Inversor. La invención detecta si un fallo de que una sobrecorriente es suministrada a una carga es generado cuando un inversor suministra una alimentación de CA y acciona la carga,

y usa la tensión entre un colector y un emisor de un elemento conmutador para detectar si una sobrecorriente es suministrada a la carga. La presente invención corta dicha señal de control de conmutación, conmuta la alimentación de CC mediante una pluralidad de elementos conmutadores, suministra alimentación de CA a la carga, detecta la generación del fallo mediante una pluralidad de unidades de detección de fallo que usan la tensión entre ambos extremos del colector y el emisor de cada uno de una pluralidad de elementos conmutadores, genera la señal de control de conmutación mediante la unidad controladora y la extrae a la unidad de accionamiento de conmutación y detecta la generación de fallo de cualquiera de una pluralidad de unidades de detección de fallo

Inversor.

Reivindicación de prioridad

Esta solicitud está basada en, y reivindica prioridad a, la Solicitud de Modelo de Utilidad Coreana nº 20-2005-0034101 presentada el 2 de diciembre de 2.005 en la Korean Intellectual Property Office (KIPO), todo el contenido de la cual es incorporado por la presente mediante referencia.

Antecedente de la invención

La presente invención se refiere a un inversor usado para accionar cargas tales como un motor de inducción trifásico, etc.

Generalmente, un inversor es usado para controlar el accionamiento de cargas tales como un motor de inducción, etc. Dicho inversor convierte una alimentación de corriente alterna (designada en lo sucesivo como "CA") en una alimentación de corriente continua ("CC" en lo sucesivo) teniendo una fuente de alimentación. Entonces, dicha alimentación de CC acciona la carga siendo conmutada a una pluralidad de elementos conmutadores por una unidad conmutadora y siendo convertida en la alimentación de CA. Un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT: insulated gate bipolar transistor) es usado extensamente en dicha pluralidad de elementos conmutadores.

En tal inversor, el par motor y la velocidad de rotación de la carga son controlados precisamente controlando el tiempo de conmutación de dicha pluralidad de elementos conmutadores y variando la tensión y la frecuencia de la alimentación de CA suministrada a la carga.

Cuando se acciona la carga mediante el movimiento de dicho inversor, una sobrecorriente suministrada a dicha carga puede causar un fallo de la carga. Así, el inversor tiene una unidad de detección de fallo y detecta si es generado o no el fallo de que la sobrecorriente es suministrada a la carga. Si la unidad de detección de fallo detecta la generación del fallo, los elementos conmutadores del inversor son detenidos e impiden que la carga sea dañada por la sobrecorriente.

Dicha unidad de detección de fallo convierte convencionalmente la corriente eléctrica que circula a la carga en la tensión en un resistor de detección de corriente y detecta la alimentación que circula a la carga por la tensión entre ambos extremos del resistor de detección de corriente teniendo el resistor de detección de corriente en serie entre una fuente de alimentación y una unidad conmutadora. Además, la unidad de detección de fallo detecta si es generado o no el fallo de suministrar la sobrecorriente a la carga comparando la tensión entre ambos extremos de dicho resistor de detección de corriente con la tensión estándar predeterminada.

Cuando el valor de resistencia de dicho resistor de detección de corriente es alto, el consumo de potencia en el resistor de detección de corriente se hace grande. De este modo, dicho resistor de detección de corriente es diseñada convencionalmente para tener un valor bajo de resistencia para reducir el consumo de potencia en el resistor de detección de corriente. Además, la generación de dicho fallo es detectada convencionalmente usando la diferencia entre la tensión detectada entre ambos extremos del resistor de detección de corriente cuando la corriente eléctrica normal circula al interior de la carga y la tensión detectada entre ambos extremos del resistor de detección de corriente cuando sobrecorriente circula al interior de la carga.

Usando el resistor de detección de corriente que tiene un valor bajo de resistencia y detectando la generación del fallo por la tensión entre ambos extremos del resistor de detección de corriente, dicha unidad conmutadora puede detectar de modo relativamente exacto la generación del fallo cuando es baja la magnitud de la corriente suministrada a la carga.

Sin embargo, cuando la magnitud de una corriente eléctrica nominal suministrada a la carga por la unidad conmutadora es alta, la unidad conmutadora no puede detectar exactamente la generación del fallo debida al consumo de potencia generado en el resistor de detección de corriente.

Por tanto, es necesaria una técnica que pueda detectar exactamente la generación de fallo de los elementos conmutadores sin que se relacione con la magnitud de la corriente eléctrica nominal suministrada a la carga.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un inversor capaz de detectar precisamente la generación del fallo sin que se relacione con la magnitud de la corriente eléctrica que conmuta la alimentación de CC mediante una pluralidad de elementos conmutadores y suministrarla a la carga.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un inversor capaz de detectar si cada uno de la pluralidad de dispositivos conmutadores es accionado normalmente y, cuando la generación del fallo es detectada, juzgar en qué elemento conmutador es generado el fallo.

Un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), que es un dispositivo conmutador usado generalmente en el inversor, tiene una característica para incrementar la tensión entre un colector y un emisor cuando circula sobrecorriente mayor que la alimentación nominal.

La presente invención detecta la generación del fallo usando la característica antes mencionada del elemento conmutador y tiene una pluralidad de unidades de detección de fallo entre los colectores y los emisores de una pluralidad de elementos conmutadores, respectivamente. Cada una de dicha pluralidad de unidades de detección de fallo detecta la tensión entre el colector y el emisor de cada elemento conmutador y detecta la generación del fallo comparando la tensión detectada con la tensión de referencia predeterminada.

Además, la presente invención genera la alimentación de accionamiento conjuntamente para impedir la generación de error para detectar el fallo de una pluralidad de unidades de detección de fallo cuando una pluralidad de unidades de accionamiento de conmutación generan una señal de conmutación. Dicha alimentación de accionamiento generada es manejada siendo suministrada a una unidad correspondiente de detección de fallo que detecta la tensión entre el colector y el emisor del elemento conmutador que es accionado según dicha señal de conmutación.

Por tanto, el inversor de la presente invención comprende: una pluralidad de unidades de accionamiento de conmutación que generan una señal de conmutación según una señal de control de conmutación; una unidad conmutadora en la que una pluralidad de dispositivos conmutadores conmuta la alimentación de CC según la señal de conmutación generada por dicha unidad de accionamiento de conmutación, respectivamente, y suministra la alimentación de CA a la carga; una pluralidad de unidades de detección de fallo que detecta la generación del fallo por la tensión entre ambos extremos del colector y el emisor de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos conmutadores; y una unidad controladora que genera dicha señal de control de conmutación y la extrae a dicha unidad de accionamiento de conmutación cuando dicha carga es accionada y corta dicha señal de control de conmutación cuando al menos una entre dicha pluralidad de unidades de detección de fallo detecta la generación del fallo.

Descripción breve de los dibujos

La Figura 1 es un esquema de circuitos que muestra una construcción de un inversor general.

La Figura 2 es un esquema de circuitos detallado que muestra la construcción de una unidad de detección de fallo del inversor de la Figura 1.

La Figura 3 es un esquema de circuitos que muestra la construcción del inversor de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es un esquema de circuitos que muestra la construcción de una pluralidad de unidades de accionamiento de conmutación y una pluralidad de unidades de detección de fallo del inversor de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención

En lo sucesivo, refiriéndose a los dibujos adjuntos que ilustran las realizaciones preferidas, un inversor de acuerdo con la presente invención será explicado con detalle. Sin embargo, al describir la presente invención, cuando se juzgue que una función publicada pertinente y una descripción específica referente a la construcción hacen poco clara innecesariamente la esencia de la presente invención, su descripción detallada será omitida.

La Figura 1 es un esquema de circuitos que muestra una construcción de un inversor general. Refiriéndose a la Figura 1, el inversor comprende una fuente 110 de...

1. Un inversor que comprende:

una pluralidad de unidades de accionamiento de conmutación que generan una señal de conmutación según una señal de control de conmutación;

una unidad conmutadora que suministra la alimentación de CA a la carga cuando una pluralidad de dispositivos conmutadores conmutan la alimentación de CC según la señal de conmutación generada por dicha unidad de accionamiento de conmutación, respectivamente;

una pluralidad de unidades de detección de fallo que detectan la generación del fallo por la tensión entre ambos extremos del colector y el emisor de dicha pluralidad de dispositivos conmutadores; y

una unidad controladora que genera dicha señal de control de conmutación y la extrae a dicha unidad de accionamiento de conmutación cuando dicha carga es accionada y corta dicha señal de control de conmutación cuando al menos una entre dicha pluralidad de unidades de detección de fallo detecta la generación del fallo;

en el que cada una de dicha pluralidad de unidades de accionamiento de conmutación comprende respectivamente:

una unidad de entrada de señal de control de conmutación que introduce la señal de control de conmutación que genera dicha unidad controladora; y

una unidad de salida de señal de conmutación que genera la señal de conmutación según la señal de control de conmutación introducida por dicha unidad de entrada de señal de control de conmutación;

tal que la unidad de entrada de señal de control de conmutación conecta en serie la unidad emisora de un fotoacoplador y una resistencia entre el terminal de alimentación y el terminal de salida de la unidad controladora y conecta en serie unos transistores receptores de luz (OTR₃₀₁, OTR₃₀₂) de dicho fotoacoplador, de tal modo que, cuando la unidad controladora produce la señal de control de conmutación, la unidad emisora del fotoacoplador de la unidad de entrada de señal de control de conmutación de la unidad de accionamiento de conmutación se enciende y apaga según la señal de control de conmutación, y los transistores receptores de luz (OTR₃₀₁, OTR₃₀₂) se activan y desactivan selectivamente según el apagado y el encendido de dicha unidad emisora,

y tal que dicha unidad de entrada de señal de control de conmutación introduce la señal de control de conmutación generada por dicha unidad controladora en el fotoacoplador, de tal modo que, cuando la señal de control de conmutación extraída de la unidad controladora es una señal de nivel bajo, la corriente eléctrica circula desde un terminal de alimentación a la unidad controladora a través de la unidad emisora del fotoacoplador y de la resistencia y enciende la unidad emisora del foto-acoplador, tal que se activa uno de los transistores receptores de luz (OTR₃₀₁), y tal que, cuando la señal de control de conmutación extraída de la unidad controladora es una señal de nivel alto, la unidad emisora del fotoacoplador es apagada y, de tal modo, el otro transistor receptor de luz (OTR₃₀₂) es activado en oposición al caso mencionado.

2. El inversor según la reivindicación 1, en el que dichas unidades de accionamiento de conmutación generan respectivamente una energía de accionamiento con dicha señal de conmutación y suministran la energía de accionamiento generada a la unidad correspondiente de detección de fallo que detecta la generación del fallo del dispositivo conmutador que es conmutado según dicha señal de conmutación.

3. El inversor según la reivindicación 1, en el que una resistencia transmisora de señal de control de conmutación, para transmitir la señal de control de conmutación introducida por dicha unidad de entrada de señal de control de conmutación en dicha unidad de salida de señal de conmutación, está incluida además entre dicha unidad de entrada de señal de control de conmutación y la unidad de salida de señal de conmutación.

4. El inversor según la reivindicación 3, en el que la tensión del punto de conexión de dicha unidad de entrada de señal de control de conmutación con dicha resistencia transmisora de señal de control de conmutación y la tensión del punto de conexión de dicha unidad de salida de señal de conmutación con dicha resistencia transmisora de señal de control de conmutación son suministradas a dicha unidad correspondiente de detección de fallo como una energía de accionamiento.

5. El inversor según la reivindicación 1, en el que cada una de dicha pluralidad de unidades de detección de fallo comprende respectivamente:

una unidad de detección de tensión que detecta la tensión entre ambos extremos de un colector y un emisor de cada uno de dicha pluralidad de dispositivos conmutadores;

un comparador que juzga si el fallo es generado o no comparando la tensión de detección de dicha unidad de detección de tensión con una tensión de referencia predeterminada; y

una unidad de salida de señal de detección de fallo que genera una señal de detección de fallo y la extrae a dicha unidad controladora cuando dicho comparador juzga la generación del fallo.

6. El inversor según la reivindicación 5, en el que la energía de accionamiento de dicha unidad de detección de tensión y la unidad de salida de señal de detección de fallo es introducida desde la unidad correspondiente de accionamiento de conmutación que aplica la señal de conmutación a la puerta del dispositivo conmutador que detecta la tensión entre el colector y el emisor mediante dicha unidad de detección de tensión.

7. El inversor según la reivindicación 5, en el que dicha unidad de salida de señal de detección de fallo extrae la señal de detección de fallo a dicha unidad controladora a través de un foto-acoplador.