JP7635436B2 - Power Conversion Equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.
電力変換装置に関する異常を検出できる技術として、特許文献1が知られている。特許文献1には、電力変換装置の回生動作時に、エネルギーを消費する制動抵抗器へ電流を流す制動回路の異常を検出する技術が開示されている。 Patent Document 1 is known as a technology that can detect abnormalities in a power conversion device. Patent Document 1 discloses a technology that detects abnormalities in a braking circuit that passes current to a braking resistor that consumes energy during regenerative operation of the power conversion device.
交流電力を受電し、整流回路にて直流電力に変換し、逆変換器によって交流に変換するのが電力変換装置である。逆変換器部はスイッチング素子である電力半導体で構成されることが多い。電力変換装置の制御を行う制御回路は、マイコンやその他ICおよび抵抗やコンデンサ等を用いた電子回路で行われる。制御回路の部品は、基板に実装されることが一般的である。 A power conversion device receives AC power, converts it to DC power using a rectifier circuit, and then converts it back to AC using an inverter. The inverter section is often made up of power semiconductors, which are switching elements. The control circuit that controls the power conversion device is an electronic circuit that uses a microcontroller or other ICs, as well as resistors and capacitors. The control circuit components are generally mounted on a circuit board.
電力変換装置の出力容量が大きくなると、主力容量に応じて使用するスイッチング素子の容量も大きくする必要がある。スイッチング素子の容量が大きくなるとスイッチング素子のパッケージも大きくなる。そこで、基板とスイッチング素子との間での、半田付けなどによる直接の接続が困難になる。そこで、基板とスイッチング素子とは電線を介して接続される。 When the output capacity of a power conversion device increases, the capacity of the switching element used must also be increased according to the main capacity. As the capacity of the switching element increases, the package of the switching element also becomes larger. This makes it difficult to directly connect the board and switching element by soldering or the like. Therefore, the board and switching element are connected via wires.
その電線に断線などの異常が生じる場合がある。その場合には、異常が生じたことを電力変換装置が検知する必要がある。 An abnormality such as a break in the electric wire may occur. In that case, the power conversion device needs to detect the abnormality.
特許文献1には、このような接続の異常に対しては、何ら配慮されていない。Patent document 1 does not take into consideration such connection abnormalities.
本発明の目的は、スイッチング素子との接続の異常を検出することができる電力変換装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a power conversion device capable of detecting an abnormality in the connection with a switching element.
本発明は、複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子にゲートの駆動をする駆動部と、前記駆動部に制御信号を出力する制御部とを有する電力変換装置であって、
前記駆動部は、
前記スイッチング素子に接続されたゲート抵抗と、前記ゲート抵抗の電位差に基づいて、前記スイッチング素子との接続の異常を検出する電圧監視部を有する電力変換装置である。
The present invention provides a power conversion device having a plurality of switching elements, a drive unit that drives gates of the switching elements, and a control unit that outputs a control signal to the drive unit,
The drive unit is
The power conversion device includes a gate resistor connected to the switching element, and a voltage monitoring unit that detects an abnormality in connection with the switching element based on a potential difference of the gate resistor.
本発明によれば、スイッチング素子との接続の異常を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect abnormalities in the connection with the switching element.
まず、本実施例を適用する電力変換装置の構成を、図3と図4を用いて説明する。図3は、実施例1を適用する電力変換装置1の全体回路構成の一例である。First, the configuration of the power conversion device to which this embodiment is applied will be described with reference to Figures 3 and 4. Figure 3 shows an example of the overall circuit configuration of the power conversion device 1 to which the embodiment 1 is applied.
電力変換装置1では、交流電源2からの電力をダイオード3にて全波整流をし、コンデンサ4にて平滑化し、一旦、直流電力に変換する。変換された直流電力は、電力変換装置1の逆変換器により交流電力に変換する。逆変換器は、複数のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)5を備える。IGBT5が、ONもしくはOFFにスイッチングすることにより、直流電力から、任意の周波数、任意の電圧の交流電力に、変換が行なわれ、電力変換装置1は、負荷6に交流電力を出力する。In the power conversion device 1, power from an
電力変換装置1の制御を行う制御回路9、IGBT5のゲートの駆動を行うIGBTゲート駆動回路10などは、CPUやメモリなどを備えるマイコン、IC、トランジスタ等の半導体、抵抗、コンデンサ等で構成される。これらの回路は、基板8に実装されている。
The
図4は、本実施例を適用する電力変換装置の全体構造の一例を示す図である。ダイオード、IGBTといった電力半導体は、パッケージに封入されたモジュールの状態で提供されることが多い。図4は、IGBT5をパッケージに封入されたモジュールで構成した例を示している。 Figure 4 is a diagram showing an example of the overall structure of a power conversion device to which this embodiment is applied. Power semiconductors such as diodes and IGBTs are often provided in the form of modules sealed in packages. Figure 4 shows an example in which an IGBT5 is configured as a module sealed in a package.
IGBT5には、ゲート信号を印加するゲート端子が配置されている。電力半導体から発生する熱を冷却する為、冷却フィン21上に、複数のダイオード3、複数のIGBT5が配置される。電線や銅バーといった配線材22にて、ダイオードやIGBT5といった各電力半導体とコンデンサ4とが配線される。複数のダイオード3もしくは複数のIGBT5は、電線や銅バーなどの主回路配線材23にて接続される。制御回路9、IGBTゲート駆動回路10が搭載された基板8の端子と、IGBT5のゲート端子間とは、電線や銅バーなどのIGBTゲート配線24にて接続される。A gate terminal to which a gate signal is applied is arranged on the IGBT5. In order to cool the heat generated by the power semiconductors, multiple diodes 3 and
制御回路9には、操作パネル7が接続される。操作パネル7は、電力変換装置への操作情報を外部から入力したり、電力変換装置の状態に関する情報を出力する。An
以下に、本発明の実施例を、図を用いて詳細に説明する。 Below, an embodiment of the present invention is explained in detail with reference to the drawings.
図1は、実施例1におけるIGBTゲート駆動回路10、制御回路9、IGBT5を示す図である。図1では、IGBTゲート駆動回路10と制御回路9は、基板8に実装される。IGBTゲート駆動回路10は、ゲート信号増幅器31、ゲート抵抗32、電圧監視器33を備える。基板8とIGBT5との間には、IGBT5のゲートを制御する信号を伝送するIGBTゲート配線24が設けられている。図1の回路は、図3で示したIGBTゲート駆動回路10とIGBT5の全部で6相あるうちの1相部分を示したものである。
Figure 1 is a diagram showing an IGBT
制御回路9からのゲート元信号であるON信号、またはOFF信号を、ゲート信号増幅器31がIGBTゲートに駆動に適した信号へ増幅する。増幅されたゲート制御信号は、ゲート抵抗32を経由にてIGBTのゲート端子へ供給される。電圧監視器33はゲート抵抗32に発生する電圧の監視をし、IGBTのゲートにONの信号を出力した直後に電圧のパルスが発生するか否かを監視する。パルスが発生する場合は正常と判定し、発生しない場合は異常と判定し、上位の制御回路9へ正常もしくは異常の信号を送る。
The gate source signal from the
次に、実施例1の回路の動作について説明する。図2は、図1の回路のタイミングチャートを示す。図2では、横軸は時間を示し、縦軸は図1の各部位での電圧を示す。Next, the operation of the circuit of Example 1 will be described. Figure 2 shows a timing chart of the circuit of Figure 1. In Figure 2, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the voltage at each point in Figure 1.
図2の上の段から下段に向かって、制御回路9から出力されるIGBTのゲートをONまたはOFFするゲート元信号41、ゲート元信号41を増幅するゲート信号増幅器31の出力電圧であるゲート信号42、IGBTのゲートとエミッタ間の電圧(ゲート電圧)43、ゲート抵抗32の両端に発生する電圧44、電圧監視器33の出力電圧(断線信号)45を示す。
From the top to the bottom of Figure 2, there are shown a
時間t1で、制御回路9からのON信号によりゲート信号増幅器31のゲート信号42が立ち上がる。ここでIGBTのゲートは容量性の為、ゲート抵抗32を通してIGBTゲートへ充電が行われる。その為、IGBTゲートの充電期間にゲート抵抗32に電圧が発生する。At time t1, the
IGBTのターンOFF時には、逆にIGBTゲートからゲート抵抗32を経由して放電が行われる。その為、逆方向の電圧が発生する。IGBTゲートへON、またはOFF信号をおくる毎にゲート抵抗間に電位差の発生が繰り返される。
When the IGBT is turned OFF, the current is discharged from the IGBT gate through
時間t2で、基板8とIGBT5との間のIGBTゲート配線24が、図1の断線箇所34にて断線したとする。その場合には、IGBTのターンON、またはOFF時に、IGBTゲートへの充電電流や放電電流が流れなくなる。その為、ゲート抵抗間には電圧が発生しなくなる。
At time t2, assume that the
IGBTのターンオン直後のゲート抵抗間の電圧を、電圧監視器33が監視し、規定値以上の電圧パルスが発生すれば信号45を出さない(OFF信号を出力)。一方、ゲート抵抗間の電圧が規定値以上の電圧が発生しなかった場合には、電圧監視器33は、ONの断線信号45を出力する。このようにすれば、断線などの異常がない場合には、電圧監視器33は正常であるとして、信号45は出力しない。断線などの異常が生じている時には、電圧監視器33が異常信号45を出力するので、異常の検出ができる。
The voltage monitor 33 monitors the voltage across the gate resistors immediately after the IGBT is turned on, and if a voltage pulse above a specified value is generated, it does not output signal 45 (outputs an OFF signal). On the other hand, if the voltage across the gate resistors does not exceed the specified value, the voltage monitor 33 outputs an ON
制御回路9は、電圧監視器33からON信号45を受け取った場合には、基板8とIGBT5との間のIGBTゲート配線24が断線したと判断し、電力変換装置を停止させるように制御する。その場合には、制御回路9は、操作パネル7などの表示部に対して、断線が発生したことを、利用者もしくは管理者が、把握できるように外部に通知するように制御してもよい。
When the
本実施例によれば、基板8とIGBT5との間の配線における接続の異常が発生した場合に、その異常を検出でき、電力変換装置の動作を停止させることができる。
According to this embodiment, if an abnormality occurs in the connection of the wiring between the
図5は、実施例2の回路を示す図である。実施例1と共通する点は、説明を省略する。本実施例は、IGBTを2並列で使用する場合の実施例である。IGBTを2並列で使用する理由は、IGBTに流れる電流の容量を稼ぎたい場合があるためである。 Figure 5 is a diagram showing a circuit of the second embodiment. Explanation of points common to the first embodiment will be omitted. This embodiment is an embodiment in which two IGBTs are used in parallel. The reason for using two IGBTs in parallel is that there are cases where it is desired to increase the capacity of the current flowing through the IGBTs.
ゲート信号増幅器31と並列のIGBTの間には、それぞれのIGBTのゲートに接続するゲート抵抗32を設ける。それぞれのゲート抵抗32に実施例1と同様の電圧監視器33を設ける。電圧監視器33からの出力をOR回路51に接続し電圧監視器33のいずれかが、異常を検出すると制御回路9に検出信号が伝送される構成である。Between the
本実施例は、IGBTを2並列にした場合であるが、それに限らず並列数が3以上でもよく、この場合はそれぞれのIGBTのゲート抵抗に、おのおの電圧監視器を設け、すべての出力に対しORをとる構成となる。 In this embodiment, two IGBTs are connected in parallel, but the number of parallel connections can be three or more. In this case, a voltage monitor is provided on the gate resistor of each IGBT, and an OR is taken for all outputs.
並列に接続された2つのIGBTと基板8とを接続するIGBTゲート配線24のいずれか一方が、断線したことを示す信号を、OR回路51から制御回路9が、受け取った場合には、電力変換装置を停止させるように制御する。
When the
IGBTを2並列で使用する場合、どちらか一方のIGBTにおいてIGBTゲート信号配線が不良となって、一方のIGBTがON動作できない状態となっても、健全な配線のIGBTは正常のONでき電流を流すことができる。つまり、IGBTを2並列で使用する場合では、片側のIGBTがONできない状況が顕在化しない。この為、電力変換装置としての出力は正常に行われることとなり異常が顕在化しない場合がある。 When using two IGBTs in parallel, even if the IGBT gate signal wiring of one of the IGBTs becomes defective and one of the IGBTs cannot turn on, the IGBT with the healthy wiring can turn on normally and pass current. In other words, when using two IGBTs in parallel, the situation where one IGBT cannot turn on does not become apparent. As a result, the output as a power conversion device is normal and the abnormality may not become apparent.
このような状況下においても、本実施例では、IGBTゲートの配線不良を検知し、制御回路9が電力変換装置の動作を停止させ、二次的な故障を未然に防ぐこができる。Even under such circumstances, in this embodiment, a wiring fault in the IGBT gate is detected and the
図6は、実施例3の回路を示す図である。本実施例では、実施例1における電圧監視器33を具体化した実施例である。本実施例では、図3における電圧監視器33は、電圧比較器61、エッジ検出器62、ラッチ回路63、XOR回路64とから構成されることになる。実施例1や実施例2と共通する点は、説明を省略する。
Figure 6 is a diagram showing a circuit of the third embodiment. This embodiment is an embodiment that embodies the voltage monitor 33 in the first embodiment. In this embodiment, the voltage monitor 33 in Figure 3 is composed of a
電圧比較器61は、ゲート抵抗32における電圧44と基準電圧74とを比較する。基準電圧74よりもゲート抵抗32の電圧44が高い場合に、電圧比較器61は、ON信号71をラッチ回路63へ出力する。The
基準電圧74は電圧比較器61にあらかじめ設定しておく。この基準電圧74は正常時に、ゲート抵抗32の電圧44のパルス電圧より低いレベルとし、IGBTのターンオン時以外にノイズや検出誤差等で電圧比較器61が信号を出力しないレベルとする。The
電圧比較器61からの信号はラッチ回路63の入力に送信される。ラッチ回路63は、ON信号71が入ると出力信号73はONの状態を保持し、リセット信号72が入るとリセットされ、出力信号73はOFFになる。The signal from the
エッジ検出器62は、ゲート信号増幅器31の出力であるゲート信号42の立下りを検出し、立下り信号72を出力する。ラッチ回路63は、エッジ検出器62からの立下り信号(リセット信号)72を入力する。ラッチ回路63の出力信号73とゲート駆動回路のゲート信号42とがXOR回路64に入力される。XOR回路64が、ラッチ回路63の出力信号73とゲート駆動回路の出力であるゲート信号42のXOR(排他的論理和)をとる。The
ゲート信号42がON信号で、ラッチ回路63の出力信号73がON信号の場合には、XOR回路64の出力45は正常としてOFF信号となる。ゲート信号42がON信号で、ラッチ回路63の出力信号73がOFF信号の場合には、XOR回路64の出力45は、配線不良の異常としてON信号となる。
When the
制御回路9は、出力信号45を受け取り、異常信号の場合にはIGBTゲートの配線不良が発生していることを検知し、制御回路9が電力変換装置の動作を停止する制御をする。The
図7は、図6の回路のタイミングチャートを示す。図7では、横軸は時間を示し、縦軸は図6の各部位での電圧を示す。 Figure 7 shows a timing chart of the circuit in Figure 6. In Figure 7, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the voltage at each point in Figure 6.
図7の上の段から下段に向かって、制御回路9から出力されるIGBTのゲートをONまたはOFFするゲート元信号41、ゲート元信号41を増幅するゲート信号増幅器31の出力電圧であるゲート信号42、IGBTのゲートとエミッタ間のゲート電圧43、ゲート抵抗32における電位差である電圧44、電圧比較器61からの信号71、ゲート信号42の立下り信号72、ラッチ回路63の出力信号73、XOR回路64の出力電圧45を示す。
From the top to the bottom of Figure 7, there are shown a
本実施例によれば、実施例1と同様に、基板8とIGBT5との間の配線における接続の異常が発生した場合に、その異常を検出できる。そして、電力変換装置の動作を停止させることができる。また、異常かどうかを決めるための基準電圧74は、回路の状況に応じて、任意に設定することができる。
According to this embodiment, similar to the first embodiment, when an abnormality occurs in the connection of the wiring between the
図8は、実施例4の回路を示す図である。前記した実施例と共通する点は、説明を省略する。本実施例では、実施例3での電圧監視器33の具体化された回路を、IGBTのゲート抵抗ごとに、設けている。図8では、IGBT5を2並列としているため、IGBT5に対応して2つの電圧監視器33を接続している。実施例3と同様に、電圧監視器33は、電圧比較器61、エッジ検出器62、ラッチ回路63、XOR回路64とを有する。図8では、2つのXOR回路64の出力は、OR回路81に接続される。OR回路81は、2つのXOR回路64の出力の論理和を、制御回路9に出力する。並列接続された、いずれかのIGBT5が配線不良の異常の場合には、制御回路9は、ON信号を受け取ることで、配線異常が生じたことを検出できる。
Figure 8 is a diagram showing a circuit of the fourth embodiment. Explanation of points common to the above-mentioned embodiments will be omitted. In this embodiment, a circuit that embodies the voltage monitor 33 in the third embodiment is provided for each gate resistor of the IGBT. In FIG. 8, since two
本実施例によれば、実施例2と同様に、並列に接続された2つのIGBTと基板8とを接続するIGBTゲート配線24のいずれか一方が、断線したことを示す信号を、OR回路81から制御回路9が、受け取ることができる。そのため、電力変換装置を停止させるように制御でき、二次的な故障を未然に防ぐこができる。
According to this embodiment, as in the second embodiment, the
図9は、実施例5の回路を示す図である。前記した実施例と共通する点は、説明を省略する。本実施例は、IGBTを並列に使用する場合に、一相あたりの電圧監視器93を、一つで実現する実施例である。本実施例では、ゲート抵抗91と接続し、それぞれのIGBTに接続される2つの抵抗921、922を配置した点が、前記の実施例とは異なる。共通のゲート抵抗91には、ゲート抵抗91に発生する電圧を監視する電圧監視器93を設ける。
Figure 9 is a diagram showing a circuit of Example 5. Explanation of points common to the above-mentioned examples will be omitted. This example is an example in which a
本実施例の回路の動作について説明する。図10は、本実施例のタイミングチャートを示す。時間t1で制御回路からのON信号によりゲート信号増幅器の出力電圧が立ち上がるタイミングでゲート抵抗91、第1の抵抗921、第2の抵抗922に電位差が生じるのは実施例1と同様である。The operation of the circuit of this embodiment will now be described. Figure 10 shows a timing chart of this embodiment. As in the first embodiment, at time t1, when the output voltage of the gate signal amplifier rises due to an ON signal from the control circuit, a potential difference occurs across the
本実施例ではゲート抵抗91と第1の抵抗921、および、ゲート抵抗91と第2の抵抗922とが直列に接続されている。その為、ゲート抵抗91に発生する電圧は抵抗分圧比となる。時間t2で、IGBTゲート配線24が断線箇所34で断線したとすると、抵抗分圧比が変わり発生する電圧が変わる。In this embodiment, the
ゲート抵抗91の抵抗値をR91、第1の抵抗921および第2の抵抗922の抵抗値をR92とする。その場合には、IGBTゲート配線24が、断線する前と後とでは、分圧比がR91/(R91+R92/2)からR91/(R91+R92)へ変化する。The resistance value of the
IGBTがONする時のゲート電圧VHとする。その場合には、時間t2の前ではゲート抵抗91に発生する電圧はVH×R91/(R91+R92/2)である。時間t2の後では、ゲート抵抗91に発生する電圧101は、VH×R91/(R91+R92)になり、断線する前と比べて、ゲート抵抗91に発生する電圧101は小さくなる。
The gate voltage when the IGBT turns ON is VH. In that case, the voltage generated across
電圧監視器93の電圧検出判定の基準電圧102は、ゲート抵抗91の発生電圧101がVH×R91/(R91+R92/2)時はIGBTがONし、VH×R91/(R91+R92)時は、IGBTがONしないレベルに設定する。電圧監視器93は、ターンオン時に発生する電位差が基準電圧102を上回るか否かを検出する。The
IGBT5がターンオン時に発生する電位差が基準電圧102を上回る場合は、電圧監視器93が、正常のOFF信号45を制御回路9へ出力する。
If the potential difference generated when IGBT5 is turned on exceeds the
IGBT5がターンオン時に発生するゲート抵抗91の電位差が基準電圧102を下回る、もしくはゲート抵抗91の電位差パルスが発生しない場合は、電圧監視器93は、異常のON信号45を制御回路9へ出力する。If the potential difference across the
本実施例によれば、IGBT5を並列で使用する場合に、一相あたりの電圧監視器93を、一つで構成して、IGBTゲートの配線不良と判断することができる。また、二次的な故障を未然に防ぐこができる。 According to this embodiment, when IGBT5 are used in parallel, one voltage monitor 93 per phase is configured, and it is possible to judge wiring failure of the IGBT gate. In addition, secondary failures can be prevented in advance.
図11は、実施例5の回路を示す図である。前記した実施例と共通する点は、説明を省略する。本実施例では、実施例5である図9の回路構成において、電圧監視器93の具体的回路を、実施例3における電圧監視器33の回路を用いた場合の実施例である。 Figure 11 is a diagram showing the circuit of the fifth embodiment. Explanation of points common to the above-mentioned embodiments will be omitted. In this embodiment, in the circuit configuration of Figure 9 of the fifth embodiment, the specific circuit of the voltage monitor 93 is the same as that of the voltage monitor 33 of the third embodiment.
図11は、図9での電圧監視器93を、電圧比較器61、エッジ検出器62、ラッチ回路63、XOR回路64から構成した。本実施例では、電圧比較器61の基準電圧を、実施例5と同様に、基準電圧102とした。また、本実施例では、電圧比較器の検出電圧は実施例3とは異なるが、他の動作は実施例3と同一である。11 shows the voltage monitor 93 in FIG. 9, which is composed of a
本実施例によれば、IGBT5を並列で使用する場合に、実施例2や実施例4と比べて、IGBTのゲート抵抗ごとに、2つの電圧監視器を設ける必要はない。本実施例によれば、IGBTのゲート抵抗91は、1つであり、1つのゲート抵抗91に接続する一つの電圧監視器ですむ。そして、本実施例によっても、IGBTのゲートへの配線不良を判断することができる。また、二次的な故障を未然に防ぐことができる。
According to this embodiment, when IGBT5 is used in parallel, it is not necessary to provide two voltage monitors for each gate resistor of the IGBT, as compared to the second and fourth embodiments. According to this embodiment, there is only one
さらに、実施例1から実施例6によれば、電力変換装置のIGBTなどの部品の損傷を未然に防ぐとともに、無駄な電力消費を抑えることができる。そのため、部品などの資源を有効に活用でき、無駄を排除できるから、環境保全を通じて、地球環境に悪影響を及ぼさない社会の実現にも寄与することができる。 Furthermore, according to the first to sixth embodiments, damage to components such as IGBTs of the power conversion device can be prevented and wasteful power consumption can be reduced. This allows for effective use of resources such as components and eliminates waste, which contributes to the realization of a society that does not adversely affect the global environment through environmental conservation.
前記の実施例では、IGBTを例に説明したが、MOSFETなどの他のスイッチング素子に置き換えても構わない。 In the above embodiment, IGBTs were used as an example, but they may be replaced with other switching elements such as MOSFETs.
1…電力変換装置、2…交流電源、3…ダイオード、4…コンデンサ、5…IGBT、6…負荷、7…操作パネル、8…基板、9…制御回路、10…IGBTゲート駆動回路、21…冷却フィン、22…配線材、23…主回路配線材、24…IGBTゲート配線、31…ゲート信号増幅器、32…ゲート抵抗、33…電圧監視器、34…断線箇所、41…ゲート元信号、42…ゲート信号、43…ゲート電圧、44…ゲート抵抗の電圧、45…断線信号、51…OR回路、61…電圧比較器、62…エッジ検出器、63…ラッチ回路、64…XOR回路、71…電圧比較器の出力信号、72…エッジ検出器の出力信号、73…ラッチ回路の出力信号、921…第1の抵抗、922…第2の抵抗、102…電圧監視器の基準電圧 1...power conversion device, 2...AC power supply, 3...diode, 4...capacitor, 5...IGBT, 6...load, 7...operation panel, 8...circuit board, 9...control circuit, 10...IGBT gate drive circuit, 21...cooling fin, 22...wiring material, 23...main circuit wiring material, 24...IGBT gate wiring, 31...gate signal amplifier, 32...gate resistor, 33...voltage monitor, 34...disconnection location, 41...gate source signal, 42...gate signal, 43...gate voltage, 44...gate resistor voltage, 45...disconnection signal, 51...OR circuit, 61...voltage comparator, 62...edge detector, 63...latch circuit, 64...XOR circuit, 71...output signal of voltage comparator, 72...output signal of edge detector, 73...output signal of latch circuit, 921...first resistor, 922...second resistor, 102...reference voltage of voltage monitor
Claims (10)
前記スイッチング素子にゲートの駆動をする駆動部と、
前記駆動部に制御信号を出力する制御部とを有する電力変換装置であって、
前記駆動部は、
前記スイッチング素子に接続されたゲート抵抗と、
前記ゲート抵抗の電位差を監視し、前記スイッチング素子にONの信号を出力した直後に電圧のパルスが発生しない場合は前記スイッチング素子との接続の異常と判定する電圧監視部を有する電力変換装置。 A plurality of switching elements;
A driving unit that drives a gate of the switching element;
A power conversion device having a control unit that outputs a control signal to the drive unit,
The drive unit is
A gate resistor connected to the switching element;
A power conversion device having a voltage monitoring unit that monitors the potential difference of the gate resistor, and determines that there is an abnormality in the connection with the switching element if no voltage pulse is generated immediately after outputting an ON signal to the switching element .
前記電圧監視部は、
前記電位差を規定値と比較し、前記スイッチング素子と前記駆動部との間の断線の有無に応じて異なる信号を前記制御部に出力する電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
The voltage monitoring unit
The power conversion device compares the potential difference with a specified value, and outputs a different signal to the control unit depending on whether or not there is a break in the line between the switching element and the drive unit.
前記スイッチング素子が、2つ並列に接続してあり、
それぞれの前記スイッチング素子に対して、前記ゲート抵抗と前記電圧監視部が、配置される電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
The switching elements are connected in two in parallel,
The power conversion device, wherein the gate resistor and the voltage monitoring unit are disposed for each of the switching elements.
前記電圧監視部は、
前記電位差を規定値と比較し、
比較した結果の信号と、ゲートを制御する信号に基づいて、前記スイッチング素子と前記駆動部との間の断線の有無に応じて異なる信号を前記制御部に出力する電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
The voltage monitoring unit
comparing the potential difference with a specified value;
The power conversion device outputs a different signal to the control unit depending on the presence or absence of a break in the line between the switching element and the drive unit, based on the signal resulting from the comparison and a signal for controlling a gate.
前記スイッチング素子が、2つ並列に接続してあり、
それぞれの前記スイッチング素子に対して前記ゲート抵抗と、前記電圧監視部が、配置される電力変換装置。 The power conversion device according to claim 4,
The switching elements are connected in two in parallel,
A power conversion device in which the gate resistor and the voltage monitoring unit are arranged for each of the switching elements.
前記スイッチング素子として、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子を有し、
第1のスイッチング素子と前記ゲート抵抗の間に、第1の抵抗が配置され、
第2のスイッチング素子と前記ゲート抵抗の間に、第2の抵抗が配置される電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
The switching element includes a first switching element and a second switching element,
a first resistor is disposed between the first switching element and the gate resistor;
A power conversion device, comprising: a second resistor disposed between a second switching element and the gate resistor.
前記電圧監視部は、
前記電位差を規定値と比較し、
比較した結果の信号と、ゲートを制御する信号に基づいて、
前記スイッチング素子と前記駆動部との間の断線の有無に応じて異なる信号を前記制御部に出力する電力変換装置。 7. The power conversion device according to claim 6,
The voltage monitoring unit
comparing the potential difference with a specified value;
Based on the comparison result signal and the signal that controls the gate,
A power conversion device that outputs a different signal to the control unit depending on whether or not there is a break in a line between the switching element and the drive unit.
前記スイッチング素子は、IGBTである電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
The power conversion device, wherein the switching element is an IGBT.
複数の前記スイッチング素子を有する逆変換器と、
前記駆動部と前記制御部を有する基板と、を有する電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1,
an inverter having a plurality of the switching elements;
A power conversion device having the drive unit and the control unit.
前記スイッチング素子は、パッケージ内に封入され、
前記スイッチング素子と、前記駆動部とは、配線を介して接続される電力変換装置。 10. The power converter according to claim 9,
The switching element is enclosed in a package,
The power conversion device, in which the switching element and the drive unit are connected via wiring.
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