JPH08214538A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JPH08214538A
JPH08214538A JP1404995A JP1404995A JPH08214538A JP H08214538 A JPH08214538 A JP H08214538A JP 1404995 A JP1404995 A JP 1404995A JP 1404995 A JP1404995 A JP 1404995A JP H08214538 A JPH08214538 A JP H08214538A
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JP
Japan
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power
parallel
gate control
current
control signal
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Application number
JP1404995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Hirata
昭生 平田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1404995A priority Critical patent/JPH08214538A/en
Publication of JPH08214538A publication Critical patent/JPH08214538A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a power converter which has high reliability and facilitates the recovery of a fault. CONSTITUTION: A plurality of power devices Q1 to Q3 in which the voltage drop voltage is varied according to the increasing or decreasing operation of the level of a gate control signal from a gate controller 10 are connected in parallel. The predetermined device of the devices Q1 to Q3 is separated from the other devices except the predetermined device, the operating timing of the signal given from the controller is differentiated at each separated device, and a current detector for detecting the current flowing to the device is provided. The part of the devices connected in parallel is turned OFF by the operation of the level of the signal when the current detected by the detector becomes an overcurrent exceeding the predetermined level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はゲート制御信号のレベル
の増減操作により、その電圧降下電圧VcEが変化する自
己消弧形のパワーデバイスを複数個並列接続して構成さ
れる電力変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus constructed by connecting in parallel a plurality of self-extinguishing power devices whose voltage drop voltage VcE changes according to the operation of increasing or decreasing the level of a gate control signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近インバータやPWM(パルス幅変調
制御方式)コンバータなどの電力変換装置に使用される
パワーデバイスとして、従来のサイリスタやGTO(ゲ
ートターンオフサイリスタ)などから、IGBT(絶縁
ゲートバイポーラトランジスタ)やパワーMOSFET
(静電誘導形トランジスタ)等の高速スイッチング動作
の自己消弧形のデバイスに代えて使用することが多く、
特に中小容量の電力変換装置の分野で広く使用されるよ
うになってきている。
2. Description of the Related Art Recently, as a power device used in a power conversion device such as an inverter or a PWM (pulse width modulation control system) converter, a conventional thyristor or GTO (gate turn-off thyristor) is changed to an IGBT (insulated gate bipolar transistor). And power MOSFET
It is often used in place of a self-extinguishing device with high-speed switching operation such as (static induction transistor).
In particular, it has been widely used in the field of small and medium-capacity power conversion devices.

【0003】ここで、従来の電力変換装置の一例として
パワーデバイスにIGBTを使用したものを、図7およ
び図8を参照して説明する。図7は電力変換装置内の1
アーム分の主回路を示すもので、IGBTQ1 〜Q5
それぞれ並列接続されており、IGBTQ1 〜Q5 のゲ
ート制御端子G1 〜G5 はそれぞれ共通のゲート制御回
路(GATE)11に接続され、ゲート制御端子G1
5 にそれぞれゲート制御回路11からのゲート制御信
号eG が与えられるようになっている。主回路端子C,
Eには図示しない電源に接続され、主回路端子C,E間
に主回路電流icが流れるように構成されている。
Here, as an example of a conventional power converter, a power device using an IGBT will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 shows one in the power converter
Shows the main circuit of the arm component, IGBTQ 1 ~Q 5 are connected in parallel, respectively, connected to the gate control terminal G 1 each ~G 5 is common gate control circuit (GATE) 11 of IGBTQ 1 ~Q 5 The gate control terminal G 1 ~
The gate control signal e G from the gate control circuit 11 is applied to each G 5 . Main circuit terminal C,
A power supply (not shown) is connected to E, and a main circuit current ic flows between the main circuit terminals C and E.

【0004】一般に、電力変換装置は図7に示す並列回
路を4個使用して単相、6個使用して3相回路を構成す
ることは公知である。並列接続されたIGBTQ1 〜Q
5 はゲート制御回路11の出力するゲート制御信号eG
によってIGBTQ1 〜Q5を同一タイミングでオン、
オフ制御する。ゲート制御信号eG の制御によってIG
BTQ1 〜Q5 が一斉にオンされると、主回路電流ic
は主回路端子CからEの方向に流れ、IGBTQ1 〜Q
5 がターンオフされると主回路電流icは零となり、こ
れによって電力変換装置の出力電流が制御される。
In general, it is known that a power conversion device uses four parallel circuits shown in FIG. 7 to form a single phase, and uses six parallel circuits to form a three-phase circuit. IGBTs Q 1 to Q connected in parallel
5 is a gate control signal e G output from the gate control circuit 11.
Turn on the IGBTs Q 1 to Q 5 at the same timing,
Turn off. IG is controlled by controlling the gate control signal e G
When the BTQ 1 to Q 5 are turned on all at once, the main circuit current ic
Flows in the direction from the main circuit terminal C to E, and IGBTs Q 1 to Q
When 5 is turned off, the main circuit current ic becomes zero, which controls the output current of the power converter.

【0005】図8は図7の如く並列接続されたIGBT
1 〜Q5 の従来の過電圧保護方法を説明するためのも
のである。今、図7のゲート制御端子G1 〜G5 にゲー
ト制御回路11から図8(2)に示すゲート制御信号e
G が供給されてIGBTQ1〜Q5 が一斉にオンされて
から時刻t1 まで、図7の主回路端子C,E間に、図8
(1)に示すような主回路電流icが流れている場合を
考える。時刻t1 の時点で何らかの原因により主回路電
流icが増加すると、この主回路電流icを検出して時
刻t2 でゲート制御回路11の作用によりゲート制御信
号eG のレベルを減少させると、IGBTQ1 〜Q5
両端子間の電圧降下電圧VcEが増加する。
FIG. 8 shows IGBTs connected in parallel as shown in FIG.
This is for explaining a conventional overvoltage protection method for Q 1 to Q 5 . Now, from the gate control circuit 11 to the gate control signals G 1 to G 5 in FIG. 7, the gate control signal e shown in FIG.
From the time when the G is supplied and the IGBTs Q 1 to Q 5 are turned on all at once until the time t 1 , between the main circuit terminals C and E of FIG.
Consider a case where a main circuit current ic as shown in (1) is flowing. When the main circuit current ic increases for some reason at time t 1, the main circuit current ic is detected and the level of the gate control signal e G is decreased by the action of the gate control circuit 11 at time t 2 , so that the IGBTQ The voltage drop voltage VcE between both terminals of 1 to Q 5 increases.

【0006】この電圧降下電圧VcEは、IGBTQ1
5 のゲート制御端子G1 〜G5 に対しては充分な大き
さのゲート制御信号eG が与えられている時、その両端
の電圧降下電圧VcEは飽和して小さいが、ゲート制御信
号eG が所定値より小さくなると電圧降下電圧VcEが増
加することが知られている。
This voltage drop voltage VcE is from IGBTQ 1 to
When a sufficiently large gate control signal e G is applied to the gate control terminals G 1 to G 5 of Q 5 , the voltage drop voltage VcE across it is saturated and small, but the gate control signal e It is known that when G becomes smaller than a predetermined value, the voltage drop voltage VcE increases.

【0007】このようなことから、ゲート制御信号eG
の減少によって電圧降下電圧VcEが増加する特性を利用
して時刻t2 からゲート制御信号eG を減少させると、
時刻t3 で主回路電流icの増加がなくなり、時刻t4
でゲート制御信号eG を零にすることにより主回路電流
icも零とすることができる。
From the above, the gate control signal e G
When the gate control signal e G is decreased from the time t 2 using the characteristic that the voltage drop voltage VcE increases due to the decrease of
At time t 3 , the increase of the main circuit current ic disappears, and time t 4
By setting the gate control signal e G to zero, the main circuit current ic can also be zero.

【0008】このようにゲート制御信号eG の増減でそ
の両端の電圧降下電圧VcEを可変できるIGBTやパワ
ーMOSFETはスイッチング速度も非常に速いから、
前記の説明の如く、主回路電流icが過電流レベルにな
っても、ゲート制御信号eGの増減操作で主回路電流i
cを零にして保護できるため、電力変換装置の保護信頼
性を従来の電力変換装置に比較して大幅に向上させてい
ることは公知である。
As described above, the switching speed of the IGBT and the power MOSFET whose voltage drop voltage VcE across the gate control signal e G can be varied by the increase and decrease of the gate control signal e G is very high.
As described above, even if the main circuit current ic becomes the overcurrent level, the main circuit current i can be changed by increasing or decreasing the gate control signal e G.
It is known that the protection reliability of the power conversion device is significantly improved as compared with the conventional power conversion device because the protection can be performed by setting c to zero.

【0009】しかし、IGBTやパワーMOSFETな
どのパワーデバイスはその個々の定格電圧と定格電流が
小さく、比較的大きな定格容量のIGBTでも1200V−
600A程度のデバイス定格容量である。この定格容量で
はIGBTを11個の並列回路で使用する3相インバー
タ回路での出力容量は100 KVA程度にしかならず、50
0 KVA出力で6個の並列回路の接続、1000KVA出力
で12個の並列回路の接続が必要である。
However, power devices such as IGBTs and power MOSFETs have small individual rated voltage and rated current, and even an IGBT having a relatively large rated capacity is 1200V-
The device rated capacity is about 600A. With this rated capacity, the output capacity of the three-phase inverter circuit using the IGBT in 11 parallel circuits is only about 100 KVA,
It is necessary to connect 6 parallel circuits with 0 KVA output and 12 parallel circuits with 1000 KVA output.

【0010】このようにゲート制御信号eG の増減によ
ってその電圧降下電圧VcEを操作できるIGBTやパワ
ーMOSFETなどのパワーデバイスは、パワーデバイ
スの定格容量が小さいために、中容量クラスの電力変換
装置に使用する場合には、多数のパワーデバイスを図7
の如く並列接続して電力変換装置を構成する必要があっ
た。
As described above, power devices such as IGBTs and power MOSFETs whose voltage drop voltage VcE can be manipulated by increasing / decreasing the gate control signal e G are used in medium-capacity class power converters because the rated capacity of the power device is small. If used, a large number of power devices can be used.
As described above, it is necessary to connect them in parallel to form a power conversion device.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置で
は、前記の説明の如く多数のパワーデバイスを並列接続
して構成する必要があった。このため並列接続されたパ
ワーデバイス間ではパワーデバイスの特性の差や各回路
のインダクタンス差などにより電流がアンバランスにな
る傾向があり、この電流アンバランスを考慮して並列接
続するパワーデバイスの数を定格過負荷電流も所定の許
容値となるように設計している。
In the conventional power converter, it is necessary to connect a large number of power devices in parallel as described above. Therefore, the current tends to be unbalanced between the power devices connected in parallel due to the difference in the characteristics of the power devices and the inductance difference in each circuit. It is designed so that the rated overload current also has a predetermined allowable value.

【0012】しかし、パワーデバイスの並列接続個数が
増加すると、電流アンバランスの要因などから、多数並
列接続されたパワーデバイスを全て図8のように主回路
電流icが過電流となってパワーデバイスの並列回路に
過電流が流れた時に共通のゲート制御信号eG のレベル
の低減操作で保護することが困難になっていた。
However, when the number of power devices connected in parallel increases, the main circuit current ic of all the power devices connected in parallel becomes an overcurrent as shown in FIG. When an overcurrent flows in the parallel circuit, it is difficult to protect it by reducing the level of the common gate control signal e G.

【0013】このように多数並列接続されたパワーデバ
イスの並列回路で過電流が流れた時に充分な保護ができ
ずに、いくつかのパワーデバイスがその過電流に起因し
て破壊することがあり、この場合破壊したパワーデバイ
スに並列に接続されていた残りのパワーデバイスも特性
劣化しかかっているか、健全かの判別がつかず並列接続
されたパワーデバイス全数を交換する必要があった。
When an overcurrent flows in a parallel circuit of a large number of power devices connected in parallel as described above, some power devices may be damaged due to the overcurrent because of insufficient protection. In this case, the remaining power devices that were connected in parallel to the destroyed power device were not able to determine whether the characteristics were about to deteriorate or were healthy, and it was necessary to replace all the power devices connected in parallel.

【0014】即ち、従来の電力変換装置では、過電流に
関連してパワーデバイスが破壊されると、並列接続中の
パワーデバイスを全数交換する必要があり、この交換の
ため多大な故障復旧時間および費用を要する問題があっ
た。
That is, in the conventional power converter, when the power devices are destroyed due to the overcurrent, it is necessary to replace all the power devices in parallel connection, and this replacement requires a large failure recovery time and There was a costly problem.

【0015】そこで本発明の目的は、従来の課題を解決
するためなされたもので、過電流に起因してパワーデバ
イス群の一部に破壊が生じても、並列接続されたパワー
デバイスを全数交換する必要のない、保護性を向上させ
た電力変換装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the conventional problems. Even if a part of the power device group is destroyed due to overcurrent, all the power devices connected in parallel are replaced. It is an object of the present invention to provide a power conversion device with improved protection that does not need to be performed.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成のため
に、請求項1に対応する発明は、ゲート制御装置からの
ゲート制御信号のレベルの増減操作により、その電圧降
下電圧が変化するパワーデバイスを複数個並列接続して
構成される電力変換装置において、前記パワーデバイス
のうちの所定のパワーデバイスと、この所定のパワーデ
バイス以外の他のパワーデバイスに分離し、この分離し
たパワーデバイス毎に前記ゲート制御装置から与えられ
るゲート制御信号の動作タイミングを異ならせる手段を
備えたことを特徴とする電力変換装置である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a power device whose voltage drop voltage is changed by increasing or decreasing the level of a gate control signal from a gate control device. In a power conversion device configured by connecting a plurality of the above in parallel with each other, a predetermined power device among the power devices and a power device other than the predetermined power device are separated, and It is a power conversion device comprising means for varying the operation timing of a gate control signal given from a gate control device.

【0017】前記目的を達成のために、請求項2に対応
する発明は、請求項1記載の電力変換装置において、前
記パワーデバイスに流れる電流を検出する電流検出器を
設け、この電流検出器で検出された電流が、所定値を越
える過電流となつた時に前記複数個並列接続したパワー
デバイスの一部を、前記ゲート制御信号のレベルの操作
によりターンオフさせるように制御することを特徴とす
る電力変換装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the power converter according to claim 1, wherein a current detector for detecting a current flowing through the power device is provided, and this current detector is used. When the detected current is an overcurrent exceeding a predetermined value, a part of the plurality of power devices connected in parallel is controlled to be turned off by operating the level of the gate control signal. It is a conversion device.

【0018】前記目的を達成のために、請求項3に対応
する発明は、請求項2記載の電力変換装置において、前
記ゲート制御信号の操作によりターンオフさせなかった
残りのパワーデバイスに流れる過電流が所定値を越えた
時、保護する目的で速断ヒューズを前記過電流の流れる
ループに設けたことを特徴とする電力変換装置である。
To achieve the above object, the invention according to claim 3 provides the power converter according to claim 2, wherein an overcurrent flowing through the remaining power device which is not turned off by the operation of the gate control signal is generated. The power converter is characterized in that a fast-acting fuse is provided in the loop through which the overcurrent flows for the purpose of protection when a predetermined value is exceeded.

【0019】前記目的を達成のために、請求項4に対応
する発明は、請求項1記載の電力変換装置において、並
列接続された複数のパワーデバイスのそれぞれの電圧降
下電圧または各パワーデバイスに流れる電流を検出する
検出器を設け、この検出電圧または検出電流が所定値を
越えたパワーデバイスのみをターンオフさせるようにゲ
ート制御信号が操作されることを特徴とする電力変換装
置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is the power conversion device according to claim 1, wherein the voltage drop voltage of each of a plurality of power devices connected in parallel flows to each power device. The power converter is characterized in that a detector for detecting a current is provided, and a gate control signal is operated so as to turn off only a power device whose detected voltage or detected current exceeds a predetermined value.

【0020】前記目的を達成のために、請求項5に対応
する発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の電力
変換装置において、電力変換装置内に設けられた前記パ
ワーデバイス並列回路の複数回路の中で、所定のパワー
デバイスの並列回路のみをゲート制御信号の操作で並列
接続されたパワーデバイスの一部のみを分割してターン
オフさせることができるようにしたことを特徴とする電
力変換装置である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention corresponding to claim 5 is the power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power device parallel provided in the power conversion device is provided. Among the plurality of circuits, only a parallel circuit of a predetermined power device can be turned off by dividing only a part of the power devices connected in parallel by operating a gate control signal. It is a power converter.

【0021】前記目的を達成のために、請求項6に対応
する発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の電力
変換装置において、直流回路に設けられた直流フィルタ
コンデンサの放電電流、あるいは前記並列回路に流れる
事故電流を検出する回路を設け、前記並列接続されたパ
ワーデバイスの全部をターンオフさせるか、一部のみを
ターンオフさせるかの判別回路を設けたことを特徴とす
る電力変換装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is the power converter according to any one of claims 1 to 5, wherein the discharge current of a DC filter capacitor provided in a DC circuit is provided. Or a circuit for detecting a fault current flowing in the parallel circuit, and a circuit for determining whether to turn off all or only a part of the power devices connected in parallel is provided. It is a device.

【0022】前記目的を達成のために、請求項7に対応
する発明は、請求項1〜6のいずれか一つに記載の電力
変換装置において、前記並列接続されるパワーデバイス
が、定常導通状態ではサイリスタ特性、ターンオフ動作
時には自己消弧形の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
特性の特性モード切換が行なわれる静電誘導形複合デバ
イスであることを特徴とする電力変換装置である。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 7 is the power conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the power devices connected in parallel are in a steady conduction state. Then, the power conversion device is characterized in that it is a static induction type composite device in which characteristic modes are switched between thyristor characteristics and self-extinguishing insulated gate bipolar transistor characteristics during turn-off operation.

【0023】[0023]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、並列接続さ
れたパワーデバイスを全て、同一タイミングで制御しな
い結果、この並列接続回路に対する過電流の影響を各パ
ワーデバイスで違わせることができる。
According to the invention corresponding to claim 1, as a result of not controlling all the power devices connected in parallel at the same timing, the influence of overcurrent on the parallel connection circuit can be made different for each power device.

【0024】請求項2に対応する発明によれば、並列接
続されたパワーデバイスに過電流が流れる時、一部のパ
ワーデバイスのみターンオフさせることにより過電流を
特定のパワーデバイス側へ集中させ、先にターンオフさ
せるパワーデバイスに過電圧の影響を与えないようにす
ることにより、過電圧に対する信頼性を向上させること
ができる。
According to the invention corresponding to claim 2, when an overcurrent flows through the power devices connected in parallel, only a part of the power devices is turned off to concentrate the overcurrent on a specific power device side, and The reliability against overvoltage can be improved by preventing the influence of overvoltage on the power device to be turned off.

【0025】請求項3に対応する発明によれば、並列接
続されたパワーデバイスの一部のパワーデバイスに過電
流を集中させても、速断ヒューズで保護のバックアップ
を行なうことができることから、保護の信頼性を一層向
上させることができる。
According to the invention according to claim 3, even if the overcurrent is concentrated on a part of the power devices connected in parallel, the protection can be backed up by the fast-acting fuse. The reliability can be further improved.

【0026】請求項4に対応する発明によれば、電圧降
下電圧が所定値となったパワーデバイスから順次ターン
オフさせるなど、パワーデバイス自身で過電流を検出し
て順次ターンオフさせることにより、過電流による影響
を並列接続した全部のパワーデバイスに与えることを防
止できる。
According to the fourth aspect of the invention, the power device itself detects an overcurrent and sequentially turns off, such as sequentially turning off the power devices whose voltage drop voltage reaches a predetermined value. It is possible to prevent the influence on all power devices connected in parallel.

【0027】請求項5に対応する発明によれば、電力変
換装置を構成する全ての並列接続回路でなく、一部の並
列接続回路で同様にターンオフタイミングをずらして
も、過電流による保護信頼性を同様に向上させることが
できる。
According to the invention corresponding to claim 5, even if the turn-off timing is similarly shifted not in all the parallel connection circuits constituting the power conversion device but in the parallel connection circuits, the protection reliability due to the overcurrent is also increased. Can be improved as well.

【0028】請求項6に対応する発明によれば、事故電
流が所定値を越えていることを検出した時のみ、並列接
続されたパワーデバイスの一部のみをターンオフ操作す
るから、過電流により劣化するパワーデバイスを最少と
することができる。
According to the invention of claim 6, only a part of the power devices connected in parallel is turned off only when it is detected that the fault current exceeds a predetermined value. The number of power devices to be used can be minimized.

【0029】請求項7に対応する発明によれば、静電誘
導形複合デバイスを絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
モードに切換えたものから優先的にターンオフさせるた
めに、過電流により劣化するパワーデバイスが発生して
も、その数を最少とすることができる。
According to the invention corresponding to claim 7, since the electrostatic induction type composite device is preferentially turned off from the one which is switched to the insulated gate bipolar transistor mode, a power device which is deteriorated by an overcurrent occurs. However, the number can be minimized.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 <第1実施例>図1は電力変換装置の主回路の一部を示
すもので、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ)Q1 〜Q3 が計3個並列接続され、各コレクタの接
続点に主回路端子Cが接続され、また各エミッタの接続
点に主回路端子Eが接続されている。また、IGBTQ
2 とQ3 のコレクタの接続点に速断ヒューズ12が接続
されている。さらに、主回路端子CとIGBTのコレク
タの接続点間に電流検出器8が設けられ、この電流検出
器8の検出電流を入力し、この検出電流が所定値を越え
た過電流であるときのみ信号をゲート制御装置10に出
力する電流判別回路9が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG 1 shows a part of a main circuit of the power converter, IGBT (insulated gate bipolar transistor) Q 1 to Q 3 is a total of three parallel-connected main to the connection point of the collectors The circuit terminal C is connected, and the main circuit terminal E is connected to the connection point of each emitter. Also, the IGBTQ
A fast-acting fuse 12 is connected to the connection point of the collectors of 2 and Q 3 . Furthermore, a current detector 8 is provided between the connection point of the main circuit terminal C and the collector of the IGBT, and the detection current of this current detector 8 is input, and only when this detection current is an overcurrent exceeding a predetermined value. A current determination circuit 9 that outputs a signal to the gate control device 10 is provided.

【0031】ゲート制御装置10は、電流判別回路9か
らの出力がないとき、従来のゲート制御回路11と同様
に、ゲート制御端子G1 ,G2 、G3 に共通のゲート制
御信号を供給したり、また電流判別回路9からの出力が
あるときはゲート制御端子G1 ,G2 、G3 のうちの一
部例えばゲート制御端子G3 のみを分離してゲート制御
端子G3 に、ゲート制御端子G1 ,G2 に与えるゲート
制御信号eG 1 ,eG 2 の停止タイミングとは異なるゲ
ート制御信号eG 3 を与える機能を有する。
The gate control device 10 supplies a common gate control signal to the gate control terminals G 1 , G 2 and G 3 in the same manner as the conventional gate control circuit 11 when there is no output from the current discrimination circuit 9. Alternatively, when there is an output from the current discrimination circuit 9, only a part of the gate control terminals G 1 , G 2 and G 3 , for example, the gate control terminal G 3 is separated and the gate control terminal G 3 is controlled. It has a function of giving a gate control signal e G 3 different from the stop timing of the gate control signals e G 1 and e G 2 given to the terminals G 1 and G 2 .

【0032】なお、IGBTQ1 〜Q3 の接続個数は3
個に限らず、何個でもよい。次に以上のように構成され
た第1実施例の動作を図2を参照して説明するが、主回
路電流ic[図2(1)]は図1の主回路端子C,Eに
流れる電流を示し、また分流電流ic1 、ic2 、ic
3 は各IGBTQ1 〜Q3 に流れる電流を示し、さらに
IGBTQ1 〜Q3 のゲート制御信号eG 1 〜eG 3
[図2(2),(3),(4)]は図1のゲート制御端
子G1 ,G2 、G3 に与えられる信号である。
The number of connected IGBTs Q 1 to Q 3 is 3
Not limited to individual pieces, any number may be used. Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. 2. The main circuit current ic [FIG. 2 (1)] is the current flowing through the main circuit terminals C and E of FIG. And shunt currents ic 1 , ic 2 , ic
3 shows a current flowing through each IGBTQ 1 ~Q 3, further IGBTQ 1 gate control signal ~Q 3 e G 1 ~e G 3
2 (2), (3) and (4) are signals given to the gate control terminals G 1 , G 2 and G 3 of FIG.

【0033】図1は通常の一般的な負荷状況(主回路電
流icが定格値の時)では、前述した従来の技術と同様
にIGBTQ1 〜Q3 は同一タイミングのゲート制御信
号eG 1 〜eG 3 で制御され、IGBTQ1 〜Q3 は同
一タイミングでオン・オフ制御される。
FIG. 1 shows that under normal general load conditions (when the main circuit current ic is at the rated value), the IGBTs Q 1 to Q 3 have the same timing as the gate control signals e G 1 to Q 3 as in the prior art described above. Controlled by e G 3 , the IGBTs Q 1 to Q 3 are on / off controlled at the same timing.

【0034】ところが、図1の主回路電流icが定格値
より高くなったときには、電流判別回路9からゲート制
御装置10に出力信号が出されるので、ゲート制御装置
10は以下のように動作する。すなわち、主回路端子
C,Eに流れる主回路電流icが、図2(1)に示すよ
うに、時刻t1 で過電流となり始め、時刻t2 で主回路
電流icが所定値になると、図2(2),(3)に示す
ゲート制御信号eG 1 とeG 2 のレベルを減少させる。
これによりIGBTQ1 とQ2 の電流ic1 とic2
時刻t3 より減少を始め、ゲート制御信号eG 1 eとe
G 2 が零に制御される時刻t4 で電流ic1 とic2
零になり、IGBTQ1 とQ2 は時刻t4でターンオフ
し、図2(5)のVCE1 に示すように順方向の耐電圧を
回復する。
However, when the main circuit current ic in FIG. 1 becomes higher than the rated value, an output signal is output from the current discriminating circuit 9 to the gate control device 10, so that the gate control device 10 operates as follows. That is, when the main circuit current ic flowing through the main circuit terminals C and E begins to become an overcurrent at time t 1 and the main circuit current ic reaches a predetermined value at time t 2 as shown in FIG. 2 Decrease the levels of the gate control signals e G 1 and e G 2 shown in (2) and (3).
As a result, the currents ic 1 and ic 2 of the IGBTs Q 1 and Q 2 start decreasing at time t 3 , and the gate control signals e G 1 e and e
At time t 4 when G 2 is controlled to zero, the currents ic 1 and ic 2 become zero, the IGBTs Q 1 and Q 2 are turned off at time t 4 , and as shown by VCE 1 in FIG. Recover the withstand voltage of.

【0035】時刻t4 でIGBTQ3 は図2(4)のゲ
ート制御信号eG 3 がオン状態と同一のままであるた
め、図2のVCE1 の如くIGBTQ1 とQ2 には実際の
電圧は印加されないが、主回路電流icは時刻t3 より
IGBTQ3 側に移りはじめ、時刻t4 で分流電流ic
とic3 が等しくなり、時刻t4 以降全ての分流電流が
IGBTQ3 に集中する。IGBTQ3 に集中した主回
路電流icが所定値内に抑制されると速断ヒューズ12
は溶断しないが、過大な過電流であると速断ヒューズ1
2が溶断して過電流は遮断される。
[0035] Since IGBTQ 3 at time t 4 the gate control signal e G 3 in FIG. 2 (4) remains the same as on-state, the actual voltage is IGBTQ 1, Q 2 as VCE 1 in FIG. 2 Is not applied, the main circuit current ic starts to move to the IGBTQ 3 side from time t 3 , and at time t 4 , the shunt current ic
And ic 3 become equal, and all the shunt currents concentrate on the IGBT Q 3 after time t 4 . If the main circuit current ic concentrated in the IGBT Q 3 is suppressed within a predetermined value, the fast-acting fuse 12
Is not blown, but if the overcurrent is excessive, the fast-acting fuse 1
2 melts and the overcurrent is cut off.

【0036】この時、主回路電流icが過大となって、
IGBTQ3 が過電流で破壊しても、IGBTQ1 とQ
2 は速いタイミングで確実にターンオフさせているか
ら、過電流による破壊の影響はIGBTQ3 のみに限定
することができる。従って、並列接続したIGBT全数
の交換の必要がなく、故障復旧を短時間とすることがで
きる。
At this time, the main circuit current ic becomes excessive and
Even if IGBTQ 3 is destroyed by overcurrent, IGBTQ 1 and Q
Since 2 is surely turned off at a fast timing, the influence of destruction due to overcurrent can be limited to the IGBT Q 3 . Therefore, it is not necessary to replace all the IGBTs connected in parallel, and failure recovery can be performed in a short time.

【0037】<第2実施例>図3は電力変換装置の1相
分を図示しており、これは速断ヒューズ12、ゲート制
御装置13、直流フィルタコンデンサ14、電流検出器
15,16、電流判別器(PRO)17、IGBTQ1
〜Q3 、IGBTQ11〜Q13、直流端子P,N、出力端
子Rを備えている。
<Second Embodiment> FIG. 3 shows one phase of the power converter, which includes a fast-acting fuse 12, a gate controller 13, a DC filter capacitor 14, current detectors 15 and 16, and current discrimination. Vessel (PRO) 17, IGBTQ 1
~Q 3, IGBTQ 11 ~Q 13, DC terminals P, and includes N, an output terminal R.

【0038】電流検出器15は、直流フィルタコンデン
サ14の放電電流を検出し、電流検出器16はIGBT
1 〜Q3 、IGBTQ11〜Q13に流れる電流を検出す
る。電流判別器(PRO)17は、電流検出器15また
は16により検出される検出電流が所定値を越えるかど
うかを判別し、所定値を越えたときゲート制御装置13
に出力信号を出力する。ゲート制御装置13は電流判別
器17から出力信号を入力されないとき、IGBTQ1
〜Q3 およびIGBTQ11〜Q13のゲート制御端子全て
にゲートターンオフさせるための同一のゲート制御信号
を与え、また電流判別器17から出力信号を入力したと
きIGBTQ3 にのみに、これを除くIGBTQ1 ,Q
2 およびIGBTQ11〜Q13に与えるゲート制御信号の
タイミングとは異なるゲート制御信号を与えるものであ
る。
The current detector 15 detects the discharge current of the DC filter capacitor 14, and the current detector 16 is the IGBT.
Detecting a current flowing through Q 1 ~Q 3, IGBTQ 11 ~Q 13. The current discriminator (PRO) 17 discriminates whether or not the detected current detected by the current detector 15 or 16 exceeds a predetermined value, and when it exceeds the predetermined value, the gate controller 13
The output signal is output to. When the gate controller 13 receives no output signal from the current discriminator 17, the IGBT Q 1
To Q 3 and IGBTQ 11 to Q 13 are given the same gate control signal for turning off the gates, and when the output signal is input from the current discriminator 17, only the IGBTQ 3 and the other IGBTQ are excluded. 1 , Q
The timing of the gate control signal applied to the second and IGBTQ 11 ~Q 13 is intended to provide a different gate control signal.

【0039】このような構成のものにおいて、IGBT
1 〜Q3 とIGBTQ11〜Q13のゲート端子に供給さ
れるゲート制御信号を制御することにより、所定の電力
に変換され、これが出力端子Rより出力される。この時
IGBTQ1 〜Q3 の並列回路、又はIGBTQ11〜Q
13の並列回路に流れる電流が、所定以上の過電流となる
と電流検出器15又は16で検出して、電流判別器17
で判別した電流が所定値以上になった時のみゲート制御
装置13を介して、IGBTQ1 〜Q3 の並列回路を図
1及び図2の実施例と同様にゲート制御信号eG 1 とe
G 2 と、eG 3の停止タイミングをずらして制御する。
このようにすることにより、前述の実施例と同様に並列
回路中でパワーデバイスが劣化しても全数交換の必要性
がなくなるから、信頼性が高く故障復旧が容易に行え
る。
In such a structure, the IGBT
By controlling the gate control signals supplied to the gate terminals of Q 1 to Q 3 and the IGBTs Q 11 to Q 13 , the power is converted into a predetermined power, which is output from the output terminal R. At this time, the parallel circuit of the IGBTs Q 1 to Q 3 or the IGBTs Q 11 to Q 3
When the current flowing in the parallel circuit of 13 becomes an overcurrent more than a predetermined value, it is detected by the current detector 15 or 16 and the current discriminator 17
In discriminated current through only the gate control device 13 when it becomes more than a predetermined value, IGBTQ 1 gate control signal as in the embodiment of FIG 1 and FIG 2 a parallel circuit of to Q 3 e G 1 and e
The stop timings of G 2 and e G 3 are shifted and controlled.
By doing so, even if the power devices deteriorate in the parallel circuit as in the case of the above-described embodiment, there is no need to replace all the power devices, and therefore reliability is high and failure recovery can be easily performed.

【0040】図3の実施例において、直流フィルタコン
デンサ14−IGBTQ1 〜Q3 の並列回路−出力端子
Rのルートで負荷側を通す過電流の場合には前記するよ
うに電力変換装置内のIGBTQ1 ,Q2 、Q11〜Q13
の並列回路の一部(IGBTQ3 )だけをゲート制御信
号をずらして制御するようにしても電力変換装置を保護
することができる。
[0040] In the embodiment of FIG. 3, the parallel circuit of the DC filter capacitor 14-IGBTQ 1 ~Q 3 - IGBTQ in the power conversion device such that the that in the case of an overcurrent through the load side at the root of the output terminal R 1 , Q 2 , Q 11 to Q 13
The power conversion device can be protected even if only a part of the parallel circuit (IGBTQ 3 ) is controlled by shifting the gate control signal.

【0041】<第3実施例>図4に示すように、図示し
ない記憶回路を有するゲート制御装置18、ゲート抵抗
器19、電圧検出回路(V・D)20、電圧判別回路
(OFF)21、IGBTQ4 を備えている。
<Third Embodiment> As shown in FIG. 4, a gate control device 18 having a memory circuit (not shown), a gate resistor 19, a voltage detection circuit (V / D) 20, a voltage discrimination circuit (OFF) 21, It has a IGBTQ 4.

【0042】ゲート制御装置18は図3のゲート制御装
置13と同様にIGBTQ4 など並列接続したIGBT
にゲート制御信号を与えて各IGBTを制御する。IG
BTQ4 の電圧降下電圧VcEを電圧検出回路20で検出
し、この電圧降下電圧VcEが所定値以上になった時これ
を電圧判別回路21で判別し、IGBTQ4 をターンオ
フさせるようにゲート制御信号をゲート制御装置18、
ゲート抵抗器19を介して操作する。
The gate controller 18 is an IGBT connected in parallel such as an IGBT Q 4 like the gate controller 13 of FIG.
A gate control signal is applied to each to control each IGBT. IG
The voltage detection circuit 20 detects the voltage drop voltage VcE of the BTQ 4 , and when the voltage drop voltage VcE becomes a predetermined value or more, the voltage detection circuit 21 determines the voltage drop voltage VcE and outputs a gate control signal to turn off the IGBTQ 4. Gate control device 18,
It operates via the gate resistor 19.

【0043】図4に図示するように並列接続されたIG
BTに、それぞれ過電流を検出するための電圧検出回路
20を設けて、IGBTに過電流が流れることによって
電圧降下電圧VcEが上昇することを利用して、所定の電
圧降下電圧VcE以上となったIGBTからターンオフ動
作を開始させると、過大な過電流の場合には順次IGB
Tがターンオフしていくから特定のIGBTが最後にタ
ーンオフすることになり、並列接続されたIGBTの全
部に過電流による劣化を与えることはない。
IGs connected in parallel as shown in FIG.
Each of the BTs is provided with a voltage detection circuit 20 for detecting an overcurrent, and the voltage drop voltage VcE rises due to the overcurrent flowing through the IGBT. When the turn-off operation is started from the IGBT, the IGBTs are sequentially turned on in case of an excessive overcurrent.
Since T is turned off, the specific IGBT is turned off lastly, so that all the parallel-connected IGBTs are not deteriorated by the overcurrent.

【0044】この時ゲート制御装置18に有する記憶回
路に順次ターンオフ動作させたIGBTを記録させる
と、並列接続されたIGBTの中でどのIGBTが過電
流の影響を一番受けたかが判別でき、IGBTの交換故
障復旧も容易である。尚このような動作順序を記憶回路
に記録する方法は公知であり、ここでは説明を省く。
At this time, when the IGBTs which are sequentially turned off are recorded in the memory circuit included in the gate control device 18, it is possible to determine which of the IGBTs connected in parallel is most affected by the overcurrent, and the IGBTs Exchange failure recovery is also easy. Incidentally, a method of recording such an operation sequence in the memory circuit is publicly known, and therefore its explanation is omitted here.

【0045】<第4実施例>図5に示すように、MOS
複合デバイス(静電誘導形複合デバイス)Q6 と、MO
S複合デバイスQ6 のコレクタCとエミッタEの間の電
圧を検出する電圧検出回路20と、電圧検出回路20で
検出された電圧が所定値を越えるかどうかを判断し、所
定値を越えたときのみ信号を出力する電圧判別回路21
と、電圧判別回路21からの出力信号を入力し、図6
(1)に示すゲートオンオフ制御信号G(ON/OFF)および
図6(2)に示すターンオフモード制御信号G(MODE)を
出力するゲート制御装置22を備えている。
<Fourth Embodiment> As shown in FIG.
Composite device (static induction composite device) Q 6 and MO
When the voltage detected by the voltage detection circuit 20 that detects the voltage between the collector C and the emitter E of the S composite device Q 6 and the voltage detected by the voltage detection circuit 20 exceeds a predetermined value, Voltage discriminating circuit 21 for outputting a signal only
And the output signal from the voltage discrimination circuit 21 is input,
A gate control device 22 for outputting a gate on / off control signal G (ON / OFF) shown in (1) and a turn off mode control signal G (MODE) shown in FIG. 6 (2) is provided.

【0046】MOS複合デバイスQ6 の具体例は電子技
術、1993-8号p55〜p56に説明されるDGMOS(Doub
le Gate MOS Device: デュアルゲートで各々のパワーデ
バイスのオンおよびオフの時の特徴を発揮することを狙
ったパワーデバイスで、定常導通状態ではサイリスタ特
性となり、またターンオフ動作時には自己消弧形のIG
BT特性と切り換え可能なもの)などがある。
A specific example of the MOS composite device Q 6 is DGMOS (Doub) described in Electronic Technology, 1993-8 p55-p56.
le Gate MOS Device: A power device aiming to demonstrate the characteristics when each power device is turned on and off with a dual gate.It has a thyristor characteristic in the steady conduction state and a self-extinguishing IG in the turn-off operation.
BT characteristics and those that can be switched).

【0047】このMOS複合デバイスQ6 の動作特性を
図6により説明する。時刻t5 でターンオフモード制御
信号G(MODE)を図示の如く切換えるまでゲートオンオフ
制御信号G(ON/OFF)を与えていると、低い電圧降下電圧
VcEで導通している。この普通モードは一般のサイリス
タ特性による導通モードである。時刻t5 でターンオフ
モード制御信号G(MODE)を切換えると、MOS複合デバ
イスQ6 は電圧降下電圧VcEが上昇し自己消弧特性を有
するIGBT特性による導通モードに切換わる。
[0047] will be described with reference to FIG. 6 the operating characteristics of the MOS composite device Q 6. If the gate on / off control signal G (ON / OFF) is applied until the turn-off mode control signal G (MODE) is switched as shown in the figure at the time t 5 , conduction is performed at a low voltage drop voltage VcE. This normal mode is a conduction mode with a general thyristor characteristic. When the turn-off mode control signal G (MODE) is switched at time t 5 , the MOS composite device Q 6 is switched to the conduction mode with the IGBT characteristic having the self-extinguishing characteristic because the voltage drop voltage VcE rises.

【0048】IGBT特性による導通モードに切換った
後、時刻t6 でゲートオンオフ制御信号G( ON/OFF) を
切換えるとMOS複合デバイスQ6 は高速でターンオフ
する。時刻t5 から時刻t6 までの期間TM は数マイク
ロ秒程度である。
After switching to the conduction mode by the IGBT characteristic, when the gate on / off control signal G (ON / OFF) is switched at time t 6 , the MOS composite device Q 6 is turned off at high speed. The period TM from time t 5 to time t 6 is about several microseconds.

【0049】期間TM の間にMOS複合デバイスQ6
電圧降下電圧VcEが所定値に増加したことを電圧検出回
路20と電圧判別回路21で判定してゲート制御回路2
2を介してターンオフ制御信号G(ON/OFF)を切換える
と、MOS複合デバイスQ6 を多数並列接続していても
確実にIGBT特性でターンオフさせることができる。
The gate control circuit 2 determines by the voltage detection circuit 20 and the voltage determination circuit 21 that the voltage drop voltage VcE of the MOS composite device Q 6 has increased to a predetermined value during the period TM.
By switching the turn-off control signal G (ON / OFF) via 2, it is possible to surely turn off with the IGBT characteristic even if a large number of MOS composite devices Q 6 are connected in parallel.

【0050】MOS複合デバイスQ6 の並列回路の中
で、図1や図2で説明したような過電流が所定値以上と
なっても、IGBT特性に切換ったデバイスから優先的
にターンオフしていくから過電流は並列回路中の特定の
デバイス側に集中することになり、並列回路の全部のM
OS複合デバイスQ6 に過電流による影響を与えること
がない。
In the parallel circuit of the MOS composite device Q 6 , even if the overcurrent as described in FIGS. 1 and 2 exceeds a predetermined value, the device switched to the IGBT characteristic is turned off preferentially. Therefore, the overcurrent is concentrated on a specific device side in the parallel circuit, and the total M of the parallel circuit is increased.
The OS composite device Q 6 is not affected by the overcurrent.

【0051】<変形例>本発明では、以上述べた実施例
に限定されず種々変形して実施できる。すなわち、実施
例で説明した並列接続したパワーデバイスのそれぞれの
ゲート制御を全て分離して制御することに限定するもの
ではなく、いくつかのグループに分けて制御しても良
く、また流れる電流icが所定値までは同時に制御して
おき、所定値以上の過電流の時のみいくつかに分けてそ
れぞれ制御するようにしても良い。
<Modifications> The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways. That is, the gate control of each of the power devices connected in parallel described in the embodiment is not limited to be controlled separately, and may be controlled in several groups, and the flowing current ic It is also possible to control up to a predetermined value at the same time, and to control each separately in some cases only when the overcurrent exceeds a predetermined value.

【0052】図4においてIGBTQ4 の過電流を検出
する手段として、IGBTQ4 の電圧降下電圧VcEを電
圧検出器20で検出する方法について説明したが、過電
流を検出する方法として、パワーデバイス内部のインテ
リジェント化で検出する方法が他にも公知であり、これ
ら公知の方法で所定値以上の過電流を検出したパワーデ
バイスより順次ターンオフ動作させても良い。
In FIG. 4, the method of detecting the voltage drop voltage VcE of the IGBTQ 4 by the voltage detector 20 has been described as a means for detecting the overcurrent of the IGBTQ 4 . There are other known methods of intelligent detection, and the power devices that have detected an overcurrent of a predetermined value or more by these known methods may be sequentially turned off.

【0053】前述の実施例ではIGBTをパワーデバイ
スの例として説明したが、本発明はパワーデバイスとし
てIGBTに限らず、パワーMOSFET、SIT(静
電誘導形トランジスタ)、次世代デバイスとして開発中
のDGMOS、IEGTなどのMOS複合デバイスに適
用できる。その他本発明の要旨を変更しない範囲におい
て、種々の電力変換装置での変形応用ができることが明
らかである。
In the above-mentioned embodiments, the IGBT is described as an example of the power device, but the present invention is not limited to the IGBT as the power device, but is a power MOSFET, SIT (static induction transistor), or DGMOS being developed as a next-generation device. , IEGT and other MOS composite devices. In addition, it is apparent that various modifications can be applied to the power conversion device without changing the gist of the present invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、ゲート制御信号のレベ
ルの増減操作により、その電圧降下電圧が変化するパワ
ーデバイスを複数個並列接続して構成されるものにおい
て、過電流によって並列接続されたパワーデバイスの全
てを劣化させることがなく、並列回路中でパワーデバイ
スが劣化しても全数交換の必要性がなくなるから、信頼
性が高く故障復旧が容易な電力変換装置を提供できる。
According to the present invention, a plurality of power devices whose voltage drop voltage is changed in parallel by increasing or decreasing the level of a gate control signal are connected in parallel, and are connected in parallel by an overcurrent. It is possible to provide a power conversion device that is highly reliable and that is easy to recover from failure because it does not deteriorate all of the power devices and eliminates the need for 100% replacement even if the power devices deteriorate in the parallel circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電力変換装置の第1実施例を説明する
ための概略回路図。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram for explaining a first embodiment of a power conversion device of the present invention.

【図2】本発明の図1の実施例の動作を説明するための
各部波形図。
FIG. 2 is a waveform chart of each part for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1 of the present invention.

【図3】本発明の電力変換装置の第2実施例を説明する
ための概略回路図。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram for explaining a second embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図4】本発明の電力変換装置の第3実施例を説明する
ための概略回路図。
FIG. 4 is a schematic circuit diagram for explaining a third embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図5】本発明の電力変換装置の第4実施例を説明する
ための概略回路図。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram for explaining a fourth embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図6】本発明の実施例である図5の動作を示す各部波
形図。
FIG. 6 is a waveform chart of each part showing the operation of FIG. 5 which is an embodiment of the present invention.

【図7】従来の電力変換装置の回路構成図。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a conventional power converter.

【図8】従来の電力変換装置の動作を示す各部波形図。FIG. 8 is a waveform chart of each part showing the operation of the conventional power converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9…電流検出器、10…ゲート制御装置、12…速断ヒ
ューズ、13…ゲート制御装置、14…直流フィルタコ
ンデンサ、15…電流検出器、16…電流検出器、17
…電流判別器、18…ゲート制御装置、19…ゲート抵
抗器、20…電圧検出回路、21…電圧判別回路、22
…ゲート制御装置、Q1 〜Q5 、Q11〜Q13…IGB
T,Q6 …MOS複合デバイス、C,E…主回路端子,
P,N…直流端子,R…出力端子、G,G1 ,G2 、G
3 …IGBTのゲート制御端子,eG 、eG 1 ,eG
2 ,eG 3 …ゲート制御信号、G(ON/OFF)…ゲートオン
オフ制御信号、G(MODE)…ターンオフモード制御信号、
ic…主回路電流、ic1 、ic2 、ic3 …IGBT
電流、VCE、VCE1 …パワーデバイスの電圧降下電圧。
9 ... Current detector, 10 ... Gate control device, 12 ... Fast-acting fuse, 13 ... Gate control device, 14 ... DC filter capacitor, 15 ... Current detector, 16 ... Current detector, 17
... current discriminator, 18 ... gate control device, 19 ... gate resistor, 20 ... voltage detection circuit, 21 ... voltage discrimination circuit, 22
... gate control unit, Q 1 ~Q 5, Q 11 ~Q 13 ... IGB
T, Q 6 ... MOS composite device, C, E ... Main circuit terminal,
P, N ... DC terminal, R ... Output terminal, G, G 1 , G 2 , G
3 ... gate control terminal of the IGBT, eG, e G 1, e G
2 , e G 3 ... Gate control signal, G (ON / OFF) ... Gate on / off control signal, G (MODE) ... Turn-off mode control signal,
ic ... Main circuit current, ic 1 , ic 2 , ic 3 ... IGBT
Current, VCE, VCE 1 ... Voltage drop of power device.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲート制御装置からのゲート制御信号の
レベルの増減操作により、その電圧降下電圧が変化する
パワーデバイスを複数個並列接続して構成される電力変
換装置において、 前記パワーデバイスのうちの所定のパワーデバイスと、
この所定のパワーデバイス以外の他のパワーデバイスに
分離し、この分離したパワーデバイス毎に前記ゲート制
御装置から与えられるゲート制御信号の動作タイミング
を異ならせる手段を備えたことを特徴とする電力変換装
置。
1. A power converter comprising a plurality of power devices whose voltage drop voltage changes in parallel according to an increase / decrease operation of the level of a gate control signal from the gate control device, wherein A predetermined power device,
A power conversion device comprising means for separating the power device other than the predetermined power device, and varying the operation timing of the gate control signal given from the gate control device for each of the separated power devices. .
【請求項2】 請求項1記載の電力変換装置において、
前記パワーデバイスに流れる電流を検出する電流検出器
を設け、この電流検出器で検出された電流が、所定値を
越える過電流となつた時に前記複数個並列接続したパワ
ーデバイスの一部を、前記ゲート制御信号のレベルの操
作によりターンオフさせるように制御することを特徴と
する電力変換装置。
2. The power conversion device according to claim 1,
A current detector for detecting a current flowing through the power device is provided, and when a current detected by the current detector becomes an overcurrent exceeding a predetermined value, a part of the power devices connected in parallel is An electric power converter characterized by being controlled so as to be turned off by operating a level of a gate control signal.
【請求項3】 請求項2記載の電力変換装置において、
前記ゲート制御信号の操作によりターンオフさせなかっ
た残りのパワーデバイスに流れる過電流が所定値を越え
た時、保護する目的で速断ヒューズを前記過電流の流れ
るループに設けたことを特徴とする電力変換装置。
3. The power conversion device according to claim 2, wherein
When the overcurrent flowing through the remaining power devices that are not turned off by the operation of the gate control signal exceeds a predetermined value, a fast-acting fuse is provided in the loop through which the overcurrent flows for the purpose of protection. apparatus.
【請求項4】 請求項1記載の電力変換装置において、
並列接続された複数のパワーデバイスのそれぞれの電圧
降下電圧または各パワーデバイスに流れる電流を検出す
る検出器を設け、この検出電圧または検出電流が所定値
を越えたパワーデバイスのみをターンオフさせるように
ゲート制御信号が操作されることを特徴とする電力変換
装置。
4. The power conversion device according to claim 1,
A detector that detects the voltage drop voltage of each of the multiple power devices connected in parallel or the current flowing through each power device is provided, and the gate is used to turn off only the power device whose detection voltage or current exceeds a specified value. A power converter in which a control signal is operated.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一つに記載の電
力変換装置において、電力変換装置内に設けられた前記
パワーデバイス並列回路の複数回路の中で、所定のパワ
ーデバイスの並列回路のみをゲート制御信号の操作で並
列接続されたパワーデバイスの一部のみを分割してター
ンオフさせることができるようにしたことを特徴とする
電力変換装置。
5. The power converter according to claim 1, wherein a parallel circuit of a predetermined power device is included in a plurality of circuits of the power device parallel circuit provided in the power converter. A power conversion device characterized in that only a part of power devices connected in parallel can be divided and turned off by operating a gate control signal.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一つに記載の電
力変換装置において、直流回路に設けられた直流フィル
タコンデンサの放電電流、あるいは前記並列回路に流れ
る事故電流を検出する回路を設け、前記並列接続された
パワーデバイスの全部をターンオフさせるか、一部のみ
をターンオフさせるかの判別回路を設けたことを特徴と
する電力変換装置。
6. The power conversion device according to claim 1, further comprising a circuit that detects a discharge current of a DC filter capacitor provided in a DC circuit or a fault current flowing in the parallel circuit. A power conversion device comprising a circuit for determining whether all of the power devices connected in parallel are turned off or only some of them are turned off.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一つに記載の電
力変換装置において、前記並列接続されるパワーデバイ
スが、定常導通状態ではサイリスタ特性、ターンオフ動
作時には自己消弧形の絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ特性の特性モード切換が行なわれる静電誘導形複合デ
バイスであることを特徴とする電力変換装置。
7. The power conversion device according to claim 1, wherein the power devices connected in parallel have thyristor characteristics in a steady conduction state and self-extinguishing insulated gate bipolar in a turn-off operation. A power conversion device, which is an electrostatic induction composite device in which characteristic mode switching of transistor characteristics is performed.
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