(57)【要約】【課題】  インバータモジュールのスイッチング素子を短時間で検査する。【解決手段】  検査装置は、インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子の間に直流電圧を印加する第１直流電源と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子と負極入力端子の間に、周期的に変動する変動電圧を互いに異なる位相で印加する検査電圧電源と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する検流計を備える。検査電圧電源は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位を、負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させる。第１直流電源は、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持する。【選択図】図１
2008304241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査装置であって、
インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加する第１直流電源と、
インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子と負極側の入力端子の間に、周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する検査電圧電源と、
インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する検流計を備え、
前記検査電圧電源は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位を、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させ、
前記第１直流電源は、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記検査電圧電源は、三相４線式交流電源と、前記三相４線式交流電源の中性相にその正極が接続されている第２直流電源を備えており、
前記三相４線式交流電源の第１相と第２相と第３相はインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子にそれぞれ接続され、
前記直流電源の負極はインバータモジュールの負極側の入力端子に接続され、
前記第２直流電源は、前記三相４線式交流電源が出力する三相交流電圧の振幅以上の直流電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検査電圧源は、第３直流電源と複数のスイッチング素子を備えるスイッチング電源であり、複数のスイッチング素子を経時的にオン／オフさせることによって前記検査電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記検流計は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子毎に検出した電流の最大値をそれぞれ保持することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査方法であって、
インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加するとともに、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子と負極側の入力端子の間に周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する電圧印加工程と、
インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する電流検出工程を備え、
前記電圧印加工程では、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位をインバータモジュールの負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させるとともに、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位をインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持することを特徴とする検査方法。
【請求項６】
正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査装置であって、
インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加する第１直流電源と、
インバータモジュールの正極側の入力端子とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子との間に、周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する検査電圧電源と、
インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子から流れ出す電流をそれぞれ検出する検流計を備え、
前記検査電圧電源は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位を、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位以下の範囲で変動させ、
前記第１直流電源は、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以下に維持することを特徴とする検査装置。
【請求項７】
正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査方法であって、
インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加するとともに、インバータモジュールの負極側の入力端子とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子の間に周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する電圧印加工程と、
インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子から流れ出す電流をそれぞれ検出する電流検出工程を備え、
前記電圧印加工程では、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位をインバータモジュールの正極側の入力端子における電位以下の範囲で変動させるとともに、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位をインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以下に維持することを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータモジュールを検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ等の直流電源から直流電圧を入力し、三相モータ等の負荷に三相交流電圧を出力するインバータモジュールが知られている。この種のインバータモジュールでは、直流電源に接続される正極側及び負極側の各入力端子と、負荷に接続されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子が、スイッチング素子を介してそれぞれ接続されている。インバータモジュールは、これらの６つのスイッチング素子のオン／オフを経時的に制御することによって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力する。
【０００３】
上記の構成から、インバータモジュールでは、内蔵された各スイッチング素子が十分なオフ耐圧（オフ状態を維持できる最大の印加電圧）を有する必要があり、製造後に各スイッチング素子のオフ耐圧を確認する検査が行われている。この検査では、インバータモジュールの一つの入力端子と一つの出力端子の間に検査電圧（必要とされるオフ耐圧に等しい電圧）を印加し、両端子間を流れるリーク電流を測定することによって、両端子間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧を確認している。
すべてのスイッチング素子のオフ耐圧を検査し、問題がなければ、次にインバータモジュールの動作テスト等が行われる。例えば特許文献１に、インバータモジュールの動作テストに関する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９４７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の検査技術では、スイッチング素子のオフ耐圧を検査するために、スイッチング素子に検査電圧として直流電圧を印加している。即ち、インバータモジュールの一つの入力端子と一つの出力端子に直流電源を接続し、両端子間に介挿されたスイッチング素子に直流の検査電圧を印加して、そのときに発生するリーク電流を測定している。そのことから、検査電圧の印加開始時や終了時にサージ電圧が発生し、インバータモジュールのスイッチング素子を損傷させてしまうことがある。また、複数のスイッチング素子に検査電圧を同時に印加し、複数のスイッチング素子の検査を同時に行うことは、複数のスイッチング素子を通じて過大なリーク電流が発生する危険性があり、検査装置を損傷させてしまうことがある。そのことから、複数のスイッチング素子を個々に検査する必要があり、検査に要する時間が長くなるという問題も生じている。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、インバータモジュールに内蔵された複数のスイッチング素子のオフ耐圧を、インバータモジュールや検査装置を損傷させることなく、比較的に短時間で検査することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の技術は、正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査装置に具現化される。この検査装置は、インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加する第１直流電源と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子と負極側の入力端子の間に、周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する検査電圧電源と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する検流計を備えている。前記検査電圧電源は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位をインバータモジュールの負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させる。前記第１直流電源は、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位をインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持する。
【０００７】
この検査装置は、スイッチング素子に印加する検査電圧を周期的に変動させる。それにより、検査電圧の印加開始時や終了時に発生するサージ電圧を抑制することができる。
この検査装置は、周期的に変動する検査電圧を、インバータモジュールのＵ相の出力端子と負極側の入力端子との間、Ｖ相の出力端子と負極側の入力端子との間、Ｗ相の出力端子と負極側の入力端子との間のそれぞれに、異なる位相で印加する。そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する。それにより、Ｕ相の出力端子と負極側の入力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧と、Ｖ相の出力端子と負極側の入力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧と、Ｗ相の出力端子と負極側の入力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧を、同時に検査することができる。各スイッチング素子に印加される検査電圧は異なる位相で変動しているので、複数のスイッチング素子に最大の検査電圧が同時に印加されることはなく、複数のスイッチング素子を通じて過大なリーク電流の発生が防止される。
【０００８】
上記の検査時において、この検査装置は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位を、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させ、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持する。それにより、検出すべきリーク電流以外の電流が、インバータモジュールに内蔵されたダイオード等を通じて電流が流れることが禁止される。
この検査装置によると、インバータモジュールに内蔵された複数のスイッチング素子のオフ耐圧を、インバータモジュールや検査装置を損傷させることなく、比較的に短時間で検査することができる。
【０００９】
上記した検査装置において、前記検査電圧電源は、三相４線式交流電源と、前記三相４線式交流電源の中性相にその正極が接続されている第２直流電源を用いて構成することができる。この場合、前記三相４線式交流電源の第１相と第２相と第３相を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子にそれぞれ接続し、前記直流電源の負極をインバータモジュールの負極側の入力端子に接続するとよい。そして、前記第２直流電源が出力する直流電圧が、前記三相４線式交流電源が出力する三相交流電圧の振幅以上であればよい。
この検査電圧電源によると、三相４線式交流電源が出力する三相交流電圧をゼロボルト以上の範囲に上昇させた三相の検査電圧を生成し、その三相の検査電圧をインバータモジュールの前記した３つのスイッチング素子にそれぞれ印加することができる。
【００１０】
あるいは、前記検査電圧源は、第３直流電源と複数のスイッチング素子を備えるスイッチング電源によって構成することもできる。
この検査電圧源によると、複数のスイッチング素子を経時的にオン／オフさせることによって、検査電圧の最大値や周期を適宜変更することもできる。
【００１１】
上記した検査装置では、前記検流計が、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子毎に検出した電流の最大値をそれぞれ保持することが好ましい。
スイッチング素子で発生するリーク電流は、スイッチング素子に印加された検査電圧に追従して変動し、検査電圧が最大となった時にリーク電流も最大となる。スイッチング素子のオフ耐圧を正しく判定するためには、このリーク電流の最大値を検出する必要がある。検流計がいわゆるピークホールド機能を有していると、検査期間中に検流計を看視し続けることなく、リーク電流の最大値を検出することができる。
【００１２】
本発明の技術は、前記したインバータモジュールを検査する検査方法にも具現化される。この検査方法は、インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加するとともに、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子と負極側の入力端子の間に周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する電圧印加工程と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子に流れ込む電流をそれぞれ検出する電流検出工程を備えている。そして、前記電圧印加工程では、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位をインバータモジュールの負極側の入力端子における電位以上の範囲で変動させるとともに、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位をインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以上に維持することを特徴とする。
この検査装置によると、インバータモジュールに内蔵された複数のスイッチング素子のオフ耐圧を、インバータモジュールや検査装置を損傷させることなく、比較的に短時間で検査することができる。
【００１３】
本発明によって具現化される第２の検査装置は、正極側及び負極側の入力端子から直流電圧を入力してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子から三相交流電圧を出力するインバータモジュールを検査する検査装置であって、インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加する第１直流電源と、インバータモジュールの正極側の入力端子とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子との間に周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する検査電圧電源と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子から流れ出す電流をそれぞれ検出する検流計を備えている。前記検査電圧電源は、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位を、インバータモジュールの正極側の入力端子における電位以下の範囲で変動させる。前記第１直流電源は、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位を、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以下に維持する。
この検査装置によると、正極側の入力端子とＵ相の出力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧と、正極側の入力端子とＶ相の出力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧と、正極側の入力端子とＷ相の出力端子との間に介挿されたスイッチング素子のオフ耐圧を、同時に検査することができる。
【００１４】
本発明によって具現化される第２の検査方法は、インバータモジュールの正極側及び負極側の入力端子間に直流電圧を印加するとともに、インバータモジュールの正極側の入力端子とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子の間に周期的に変動する検査電圧を互いに異なる位相で印加する電圧印加工程と、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子から流れ出す電流をそれぞれ検出する電流検出工程を備えている。そして、前記電圧印加工程では、インバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位をインバータモジュールの正極側の入力端子における電位以下の範囲で変動させるとともに、インバータモジュールの負極側の入力端子における電位をインバータモジュールのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子における電位以下に維持することを特徴とする。
この検査装置によると、インバータモジュールに内蔵された複数のスイッチング素子のオフ耐圧を、インバータモジュールや検査装置を損傷させることなく、比較的に短時間で検査することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インバータモジュールの検査を安全かつ効率よく実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最初に、本発明を実施する好適な実施形態を列記する。
（形態１）  検査装置は、検査電圧電源とインバータモジュールのＵ相の出力端子の間に介挿された第１検流計と、検査電圧電源とインバータモジュールのＶ相の出力端子の間に介挿された第２検流計と、検査電圧電源とインバータモジュールのＶ相の出力端子の間に介挿された第３検流計を備えている。
（形態２）  第１検流計と第２検流計と第３検流計のそれぞれは、検出した電流の最大値を保持するピークホールド機能を有している。
（形態３）  検査電圧電源が発生する三相の検査電圧は、互いに１２０度の位相差を有している。
（形態４）  検査電圧電源が発生する三相の検査電圧はゼロボルトと略６００ボルトの間で変動し、第１直流電源が出力する直流電圧は略６２０ボルトに調整されている。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
本発明を実施したインバータモジュール１００を検査する検査装置及び検査方法について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の検査装置の構成を示している。本実施例の検査装置は、インバータモジュール１００に内蔵された複数のスイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧を検査するものである。
【００１８】
検査装置の構成を説明する前に、検査対象であるインバータモジュール１００について説明しておく。インバータモジュール１００は、直流電圧を入力して三相交流電圧を出力するインバータモジュールである。インバータモジュール１００は、直流電圧を入力する正極入力端子１０１及び負極入力端子１０２と、三相交流電圧を出力するＵ相出力端子１３１、Ｖ相出力端子１３２、Ｗ相出力端子１３３を備えている。インバータモジュール１００の使用時において、正極入力端子１０１は直流電源（例えばバッテリ）の正極に接続されるものであり、負極入力端子１０２は直流電源の負極に接続されるものであり、Ｕ相出力端子１３１、Ｖ相出力端子１３２、Ｗ相出力端子１３３は三相モータ等の負荷に接続されるものである。
【００１９】
インバータモジュール１００は、正極入力端子１０１とＵ相出力端子１３１の間に介装されている第１スイッチング素子１１１と、正極入力端子１０１とＶ相出力端子１３２の間に介装されている第２スイッチング素子１１２と、正極入力端子１０１とＷ相出力端子１３３の間に介装されている第３スイッチング素子１１３と、負極入力端子１０２とＵ相出力端子１３１の間に介装されている第４スイッチング素子１１４と、負極入力端子１０２とＶ相出力端子１３２の間に介装されている第５スイッチング素子１１５と、負極入力端子１０２とＷ相出力端子１３３の間に介装されている第６スイッチング素子１１６を備えている。各スイッチング素子１１１−１１６は半導体素子であり、詳しくは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）素子である。また、インバータモジュール１００は、各スイッチング素子１１１−１１６と並列に接続されているダイオード１２１−１２６を備えている。
【００２０】
次に、インバータモジュール１００を検査する検査装置の構成について説明する。本実施例の検査装置は、インバータモジュール１００に内蔵されたスイッチング素子１１１−１１６のオフ耐圧を検査する工程で使用されるものであり、特に、第４スイッチング素子１１４と第５スイッチング素子１１５と第６スイッチング素子１１６のオフ耐圧を検査する検査装置である。
【００２１】
図１に示すように、検査装置は、第１直流電源２０と、検査電圧電源３０と、第１検流計６１と、第２検流計６２と、第３検流計６３を備えている。
第１直流電源２０は、その正極２１がインバータモジュール１００の正極入力端子１０１に接続され、その負極２２がインバータモジュール１００の負極入力端子１０２に接続される。それにより、第１直流電源２０の出力する直流電圧が、インバータモジュール１００の正極入力端子１０１と負極入力端子１０２の間に印加される。正極入力端子１０１における電位は、第１直流電源２０の出力する直流電圧の値だけ、負極入力端子１０２における電位よりも高くなる。
検査電圧電源３０は、三相交流電源４０と、第２直流電源５０を備えている。三相交流電源４０は、三相４線式交流電源であり、第１相端子４１と第２相端子４２と第３相端子４３と中性相端子４４を備えている。第１相端子４１はインバータモジュール１００のＵ相出力端子１３１に接続され、第２相端子４２はインバータモジュール１００のＶ相出力端子１３２に接続され、第３相端子４３はインバータモジュール１００のＷ相出力端子１３３に接続される。また、中性相端子４４は、第２直流電源５０の正極５１に接続されている。第２直流電源５０の負極５２は、インバータモジュール１００の負極入力端子１０２に接続される。それにより、インバータモジュール１００のＵ相出力端子１３１と負極入力端子１０２との間、Ｖ相出力端子１３２と負極入力端子１０２との間、Ｗ相出力端子１３３と負極入力端子１０２との間に、三相交流電源４０の出力する三相交流電圧を第２直流電源５０の出力する直流電圧によってバイアスした（上昇させた）三相の変動電圧がそれぞれ印加される。
【００２２】
第１検流計６１は、三相交流電源４０の第１相端子４１とインバータモジュール１００のＵ相出力端子１３１の間に介挿されており、Ｕ相出力端子１３１に流れ込む電流を検出する。第２検流計６２は、三相交流電源４０の第２相端子４２とインバータモジュール１００のＶ相出力端子１３２の間に介挿されており、Ｖ相出力端子１３２に流れ込む電流を検出する。第３検流計６３は、三相交流電源４０の第３相端子４３とインバータモジュール１００のＷ相出力端子１３３の間に介挿されており、Ｗ相出力端子１３３に流れ込む電流を検出する。第１検流計６１と第２検流計６２と第３検流計６３は、検出した電流の最大値を保持するピークホールド機能を有している。
【００２３】
次に、上記した第１直流電源２０、三相交流電源４０、第２直流電源５０の各電源が出力する出力電圧について説明する。
最初に、三相交流電源４０の出力電圧について説明する。図２は、三相交流電源４０が出力する出力電圧（中性相端子４４を接地した場合）を経時的に示している。図２に示すように、三相交流電源４０は、互いに１２０度の位相差を持って変動する三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗを出力する。三相交流電源４０が出力する三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの振幅は、必要とされる最大検査電圧の略半分に設定すればよい。ここで、最大検査電圧とは、各スイッチング素子に印加すべき検査電圧の最大値であり、各スイッチング素子に必要とされるオフ耐圧に等しい電圧である。本実施例では、最大検査電圧が６００ボルトに設定されているので、三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの振幅を３００ボルトに設定している。
次に、第２直流電源５０が出力する直流電圧は、三相交流電源４０が出力する三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの振幅以上に設定すればよい。本実施例では、三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの振幅を３００ボルトに設定しているので、第２直流電源５０が出力する直流電圧を３００ボルトに設定している。
最後に、第１直流電源２０が出力する直流電圧は、第１直流電源２０が出力する直流電圧（３００ボルト）と、三相交流電源４０が出力する三相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗの振幅（３００ボルト）との合計値（６００ボルト）以上に設定すればよい。
【００２４】
上記した三相交流電源４０と第２直流電源５０の設定により、インバータモジュール１００のＵ相出力端子１３１と負極入力端子１０２との間には、図３（ａ）に示す変動電圧ＶＵが印加される。それにより、Ｕ相出力端子１３１と負極入力端子１０２との間に介挿された第４スイッチング素子１１４には、変動電圧ＶＵがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。また、Ｖ相出力端子１３２と負極入力端子１０２との間には、図３（ｂ）に示す変動電圧ＶＶが印加される。それにより、Ｖ相出力端子１３２と負極入力端子１０２との間に介挿された第５スイッチング素子１１５には、変動電圧ＶＶがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。また、Ｗ相出力端子１３３と負極入力端子１０２との間には、図３（ｃ）に示す変動電圧ＶＷが印加される。それにより、Ｗ相出力端子１３３と負極入力端子１０２との間に介挿された第６スイッチング素子１１６には、変動電圧ＶＷがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。図３（ａ）−（ｃ）に示す三相の変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷは、最小値がゼロボルトであり、最大値が最大検査電圧に等しい６００ボルトであり、互いに１２０度の位相差を持って周期的に変動する。
ここで、図３に示す三相の変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷは、負極入力端子１０２に対するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子１３１、１３２、１３３の電位をそれぞれ示している。図３に示すように、三相の変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷはゼロボルト以上の範囲で変動するので、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３における電位は、負極入力端子１０２における電位以上の範囲で変動する。
【００２５】
各スイッチング素子１１４、１１５、１１６に変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが印加された時に、各スイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧が不十分であると、各スイッチング素子１１４、１１５、１１６ではリーク電流が発生する。例えば第４スイッチング素子１１４でリーク電流が発生すると、検査電圧電源３０からＵ相出力端子１３１へ電流が流れ込み、第１検流計６１に反応が現われる。同様に、第５スイッチング素子１１５でリーク電流が発生すると第２検流計６２に反応が現われ、第６スイッチング素子１１６でリーク電流が発生すると第３検流計６３に反応が現われる。ここで、インバータモジュールの正極入力端子１０１は、第１直流電源２０による直流電圧（６２０ボルト）によって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３よりも常に高電位に維持される。それにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３からダイオード１２１、１２２、１２３を通じて正極入力端子１０１へと電流が流れることは禁止される。そのことから、各検流計６１、６２、６３で検出される電流値は、各スイッチング素子１１４、１１５、１１６で発生したリーク電流の電流値に略等しくなる。
【００２６】
図４に、各検流計６１、６２、６３で検出されるリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの経時変化の一例を示す。図４（ａ）は第１検流計６１によって検出される第４スイッチング素子１１４のリーク電流ＩＵを示しており、図４（ｂ）は第２検流計６２によって検出される第５スイッチング素子１１５のリーク電流ＩＶを示しており、図４（ｃ）は第３検流計６３によって検出される第６スイッチング素子１１６のリーク電流ＩＷを示している。図４（ａ）−（ｃ）に示すように、各スイッチング素子１１４、１１５、１１６に発生するリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷは、図３（ａ）−（ｃ）に示した検査電圧（変動電圧）ＶＵ、ＶＶ、ＶＷと同期して変動し、検査電圧が最大となった時に最大値をとる。各スイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧は、リーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値に基づいて判定する。例えば、リーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値が所定の閾値以下であれば、スイッチング素子１１４、１１５、１１６は十分なオフ耐圧を有すると判定することができる。先に説明したように、各検流計６１、６２、６３はピークホールド機能を有しているので、検出されたリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値は保持される。検査期間中に各検流計６１、６２、６３を看視し続けることなく、リーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値を検出することができる。
【００２７】
以上のように、本実施例の検査装置によると、インバータモジュール１００の第４スイッチング素子１１４と第５スイッチング素子１１５と第６スイッチング素子１１６のそれぞれに最大６００ボルトの検査電圧を印加し、第４スイッチング素子１１４と第５スイッチング素子１１５と第６スイッチング素子１１６のオフ耐圧を同時に検査することができる。
本実施例の検査装置では、第４スイッチング素子１１４と第５スイッチング素子１１５と第６スイッチング素子１１６に印加する検査電圧を、経時的に正弦波形を描くように変動させている。それにより、検査電圧の印加開始時や終了時に過大なサージ電圧が発生することもなく、インバータモジュールを損傷させてしまうことが防止される。また、オフ耐圧が未知である各スイッチング素子１１４、１１５、１１６に、例えば６００ボルトのような高電圧が連続的に印加されることもない。それにより、各スイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧が不十分である場合でも、過大なリーク電流が連続的に通電することがなく、検査装置を損傷させてしまうことが防止される。
【００２８】
本実施例の検査装置では、第４スイッチング素子１１４と第５スイッチング素子１１５と第６スイッチング素子１１６に印加する検査電圧を、互いに異なる位相で変動させている。そのことから、例えば６００ボルトのような高電圧が、３つのスイッチング素子１１４、１１５、１１６に同時に印加されることはない。複数のスイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧が不十分である場合でも、インバータモジュール１００や検査装置に過大なリーク電流が流れることが防止される
【００２９】
図５は、実施例１の検査装置において、その検査電圧電源３０の構成を変更した変形例を示している。図５に示す検査装置は、検査電圧電源７０が、第３直流電源９０と、複数のスイッチング素子８１、８２、８３を有するスイッチング回路８０を用いて構成されている。第３直流電源９０の正極９１は、スイッチング素子８１、８２、８３を介して出力端子７１、７２、７３にそれぞれ接続されている。第３直流電源９０の負極９２は、インバータモジュール１００の負極入力端子１０２に接続される。検査電圧電源７０の出力端子７１、７２、７３は、インバータモジュール１００のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力端子１３１、１３２、１３３にそれぞれ接続される。
【００３０】
第３直流電源９０の出力電圧は、最大検査電圧に等しい６００ボルトである。複数のスイッチング素子８１、８２、８３は、図示しないスイッチング制御回路によって、ＰＷＭ制御が行われる。即ち、検査電圧電源７０はいわゆるスイッチング電源であり、複数のスイッチング素子８１、８２、８３を経時的にオン／オフさせことによって、その出力端子７１、７２、７３から三相変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを出力することができる。図５に示す検査装置の他の構成については、先に説明した図１に示す検査装置と同じあるので、同一の符号を付すことによって再度の説明を省略する。
図５に示す検査装置によっても、図１に示す検査装置と同様に、インバータモジュール１００の複数のスイッチング素子１１４、１１５、１１６のオフ耐圧を同時に測定することができる。
【００３１】
（実施例２）
図６は、実施例２の検査装置の構成を示している。本実施例の検査装置は、インバータモジュール１００に内蔵された第１スイッチング素子１１１と第２スイッチング素子１１２と第３スイッチング素子１１３のオフ耐圧を検査するものである。
図６に示すように、実施例２の検査装置は、第１直流電源２０と、検査電圧電源２３０と、第１検流計６１と、第２検流計６２と、第３検流計６３を備えている。そして、検査電圧電源２３０は、三相交流電源４０と第２直流電源５０を備えている。第１直流電源２０、三相交流電源４０、第２直流電源５０、第１検流計６１、第２検流計６２、第３検流計６３は、実施例１で同じ符号を付して説明したものと同一である。ただし、実施例２の検査電圧電源２３０では、三相交流電源４０の中性相端子４４に、第２直流電源５０の負極５２が接続されている。
【００３２】
実施例２の検査装置では、実施例１の検査装置と同様に、第１直流電源２０の正極２１が、インバータモジュール１００の正極入力端子１０１に接続される。第１直流電源２０の負極２２が、インバータモジュール１００の負極入力端子１０２に接続される。三相交流電源４０の第１相端子４１は、第１検流計６１を介してインバータモジュール１００のＵ相出力端子１３１に接続される。三相交流電源４０の第２相端子４２が、第２検流計６２を介してインバータモジュール１００のＶ相出力端子１３２に接続される。三相交流電源４０の第３相端子４３が、第３検流計６３を介してインバータモジュール１００のＷ相出力端子１３３に接続される。
その一方において、実施例２の検査装置では、実施例１の検査装置と異なり、第２直流電源５０の正極５１が、インバータモジュール１００の正極入力端子１０１に接続される。
【００３３】
実施例２の検査装置によると、インバータモジュール１００の正極入力端子１０１における電位が、負極入力端子１０２における電位よりも略６２０ボルトだけ高電位に維持される。そして、インバータモジュール１００の正極入力端子１０１とＵ相出力端子１３１との間には、図７（ａ）に示す変動電圧ＶＵが印加される。それにより、正極入力端子１０１とＵ相出力端子１３１との間に介挿された第１スイッチング素子１１１には、変動電圧ＶＵがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。また、正極入力端子１０１とＶ相出力端子１３２との間には、図７（ｂ）に示す変動電圧ＶＶが印加される。それにより、正極入力端子１０１とＶ相出力端子１３２との間に介挿された第２スイッチング素子１１２には、変動電圧ＶＶがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。また、正極入力端子１０１とＷ相出力端子１３３との間には、図７（ｃ）に示す変動電圧ＶＷが印加される。それにより、正極入力端子１０１とＷ相出力端子１３３との間に介挿された第３スイッチング素子１１３には、変動電圧ＶＷがオフ耐圧を検査するための検査電圧として印加される。図７（ａ）−（ｃ）に示す三相の変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷは、最小値がゼロボルトであり、最大値が最大検査電圧に等しい６００ボルトであり、互いに１２０度の位相差を持って周期的に変動する。このとき、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３における電位は、負極入力端子１０２における電位をゼロボルトとすると、２０ボルトから６２０ボルトの範囲で変動する。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３における電位は、負極入力端子１０２における電位以上であって正極入力端子１０１における電位以下の範囲で変動する。
【００３４】
各スイッチング素子１１１、１１２、１１３に変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが印加された時に、各スイッチング素子１１１、１１２、１１３のオフ耐圧が不十分であると、各スイッチング素子１１１、１１２、１１３ではリーク電流が発生する。例えば、第１スイッチング素子１１１でリーク電流が発生すると、Ｕ相出力端子１３１から検査電圧電源２３０へ電流が流れ出し、第１検流計６１に反応が現われる。同様に、第２スイッチング素子１１２でリーク電流が発生すると第２検流計６２に反応が現われ、第３スイッチング素子１１３でリーク電流が発生すると第３検流計６３に反応が現われる。ここで、インバータモジュールの負極入力端子１０２は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３よりも常に低電位に維持されている。そのことから、負極入力端子１０２からダイオード１２４、１２５、１２６を通じてＵ、Ｖ、Ｗ相の各出力端子１３１、１３２、１３３へ電流が流れることは禁止される。各検流計６１、６２、６３で検出される電流値は、各スイッチング素子１１１、１１２、１１３で発生したリーク電流の電流値に略等しくなる。
【００３５】
図８に、各検流計６１、６２、６３で検出されるリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの経時変化の一例を示す。図８（ａ）は第１検流計６１によって検出される第１スイッチング素子１１１のリーク電流ＩＵを示しており、図８（ｂ）は第２検流計６２によって検出される第２スイッチング素子１１２のリーク電流ＩＶを示しており、図８（ｃ）は第３検流計６３によって検出される第３スイッチング素子１１３のリーク電流ＩＷを示している。図８（ａ）−（ｃ）に示すように、各スイッチング素子１１１、１１２、１１３に発生するリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷは、図７（ａ）−（ｃ）に示した検査電圧（変動電圧）ＶＵ、ＶＶ、ＶＷと同期して変動し、検査電圧が最大となった時に最大値をとる。各スイッチング素子１１１、１１２、１１３のオフ耐圧は、リーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値に基づいて判定することができる。各リーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの最大値は、各検流計６１、６２、６３のピークホールド機能によって保持される。
【００３６】
以上のように、本実施例の検査装置によると、インバータモジュール１００の第１スイッチング素子１１１と第２スイッチング素子１１２と第３スイッチング素子１１３のそれぞれに最大６００ボルトの検査電圧を印加し、第１スイッチング素子１１１と第２スイッチング素子１１２と第３スイッチング素子１１３のオフ耐圧を同時に検査することができる。
【００３７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】検査装置の構成を示す図（実施例１）。
【図２】三相交流電源が出力する三相交流電圧を示す図。
【図３】検査電圧電源が出力する三相変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを示す図（実施例１）。
【図４】検出されるリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを例示する図（実施例１）。
【図５】スイッチング電源を利用した検査装置（変形例）の構成を示す図。
【図６】検査装置の構成を示す図（実施例２）。
【図７】検査電圧電源が出力する三相変動電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを示す図（実施例２）。
【図８】検出されるリーク電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを例示する図（実施例２）。
【符号の説明】
【００３９】
２０：第１直流電源
２１：第１直流電源の正極
２２：第１直流電源の負極
３０、２３０：検査電圧電源
４０：三相４線式交流電源
４１：三相４線式交流電源の第1相端子
４２：三相４線式交流電源の第２相端子
４３：三相４線式交流電源の第３相端子
４４：三相４線式交流電源の中性相端子
５０：第２直流電源
５１：第２直流電源の正極
５２：第２直流電源の負極
６１、６２、６３：検流計
１００：インバータモジュール
１０１：インバータモジュールの正極入力端子
１０２：インバータモジュールの負極入力端子
１１１−１１６：スイッチング素子
１２１−１２６：ダイオード
１３１：インバータモジュールのＵ相出力端子
１３２：インバータモジュールのＶ相出力端子
１３３：インバータモジュールのＷ相出力端子
【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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