专利名称：具有温度检测电路的逆变器电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变器电路装置，所述逆变器电路装置包括可进行过热保护和过流保护的检测电路。
背景技术：
首先，参照图6对具有温度检测电路的逆变器电路装置及其控制电路的工作加以简单说明。
将从微型计算机或DSP组成的控制电路1发出的，与旋转速度设定信号对应的频率的基准信号输出给驱动电路2。这一基准信号由分别有120度的相位差的三个被脉冲宽度调制的矩形波和与这些被脉冲宽度调制的矩形波对应的，一般有180度相位延迟的三个矩形波构成。
分别有120度的相位差的三个被脉冲宽度调制的矩形波通过驱动电路2，输入到组成逆变器电路的上侧支路的转换元件Q1、Q2、Q3的控制电极中，控制这些转换元件的开关。
另外，对应这些被脉冲宽度调制的矩形波的有180度相位延迟的被脉冲宽度调制的矩形波同样通过驱动电路2，控制下侧支路的转换元件Q4、Q5、Q6的开关。
而且，与转换元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6连接的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6是再生二极管。
因此，在由分别有120度的相位差的三个被脉冲宽度调制的矩形波和与这些被脉冲宽度调制的矩形波对应的，分别有180度相位延迟的三个被脉冲宽度调制的矩形波控制开关的逆变器电路的输出端子，即转换元件Q1和Q4，转换元件Q2和Q5，转换元件Q3和Q6的连接点U、V、W，得到三相的被脉冲宽度调制的电压，电动机M中流过的负载电流近似于正弦波。
在所述逆变器电路中，当电动机M的旋转速度随着温度发生变化，或者出现超过必要的温度升高时，为了使逆变器电路不被损坏，就要使它停止工作。为此设置了温度检测电路3，检测逆变器电路的异常温度升高，并将检测出的加热异常信号加到控制电路上，使所述电动机M停止工作。
随着逆变器电路的温度变化，为使所述温度检测电路中检测出来的温度检测信号加到控制电路上，控制电路中就要有必要的专用端子，这就导致控制电路的端子数增加。
另外，当逆变器电路的温度超过设定的温度时，为防止电路元件的损坏，不仅要控制转换电路等中的电流，而且必须停止所述逆变器电路的工作。
进一步如图7所示，所述温度检测电路3中为检测温度使用了热敏电阻3a。过去，将逆变器电路安装在印刷线路板4上，所述热敏电阻3a被设置在安装了逆变器电路的散热片5上，因此不能检测出逆变器电路的正确的温度升高，此外还需要有一定的间隔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可进行过热保护和过流保护的逆变器电路装置，包括逆变器电路中多个转换元件组成的转换电路；驱动所述转换元件的驱动电路；和在过流异常时停止对所述驱动电路的驱动的同时，输出异常信号的保护电路；以及在温度检测电路中设置了为检测所述逆变器电路的温度变化的温度检测元件的，在共用端子上输出对应所述逆变器电路的温度变化而变化的温度检测信号和所述保护电路的异常信号的温度检测电路。
本发明提供一种逆变器电路装置，包括逆变器电路中多个转换元件组成的转换电路；驱动所述转换元件的驱动电路；设置了在过流异常时停止对所述驱动电路的驱动的同时，输出异常信号的保护电路，配备了在温度检测电路中检测所述逆变器电路的温度变化的温度检测元件，将对应所述逆变器电路的温度变化而变化的温度检测信号施加到控制电路中，如对应温度变化逆变器电路中的电流也发生变化时，所述逆变器电路就将从超过规定的温度升高时的过热保护电路传来的过热异常信号，加到所述控制电路和驱动电路，使逆变器电路停止工作的温度检测电路。
图1是表示与本发明有关的的具备温度检测电路的逆变器电路装置的方框图。
图2是表示与本发明有关的在散热兼用布线基板上安装温度检测电路的模型图。
图3是表示与本发明有关的用在具备温度检测电路的逆变器电路装置中的热敏电阻的温度和电阻值以及电压的表格。
图4是表示与本发明有关的用在具备温度检测电路的逆变器电路装置中的热敏电阻的温度和电压的关系的特性图。
图5是表示与本发明有关的具备温度检测电路的逆变器电路装置的其他图6是说明以往的逆变器电路的方框图。
图7是说明以往的逆变器电路的温度检测电路的安装模型图。
具体实施例方式
图1中显示了本发明的具有温度检测电路的逆变器电路装置的方框图。
本发明的逆变器电路包括由上侧支路的转换元件Q1、Q2、Q3和下侧支路的转换元件Q4、Q5、Q6构成的转换电路9；向各转换元件的控制电极输入，控制转换元件的开关的驱动电路2；产生向该驱动电路2输入的控制信号的控制电路1。
在所述转换电路9的转换元件Q1和Q4，转换元件Q2和Q5，转换元件Q3和Q6的连接点U、V、W上连接着电动机M等负荷。所述被脉冲宽度调制的矩形波从控制电路1输出到驱动电路2，对转换电路9进行控制。
本发明的特征在于，控制电路1与温度检测电路10相连接。所述温度检测电路10可检测由控制电路1，驱动电路2，转换电路9组成的逆变器电路的温度变化，它由与电源VDD连接的电阻11、一端与该电阻11连接同时与控制电路1的FAULT端子连接的热敏电阻12组成。
过流保护用的FET13的漏极和源极与所述热敏电阻12并联连接。所述过流保护用的FET13的漏极通过二极管14与电源VDD连接，并且与所述热敏电阻12的一端共同连接到控制电路1的FAULT端子。
另外，所述过流保护用的FET13的栅极与检测流过电阻15的过流的过流检测电路16相连接。所述过流保护用的FET13可以组合在所述驱动电路2中，也可以设置在温度检测电路10中。
图2是将本发明的在具备温度检测电路的逆变器电路装置中使用的温度检测电路10安装在散热兼用的布线基板17上的安装图。所述散热兼用的布线基板17采用表面氧化处理后绝缘的铝基板制作。
在所述绝缘散热兼用的布线基板17的表面进行印刷布线的同时，安装所述转换电路9的上侧支路的转换元件Q1、Q2、Q3和下侧支路的转换元件Q4、Q5、Q6以及驱动电路2等。
所述热敏电阻12最好能够安装在离散热兼用的布线基板17上工作时温度上升的转换电路9和驱动电路2尽可能近的地方。但是，在本发明的场合，因为在基板材中使用了铝的缘故，热传导性能很好，基板的温度基本上比较一致，在基板上实际安装时，与位置无关，逆变器电路的温度也可以正确的测试出来。
从所述控制电路1输出的分别有120度的相位差的三个被脉冲宽度调制的矩形波通过驱动电路2，输入到构成转换电路9的上侧支路的转换元件Q1、Q2、Q3的控制电极中，控制这些转换元件的开关。
另外，从控制电路1输出的与所述被脉冲宽度调制的矩形波有180度相位延迟的被脉冲宽度调制的矩形波同样通过驱动电路2，控制下侧支路的转换元件Q4、Q5、Q6的开关。
因此，在由分别有120度的相位差的三个被脉冲宽度调制的矩形波和与这些被脉冲宽度调制的矩形波对应的分别有180度相位延迟的三个被脉冲宽度调制的矩形波控制其开关的转换电路9的输出端子，即转换元件Q1和Q4，转换元件Q2和Q5，转换元件Q3和Q6的连接点U、V、W，施加3相被脉冲宽度调制的电压，给所述电动机M提供负荷电流，使该电动机M转动。
电动机M转动时，如果转换元件Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6和D1，D2，D3，D4，D5，D6等的温度上升，所述散热兼用的布线基板17的温度也会随着热传导而升高。如图3所示，散热兼用的布线基板17的温度如果上升，热敏电阻12的电阻值在25℃时为100KΩ，在125℃时就降低到大约2.8KΩ。
因此，在图5所示的电路中，如电阻11的电阻值为10KΩ，电阻19的电阻值为5.1KΩ，电源电压VDD是15V，则如图3、图4所示，热敏电阻12的温度检测信号V(ITRIP)在25℃时约为0.7V，在125℃时变化为约4.3V。
这一变化了的温度检测信号通过FAULT端子施加到控制电路1上，控制由所述控制电路1产生的被脉冲宽度调制的矩形波，能够使电动机M中的电流根据温度的变化流动，转动数发生变化。
而且，如图3以及图4中所示，随着散热兼用的布线基板17的温度(Tc)的上升，V(ITRIP)的电压上升的时候，如果这一电压超过了设定的Vref电压，比较器20就反转，FAULT端子变为低电平。如果FAULT端子变为低电平，控制电路1就判断发生异常，在停止驱动驱动电路2的同时，断开所述控制电路1产生的被脉冲宽度调制的矩形波，使电动机停止工作，防止由于转换元件的加热造成的破坏。
然而，在电动机M被锁定等状态时，驱动电路2以及转换电路9中如有过流流过，电阻15中流过的电流就会增加。如果所述电阻15中流过的电流超过设定值，过流检测信号就会被过流检测电路16检测出来。在图1中，由所述过流检测电路16检测出来的过流检测信号被加到过流保护FET13的栅极上。由此所述过流保护用FET13打开，FAULT端子变为低电平。
所述过流保护FET13打开，输出变为低电平的过流异常信号，这时，在输出所述温度检测信号的同时，接通FAULT端子，向控制电路1传送异常信号。由此断开所述控制电路1产生的被脉冲宽度调制的矩形波，使电动机M停止工作，防止由于转换元件的过流破坏和电动机故障。
用图5对具有温度检测电路的逆变器电路装置的散热兼用的布线基板的温度在超出设定温度以上时，切断所述电动机M中的电流，进行过热保护的情况进行详细说明。所述温度测试电路10设置有过热检测用的比较器20，该比较器20的一个输入端子与所述热敏电阻12连接，另一端子加上基准电压Vref。
与前述相同，如果逆变器电路装置的温度上升，热敏电阻12的电阻值就降低，检测出温度检测信号。所述温度检测信号从ITRIP端子加到控制电路上，控制从该控制电路1输出的被脉冲宽度调制的矩形波，电动机M中流过与温度变化相应的电动机电流，对应温度改变转动数的功能是相同的。
但是，如前述图4显示的那样，本电路中温度超过一定值的时候，热敏电阻12中检测出的比较器20的一个输入端子上施加的所述温度检测信号V(ITRIP)比基准电压Vref高时，比较器20的输出端子发出过热异常信号TT。
如所述过热异常信号TT施加到控制电路1上，则断开所述控制电路1产生的被脉冲宽度调制的矩形波，使电动机M的工作停止，防止转换元件的过流破坏和电动机故障。
而且，过流检测电路16与流过过流的电阻15连接，通过将过流检测电路16输出的被检出的过流检测信号加到电阻19的一端，能够和图1同样在同一端子进行过流和过热保护。
本发明将温度检测电路的温度检测元件和过流检测元件相连接，只是将检测出来的信号加到控制电路的同一端子上，而不增加控制电路中的别的端子或电路，就可以进行温度控制和过流检测。
由于过热保护信号检测电路和所述温度检测电路连接，所以电路在温度升高超过了规定的温度时工作停止，保护过热的电路不被破坏。
而且，由于在散热兼用的布线基板中安装了转换电路和驱动电路，利用该基板的良好导热性，而使基板温度大致均匀，转换电路的温度变化可通过热敏电阻可靠正确地检测，所以电路可根据温度变化来控制供给负载的电流。
权利要求
1.一种具有温度检测电路的逆变器电路装置，在逆变器电路中，包括由多个转换元件组成的转换电路；驱动所述转换元件的驱动电路；对于过流异常，在停止驱动所述驱动电路的同时输出异常信号的保护电路，其特征在于，所述逆变器电路中，设置了具有温度检测元件的温度检测电路，所述温度检测元件检测出的温度检测信号和所述保护电路的异常信号向共用端子输出。
2.一种具有温度检测电路的逆变器电路装置，在逆变器电路中，包括由多个转换元件组成的转换电路；驱动所述转换元件的驱动电路；对于过流异常，在停止驱动所述驱动电路的同时输出异常信号的保护电路，其特征在于，设置了具有能够检测出所述逆变器电路的温度变化的温度检测元件的温度检测电路，将对应于所述逆变器电路的温度变化而变化的温度检测信号施加到控制电路，在对应于温度变化使逆变器电路中的电流变化的同时，将在所述逆变器电路超过规定的温度时，过热检测电路发出的过热异常信号加到所述控制电路上，使逆变器电路停止工作。
3.根据权利要求1或权利要求2的具有温度检测电路的逆变器电路装置，其特征在于所述逆变器电路和温度检测元件安装在同一散热兼用的布线基板上。
4.根据权利要求3的具有温度检测电路的逆变器电路装置，其特征在于所述散热兼用的布线基板采用表面形成氧化膜的铝基板。
全文摘要
提供一种具有温度检测电路的逆变器电路装置，在进行逆变器电路的温度检测的同时，进行过热保护和过流保护。逆变器电路中具有由多个转换元件组成的转换电路(9)，和产生用于控制输入到驱动电路(2)的负荷的控制信号的控制电路(1)，在温度检测电路(10)中设置检测逆变器电路的温度变化的温度检测元件(12)，对应于所述逆变器电路的温度变化而变化的温度检测信号和当出现超过规定温度的温度升高时输出的过热异常信号和从过流保护用的FET(13)中输出的过流异常信号从共用的一个端子输出。
文档编号H02H7/122GK1472877SQ0314710
公开日2004年2月4日 申请日期2003年7月1日 优先权日2002年7月4日
发明者饭村纯一, 大川克实, 小池保广, 泉谷壮一, 一, 实, 广 申请人:三洋电机株式会社