インバータ装置および制御装置
【課題】所定のインバータ装置の電源遮断時においても動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できるようにしたインバータ装置を提供する。
【解決手段】ダイオードＤ３がディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２とディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…との間に逆方向接続されている。このため、入力ノードＮａ２から入力ノードＮａ４…に流れる電流を遮断できる。これにより、電源遮断後のインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から動作中の他のインバータ装置の入力端子への不要な電流の流出を防ぐことができる。
【解決手段】ダイオードＤ３がディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２とディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…との間に逆方向接続されている。このため、入力ノードＮａ２から入力ノードＮａ４…に流れる電流を遮断できる。これにより、電源遮断後のインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から動作中の他のインバータ装置の入力端子への不要な電流の流出を防ぐことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点やロジック回路からソース入力形式およびシンク入力形式でディジタル信号を入力可能なインタフェース回路を備えたインバータ装置および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置は、外部から各種動作指令が与えられるように構成した場合、多数の入力端子を備えて構成される。この多数の入力端子のうち、ディジタル入力端子は外部に接続される接点やロジック回路などの外部回路からディジタル信号を入力する端子であり、正転／逆転運転指令、運転準備指令、多段速度指令、直流制動指令、リセット指令などの信号を入力する。
【０００３】
ディジタル信号の入力形式は、内部に低電位の基準電位を設定してディジタル信号を入力するソース入力形式と、内部に高電位の基準電位を設定してディジタル信号を入力するシンク入力形式とが存在する。
【０００４】
インバータ装置の製造業者は製造機種数を削減するため、ソース入力形式とシンク入力形式とを切り替えるスイッチング手段を具備し、両形式共に使用可能に構成したインバータ装置を製造している。例えば特許文献１記載のインバータ装置は、入力端子をプルアップする接続状態とプルダウンする接続状態とを切り替えるスイッチング手段を備え、このスイッチング手段の切替状態に基づいてシンク入力形式とソース入力形式とを判別し、当該判別結果に応じて入力信号を反転または非反転のままマイクロコンピュータに出力するインタフェース回路を備えている。このインタフェース回路は、さらに判別結果に基づいてシンク出力形式とソース出力形式とを切り替える機能も備えている。
【０００５】
図７は、従来のインバータ装置が備えたインタフェース回路の概略的構成を示している。この図７に示すように、インバータ装置１ａ〜１ｃはそれぞれ同一構成であるため、インバータ装置１ａのブロック構成説明を行い、インバータ装置１ｂ、１ｃのブロック構成の説明を省略する。尚、インバータ装置１ａの構成要素には添え字「ａ」を付して説明を行い、図７中の他のインバータ装置１ｂ、１ｃで対応する構成要素にはそれぞれ添え字「ｂ」「ｃ」を付している。
【０００６】
インバータ装置１ａは、複数のディジタル入力回路２ａ、３ａ、切替回路４ａ、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）５ａ、第１コモン電位供給回路６ａおよび第２コモン電位供給回路７ａを図示形態で接続して構成されている。ディジタル入力回路２ａの第１入力ノードＮａ１はディジタル入力端子ＬＩ１に接続されている。ディジタル入力回路３ａの第１入力ノードＮａ３はディジタル入力端子ＬＩ２に接続されている。ディジタル入力回路２ａの第２入力ノードＮａ２と、ディジタル入力回路３ａの第２入力ノードＮａ４は共通接続されており、この共通接続ノードＮａ５が切替回路４ａに接続されている。
【０００７】
各ディジタル入力回路２ａ、３ａのそれぞれの出力ノードＮａ６、Ｎａ７は、マイコン５ａに接続されている。図示していないが、マイコン５ａはインバータ主回路を介して外部に接続されるモータなどの負荷を駆動制御可能に構成されている。
【０００８】
切替回路４ａは、マイコン５ａからの制御信号に基づいて共通接続ノードＮａ５の印加電圧を第１コモン電位６ａまたは第２コモン電位７ａに切り替える。第１コモン電位供給回路６ａはシンク入力形式に対応した基準電位を供給する回路であり、第２コモン電位供給回路７ａはソース入力形式に対応した基準電位を供給する回路である。このようなインバータ装置１ａが同一構成で複数構成されている（符号１ａ、１ｂ、１ｃ参照）。
【０００９】
インバータ装置１ａ〜１ｃの入力端子ＬＩ１は互いに共通接続されており、入力端子ＬＩ２も互いに共通接続されている。入力端子ＬＩ１の共通接続ノードＮ１は、接点入力を構成するスイッチ８ｗの一方の接点に接続されている。入力端子ＬＩ２の共通接続ノードＮ２は、接点入力を構成するスイッチ８ｘの一方の接点に接続されている。スイッチ８ｗおよび８ｘの他方の接点は互いに共通接続されており、当該接点には外部コモン電位供給回路９が接続されている。
【００１０】
外部コモン電位供給回路９は、例えばソース出力形式に対応した電位を供給する回路のときには、第１コモン電位供給回路６ａの供給電位と同一の供給電位（Ｖｄ）を供給する回路であり、第２コモン電位供給回路７ａの供給電位（０Ｖ）よりも高い電位を供給する回路である。
【００１１】
この場合、全てのインバータ装置１ａ〜１ｃがソース入力形式に設定されている状態を考慮すると、切替回路４ａ〜４ｃは共通接続ノードＮａ５〜Ｎｃ５をそれぞれ第２コモン電位供給回路７ａ〜７ｃの供給電位側に切替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１６１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
例えば、ユーザは、インバータ装置１ａ〜１ｃの故障による交換、インバータ装置１ａ〜１ｃに接続された機器のメンテナンスなどのため、１台のインバータ装置（この例ではインバータ装置１ｃ）のみの電源を遮断することがある。
【００１４】
このためインバータ装置１ｃは、他のインバータ装置１ａ、１ｂとは独立に電源遮断可能になっているが、この場合例えばインバータ装置１ｃの電源が遮断され切替回路４ｃのスイッチが開放されてしまう（図７参照）と、外部コモン電位供給回路９から流入する電流が、共通接続ノードＮ１→ノードＮｃ１→第１ディジタル入力回路２ｃ→ノードＮｃ２→ノードＮｃ４→第２ディジタル入力回路３ｃ→ノードＮｃ３→共通接続ノードＮ２という経路を経て、インバータ装置１ａ、１ｂの入力端子ＬＩ２を通じて第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂに流入してしまう（図７中の矢印参照）。
【００１５】
電流が第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂに流入してしまうと、スイッチ８ｘがオフしているにも関わらず、第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂが外部コモン電位供給回路９からディジタル信号を入力していると誤認識してしまう虞がある。したがって、所定のインバータ装置１ｃの電源が遮断されると、他のインバータ装置１ａ〜１ｂが誤動作する虞がある。
【００１６】
特に、外部からインバータ装置１ａ〜１ｃを多数並列接続して構成したいというユーザの要望がある。インバータ装置１ａ〜１ｃの並列接続数が増加すると入力インピーダンスが低下しやすくなるため、前述した動作中の誤動作も生じやすくなってきているという事情がある。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、所定のインバータ装置の電源遮断時においても、動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できるようにしたインタフェース回路を備えたインバータ装置、および制御装置を提供することある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のインタフェース回路の一態様は、信号入力側に構成されると共に電源が他のインバータ装置とは独立に遮断可能に構成され、他のインバータ装置と並列接続可能に構成されたインバータ装置であって、接点やロジック回路などの外部回路からソース入力形式およびシンク入力形式の両方式のディジタル信号を入力するディジタル入力ノードをそれぞれ備え、前記それぞれのディジタル入力ノードに与えられるディジタル信号を入力して基準電位ノードの電位を基準として動作する複数のディジタル入力回路と、前記複数のディジタル入力回路のソース入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第１コモン電位設定ノードと、前記複数のディジタル入力回路のシンク入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第２コモン電位設定ノードと、前記ディジタル入力回路の基準電位ノードと前記第１コモン電位設定ノードおよび前記第２コモン電位設定ノードとの間に介在して設けられ、１の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードに他の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐ通電遮断器とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
このような構成によれば、通電遮断器は１のディジタル入力回路の基準電位ノードに他のディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐため、所定のインバータ装置の電源が遮断されたときであっても他のディジタル入力回路の基準電位ノードには１のディジタル入力回路から電流が流れない。したがって、電流は他のディジタル入力回路の基準電位ノードからディジタル入力ノードを通じた経路で他のインバータ装置の入力側に流れない。インタフェース回路が他のインタフェース回路と並列接続されていたとしても、電源遮断時の悪影響が動作中の他のインバータ装置に及ぶことがない。これにより、動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できる。
【００２０】
通電遮断器を、他のディジタル入力回路の基準電位ノードから１のディジタル入力回路の基準電位ノードに向けて逆方向接続されたダイオードを含んで構成すると良い（請求項２）。また、通電遮断器を、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの間の接続を開放可能に構成しても良い（請求項３）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定のインバータ装置の電源遮断時においても動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態を概略的に示す電気的構成図
【図２】ブロック図
【図３】制御装置の全体構成を概略的に示すブロック図
【図４】本発明の第２実施形態を示す図１相当図
【図５】図２相当図
【図６】本発明の第３実施形態を示す図１相当図
【図７】従来構成を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明をインバータ装置の制御装置に適用した第１実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図３は、制御装置全体を概略的に示すものでコントローラとインバータ装置の接続関係を示している。
この図３に示すように、制御装置２０はコントローラ２１、当該コントローラ２１の出力に並列接続された４つ（複数）のインバータ装置２２ａ〜２２ｄを備えている。コントローラ２１には複数の出力端子２１１〜２１４が設けられており、インバータ装置２２ａ〜２２ｄはそれぞれ４つ（複数）のディジタル入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４（以下、入力端子と略す）が設けられている。
【００２５】
複数の出力端子２１１〜２１４はインバータ装置２２ａの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にそれぞれ接続されており、これらの接続ノードは他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にもそれぞれ接続されている。
【００２６】
コントローラ２１は、出力端子２１１〜２１４からソース出力形式でディジタル信号を出力可能に構成されており、インバータ装置２２ａ〜２２ｄはディジタル入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４から複数ビットのディジタル信号を入力する。コントローラ２１は各種指令（正転／逆転運転指令、運転準備指令、多段速度指令、直流制動指令、リセット指令など）を送信することでインバータ装置２２ａ〜２２ｄに同時に指令することができる。
【００２７】
図１はインバータ装置の入力インタフェース周辺を示す電気的構成図であり、図２はこの電気的構成をブロック図により概略的に示している。
以下、インバータ装置２２ａ〜２２ｄの内部の電気的構成は互いに同一構成であるためインバータ装置２２ａの電気的構成について説明する。図１に示すように、インバータ装置２２ａの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にはそれぞれディジタル入力回路２３〜２６が接続されている。これらのディジタル入力回路２３〜２６は互いに同一構成であるため、図１中にはディジタル入力回路２５、２６の記載を省略しており、以下では入力端子ＬＩ１に接続されたディジタル入力回路２３の電気的構成説明を行う。
【００２８】
ディジタル入力回路２３は、ディジタル入力ノードＮａ１とディジタル入力ノードＮａ２との間に与えられた電圧に基づいて出力ノードＮａ６にディジタル出力するように構成されており、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ２、スイッチＳＷ１を組み合わせて構成される。尚、ディジタル入力ノードＮａ１は入力端子ＬＩ１に接続されるノードである。
【００２９】
背景技術の説明では、ディジタル入力回路２ａの周辺の各ノードとして、ディジタル入力ノードＮａ１、Ｎａ２、出力ノードＮａ６と付して説明を行っているが、本実施形態では説明を理解しやすくするため、ディジタル入力回路２３で対応するディジタル入力ノード、出力ノードには前記Ｎａ１、Ｎａ２、Ｎａ６と同一符号を付して説明を行う。また、図１中にグランドノードＮｃ１、電源電位ノードＮｃ２として符号を付しているが、グランドノードＮｃ１は第１コモン電位設定ノードに相当し、電源電位ノードＮｃ２は電源電位Ｖｄが印加されるノードであり第２コモン電位設定ノードに相当する。
【００３０】
入力ノードＮａ１およびＮａ２間には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３が直列接続されている。すなわち、入力ノードＮａ１およびＮａ２間には受動素子が接続されており、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に電位差が発生すると電流が各抵抗Ｒ１〜Ｒ３を通じて流れる。
【００３１】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との共通接続ノードをＮａ８とし、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との共通接続ノードをＮａ９とすると、ノードＮａ８およびＮａ９間にはＰＮＰ形のバイポーラトランジスタＴｒ１のエミッタ−ベース間が接続されると共に、ＰＮＰ形のバイポーラトランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間が接続されている。
【００３２】
各トランジスタＴｒ１およびＴｒ２のコレクタは共通接続されており、当該共通接続ノードＮａ１０は、デジタルスイッチＳＷ１およびプルアップ抵抗Ｒ４を介して出力ノードＮａ６からマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２７に信号出力されるようになっている。
【００３３】
ディジタル入力回路２３〜２６は並列に設けられているが、これらの回路２３〜２６の基準電位ノードとなるグランド側の入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は共通接続されておらず、これらの入力ノードＮａ２、Ｎａ４…には図１に示す通電遮断器２８が設けられている。尚、インタフェース回路Ｚはディジタル入力回路２３〜２６と通電遮断器２８とを含んで構成される回路である。
【００３４】
通電遮断器２８は、ダイオードＤ１〜Ｄ４を含んで構成され、マイコン２７からの制御信号に基づいてオンオフ切替えするデジタルスイッチＳＷ２〜ＳＷ４により前記ダイオードＤ１〜Ｄ４の回路構成形態が変化することによって機能する。
【００３５】
以下、接続関係を説明するが、ディジタル入力回路２３〜２６に接続される回路構成はほぼ同様で対称形とされているため、ディジタル入力回路２３、２４に接続される回路の説明を行い、その他の回路説明を省略する。
【００３６】
背景技術欄の説明では、ディジタル入力回路３ａの入出力ノードとして、ディジタル入力ノードＮａ３、Ｎａ４、出力ノードＮａ７と符号を付して説明を行ったが、本実施形態では説明を理解しやすくするため、ディジタル入力回路２４内で対応するディジタル入力ノード、出力ノードにはそれぞれ前記Ｎａ３、Ｎａ４、Ｎａ７の同一符号を付して説明を行う。
【００３７】
入力ノードＮａ２は、ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ２のカソードに接続されている。ダイオードＤ１のカソードはデジタルスイッチＳＷ２を介してグランドに電気的に接続されている。ダイオードＤ２のアノードはデジタルスイッチＳＷ３を介して電源電位Ｖｄの供給ノードとなる電源電位ノードＮｃ２に接続されている。
【００３８】
入力ノードＮａ４は、ダイオードＤ３のアノードおよびダイオードＤ４のカソードに接続されている。ダイオードＤ３のカソードはダイオードＤ１のカソードと共通接続されており、前述したようにデジタルスイッチＳＷ２を介してグランドに電気的に接続されている。ダイオードＤ４のアノードはダイオードＤ２のアノードと共通接続されており、前述したようにデジタルスイッチＳＷ３を介して電源電位Ｖｄの供給ノードとなる電源電位ノードＮｃ２に接続されている。
【００３９】
デジタルスイッチＳＷ３の制御端子には抵抗Ｒ５を介してデジタルスイッチＳＷ４に接続されており、このデジタルスイッチＳＷ４の制御端子はマイコン２７の制御出力端子に接続されている。デジタルスイッチＳＷ２の制御端子は制御回路２７の制御出力端子に接続されている。
【００４０】
デジタルスイッチＳＷ２がオンとなるとダイオードＤ１およびＤ３のカソードの共通接続ノードはグランド電位となり、デジタルスイッチＳＷ３がオンとなるとダイオードＤ２およびＤ４のアノードの共通接続ノードは電源電位Ｖｄとなる。
【００４１】
マイコン２７は、ソース入力形式とするときにデジタルスイッチＳＷ２をオンとすると共にデジタルスイッチＳＷ３をオフとする。すると、ディジタル入力回路２３〜２６の基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は、ほぼグランド電位（≒ダイオードの順方向電圧Ｖｆ）に設定されることになり、ソース入力形式でディジタル信号を受け付ける。
【００４２】
ソース入力形式に設定されている場合、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に対し、ノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位よりも高い「ハイ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１がオン状態になると共にトランジスタＴｒ２がオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオンするため、出力ノードＮａ６からグランド電位の「ロウ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４３】
逆に、入力ノードＮａ１およびＮａ２間にノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位とほぼ同じである「ロウ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１およびＴｒ２が共にオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオフするため、プルアップ抵抗Ｒ４を介して電源電位の「ハイ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４４】
また、マイコン２７は、シンク入力形式とするときにデジタルスイッチＳＷ２をオフとすると共に、デジタルスイッチＳＷ３をオンとする。すると、ディジタル入力回路２３〜２６の入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は、ほぼ電源電位Ｖｄ（≒電源電位Ｖｄ−ダイオードの順方向電圧Ｖｆ）となり、シンク入力形式でディジタル信号を受け付ける。
【００４５】
シンク入力形式に設定されている場合、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に対し、ノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位とほぼ同じ「ハイ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１およびＴｒ２が共にオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオフするため、プルアップ抵抗Ｒ４を介して電源電位の「ハイ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４６】
逆に、入力ノードＮａ１およびＮａ２間にノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位よりも低い「ロウ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１がオフ状態となると共にトランジスタＴｒ２がオン状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオンするため、出力ノードＮａ６からグランド電位の「ロウ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
尚、この結線関係を模式的に示すブロック図を図２に示している。
【００４７】
以下の説明では、マイコン２７がスイッチＳＷ２〜ＳＷ４のオンオフを調整しディジタル信号をソース入力形式で受付けるように設定されていることを想定し、図３に示したように、ある一つのインバータ装置（例えば、インバータ装置２２ａ）の電源が遮断（ＯＮ→ＯＦＦ）されたときの作用説明を行う。
【００４８】
コントローラ２１は、電源供給されているインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに指令信号を送信するため、出力端子２１１〜２１４からインバータ装置２２ｂ〜２２ｄの入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にディジタル信号を送信する。このディジタル信号は、電源供給されていないインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にも与えられる。
【００４９】
インバータ装置２２ａの電源が遮断されると、図１に示すスイッチＳＷ２〜ＳＷ４が強制的に全てオフとなるため、ダイオードＤ１〜Ｄ４がスイッチＳＷ２〜ＳＷ４による回路から切断された状態で機能する。
【００５０】
例えばコントローラ２１がインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ１を通じてディジタル入力回路２３にディジタル信号を出力したことを考慮する。このとき電流が抵抗Ｒ１〜Ｒ３などを通じてダイオードＤ１に流れ込もうとするが、デジタルスイッチＳＷ２がオフ状態であると共にダイオードＤ２〜Ｄ４（特にはＤ３）が当該電流を遮断するため、他のディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…側に流れることがない。他のディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…側に通電されなければ、電流が入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄ側に流出することもない。
【００５１】
したがって、電流が電源遮断後のインバータ装置２２ａ内に流れることは少なくなり、当該電流が背景技術欄に示したように動作中の他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流入することがなくなる。これにより、他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作し続けることができる（図１中の矢印に示す電流の流れ参照）。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ダイオードＤ２〜Ｄ４が通電遮断器２８として機能するため、ディジタル入力回路２３〜２６の基準電位ノードＮａ２、Ｎａ４…間で電流の流出／流入が行われなくなり、ディジタル入力回路２３〜２６の誤動作を防止できる。
【００５３】
特にダイオードＤ３がディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２とディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…との間に逆方向接続されているため、入力ノードＮａ２から入力ノードＮａ４…に流れる電流を遮断できる。これにより、不要な電流が電源遮断後のインバータ装置２２ａの他の入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から流出することを防ぐことができ、他のディジタル入力回路２２ｂ〜２２ｄの動作に悪影響を与えることがなくなる。これにより、インバータ装置２２ａの電源遮断時においても、他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄはディジタル信号の誤認識を防止でき、正常に動作を続けることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４および図５は、本発明の第２実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの間の通電接続を開放可能に構成しているところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
【００５５】
図４に示すように、ディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２は、グランド側に接続されたデジタルスイッチＳＷ５と、電源電位側に接続されたデジタルスイッチＳＷ６とに電気的に接続されており、入力ノードＮａ４は、グランド側に接続されたデジタルスイッチＳＷ７と、電源電位側に接続されたデジタルスイッチＳＷ８とに電気的に接続されている。デジタルスイッチＳＷ５、ＳＷ７はマイコン２７からの制御信号に基づいてスイッチをオンオフ（短絡／開放）する。同様に、デジタルスイッチＳＷ６、ＳＷ８はマイコン２７からの制御信号に基づいてスイッチをオンオフ（短絡／開放）する。
【００５６】
したがって、通電遮断器，切替回路として機能するデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９のオンオフ状態を切替設定することで、基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…の電位を、グランドノードＮｃ１の電位（＝０Ｖ）とほぼ同電位に設定することもでき、この場合ソース入力形式に設定できる。
【００５７】
また、デジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９のオンオフ状態を切替設定することで、基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…の電位を、電源電位ノードＮｃ２の電位（＝Ｖｄ）とほぼ同電位に設定することもでき、この場合シンク入力形式に設定できる。さらに入力ノードＮａ２、Ｎａ４…を開放状態とすることもできる。図５はこの回路構成ブロックを概略的に示している。
【００５８】
前述実施形態と同様に、全インバータ装置２２ａ〜２２ｄがソース入力形式に設定されている状態でインバータ装置２２ａが電源遮断されたときの動作を考える。インバータ装置２２ａの電源が遮断されると当該インバータ装置２２ａ内のデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９は強制的に全てオフ状態となる。すると、入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は全て開放状態となり、前述実施形態と同様に、入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４から他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流入する電流を遮断することができ、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作を継続することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、デジタルスイッチＳＷ５、ＳＷ７が入力ノードＮａ２、Ｎａ４…とグランドノードＮｃ１および電源電位ノードＮｃ２との通電接続を切替可能であるため、ソース入力形式とシンク入力形式とを切り替えることができ、しかも、電源遮断時にはデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９は全てオフ状態となることで入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は全て開放状態となるため、電源遮断されたインバータ装置２２ａから動作中のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流れる電流を遮断することができ、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作を継続することができる。これにより、インバータ装置２２ａの電源遮断時においても、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄ内のディジタル入力回路２３〜２６内のディジタル信号の誤認識を防止することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ディジタル入力回路の態様を変更したところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００６１】
図６に示すように、ディジタル入力回路２３〜２６に代えてディジタル入力回路２９〜３２が設けられている。ディジタル入力回路２９〜３２内にはそれぞれフォトカプラＰ１が構成されている。ディジタル入力回路２９のノードＮａ１およびＮａ２間には抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８が直列接続されている。フォトカプラＰ１の入力は２つのフォトダイオードを互いに逆方向並列接続して構成され抵抗Ｒ７と並列接続されている。フォトカプラＰ１の出力にはフォトトランジスタが構成され、その出力はプルアップ抵抗Ｒ４を介してマイコン２７に接続されている。
【００６２】
電流がノードＮａ１およびＮａ２間に流れなければ、フォトカプラＰ１の入力に構成されたフォトダイオードに通電されることもなく、フォトカプラＰ１の出力に構成されたフォトトランジスタはオフ状態を保ち、マイコン２７には「ハイ」が与えられる。
【００６３】
電流がノードＮａ１およびＮａ２間に流れると、抵抗Ｒ７の両端電圧が上昇し、電流がフォトカプラＰ１入力のフォトダイオードにも流れる。電流がフォトダイオードに流れるとフォトダイオードが光を発するため、フォトカプラＰ１出力のフォトトランジスタがオンし、マイコン２７には「ロウ」が与えられる。
【００６４】
このようにしてフォトカプラＰ１が、マイクロコンピュータ２７と抵抗Ｒ７、Ｒ８との間に介在して構成されているため互いに絶縁状態を保つことができる。また、フォトカプラＰ２、Ｐ３が、マイクロコンピュータ２７と通電遮断機２８との間に構成されているため、絶縁を保つことができる。
【００６５】
この場合、通電遮断器２８が前述実施形態と同様に構成されているため、インバータ装置２２ａの電源を遮断したときに入力端子ＬＩ１から電流が流れ込んだとしても、当該電流が１つのディジタル入力回路２９から他のディジタル入力回路３０〜３２に流出することはなくなり、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。このようにしてディジタル入力回路２９〜３２の構成が前述実施形態と変更されたとしてもほぼ同様の作用効果を奏する。
【００６６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形または拡張が可能である。
前述実施形態では、ソース入力形式に設定した実施形態を説明しているが、シンク入力形式に設定されていても同様の作用効果を奏する。ソース入力形式の第１コモンノードの基準電位としてグランドレベル（＝０Ｖ）を適用しているが、基準電位はこの電位値に限られない。シンク入力形式の第２コモンノードの基準電位の電位値についても同様である。
【００６７】
前述実施形態では、コントローラ２１がソース出力形式でディジタル信号を出力する形態に適用しているが、これに代えてシンク出力形式でディジタル信号を出力する形態に適用できる。
前述実施形態では、反転回路、バッファ回路となるディジタル入力回路２３〜２６を適用したが、ディジタル信号を入出力するインタフェース回路であれば上記回路に限られない。
【００６８】
第１実施形態、第２実施形態では、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ４、デジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９を通電遮断器として適用した実施形態を示しているが、入力ノードＮａ２、Ｎａ４…から入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４を通じて流出する電流を遮断できる回路であれば前述の回路構成に限られない。
【符号の説明】
【００６９】
図面中、２０は制御装置、２１はコントローラ、２２ａ〜２２ｄはインバータ装置、２３〜２６、２９〜３２はディジタル入力回路、２７は制御回路、２８は通電遮断器、ＳＷ５〜ＳＷ９はデジタルスイッチ（切替回路）、Ｎａ１〜Ｎａ４はディジタル入力ノード、Ｚはインタフェース回路を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点やロジック回路からソース入力形式およびシンク入力形式でディジタル信号を入力可能なインタフェース回路を備えたインバータ装置および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置は、外部から各種動作指令が与えられるように構成した場合、多数の入力端子を備えて構成される。この多数の入力端子のうち、ディジタル入力端子は外部に接続される接点やロジック回路などの外部回路からディジタル信号を入力する端子であり、正転／逆転運転指令、運転準備指令、多段速度指令、直流制動指令、リセット指令などの信号を入力する。
【０００３】
ディジタル信号の入力形式は、内部に低電位の基準電位を設定してディジタル信号を入力するソース入力形式と、内部に高電位の基準電位を設定してディジタル信号を入力するシンク入力形式とが存在する。
【０００４】
インバータ装置の製造業者は製造機種数を削減するため、ソース入力形式とシンク入力形式とを切り替えるスイッチング手段を具備し、両形式共に使用可能に構成したインバータ装置を製造している。例えば特許文献１記載のインバータ装置は、入力端子をプルアップする接続状態とプルダウンする接続状態とを切り替えるスイッチング手段を備え、このスイッチング手段の切替状態に基づいてシンク入力形式とソース入力形式とを判別し、当該判別結果に応じて入力信号を反転または非反転のままマイクロコンピュータに出力するインタフェース回路を備えている。このインタフェース回路は、さらに判別結果に基づいてシンク出力形式とソース出力形式とを切り替える機能も備えている。
【０００５】
図７は、従来のインバータ装置が備えたインタフェース回路の概略的構成を示している。この図７に示すように、インバータ装置１ａ〜１ｃはそれぞれ同一構成であるため、インバータ装置１ａのブロック構成説明を行い、インバータ装置１ｂ、１ｃのブロック構成の説明を省略する。尚、インバータ装置１ａの構成要素には添え字「ａ」を付して説明を行い、図７中の他のインバータ装置１ｂ、１ｃで対応する構成要素にはそれぞれ添え字「ｂ」「ｃ」を付している。
【０００６】
インバータ装置１ａは、複数のディジタル入力回路２ａ、３ａ、切替回路４ａ、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）５ａ、第１コモン電位供給回路６ａおよび第２コモン電位供給回路７ａを図示形態で接続して構成されている。ディジタル入力回路２ａの第１入力ノードＮａ１はディジタル入力端子ＬＩ１に接続されている。ディジタル入力回路３ａの第１入力ノードＮａ３はディジタル入力端子ＬＩ２に接続されている。ディジタル入力回路２ａの第２入力ノードＮａ２と、ディジタル入力回路３ａの第２入力ノードＮａ４は共通接続されており、この共通接続ノードＮａ５が切替回路４ａに接続されている。
【０００７】
各ディジタル入力回路２ａ、３ａのそれぞれの出力ノードＮａ６、Ｎａ７は、マイコン５ａに接続されている。図示していないが、マイコン５ａはインバータ主回路を介して外部に接続されるモータなどの負荷を駆動制御可能に構成されている。
【０００８】
切替回路４ａは、マイコン５ａからの制御信号に基づいて共通接続ノードＮａ５の印加電圧を第１コモン電位６ａまたは第２コモン電位７ａに切り替える。第１コモン電位供給回路６ａはシンク入力形式に対応した基準電位を供給する回路であり、第２コモン電位供給回路７ａはソース入力形式に対応した基準電位を供給する回路である。このようなインバータ装置１ａが同一構成で複数構成されている（符号１ａ、１ｂ、１ｃ参照）。
【０００９】
インバータ装置１ａ〜１ｃの入力端子ＬＩ１は互いに共通接続されており、入力端子ＬＩ２も互いに共通接続されている。入力端子ＬＩ１の共通接続ノードＮ１は、接点入力を構成するスイッチ８ｗの一方の接点に接続されている。入力端子ＬＩ２の共通接続ノードＮ２は、接点入力を構成するスイッチ８ｘの一方の接点に接続されている。スイッチ８ｗおよび８ｘの他方の接点は互いに共通接続されており、当該接点には外部コモン電位供給回路９が接続されている。
【００１０】
外部コモン電位供給回路９は、例えばソース出力形式に対応した電位を供給する回路のときには、第１コモン電位供給回路６ａの供給電位と同一の供給電位（Ｖｄ）を供給する回路であり、第２コモン電位供給回路７ａの供給電位（０Ｖ）よりも高い電位を供給する回路である。
【００１１】
この場合、全てのインバータ装置１ａ〜１ｃがソース入力形式に設定されている状態を考慮すると、切替回路４ａ〜４ｃは共通接続ノードＮａ５〜Ｎｃ５をそれぞれ第２コモン電位供給回路７ａ〜７ｃの供給電位側に切替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１６１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
例えば、ユーザは、インバータ装置１ａ〜１ｃの故障による交換、インバータ装置１ａ〜１ｃに接続された機器のメンテナンスなどのため、１台のインバータ装置（この例ではインバータ装置１ｃ）のみの電源を遮断することがある。
【００１４】
このためインバータ装置１ｃは、他のインバータ装置１ａ、１ｂとは独立に電源遮断可能になっているが、この場合例えばインバータ装置１ｃの電源が遮断され切替回路４ｃのスイッチが開放されてしまう（図７参照）と、外部コモン電位供給回路９から流入する電流が、共通接続ノードＮ１→ノードＮｃ１→第１ディジタル入力回路２ｃ→ノードＮｃ２→ノードＮｃ４→第２ディジタル入力回路３ｃ→ノードＮｃ３→共通接続ノードＮ２という経路を経て、インバータ装置１ａ、１ｂの入力端子ＬＩ２を通じて第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂに流入してしまう（図７中の矢印参照）。
【００１５】
電流が第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂに流入してしまうと、スイッチ８ｘがオフしているにも関わらず、第２ディジタル入力回路３ａ、３ｂが外部コモン電位供給回路９からディジタル信号を入力していると誤認識してしまう虞がある。したがって、所定のインバータ装置１ｃの電源が遮断されると、他のインバータ装置１ａ〜１ｂが誤動作する虞がある。
【００１６】
特に、外部からインバータ装置１ａ〜１ｃを多数並列接続して構成したいというユーザの要望がある。インバータ装置１ａ〜１ｃの並列接続数が増加すると入力インピーダンスが低下しやすくなるため、前述した動作中の誤動作も生じやすくなってきているという事情がある。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、所定のインバータ装置の電源遮断時においても、動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できるようにしたインタフェース回路を備えたインバータ装置、および制御装置を提供することある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のインタフェース回路の一態様は、信号入力側に構成されると共に電源が他のインバータ装置とは独立に遮断可能に構成され、他のインバータ装置と並列接続可能に構成されたインバータ装置であって、接点やロジック回路などの外部回路からソース入力形式およびシンク入力形式の両方式のディジタル信号を入力するディジタル入力ノードをそれぞれ備え、前記それぞれのディジタル入力ノードに与えられるディジタル信号を入力して基準電位ノードの電位を基準として動作する複数のディジタル入力回路と、前記複数のディジタル入力回路のソース入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第１コモン電位設定ノードと、前記複数のディジタル入力回路のシンク入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第２コモン電位設定ノードと、前記ディジタル入力回路の基準電位ノードと前記第１コモン電位設定ノードおよび前記第２コモン電位設定ノードとの間に介在して設けられ、１の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードに他の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐ通電遮断器とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
このような構成によれば、通電遮断器は１のディジタル入力回路の基準電位ノードに他のディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐため、所定のインバータ装置の電源が遮断されたときであっても他のディジタル入力回路の基準電位ノードには１のディジタル入力回路から電流が流れない。したがって、電流は他のディジタル入力回路の基準電位ノードからディジタル入力ノードを通じた経路で他のインバータ装置の入力側に流れない。インタフェース回路が他のインタフェース回路と並列接続されていたとしても、電源遮断時の悪影響が動作中の他のインバータ装置に及ぶことがない。これにより、動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できる。
【００２０】
通電遮断器を、他のディジタル入力回路の基準電位ノードから１のディジタル入力回路の基準電位ノードに向けて逆方向接続されたダイオードを含んで構成すると良い（請求項２）。また、通電遮断器を、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの間の接続を開放可能に構成しても良い（請求項３）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定のインバータ装置の電源遮断時においても動作中の他のインバータ装置の誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態を概略的に示す電気的構成図
【図２】ブロック図
【図３】制御装置の全体構成を概略的に示すブロック図
【図４】本発明の第２実施形態を示す図１相当図
【図５】図２相当図
【図６】本発明の第３実施形態を示す図１相当図
【図７】従来構成を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明をインバータ装置の制御装置に適用した第１実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図３は、制御装置全体を概略的に示すものでコントローラとインバータ装置の接続関係を示している。
この図３に示すように、制御装置２０はコントローラ２１、当該コントローラ２１の出力に並列接続された４つ（複数）のインバータ装置２２ａ〜２２ｄを備えている。コントローラ２１には複数の出力端子２１１〜２１４が設けられており、インバータ装置２２ａ〜２２ｄはそれぞれ４つ（複数）のディジタル入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４（以下、入力端子と略す）が設けられている。
【００２５】
複数の出力端子２１１〜２１４はインバータ装置２２ａの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にそれぞれ接続されており、これらの接続ノードは他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にもそれぞれ接続されている。
【００２６】
コントローラ２１は、出力端子２１１〜２１４からソース出力形式でディジタル信号を出力可能に構成されており、インバータ装置２２ａ〜２２ｄはディジタル入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４から複数ビットのディジタル信号を入力する。コントローラ２１は各種指令（正転／逆転運転指令、運転準備指令、多段速度指令、直流制動指令、リセット指令など）を送信することでインバータ装置２２ａ〜２２ｄに同時に指令することができる。
【００２７】
図１はインバータ装置の入力インタフェース周辺を示す電気的構成図であり、図２はこの電気的構成をブロック図により概略的に示している。
以下、インバータ装置２２ａ〜２２ｄの内部の電気的構成は互いに同一構成であるためインバータ装置２２ａの電気的構成について説明する。図１に示すように、インバータ装置２２ａの複数の入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にはそれぞれディジタル入力回路２３〜２６が接続されている。これらのディジタル入力回路２３〜２６は互いに同一構成であるため、図１中にはディジタル入力回路２５、２６の記載を省略しており、以下では入力端子ＬＩ１に接続されたディジタル入力回路２３の電気的構成説明を行う。
【００２８】
ディジタル入力回路２３は、ディジタル入力ノードＮａ１とディジタル入力ノードＮａ２との間に与えられた電圧に基づいて出力ノードＮａ６にディジタル出力するように構成されており、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ２、スイッチＳＷ１を組み合わせて構成される。尚、ディジタル入力ノードＮａ１は入力端子ＬＩ１に接続されるノードである。
【００２９】
背景技術の説明では、ディジタル入力回路２ａの周辺の各ノードとして、ディジタル入力ノードＮａ１、Ｎａ２、出力ノードＮａ６と付して説明を行っているが、本実施形態では説明を理解しやすくするため、ディジタル入力回路２３で対応するディジタル入力ノード、出力ノードには前記Ｎａ１、Ｎａ２、Ｎａ６と同一符号を付して説明を行う。また、図１中にグランドノードＮｃ１、電源電位ノードＮｃ２として符号を付しているが、グランドノードＮｃ１は第１コモン電位設定ノードに相当し、電源電位ノードＮｃ２は電源電位Ｖｄが印加されるノードであり第２コモン電位設定ノードに相当する。
【００３０】
入力ノードＮａ１およびＮａ２間には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３が直列接続されている。すなわち、入力ノードＮａ１およびＮａ２間には受動素子が接続されており、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に電位差が発生すると電流が各抵抗Ｒ１〜Ｒ３を通じて流れる。
【００３１】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との共通接続ノードをＮａ８とし、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との共通接続ノードをＮａ９とすると、ノードＮａ８およびＮａ９間にはＰＮＰ形のバイポーラトランジスタＴｒ１のエミッタ−ベース間が接続されると共に、ＰＮＰ形のバイポーラトランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間が接続されている。
【００３２】
各トランジスタＴｒ１およびＴｒ２のコレクタは共通接続されており、当該共通接続ノードＮａ１０は、デジタルスイッチＳＷ１およびプルアップ抵抗Ｒ４を介して出力ノードＮａ６からマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２７に信号出力されるようになっている。
【００３３】
ディジタル入力回路２３〜２６は並列に設けられているが、これらの回路２３〜２６の基準電位ノードとなるグランド側の入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は共通接続されておらず、これらの入力ノードＮａ２、Ｎａ４…には図１に示す通電遮断器２８が設けられている。尚、インタフェース回路Ｚはディジタル入力回路２３〜２６と通電遮断器２８とを含んで構成される回路である。
【００３４】
通電遮断器２８は、ダイオードＤ１〜Ｄ４を含んで構成され、マイコン２７からの制御信号に基づいてオンオフ切替えするデジタルスイッチＳＷ２〜ＳＷ４により前記ダイオードＤ１〜Ｄ４の回路構成形態が変化することによって機能する。
【００３５】
以下、接続関係を説明するが、ディジタル入力回路２３〜２６に接続される回路構成はほぼ同様で対称形とされているため、ディジタル入力回路２３、２４に接続される回路の説明を行い、その他の回路説明を省略する。
【００３６】
背景技術欄の説明では、ディジタル入力回路３ａの入出力ノードとして、ディジタル入力ノードＮａ３、Ｎａ４、出力ノードＮａ７と符号を付して説明を行ったが、本実施形態では説明を理解しやすくするため、ディジタル入力回路２４内で対応するディジタル入力ノード、出力ノードにはそれぞれ前記Ｎａ３、Ｎａ４、Ｎａ７の同一符号を付して説明を行う。
【００３７】
入力ノードＮａ２は、ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ２のカソードに接続されている。ダイオードＤ１のカソードはデジタルスイッチＳＷ２を介してグランドに電気的に接続されている。ダイオードＤ２のアノードはデジタルスイッチＳＷ３を介して電源電位Ｖｄの供給ノードとなる電源電位ノードＮｃ２に接続されている。
【００３８】
入力ノードＮａ４は、ダイオードＤ３のアノードおよびダイオードＤ４のカソードに接続されている。ダイオードＤ３のカソードはダイオードＤ１のカソードと共通接続されており、前述したようにデジタルスイッチＳＷ２を介してグランドに電気的に接続されている。ダイオードＤ４のアノードはダイオードＤ２のアノードと共通接続されており、前述したようにデジタルスイッチＳＷ３を介して電源電位Ｖｄの供給ノードとなる電源電位ノードＮｃ２に接続されている。
【００３９】
デジタルスイッチＳＷ３の制御端子には抵抗Ｒ５を介してデジタルスイッチＳＷ４に接続されており、このデジタルスイッチＳＷ４の制御端子はマイコン２７の制御出力端子に接続されている。デジタルスイッチＳＷ２の制御端子は制御回路２７の制御出力端子に接続されている。
【００４０】
デジタルスイッチＳＷ２がオンとなるとダイオードＤ１およびＤ３のカソードの共通接続ノードはグランド電位となり、デジタルスイッチＳＷ３がオンとなるとダイオードＤ２およびＤ４のアノードの共通接続ノードは電源電位Ｖｄとなる。
【００４１】
マイコン２７は、ソース入力形式とするときにデジタルスイッチＳＷ２をオンとすると共にデジタルスイッチＳＷ３をオフとする。すると、ディジタル入力回路２３〜２６の基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は、ほぼグランド電位（≒ダイオードの順方向電圧Ｖｆ）に設定されることになり、ソース入力形式でディジタル信号を受け付ける。
【００４２】
ソース入力形式に設定されている場合、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に対し、ノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位よりも高い「ハイ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１がオン状態になると共にトランジスタＴｒ２がオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオンするため、出力ノードＮａ６からグランド電位の「ロウ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４３】
逆に、入力ノードＮａ１およびＮａ２間にノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位とほぼ同じである「ロウ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１およびＴｒ２が共にオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオフするため、プルアップ抵抗Ｒ４を介して電源電位の「ハイ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４４】
また、マイコン２７は、シンク入力形式とするときにデジタルスイッチＳＷ２をオフとすると共に、デジタルスイッチＳＷ３をオンとする。すると、ディジタル入力回路２３〜２６の入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は、ほぼ電源電位Ｖｄ（≒電源電位Ｖｄ−ダイオードの順方向電圧Ｖｆ）となり、シンク入力形式でディジタル信号を受け付ける。
【００４５】
シンク入力形式に設定されている場合、入力ノードＮａ１およびＮａ２間に対し、ノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位とほぼ同じ「ハイ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１およびＴｒ２が共にオフ状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオフするため、プルアップ抵抗Ｒ４を介して電源電位の「ハイ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
【００４６】
逆に、入力ノードＮａ１およびＮａ２間にノードＮａ１の電位がノードＮａ２の電位よりも低い「ロウ」レベルが入力されると、トランジスタＴｒ１がオフ状態となると共にトランジスタＴｒ２がオン状態となり、これに伴いデジタルスイッチＳＷ１がオンするため、出力ノードＮａ６からグランド電位の「ロウ」レベルが出力され当該レベルがマイコン２７に入力される。
尚、この結線関係を模式的に示すブロック図を図２に示している。
【００４７】
以下の説明では、マイコン２７がスイッチＳＷ２〜ＳＷ４のオンオフを調整しディジタル信号をソース入力形式で受付けるように設定されていることを想定し、図３に示したように、ある一つのインバータ装置（例えば、インバータ装置２２ａ）の電源が遮断（ＯＮ→ＯＦＦ）されたときの作用説明を行う。
【００４８】
コントローラ２１は、電源供給されているインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに指令信号を送信するため、出力端子２１１〜２１４からインバータ装置２２ｂ〜２２ｄの入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にディジタル信号を送信する。このディジタル信号は、電源供給されていないインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４にも与えられる。
【００４９】
インバータ装置２２ａの電源が遮断されると、図１に示すスイッチＳＷ２〜ＳＷ４が強制的に全てオフとなるため、ダイオードＤ１〜Ｄ４がスイッチＳＷ２〜ＳＷ４による回路から切断された状態で機能する。
【００５０】
例えばコントローラ２１がインバータ装置２２ａの入力端子ＬＩ１を通じてディジタル入力回路２３にディジタル信号を出力したことを考慮する。このとき電流が抵抗Ｒ１〜Ｒ３などを通じてダイオードＤ１に流れ込もうとするが、デジタルスイッチＳＷ２がオフ状態であると共にダイオードＤ２〜Ｄ４（特にはＤ３）が当該電流を遮断するため、他のディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…側に流れることがない。他のディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…側に通電されなければ、電流が入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄ側に流出することもない。
【００５１】
したがって、電流が電源遮断後のインバータ装置２２ａ内に流れることは少なくなり、当該電流が背景技術欄に示したように動作中の他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流入することがなくなる。これにより、他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作し続けることができる（図１中の矢印に示す電流の流れ参照）。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ダイオードＤ２〜Ｄ４が通電遮断器２８として機能するため、ディジタル入力回路２３〜２６の基準電位ノードＮａ２、Ｎａ４…間で電流の流出／流入が行われなくなり、ディジタル入力回路２３〜２６の誤動作を防止できる。
【００５３】
特にダイオードＤ３がディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２とディジタル入力回路２４〜２６の入力ノードＮａ４…との間に逆方向接続されているため、入力ノードＮａ２から入力ノードＮａ４…に流れる電流を遮断できる。これにより、不要な電流が電源遮断後のインバータ装置２２ａの他の入力端子ＬＩ２〜ＬＩ４から流出することを防ぐことができ、他のディジタル入力回路２２ｂ〜２２ｄの動作に悪影響を与えることがなくなる。これにより、インバータ装置２２ａの電源遮断時においても、他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄはディジタル信号の誤認識を防止でき、正常に動作を続けることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４および図５は、本発明の第２実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの間の通電接続を開放可能に構成しているところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
【００５５】
図４に示すように、ディジタル入力回路２３の入力ノードＮａ２は、グランド側に接続されたデジタルスイッチＳＷ５と、電源電位側に接続されたデジタルスイッチＳＷ６とに電気的に接続されており、入力ノードＮａ４は、グランド側に接続されたデジタルスイッチＳＷ７と、電源電位側に接続されたデジタルスイッチＳＷ８とに電気的に接続されている。デジタルスイッチＳＷ５、ＳＷ７はマイコン２７からの制御信号に基づいてスイッチをオンオフ（短絡／開放）する。同様に、デジタルスイッチＳＷ６、ＳＷ８はマイコン２７からの制御信号に基づいてスイッチをオンオフ（短絡／開放）する。
【００５６】
したがって、通電遮断器，切替回路として機能するデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９のオンオフ状態を切替設定することで、基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…の電位を、グランドノードＮｃ１の電位（＝０Ｖ）とほぼ同電位に設定することもでき、この場合ソース入力形式に設定できる。
【００５７】
また、デジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９のオンオフ状態を切替設定することで、基準電位ノードとなる入力ノードＮａ２、Ｎａ４…の電位を、電源電位ノードＮｃ２の電位（＝Ｖｄ）とほぼ同電位に設定することもでき、この場合シンク入力形式に設定できる。さらに入力ノードＮａ２、Ｎａ４…を開放状態とすることもできる。図５はこの回路構成ブロックを概略的に示している。
【００５８】
前述実施形態と同様に、全インバータ装置２２ａ〜２２ｄがソース入力形式に設定されている状態でインバータ装置２２ａが電源遮断されたときの動作を考える。インバータ装置２２ａの電源が遮断されると当該インバータ装置２２ａ内のデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９は強制的に全てオフ状態となる。すると、入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は全て開放状態となり、前述実施形態と同様に、入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４から他のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流入する電流を遮断することができ、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作を継続することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、デジタルスイッチＳＷ５、ＳＷ７が入力ノードＮａ２、Ｎａ４…とグランドノードＮｃ１および電源電位ノードＮｃ２との通電接続を切替可能であるため、ソース入力形式とシンク入力形式とを切り替えることができ、しかも、電源遮断時にはデジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９は全てオフ状態となることで入力ノードＮａ２、Ｎａ４…は全て開放状態となるため、電源遮断されたインバータ装置２２ａから動作中のインバータ装置２２ｂ〜２２ｄに流れる電流を遮断することができ、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄは正常に動作を継続することができる。これにより、インバータ装置２２ａの電源遮断時においても、インバータ装置２２ｂ〜２２ｄ内のディジタル入力回路２３〜２６内のディジタル信号の誤認識を防止することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ディジタル入力回路の態様を変更したところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００６１】
図６に示すように、ディジタル入力回路２３〜２６に代えてディジタル入力回路２９〜３２が設けられている。ディジタル入力回路２９〜３２内にはそれぞれフォトカプラＰ１が構成されている。ディジタル入力回路２９のノードＮａ１およびＮａ２間には抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８が直列接続されている。フォトカプラＰ１の入力は２つのフォトダイオードを互いに逆方向並列接続して構成され抵抗Ｒ７と並列接続されている。フォトカプラＰ１の出力にはフォトトランジスタが構成され、その出力はプルアップ抵抗Ｒ４を介してマイコン２７に接続されている。
【００６２】
電流がノードＮａ１およびＮａ２間に流れなければ、フォトカプラＰ１の入力に構成されたフォトダイオードに通電されることもなく、フォトカプラＰ１の出力に構成されたフォトトランジスタはオフ状態を保ち、マイコン２７には「ハイ」が与えられる。
【００６３】
電流がノードＮａ１およびＮａ２間に流れると、抵抗Ｒ７の両端電圧が上昇し、電流がフォトカプラＰ１入力のフォトダイオードにも流れる。電流がフォトダイオードに流れるとフォトダイオードが光を発するため、フォトカプラＰ１出力のフォトトランジスタがオンし、マイコン２７には「ロウ」が与えられる。
【００６４】
このようにしてフォトカプラＰ１が、マイクロコンピュータ２７と抵抗Ｒ７、Ｒ８との間に介在して構成されているため互いに絶縁状態を保つことができる。また、フォトカプラＰ２、Ｐ３が、マイクロコンピュータ２７と通電遮断機２８との間に構成されているため、絶縁を保つことができる。
【００６５】
この場合、通電遮断器２８が前述実施形態と同様に構成されているため、インバータ装置２２ａの電源を遮断したときに入力端子ＬＩ１から電流が流れ込んだとしても、当該電流が１つのディジタル入力回路２９から他のディジタル入力回路３０〜３２に流出することはなくなり、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。このようにしてディジタル入力回路２９〜３２の構成が前述実施形態と変更されたとしてもほぼ同様の作用効果を奏する。
【００６６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形または拡張が可能である。
前述実施形態では、ソース入力形式に設定した実施形態を説明しているが、シンク入力形式に設定されていても同様の作用効果を奏する。ソース入力形式の第１コモンノードの基準電位としてグランドレベル（＝０Ｖ）を適用しているが、基準電位はこの電位値に限られない。シンク入力形式の第２コモンノードの基準電位の電位値についても同様である。
【００６７】
前述実施形態では、コントローラ２１がソース出力形式でディジタル信号を出力する形態に適用しているが、これに代えてシンク出力形式でディジタル信号を出力する形態に適用できる。
前述実施形態では、反転回路、バッファ回路となるディジタル入力回路２３〜２６を適用したが、ディジタル信号を入出力するインタフェース回路であれば上記回路に限られない。
【００６８】
第１実施形態、第２実施形態では、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ４、デジタルスイッチＳＷ５〜ＳＷ９を通電遮断器として適用した実施形態を示しているが、入力ノードＮａ２、Ｎａ４…から入力端子ＬＩ１〜ＬＩ４を通じて流出する電流を遮断できる回路であれば前述の回路構成に限られない。
【符号の説明】
【００６９】
図面中、２０は制御装置、２１はコントローラ、２２ａ〜２２ｄはインバータ装置、２３〜２６、２９〜３２はディジタル入力回路、２７は制御回路、２８は通電遮断器、ＳＷ５〜ＳＷ９はデジタルスイッチ（切替回路）、Ｎａ１〜Ｎａ４はディジタル入力ノード、Ｚはインタフェース回路を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力側に構成されると共に電源が他のインバータ装置とは独立に遮断可能に構成され、他のインバータ装置と並列接続可能に構成されたインバータ装置であって、
接点やロジック回路などの外部回路からソース入力形式およびシンク入力形式の両方式のディジタル信号を入力するディジタル入力ノードをそれぞれ備え、前記それぞれのディジタル入力ノードに与えられるディジタル信号を入力して基準電位ノードの電位を基準として動作する複数のディジタル入力回路と、
前記複数のディジタル入力回路のソース入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第１コモン電位設定ノードと、
前記複数のディジタル入力回路のシンク入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第２コモン電位設定ノードと、
前記ディジタル入力回路の基準電位ノードと前記第１コモン電位設定ノードおよび前記第２コモン電位設定ノードとの間に介在して設けられ、１の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードに他の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐ通電遮断器とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記通電遮断器は、前記他のディジタル入力回路の基準電位ノードから前記１のディジタル入力回路の基準電位ノードに向けて逆方向接続されたダイオードを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記通電遮断器は、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に前記基準電位ノードと前記第１および第２コモンノードとの間の接続を開放可能に構成した切替回路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかの記載のインバータ装置を複数備えると共に、ソース出力形式又はシンク出力形式でディジタル信号を複数の出力端子から出力可能なコントローラを備え、
前記コントローラの複数の出力端子は、それぞれ、１の前記インバータ装置の複数のディジタル入力ノードに接続されると共に他の前記インバータ装置の複数のディジタル入力ノードに接続されていることを特徴とする制御装置。
【請求項１】
信号入力側に構成されると共に電源が他のインバータ装置とは独立に遮断可能に構成され、他のインバータ装置と並列接続可能に構成されたインバータ装置であって、
接点やロジック回路などの外部回路からソース入力形式およびシンク入力形式の両方式のディジタル信号を入力するディジタル入力ノードをそれぞれ備え、前記それぞれのディジタル入力ノードに与えられるディジタル信号を入力して基準電位ノードの電位を基準として動作する複数のディジタル入力回路と、
前記複数のディジタル入力回路のソース入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第１コモン電位設定ノードと、
前記複数のディジタル入力回路のシンク入力形式のディジタル信号の基準電位として互いに共通のコモン電位に設定される第２コモン電位設定ノードと、
前記ディジタル入力回路の基準電位ノードと前記第１コモン電位設定ノードおよび前記第２コモン電位設定ノードとの間に介在して設けられ、１の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードに他の前記ディジタル入力回路の基準電位ノードから電流の流入を防ぐ通電遮断器とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記通電遮断器は、前記他のディジタル入力回路の基準電位ノードから前記１のディジタル入力回路の基準電位ノードに向けて逆方向接続されたダイオードを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記通電遮断器は、基準電位ノードと第１および第２コモンノードとの通電接続を切替えると共に前記基準電位ノードと前記第１および第２コモンノードとの間の接続を開放可能に構成した切替回路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかの記載のインバータ装置を複数備えると共に、ソース出力形式又はシンク出力形式でディジタル信号を複数の出力端子から出力可能なコントローラを備え、
前記コントローラの複数の出力端子は、それぞれ、１の前記インバータ装置の複数のディジタル入力ノードに接続されると共に他の前記インバータ装置の複数のディジタル入力ノードに接続されていることを特徴とする制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１０７９５１（Ｐ２０１１−１０７９５１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６１８４９（Ｐ２００９−２６１８４９）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（３０２０３８８４４）東芝シュネデール・インバータ株式会社 (78)
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（３０２０３８８４４）東芝シュネデール・インバータ株式会社 (78)
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