電力変換装置
【課題】
過熱等の異常状態が発生した直後に短絡電流が発生した場合において、短絡保護処理を行う前にスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう事態を防止し、過大なサージ電圧から適切に保護することができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】
スイッチング素子Ｑを駆動する駆動回路１１と、スイッチング素子Ｑに流れる電流を検出する電流検出手段１３と、短絡状態を検出したとき、スイッチング素子Ｑに流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段１４と、を備え、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態が検出されたときに、駆動回路１１がスイッチング素子Ｑの駆動を停止する電力変換装置１において、異常状態が検出された後であって異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合に、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段１４に基づく短絡保護処理を優先して実行する。
過熱等の異常状態が発生した直後に短絡電流が発生した場合において、短絡保護処理を行う前にスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう事態を防止し、過大なサージ電圧から適切に保護することができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】
スイッチング素子Ｑを駆動する駆動回路１１と、スイッチング素子Ｑに流れる電流を検出する電流検出手段１３と、短絡状態を検出したとき、スイッチング素子Ｑに流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段１４と、を備え、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態が検出されたときに、駆動回路１１がスイッチング素子Ｑの駆動を停止する電力変換装置１において、異常状態が検出された後であって異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合に、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段１４に基づく短絡保護処理を優先して実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過剰な電流が流れたときに保護動作を行う電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等をスイッチング素子として用いる電力変換装置では、スイッチング素子の破損を防止するべく、過熱やゲート電圧低下といった異常状態が発生したときにスイッチング素子の駆動を停止する保護機能が駆動回路に設けられている。スイッチング素子の駆動を停止すると、スイッチング素子に流れている電流Ｉと浮遊インダクタンスＬに起因して、Ｌ×ｄＩ／ｄｔに相当するサージ電圧が発生する。そのため、駆動回路は、サージ電圧がスイッチング素子の耐圧よりも小さくなるように、ターンオフ時間を設定する。
【０００３】
しかしながら、短絡状態時に通常のターンオフ時間でスイッチング素子の駆動を停止すると、スイッチング素子に過剰な電流が流れているため、スイッチング素子の耐圧以上のサージ電圧が発生し、スイッチング素子が破損してしまう。
【０００４】
そこで、短絡電流を検出すると、最初にスイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限する短絡保護回路を設け、短絡保護回路によって電流を所定範囲に制限した後に、駆動回路によりスイッチング素子に流れる電流を遮断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２１８８３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、スイッチング素子の過熱という異常状態を検出したすぐ直後に短絡電流がスイッチング素子に流れてしまうと、駆動回路の過熱保護機能が働いて、スイッチング素子に流れる電流を制限する前に、スイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう。この結果、スイッチング素子に流れる電流を制限せずにスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまい、スイッチング素子に過大なサージ電圧が発生し、素子破壊の恐れが生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、短絡状態が起きたときにスイッチング素子の保護を行うことができる電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、スイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により短絡状態を検出したとき、スイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段と、を備え、スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、駆動回路がスイッチング素子の駆動を停止する電力変換装置において、異常状態が検出された後であって異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合に、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、異常状態に基づく駆動停止が行われる前に短絡状態を検出した場合には、短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行する。この結果、短絡保護処理を行う前に、スイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう事態を防止することができ、過大なサージ電圧からスイッチング素子を適切に保護することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、電流検出手段が検出する電流が、短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定した基準値を超えたときに、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、上記基準値を、短絡閾値より小さくすることにより、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないとする処理を早期に開始することができる。
【００１１】
また、基準値を過電流閾値より大きくし、かつ、駆動停止の実行処理を行わないとする異常状態から過電流異常と短絡異常を除くことで、異常状態が発生したにも関わらず、スイッチング素子の駆動停止が行われないという事態を防止することができる。
【００１２】
この結果、短絡状態を検出してから短絡保護処理を行うまでの間に時間差がある結果、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止が発生することを防ぐことができる。
【００１３】
また、上記駆動停止の実行処理は、請求項３ないし５に記載したように、電流検出手段が検出した電流が所定値以下となったとき、短絡保護手段によりスイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、又は、短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にする。
【００１４】
上記構成のタイミングで実行処理を実行可能な状態にすることで、先に検出された異常状態に基づく遮断が行われるようになり、短絡保護による遮断処理と異常状態による遮断処理とが迅速な遮断処理が可能となる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、スイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、スイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を異常状態時に応じて切り替えてスイッチング素子の駆動停止を行う電力変換装置において、第１の異常状態が検出された後であって、第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、第１の異常状態よりもターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行することを特徴とする。
【００１６】
第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する結果、例えば、過熱異常が検出された直後に、過電流異常が検出されたとしても、ターンオフ時間が短い第１の異常状態に基づく駆動停止は行われず、ターンオフ時間が長い第２の異常状態に基づく駆動停止、すなわち、ソフト遮断が行われるため、サージ電圧の抑制の発生を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（全体構造）
図１に本発明の実施形態である電力変換装置の全体構成図、図２に本発明の実施形態である電力変換装置の要部構成を示す。
【００１８】
電力変換装置１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を駆動する駆動回路１１と、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を検出する電流検出手段１３と、電流検出手段１３により短絡状態を検出したとき、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段１４と、を備える。電力変換装置１は、バッテリ２から供給される電力を所望の電力に変換して、負荷であるモータ３に出力する。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はそれぞれ駆動回路１１によって駆動される。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５は、バッテリ２の正端子と接続され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６はバッテリ２の負端子と接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、フリーホイールダイオード（ＦＷＤ）Ｄ１〜Ｄ６が並列に接続される。バッテリ２と並列に接続されるコンデンサＣは、バッテリ２からの電力が供給される電源ラインの電圧を平滑するために用いられる。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６は、それぞれ一対の直列体として接続される。それぞれ一対の直列接続対の中点は、モータ３のＵ相、Ｖ相及びＷ相と接続される。
（駆動回路）
駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑの制御端子に電圧を印加することでスイッチング素子Ｑを駆動する回路であり、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態を検出すると、スイッチング素子Ｑの駆動を停止する。
【００２０】
駆動回路１１は、ＭＯＳＦＥＴ３１及びＭＯＳＥＦＴ３２と接続されており、ゲート駆動電源３５の電圧を断続することでスイッチング素子Ｑを駆動する。駆動回路１１がスイッチング素子Ｑを駆動する場合には、ＭＯＳＦＥＴ３１をオン、ＭＯＳＦＥＴ３２をオフとし、ゲート駆動電源３５の電圧をスイッチング素子Ｑのゲート端子に印加する。一方、駆動回路１１がスイッチング素子Ｑを遮断する場合には、ＭＯＦＦＥＴ３１をオフ、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにし、ゲート駆動電源３５の電圧を遮断する。スイッチング素子Ｑに電圧が印加されると、コレクタ・エミッタ間が通電し、負荷に電力を供給できるようになる。
【００２１】
駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態を検出すると、スイッチング素子Ｑに印加するゲート電圧を遮断して、スイッチング素子Ｑを異常状態から保護する。
【００２２】
スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態としては、スイッチング素子Ｑの過熱、感温ダイオードの断線、スイッチング素子Ｑに印加するゲート電圧の低下、短絡異常、過電流異常といった異常状態があげられる。短絡異常が発生した場合には、短絡保護手段１４により、スイッチング素子Ｑに流れる電流を所定範囲に制限した後に、駆動回路１１がゲート電圧を遮断し、過大なサージ電圧の発生を防止する。短絡保護手段１４については後述する。
（温度センサ）
温度センサ１２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を検出するものであり、本実施例では、感温素子として感温ダイオードを用いている。温度センサ１２は、感温ダイオードの電圧降下により、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を検出する。温度センサ１２が検出した温度が、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が不具合を起こすと想定される温度を超えた場合、駆動回路１１はスイッチング素子に印加するゲート電圧を遮断し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動を停止させてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を保護する。また、感温ダイオードが断線した場合にも、駆動回路１１はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動を停止する。
【００２３】
（電流検出手段）
電流検出手段１３は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を検出する手段であり、センス端子３４と、分圧抵抗４１、分圧抵抗４２とからなる。センス端子３４は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が有する端子であり、コレクタ端子とセンス端子３４の間には、コレクタ端子とエミッタ端子との間に流れる主電流の数百〜数千分の１のセンス電流を流すことができる。
【００２４】
センス端子３４には、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２とが直列に接続されており、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流に比例した微小電流を検出する。分圧抵抗４１と分圧抵抗４２との中点４３はＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子と駆動回路１１とに接続されており、ＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子と駆動回路１１のそれぞれに中点４３の電圧が伝達される。
【００２５】
中点４３の電圧が駆動回路１１に入力されると、駆動回路１１は内部に有する比較器（図示せず）を用いて基準電圧と比較することによって過電流や短絡を判断する。
【００２６】
（短絡保護手段）
短絡保護手段１４は、ＭＯＳＦＥＴ３３とツェナーダイオードＤＩとからなり、ＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子は、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２との間に接続されている。スイッチング素子Ｑに短絡電流が流れると、分圧抵抗４２による電圧降下分がＭＯＳＦＥＴ３３をオンにするために必要な電圧を上回り、ＭＯＳＦＥＴ３３がオンとなる。この結果、ツェナーダイオードに逆方向の電流が流れ、スイッチング素子Ｑに印加される駆動電圧はツェナー電圧まで低下する。これにより、ゲート電圧が低下し、スイッチング素子Ｑに流れる電流は減少し、スイッチング素子Ｑを短絡電流による破壊から保護することができる。
【００２７】
（短絡電流発生時における保護処理）
図３を用いて短絡状態が発生した場合におけるスイッチング素子のゲート電圧、コレクタ電流、コレクタ−エミッタ間電圧を用いて短絡電流発生時の保護処理について説明する。図３は、上から、スイッチング素子Ｑのゲート・エミッタ間電圧、コレクタ電流、コレクタ・エミッタ間電圧、異常状態を検出した際のＦＡＩＬ出力を示す図である。
【００２８】
スイッチング素子Ｑに短絡電流が流れると、電流検出手段１３を介して、短絡保護手段１４のＭＯＳＦＥＴ３３に印加される電圧が増加する。この結果、ＭＯＳＦＥＴ３３がオンとなり、スイッチング素子Ｑに印加されるゲート電圧であるＶＧＥ（ゲート・エミッタ間電圧）が低下し、コレクタ電流は所定範囲に制限される（図３の遮断Ａに対応）。短絡保護手段１４は、駆動回路１１を介さずにスイッチング素子Ｑに流れる電流を制限するため、スイッチング素子Ｑを短絡電流から素早く保護することができる。
【００２９】
一方、ＦＡＩＬ出力は、電流検出手段１３が検出した電流が短絡閾値を超えてから数ｕｓｅｃにＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルになる。ＦＡＩＬ出力がＬＯＷレベルになることを検出した駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑのゲート電圧を遮断する。このように、スイッチング素子Ｑに流れる電流を２段階の処理によって遮断することで、過大なサージ電圧の発生を抑制することができる。
【００３０】
次に、図４を用いて、過熱による異常状態が検出された直後にスイッチング素子Ｑに短絡電流が流れた場合の駆動回路１１の保護処理について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１において、過熱異常発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。図４は、上からゲート−エミッタ間電圧の電圧波形、コレクタ電流、ゲート−エミッタ間電圧、駆動回路１１におけるＦＡＩＬ出力を示す。
【００３１】
過熱による異常状態が検出された後であって、異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合、電力変換装置１は、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段１４に基づく短絡保護処理を優先して実行する。
【００３２】
すなわち、通常、駆動回路１１により過熱による異常状態が検出されると、過熱による異常状態の検出から数ｓｅｃ後にＦＡＩＬ出力がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルとなり、スイッチング素子のゲート電圧の遮断が行われる。しかし、過熱による異常状態が検出された後であって、異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、電流検出手段１３が検出する電流が、基準値を超えたことを検出すると、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を行わないようにするマスク処理が駆動回路１１に働く。マスク処理が働いた場合、駆動回路１１は過熱による異常状態に関するＦＡＩＬ出力を検出しないため、スイッチング素子に短絡電流が流れた状況でいきなりスイッチング素子を遮断することはなくなり、過大なサージ電圧が発生することを防止することができる。
【００３３】
その後、電流検出手段１３が検出する電流が、短絡閾値を超えると、短絡保護手段１４によってスイッチング素子に流れる電流は所定範囲に制限される。このように、電流検出手段１３が検出する電流が基準値を超えた場合には、過熱による異常状態に基づく駆動停止を行わないため、短絡状態を検出してから電流を所定範囲に制限するまでの間において、過熱による異常状態に基づく駆動停止が行われることによって過大なサージ電圧が発生することを防止できる。
【００３４】
なお、図４において、基準値は過電流閾値と等しい値に設定されているが、基準値は短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定すれば足りる。
【００３５】
次に、図５及び図６を用いて電流検出手段１３が検出した電流が基準値を超えたものの短絡閾値に至らなかった場合の処理について説明する。図５のＣＡＳＥ１に示すように、電流検出手段１３が検出した電流が基準値を超えると（ステップ００１）、過電流状態及び短絡状態以外の異常状態に基づく駆動停止は行わないとする保護処理が働く（ステップ００２）。その後、電流検出手段１３が検出した電流が基準値等に設定された所定値以下となると（ステップＳ００３）、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を再び実行可能な状態とする（ステップ００４）。駆動停止の実行処理が再び実行可能な状態になった後に、未だ過熱による異常状態が続いている場合には、過熱による異常状態に基づいて駆動停止の実行処理が行われる。
【００３６】
一方、図５のＣＡＳＥ２に示すように、電流検出手段が検出した電流が基準値を超えたものの、そのまま基準値と短絡閾値の間に位置する電流値を維持するときには、過電流という異常状態に基づいてスイッチング素子の駆動停止を行う。したがって、過熱による異常状態に基づく駆動停止が行われなくても、過電流状態に基づく駆動停止が行われるため、適切にスイッチング素子の保護を行うことができる。
【００３７】
図５では、電流検出手段１３が検出した電流が所定値以下となったときに、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理は実行可能な状態にするが、短絡保護手段１４によりスイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、又は、短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にしてもよい。
【００３８】
上記構成のタイミングで実行処理を実行可能な状態にすることで、先に検出された異常状態に基づく遮断が行われるようになり、短絡保護による遮断処理と異常状態による遮断処理とが迅速な遮断処理が可能となる。
（ターンオフ時間を切り替える場合の処置）
次に、図７を用いて、過熱、ゲート電圧低下、感温ダイオード断線といった第１の異常状態と、過電流、短絡といった第２の異常状態とで、異常状態が発生したときにスイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を切り替える場合について説明する。
【００３９】
ターンオフ時間が同じ場合、過熱が発生しているときと、過電流が発生しているときとでは、発生するサージ電圧の大きさが異なる。そのため、サージ電圧抑制のために第２の異常状態が発生したときのターンオフ時間を第１の異常状態が発生したときのターンオフ時間より長くするソフト遮断が行われる。
【００４０】
本発明の実施形態に係る電力変換装置１においては、第１の異常状態が検出された後であって、第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、第１の異常状態よりもターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する。
【００４１】
第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する結果、例えば、過熱異常が検出された直後に、過電流異常が検出されたとしても、過熱異常（第１の異常状態）に基づく駆動停止は行われず、ターンオフ時間が長い過電流異常（第２の異常状態）に基づく駆動停止、すなわち、ソフト遮断が行われるため、サージ電圧の抑制の発生を効果的に防止することができる。
【００４２】
さらに、第２の異常状態が発生せず第１の異常状態が発生した場合のターンオフ時間は第２の異常状態が発生したときのターンオフ時間よりも短いため、第１の異常状態が発生したときには迅速なスイッチング素子の保護処理を行うことができる。
（従来方式の説明）
図８に、従来の電力変換装置１において、過熱異常が発生した直後にスイッチング素子に短絡電流が流れた場合の電圧波形、電流波形を示す。
【００４３】
通常、スイッチング素子に短絡電流が流れた場合は、遮断Ａに示すように、短絡保護手段１４によりゲート電圧を制限してスイッチング素子に流れる電流を所定の範囲に制限した後に、スイッチング素子に印加するゲート電圧を完全に遮断する。このように、２段階に分けてゲート電圧を低下させるため、過大なサージ電圧が発生することを防ぐことができる。
【００４４】
しかしながら、スイッチング素子の過熱を検出した直後に短絡状態を検出した場合には、短絡電流が流れているにも関わらず、過熱による異常状態に基づいてスイッチング素子の駆動停止を行う。このため、遮断Ｂに示すように、短絡保護手段１４による電流の制限を行わずに、短絡電流が流れている状態で、スイッチング素子の駆動を停止する。この結果、スイッチング素子に過大なサージ電圧を引き起こす。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力変換装置の要部構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、過熱異常状態発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、電流値が基準値を超えた後に短絡閾値を超えなかった場合を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、駆動回路におけるマスク処理のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、過熱異常発生後に過電流が発生したときの電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図８】従来の電力変換装置において、過熱異常状態発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 電力変換装置
１１ 駆動回路
１３ 電流検出手段
１４ 短絡保護手段
Ｑ、Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過剰な電流が流れたときに保護動作を行う電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等をスイッチング素子として用いる電力変換装置では、スイッチング素子の破損を防止するべく、過熱やゲート電圧低下といった異常状態が発生したときにスイッチング素子の駆動を停止する保護機能が駆動回路に設けられている。スイッチング素子の駆動を停止すると、スイッチング素子に流れている電流Ｉと浮遊インダクタンスＬに起因して、Ｌ×ｄＩ／ｄｔに相当するサージ電圧が発生する。そのため、駆動回路は、サージ電圧がスイッチング素子の耐圧よりも小さくなるように、ターンオフ時間を設定する。
【０００３】
しかしながら、短絡状態時に通常のターンオフ時間でスイッチング素子の駆動を停止すると、スイッチング素子に過剰な電流が流れているため、スイッチング素子の耐圧以上のサージ電圧が発生し、スイッチング素子が破損してしまう。
【０００４】
そこで、短絡電流を検出すると、最初にスイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限する短絡保護回路を設け、短絡保護回路によって電流を所定範囲に制限した後に、駆動回路によりスイッチング素子に流れる電流を遮断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２１８８３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、スイッチング素子の過熱という異常状態を検出したすぐ直後に短絡電流がスイッチング素子に流れてしまうと、駆動回路の過熱保護機能が働いて、スイッチング素子に流れる電流を制限する前に、スイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう。この結果、スイッチング素子に流れる電流を制限せずにスイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまい、スイッチング素子に過大なサージ電圧が発生し、素子破壊の恐れが生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、短絡状態が起きたときにスイッチング素子の保護を行うことができる電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、スイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により短絡状態を検出したとき、スイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段と、を備え、スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、駆動回路がスイッチング素子の駆動を停止する電力変換装置において、異常状態が検出された後であって異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合に、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、異常状態に基づく駆動停止が行われる前に短絡状態を検出した場合には、短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行する。この結果、短絡保護処理を行う前に、スイッチング素子に流れる短絡電流を遮断してしまう事態を防止することができ、過大なサージ電圧からスイッチング素子を適切に保護することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、電流検出手段が検出する電流が、短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定した基準値を超えたときに、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、上記基準値を、短絡閾値より小さくすることにより、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないとする処理を早期に開始することができる。
【００１１】
また、基準値を過電流閾値より大きくし、かつ、駆動停止の実行処理を行わないとする異常状態から過電流異常と短絡異常を除くことで、異常状態が発生したにも関わらず、スイッチング素子の駆動停止が行われないという事態を防止することができる。
【００１２】
この結果、短絡状態を検出してから短絡保護処理を行うまでの間に時間差がある結果、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止が発生することを防ぐことができる。
【００１３】
また、上記駆動停止の実行処理は、請求項３ないし５に記載したように、電流検出手段が検出した電流が所定値以下となったとき、短絡保護手段によりスイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、又は、短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にする。
【００１４】
上記構成のタイミングで実行処理を実行可能な状態にすることで、先に検出された異常状態に基づく遮断が行われるようになり、短絡保護による遮断処理と異常状態による遮断処理とが迅速な遮断処理が可能となる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、スイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、スイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を異常状態時に応じて切り替えてスイッチング素子の駆動停止を行う電力変換装置において、第１の異常状態が検出された後であって、第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、第１の異常状態よりもターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行することを特徴とする。
【００１６】
第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する結果、例えば、過熱異常が検出された直後に、過電流異常が検出されたとしても、ターンオフ時間が短い第１の異常状態に基づく駆動停止は行われず、ターンオフ時間が長い第２の異常状態に基づく駆動停止、すなわち、ソフト遮断が行われるため、サージ電圧の抑制の発生を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（全体構造）
図１に本発明の実施形態である電力変換装置の全体構成図、図２に本発明の実施形態である電力変換装置の要部構成を示す。
【００１８】
電力変換装置１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を駆動する駆動回路１１と、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を検出する電流検出手段１３と、電流検出手段１３により短絡状態を検出したとき、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段１４と、を備える。電力変換装置１は、バッテリ２から供給される電力を所望の電力に変換して、負荷であるモータ３に出力する。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はそれぞれ駆動回路１１によって駆動される。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５は、バッテリ２の正端子と接続され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６はバッテリ２の負端子と接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、フリーホイールダイオード（ＦＷＤ）Ｄ１〜Ｄ６が並列に接続される。バッテリ２と並列に接続されるコンデンサＣは、バッテリ２からの電力が供給される電源ラインの電圧を平滑するために用いられる。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６は、それぞれ一対の直列体として接続される。それぞれ一対の直列接続対の中点は、モータ３のＵ相、Ｖ相及びＷ相と接続される。
（駆動回路）
駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑの制御端子に電圧を印加することでスイッチング素子Ｑを駆動する回路であり、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態を検出すると、スイッチング素子Ｑの駆動を停止する。
【００２０】
駆動回路１１は、ＭＯＳＦＥＴ３１及びＭＯＳＥＦＴ３２と接続されており、ゲート駆動電源３５の電圧を断続することでスイッチング素子Ｑを駆動する。駆動回路１１がスイッチング素子Ｑを駆動する場合には、ＭＯＳＦＥＴ３１をオン、ＭＯＳＦＥＴ３２をオフとし、ゲート駆動電源３５の電圧をスイッチング素子Ｑのゲート端子に印加する。一方、駆動回路１１がスイッチング素子Ｑを遮断する場合には、ＭＯＦＦＥＴ３１をオフ、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにし、ゲート駆動電源３５の電圧を遮断する。スイッチング素子Ｑに電圧が印加されると、コレクタ・エミッタ間が通電し、負荷に電力を供給できるようになる。
【００２１】
駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態を検出すると、スイッチング素子Ｑに印加するゲート電圧を遮断して、スイッチング素子Ｑを異常状態から保護する。
【００２２】
スイッチング素子Ｑを停止すべき異常状態としては、スイッチング素子Ｑの過熱、感温ダイオードの断線、スイッチング素子Ｑに印加するゲート電圧の低下、短絡異常、過電流異常といった異常状態があげられる。短絡異常が発生した場合には、短絡保護手段１４により、スイッチング素子Ｑに流れる電流を所定範囲に制限した後に、駆動回路１１がゲート電圧を遮断し、過大なサージ電圧の発生を防止する。短絡保護手段１４については後述する。
（温度センサ）
温度センサ１２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を検出するものであり、本実施例では、感温素子として感温ダイオードを用いている。温度センサ１２は、感温ダイオードの電圧降下により、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を検出する。温度センサ１２が検出した温度が、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が不具合を起こすと想定される温度を超えた場合、駆動回路１１はスイッチング素子に印加するゲート電圧を遮断し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動を停止させてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を保護する。また、感温ダイオードが断線した場合にも、駆動回路１１はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動を停止する。
【００２３】
（電流検出手段）
電流検出手段１３は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を検出する手段であり、センス端子３４と、分圧抵抗４１、分圧抵抗４２とからなる。センス端子３４は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が有する端子であり、コレクタ端子とセンス端子３４の間には、コレクタ端子とエミッタ端子との間に流れる主電流の数百〜数千分の１のセンス電流を流すことができる。
【００２４】
センス端子３４には、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２とが直列に接続されており、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流に比例した微小電流を検出する。分圧抵抗４１と分圧抵抗４２との中点４３はＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子と駆動回路１１とに接続されており、ＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子と駆動回路１１のそれぞれに中点４３の電圧が伝達される。
【００２５】
中点４３の電圧が駆動回路１１に入力されると、駆動回路１１は内部に有する比較器（図示せず）を用いて基準電圧と比較することによって過電流や短絡を判断する。
【００２６】
（短絡保護手段）
短絡保護手段１４は、ＭＯＳＦＥＴ３３とツェナーダイオードＤＩとからなり、ＭＯＳＦＥＴ３３のゲート端子は、分圧抵抗４１と分圧抵抗４２との間に接続されている。スイッチング素子Ｑに短絡電流が流れると、分圧抵抗４２による電圧降下分がＭＯＳＦＥＴ３３をオンにするために必要な電圧を上回り、ＭＯＳＦＥＴ３３がオンとなる。この結果、ツェナーダイオードに逆方向の電流が流れ、スイッチング素子Ｑに印加される駆動電圧はツェナー電圧まで低下する。これにより、ゲート電圧が低下し、スイッチング素子Ｑに流れる電流は減少し、スイッチング素子Ｑを短絡電流による破壊から保護することができる。
【００２７】
（短絡電流発生時における保護処理）
図３を用いて短絡状態が発生した場合におけるスイッチング素子のゲート電圧、コレクタ電流、コレクタ−エミッタ間電圧を用いて短絡電流発生時の保護処理について説明する。図３は、上から、スイッチング素子Ｑのゲート・エミッタ間電圧、コレクタ電流、コレクタ・エミッタ間電圧、異常状態を検出した際のＦＡＩＬ出力を示す図である。
【００２８】
スイッチング素子Ｑに短絡電流が流れると、電流検出手段１３を介して、短絡保護手段１４のＭＯＳＦＥＴ３３に印加される電圧が増加する。この結果、ＭＯＳＦＥＴ３３がオンとなり、スイッチング素子Ｑに印加されるゲート電圧であるＶＧＥ（ゲート・エミッタ間電圧）が低下し、コレクタ電流は所定範囲に制限される（図３の遮断Ａに対応）。短絡保護手段１４は、駆動回路１１を介さずにスイッチング素子Ｑに流れる電流を制限するため、スイッチング素子Ｑを短絡電流から素早く保護することができる。
【００２９】
一方、ＦＡＩＬ出力は、電流検出手段１３が検出した電流が短絡閾値を超えてから数ｕｓｅｃにＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルになる。ＦＡＩＬ出力がＬＯＷレベルになることを検出した駆動回路１１は、スイッチング素子Ｑのゲート電圧を遮断する。このように、スイッチング素子Ｑに流れる電流を２段階の処理によって遮断することで、過大なサージ電圧の発生を抑制することができる。
【００３０】
次に、図４を用いて、過熱による異常状態が検出された直後にスイッチング素子Ｑに短絡電流が流れた場合の駆動回路１１の保護処理について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１において、過熱異常発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。図４は、上からゲート−エミッタ間電圧の電圧波形、コレクタ電流、ゲート−エミッタ間電圧、駆動回路１１におけるＦＡＩＬ出力を示す。
【００３１】
過熱による異常状態が検出された後であって、異常状態に基づく駆動停止が実行される前に短絡状態を検出した場合、電力変換装置１は、異常状態に基づく駆動停止よりも短絡保護手段１４に基づく短絡保護処理を優先して実行する。
【００３２】
すなわち、通常、駆動回路１１により過熱による異常状態が検出されると、過熱による異常状態の検出から数ｓｅｃ後にＦＡＩＬ出力がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルとなり、スイッチング素子のゲート電圧の遮断が行われる。しかし、過熱による異常状態が検出された後であって、異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、電流検出手段１３が検出する電流が、基準値を超えたことを検出すると、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を行わないようにするマスク処理が駆動回路１１に働く。マスク処理が働いた場合、駆動回路１１は過熱による異常状態に関するＦＡＩＬ出力を検出しないため、スイッチング素子に短絡電流が流れた状況でいきなりスイッチング素子を遮断することはなくなり、過大なサージ電圧が発生することを防止することができる。
【００３３】
その後、電流検出手段１３が検出する電流が、短絡閾値を超えると、短絡保護手段１４によってスイッチング素子に流れる電流は所定範囲に制限される。このように、電流検出手段１３が検出する電流が基準値を超えた場合には、過熱による異常状態に基づく駆動停止を行わないため、短絡状態を検出してから電流を所定範囲に制限するまでの間において、過熱による異常状態に基づく駆動停止が行われることによって過大なサージ電圧が発生することを防止できる。
【００３４】
なお、図４において、基準値は過電流閾値と等しい値に設定されているが、基準値は短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定すれば足りる。
【００３５】
次に、図５及び図６を用いて電流検出手段１３が検出した電流が基準値を超えたものの短絡閾値に至らなかった場合の処理について説明する。図５のＣＡＳＥ１に示すように、電流検出手段１３が検出した電流が基準値を超えると（ステップ００１）、過電流状態及び短絡状態以外の異常状態に基づく駆動停止は行わないとする保護処理が働く（ステップ００２）。その後、電流検出手段１３が検出した電流が基準値等に設定された所定値以下となると（ステップＳ００３）、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を再び実行可能な状態とする（ステップ００４）。駆動停止の実行処理が再び実行可能な状態になった後に、未だ過熱による異常状態が続いている場合には、過熱による異常状態に基づいて駆動停止の実行処理が行われる。
【００３６】
一方、図５のＣＡＳＥ２に示すように、電流検出手段が検出した電流が基準値を超えたものの、そのまま基準値と短絡閾値の間に位置する電流値を維持するときには、過電流という異常状態に基づいてスイッチング素子の駆動停止を行う。したがって、過熱による異常状態に基づく駆動停止が行われなくても、過電流状態に基づく駆動停止が行われるため、適切にスイッチング素子の保護を行うことができる。
【００３７】
図５では、電流検出手段１３が検出した電流が所定値以下となったときに、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理は実行可能な状態にするが、短絡保護手段１４によりスイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、又は、短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、短絡状態及び過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にしてもよい。
【００３８】
上記構成のタイミングで実行処理を実行可能な状態にすることで、先に検出された異常状態に基づく遮断が行われるようになり、短絡保護による遮断処理と異常状態による遮断処理とが迅速な遮断処理が可能となる。
（ターンオフ時間を切り替える場合の処置）
次に、図７を用いて、過熱、ゲート電圧低下、感温ダイオード断線といった第１の異常状態と、過電流、短絡といった第２の異常状態とで、異常状態が発生したときにスイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を切り替える場合について説明する。
【００３９】
ターンオフ時間が同じ場合、過熱が発生しているときと、過電流が発生しているときとでは、発生するサージ電圧の大きさが異なる。そのため、サージ電圧抑制のために第２の異常状態が発生したときのターンオフ時間を第１の異常状態が発生したときのターンオフ時間より長くするソフト遮断が行われる。
【００４０】
本発明の実施形態に係る電力変換装置１においては、第１の異常状態が検出された後であって、第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、第１の異常状態よりもターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する。
【００４１】
第１の異常状態に基づく駆動停止よりも第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行する結果、例えば、過熱異常が検出された直後に、過電流異常が検出されたとしても、過熱異常（第１の異常状態）に基づく駆動停止は行われず、ターンオフ時間が長い過電流異常（第２の異常状態）に基づく駆動停止、すなわち、ソフト遮断が行われるため、サージ電圧の抑制の発生を効果的に防止することができる。
【００４２】
さらに、第２の異常状態が発生せず第１の異常状態が発生した場合のターンオフ時間は第２の異常状態が発生したときのターンオフ時間よりも短いため、第１の異常状態が発生したときには迅速なスイッチング素子の保護処理を行うことができる。
（従来方式の説明）
図８に、従来の電力変換装置１において、過熱異常が発生した直後にスイッチング素子に短絡電流が流れた場合の電圧波形、電流波形を示す。
【００４３】
通常、スイッチング素子に短絡電流が流れた場合は、遮断Ａに示すように、短絡保護手段１４によりゲート電圧を制限してスイッチング素子に流れる電流を所定の範囲に制限した後に、スイッチング素子に印加するゲート電圧を完全に遮断する。このように、２段階に分けてゲート電圧を低下させるため、過大なサージ電圧が発生することを防ぐことができる。
【００４４】
しかしながら、スイッチング素子の過熱を検出した直後に短絡状態を検出した場合には、短絡電流が流れているにも関わらず、過熱による異常状態に基づいてスイッチング素子の駆動停止を行う。このため、遮断Ｂに示すように、短絡保護手段１４による電流の制限を行わずに、短絡電流が流れている状態で、スイッチング素子の駆動を停止する。この結果、スイッチング素子に過大なサージ電圧を引き起こす。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力変換装置の要部構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、過熱異常状態発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、電流値が基準値を超えた後に短絡閾値を超えなかった場合を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、駆動回路におけるマスク処理のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電力変換装置において、過熱異常発生後に過電流が発生したときの電圧波形、電流波形等を示す図である。
【図８】従来の電力変換装置において、過熱異常状態発生後に短絡電流が発生した時の電圧波形、電流波形等を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 電力変換装置
１１ 駆動回路
１３ 電流検出手段
１４ 短絡保護手段
Ｑ、Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により短絡状態を検出したとき、前記スイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段と、
を備え、
前記スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、前記駆動回路が前記スイッチング素子の駆動を停止する電力変換装置において、
前記異常状態が検出された後であって前記異常状態に基づく駆動停止が実行される前に前記短絡状態を検出した場合に、
前記異常状態に基づく駆動停止よりも前記短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記電流検出手段が検出する電流が、前記短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定した基準値を超えたときに、
前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記電流検出手段が検出した電流が所定値以下となったとき、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を実行可能な状態とすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記短絡保護手段により前記スイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を実行可能な状態にすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項６】
スイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、前記スイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を前記異常状態時に応じて切り替えて前記スイッチング素子の駆動停止を行う電力変換装置において、第１の異常状態が検出された後であって、前記第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、前記第１の異常状態よりも前記ターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、前記第１の異常状態に基づく駆動停止よりも前記第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行することを特徴とする電力変換装置。
【請求項１】
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により短絡状態を検出したとき、前記スイッチング素子に流れる電流を所定範囲に制限して所定時間駆動を継続する短絡保護手段と、
を備え、
前記スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、前記駆動回路が前記スイッチング素子の駆動を停止する電力変換装置において、
前記異常状態が検出された後であって前記異常状態に基づく駆動停止が実行される前に前記短絡状態を検出した場合に、
前記異常状態に基づく駆動停止よりも前記短絡保護手段に基づく短絡保護処理を優先して実行することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記電流検出手段が検出する電流が、前記短絡状態を検出する電流の短絡閾値より小さく、かつ、過電流常状態を検出する過電流閾値以上に設定した基準値を超えたときに、
前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を行わないことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記電流検出手段が検出した電流が所定値以下となったとき、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を実行可能な状態とすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記短絡保護手段により前記スイッチング素子に流れる電流が所定範囲に制限された後に、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止を実行可能な状態にすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記短絡状態を検出してから所定の時間経過後に、前記短絡状態及び前記過電流状態以外の異常状態に基づく駆動停止の実行処理を実行可能な状態にすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項６】
スイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記スイッチング素子を停止すべき異常状態が検出されたときに、前記スイッチング素子をオンからオフにするのに要するターンオフ時間を前記異常状態時に応じて切り替えて前記スイッチング素子の駆動停止を行う電力変換装置において、第１の異常状態が検出された後であって、前記第１の異常状態に基づく駆動停止が実行される前に、前記第１の異常状態よりも前記ターンオフ時間が長い第２の異常状態を検出した場合には、前記第１の異常状態に基づく駆動停止よりも前記第２の異常状態に基づく駆動停止を優先して実行することを特徴とする電力変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１５４５９５（Ｐ２０１０−１５４５９５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２７２１４（Ｐ２００８−３２７２１４）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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