,VS3に電気的に接続されて
いる。
【0164】以上説明したように、この実施の形態5に
よれば、下アームの各ダイオードD2,D4,D6のカ
ソード410C,411C,412Cから高耐圧IC2
00の各上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子VS1,VS2,VS3に至る配線経路に主となる電
流が流れないようになっているとともに、各ダイオード
D2,D4,D6のアノード410A,411A,41
2Aから高耐圧IC200の下アームスイッチング素子
駆動信号基準出力端子VS0に至る配線経路にも主とな
る電流が流れないようになっているので、それら上下の
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1,
VS2,VS3とVS0との間に印加される電圧V(V
S1−VS0),V(VS2−VS0),V(VS3−
VS0)は各ダイオードD2,D4,D6のオン電圧V
Fのみとなり、高耐圧IC200の耐圧破壊を防止する
ことができる。
【0165】また、この実施の形態5によれば、電流検
出器214を設けた場合には、高耐圧IC200の各上
アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1,
VS2,VS3と下アームスイッチング素子駆動信号基
準出力端子VS0との間に、ダイオードD2,D4,D
6のオン電圧VF以外にも上記従来技術で説明したよう
な種々の要因による負電圧が発生して印加されるが、従
来の配線パターンにより生じていたインダクタンスによ
る電圧発生分については減少されるので、上下のアーム
スイッチング素子駆動信号基準出力端子VS1,VS
2,VS3とVS0との間に電流検出器214により発
生される負電圧が低ければ、高耐圧IC200の耐圧破
壊を防止することができる。
【0166】(実施の形態6)次に、この発明に係る実
施の形態6について説明する。この実施の形態6の特徴
は、インバータ回路に使用されている複数のスイッチン
グ素子やダイオードのうち、下アームスイッチング素子
に逆並列接続されたダイオードだけ他のスイッチング素
子やダイオードよりも電流容量の大きいものを使用する
ことである。つまり、下アームのダイオードの電流容量
が大きくなると、このダイオードのオン電圧VFが低く
なり、高耐圧ICの上下のアームスイッチング素子駆動
信号基準出力端子間に印加される負電圧がより小さくな
るからである。
【0167】図14には、インバータ装置に用いられる
ダイオードの電圧VF・電流IF特性の一例が示されて
いる。一般に、出力短絡時などにおいては電流が300
A程度流れることがある。そのような場合、図14に示
すように、電流容量が50Aのダイオードではオン電圧
VFが5Vとなり、それだけで高耐圧ICの定格電圧に
達してしまう。しかし、例えば電流容量が75Aのダイ
オードでは、そのオン電圧が約3.5Vですむため、そ
れだけで高耐圧ICが破壊されることはない。なお、従
来のインバータ回路では、下アームのダイオードも他の
スイッチング素子やダイオードと同じ電流容量のもので
あった。
【0168】従って、実施の形態7によれば、下アーム
のダイオードだけ電流容量が大きいものを用いることに
より、高耐圧ICの破壊原因の一つである下アームのダ
イオードのオン電圧VFを低く抑えることができるた
め、高耐圧ICの耐圧破壊に対するマージンが大きくな
り、高耐圧ICが破壊し難くなる。
【0169】なお、下アームのダイオードの電流容量は
75Aに限らないのはいうまでもない。
【0170】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明に係る
インバータ装置によれば、単相インバータ装置におい
て、高耐圧ICの上アームスイッチング素子駆動信号基
準出力端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子との間に印加された負電圧が、それらの端子間の
定格耐圧最小値を下回るのを防止できるので、高耐圧I
Cの耐圧破壊を防止することができる。
【0171】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、3相インバータ装置において、高耐圧ICの3つの
上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との間にそ
れぞれ印加された負電圧が、それらの端子間の定格耐圧
最小値を下回るのを防止できるので、高耐圧ICの耐圧
破壊を防止することができる。
【0172】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、上記の効果の他に、高耐圧ICの設計変更が不要で
あるため、従来とほとんど変わらないコストでもって高
耐圧ICの破壊を防ぐことができるとともに、既存の高
耐圧ICを使用したインバータ装置にもこの発明を適用
することができ、既存装置の高耐圧ICの破壊を防ぐこ
とができるという効果が得られる。
【0173】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、電流検出器からの出力を高耐圧ICに伝達する手段
を設けたことにより、負側電源端子と下アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子との電位を等しくするこ
とができるので、上アームスイッチング素子駆動信号基
準出力端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子との間に、電流検出器の配線パターンなどにより
負電圧が印加されるのを防ぐことができ、高耐圧ICの
耐圧破壊を防止することができる。
【0174】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、上記の効果の他に、高耐圧ICの設計変更が不要で
あるため、従来とほとんど変わらないコストでもって高
耐圧ICの破壊を防ぐことができるとともに、既存の高
耐圧ICを使用したインバータ装置にもこの発明を適用
することができ、既存装置の高耐圧ICの破壊を防ぐこ
とができるという効果が得られる。
【0175】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、単相インバータ装置において、電流検出器を設けな
い場合には、従来の配線パターンにより生じていたイン
ダクタンスによる電圧発生分がなくなり、上アームスイ
ッチング素子駆動信号基準出力端子と下アームスイッチ
ング素子駆動信号基準出力端子との間に印加され得る負
電圧はほぼ下アームのダイオードのオン電圧のみとなる
ので、上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子
と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との
間に定格耐圧最小値を下回るの負電圧が印加されるのが
防止され、高耐圧ICの耐圧破壊を防止することができ
る。電流検出器を設けた場合には、上下のアームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子間に電流検出器により
発生される負電圧が低ければ、高耐圧ICの耐圧破壊を
防止することができる。
【0176】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、3相インバータ装置において、下アームの3つダイ
オードの各カソードから高耐圧ICの各上アームスイッ
チング素子駆動信号基準出力端子に至るそれぞれの配線
経路に主となる電流が流れないようになっているととも
に、下アームの3つのダイオードの各アノードから高耐
圧ICの各下アームスイッチング素子駆動信号基準出力
端子に至るそれぞれの配線経路にも主となる電流が流れ
ないようになっているので、電流検出器を設けない場合
には、3つの上アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子と下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子との間に印加され得る負電圧はそれぞれほぼ3つの下
アームのダイオードのオン電圧のみとなるので、3つの
上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子と下ア
ームスイッチング素子駆動信号基準出力端子との間に定
格耐圧最小値を下回るの負電圧が印加されるのが防止さ
れ、高耐圧ICの耐圧破壊を防止することができる。電
流検出器を設けた場合には、上下のアームスイッチング
素子駆動信号基準出力端子間に電流検出器により発生さ
れるそれぞれの負電圧が低ければ、高耐圧ICの耐圧破
壊を防止することができる。
【0177】つぎの発明に係るインバータ装置によれ
ば、下アームのダイオードだけ電流容量が大きいものを
用いることにより、高耐圧ICの破壊原因の一つである
下アームのダイオードのオン電圧を低く抑えることがで
きるため、高耐圧ICの耐圧破壊に対するマージンが大
きくなり、高耐圧ICが破壊し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ装
置に適用した実施の形態1を示す回路図である。
【図2】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ装
置に適用した実施の形態1の他の例を示す回路図であ
る。
【図3】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ装
置に適用した実施の形態1のさらに他の例を示す回路図
である。
【図4】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ装
置に適用した実施の形態2を示す回路図である。
【図5】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ装
置に適用した実施の形態2の他の例を示す回路図であ
る。
【図6】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ装
置に適用した実施の形態2のさらに他の例を示す回路図
である。
【図7】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ装
置に適用した実施の形態3を示す回路図である。
【図8】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ装
置に適用した実施の形態3の他の例を示す回路図であ
る。
【図9】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ装
置に適用した実施の形態3を示す回路図である。
【図10】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ
装置に適用した実施の形態3の他の例を示す回路図であ
る。
【図11】 この発明を高耐圧IC駆動単相インバータ
装置に適用した実施の形態4を示す模式図である。
【図12】 その実施の形態4を示す回路図である。
【図13】 この発明を高耐圧IC駆動3相インバータ
装置に適用した実施の形態5を示す模式図である。
【図14】 この発明の実施の形態6を説明するための
ダイオードの電圧VF・電流IF特性の一例を示すグラ
フである。
【図15】 一般的な3相インバータ回路の構成を示す
回路図である。
【図16】 一般的な3相インバータ回路の構成を示す
回路図である。
【図17】 一般的な3相インバータ回路の構成を示す
回路図である。
【図18】 従来における単相インバータ装置を示す回
路図である。
【図19】 その従来における単相インバータ装置の動
作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図20】 従来における単相インバータ装置を示す回
路図である。
【図21】 従来における単相インバータ装置を示す回
路図である。
【図22】 従来における3相インバータ装置を示す回
路図である。
【図23】 従来における3相インバータ装置を示す回
路図である。
【図24】 従来における3相インバータ装置を示す回
路図である。
【符号の説明】
D1,D3,D5 上アームのダイオード、D2,D
4,D6 下アームのダイオード、VS1,VS2,V
S3 上アームスイッチング素子駆動信号基準出力端
子、VS0 下アームスイッチング素子駆動信号基準出
力端子、T1,T3,T5 上アームスイッチング素
子、T2,T4,T6 下アームスイッチング素子、1
00,200 高耐圧IC、106,214 電流検出
器、108 直流電源、110,216,217,21
8 クランプダイオード、111 オペアンプ(伝達手
段)、112,113 抵抗(伝達手段)、420 V
S0用ボンディングパッド

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を1つ有する単相インバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICと、 前記高耐圧ICの、前記上アームスイッチング素子の駆
    動信号の基準となる電位を出力する上アームスイッチン
    グ素子駆動信号基準出力端子にカソードが接続され、か
    つ前記下アームスイッチング素子の駆動信号の基準とな
    る電位を出力する下アームスイッチング素子駆動信号基
    準出力端子にアノードが接続されてなるクランプダイオ
    ードと、 を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  2. 【請求項2】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を3つ有する3相インバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICと、 前記高耐圧ICの、前記上アームスイッチング素子の駆
    動信号の基準となる電位を出力する3つの上アームスイ
    ッチング素子駆動信号基準出力端子にそれぞれカソード
    が接続され、かつ前記下アームスイッチング素子の駆動
    信号の基準となる電位を出力する下アームスイッチング
    素子駆動信号基準出力端子にそれぞれアノードが接続さ
    れてなる3つのクランプダイオードと、 を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  3. 【請求項3】 前記クランプダイオードは、前記高耐圧
    ICに外付けされていることを特徴とする請求項1また
    は2に記載のインバータ装置。
  4. 【請求項4】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を1つ以上有するインバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICと、 前記インバータ回路に流れる電流量を検出する電流検出
    手段と、 前記高耐圧ICの駆動電源とは別の独立した電源により
    動作し、かつ前記電流検出手段から出力される信号を前
    記高耐圧ICへ伝達する伝達手段と、 を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  5. 【請求項5】 前記伝達手段は、オペアンプにより構成
    され、前記高耐圧ICに外付けされていることを特徴と
    する請求項4に記載のインバータ装置。
  6. 【請求項6】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を1つ有する単相インバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICとを備
    え、 前記高耐圧ICの、前記上アームスイッチング素子の駆
    動信号の基準となる電位を出力する上アームスイッチン
    グ素子駆動信号基準出力端子に一端が接続された配線の
    他端を前記下アームのダイオードのカソード近傍に接続
    するとともに、前記下アームスイッチング素子の駆動信
    号の基準となる電位を出力する下アームスイッチング素
    子駆動信号基準出力端子に一端が接続された配線の他端
    を同下アームのダイオードのアノードに接続したことを
    特徴とするインバータ装置。
  7. 【請求項7】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を3つ有する3相インバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICと、 前記下アームスイッチング素子の駆動信号の基準となる
    電位を出力する下アームスイッチング素子駆動信号基準
    出力端子に一端が接続された配線の他端が接続された専
    用のボンディングパッドとを備え、 前記高耐圧ICの、前記上アームスイッチング素子の駆
    動信号の基準となる電位を出力する3つの上アームスイ
    ッチング素子駆動信号基準出力端子にそれぞれ一端が接
    続された3つの配線の各他端を前記3つの下アームのダ
    イオードのカソード近傍にそれぞれ接続するとともに、
    前記下アームスイッチング素子駆動信号基準出力端子用
    の前記ボンディングパッドと同3つの下アームのダイオ
    ードのアノードとをそれぞれワイヤにて電気的に接続し
    たことを特徴とするインバータ装置。
  8. 【請求項8】 互いに逆並列接続された上アームのスイ
    ッチング素子およびダイオードからなる上アーム部と互
    いに逆並列接続された下アームのスイッチング素子およ
    びダイオードからなる下アーム部とが直列に接続され、
    かつ直流電源の正負極間に接続可能にされてなるインバ
    ータ部を1つ以上有するインバータ回路と、 前記上アームのスイッチング素子および前記下アームの
    スイッチング素子をそれぞれ駆動する高耐圧ICとを備
    え、 前記下アームのダイオードとして、スイッチング素子お
    よび上アームのダイオードよりも電流容量が大きいダイ
    オードを用いたことを特徴とするインバータ装置。
JP19372496A 1996-07-23 1996-07-23 インバータ装置 Expired - Fee Related JP3560737B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19372496A JP3560737B2 (ja) 1996-07-23 1996-07-23 インバータ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19372496A JP3560737B2 (ja) 1996-07-23 1996-07-23 インバータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1042575A true JPH1042575A (ja) 1998-02-13
JP3560737B2 JP3560737B2 (ja) 2004-09-02

Family

ID=16312752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19372496A Expired - Fee Related JP3560737B2 (ja) 1996-07-23 1996-07-23 インバータ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3560737B2 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001059918A1 (fr) * 2000-02-09 2001-08-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif onduleur
JP2002204581A (ja) * 2001-01-09 2002-07-19 Fuji Electric Co Ltd 電力用半導体モジュール
US6680630B1 (en) 2002-08-08 2004-01-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Driver circuit for power device
WO2006075388A1 (ja) * 2005-01-14 2006-07-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha インバータ装置
CN100449929C (zh) * 2003-11-28 2009-01-07 三菱电机株式会社 反相器电路
JP2010088175A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置
JP2010246313A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Daikin Ind Ltd インバータ装置
JP2010263116A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2011239547A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 基準回路モジュール、三相インバータ回路、整流回路、pam回路、一石型pam回路、ハーフブリッジ/インターリーブ回路、および空気調和装置
US9481925B2 (en) 2010-05-04 2016-11-01 Plansee Se Titanium diboride target
CN107749708A (zh) * 2017-11-06 2018-03-02 珠海格力电器股份有限公司 一种变频器igbt控制电路、使用该控制电路的压缩机和空调
DE112012006901B4 (de) * 2012-09-13 2018-08-02 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitervorrichtung und Automobil
JP2021097461A (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 三菱電機株式会社 駆動装置およびパワーモジュール
CN114070164A (zh) * 2021-12-02 2022-02-18 南京懂玫驱动技术有限公司 三相电机的电信号采集系统和采集方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570886B (zh) * 2011-12-29 2014-06-11 阳光电源股份有限公司 一种单相逆变器

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6459598B1 (en) 2000-02-09 2002-10-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter device
EP1178596A4 (en) * 2000-02-09 2004-06-02 Mitsubishi Electric Corp INVERTER DEVICE
WO2001059918A1 (fr) * 2000-02-09 2001-08-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif onduleur
JP2002204581A (ja) * 2001-01-09 2002-07-19 Fuji Electric Co Ltd 電力用半導体モジュール
DE10317374B4 (de) * 2002-08-08 2008-02-21 Mitsubishi Denki K.K. Steuerschaltung für Leistungsvorrichtung
US6680630B1 (en) 2002-08-08 2004-01-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Driver circuit for power device
US7683678B2 (en) 2003-11-28 2010-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter circuit
CN100449929C (zh) * 2003-11-28 2009-01-07 三菱电机株式会社 反相器电路
DE102004057187B4 (de) * 2003-11-28 2014-01-23 Mitsubishi Denki K.K. Inverterschaltung
US7924064B2 (en) 2003-11-28 2011-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter circuit
GB2426130A (en) * 2005-01-14 2006-11-15 Mitsubishi Electric Corp Inverter apparatus
GB2426130B (en) * 2005-01-14 2008-03-12 Mitsubishi Electric Corp Inverter device
JPWO2006075388A1 (ja) * 2005-01-14 2008-06-12 三菱電機株式会社 インバータ装置
US7492618B2 (en) 2005-01-14 2009-02-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter device
JP4675910B2 (ja) * 2005-01-14 2011-04-27 三菱電機株式会社 インバータ装置
WO2006075388A1 (ja) * 2005-01-14 2006-07-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha インバータ装置
JP2010088175A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置
JP2010246313A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Daikin Ind Ltd インバータ装置
JP2010263116A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
DE102010008617B4 (de) 2009-05-08 2019-03-28 Mitsubishi Electric Corp. Halbleitervorrichtungen zum Treiben eines als Brücke geschalteten Leistungstransistors
US9481925B2 (en) 2010-05-04 2016-11-01 Plansee Se Titanium diboride target
JP2011239547A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 基準回路モジュール、三相インバータ回路、整流回路、pam回路、一石型pam回路、ハーフブリッジ/インターリーブ回路、および空気調和装置
DE112012006901B4 (de) * 2012-09-13 2018-08-02 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitervorrichtung und Automobil
CN107749708A (zh) * 2017-11-06 2018-03-02 珠海格力电器股份有限公司 一种变频器igbt控制电路、使用该控制电路的压缩机和空调
JP2021097461A (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 三菱電機株式会社 駆動装置およびパワーモジュール
CN113067459A (zh) * 2019-12-16 2021-07-02 三菱电机株式会社 驱动装置及功率模块
CN113067459B (zh) * 2019-12-16 2024-08-16 三菱电机株式会社 驱动装置及功率模块
US12445041B2 (en) 2019-12-16 2025-10-14 Mitsubishi Electric Corporation Drive device and power module
CN114070164A (zh) * 2021-12-02 2022-02-18 南京懂玫驱动技术有限公司 三相电机的电信号采集系统和采集方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3560737B2 (ja) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3560737B2 (ja) インバータ装置
US11183835B2 (en) Short circuit detection and protection for a gate driver circuit and methods of detecting the same using logic analysis
US5214575A (en) Ground fault detector for an inverter and a method therefor
US6678180B2 (en) Power semiconductor module
CN103069706B (zh) 间接矩阵变换器
US7538587B2 (en) Power semiconductor device
US10862483B2 (en) Low power cycle to cycle bit transfer in gate drivers
EP0784376A2 (en) Semiconductor device and semiconductor module
WO2012153836A1 (ja) スイッチング回路及び半導体モジュール
US7696650B2 (en) Driving circuit for switching elements
JP2017127138A (ja) 半導体スイッチング素子のゲート駆動回路
US20180269677A1 (en) Semiconductor element driving device
EP0740406B1 (en) Switching semiconductor device
US7583109B2 (en) Apparatus and methods for monitoring parallel-connected power switching devices responsive to drive circuit parameters
WO2001059918A1 (fr) Dispositif onduleur
JPWO2001059918A1 (ja) インバータ装置
CN115189555B (zh) 上臂驱动电路、电力转换装置的驱动电路、电力转换装置
JPH10164854A (ja) 電力変換器
US5025360A (en) Inverter switch with parallel free-wheel diodes
JP2770099B2 (ja) 直列多重インバータのゲート駆動回路
JP4675910B2 (ja) インバータ装置
JP3084645B2 (ja) インバータ装置
JPH09130217A (ja) 半導体装置
JP2601505Y2 (ja) ブリッジインバータ回路
US12191844B2 (en) Overcurrent detection circuit, drive control device, and power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080604

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees