專利名稱：具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆變器電路裝置，所述逆變器電路裝置包括可進行過熱保護和過流保護的檢測電路。
背景技術(shù)：
首先，參照圖6對具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置及其控制電路的工作加以簡單說明。
將從微型計算機或DSP組成的控制電路1發(fā)出的，與旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定信號對應(yīng)的頻率的基準(zhǔn)信號輸出給驅(qū)動電路2。這一基準(zhǔn)信號由分別有120度的相位差的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波和與這些被脈沖寬度調(diào)制的矩形波對應(yīng)的，一般有180度相位延遲的三個矩形波構(gòu)成。
分別有120度的相位差的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波通過驅(qū)動電路2，輸入到組成逆變器電路的上側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q1、Q2、Q3的控制電極中，控制這些轉(zhuǎn)換元件的開關(guān)。
另外，對應(yīng)這些被脈沖寬度調(diào)制的矩形波的有180度相位延遲的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波同樣通過驅(qū)動電路2，控制下側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q4、Q5、Q6的開關(guān)。
而且，與轉(zhuǎn)換元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6連接的二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6是再生二極管。
因此，在由分別有120度的相位差的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波和與這些被脈沖寬度調(diào)制的矩形波對應(yīng)的，分別有180度相位延遲的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波控制開關(guān)的逆變器電路的輸出端子，即轉(zhuǎn)換元件Q1和Q4，轉(zhuǎn)換元件Q2和Q5，轉(zhuǎn)換元件Q3和Q6的連接點U、V、W，得到三相的被脈沖寬度調(diào)制的電壓，電動機M中流過的負載電流近似于正弦波。
在所述逆變器電路中，當(dāng)電動機M的旋轉(zhuǎn)速度隨著溫度發(fā)生變化，或者出現(xiàn)超過必要的溫度升高時，為了使逆變器電路不被損壞，就要使它停止工作。為此設(shè)置了溫度檢測電路3，檢測逆變器電路的異常溫度升高，并將檢測出的加熱異常信號加到控制電路上，使所述電動機M停止工作。
隨著逆變器電路的溫度變化，為使所述溫度檢測電路中檢測出來的溫度檢測信號加到控制電路上，控制電路中就要有必要的專用端子，這就導(dǎo)致控制電路的端子數(shù)增加。
另外，當(dāng)逆變器電路的溫度超過設(shè)定的溫度時，為防止電路元件的損壞，不僅要控制轉(zhuǎn)換電路等中的電流，而且必須停止所述逆變器電路的工作。
進一步如圖7所示，所述溫度檢測電路3中為檢測溫度使用了熱敏電阻3a。過去，將逆變器電路安裝在印刷線路板4上，所述熱敏電阻3a被設(shè)置在安裝了逆變器電路的散熱片5上，因此不能檢測出逆變器電路的正確的溫度升高，此外還需要有一定的間隔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可進行過熱保護和過流保護的逆變器電路裝置，包括逆變器電路中多個轉(zhuǎn)換元件組成的轉(zhuǎn)換電路；驅(qū)動所述轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路；和在過流異常時停止對所述驅(qū)動電路的驅(qū)動的同時，輸出異常信號的保護電路；以及在溫度檢測電路中設(shè)置了為檢測所述逆變器電路的溫度變化的溫度檢測元件的，在共用端子上輸出對應(yīng)所述逆變器電路的溫度變化而變化的溫度檢測信號和所述保護電路的異常信號的溫度檢測電路。
本發(fā)明提供一種逆變器電路裝置，包括逆變器電路中多個轉(zhuǎn)換元件組成的轉(zhuǎn)換電路；驅(qū)動所述轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路；設(shè)置了在過流異常時停止對所述驅(qū)動電路的驅(qū)動的同時，輸出異常信號的保護電路，配備了在溫度檢測電路中檢測所述逆變器電路的溫度變化的溫度檢測元件，將對應(yīng)所述逆變器電路的溫度變化而變化的溫度檢測信號施加到控制電路中，如對應(yīng)溫度變化逆變器電路中的電流也發(fā)生變化時，所述逆變器電路就將從超過規(guī)定的溫度升高時的過熱保護電路傳來的過熱異常信號，加到所述控制電路和驅(qū)動電路，使逆變器電路停止工作的溫度檢測電路。


圖1是表示與本發(fā)明有關(guān)的的具備溫度檢測電路的逆變器電路裝置的方框圖。
圖2是表示與本發(fā)明有關(guān)的在散熱兼用布線基板上安裝溫度檢測電路的模型圖。
圖3是表示與本發(fā)明有關(guān)的用在具備溫度檢測電路的逆變器電路裝置中的熱敏電阻的溫度和電阻值以及電壓的表格。
圖4是表示與本發(fā)明有關(guān)的用在具備溫度檢測電路的逆變器電路裝置中的熱敏電阻的溫度和電壓的關(guān)系的特性圖。
圖5是表示與本發(fā)明有關(guān)的具備溫度檢測電路的逆變器電路裝置的其他圖6是說明以往的逆變器電路的方框圖。
圖7是說明以往的逆變器電路的溫度檢測電路的安裝模型圖。
具體實施例方式
圖1中顯示了本發(fā)明的具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置的方框圖。
本發(fā)明的逆變器電路包括由上側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q1、Q2、Q3和下側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q4、Q5、Q6構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路9；向各轉(zhuǎn)換元件的控制電極輸入，控制轉(zhuǎn)換元件的開關(guān)的驅(qū)動電路2；產(chǎn)生向該驅(qū)動電路2輸入的控制信號的控制電路1。
在所述轉(zhuǎn)換電路9的轉(zhuǎn)換元件Q1和Q4，轉(zhuǎn)換元件Q2和Q5，轉(zhuǎn)換元件Q3和Q6的連接點U、V、W上連接著電動機M等負荷。所述被脈沖寬度調(diào)制的矩形波從控制電路1輸出到驅(qū)動電路2，對轉(zhuǎn)換電路9進行控制。
本發(fā)明的特征在于，控制電路1與溫度檢測電路10相連接。所述溫度檢測電路10可檢測由控制電路1，驅(qū)動電路2，轉(zhuǎn)換電路9組成的逆變器電路的溫度變化，它由與電源VDD連接的電阻11、一端與該電阻11連接同時與控制電路1的FAULT端子連接的熱敏電阻12組成。
過流保護用的FET13的漏極和源極與所述熱敏電阻12并聯(lián)連接。所述過流保護用的FET13的漏極通過二極管14與電源VDD連接，并且與所述熱敏電阻12的一端共同連接到控制電路1的FAULT端子。
另外，所述過流保護用的FET13的柵極與檢測流過電阻15的過流的過流檢測電路16相連接。所述過流保護用的FET13可以組合在所述驅(qū)動電路2中，也可以設(shè)置在溫度檢測電路10中。
圖2是將本發(fā)明的在具備溫度檢測電路的逆變器電路裝置中使用的溫度檢測電路10安裝在散熱兼用的布線基板17上的安裝圖。所述散熱兼用的布線基板17采用表面氧化處理后絕緣的鋁基板制作。
在所述絕緣散熱兼用的布線基板17的表面進行印刷布線的同時，安裝所述轉(zhuǎn)換電路9的上側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q1、Q2、Q3和下側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q4、Q5、Q6以及驅(qū)動電路2等。
所述熱敏電阻12最好能夠安裝在離散熱兼用的布線基板17上工作時溫度上升的轉(zhuǎn)換電路9和驅(qū)動電路2盡可能近的地方。但是，在本發(fā)明的場合，因為在基板材中使用了鋁的緣故，熱傳導(dǎo)性能很好，基板的溫度基本上比較一致，在基板上實際安裝時，與位置無關(guān)，逆變器電路的溫度也可以正確的測試出來。
從所述控制電路1輸出的分別有120度的相位差的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波通過驅(qū)動電路2，輸入到構(gòu)成轉(zhuǎn)換電路9的上側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q1、Q2、Q3的控制電極中，控制這些轉(zhuǎn)換元件的開關(guān)。
另外，從控制電路1輸出的與所述被脈沖寬度調(diào)制的矩形波有180度相位延遲的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波同樣通過驅(qū)動電路2，控制下側(cè)支路的轉(zhuǎn)換元件Q4、Q5、Q6的開關(guān)。
因此，在由分別有120度的相位差的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波和與這些被脈沖寬度調(diào)制的矩形波對應(yīng)的分別有180度相位延遲的三個被脈沖寬度調(diào)制的矩形波控制其開關(guān)的轉(zhuǎn)換電路9的輸出端子，即轉(zhuǎn)換元件Q1和Q4，轉(zhuǎn)換元件Q2和Q5，轉(zhuǎn)換元件Q3和Q6的連接點U、V、W，施加3相被脈沖寬度調(diào)制的電壓，給所述電動機M提供負荷電流，使該電動機M轉(zhuǎn)動。
電動機M轉(zhuǎn)動時，如果轉(zhuǎn)換元件Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6和D1，D2，D3，D4，D5，D6等的溫度上升，所述散熱兼用的布線基板17的溫度也會隨著熱傳導(dǎo)而升高。如圖3所示，散熱兼用的布線基板17的溫度如果上升，熱敏電阻12的電阻值在25℃時為100KΩ，在125℃時就降低到大約2.8KΩ。
因此，在圖5所示的電路中，如電阻11的電阻值為10KΩ，電阻19的電阻值為5.1KΩ，電源電壓VDD是15V，則如圖3、圖4所示，熱敏電阻12的溫度檢測信號V(ITRIP)在25℃時約為0.7V，在125℃時變化為約4.3V。
這一變化了的溫度檢測信號通過FAULT端子施加到控制電路1上，控制由所述控制電路1產(chǎn)生的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波，能夠使電動機M中的電流根據(jù)溫度的變化流動，轉(zhuǎn)動數(shù)發(fā)生變化。
而且，如圖3以及圖4中所示，隨著散熱兼用的布線基板17的溫度(Tc)的上升，V(ITRIP)的電壓上升的時候，如果這一電壓超過了設(shè)定的Vref電壓，比較器20就反轉(zhuǎn)，F(xiàn)AULT端子變?yōu)榈碗娖?。如果FAULT端子變?yōu)榈碗娖?，控制電?就判斷發(fā)生異常，在停止驅(qū)動驅(qū)動電路2的同時，斷開所述控制電路1產(chǎn)生的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波，使電動機停止工作，防止由于轉(zhuǎn)換元件的加熱造成的破壞。
然而，在電動機M被鎖定等狀態(tài)時，驅(qū)動電路2以及轉(zhuǎn)換電路9中如有過流流過，電阻15中流過的電流就會增加。如果所述電阻15中流過的電流超過設(shè)定值，過流檢測信號就會被過流檢測電路16檢測出來。在圖1中，由所述過流檢測電路16檢測出來的過流檢測信號被加到過流保護FET13的柵極上。由此所述過流保護用FET13打開，F(xiàn)AULT端子變?yōu)榈碗娖健?br> 所述過流保護FET13打開，輸出變?yōu)榈碗娖降倪^流異常信號，這時，在輸出所述溫度檢測信號的同時，接通FAULT端子，向控制電路1傳送異常信號。由此斷開所述控制電路1產(chǎn)生的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波，使電動機M停止工作，防止由于轉(zhuǎn)換元件的過流破壞和電動機故障。
用圖5對具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置的散熱兼用的布線基板的溫度在超出設(shè)定溫度以上時，切斷所述電動機M中的電流，進行過熱保護的情況進行詳細說明。所述溫度測試電路10設(shè)置有過熱檢測用的比較器20，該比較器20的一個輸入端子與所述熱敏電阻12連接，另一端子加上基準(zhǔn)電壓Vref。
與前述相同，如果逆變器電路裝置的溫度上升，熱敏電阻12的電阻值就降低，檢測出溫度檢測信號。所述溫度檢測信號從ITRIP端子加到控制電路上，控制從該控制電路1輸出的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波，電動機M中流過與溫度變化相應(yīng)的電動機電流，對應(yīng)溫度改變轉(zhuǎn)動數(shù)的功能是相同的。
但是，如前述圖4顯示的那樣，本電路中溫度超過一定值的時候，熱敏電阻12中檢測出的比較器20的一個輸入端子上施加的所述溫度檢測信號V(ITRIP)比基準(zhǔn)電壓Vref高時，比較器20的輸出端子發(fā)出過熱異常信號TT。
如所述過熱異常信號TT施加到控制電路1上，則斷開所述控制電路1產(chǎn)生的被脈沖寬度調(diào)制的矩形波，使電動機M的工作停止，防止轉(zhuǎn)換元件的過流破壞和電動機故障。
而且，過流檢測電路16與流過過流的電阻15連接，通過將過流檢測電路16輸出的被檢出的過流檢測信號加到電阻19的一端，能夠和圖1同樣在同一端子進行過流和過熱保護。
本發(fā)明將溫度檢測電路的溫度檢測元件和過流檢測元件相連接，只是將檢測出來的信號加到控制電路的同一端子上，而不增加控制電路中的別的端子或電路，就可以進行溫度控制和過流檢測。
由于過熱保護信號檢測電路和所述溫度檢測電路連接，所以電路在溫度升高超過了規(guī)定的溫度時工作停止，保護過熱的電路不被破壞。
而且，由于在散熱兼用的布線基板中安裝了轉(zhuǎn)換電路和驅(qū)動電路，利用該基板的良好導(dǎo)熱性，而使基板溫度大致均勻，轉(zhuǎn)換電路的溫度變化可通過熱敏電阻可靠正確地檢測，所以電路可根據(jù)溫度變化來控制供給負載的電流。
權(quán)利要求
1.一種具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置，在逆變器電路中，包括由多個轉(zhuǎn)換元件組成的轉(zhuǎn)換電路；驅(qū)動所述轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路；對于過流異常，在停止驅(qū)動所述驅(qū)動電路的同時輸出異常信號的保護電路，其特征在于，所述逆變器電路中，設(shè)置了具有溫度檢測元件的溫度檢測電路，所述溫度檢測元件檢測出的溫度檢測信號和所述保護電路的異常信號向共用端子輸出。
2.一種具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置，在逆變器電路中，包括由多個轉(zhuǎn)換元件組成的轉(zhuǎn)換電路；驅(qū)動所述轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動電路；對于過流異常，在停止驅(qū)動所述驅(qū)動電路的同時輸出異常信號的保護電路，其特征在于，設(shè)置了具有能夠檢測出所述逆變器電路的溫度變化的溫度檢測元件的溫度檢測電路，將對應(yīng)于所述逆變器電路的溫度變化而變化的溫度檢測信號施加到控制電路，在對應(yīng)于溫度變化使逆變器電路中的電流變化的同時，將在所述逆變器電路超過規(guī)定的溫度時，過熱檢測電路發(fā)出的過熱異常信號加到所述控制電路上，使逆變器電路停止工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置，其特征在于所述逆變器電路和溫度檢測元件安裝在同一散熱兼用的布線基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置，其特征在于所述散熱兼用的布線基板采用表面形成氧化膜的鋁基板。
全文摘要
提供一種具有溫度檢測電路的逆變器電路裝置，在進行逆變器電路的溫度檢測的同時，進行過熱保護和過流保護。逆變器電路中具有由多個轉(zhuǎn)換元件組成的轉(zhuǎn)換電路(9)，和產(chǎn)生用于控制輸入到驅(qū)動電路(2)的負荷的控制信號的控制電路(1)，在溫度檢測電路(10)中設(shè)置檢測逆變器電路的溫度變化的溫度檢測元件(12)，對應(yīng)于所述逆變器電路的溫度變化而變化的溫度檢測信號和當(dāng)出現(xiàn)超過規(guī)定溫度的溫度升高時輸出的過熱異常信號和從過流保護用的FET(13)中輸出的過流異常信號從共用的一個端子輸出。
文檔編號H02H7/122GK1472877SQ0314710
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者飯村純一, 大川克實, 小池保廣, 泉谷壯一, 一, 實, 廣 申請人:三洋電機株式會社