JPH028533B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH028533B2 JPH028533B2 JP58224420A JP22442083A JPH028533B2 JP H028533 B2 JPH028533 B2 JP H028533B2 JP 58224420 A JP58224420 A JP 58224420A JP 22442083 A JP22442083 A JP 22442083A JP H028533 B2 JPH028533 B2 JP H028533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- protection device
- overvoltage protection
- resistor
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、半導体、とくにパワートランジスタ
からなるインバータ出力配線から侵入するサージ
電圧を吸収するためのインバータの過電圧保護装
置に関する。
からなるインバータ出力配線から侵入するサージ
電圧を吸収するためのインバータの過電圧保護装
置に関する。
インバータの過電圧保護装置としては、主とし
インバータにおけるスイツチング動作にともなつ
て発生する内部サージ電圧を吸収するスナバ回路
と呼ばれている過電圧保護装置のほかに、外部か
ら侵入するサージ電圧、とりわけインバータの直
流入力源である整流器の交流電源入力線から侵入
するサージ電圧を吸収する過電圧保護装置が設け
られる。後者の過電圧保護装置として、整流器の
３相入力線の各線間に例えばZnO素子の如き非直
線抵抗体を接続することは公知である。
インバータにおけるスイツチング動作にともなつ
て発生する内部サージ電圧を吸収するスナバ回路
と呼ばれている過電圧保護装置のほかに、外部か
ら侵入するサージ電圧、とりわけインバータの直
流入力源である整流器の交流電源入力線から侵入
するサージ電圧を吸収する過電圧保護装置が設け
られる。後者の過電圧保護装置として、整流器の
３相入力線の各線間に例えばZnO素子の如き非直
線抵抗体を接続することは公知である。
ところがインバータに使用される半導体、とり
わけパワートランジスタの性能向上にともなつて
インバータの用途が拡大された結果、インバータ
の出力配線から侵入するサージ電圧への対策も必
要になつてきた。前述の公知の過電圧保護装置
は、出力配線から侵入するサージ電圧からインバ
ータを保護するには不十分である。
わけパワートランジスタの性能向上にともなつて
インバータの用途が拡大された結果、インバータ
の出力配線から侵入するサージ電圧への対策も必
要になつてきた。前述の公知の過電圧保護装置
は、出力配線から侵入するサージ電圧からインバ
ータを保護するには不十分である。
したがつて、出力配線から侵入するサージ電圧
に対してもインバータの過電圧保護を図るために
は、インバータ出力配線にも非直線抵抗体を接続
することが好ましい。
に対してもインバータの過電圧保護を図るために
は、インバータ出力配線にも非直線抵抗体を接続
することが好ましい。
第１図には、出力配線に過電圧保護装置を接続
されたインバータ装置の実施例を示す。１は３相
交流電源であり、一線は２で示されているように
一般に接地されている。４はインバータ装置であ
り、よく知られているように、例えばダイオード
ブリツジ整流器と、それぞれダイオードを逆並列
接続されたパワートランジスタのブリツジ結線か
らなるインバータと、整流器とインバータとの間
の直流中間回路に介在する平滑コンデンサとから
構成されている。インバータ装置の３相出力配線
５には、星形結線されていて中性点を接地させて
いる３つの非直線抵抗体からなる過電圧保護装置
６が接続されている。
されたインバータ装置の実施例を示す。１は３相
交流電源であり、一線は２で示されているように
一般に接地されている。４はインバータ装置であ
り、よく知られているように、例えばダイオード
ブリツジ整流器と、それぞれダイオードを逆並列
接続されたパワートランジスタのブリツジ結線か
らなるインバータと、整流器とインバータとの間
の直流中間回路に介在する平滑コンデンサとから
構成されている。インバータ装置の３相出力配線
５には、星形結線されていて中性点を接地させて
いる３つの非直線抵抗体からなる過電圧保護装置
６が接続されている。
かゝる過電圧保護装置は、インバータの出力配
線に侵入するサージ電圧を効果的に吸収してイン
バータ内の半導体を過電圧から保護することがで
きる。
線に侵入するサージ電圧を効果的に吸収してイン
バータ内の半導体を過電圧から保護することがで
きる。
しかしながら、かゝる従来装置は次に説明する
ように容量の大きい非直線抵抗体を必要とすると
いう欠点がある。
ように容量の大きい非直線抵抗体を必要とすると
いう欠点がある。
第２図にインバータ出力線の対地電圧の時間経
過例を示す。このようにインバータ出力線の対地
電位はインバータ内のスイツチング動作に合わせ
て高速で変化する波形を有する。交流電源側の線
間電圧実効値をEa〔Ｖ〕とするとき、インバータ
出力線の対地電位の最大値は√２Ea〔Ｖ〕とな
る。
過例を示す。このようにインバータ出力線の対地
電位はインバータ内のスイツチング動作に合わせ
て高速で変化する波形を有する。交流電源側の線
間電圧実効値をEa〔Ｖ〕とするとき、インバータ
出力線の対地電位の最大値は√２Ea〔Ｖ〕とな
る。
非直線抵抗体として一般に使用されるZnO素子
は、本来目的のための非直線抵抗要素６１と、こ
れに並列的な電極間静電容量６２とで等価的に表
わすことができる。したがつて、第２図に示す電
位波形の急変部分についてミクロに見た等価回路
は、第３図に示すように、√２Ea〔Ｖ〕の電圧を
有する電圧源１０、スイツチ１１、配線インダク
タンス１２、並びに上記要素６１，６２によつて
表わすことができる。要素６１，６２の端子電圧
が零にある状態でスイツチ１１がオンされた場合
について考察する。
は、本来目的のための非直線抵抗要素６１と、こ
れに並列的な電極間静電容量６２とで等価的に表
わすことができる。したがつて、第２図に示す電
位波形の急変部分についてミクロに見た等価回路
は、第３図に示すように、√２Ea〔Ｖ〕の電圧を
有する電圧源１０、スイツチ１１、配線インダク
タンス１２、並びに上記要素６１，６２によつて
表わすことができる。要素６１，６２の端子電圧
が零にある状態でスイツチ１１がオンされた場合
について考察する。
この場合における過渡現象は第４図に示す時間
経過で示される。すなわち、LC振動作用により
静電容量６２の電圧ｖは電源電圧√２Ea〔Ｖ〕を
越えて、最大値で２×√２Ea〔Ｖ〕となるような
振動波形にて経過する。
経過で示される。すなわち、LC振動作用により
静電容量６２の電圧ｖは電源電圧√２Ea〔Ｖ〕を
越えて、最大値で２×√２Ea〔Ｖ〕となるような
振動波形にて経過する。
一方、非直線抵抗体の導通電圧EZにより決ま
るインバータ出力電圧制限レベルは、インバータ
を構成するパワートランジスタの耐圧を無駄なく
有効に利用するために、インバータ出力電圧の通
常レベル√２Ea〔Ｖ〕に対してあまり大きすぎな
いように選定すべきである。この場合に、その通
常レベルよりは大きいが、その２倍よりは小さい
導通電圧を有する非直線抵抗体が使用されること
になる。
るインバータ出力電圧制限レベルは、インバータ
を構成するパワートランジスタの耐圧を無駄なく
有効に利用するために、インバータ出力電圧の通
常レベル√２Ea〔Ｖ〕に対してあまり大きすぎな
いように選定すべきである。この場合に、その通
常レベルよりは大きいが、その２倍よりは小さい
導通電圧を有する非直線抵抗体が使用されること
になる。
したがつて、第４図に示すように、振動電圧ｖ
は、非直線抵抗体によつてそれの導通電圧EZに
クランプされる。
は、非直線抵抗体によつてそれの導通電圧EZに
クランプされる。
このように、非直線抵抗体は、自分自身の静電
容量が原因となつて発生する過電圧を吸収すると
いうクランプ動作をインバータの通常の運転状態
において頻繁に繰り返えして電力損失を生じるの
で、それ相応に大きな容量を有するものでなけれ
ばならず、高価なものとなる。
容量が原因となつて発生する過電圧を吸収すると
いうクランプ動作をインバータの通常の運転状態
において頻繁に繰り返えして電力損失を生じるの
で、それ相応に大きな容量を有するものでなけれ
ばならず、高価なものとなる。
本発明の目的は、インバータの通常の運転状態
において常時非直線抵抗体がクランプ動作をする
のを防止することのできる過電圧保護装置を提供
することにある。
において常時非直線抵抗体がクランプ動作をする
のを防止することのできる過電圧保護装置を提供
することにある。
この目的は、本発明によれば、インバータの交
流出力側にダイオードブリツジを接続し、このダ
イオードブリツジの各直流端子と大地との間に過
電圧吸収用非直線抵抗体とコンデンサとの並列回
路を接続することによつて達成される。
流出力側にダイオードブリツジを接続し、このダ
イオードブリツジの各直流端子と大地との間に過
電圧吸収用非直線抵抗体とコンデンサとの並列回
路を接続することによつて達成される。
かゝる構成によれば、インバータのスイツチン
グ動作にともなつて非直線抵抗体の電圧が急変す
るようなことはなくほゞ一定電圧値に保たれてい
て、振動現象が発生することはない。したがつて
非直線抵抗体は、インバータの出力配線にサージ
電圧が侵入したときのみクランプ動作するので、
小容量の安価なものですむ。
グ動作にともなつて非直線抵抗体の電圧が急変す
るようなことはなくほゞ一定電圧値に保たれてい
て、振動現象が発生することはない。したがつて
非直線抵抗体は、インバータの出力配線にサージ
電圧が侵入したときのみクランプ動作するので、
小容量の安価なものですむ。
第５図は、本発明によるインバータの過電圧保
護装置の実施例を示す。
護装置の実施例を示す。
この図において、４は第１図の従来例における
インバータ装置４と同じであり、第１図と同様に
２で示されているように入力線のうちの一線が接
地されている。インバータ装置４の出力線５に
は、本発明による過電圧保護装置が接続されてい
る。この過電圧保護装置は、インバータ装置の出
力線５に接続された３相ダイオードブリツジ７１
と、このダイオードブリツジの各直流端子と大地
との間にそれぞれ接続された非直線抵抗体７２，
７３と、これらの非直線抵抗体のそれぞれに並列
接続されたコンデンサ７４，７５とからなる。
インバータ装置４と同じであり、第１図と同様に
２で示されているように入力線のうちの一線が接
地されている。インバータ装置４の出力線５に
は、本発明による過電圧保護装置が接続されてい
る。この過電圧保護装置は、インバータ装置の出
力線５に接続された３相ダイオードブリツジ７１
と、このダイオードブリツジの各直流端子と大地
との間にそれぞれ接続された非直線抵抗体７２，
７３と、これらの非直線抵抗体のそれぞれに並列
接続されたコンデンサ７４，７５とからなる。
インバータ出力線の対地電圧は、インバータに
おけるパワートランジスタのスイツチング動作に
ともなつて頻繁に急変する（第２図参照）。本発
明による過電圧保護装置の場合にはコンデンサ７
４，７５の平滑作用により、非直線抵抗体７２，
７３の端子間電圧はスイツチング動作に無関係に
ほゞ一定に保たれるので、振動作用は発生しな
い。それゆえ、インバータの出力電圧制限レベル
を十分低くするように非直線抵抗体の導通電圧値
を選定したとしても、従来装置におけるように通
常の運転状態で非直線抵抗体が頻繁にクランプ動
作を繰り返えすというようなことはないので、非
直線抵抗体は容量を小さくしても破壊することは
ない。
おけるパワートランジスタのスイツチング動作に
ともなつて頻繁に急変する（第２図参照）。本発
明による過電圧保護装置の場合にはコンデンサ７
４，７５の平滑作用により、非直線抵抗体７２，
７３の端子間電圧はスイツチング動作に無関係に
ほゞ一定に保たれるので、振動作用は発生しな
い。それゆえ、インバータの出力電圧制限レベル
を十分低くするように非直線抵抗体の導通電圧値
を選定したとしても、従来装置におけるように通
常の運転状態で非直線抵抗体が頻繁にクランプ動
作を繰り返えすというようなことはないので、非
直線抵抗体は容量を小さくしても破壊することは
ない。
第５図による過電圧保護装置は、例えば各コン
デンサ７４，７５に限流抵抗を直列に挿入するな
ど、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の
変形が可能である。
デンサ７４，７５に限流抵抗を直列に挿入するな
ど、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の
変形が可能である。
以上説明したように、本発明によれば、インバ
ータ出力線に接続したダイオードブリツジの各直
流端子と大地との間に非直線抵抗体とコンデンサ
との並列回路をそれぞれ接続することによつて、
非直線抵抗体の電圧がインバータのスイツチング
動作に無関係にほゞ一定となつて振動動作が発生
しないので、インバータの出力線にサージ電圧が
侵入しない通常の状態では、十分低く制限レベル
を設定する非直線抵抗体であつてもインバータス
イツチング動作にともなつてその都度クランプ動
作を行なつて損失を発生するという不都合を回避
することができる。つまり、インバータの経済的
設計を許し、かつ出力配線の引き廻しについての
制約条件を緩和しながらも、非直線抵抗体自身は
容量が小さくても破壊のおそれがないものであ
る。
ータ出力線に接続したダイオードブリツジの各直
流端子と大地との間に非直線抵抗体とコンデンサ
との並列回路をそれぞれ接続することによつて、
非直線抵抗体の電圧がインバータのスイツチング
動作に無関係にほゞ一定となつて振動動作が発生
しないので、インバータの出力線にサージ電圧が
侵入しない通常の状態では、十分低く制限レベル
を設定する非直線抵抗体であつてもインバータス
イツチング動作にともなつてその都度クランプ動
作を行なつて損失を発生するという不都合を回避
することができる。つまり、インバータの経済的
設計を許し、かつ出力配線の引き廻しについての
制約条件を緩和しながらも、非直線抵抗体自身は
容量が小さくても破壊のおそれがないものであ
る。
第１図は従来装置の実施例を示す接続図、第２
図はインバータ出力線の対地電圧の時間経過例を
示す波形図、第３図はインバータスイツチング動
作にともなう振動発生を説明するための等価回路
図、第４図は第３図の等価回路の動作を説明する
ための破波形図、第５図は本発明装置の一実施例
を示す接続図である。 符号説明 １……交流電源、２……接地点、４
……インバータ、７１……ダイオードブリツジ、
７２，７３……非直線抵抗体、７４，７５……コ
ンデンサ。
図はインバータ出力線の対地電圧の時間経過例を
示す波形図、第３図はインバータスイツチング動
作にともなう振動発生を説明するための等価回路
図、第４図は第３図の等価回路の動作を説明する
ための破波形図、第５図は本発明装置の一実施例
を示す接続図である。 符号説明 １……交流電源、２……接地点、４
……インバータ、７１……ダイオードブリツジ、
７２，７３……非直線抵抗体、７４，７５……コ
ンデンサ。
Claims (1)
- １ 半導体からなるインバータの出力配線から侵
入するサージ電圧を抑制するために、インバータ
の交流出力側にダイオードブリツジを接続し、こ
のダイオードブリツジの各直流端子と大地との間
に過電圧吸収用非直線抵抗体とコンデンサとの並
列回路をそれぞれ接続したことを特徴とするイン
バータの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224420A JPS60118023A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | インバ−タの過電圧保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224420A JPS60118023A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | インバ−タの過電圧保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118023A JPS60118023A (ja) | 1985-06-25 |
| JPH028533B2 true JPH028533B2 (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16813496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58224420A Granted JPS60118023A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | インバ−タの過電圧保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020150572A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社明電舎 | クランプ回路 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02111225A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 雷等の防護回路 |
| JPH02111226A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-24 | Hakusan Seisakusho:Kk | 雷等の防護回路 |
| JP2008079444A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発電装置及びそれを備えるコージェネレーションシステム |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58224420A patent/JPS60118023A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020150572A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社明電舎 | クランプ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60118023A (ja) | 1985-06-25 |
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