电力转换装置的控制装置转让专利
申请号 : CN201280017325.X
文献号 : CN103460588B
文献日 : 2016-05-25
发明人 : 中森昭
申请人 : 富士电机株式会社
摘要 :
本发明提供以简单的构成正确无误地判断多个保护电路的保护动作状态的电力转换装置的控制装置。该电力转换装置的控制装置包含多个驱动电路（3UL）～（3WU），该多个驱动电路具有警报信号形成电路（41），设定有将针对用于检测构成电力转换装置（1）的多个半导体元件的保护动作的信息的多个保护电路（51）～（53）中的每一个保护电路设定不同期间的识别期间和相对于该识别期间发生状态变化的一定期间进行组合的期间作为一个周期的脉冲信号，将首先检测到需要保护动作的事实的保护电路作为第一优先保护电路，并将对应于该第一优先保护电路的脉冲信号作为警报信号进行输出，所述警报信号形成电路（41）将所述警报信号的复位条件设定为，至少所述第一优先保护电路中检测到不需要保护动作的事实的保护动作停止条件成立的条件，并在所述脉冲信号的一定期间内进行该复位条件的判断。
权利要求 :
1.一种电力转换装置的控制装置，其特征在于，包含多个驱动电路，该驱动电路具有：
半导体元件驱动电路，其基于从控制电路接收到的驱动信号来驱动构成电力转换装置的多个半导体元件中的一个；
多个保护电路，其检测进行所述半导体元件的保护动作所需的信息；
警报信号形成电路，设定有将针对所述多个保护电路中的每一个保护电路设定不同期间的识别期间和相对于该识别期间发生状态变化的一定期间的组合期间作为一个周期的脉冲信号，将在所述多个保护电路中的被检测为最先需要进行保护动作的保护电路作为第一优先保护电路，并将对应于该保护电路的所述脉冲信号作为警报信号而输出到警报信号端子，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，至少有检测到所述第一优先保护电路中不需要保护动作的保护动作停止条件成立的条件，并在所述脉冲信号的一定期间内进行该复位条件的判断。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到所有的所述保护电路均不需要保护动作的全保护动作停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到不需要所述第一优先保护电路的保护动作的保护动作停止条件和所述驱动信号的驱动停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
4.根据权利要求1所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到所有的所述保护电路均不需要保护动作的全保护动作停止条件和输入驱动信号的驱动停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路被构成为，在从检测到所述第一优先保护电路中需要进行保护动作起至所述复位条件成立为止的期间，将保护动作标志置位，在该保护动作标志被置位的期间停止所述驱动电路向所述半导体元件输出输出信号，同时输出所述警报信号。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述多个驱动电路分别由相同的IC芯片构成，该IC芯片中仅形成一个所述警报端子，该IC芯片中设有检测警报端子的电压信息，并通过该电压信息确定是否将对应于第一优先保护电路的所述脉冲信号作为输出警报信号而向警报信号端子输出的功能。
7.根据权利要求5所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在同一个IC芯片中包含多个所述驱动电路，各个所述驱动电路的所述警报信号端子通过配线相互连接而连接于该IC芯片中形成的一个警报端子。
8.根据权利要求5所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在同一个IC芯片中包含所有的所述驱动电路，各个所述驱动电路的所述警报信号端子通过配线相互连接而连接于该IC芯片中形成的一个警报端子。
9.根据权利要求5所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，各个所述驱动电路通过绝缘信号传递部被连接于控制所述电力转换装置的控制电路上，输入驱动信号自该控制电路通过绝缘信号传递部被输入的同时，警报信号通过绝缘信号传递部输入到所述控制电路。
10.根据权利要求9所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述控制电路在通过所述绝缘信号传递部接收到警报信号时，对该警报信号的脉冲数进行计数，在该计数值达到设定值时，停止向所述驱动电路输出驱动信号。
11.根据权利要求9所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，针对所述警报信号的每一个识别期间设定有脉冲计数设定值，在通过所述绝缘信号传递部接收到警报信号时，所述控制电路测定该警报信号的识别期间的同时，对所述警报信号的脉冲数进行计数，在所计数的脉冲数达到相应的识别期间的脉冲计数设定值时，停止向所述驱动电路输出驱动信号。
12.根据权利要求1所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述半导体元件由单向MOS门器件构成，并与该单向MOS门器件并联地设有续流二极管。
13.根据权利要求1所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述半导体元件由双向MOS门器件构成。
14.一种电力转换装置的控制装置，其特征在于，包含多个驱动电路，该驱动电路具有：
半导体元件驱动电路，其基于从控制电路接收到的驱动信号来驱动构成电力转换装置的多个半导体元件中的一个；
多个保护电路，其检测进行所述半导体元件的保护动作所需的信息；
警报信号形成电路，针对所述多个保护电路的每一个保护电路设定脉冲信号，使将第一一定期间和相对于该第一一定期间发生状态变化的第二一定期间的组合期间作为一个周期的基准脉冲信号，在比所述第一一定期间和第二一定期间之和更长的第三一定期间内发生的基准脉冲数在各个保护电路中不同，将在所述多个保护电路中最先被检测为需要保护动作的保护电路作为第一优先保护电路，并将对应于该保护电路的所述脉冲信号作为警报信号而输出到警报信号端子。
15.根据权利要求14所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述第一一定期间被设定为大于1毫秒的值。
16.根据权利要求14或15所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述第二一定期间被设定为小于所述第一一定期间的十分之一的值。
17.根据权利要求16所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在所述控制电路中读取所述警报信号的时间周期被设定为小于所述第二一定期间的值。
18.根据权利要求16所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在所述控制电路中读取所述警报信号的时间周期被设定为所述第二一定期间的一半以下的值。
19.根据权利要求14所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述半导体元件由单向MOS门器件构成，并与该单向MOS门器件并联地设有续流二极管。
20.根据权利要求14所述的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述半导体元件由双向MOS门器件构成。
说明书 :
电力转换装置的控制装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种例如驱动构成电力转换装置的半导体元件的同时，具有保护动作识别功能的电力转换装置的控制装置。
背景技术
[0002] 作为这种电力转换装置的控制装置，例如已知有如下的功率晶体管模块的故障识别方式，即，根据在驱动变换器的功率晶体管模块中检测到的过热故障、过流故障、短路故障和欠压故障，将故障检测信号的脉冲宽度变更为不同的设定时间，由此分别识别故障原因（例如，参照专利文献1）。
[0003] 并且，作为其他的电力转换装置的控制装置，已知有如下的功率模块，即，用译码器对四个保护电路输出的信号进行译码后通过三个输出端子输出其结果时，在译码器中进行译码以在保护电路的输出信号的多个组合上对应一个以上的检测信号的值的组合（例如，参照专利文献2）。
[0004] 此外，作为其他的电力转换装置的控制装置转化装置，提供有智能功率模块，该智能功率模块包含所需数量的半导体开关元件、驱动电路、用于检测开关元件或驱动电路等的致命性异常和预兆性异常的各种检测电路和警告电路、在通过这些电路进行异常检测时对开关元件进行保护动作的异常检测逻辑电路、用于将基于异常检测信号的信号输出到外部的控制电路、传送电路（例如，参照专利文献3）。
[0005] 在该专利文献3中记载的现有例中，传送电路上设有在检测到致命性异常时输出警报信号的输出端子、输出表示包括致命性异常和预兆性异常在内的异常原因的异常原因识别信号的输出端子，优选地，将这些作为一个输出端子而共用。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本特开平08-70580号公报
[0009] 专利文献2：日本特开平10-267977号公报
[0010] 专利文献3：日本特开2002-27665号公报
发明内容
[0011] 技术问题
[0012] 然而，上述专利文献1中记载的现有例中，分别检测出功率晶体管模块的过热故障、过流故障、短路故障和欠压故障，并将不同脉宽的脉冲信号供给到或门，通过该或门输出总的故障检测信号。因此，即使分别检测出过热故障、过流故障、短路故障和欠压故障，并输出不同脉宽的脉冲信号，因为通过或门将各脉冲信号作为总的故障检测信号，因此在多个故障同时发生或发生一个故障的状态下又发生其他故障时，故障检测信号的脉宽变长，存在无法进行正常的故障检测的未解决的问题。
[0013] 并且，在上述专利文献2中记载的现有例中，在四个保护电路用译码器对输出信号进行译码后从三个输出端子输出其结果时，在译码器中针对保护电路的输出信号的多个组合对应一个以上的检测信号的值的组合，因此通过比保护电路的数量还少的输出端子通知保护动作状态。因此，虽然能够解决上述的专利文献1中未解决的问题，但是存在需要形成多个输出端子，导致制造成本增加的未解决的问题。
[0014] 此外，在上述专利文献3中记载的现有例中，当从用于检测开关元件或驱动电路等的致命性异常和预兆性异常的各种检测电路和警告电路输出的警报信号或警告信号输入到控制电路时，对这些信号进行锁定，直到该信号锁定被解除为止，不接收下一个保护电路动作，由此能够防止错误检测。然而，在该专利文献3中，例如当通过六个相同的驱动IC构成三相变换器时，需要设置集中处理来自各变换器IC的信号的传送电路，因此存在制造成本增加的未解决的问题。
[0015] 因此，本发明是着眼于上述现有例中未解决的问题而提出的，其目的在于提供一种用简易的结构对多个保护电路的保护动作状态能够无误地正确判别的电力转换装置的控制装置。
[0016] 技术方案
[0017] 为了达到上述目的，本发明的一个实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，包含多个驱动电路，该驱动电路具有：半导体元件驱动电路，其基于从控制电路接收到的驱动信号来驱动构成电力转换装置的多个半导体元件中的一个；多个保护电路，其检测进行所述半导体元件的保护动作所需的信息；警报信号形成电路，设定有将针对所述多个保护电路中的每一个保护电路设定不同期间的识别期间和相对于该识别期间发生状态变化的一定期间进行组合的期间作为一个周期的脉冲信号，将在所述多个保护电路中的被检测为最先需要进行保护动作的保护电路作为第一优先保护电路，并将对应于该保护电路的所述脉冲信号作为警报信号而输出到警报信号端子。所述警报信号形成电路的特征在于将所述警报信号的复位条件设定为，至少有检测到所述第一优先保护电路中不需要保护动作的保护动作停止条件成立的条件，并在所述脉冲信号的一定期间内进行该复位条件的判断。
[0018] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到所有的所述保护电路均不需要保护动作的全保护动作停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
[0019] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到不需要所述第一优先保护电路的保护动作的事实的保护动作停止条件和所述驱动信号的驱动停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
[0020] 此外，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路将所述警报信号的复位条件设定为，检测到所有的所述保护电路均不需要保护动作的全保护动作停止条件和所述输入驱动信号的驱动停止条件成立的条件，并在所述一定期间内进行该复位条件的判断。
[0021] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述警报信号形成电路被构成为，在从检测到所述第一优先保护电路中需要保护动作起至所述复位条件成立为止的期间，将保护动作标志置位，在该保护动作标志被置位的期间停止所述驱动电路向所述半导体元件输出输出信号，同时输出所述警报信号。
[0022] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述多个驱动电路分别由相同的IC芯片构成，该IC芯片中仅形成一个所述警报端子，该IC芯片中设有检测警报端子的电压信息，并通过该电压信息确定是否将对应于第一优先保护电路的所述脉冲信号作为输出警报信号而向警报信号端子输出的功能。
[0023] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在同一个IC芯片中包含多个所述驱动电路，各个所述驱动电路的所述警报信号端子通过配线相互连接而连接于该IC芯片中形成的一个警报端子。
[0024] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在同一个IC芯片中包含所有的所述驱动电路，各个所述驱动电路的所述警报信号端子通过配线相互连接而连接于该IC芯片中形成的一个警报端子。
[0025] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，各个所述驱动电路通过绝缘信号传递部被连接于控制所述电力转换装置的控制电路上，输入驱动信号自该控制电路通过绝缘信号传递部被输入的同时，警报信号通过绝缘信号传递部输入到所述控制电路。
[0026] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述控制电路在通过所述绝缘信号传递部接收到警报信号时，对该警报信号的脉冲数进行计数，在该计数值达到设定值时，停止向所述驱动电路输出驱动信号。
[0027] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，针对所述警报信号的每一个识别期间设定有脉冲计数设定值，在通过所述绝缘信号传递部接收到警报信号时，所述控制电路测定该警报信号的识别期间的同时，对所述警报信号的脉冲数进行计数，在所计数的脉冲数达到相应的识别期间的脉冲计数设定值时，停止向所述驱动电路输出驱动信号。
[0028] 并且，本发明的一个实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，包含多个驱动电路，该驱动电路具有：半导体元件驱动电路，其基于从控制电路接收的驱动信号来驱动构成电力转换装置的多个半导体元件中的一个；多个保护电路，其检测进行所述半导体元件的保护动作所需的信息；警报信号形成电路，针对所述多个保护电路的每一个保护电路将脉冲信号设定为，使将第一一定期间和相对于该第一一定期间发生状态变化的第二一定期间进行组合的期间作为一个周期的基准脉冲信号在比所述第一一定期间和第二一定期间更长的第三一定期间内发生的基准脉冲数不同，将在所述多个保护电路中最先被检测为需要保护动作的保护电路作为第一优先保护电路，并将对应于该保护电路的所述脉冲信号作为警报信号而输出到警报信号端子。
[0029] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述第一一定期间被设定为大于1毫秒的值。
[0030] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述第二一定期间被设定为小于所述第一一定期间的十分之一的值。
[0031] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在所述控制电路中读取所述警报信号的时间周期被设定为小于所述第二一定期间的值。
[0032] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，在所述控制电路中读取所述警报信号的时间周期被设定为所述第二一定期间的一半以下的值。
[0033] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，其特征在于，所述半导体元件由单向MOS门器件构成，并与该单向MOS门器件并联地设有续流二极管。
[0034] 并且，本发明的其他实施方式所提供的电力转换装置的控制装置，所述半导体元件由双向MOS门器件构成。
[0035] 有益效果
[0036] 根据本发明，当在用于分别驱动构成电力转换装置的半导体元件的电力转换装置的控制装置中设置用于检测进行半导体元件的保护动作所需的信息的多个保护电路时，将首先检测到需要保护动作的事实的保护电路作为第一优先保护电路，将对应于该保护电路的识别期间与一定期间进行组合的周期的脉冲信号作为警报信号进行输出。该警报信号的复位条件设定为，至少第一优先保护电路中检测到不需要保护动作的事实的保护动作停止条件成立的条件，同时在所述脉冲信号的一定期间内进行该复位条件的判断。因此，能够可靠地防止警报信号受到后面的检测到需要保护动作的保护电路的影响，同时能够可靠地防止在构成警报信号的脉冲信号的识别期间的中途终止警报信号，能够得到可以形成正确的警报信号的效果。
附图说明
[0037] 图1为表示本发明的电力转换装置的控制装置的第一实施方式的框图。
[0038] 图2为表示图1的驱动IC的内部构成的框图。
[0039] 图3为表示图2的逻辑电路的具体构成的框图。
[0040] 图4为表示图2的振荡电路的具体构成的框图。
[0041] 图5为表示识别期间终止信号的信号波形图。
[0042] 图6为表示图2的闩锁电路的具体构成的框图。
[0043] 图7为表示图2的保护动作状态判别电路的具体构成的框图。
[0044] 图8为用于说明第一实施方式的动作的信号波形图。
[0045] 图9为闩锁电路的信号波形图。
[0046] 图10为表示本发明的第二实施方式的逻辑电路的具体构成的框图。
[0047] 图11为表示第二实施方式的振荡电路的具体构成的框图。
[0048] 图12为表示第二实施方式的警报信号的信号波形图。
[0049] 图13为表示控制电路中的警报信号的读取周期的波形图。
[0050] 图14为表示不同周期的警报信号的波形图。
[0051] 图15为用于说明制造偏差的说明图。
[0052] 符号说明
[0053] 1 电力转换装置
[0054] 2 变换器
[0055] 3UL～3WU 驱动IC
[0056] 4 控制电路
[0057] 5 交流负荷
[0058] 11～16 IGBT
[0059] 17 电流检测用IGBT
[0060] 18 温度检测用二极管
[0061] 21～26 续流二极管
[0062] UA 上部支路
[0063] LA 下部支路
[0064] 40 输入电路
[0065] 41 警报信号形成电路
[0066] 42 放大器
[0067] 51 低电压保护电路
[0068] 52 过电流保护电路
[0069] 53 过热保护电路
[0070] 61 逻辑电路
[0071] 62 振荡电路
[0072] 63 闩锁电路
[0073] 64 警报信号形成部
[0074] 65 保护动作状态判别电路
[0075] PSC 1～PSC 3 脉冲信号形成电路
[0076] 500、520、540 识别期间信号形成电路
[0077] 560 OR门
[0078] 561 一定期间信号形成电路
具体实施方式
[0079] 以下，基于附图说明本发明的实施方式。
[0080] 图1为表示将本发明应用于电力转换装置的情况下的一个实施方式的框图。在该图1中，电力转换装置1包含将直流电力转换为交流电力的变换器2、分别驱动构成该变换器2的下部支路LA的半导体元件的各相驱动IC 3UL～3WL、分别驱动构成变换器2的上部支路UA的半导体元件的各相驱动IC 3UU～3WU、向这些各相驱动IC 3UL～3WL、3UU～3WU供给驱动信号的控制电路4。
[0081] 变换器2具有六个作为半导体元件的IGBT（Insulated gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极性晶体管）11～16。这些IGBT 11～16在连接于直流电源而供给直流电力的正极侧线路Lp和负极侧线路Ln之间，分别并联地连接IGBT 11和IGBT 12的串联电路、IGBT 13和IGBT 14的串联电路以及IGBT 15和IGBT 16的串联电路。这里，各个IGBT 11～16上反并联地连接有续流二极管21～26。
[0082] 并且，IGBT 11、IGBT 13以及IGBT 15分别作为U相、V相以及W相而构成上部支路UA，IGBT 12、IGBT 14以及IGBT 16分别作为X相、Y相以及W相而构成下部支路LA。此外，从IGBT 11和IGBT 12的连接点、IGBT 13和IGBT 14的连接点以及IGBT 15和IGBT 16的连接点输出三相交流电力，该三相交流电力被供给到电动马达等的交流负荷5。
[0083] 并且，构成变换器2的各个IGBT 11～16中，如通过IGBT 12代表性地示出的构成那样，设有用于检测在IGBT 11～16的集电极和发射极之间流动的电流的电流检测用IGBT 17、与IGBT 11～16一起埋入到同一个芯片内的温度检测用二极管18。这里，电流检测用IGBT 17其集电极和栅极分别连接于IGBT 12的集电极和栅极。
[0084] 驱动IC 3UL～3WL分别具有相同的构成，具有通过驱动IC 3UL代表性地示出的构成，该驱动IC 3UL用于驱动构成变换器2的下部支路LA的IGBT 12。该驱动IC 3UL包含从外部的控制电路4通过光耦合器6而接收作为栅极驱动用信号的脉宽调制信号的输入端子31、通过光耦合器7而向外部的控制电路4输出警报信号的警报信号端子32、向变换器2的IGBT 12的栅极输出栅极驱动信号的输出端子33。并且，驱动IC 3UL包含输入驱动电源电压的电压输入端子34、连接于变换器2的电流检测用IGBT 17的集电极的电流输入端子35、连接于变换器2的温度检测用二极管18的阳极的过热检测端子36、连接于温度检测用二极管18的阴极的功率接地端子37。
[0085] 输入到输入端子31的脉宽调制信号在输入电路40中进行整形等信号处理后，暂且输入到警报信号形成电路41。并且，从警报信号形成电路41输出基于输入到该警报信号形成电路41的脉宽调制信号的栅极驱动信号。该栅极驱动信号在放大器42中被放大后作为栅极驱动信号而输出到栅极驱动信号输出端子33。
[0086] 警报信号端子32上连接有警报信号形成电路41，从该警报信号形成电路41向警报信号端子32输出警报信号AL。
[0087] 另外，电压输入端子34上连接有低电压保护电路51，以检测供给到各驱动IC 3UL～3WL的驱动IC用电源下降到预定电压以下的低电压状态。在该低电压保护电路51中，在驱动IC用电源的电源电压下降到低电压阈值以下时，输出高电平的保护动作信号H1。
[0088] 并且，电流输入端子35上连接有通过使在电流检测用IGBT 17中流动的电流流入而检测过电流状态的电流保护电路52。在该过电流保护电路52中，在检测到电流检测用IGBT 17中流动的电流处于过电流阈值以上的过电流状态时，输出高电平的保护动作信号H2。
[0089] 此外，在过热检测端子36上连接有过热保护电路53，以通过输入温度检测用二极管18的端子间电压而检测芯片内温度。在该过热保护电路53中，基于温度检测用二极管18的端子间电压而检测芯片温度，在所检测的芯片温度达到预定过热阈值以上时，输出高电平的保护动作信号H3。
[0090] 如图2所示，警报信号形成电路41包含逻辑电路61、振荡电路62、闩锁电路63、警报信号形成部64以及保护动作状态判别电路65。
[0091] 逻辑电路61包含分别输入来自低电压保护电路51的保护动作信号H1、来自过电流保护电路52的保护动作信号H2以及来自过热保护电路53的保护动作信号H3的保护动作信号输入端子400～402。并且，逻辑电路61包含接收来自后述的振荡电路62的识别期间结束信号DTS的输入端子403、接收同样来自振荡电路62的复位判定期间信号RDS的输入端子406、从输入电路40接收驱动信号DS的驱动信号输入端子404、接收警报信号AL的警报信号输入端子405。
[0092] 此外，逻辑电路61包含对应于保护动作信号H1～H3而向振荡电路62输出保护动作开始信号HA1～HA3的输出端子408～410、将成为警报信号的警报源信号ALB输出到闩锁电路63的输出端子411、输出基于所输入的驱动信号的栅极驱动信号的输出端子412。
[0093] 该逻辑电路61的具体构成如图3所示。即，逻辑电路61包含基于来自低电压保护电路51的保护动作信号H1而形成组合了识别期间与一定期间的脉冲信号的脉冲信号形成电路PSC 1。
[0094] 该脉冲信号形成电路PSC 1具有NAND门413，该NAND门413的一个输入端连接于接收保护动作信号H1的输入端子400，另一个输入端上连接于后述的NOR 441的输出侧。并且，脉冲信号形成电路PSC 1具有NOR门414，保护动作信号H1、来自输入电路40的驱动信号DS以及来自振荡电路62的识别期间结束信号DTS通过NOT电路442进行了反转后输入到该NOR门414中。
[0095] 并且，NAND门413的输出输入到RS型触发电路416的反转置位端子SB，NOR门414的输出通过NOT电路415而输入到RS型触发电路416的反转复位端子RB。
[0096] 从该RS型触发电路416的输出端子Q输出的作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG被供给到NAND门417的输入侧。该NAND门417的另一个输入侧得到从后述的振荡电路62输出的复位判定期间信号RDS供给。
[0097] 该NAND门417的输出输入到RS型触发电路418的反转置位端子SB。该RS型触发电路418的反转复位端子RB接收来自振荡电路62的复位判定期间信号RDS。
[0098] 从该RS型触发电路418的输出端子Q向输出端子408输出成为警报源信号的脉冲信号PS1，通过该输出端子408供给到振荡电路62。
[0099] 并且，逻辑电路61包含接收来自过电流保护电路52的保护动作信号H2的脉冲信号形成电路PSC 2。该脉冲信号形成电路PSC 2具有与上述的脉冲信号形成电路PSC 1相同的构成。因此，在脉冲信号形成电路PSC 2中与脉冲信号形成电路PSC 1对应的部分添加同符号上相加10的符号，并省略其详细说明。在此，从RS型触发电路428的输出端子Q输出脉冲信号PS2。
[0100] 此外，逻辑电路61包含接收来自过热保护电路53的保护动作信号H3的脉冲信号形成电路PSC 3。该脉冲信号形成电路PSC 3也具有与上述的脉冲信号形成电路PSC 1相同的构成。因此，在脉冲信号形成电路PSC 3中与脉冲信号形成电路PSC 1对应的部分添加同符号上相加20的符号，并省略其详细说明。在此，从RS型触发电路438的输出端子Q输出脉冲信号PS3。
[0101] 并且，逻辑电路61具有NOR门441，该NOR门441接收从各脉冲信号形成电路PSC 1～PSC 3的RS型触发电路416、426、436的输出端子Q输出的保护动作状态信号tFLG。该NOR门441的输出信号输入到各脉冲信号形成电路PSC 1～PSC 3的NAND门413、423、433的另一个输入侧。
[0102] 并且，逻辑电路61具有OR门444，该OR门444接收从各脉冲信号形成电路PSC 1～PSC 3的RS型触发电路418、428、438的输出端子Q输出的脉冲信号PS1、PS2、PS3。从该OR门444输出的警报源信号ALB通过输出端子411输出到闩锁电路63。
[0103] 此外，逻辑电路61包含AND门443，该AND门443接收输入到输入端子404的来自输入电路40的驱动信号DS、输入到输入端子405的警报信号AL以及NOR门441的输出信号。该AND门443的输出信号作为栅极驱动信号GDS而通过输出端子412输入到放大器42。
[0104] 这里，驱动电路由输入电路40、逻辑电路61的AND门443以及放大器42构成。
[0105] 并且，如图4所示，振荡电路62包含分别接收来自逻辑电路61的输出端子408、409、410的脉冲信号PS1、PS2以及PS3，并针对每一个脉冲信号PS1、PS2以及PS3形成具有不同的识别期间Ta的输出信号的识别期间信号形成电路500、520以及540。
[0106] 并且，振荡电路62具有一定期间信号形成电路561，该一定期间信号形成电路561通过OR门560接收识别期间信号形成电路500、520以及540的输出信号，并形成一定期间Tb。
[0107] 如图4所示，识别期间信号形成电路500在正极侧电源端子501和负极侧电源端子502之间连接有电流反射镜电路503。该电流反射镜电路503具有源极连接于正极侧电源端子501且栅极相互连接的两个PMOS-FET 504和505。并且，电流反射镜电路503包含连接于PMOS-FET 504与负极侧电源端子502之间的恒电流源506和串联地连接于PMOS-FET 505与负极侧电源端子502之间的PMOS-FET 507以及NMOS-FET 508。这里，PMOS-FET 504和PMOS-FET 505的栅极连接于PMOS-FET 507的漏极。
[0108] 并且，PMOS-FET 507和NMOS-FET 508的栅极通过NOT电路509连接于接收逻辑电路61输出的脉冲信号PS1～PS3的输入端子408。
[0109] 并且，NMOS-FET 508的源极和漏极之间并联地连接有充放电用电容器510。该充放电用电容器510与PMOS-FET 507以及NMOS-FET 508的连接点之间连接于比较器512的非反转输入侧。该比较器512的反转输入侧连接有参考电压源511，该参考电压源511被设定为比IC电源电压低很多的电压Vref 1。
[0110] 因此，从比较器512输出图5（a）中示出的识别期间结束信号DTS 1，该识别期间结束信号DTS 1在比较器512的非反转输入侧的电压大于参考电压源511的参考电压Vref 1时变成高电平，相反，在非反转输入侧的电压小于参考电压源511的参考电压Vref 1时变成低电平，并在对应于低电压保护电路51的比较短的保护信号识别期间T的期间保持低电平。
[0111] 并且，识别期间信号形成电路520具有与上述识别期间信号形成电路500相同的电路构成，与识别期间信号形成电路500对应的部分添加在同符号上相加20的符号，并省略其详细说明。然而，在该识别期间信号形成电路520中，参考电压源531的参考电压Vref 2被设定为比前述的参考电压源511的参考电压Vref 1高两倍。因此，如图5（b）所示，与识别期间结束信号DTS 1相比，例如在成倍的期间2T内输出成为低电平的识别期间结束信号DTS 2。
[0112] 同样，识别期间信号形成电路540也具有与上述的识别期间信号形成电路500相同的电路构成，与识别期间信号形成电路500对应的部分赋予同符号上相加40的符号，并省略其详细说明。然而，在该识别期间信号形成电路540中，参考电压源551的参考电压Vref 3被设定为比前述的参考电压源531的参考电压Vref 2还高，且设定为比IC电源电压高两倍的电压。因此，如图5（c）所示，与识别期间结束信号DTS 1相比，例如在四倍的期间4T内输出成为低电平的识别期间结束信号DTS 3。
[0113] 一定期间信号形成电路561包含RS型触发电路563，由OR门560输出的识别期间结束信号DTS通过NOT电路562输入到RS型触发电路563的反转置位端子SB。该RS型触发电路563的反转置位端子RB接收NAND门564的输出，该NAND门564上输入有NOT电路562的输出以及后述的比较器582的输出。
[0114] 该RS型触发电路563的输出端子Q的输出输入到延时电路570。该延时电路570具有与前述的识别期间信号形成电路500相同的构成。因此，对于与识别期间信号形成电路500相同的部件赋予同符号上相加70的符号，并省略其详细说明。
[0115] 在延时电路570中，充放电用电容器580的静电容量被设定为小于充放电用电容器510的静电容量，并构成为能够形成一定期间Tb。并且，比较器582的比较输出供给到前述的NAND门564的其他输入侧。
[0116] 并且，振荡电路62将从OR门560输出的识别期间结束信号DTS输入到逻辑电路61的输入端子403，将从RS型触发电路563的反转输出端子QB输出的复位判定期间信号RDS输入到逻辑电路61的输入端子406。
[0117] 并且，如图6所示，闩锁电路63包含接收从逻辑电路61的输出端子411输出的警报源信号ALB的输入端子600、接收从后述的保护动作状态判别电路65输出的保护动作状态判别信号PD的输入端子601。
[0118] 并且，输入端子600直接连接于D型触发电路602的时钟输入端子CL，输入端子601连接于D型触发电路602的数据输入端子D。并且，D型触发电路602的输出端子Q与输入端子600连接于AND门603的输入侧。该AND门603的逻辑积输出作为门驱动信号Gc而输出到警报信号形成部64。
[0119] 并且，如图2所示，警报信号形成部64具有在电源端子和接地之间连接有串联连接的上拉电阻111与作为开关元件的NMOS-FET 112的串联电路的构成。
[0120] 并且，NMOS-FET 112的栅极接收从闩锁电路63输出的栅极驱动信号Gc。并且，上拉电阻111与NMOS-FET 112的连接点连接于警报信号端子32的同时，连接于逻辑电路61的输入端子405和保护动作状态判别电路65。
[0121] 如图7所示，保护动作状态判别电路65具有与前述的识别期间信号形成电路500相同的构成。因此，在与识别期间信号形成电路500对应的部分赋予同符号中相加200的符号，并省略其详细说明。在该保护动作状态判别电路65中也将保护动作状态判别信号PD输出到闩锁电路63的输入端子601，该保护动作状态判别信号PD是使输入到输入端子700的警报信号AL的高电平的前沿延迟对应于充放电用电容器710的静电容量的延迟时间TD的信号。
[0122] 并且，一个IC芯片中至少构成有对应于变换器2的下部支路LA的驱动IC 3UL～3WL。各驱动IC 3UL～3WL的警报信号端子32相互连接而形成一个警报信号输出端子38。该警报信号输出端子38通过光耦合器7连接于控制电路4。
[0123] 并且，控制电路4将用于驱动变换器2的IGBT 11～16的栅极的各个驱动信号DS，通过各自的光耦合器6而输出到各驱动IC 3UL～3WL和3UU～3WU。
[0124] 并且，控制电路4读取警报信号AL，并基于识别期间Ta判断成为保护动作状态的保护电路为保护电路51～53中的哪一个，且对于与所判断的保护电路51～53对应的一定期间Tb的次数N1～N3进行计数，当该次数N1～N3到达预先设定的次数Ns1～Ns3时，停止输出驱动信号DS。此外，控制电路4在驱动信号DS的输出停止状态下，在警报信号AL的输入被停止时，恢复为输出驱动信号DS的状态。
[0125] 下面说明上述第一实施方式的动作。
[0126] 假设当前构成变换器2的IGBT 11～16中流动的电流为小于过电流阈值的正常值，且形成IGBT 11～16的芯片内温度为小于过热阈值的正常值，而且供给到各驱动IC 3UL～3WL和3UU～3WU的IC电源电压超过低电压阈值而处于正常值。
[0127] 在该正常状态下，从各驱动IC 3UL～3WL和3UU～3WU的低电压保护电路51、过电流保护电路52以及过热保护电路53输出的保护动作信号H1、H2和H3成为低电平。此时，在逻辑电路61中，假设各RS型触发电路416、426、436以及418、428、438全部处于复位状态，则NOR门441的输出成为高电平。该NOR门441的高电平的输出供给至NAND门413、423、433。
[0128] 并且，从RS型触发电路418、428、438的输出端子Q输出的脉冲信号PS1～PS3，如图8（d）所示，变成低电平。因此，从OR门444输出的警报源信号ALB变成低电平。
[0129] 由于该警报源信号ALB输出到闩锁电路63，因此从AND门603输出的栅极控制信号Gc变成低电平。因此，警报信号形成部64的NMOS-FET 112变成断开状态，警报信号AL成为表示正常状态的高电平。
[0130] 与此相应地，在保护动作状态判别电路65中，由于警报信号AL为高电平，因此PMOS-FET 707变成接通状态，NMOS-FET 708变成断开状态，充放电用电容器710变成充电状态。因此，从比较器712输出的保护动作状态判别信号PD成为高电平。
[0131] 并且，在振荡电路62中，由于所输入的脉冲信号PS1～PS3为低电平，因此使各识别期间信号形成电路500、520、540的识别期间结束信号DTS 1～DTS 3也维持低电平。因此，从OR门560输出的识别期间结束信号DTS也如图8（e）所示，维持低电平。
[0132] 因此，RS型触发电路563处于复位状态，其输出端子Q的输出信号为低电平，从反转输出端子QB输出的复位判定期间信号RDS如图8（f）所示，维持高电平。
[0133] 在该正常状态下，逻辑电路61的NOR门441的输出信号为高电平，警报信号AL也为高电平，这些信号被供给到AND门443。此外，AND门443接收从输入电路40输入的由来自控制电路4的图8（a）中示出的脉宽调制信号构成的驱动信号DS。因此，对应于驱动信号DS的门驱动信号Gi在放大器42中被放大后从AND门443输出至输出端子33。并且，被供给到变换器2的IGBT 12的栅极。
[0134] 同样，从其他的驱动IC 3VL、3WL以及3UU～3WU也向变换器2的对应的IGBT输出栅极驱动信号。因此，在变换器2中，将直流电力转换成交流电力而驱动交流负荷5。
[0135] 假设在该正常状态在时间点t1，从保护电路51～53中的某一个中检测到需要保护动作的低电压状态、过电流状态、过热状态中的任意一个状态，从而导致保护动作信号H1～H3中的任意一个例如保护动作信号H2变成如图8（b）所示的高电平。
[0136] 此时，通过保护动作信号H2变成高电平，从而逻辑电路61的NAND门423的输出变成低电平，与此相应地，RS型触发电路426被置位。因此，从RS型触发电路426的输出端子Q输出的、成为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG 2变成高电平。
[0137] 此时，NOR门441的输出从高电平变成低电平，这被供给到NAND门413、423、433的输入侧。因此，可以防止NAND门413、423、433的输出变成低电平。因此，在保护动作信号H2维持高电平的状态下，即使其他保护动作信号H1或H3变成高电平，也能可靠地防止RS型触发电路416或436被置位。
[0138] 并且，如果RS型触发电路426变成置位状态，则作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG如图8（c）所示，变成高电平。在作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG上升之前，振荡电路62的复位判定期间信号RDS如图8（f）所示地维持高电平。由于该复位判定期间信号RDS被供给到逻辑电路61的NAND门427，因此该NAND门427的输出信号变成低电平，使RS型触发电路428被置位。
[0139] 因此，从RS型触发电路428的输出端子Q输出的脉冲信号PS2如图8（d）所示地变成高电平。与此同时，从OR门444输出的警报源信号ALB也与图9（a）所示地变成高电平，该警报源信号ALB被供给到闩锁电路63的D型触发电路602的时钟端子。
[0140] 此时，如前述所示，由于从保护动作状态判别电路65输出的保护动作状态判别信号PD如图9（b）所示地成为高电平，因此从D型触发电路602的输出端子Q向AND门603输出高电平的输出信号。因此，从AND门603输出的栅极控制信号Gc如图9（c）变成高电平。
[0141] 该栅极控制信号Gc被供给到警报信号形成部64的NMOS-FET 112，使NMOS-FET变成接通状态。因此，如图8（g）所示，警报信号AL变成表示保护动作状态的低电平。
[0142] 另外，在振荡电路62中，通过脉冲信号PS2变成高电平，从而PMOS-FET 527变成接通状态，NMOS-FET 528变成断开状态，充放电用电容器530开始充电。
[0143] 此后，在时间点t2，当充放电用电容器530的充电电压Vc变为参考电压源531的参考电压Vref 2以上时，从比较器532输出的识别期间结束信号DTS 2变成高电平。因此，从OR门560输出的识别期间结束信号DTS如图8（e）所示地反转为高电平。该识别期间结束信号DTS通过NOT电路442变为NOR电路424的输入。
[0144] 如果NOR电路424的三个端子的输入即DS、RDS、DTS的反转信号全部为低电平，则RS型触发电路426被复位，因此其输出端子Q变成低电平，保护动作状态被解除。如果NOR电路424的三个端子的输入即DS、RDS、DTS的反转信号只要有一个为高电平，则RS型触发电路426的输出端子Q维持高电平，保持保护动作状态。
[0145] 并且，如果识别期间结束信号DTS变成高电平，则一定期间信号形成电路561的RS型触发电路563被置位，其输出端子Q变成高电平，从反转输出端子QB输出的复位判定期间信号RDS变成低电平。该复位判定期间信号RDS被供给到逻辑电路61的RS型触发电路428的反转复位端子RB。
[0146] 因此，RS型触发电路428被复位，从其输出端子Q输出的脉冲信号PS2如图8（d）所示地变成低电平。此时，从OR门444输出的警报源信号ALB也变成低电平，从而使警报信号AL如图8（g）所示恢复成高电平。
[0147] 另外，在振荡电路62中，通过识别期间结束信号DTS变成高电平，从而RS型触发电路563被置位。因此，从RS型触发电路563的输出端子Q输出的输出信号变成高电平。因此，延时电路570的PMOS-FET 577变成接通状态，NMOS-FET 578变成断开状态，充放电用电容器580开始充电。
[0148] 与此同时，从RS型触发电路563的反转输出端子QB输出的复位判定期间信号RDS如图8（f）所示反转为低电平。此时，假设保护动作信号H2如图8（b）所示那样维持高电平，则逻辑电路61的NOR门423的输出信号维持低电平，RS型触发电路426不会被复位而维持置位状态。
[0149] 并且，通过脉冲信号PS2变成低电平，从而振荡电路62的识别期间信号形成电路520的PMOS-FET 527变成断开状态，ＮMOS-FET 528变成接通状态。因此，充电用电容器530被瞬间放电。随之，识别期间结束信号DTS 2变成低电平，从OR门560输出的识别期间结束信号DTS如图8（e）所示那样恢复成低电平。
[0150] 因此，虽然NOT电路562的输出信号反转为高电平，但由于充放电用电容器580的充电电压Vc还未达到参考电压源581的参考电压Vref，因此比较器582的输出信号维持低电平。其结果，RS型触发电路563维持置位状态。
[0151] 此后，在经过了一定期间Tb的时间点t3，如果充放电用电容器580的充电电压Vc达到参考电压Vref，则比较器582的输出信号变成高电平。因此，NAND门564的输出信号变成低电平，RS型触发电路563被复位。
[0152] 因此，如图8（f）所示，从RS型触发电路563的反转输出端子QB输出的复位判定期间信号RDS反转为高电平。据此，逻辑电路61的RS型触发电路428再次被置位，从其输出端子Q输出的脉冲信号PS2变成高电平。因此，从OR门444输出的警报源信号ALB变成高电平而被供给到闩锁电路63。
[0153] 因此，从闩锁电路63的AND门603输出高电平的栅极控制信号Gc，通过该栅极控制信号Gc使警报信号形成部64的NMOS-FET 112变成接通状态，因此警报信号AL如图8（g）所示地反转为低电平。
[0154] 因此，如图8（g）所示，警报信号AL成为在对应于从过电流保护电路52输出的保护动作信号H2的识别期间Ta内变成低电平，而在此后的一定期间Tb内变成高电平的一个周期的脉冲信号。
[0155] 由于该警报信号AL通过光耦合器7被供给至控制电路4，因此通过在该控制电路4中采样从警报信号AL变成低电平开始至变成高电平为止的期间，从而可以测定识别期间Ta，并能够基于该识别期间Ta来识别过电流保护电路52变成保护动作状态的情况。
[0156] 并且，在该控制电路4中，设定有根据保护电路51～53分别停止驱动信号DS的输出的时间。例如，针对过电流保护电路52而言，在被设定为警报信号AL经过了一次识别期间Ta时停止驱动信号DS的输出的情况下，如图8（a）所示，在时间点t2停止驱动信号DS的输出。因此，驱动信号DS可以维持低电平。
[0157] 此后，如果从过电流保护电路52输出的保护动作信号H2保持高电平，则警报信号AL在经过了识别期间Ta的时间点t4变成高电平，且在经过了此后的一定期间Tb的时间点t5变成低电平。
[0158] 并且，如果例如在时间点t5之后的时间点t6检测到不需要过电流保护电路52中的过电流保护的状态，则保护动作信号H2变成低电平。但是，在该时间点t6，识别期间结束信号DTS如图8（e）所示地变成低电平。与此对应地，NOT电路442的输出变成高电平，并被供给到逻辑电路61的NOR电路424。
[0159] 并且，由于NOR电路424的输出维持低电平，因此RS型触发电路426维持置位状态而使输出端子Q的输出信号维持高电平，RS型触发电路426维持置位状态。因此，从RS触发电路426的输出端子Q输出的作为保护动作标志的保护动作状态信号如图8（c）所示地维持高电平。
[0160] 此后，在时间点t7，如果识别期间结束信号DTS反转为高电平，则逻辑电路61的NOR电路424的输出信号变成高电平，由于该输出信号在NOR电路425中被反转后供给至RS型触发电路426的反转复位端子RB，因此该RS型触发电路426被复位。
[0161] 因此，从RS型触发电路426的输出端子Q输出的作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG如图8（c）所示地变成低电平。此时，RS型触发电路428也随着复位判定期间信号RDS变成低电平而被复位，从其输出端子Q输出的脉冲信号PS2如图8（d）所示地变成低电平，警报源信号ALB变成低电平。
[0162] 其结果，在闩锁电路63中从AND门603输出的栅极控制信号Gc变成低电平，NMOS-FET 112变成断开状态，警报信号AL恢复到高电平。
[0163] 如果变成这种状态，则逻辑电路61的RS型触发电路416、426、436全部变成复位状态，因此NOR门441的输出信号变成高电平。由于该输出信号输入到NAND门413、423、433，因此恢复成能够产生基于保护动作信号H1～H3的警报信号AL的状态。
[0164] 因此，在低电压保护电路51中检测到需要保护动作的状态的情况下，除了从逻辑电路61的RS型触发电路418输出的脉冲信号PS1变成高电平的时间点开始至从振荡电路62的识别期间信号形成电路520输出的识别期间结束信号DTS变成高电平为止的识别期间Ta的长度变短之外，按照与过电流保护电路52相同的动作输出警报信号AL。
[0165] 因此，在控制电路4中，可以根据识别期间Ta的长度识别低电压保护电路51变成保护动作状态的情况，并在警报信号AL的识别期间Ta重复预定次数时，停止驱动信号DS的输出而使驱动信号DS变成高电平。
[0166] 同样，在过热保护电路53中检测到需要保护动作的状态的情况下，也是除了从逻辑电路61的RS型触发电路438输出的脉冲信号PS3变成高电平的时间点开始至从振荡电路62的识别期间信号形成电路540输出的识别期间结束信号DTS变成高电平为止的识别期间Ta的长度变长之外，按照与过电流保护电路52相同的动作输出警报信号AL。
[0167] 因此，在控制电路4中，可以根据识别期间Ta的长度识别过热保护电路53变成保护动作状态的情况，并在警报信号AL的识别期间Ta重复预定次数（例如一次）时，停止驱动信号DS的输出而使驱动信号DS变成高电平。
[0168] 并且，如果在驱动IC 3UL中保护电路51～53的保护动作信号H1～H3中的任意一个变成高电平时，其他驱动IC 3VL或3WL中保护电路51～53的任意一个已处于保护动作状态，则在警报信号AL变成识别期间Ta时，在保护动作状态判别电路65中，保护动作状态判别信号PD落后延迟时间TD而变成高电平。即使在该延迟时间TD内从驱动IC 3UL向闩锁电路63输入警报源信号ALB，从D型触发电路602的输出端子Q输出的输出信号也变成低电平。因此，警报信号形成部64的NMOS-FET 112维持断开状态，不会对其他的驱动IC 3VL或3WL输出的警报信号AL产生影响。
[0169] 如此，根据上述的第一实施方式，当检测出多个保护电路51～53中的一个需要保护动作的情况时，将保护动作信号最先变成高电平的保护电路作为第一优先保护电路。此时，根据NOR门441的输出信号，禁止从NAND门413～433输出将RS型触发电路416～436置位的置位信号。
[0170] 然后，基于将对应于该第一优先保护电路的识别期间Ta与一定期间Tb进行了组合的脉冲信号PS1～PS3中的任意一个形成警报源信号ALB，并基于该警报源信号ALB形成警报信号AL。
[0171] 其结果，即使第一优先保护电路之外的保护电路变成保护动作状态，也能够可靠地防止第一优先保护电路的警报信号AL受到影响，能够输出正确的警报信号AL。
[0172] 并且，即使在同一个IC芯片中形成多个驱动IC并集中其警报端子而形成IC芯片中唯一的警报信号端子，也能够防止从多个驱动IC重复输出警报信号AL，能够在控制电路4中正确掌握哪一个保护电路变成保护动作状态。
[0173] 并且，将警报信号AL的复位条件设定为保护电路51～53的保护动作信号处于低电平状态且从控制电路4接收的驱动信号DS处于输出停止状态的条件，并在脉冲信号PS1～PS3处于一定期间Tb的期间进行复位条件的判定。
[0174] 因此，在复位条件成立时不会对识别期间Ta产生影响，因而可以正确地进行保护电路的识别。相反，关于脉冲信号PS1～PS3的识别期间Ta，由于不对复位条件的判定产生影响，因此可以设定为任意的周期，可以增加设计自由度。其结果，即使将保护电路数量增加到4以上，也能够自由地设定可识别的识别期间，可以正确地识别哪一个保护电路变成了保护动作状态。
[0175] 并且，在控制电路4中，通过计测所输入的警报信号AL的识别期间Ta，能够正确地识别多个保护电路51～53中的哪一个保护电路变成保护动作状态。
[0176] 因此，可以针对每一个保护电路变更停止驱动信号DS的输出的时间，在保护电路的保护动作需要紧急性的情况下，可以在最初的识别期间Ta结束而在能够识别保护电路的时间点立刻停止驱动信号DS的输出。并且，在不需要紧急性的情况下，可以在多次计数识别期间Ta的时间点停止驱动信号DS，可以正确地判断保护动作状态而减少误动作。
[0177] 在此，在上述的第一实施方式中，虽然对于将警报信号AL的复位条件设定为保护动作信号变成低电平且所接收的驱动信号DS处于输出停止状态的条件的情况进行了说明，但并不局限于此，复位条件可以任意设定。即，至少可以将保护动作信号变成低电平的状态作为复位条件，或者将所有的保护动作信号处于低电平的全保护动作停止条件成立的状态作为复位条件，或者将形成在一个IC芯片中的多个驱动IC中的所有保护动作信号处于低电平的状态作为复位条件。
[0178] 并且，在上述的第一实施方式中,对于通过在识别期间信号形成电路500、520、540中使参考电压源511、531、551的参考电压Vref1～Vref3不同，从而改变识别期间Ta的情况进行了说明。但是，并不局限于上述构成，也可以构成为将充放电用电容器510、530、550的静电容量设定为不同值而改变识别期间Ta。此外，也可以构成为应用对时钟脉冲进行计数的计数器，通过将计数器的预先固定值设定为不同值，从而形成不同的识别期间Ta。
[0179] 并且，在上述的第一实施方式中，对于将驱动下部支路的IGBT的驱动IC 3UL～3WL形成在一个IC芯片内的情况进行了说明，但并不局限于此。即，可以构成为将各驱动IC形成在各自的IC芯片内，或者将所需数量的驱动IC形成在一个IC芯片内，或者将所有的驱动IC形成在一个IC芯片内。
[0180] 此外，在上述的第一实施方式中，对于通过光耦合器连接驱动IC 3UL～3WU与控制电路4的情况进行了说明，但并不局限于此。即，也可以构成为通过绝缘变压器等绝缘信号传递部连接驱动IC 3UL～3WU与控制电路4。
[0181] 并且，在上述的第一实施方式中，对于将脉冲信号产生电路55中产生的脉冲信号PS1～PS3的脉冲宽度设定为基本脉冲宽度T、2T、4T的情况进行了说明，但并不局限于此，只要是控制装置中能够识别的不同的脉冲宽度，则可以应用任意脉冲宽度的脉冲信号。
[0182] 此外，在上述的第一实施方式中，对于在驱动IC 3UL中作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG变成高电平时停止栅极驱动信号Gi的输出的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以与控制电路4相同地构成为在计测到预定次数的识别期间Ta时停止栅极驱动信号Gi的输出。
[0183] 接着，参考图10和图11说明本发明的第二实施方式。
[0184] 在该第二实施方式中将脉冲数设定为不同的值，由此代替将脉冲信号PS1～PS3的识别期间设定为不同的值的情形。
[0185] 即，在第二实施方式中，振荡电路62构成为如图10所示的结构。
[0186] 在该振荡电路62中，省略了前述的第一实施方式中的识别期间信号形成电路520、540，取而代之地变更了识别期间信号形成电路500的构成。
[0187] 即，如图10所示，在识别期间信号形成电路500中，与构成电流反射镜电路的PMOS-FET 505、PMOS-FET 507并联地连接有两组PMOS-FET 591、PMOS-FET 592的串联电路和PMOS-FET 593、PMOS-FET 594的串联电路。
[0188] 并且，PMOS-FET 591、PMOS-FET 593的栅极连接于PMOS-FET 504、PMOS-FET 505的栅极，输入端子409及输入端子410与PMOS-FET 592及PMOS-FET 594之间分别通过NOT 595、NOT 596连接。
[0189] 此外，输入端子408～410与NOT电路509、595、596之间的连接点连接于NOR门597的输入侧。并且，NOR门597的输出端连接于NMOS-FET 508的栅极。
[0190] 另外，如图11所示，在逻辑电路61中，OR门444的输出信号通过NOT电路449供给到预置计数器450的计数信号输入端子。并且，从RS型触发电路418、428和438输出的脉冲信号PS1、PS2、PS3输入到预置值设定电路451中。
[0191] 该预置值设定电路451在脉冲信号PS1变成高电平时，在预置计数器450中置位例如2位的“01”的预置值，在脉冲信号PS2变成高电平时，在预置计数器450中置位例如2位的“10”的预置值，在脉冲信号PS3变成高电平时，在预置计数器450中置位例如2位的“11”的预置值。
[0192] 并且，预置计数器450的清零端子接收NOR门441的输出信号。在该预置计数器450中，如果NOR门441的输出信号变成高电平，则计数器内容被清零。
[0193] 此外，当OR门444的输出信号在NOT电路449中被反转后的反转信号从低电平上升为高电平，则预置计数器450的计数结束，若此时的计数值小于预置值，则输出信号变成低电平，若达到预置值，则输出信号变成高电平。
[0194] 该预置计数器450的输出信号通过NOT电路452输入到AND门453的一个输入侧。该AND门453的另一个输入侧输入有OR门444的输出信号，从该AND门453输出警报源信号ALB。该警报源信号ALB被供给到闩锁电路63。
[0195] 在该第二实施方式中，从低电压保护电路51输出的保护动作信号H1设定有在至少比后述的一个周期的识别期间Ta长的期间内保持高电平的高电平最短保持期间。并且，保护动作信号H2设定有在至少与后述的两个周期的识别期间Ta上加上一定期间Tb的期间相比更长的期间内保持高电平的高电平最短保持期间。此外，保护动作信号H3设定有在至少与后述的三个周期的识别期间Ta上加上两倍的一定期间Tb的期间相比更长的期间内保持高电平的高电平最短保持期间。
[0196] 在该第二实施方式中，保护动作信号H1和H2的高电平最短保持时间设定为比在两个周期的识别期间Ta加上一定期间Tb的期间长，而比在三个周期的识别期间Ta加上两倍的一定期间Tb的期间短，关于保护动作信号H3，其高电平最短保持期间被设定为比在三个周期的识别期间Ta上加上两倍的一定期间Tb的期间更长的期间。
[0197] 根据该第二实施方式，在低电压保护电路51、过电流保护电路52以及过热保护电路53中没有检测到需要保护的状态的正常状态下，如前述的第一实施方式相同，将来自控制电路4的驱动信号DS通过AND门443输出到放大器42。然后，通过从该放大器42将栅极驱动信号Gi供给至变换器2的IGBT 12的栅极，从而驱动变换器2，将直流电力转换为交流电力而供给到交流负荷5。
[0198] 在该正常状态下，在低电压保护电路51、过电流保护电路52以及过热保护电路53中的任意一个中检测到需要保护动作的状态时，保护动作信号H1～H3中的任意一个，例如假设H1变成高电平。
[0199] 在这种情况下，由于保护动作信号H1变成高电平，因此逻辑电路61的RS型触发电路416被置位，作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG1变成高电平。因此，RS型触发电路418也被置位，从其输出端子Q输出的脉冲信号PS1变成高电平。
[0200] 此时，与上述的第一实施方式相同，随着NOR门441的输出变成低电平，禁止各RS型触发电路416、426、436被置位。
[0201] 并且，在振荡电路62中，随着脉冲信号PS1变成高电平，识别期间信号形成电路500的PMOS-FET 507变成接通状态，NMOS-FET 508变成断开状态。因此，充放电用电容器510变成充电状态。
[0202] 并且，若从RS型触发电路416输出的保护动作状态信号tFLG 1变成高电平，则NOR门441的输出信号变成低电平，且通过其在NOT电路454中反转而输入到预置计数器450的清零端子，从而对该预置计数器450的计数内容清零。
[0203] 另外，在预置值设定电路451中，随着脉冲信号PS1变成高电平，作为预置值而设定“01”，而且其被供给到预置计数器450的预置输入端子，因此该预置计数器450的预置值被置位成“1”。
[0204] 此后，若振荡电路62的识别期间信号形成电路500的充放电用电容器510的充电电压达到参考电压Vref 1，则输出高电平的识别期间结束信号DTS 1。该识别期间结束信号DTS 1通过NOT电路562供给到RS型触发电路563的反转置位端子SB。因此，RS型触发电路563被置位。其结果，与上述的第一实施方式相同，复位判定期间信号RDS变成低电平，逻辑电路61的RS型触发电路418被复位。
[0205] 随之，脉冲信号PS1变成低电平。因此，OR门444的输出信号变成低电平，其在NOT电路449被反转后输入到预置计数器450中。因此，预置计数器450的计数值计数结束而变成“1”，与预置值一致。
[0206] 据此，从预置计数器450输出高电平的输出信号，AND门453关闭，警报源信号ALB信号变成低电平。因此，从闩锁电路63输出的栅极控制信号Gc变成低电平，警报信号AL如图12（a）所示地变成高电平。此后，由于预置计数器450的输出信号维持高电平，因此警报信号AL如图12（a）所示维持高电平。
[0207] 然后，随着保护动作信号H1变成低电平，且驱动信号DS变成低电平，而且识别期间结束信号DTS 1变成低电平，使RS型触发器416复位，使作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG如图3（a）所示地被复位。
[0208] 此后，若复位判定期间信号RDS变成高电平，则RS型触发电路418被置位，但因为AND门453处于关闭状态，因此警报信号AL维持高电平
[0209] 因此，随着过电流保护动作开始而使保护动作信号H1变成高电平，可以在设定为比警报信号的三个周期还长的预定期间tk内形成一个周期的识别期间Ta。
[0210] 然后，随着过电流保护动作结束而使保护动作信号H1变成低电平，且驱动信号DS变成低电平，而且识别期间结束信号DTS 1变成低电平，从而使RS型触发器416复位，使作为保护动作标志的保护动作状态信号tFLG如图3（a）所示地被复位。
[0211] 此后，若任意一个保护电路51～53的保护动作信号H1～H3中的某一个变成高电平，则与此对应的RS型触发电路416、426、436的任意一个被置位。
[0212] 因此，作为保护动作标志的保护动作状态标志tFLG变成高电平，据此，NOR门441的输出信号变成低电平。因此，预置计数器450被清零，并根据变成高电平的脉冲信号PS1～PS3的任意一个而设定预置值。
[0213] 此时，如果过电流保护电路52的保护动作信号H2变成高电平，则警报信号AL如图12（b）所示，在比较长的预定期间tk内输出两个周期的识别期间Ta。
[0214] 同样，如果过热保护电路53的保护动作信号H3变成高电平，则如图12（c）所示，警报信号AL在较长的预定期间tk内输出三个周期的识别期间Ta。
[0215] 因此，通过在控制电路4中借助光耦合器7读取警报信号AL，计测该警报信号AL从低电平变成高电平的状态变化次数，由此能够正确地识别哪一个保护电路51～53变成保护动作状态的情况。
[0216] 此时，在控制电路4中，如图13所示，以预定周期的时钟脉冲CP的输出时间采样警报信号AL。通过对该采样的警报信号AL从高电平的状态变化到低电平的状态的时间以后的、从低电平的状态变化到高电平的状态变化的次数进行计数，从而能够正确地检测识别期间Ta的次数。然后，根据识别期间Ta的次数，能够正确地识别哪一个保护电路变成保护动作状态。
[0217] 在此情况下，通过将控制电路4的时钟脉冲CP的周期W1设定为比警报信号AL的一定期间Tb小的值，从而可以确切地检测警报信号AL的状态变化。
[0218] 并且，识别期间Ta的值优选大于1ms，如果识别期间Ta的值过小，则难以正确地检测状态变化。
[0219] 并且，一定期间Tb相对于识别期间Ta的值优选设定为小于1/10，并且，控制电路4中的时钟脉冲CP的周期Tc优选设定为一定期间Tb的1/2以下。
[0220] 如此，通过计测识别期间Ta的次数，可以减少制造偏差引起的影响。即，如前述的第一实施方式所示那样，例如图14（a）、14（b）、14（c）所示，考虑在过电流保护动作时将识别期间作为最小识别期间tALMOC，在低电压保护动作时将识别期间作为中间识别期间tALMUV，在过热保护动作时将识别期间作为最大识别期间tALMOH的情况。
[0221] 在这种情况下，如图15（a）所示，当制造偏差较小时不会发生问题，但如图15（b）所示，当制造偏差较大时，识别期间tALMOC、tALMUV、tALMOH的分布会超过判断选别良品的规格，导致良品率降低、成本损失增加。
[0222] 然而，如本实施方式那样，通过将识别期间Ta和一定期间Tb共同设定为一定值，且将识别期间Ta的重复次数设定为不同值，从而能够使用相同的识别期间信号形成电路500而对于每个保护电路形成重复次数不同的识别期间Ta。因此，能够抑制制造偏差，提高良品率，减少成本损失。
[0223] 在此，虽然在上述的第二实施方式中，对于保护动作信号H1和H2的高电平最短保持期间被设定为比在两个周期的识别期间Ta上加上一定期间Tb的时间长、且比在三个周期的识别期间Ta上加上两倍的一定期间Tb的期间短的情况进行了说明，但可以根据被设定的识别期间Ta的周期，将保护动作信号H1、H2以及H3的高电平最短保持期间设定为不同的值。
[0224] 并且，在上述的第一实施方式和第二实施方式中，对作为电力转换装置而使用了变换器的情况进行了说明，但并不局限于此，可以应用将交流电力转换为直流电力的AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/AC转换器等各种电力转换装置。并且，虽然说明了在三相电力转换装置中应用了本发明的情况，但也可以在单相电力转换装置中应用本发明。
[0225] 此外，虽然在上述的第一实施方式和第二实施方式中说明了用硬件构成逻辑电路61、振荡电路62、闩锁电路63、延时电路85的情况，但并不局限于此，可以应用微型计算机等运算处理装置进行软件处理。
[0226] 并且，虽然在上述的第一实施方式和第二实施方式中说明了警报信号AL在正常时变成高电平的情况，但并不局限于此，也可以设定为正常时变成低电平，进行保护动作时变成高电平。此时，只要对逻辑电路61、振荡电路62、闩锁电路63等的信号电平进行反转即可。
[0227] 此外，虽然在上述的第一实施方式和第二实施方式中说明了作为半导体元件而使用IGBT的情况，但并不局限于此，可以使用功率FET等任意的功率器件。并且，当使用能够双向流通电流的半导体元件时，可以省略续流二极管。
[0228] 并且，虽然在上述的第一实施方式和第二实施方式中说明了具有电流检测用IGBT 17，并使用该电流检测用IGBT 17检测IGBT 11～16中流动的电流的情况，但并不局限于此，可以使用分流电阻检测电流，或者使用变流器检测电流。
[0229] 此外，虽然在上述的实施方式中说明了检测IC电源的低电压、IGBT的过电流以及过热的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以设定为检测上述三种保护动作中的两种，另外，也可以设置检测过电压等的需要保护动作的其他状态的保护电路。
[0230] 并且，构成保护动作状态判别电路46的开关元件并不局限于MOS-FET，可以应用双极型晶体管等其他开关元件。
[0231] 工业上的应用
[0232] 根据本发明，可以提供能够以简单的构成正确无误地判断多个保护电路的保护动作状态的电力转换装置的控制装置。