技術分野
この発明は、FET(Field Effect Transistor;電界効果トランジスタ)等の半導体スイッチング素子を含む回路の異常を検出する異常検出装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】 リミッタ回路の開放故障を過電流の発生と誤認することなく半導体スイッチング素子の過電流を検出し、誤点弧等、過電流以外の異常も検出する。 【解決手段】 リミッタ回路20は、FET2の両端間電圧を所定範囲内に制限して出力する。電圧比較判定部31、32は、リミッタ回路20の出力電圧Vcを閾値電圧Vth1、Vth2と比較し、比較結果信号COMP1、COMP2を出力する。スイッチング制御部40Aは、FET2をオンにする制御の開始から所定時間が経過したときにリミッタ回路20の出力電圧Vcが閾値電圧Vth2よりも低く、かつ、FET2をオンにする制御が行われている間のリミッタ回路20の出力電圧Vcが閾値電圧Vth1よりも高い場合にFET2における過電流の発生を検出する。また、スイッチング制御部40Aは、比較結果信号COMP1、COMP2に基づき、誤点弧等の他の異常も検出する。 【選択図】図1
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ところで、上述した図5の異常検出装置は、例えばダイオード24の開放故障等によって、ダイオード24を経由する電流経路が遮断された場合に、リミッタ回路20の出力信号Vcが閾値電圧Vthよりも高い電圧に固定された状態になるので、FET2に過電流が流れなくても、スイッチング制御部40が過電流発生の誤検出を行う問題がある。
また、図5に示す異常検出装置において負荷1が誘導負荷である場合に、FET2をオフさせるゲート信号が与えられているにも拘わらずFET2がオンとなる動作異常(誤点呼)が起きる可能性がある。
ここで、負荷1が例えば3相誘導電動機の1相の巻線であり、FET2がインバータ主回路の1つの上アームのFETであり、このFET2に誤点弧が生じたとする。この場合において、FET2が属する上アームと同一相の下アームのFETがオン状態であれば、下アームのFETについての過電流検出により上アームのFET2の誤点弧を検出することが可能である。
しかし、FET2が属する上アームと別の相の下アームのFETがオン状態である場合には、上下各アームのFETに過電流が生じることはないため、上アームのFET2の誤点弧を検出することができない。このように図5に示す異常検出装置は、FET2における過電流の発生以外の異常が発生した場合にその検出を行うことができない問題がある。
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、リミッタ回路の開放故障を過電流の発生と誤認することなく半導体スイッチング素子における過電流の発生を検出することができる異常検出装置を提供することにある。また、この発明の第2の目的は、半導体スイッチング素子の誤点弧等、過電流の発生以外の異常を検出することができる異常検出装置を提供することにある。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
この発明は、半導体スイッチング素子の両端間の電圧を所定範囲内に制限して出力するリミッタ回路と、第1の閾値電圧および前記第1の閾値電圧よりも高い第2の閾値電圧と前記リミッタ回路の出力電圧との比較結果に基づいて異常検出を行う手段であって、前記半導体スイッチング素子をオンにする制御が開始されてから所定時間が経過したときに前記リミッタ回路の出力電圧が前記第2の閾値電圧よりも低く、かつ、前記半導体スイ・・・ 続きを
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【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、リミッタ回路の開放故障を過電流の発生と誤認することなく半導体スイッチング素子における過電流の発生を検出することができる。また、この発明によれば、半導体スイッチング素子の誤点弧等、過電流の発生以外の異常を検出することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 この発明の一実施形態である異常検出装置の構成を示す回路図である。
【図2】 同実施形態の動作例を示す波形図である。
【図3】 同実施形態の制御フローを示すフローチャートである。
【図4】 特許文献1に開示された過電流検出のための回路の構成を示す回路図である。
【図5】 従来の異常検出装置の構成を示す回路図である。
【図6】 同異常検出装置の動作例を示す波形図である。
【図7】 同異常検出装置の制御フローを示すフローチャートである。
10……負荷駆動部、1……負荷、2……FET、20……リミッタ回路、21〜23……抵抗、24……ダイオード、31,32……電圧比較判定部、40A……スイッチング制御部。
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