JP3167464B2 - インバータの故障診断装置 - Google Patents
インバータの故障診断装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単一のインバータ或い
は複数の単位インバータの並列接続によってその大容量
化を図った多重構成インバータを対象とし、該インバー
タの主回路を構成するＭＯＳＦＥＴ，ＳＩＴ，ＩＧＢＴ
等の電力用半導体素子とそのゲート駆動系関連要素（ゲ
ート駆動電源，ゲート駆動回路，ゲート駆動電源から半
導体素子に至る配線等）における異常の有無確認と異常
部位の特定を行うインバータの故障診断装置に関する。
は複数の単位インバータの並列接続によってその大容量
化を図った多重構成インバータを対象とし、該インバー
タの主回路を構成するＭＯＳＦＥＴ，ＳＩＴ，ＩＧＢＴ
等の電力用半導体素子とそのゲート駆動系関連要素（ゲ
ート駆動電源，ゲート駆動回路，ゲート駆動電源から半
導体素子に至る配線等）における異常の有無確認と異常
部位の特定を行うインバータの故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のインバータの故障診断装
置としては、その基本回路構成を図３と図４の回路図に
例示するものが知られている。なお前記両図は、３台の
単位インバータの並列多重構成によりその大容量化を図
った場合を例示するものであり、該両図に関する以下の
説明は一般的にｎ台の単位インバータの並列接続による
多重化の場合にも同様に拡大適用できる。
置としては、その基本回路構成を図３と図４の回路図に
例示するものが知られている。なお前記両図は、３台の
単位インバータの並列多重構成によりその大容量化を図
った場合を例示するものであり、該両図に関する以下の
説明は一般的にｎ台の単位インバータの並列接続による
多重化の場合にも同様に拡大適用できる。
【０００３】先ず従来技術の第一の実施例を示す図３は
３台の単位インバータをそれぞれの主回路の入出力両側
にて互に並列接続し多重化した場合の例示である。なお
前記の単位インバータを以下の説明においてはインバー
タ・ユニットと称する。図３において１１1〜１１3はそ
れぞれ同一の回路構成をなし、例えば誘導性コイルとコ
ンデンサとの直列接続をなす負荷回路５を共通の負荷と
し所要の制御された交流を出力するインバータ・ユニッ
トである。
３台の単位インバータをそれぞれの主回路の入出力両側
にて互に並列接続し多重化した場合の例示である。なお
前記の単位インバータを以下の説明においてはインバー
タ・ユニットと称する。図３において１１1〜１１3はそ
れぞれ同一の回路構成をなし、例えば誘導性コイルとコ
ンデンサとの直列接続をなす負荷回路５を共通の負荷と
し所要の制御された交流を出力するインバータ・ユニッ
トである。
【０００４】以下前記ユニット１１1を例に説明すれ
ば、１４は三相交流をその入力とする整流器、Ｃfは該
整流器の出力電圧平滑用コンデンサ、Ｑ1〜Ｑ4は半導体
素子の例としてのＭＯＳＦＥＴ、２２1は該各ＦＥＴに
対するゲート駆動電力を供給するゲート駆動電源であ
る。また３1〜３4は前記各素子Ｑ1〜Ｑ4にそれぞれ対応
して設けられたゲート駆動回路であり、前記の駆動電源
２２1からのゲート駆動電力の供給と制御回路１６によ
るインバータ動作に必要なスイッチング順序指令信号と
を受け、指定された時点において所定のゲート信号を対
応する前記各素子Ｑ1〜Ｑ4に与えるものである。
ば、１４は三相交流をその入力とする整流器、Ｃfは該
整流器の出力電圧平滑用コンデンサ、Ｑ1〜Ｑ4は半導体
素子の例としてのＭＯＳＦＥＴ、２２1は該各ＦＥＴに
対するゲート駆動電力を供給するゲート駆動電源であ
る。また３1〜３4は前記各素子Ｑ1〜Ｑ4にそれぞれ対応
して設けられたゲート駆動回路であり、前記の駆動電源
２２1からのゲート駆動電力の供給と制御回路１６によ
るインバータ動作に必要なスイッチング順序指令信号と
を受け、指定された時点において所定のゲート信号を対
応する前記各素子Ｑ1〜Ｑ4に与えるものである。
【０００５】更に２０1〜２０4はそれぞれ前記ＦＥＴ各
素子Ｑ1〜Ｑ4に対応して設けられた故障検出回路であ
り、抵抗とフォトカプラ等により構成され対応するＦＥ
Ｔ素子の開閉部をなすドレインとソース間の電圧の有無
を検出し、もし通常のインバータ動作時に該ドレイン・
ソース間電圧が常時零となれば前記ＦＥＴ素子はそのド
レイン・ソース間が短絡故障状態にあるものとして該電
圧の検出結果を前記フォトカプラを介して故障表示回路
１７に与えるものである。
素子Ｑ1〜Ｑ4に対応して設けられた故障検出回路であ
り、抵抗とフォトカプラ等により構成され対応するＦＥ
Ｔ素子の開閉部をなすドレインとソース間の電圧の有無
を検出し、もし通常のインバータ動作時に該ドレイン・
ソース間電圧が常時零となれば前記ＦＥＴ素子はそのド
レイン・ソース間が短絡故障状態にあるものとして該電
圧の検出結果を前記フォトカプラを介して故障表示回路
１７に与えるものである。
【０００６】なお故障表示回路１７へは前記の各インバ
ータ・ユニット１１1〜１１3における全ての故障検出回
路から前記の電圧有無の検出信号が入力され、故障状態
にある全てのＦＥＴ素子が特定されて表示される。次に
従来技術の第二の実施例を示す図４は、３台のインバー
タ・ユニットにおける直流中間回路の整流器に関する接
続のみが図３の場合と異なるものである。即ち図３に示
す各インバータ・ユニット１１1〜１１3それぞれの直流
中間回路における３組の整流器１４を１組の共通整流器
４に統合すると共に該各直流中間回路における３組の平
滑用コンデンサＣfを互に並列に接続して前記整流器４
により共通に充電するものであり、これに伴い前記各イ
ンバータ・ユニット１１1〜１１3をそれぞれ２１1〜２
１3に符号変更したものである。なお前記ＦＥＴ各素子
の故障診断に関しては前述の図３の場合と同様となる。
ータ・ユニット１１1〜１１3における全ての故障検出回
路から前記の電圧有無の検出信号が入力され、故障状態
にある全てのＦＥＴ素子が特定されて表示される。次に
従来技術の第二の実施例を示す図４は、３台のインバー
タ・ユニットにおける直流中間回路の整流器に関する接
続のみが図３の場合と異なるものである。即ち図３に示
す各インバータ・ユニット１１1〜１１3それぞれの直流
中間回路における３組の整流器１４を１組の共通整流器
４に統合すると共に該各直流中間回路における３組の平
滑用コンデンサＣfを互に並列に接続して前記整流器４
により共通に充電するものであり、これに伴い前記各イ
ンバータ・ユニット１１1〜１１3をそれぞれ２１1〜２
１3に符号変更したものである。なお前記ＦＥＴ各素子
の故障診断に関しては前述の図３の場合と同様となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の故障診断装
置においては、前記の図３と図４とに示す如く、各イン
バータ・ユニットにおける複数の半導体素子中の故障素
子の特定を行うために該各半導体素子それぞれに専用の
故障検出回路を設けており、故障検出回路の数量増大と
共に関連機器間の配線数の増大を来し、その大形化と所
要配線工数の増大等によるインバータ装置の高価格化を
招いていた。
置においては、前記の図３と図４とに示す如く、各イン
バータ・ユニットにおける複数の半導体素子中の故障素
子の特定を行うために該各半導体素子それぞれに専用の
故障検出回路を設けており、故障検出回路の数量増大と
共に関連機器間の配線数の増大を来し、その大形化と所
要配線工数の増大等によるインバータ装置の高価格化を
招いていた。
【０００８】またその故障診断機能に関し前記従来の故
障診断装置は、前記の各半導体素子自体の短絡状態の判
定は可能であるがそのゲート駆動回路等関連要素の故障
判定はできないという不具合があった。
障診断装置は、前記の各半導体素子自体の短絡状態の判
定は可能であるがそのゲート駆動回路等関連要素の故障
判定はできないという不具合があった。
【０００９】なお上記の上下アーム短絡時には当然他の
過電流保護機能等によりインバータ保護がなされてい
る。上記に鑑み本発明は、その小形化と関連機器間配線
数の低減とを図り且つその故障判定機能面においては全
半導体素子に関して該各素子自体とそのゲート制御系関
連要素とを区分して特定することが可能なインバータの
故障診断装置の提供を目的とするものである。
過電流保護機能等によりインバータ保護がなされてい
る。上記に鑑み本発明は、その小形化と関連機器間配線
数の低減とを図り且つその故障判定機能面においては全
半導体素子に関して該各素子自体とそのゲート制御系関
連要素とを区分して特定することが可能なインバータの
故障診断装置の提供を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインバータの故障診断装置においては、イン
バータの主回路を構成する複数の半導体素子と、この半
導体素子に対するゲート駆動電力を供給するゲート駆動
電源と、前記半導体素子に対応して設けられるゲート駆
動回路とを有するインバータにおいて、故障診断時に前
記半導体素子に対するゲート駆動電力のその所定値から
の過大又は過少状態を検出するゲート駆動電力判定手段
を備え、前記ゲート駆動電力判定手段は、前記半導体素
子に対するゲート駆動信号オフ状態におけるゲート駆動
電力を測定し、ゲート駆動電力がその所定値に比し過大
又は過少状態であれば、前記ゲート駆動電源あるいはゲ
ート駆動回路自体における故障、又は信号線の接続不良
と判断し、前記半導体素子に対するゲート駆動信号発振
状態におけるゲート駆動電力を測定し、ゲート駆動電力
がその所定値に比し過大状態であれば、前記半導体素子
短絡と判断し、ゲート駆動電力がその所定値に比し過小
状態であれば、ゲート駆動回路の接続不良と判断するも
のとする。
に本発明のインバータの故障診断装置においては、イン
バータの主回路を構成する複数の半導体素子と、この半
導体素子に対するゲート駆動電力を供給するゲート駆動
電源と、前記半導体素子に対応して設けられるゲート駆
動回路とを有するインバータにおいて、故障診断時に前
記半導体素子に対するゲート駆動電力のその所定値から
の過大又は過少状態を検出するゲート駆動電力判定手段
を備え、前記ゲート駆動電力判定手段は、前記半導体素
子に対するゲート駆動信号オフ状態におけるゲート駆動
電力を測定し、ゲート駆動電力がその所定値に比し過大
又は過少状態であれば、前記ゲート駆動電源あるいはゲ
ート駆動回路自体における故障、又は信号線の接続不良
と判断し、前記半導体素子に対するゲート駆動信号発振
状態におけるゲート駆動電力を測定し、ゲート駆動電力
がその所定値に比し過大状態であれば、前記半導体素子
短絡と判断し、ゲート駆動電力がその所定値に比し過小
状態であれば、ゲート駆動回路の接続不良と判断するも
のとする。
【００１１】
【作用】例えば電力用半導体素子としてのＭＯＳＦＥＴ
においては、該素子のドレインとソース間が何らかの原
因により破壊されて短絡状態となれば殆どの場合にその
ゲートとソース間も短絡状態となる。従って該短絡状態
において前記ＦＥＴ素子にそのゲート駆動信号を印加す
れば、該素子へ入力されるゲート駆動電力はその正常時
の値に比して大となる。即ち該ゲート駆動電力をその正
常時の値と比較することにより前記ＦＥＴ素子の短絡状
態の検出が可能となる。
においては、該素子のドレインとソース間が何らかの原
因により破壊されて短絡状態となれば殆どの場合にその
ゲートとソース間も短絡状態となる。従って該短絡状態
において前記ＦＥＴ素子にそのゲート駆動信号を印加す
れば、該素子へ入力されるゲート駆動電力はその正常時
の値に比して大となる。即ち該ゲート駆動電力をその正
常時の値と比較することにより前記ＦＥＴ素子の短絡状
態の検出が可能となる。
【００１２】また前記ＦＥＴ素子のゲート駆動系を例え
ばゲート駆動電力を供給するゲート駆動電源と、該駆動
電源からの電力供給と前記素子へのゲート駆動信号とを
受けて動作するゲート駆動回路とで構成している場合
に、前記のＦＥＴ素子に対するゲート駆動信号オフ時に
おける前記ゲート駆動電力がその所定値に比し過大又は
過少であれば前記のゲート駆動電源又はゲート駆動回路
自体における故障の発生か更には該ゲート駆動電源から
前記ＦＥＴ素子に至る配線経路における接触不良又は配
線間短絡等該素子以外の部位における故障発生が考えら
れる。
ばゲート駆動電力を供給するゲート駆動電源と、該駆動
電源からの電力供給と前記素子へのゲート駆動信号とを
受けて動作するゲート駆動回路とで構成している場合
に、前記のＦＥＴ素子に対するゲート駆動信号オフ時に
おける前記ゲート駆動電力がその所定値に比し過大又は
過少であれば前記のゲート駆動電源又はゲート駆動回路
自体における故障の発生か更には該ゲート駆動電源から
前記ＦＥＴ素子に至る配線経路における接触不良又は配
線間短絡等該素子以外の部位における故障発生が考えら
れる。
【００１３】即ち、前記ＭＯＳＦＥＴ或いはＳＩＴ，Ｉ
ＧＢＴ等の電力用半導体素子においては、該半導体素子
に対するゲート駆動信号のオン及びオフ両状態における
前記ゲート駆動電力のその所定値との比較により、故障
発生が前記半導体素子自体にあるものか或いは該半導体
素子以外のゲート駆動電力供給系要素にあるものかの判
定が可能となる。
ＧＢＴ等の電力用半導体素子においては、該半導体素子
に対するゲート駆動信号のオン及びオフ両状態における
前記ゲート駆動電力のその所定値との比較により、故障
発生が前記半導体素子自体にあるものか或いは該半導体
素子以外のゲート駆動電力供給系要素にあるものかの判
定が可能となる。
【００１４】本発明は、単一のインバータ或いは複数の
インバータ・ユニットの並列接続によりその大容量化を
図った多重構成インバータを対象とし、前記インバータ
におけるブリッジを構成する各半導体素子に対するゲー
ト駆動電力の判定によって故障発生部位が該半導体素子
自体にあるものか或いは該半導体素子以外のゲート駆動
電力供給系の要素にあるものかの判定とその所属インバ
ータ・ユニットの特定を可能とするものである。
インバータ・ユニットの並列接続によりその大容量化を
図った多重構成インバータを対象とし、前記インバータ
におけるブリッジを構成する各半導体素子に対するゲー
ト駆動電力の判定によって故障発生部位が該半導体素子
自体にあるものか或いは該半導体素子以外のゲート駆動
電力供給系の要素にあるものかの判定とその所属インバ
ータ・ユニットの特定を可能とするものである。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例を図１の回路図と図２の
フローチャートとに従って説明する。なお図１において
は図３と図４とに示す従来技術の実施例の場合と同一機
能の構成要素に対しては同一の表示符号を付している。
図１は本発明の実施例を示すものであり図４に示す回路
図において、ゲート駆動電源２２1〜２２3と制御回路１
６と故障表示回路１７とに関しそれぞれ機能追加を行っ
て変更すると共に該各変更に伴って各インバータ・ユニ
ットにおける各故障検出回路２０1〜２０4を取り去り、
更に定電流源８を追加し、上記の各変更に従って前記各
ユニット２１1〜２１3をそれぞれ１1〜１3の如く符号変
更したものである。
フローチャートとに従って説明する。なお図１において
は図３と図４とに示す従来技術の実施例の場合と同一機
能の構成要素に対しては同一の表示符号を付している。
図１は本発明の実施例を示すものであり図４に示す回路
図において、ゲート駆動電源２２1〜２２3と制御回路１
６と故障表示回路１７とに関しそれぞれ機能追加を行っ
て変更すると共に該各変更に伴って各インバータ・ユニ
ットにおける各故障検出回路２０1〜２０4を取り去り、
更に定電流源８を追加し、上記の各変更に従って前記各
ユニット２１1〜２１3をそれぞれ１1〜１3の如く符号変
更したものである。
【００１６】即ちゲート駆動電源２２1〜２２3について
は該各駆動電源の出力するゲート駆動電力値を示す信号
を追加発信する如く機能追加し、それぞれ２1〜２4の如
く符号変更したものである。また制御回路６は、３組の
インバータ・ユニットに対し通常の同期並列運転時にお
けるインバータ動作の指令信号を与えると共に、前記の
故障診断動作時には故障判定表示回路７の指令を受け前
記各インバータ・ユニットにおける各半導体素子に対し
所定順序に従うゲート駆動信号を与えるものであり、制
御回路１６に対して前記の故障診断動作用の機能追加を
行ったものである。
は該各駆動電源の出力するゲート駆動電力値を示す信号
を追加発信する如く機能追加し、それぞれ２1〜２4の如
く符号変更したものである。また制御回路６は、３組の
インバータ・ユニットに対し通常の同期並列運転時にお
けるインバータ動作の指令信号を与えると共に、前記の
故障診断動作時には故障判定表示回路７の指令を受け前
記各インバータ・ユニットにおける各半導体素子に対し
所定順序に従うゲート駆動信号を与えるものであり、制
御回路１６に対して前記の故障診断動作用の機能追加を
行ったものである。
【００１７】次に、以上の如き諸機能を有する各要素に
よりなされる故障診断動作を図２のフローチャートに従
い以下に説明する。先ず故障判定表示回路７の指示を受
けた制御回路６の指令信号により前記の各インバータ・
ユニット１1〜１3における各半導体素子（ＭＯＳＦＥ
Ｔ）Ｑ1〜Ｑ4対するゲート信号を全てオフとなした状態
で各ゲート駆動電源２1〜２4の出力するゲート駆動電力
値が正常か否かの判定を前記故障判定表示回路において
行い、異常時には前記の各ゲート駆動電源，各ゲート駆
動回路，又は信号線の接触不良等が発生したものとして
該異常発生部位の属するインバータ・ユニットの特定を
行う。
よりなされる故障診断動作を図２のフローチャートに従
い以下に説明する。先ず故障判定表示回路７の指示を受
けた制御回路６の指令信号により前記の各インバータ・
ユニット１1〜１3における各半導体素子（ＭＯＳＦＥ
Ｔ）Ｑ1〜Ｑ4対するゲート信号を全てオフとなした状態
で各ゲート駆動電源２1〜２4の出力するゲート駆動電力
値が正常か否かの判定を前記故障判定表示回路において
行い、異常時には前記の各ゲート駆動電源，各ゲート駆
動回路，又は信号線の接触不良等が発生したものとして
該異常発生部位の属するインバータ・ユニットの特定を
行う。
【００１８】次に同様にして、前記の各半導体素子Ｑ1
〜Ｑ4に対しそのゲート駆動信号を全てオンとなした状
態で各ゲート駆動電源２1〜２4の出力するゲート駆動電
力値の適否を前記故障判定表示回路において判定し、短
絡状態にある半導体素子を有する前記インバータ・ユニ
ットの特定を行う。
〜Ｑ4に対しそのゲート駆動信号を全てオンとなした状
態で各ゲート駆動電源２1〜２4の出力するゲート駆動電
力値の適否を前記故障判定表示回路において判定し、短
絡状態にある半導体素子を有する前記インバータ・ユニ
ットの特定を行う。
【００１９】以上では、インバータにおけるブリッジを
構成する各半導体素子に対するゲート駆動電力の判定に
よって、故障発生部位が該半導体素子自体にあるものか
或いは該半導体素子以外のゲート駆動電力供給系の要素
にあるものかの判定とその所属インバータ・ユニットの
特定を行なうインバータの故障診断動作について述べた
ものである。
構成する各半導体素子に対するゲート駆動電力の判定に
よって、故障発生部位が該半導体素子自体にあるものか
或いは該半導体素子以外のゲート駆動電力供給系の要素
にあるものかの判定とその所属インバータ・ユニットの
特定を行なうインバータの故障診断動作について述べた
ものである。
【００２０】上記により本発明は達成されるものである
が、さらに各インバータ・ユニットにおける異常半導体
素子の特定を行なうこともできる。以下では異常半導体
素子の特定を行なうインバータの故障診断動作について
述べる。
が、さらに各インバータ・ユニットにおける異常半導体
素子の特定を行なうこともできる。以下では異常半導体
素子の特定を行なうインバータの故障診断動作について
述べる。
【００２１】電圧形のインバータは一般に交流入力整流
回路とその出力電圧平滑用コンデンサとから成る直流中
間回路と、ブリッジを形成する複数の半導体素子より成
る逆変換部とを有している。更に前記コンデンサに対す
る充電の時定数は、前記逆変換部よりその負荷回路に至
る給電経路と該負荷回路自体における等価抵抗値と等価
インダクタンス及び前記コンデンサの静電容量とにより
規定される。
回路とその出力電圧平滑用コンデンサとから成る直流中
間回路と、ブリッジを形成する複数の半導体素子より成
る逆変換部とを有している。更に前記コンデンサに対す
る充電の時定数は、前記逆変換部よりその負荷回路に至
る給電経路と該負荷回路自体における等価抵抗値と等価
インダクタンス及び前記コンデンサの静電容量とにより
規定される。
【００２２】従って前記充電時定数は、前記逆変換部を
構成する各半導体素子が所定の順序に従うオン・オフ動
作をしている場合と該半導体素子が全てオフ状態にある
場合との両状態に対応してそれぞれ異なる所定値を有す
るものとなり、もし該両状態に対応する充電時定数がそ
れぞれの所定値と異なることがあればこれは前記の時定
数関連諸元の何れかにおける異常に起因するものとな
る。
構成する各半導体素子が所定の順序に従うオン・オフ動
作をしている場合と該半導体素子が全てオフ状態にある
場合との両状態に対応してそれぞれ異なる所定値を有す
るものとなり、もし該両状態に対応する充電時定数がそ
れぞれの所定値と異なることがあればこれは前記の時定
数関連諸元の何れかにおける異常に起因するものとな
る。
【００２３】なお前記の如き充電時定数の変化はその残
留電荷を零となした前記コンデンサを所定の直流定電流
にて充電し、該充電に伴うコンデンサ端子電圧のその所
定値への到達時間に関しその所定時間との差異を判定す
ることにより可能となる。今、もし前記半導体素子が全
てオフ状態にある場合に前記の充電時定数がその所定値
よりも小さくなれば、その度合いに応じて前記逆変換部
のブリッジ構成における同相或いは異相の上下アームに
おける同時短絡を示すものとなり、また上下アームの同
時短絡でない時には前記のブリッジを構成する各半導体
素子を所定の順序に従い順次オンさせることにより異常
アームの特定が可能となる。
留電荷を零となした前記コンデンサを所定の直流定電流
にて充電し、該充電に伴うコンデンサ端子電圧のその所
定値への到達時間に関しその所定時間との差異を判定す
ることにより可能となる。今、もし前記半導体素子が全
てオフ状態にある場合に前記の充電時定数がその所定値
よりも小さくなれば、その度合いに応じて前記逆変換部
のブリッジ構成における同相或いは異相の上下アームに
おける同時短絡を示すものとなり、また上下アームの同
時短絡でない時には前記のブリッジを構成する各半導体
素子を所定の順序に従い順次オンさせることにより異常
アームの特定が可能となる。
【００２４】そこで、第１図に示すように、定電流電源
８を設ける。この定電流源８は、前記各インバータ・ユ
ニットの平滑用コンデンサＣfそれぞれを所定の直流定
電流で充電すると共に、該充電により前記コンデンサの
端子電圧が定電圧ダイオード等により指定された所定の
電圧に達すれば該到達信号をフォトカプラ等を介して前
記の故障判定表示回路７へ与えるものである。また故障
判定表示回路７は、前記各インバータ・ユニット１1〜
１3における各ゲート駆動電源２1〜２4からそれぞれの
出力するゲート駆動電力値の信号を受け、該各電力値の
その所定値との大小比較を介して異常半導体素子のある
インバータ・ユニットの特定を行うと共に、定電流源８
からのコンデンサＣfに関する前記の充電到達信号を受
けて該信号発生迄に要した時間のその所要値との長短を
判定し前記の異常状態にあるインバータ・ユニットにお
ける異常半導体の特定を行うものである。
８を設ける。この定電流源８は、前記各インバータ・ユ
ニットの平滑用コンデンサＣfそれぞれを所定の直流定
電流で充電すると共に、該充電により前記コンデンサの
端子電圧が定電圧ダイオード等により指定された所定の
電圧に達すれば該到達信号をフォトカプラ等を介して前
記の故障判定表示回路７へ与えるものである。また故障
判定表示回路７は、前記各インバータ・ユニット１1〜
１3における各ゲート駆動電源２1〜２4からそれぞれの
出力するゲート駆動電力値の信号を受け、該各電力値の
その所定値との大小比較を介して異常半導体素子のある
インバータ・ユニットの特定を行うと共に、定電流源８
からのコンデンサＣfに関する前記の充電到達信号を受
けて該信号発生迄に要した時間のその所要値との長短を
判定し前記の異常状態にあるインバータ・ユニットにお
ける異常半導体の特定を行うものである。
【００２５】続いて、上記故障診断動作を図２のフロー
チャートに従って説明する。前記の故障判定表示回路７
の指示を受けた制御回路６と定電流源８とにより、前記
各半導体素子Ｑ1〜Ｑ4に対しそのゲート駆動信号を全て
オフとした状態で、事前にその残留電荷が零となされた
前記各コンデンサに対し所定の直流定電流による充電を
行い、該充電によるコンデンサ端子電圧がその所定値に
達する迄の所要時間の適否を前記故障判定表示回路にお
いて判定し、充電不能でその所要時間が長い場合は前記
の特定されたインバータ・ユニットにおける故障状態が
そのブリッジ構成における同相上下アームの同時短絡で
あると判定し、またもし充電可能な場合には、続いて前
記の各半導体素子Ｑ1〜Ｑ4に対し所定順序に従うゲート
駆動信号を与えた状態において前記と同様のコンデンサ
充電を行いその度毎の充電所要時間の適否を前記故障判
定表示回路において判定し、故障状態にある半導体素子
の特定を行う。
チャートに従って説明する。前記の故障判定表示回路７
の指示を受けた制御回路６と定電流源８とにより、前記
各半導体素子Ｑ1〜Ｑ4に対しそのゲート駆動信号を全て
オフとした状態で、事前にその残留電荷が零となされた
前記各コンデンサに対し所定の直流定電流による充電を
行い、該充電によるコンデンサ端子電圧がその所定値に
達する迄の所要時間の適否を前記故障判定表示回路にお
いて判定し、充電不能でその所要時間が長い場合は前記
の特定されたインバータ・ユニットにおける故障状態が
そのブリッジ構成における同相上下アームの同時短絡で
あると判定し、またもし充電可能な場合には、続いて前
記の各半導体素子Ｑ1〜Ｑ4に対し所定順序に従うゲート
駆動信号を与えた状態において前記と同様のコンデンサ
充電を行いその度毎の充電所要時間の適否を前記故障判
定表示回路において判定し、故障状態にある半導体素子
の特定を行う。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、インバータ装置におけ
る半導体素子に対するゲート駆動電力の値の適否判定に
より故障発生部位が該半導体素子自体にあるものか或い
は該半導体素子以外のゲート駆動電力供給系要素にある
ものかの判定を行うことにより、その故障判定機能面に
おいては回路構成をなす全半導体素子に関して該各素子
自体とそのゲート制御系関連要素とを区分して故障部位
の特定を可能とし、またその小形化と関連機器間配線数
の低減と低廉化とを可能とすることができる。
る半導体素子に対するゲート駆動電力の値の適否判定に
より故障発生部位が該半導体素子自体にあるものか或い
は該半導体素子以外のゲート駆動電力供給系要素にある
ものかの判定を行うことにより、その故障判定機能面に
おいては回路構成をなす全半導体素子に関して該各素子
自体とそのゲート制御系関連要素とを区分して故障部位
の特定を可能とし、またその小形化と関連機器間配線数
の低減と低廉化とを可能とすることができる。
【図１】本発明の実施例を示すインバータの故障診断装
置の回路図
置の回路図
【図２】図１に対応するフローチャート
【図３】従来技術の第一の実施例を示すインバータの故
障診断装置の回路図
障診断装置の回路図
【図４】従来技術の第二の実施例を示すインバータの故
障診断装置の回路図
障診断装置の回路図
１n インバータ・ユニット（ｎ＝１，２，３） ２n ゲート駆動電源（ｎ＝１，２，３） ３n ゲート駆動回路（ｎ＝１，２，３，４） ４ 整流器 ５ 負荷回路 ６ 制御回路 ７ 故障判定表示回路 ８ 定電流源 １１n インバータ・ユニット（ｎ＝１，２，３） １６ 制御回路 １７ 故障表示回路 ２０n 故障検出回路（ｎ＝１，２，３，４） ２１n インバータ・ユニット（ｎ＝１，２，３） ２２n ゲート駆動電源（ｎ＝１，２，３） Ｃf 整流電圧平滑用コンデンサ Ｑn ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子（ｎ＝１，２，
３）
３）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相川 五蔵 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−126172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−99778（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】インバータの主回路を構成する複数の半導
体素子と、この半導体素子に対するゲート駆動電力を供
給するゲート駆動電源と、前記半導体素子に対応して設
けられるゲート駆動回路とを有するインバータにおい
て、故障診断時に前記半導体素子に対するゲート駆動電
力のその所定値からの過大又は過少状態を検出するゲー
ト駆動電力判定手段を備え、 前記ゲート駆動電力判定手段は、 前記半導体素子に対するゲート駆動信号オフ状態におけ
るゲート駆動電力を測定し、ゲート駆動電力がその所定
値に比し過大又は過少状態であれば、前記ゲート駆動電
源あるいはゲート駆動回路自体における故障、又は信号
線の接続不良と判断し、 前記半導体素子に対するゲート駆動信号発振状態におけ
るゲート駆動電力を測定し、ゲート駆動電力がその所定
値に比し過大状態であれば、前記半導体素子短絡と判断
し、ゲート駆動電力がその所定値に比し過小状態であれ
ば、ゲート駆動回路の接続不良と判断することを特徴と
するインバータの故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31544592A JP3167464B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | インバータの故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34703799A Division JP3228281B2 (ja) | 1992-11-26 | 1999-12-07 | インバータの故障診断方法 |
| JP34703899A Division JP3219081B2 (ja) | 1992-11-26 | 1999-12-07 | インバータの故障診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165480A JPH06165480A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3167464B2 true JP3167464B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=18065458
Family Applications (1)
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| US6413410B1 (en) | 1996-06-19 | 2002-07-02 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US6521110B1 (en) | 1995-11-16 | 2003-02-18 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| CN100409006C (zh) * | 1995-04-12 | 2008-08-06 | 利费斯坎公司 | 一种确定多孔基底上镀层区域的方法及电化学检测器 |
| US7431820B2 (en) | 2001-10-10 | 2008-10-07 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US7749371B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-07-06 | Lifescan, Inc. | Method and apparatus for rapid electrochemical analysis |
| USRE42567E1 (en) | 1995-11-16 | 2011-07-26 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US8016154B2 (en) | 2005-05-25 | 2011-09-13 | Lifescan, Inc. | Sensor dispenser device and method of use |
| US8192599B2 (en) | 2005-05-25 | 2012-06-05 | Universal Biosensors Pty Ltd | Method and apparatus for electrochemical analysis |
| US8323464B2 (en) | 2005-05-25 | 2012-12-04 | Universal Biosensors Pty Ltd | Method and apparatus for electrochemical analysis |
| US8449740B2 (en) | 2006-03-31 | 2013-05-28 | Lifescan, Inc. | Systems and methods for discriminating control solution from a physiological sample |
| US8778168B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-07-15 | Lifescan, Inc. | Systems and methods of discriminating control solution from a physiological sample |
| US9739749B2 (en) | 2008-01-17 | 2017-08-22 | Lifescan, Inc. | System and method for measuring an analyte in a sample |
| US9784707B2 (en) | 2008-06-09 | 2017-10-10 | Lifescan, Inc. | System and method for measuring an analyte in a sample |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3754037B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2006-03-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体パワーモジュールおよび複合パワーモジュール |
| JP4765779B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-09-07 | 株式会社デンソー | 制御装置，ショート検出装置，負荷駆動システムおよびプログラム |
| JP4538047B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 電力用素子の故障検出装置 |
| JP6426783B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-11-21 | ファナック株式会社 | パワー素子の異常検知機能を備えたモータ駆動装置 |
| JP7322653B2 (ja) * | 2019-10-15 | 2023-08-08 | 株式会社デンソー | スイッチの駆動装置 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP31544592A patent/JP3167464B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100409006C (zh) * | 1995-04-12 | 2008-08-06 | 利费斯坎公司 | 一种确定多孔基底上镀层区域的方法及电化学检测器 |
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| US7604722B2 (en) | 1995-06-19 | 2009-10-20 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US7608175B2 (en) | 1995-06-19 | 2009-10-27 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US6284125B1 (en) | 1995-06-19 | 2001-09-04 | Usf Filtration And Separations Group, Inc. | Electrochemical cell |
| US6521110B1 (en) | 1995-11-16 | 2003-02-18 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
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| US7431820B2 (en) | 2001-10-10 | 2008-10-07 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US8801907B2 (en) | 2001-10-10 | 2014-08-12 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US8486243B2 (en) | 2001-10-10 | 2013-07-16 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
| US8192599B2 (en) | 2005-05-25 | 2012-06-05 | Universal Biosensors Pty Ltd | Method and apparatus for electrochemical analysis |
| US8323464B2 (en) | 2005-05-25 | 2012-12-04 | Universal Biosensors Pty Ltd | Method and apparatus for electrochemical analysis |
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| US8449740B2 (en) | 2006-03-31 | 2013-05-28 | Lifescan, Inc. | Systems and methods for discriminating control solution from a physiological sample |
| US8529751B2 (en) | 2006-03-31 | 2013-09-10 | Lifescan, Inc. | Systems and methods for discriminating control solution from a physiological sample |
| US8778168B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-07-15 | Lifescan, Inc. | Systems and methods of discriminating control solution from a physiological sample |
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| US9739749B2 (en) | 2008-01-17 | 2017-08-22 | Lifescan, Inc. | System and method for measuring an analyte in a sample |
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| JPH06165480A (ja) | 1994-06-10 |
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