(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力半導体スイッチ素子で構成された電力変換回路とこの電力変換回路の制御を行う制御部を備えた電力変換装置において、前記電力変換回路の電力半導体スイッチ素子のコレクタ部またはドレイン部と、前記電力半導体スイッチ素子を駆動するゲート駆動回路との間に、ダイオードを接続し、このダイオードのアノードの電位を検出することにより前記電力変換回路の前記電力半導体スイッチ素子で構成された上下アームの短絡故障の有無を判別し、その判別信号を制御部に伝達するアラーム信号伝達手段を備えるとともに、前記アラーム信号伝達手段と前記ゲート駆動回路との間に、前記ゲート駆動回路の電源電圧を監視し、電源電圧が所定値より低下すると前記アラーム信号伝達手段への電流を遮断または抑制する電流制御手段を設けたことを特徴とする電力変換装置の保護装置。
【請求項２】
前記電流制御手段は、ツェナーダイオードと抵抗の両方またはいずれか一方で構成することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の保護装置。
【請求項３】
前記制御部において、前記アラーム信号伝達手段から伝達されたアラーム信号と前記制御部から前記ゲート駆動回路へ与えるオンオフ指令信号とを論理演算して、前記アラーム信号を判別する手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置の保護装置。
【請求項４】
前記制御部から前記ゲート駆動回路へのオンオフ指令信号がオン指令のとき、前記アラーム信号に基づいて前記電力変換装置のアーム短絡故障の判定を行い、オフ指令のとき、前記アラーム信号に基づいて前記ゲート駆動回路の電源電圧の低下を判定することを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置の保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータ等の電力変換装置おけるアームを構成する電力半導体スイッチ素子を短絡故障等から保護する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴ等の電力用半導体スイッチ素子を用いた直流電力を交流電力に変換するインバータの主回路は、一般に図７に示すように構成される。
【０００３】
この図において、１は直流電源であり、交流電源を入力とする場合は、整流回路と平滑コンデンサとで構成される。２は、直流電源１から供給される直流電力を交流電力に変換する、電力用半導体スイッチ素子としてのＩＧＢＴ３（３１〜３６）を３相ブリッジ接続して構成した３相インバータ回路、４（４１〜４６）は、ＩＧＢＴ３に逆並列に接続された環流用ダイオード、５（５１〜５６）は、ＩＧＢＴ３のゲート駆動回路、６は、オンオフ指令信号Ｓの生成や分配を行う制御部、７はモータ等の負荷である。
【０００４】
インバータ回路２は、制御部６から与えられるオンオフ指令信号Ｓによりゲート駆動回路５を介してＩＧＢＴ３を所定の順序でオン、オフすることにより、直流電源１から供給される直流電力を交流電力に変換して負荷７に供給し、この負荷７を駆動する。
【０００５】
図７のゲート駆動回路５の詳細な構成を図８に示す。
【０００６】
この図８において、８は、このゲート駆動回路の電源であり、実際にはトランスを内蔵したＤＣ/ＤＣコンバータとコンデンサなどで構成される。９、１０は、ＩＧＢＴ３１のゲートを駆動してＩＧＢＴ３１をオン、オフするゲート駆動トランジスタ、１１は、このトランジスタ９，１０のベース抵抗、１２、１３はＩＧＢＴ３のターンオンおよびターンオフ用のゲート抵抗であり、ＩＧＢＴ３１のターンオンおよびターンオフ速度の調整用の抵抗となる。インバータ回路の１相の上アームを構成するＩＧＢＴ３１には直列に下アームを構成するＩＧＢＴ３２が接続される。
【０００７】
このゲート駆動回路５は、制御部６から与えられるＰＷＭ(パルス幅変調)制御に基づくオンオフ指令信号Ｓによって動作する。また、通常、制御部６とゲート駆動回路５とは、絶縁が必要なため、フォトカプラで構成した絶縁信号伝達手段１６を介して接続する。なお、２９は、制御部６の電源である
ここで、インバータ回路の下アームのＩＧＢＴ３２が、何らかの原因でアーム短絡故障を発生したところで、これと対向する上アームのＩＧＢＴ３１に対するＬレベルのオン信号Ｓがゲート駆動回路５に入力されると、フォトカプラ１６の２次側のトランジスタがオフするので、ゲート駆動トランジスタ９がオンし、ＩＧＢＴ３１のゲートｇにゲート信号が加わり、これがターンオンする。これにより、上下アームのＩＧＢＴ３１、３２が同時に導通するので、これらによって、直流電源のＰ、Ｎ極間が短絡され、電源短絡電流が流れる。その結果、ＩＧＢＴの短絡補償期間内（通常、１０μｓ以内）にＩＧＢＴ３１を遮断しないと、ＩＧＢＴ３１も短絡故障となり、電源短絡状態が長時間持続し、インバータ回路が焼損するなどの障害が発生する。
【０００８】
このような障害の発生を防止し、装置を保護する目的で、特許文献１に示されるように、図８のゲート駆動回路５と、ＩＧＢＴ３１のコレクタＣとの間にそのアノードをＩＧＢＴ３１のコレクタＣ側にしてダイオード１７を接続して上下アームのＩＧＢＴの短絡故障の発生を検出することが行われている。すなわち、ＩＧＢＴ３１、３２の何れかが短絡故障を起こすと、ダイオード１７のアノード側の電位が上昇するので、これによりダイオード１７が不導通となり、ダイオード１７のアノード接続点１８の電位が上昇する。この接続点１８の電位が予め設定した設定値以上になるとアーム短絡故障であると判断し、ツェナーダイオード１９が導通し、保護トランジスタ２０をオンさせ，トランジスタ９をオフさせることにより、ＩＧＢＴ３１を強制遮断する。電圧の設定値はツェナーダイオード１９のツェナー電圧Ｖｚで設定するので、接続点１８の電位がツェナー電圧Ｖｚを越えると、ツェナーダイオード１９は自動的に導通する。
【０００９】
保護トランジスタ２０が導通すると、抵抗２２を通してフォトカプラ２１の１次側のダイオードにも電流が流れるので、このフォトカプラ２１の２次側のトランジスタから制御部６へアーム短絡故障の発生を示すアラーム信号ＡＬが伝達される。
【００１０】
このように従来のゲート回路ユニット（ＧＣＵ）５には、ＩＧＢＴのゲートを駆動するゲート駆動回路だけでなく、アームの短絡故障の発生を検知する短絡検知回路、この検知回路の出力よりゲート駆動回路を遮断して導通しているＩＧＢＴを強制遮断する保護回路および短絡の発生を外部へ報知するアラーム信号伝達回路等を備えている。
【００１１】
前記のような保護機能を有するゲート駆動回路を備えることにより、インバータ等からなる電力変換装置におけるアームを構成する半導体スイッチ素子の短絡故障が発生すると、これに速やかに対応することができ、アーム短絡故障による装置の焼損を防止することができる。
【００１２】
さらに装置の信頼性を高めるために、非特許文献１に示されるように、ＩＧＢＴとゲート駆動回路を一体的にモジュール化したインテリジェンスパワーモジュール（ＩＰＭ）においては、アーム短絡保護機能の他に、ゲート駆動回路の電源電圧低下に対する保護機能や、素子の過熱に対する保護機能等をゲート駆動回路に加えることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８-０１７６５０号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】富士ＩＧＢＴ−ＩＰＭアプリケーションマニュアルＲＨ９８３ａ、３−８ページ（富士電機株式会社、２００４年７月発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記の従来装置においては、電力変換装置の半導体スイッチ素子のゲート駆動回路に多くの保護機能を設けることにより装置の信頼性を高めているが、保護機能が作動したとき、これを制御部へ報知する手段としては、すべてに共通にアラーム信号伝達手段が１つしか設けられていないため、アラーム信号を受信しても、変換回路において異常があったことは検知できるが、その原因を判別することはできないという問題があった。
【００１６】
このような問題を解決するためには、各機能ごとにアラーム信号伝達手段を設けて、機能ごとにアラーム信号を伝達する方法が考えられるが、この方法によると、多数のアラーム信号伝達手段が必要となるので、回路規模が大きくなり、また、絶縁して信号を伝達するための、フォトカプラ等の絶縁信号伝達手段も多数必要となるので、装置のコストが高くなる問題がある。
【００１７】
この発明の課題は、前記の従来装置における問題を解決して電力変換装置のゲート駆動回路側においてアーム短絡故障の発生および電源電圧低下の発生を検知して制御部側へ伝達する手段および制御部側において伝達されたアラームを判別する手段を安価に構成することのできる電力変換装置の保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を解決するため、この発明は、電力半導体スイッチ素子で構成された電力変換回路とこの電力変換回路の制御を行う制御部を備えた電力変換装置において、前記電力変換回路の電力半導体スイッチ素子のコレクタ部またはドレイン部と、前記電力半導体スイッチ素子を駆動するゲート駆動回路との間に、ダイオードを接続し、このダイオードのアノードの電位を検出することにより前記電力変換回路の前記電力半導体スイッチ素子で構成された上下アームの短絡故障の有無を判別し、その判別信号を制御部に伝達するアラーム信号伝達手段を備えるとともに、前記アラーム信号伝達手段と前記ゲート駆動回路との間に、前記ゲート駆動回路の電源電圧を監視し、電源電圧が所定値より低下すると前記アラーム信号伝達手段への電流を遮断または抑制する電流制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１９】
前記電流制御手段は、ツェナーダイオードと抵抗の両方またはいずれか一方で構成することができる。
【００２０】
また、この発明おいては、前記制御部において、前記アラーム信号伝達手段から伝達された信号と前記制御部から前記ゲート駆動回路へ与えるオンオフ指令信号とを論理演算して、前記信号伝達手段から伝達される信号を判別する手段を設けるようにするのがよい。
【００２１】
さらに、前記制御部から前記ゲート駆動回路へのオンオフ指令信号がオン指令のとき、前記アラーム信号に基づいて前記電力変換装置のアーム短絡故障の判定を行い、オフ指令のとき、前記アラーム信号に基づいて前記ゲート駆動回路の電源電圧の低下を判定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、ゲート駆動回路がアーム短絡検知機能と駆動電源電圧低下検知機能を備え、検知信号を共通のアラーム信号伝達手段を介して制御部へ伝達し、制御部において、前記信号伝達手段から伝達された信号とオンオフ指令信号との論理演算をすることにより、アーム短絡検知信号と駆動電源電圧低下検知信号とを判別するようにしているので、装置の構成が簡単となり、装置の価格を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施例を示す電力変換装置におけるゲート駆動回路の回路図。
【図２】この発明の実施例を示す検知信号の判別手段の論理演算回路の回路図。
【図３】この発明の実施例におけるアーム短絡故障の発生していないときの動作状態を示すゲート駆動回路の回路図。
【図４】この発明の実施例におけるアーム短絡故障の発生したときの動作状態を示すゲート駆動回路の回路図。
【図５】この発明の実施例におけるゲート駆動回路の電源電圧低下の発生していないときの動作状態を示すゲート駆動回路の回路図。
【図６】この発明の実施例におけるゲート駆動回路の電源電圧低下の発生したときの動作状態を示すゲート駆動回路の回路図。
【図７】電力変換装置に用いられる一般的なインバータ回路を示す回路構成図。
【図８】従来例の電力変換装置におけるゲート駆動回路を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例】
【００２５】
図１に、この発明による電力変換装置におけるゲート駆動回路の実施例を示す。
【００２６】
この図１のこの発明の実施例のゲート駆動回路は、図８に示す従来のゲート駆動回路とは、アラーム信号伝達手段として設けられたフォトカプラ２１の１次側のダイオード２１Ｄと、抵抗１１と２４の接続点との間に、ゲート駆動回路５の電源８の電圧の低下を検知する手段としてツェナーダイオード２７と抵抗２８の直列回路を接続した点が異なるだけでその他の構成は同じである。このため、図１のゲート駆動回路においては、図８のゲート駆動回路の要素と同一の要素は、同一の符号を付して示している。
【００２７】
次に、この発明のゲート駆動回路の動作を説明する。
【００２８】
図３は、この発明のゲート駆動回路５における通常状態でのオン指令時の動作状態を示す。
【００２９】
制御部６からインバータ回路のＩＧＢＴに、オンオフ指令信号ＳをＬレベルしてオン指令を与えると、フォトカプラ１６の一次側のダイオード１６Ｄおよび２次側のトランジスタ２６Ｔがオフになる。これによ駆動トランジスタ９，１０のベースにＨレベルのオン指令電圧が加わるため、駆動回路の電源８から抵抗２３、１１を通してゲート駆動トランジスタの９ベースに点線矢印Ａで示すベース電流が流れる。このため、駆動トランジスタ９がオンし、このトランジスタ９を通してＩＢＧＴ３１のゲートｇにゲート電流Ｂが供給されるので、ＩＧＢＴ３１がターンオンし、このＩＧＢＴ３１を通して点線矢印Ｃで示す負荷電流が流れる。
【００３０】
この状態では、ＩＧＢＴ３１がオンし、そのコレクタｃの電位が低下しているため、インバータ回路のアームの短絡故障を検知するダイオード１７がオンし、電源８から抵抗２３、２４を介してダイオード１７に点線矢印Ｄで示す電流が流れる。これによりツェナーダイオード１９のカソードの接続される接続点１８の電位が低く保たれるので、ツェナーダイオード１９はオフとなり、短絡保護用のトランジスタ２０もオフとなる。これにより、このトランジスタ２０を通してフォトカプラ２１のダイオード２１Ｄには、電流は流れない。
【００３１】
このとき、トランジスタ１６Ｔがオフしているため、電源８の電圧Ｖ８の大きさに関係なく、電源電圧の低下を検知するツェナーダイオード２７の両端の電位がほぼ等しく、電位差がほぼ０になる。このため、ツェナーダイオード２７は不導通となるので、ツェナーダイオード２７を通してフォトカプラ２１の一次側ダイオード２１Ｄには、電流は流れない。この結果、フォトカプラ２１の１次側のダイオード２１Ｄおよび２次側のトランジスタ２１Ｔは、不導通(オフ)となり、制御部６に加わるアラーム信号ＡＬは、Ｈレベルとなり、アーム短絡故障の発生がないことが示される。
【００３２】
図４は、上アームのＩＧＢＴ３１がオン状態にあるとき、これに接続された下アームのＩＧＢＴ３２に短絡故障が発生した場合の動作状態を示す図である。
【００３３】
下アームのＩＧＢＴ３２に短絡故障が発生すると、オン状態と同じく下アームが導通状態となるので、インバータ回路の電源のＰ極とＮ極の間が短絡され、短絡電流Ｃが流れる。これにより、ＩＧＢＴ３１のコレクタｃの電圧が、電源のＰ極の電位まで上昇するので、これまで導通状態にあったダイオード１７に逆バイアスが加わり、非導通となり、これに流れていた電流が遮断され、接続点１８の電位が上昇し、ツェナーダイオード１９のツェナー電圧Ｖｚ１９を越える。このため、ツェナーダイオード１９が導通し、これを通して、点線矢印Ｅで示すように、保護用トランジスタ２０のベースにベース電流が流れて、このトランジスタ２０が導通（オン）する。トランジスタ２０がオンすることにより駆動トランジスタ９．１０のベースの電位が低下するため、駆動トランジスタ９がオフし、ＩＧＢＴ３１のゲート電流を遮断、もしくはゲート電圧が印加されなくなる。そして、代わって、ゲート駆動トランジスタ１０がオンし、このＩＧＢＴ３１のゲートに蓄えられた電荷を放電させるので、ＩＧＢＴ３１が急速にターンオフし、短絡電流Ｃを遮断する。これによって、インバータ回路が電源短絡から保護される。
【００３４】
このように、トランジスタ２０は、ツェナーダイオード１９がアームの短絡故障の発生による接続点１８の電位の上昇を検知して導通することに伴って導通し、オンしているＩＧＢＴ３１を急速にターンオフすることにより、電源短絡電流を遮断し、インバータ回路を短絡電流から保護する作用をする。
【００３５】
同時に、トランジスタ２０がオンすると、電源８からフォトカプラ２１のダイオード２１Ｄに抵抗２２を通して点線矢印Ｆで示すように電流が流れるので、フォトカプラ２１のトランジスタ２１Ｔがオンし、Ｌレベルとなるアラーム信号ＡＬを制御部６に伝達する。このときのＬレベルのアラーム信号ＡＬは、インバータ回路でアーム短絡の異常が発生したことを示す。
【００３６】
図５は、ゲート駆動回路５の通常状態でのオフ指令時の状態を示している。
【００３７】
制御部６から出力されるオフ指令は、オンオフ指令信号ＳをＨレベルとする。Ｈレベルのオフ指令が与えられると、フォトカプラ１６のダイオード１６Ｄおよびトランジスタ１６Ｔがともにオンし、フォトカプラ１６から駆動回路５へ加わる電位が低電位(電源８の負電位)となる。これにより、駆動トランジスタ９のベースが逆バイアス、トランジスタ１０のベースが順バイアスされるため、トランジスタ９がオフし、トランジスタ１０がオンする。オフしたトランジスタ９によりＩＧＢＴ３１へのゲート電流が遮断、もしくはゲート電圧が印加されなくなり、オンしたトランジスタ１０を通して、点線矢印Ｇで示すようにＩＧＢＴ３１のゲートに蓄積された電荷が放電されるので、ＩＧＢＴ３１は、急速にターンオフし、不導通となる。
【００３８】
ＩＧＢＴ３１がターンオフすることによりＩＧＢＴ３１のコレクタ電圧が上昇し、この電圧を検知するダイオード１７がオフする。
【００３９】
ゲート駆動回路５の電源８が、正常な電圧にある通常時には、ツェナーダイオード２７のカソード側の電位はトランジスタ１６Ｔの導通により低電位(電源８の負電位)となっているため、ツェナーダイオード２７の両端の電位差はそのツェナー電圧Ｖｚ２７を超える。これにより、ツェナーダイオード２７が導通し、フォトカプラ２１のダイオード２１に電流Ｆが流れ、制御部６へ出力されるアラーム信号ＡＬはＬレベルとなる。
【００４０】
次に、ゲート駆動回路５の電源８に電圧低下の異常が発生したときの動作を、図６を参照して説明する。
【００４１】
オン指令時は、Ｌレベルのオンオフ指令信号Ｓがフォトカプラ１６に加わるので１次側のダイオード１６Ｄおよび２次側トランジスタ１６Ｔがオフし、コレクタ電位がほぼ電源８の正電位となるため、電源８の電圧Ｖ８の大きさにかかわらず、電源電圧を監視するツェナーダイオード２７の両端電位差はほぼ０となるので、ツェナーダイオード２７は不導通となる。
【００４２】
ここで、オンオフ指令信号ＳをＨレベルにしてオフ指令が与えられると、フォトカプラ１６のダイオード１６Ｄおよびトランジスタ１６Ｔがオンし、トランジスタ１６のコレクタ電位が電源８の負電位まで低下し低電位となる。これにより、ＩＧＢＴ３１がターンオフされることは前記したとおりであるが、ツェナーダイオード２７のアノード側の電位が低下しているため、電源８の電圧Ｖ８が正常であれば、ツェナーダイオード２７の両端の電位差は、そのツェナー電圧Ｖｚ２７より高くなる。ツェナー電圧Ｖｚ２７は、電源８の電圧Ｖ８が低電圧と判定されるレベルと同じ程度の値、例えば、定格の電源電圧Ｖ８の１／２程度の値（１/２Ｖ８）に選ばれる。このため、電源電圧Ｖ８が正常であれば、ツェナーダイオード２７に加わる電圧は、そのツェナー電圧Ｖｚ２７より高くなるのである。
【００４３】
これにより、フォトカプラ２１のダイオード２１Ｄにツェナーダイオード２７、抵抗２８を通して点線矢印Ｈで示す電流が流れるので、フォトカプラ２１の２次側のトランジスタ２１Ｔが導通し、制御部６へ、電源電圧が正常であることを示すＬレベルのアラーム信号ＡＬを伝達する。
【００４４】
ここで、電源８の電圧Ｖ８が何らの原因により、ツェナーダイオード２７のツェナー電圧Ｖｚ２７で設定された電圧（１/２Ｖ８）より低下した状態で、制御部６からオフ指令Ｓ（Ｈレベル）が与えられ、フォトカプラ１６の２次側のトランジスタ１６Ｔが導通し、そのコレクタ電位が低電位になると、前記の場合と同様に、ＩＧＢＴ３１がターンオフされる。そして、フォトカプラ１６のトランジスタ１６Ｔの導通によりツェナーダイオード２７のアノード電位が低下するが、電源電圧Ｖ８も低下しているため、その両端の電位差はツェナー電圧Ｖｚ２７より小さくなり、ツェナーダイオード２７は不導通となり、このツェナーダイオード２７を通して流れる電流Ｈが遮断される。また、フォトカプラ１６のトランジスタ１６Ｔが導通することによりトランジスタ２０も不導通となるので、これを通してフォトカプラ２１の１次側のダイオード２１Ｄに電流が流れることもない。このため、フォトカプラ２１の２次側のトランジスタ２１Ｔがオフし、制御部６へ電源電圧低下の異常が発生したことを示すＨレベルのアラーム信号ＡＬが伝達される。
【００４５】
前記のゲート駆動回路５の電源８の電圧を検知するツェナーダイオード２７と抵抗２８は、ツェナーダイオード２７だけで構成することも、また、抵抗２８のみで構成することもできる。抵抗２８のみで構成する場合は、その抵抗値を電源8の電圧が低下したとき、電流をフォトカプラ２１のダイオード２１Ｄの導通開始電流以下に抑えることのできる抵抗値に選定する。
【００４６】
このようにこの発明においては、インバータ回路のＩＧＢＴで構成したアームに短絡故障や、ゲート駆動回路５の電源８の電圧低下などの異常が発生したとき、アラーム伝達手段であるフォトカプラ２１を通してゲート駆動回路から制御部６へ伝達されるアラーム信号ＡＬが変化する。
【００４７】
このアラーム信号ＡＬだけでは、インバータ回路のアーム短絡故障かゲート駆動回路５の電源電圧低下かの異常の内容の判別ができないので、この発明においては、図２に示すような論理演算回路により、制御部６からインバータ回路へ与えるオンオフ指令信号Ｓとアラーム信号ＡＬとの論理演算を行うことにより、これを判別するようにしている。
【００４８】
図２において、ＩＮ１は、制御部６から出力されるオンオフ指令信号Ｓの加えられる第１入力端子、ＩＮ２は、ゲート駆動回路５から出力されるアラーム信号ＡＬの加えられる第２入力端子である。論理演算回路のＮＡＮＤは、アーム短絡検知用のナンド回路、ＡＮＤは、ゲート制御回路の電源電圧低下検知用のアンド回路である。
【００４９】
オンオフ指令信号Ｓは、前記したとおりオン指令のときＬレベルとなり、オフ指令のときＨレベルとなる。アラーム信号ＡＬは、アラームあり、すなわち、フォトカプラ２１がオンとなったときＬレベルとなり、アラームなし、すなわち、フォトカプラ２１がオフとなったときＨレベルとなる。
【００５０】
アーム短絡を検知するナンド回路ＮＡＮＤは、入力端子ＩＮ１にオン指令（Ｌレベル信号）が加わっている状態で、アーム短絡故障の発生していないときには、入力端子ＩＮ２に加わるアラーム信号ＡＬが、前記したとおりＨレベル（フォトカプラ２１オフ）となるので、出力ＯＵＴ１がＬレベルとなり、インバータ回路にアーム短絡の異常の発生がないことが示される。
【００５１】
入力端子ＩＮ１にＬレベルのオン指令が加わった状態で、インバータ回路にアーム短絡故障が発生すると、入力端子ＩＮ２に加わるアラーム信号ＡＬが、前記したとおりＬレベル（フォトカプラ２１オン）となるので、ナンド回路ＮＡＮＤの２つの入力にともにＬレベルの信号が加わり、出力ＯＵＴ１がＨレベルとなり、アーム短絡の異常が発生したことが示される。
【００５２】
また、電源電圧低下異常を検知するアンド回路ＡＮＤは、入力端子ＩＮ１にＨレベルのオフ指令が加わっている状態で、電源８の電圧が正常な状態では、入力端子ＩＮ２に加わるアラーム信号ＡＬが、前記したとおりＬレベル（フォトカプラ２１オン）となるので、アンド回路ＡＮＤの出力ＯＵＴ２がＬレベルとなって、ゲート駆動回路の電源８が電圧低下のない正常な状態であることが示される。
【００５３】
さらに、入力端子ＩＮ１にＨレベルのオフ指令が加わった状態で、電源８に電圧低下の異常が発生すると、入力端子ＩＮ２に加わるアラーム信号ＡＬが、前記したとおり、Ｈレベル（フォトカプラ２１オフ）となるので、アンド回路ＡＮＤの出力ＯＵＴ２がＨレベルとなって、電源８に電圧低下の異常が発生していることが示される。
【００５４】
このように、ゲート駆動回路５へオン指令が与えられているとき、ナンド回路ＮＡＮＤによりアラーム信号ＡＬの状態を制御部５で監視することにより、インバータ回路のアーム短絡異常の発生の有無を検知できる。そして、ゲート駆動回路５へのオフ指令が与えられているとき、アンド回路ＡＮＤにより、アラーム信号ＡＬの状態を制御部５で監視することにより、ゲート駆動回路５の電源８の電圧低下異常の発生の有無を検知することができる。このため、図２の論理演算回路によりアラームの発生が、インバータ回路のアーム短絡故障によるものか、またはゲート駆動回路５の電源電圧低下によるものかを判別することができる。
【符号の説明】
【００５５】
５：ゲート駆動回路
６：制御部
１６：フォトカプラ（信号伝達手段）
１９：短絡故障検知用ツェナーダイオード
２１：フォトカプラ（信号伝達手段）
２７：電圧低下検知用ツェナーダイオード
３１、３２：インバータ回路の上下アームを構成するＩＧＢＴ（電力半導体スイッチ素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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