JP2003223228A - Load detection circuit - Google Patents
Load detection circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、入力電源の電圧が変
動する回路におけるモーター負荷の異常を検出し、制御
回路及びモータを保護するための負荷検出回路に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load detection circuit for detecting an abnormality of a motor load in a circuit in which a voltage of an input power source fluctuates and protecting a control circuit and a motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インバータ等の制御回路における負荷電
流異常の検出は、通常一定の電圧をしきい値として設定
し、その値と負荷電流の値とを比較して行うようになっ
ている。しかしながら、この方法は入力電圧が一定であ
れば有効に作動するが、入力電圧が変動した場合には適
正な作動が期待できない。すなわち、負荷となるモータ
ーに一定の仕事をさせても、入力電圧の変動に合わせて
負荷電流も変動する。その結果、入力電圧が低下したと
きには負荷電流との関係でしきい値が相対的に高すぎる
こととなり、必要時に過負荷信号が出ず、逆に入力電圧
が上昇したときには負荷電流との関係でしきい値が相対
的に低すぎることとなり、正常運転であるにも拘わらず
過負荷信号が出力されることとなる。このように、上記
従来の回路においては入力電圧が変動する回路において
は、モーターにとっての真の過負荷を検出することがで
きなかった。2. Description of the Related Art A load current abnormality in a control circuit such as an inverter is usually set by setting a constant voltage as a threshold value and comparing the value with the load current value. However, this method works effectively if the input voltage is constant, but proper operation cannot be expected when the input voltage fluctuates. That is, even if the motor serving as a load is caused to perform a certain work, the load current also varies according to the variation of the input voltage. As a result, the threshold value becomes too high in relation to the load current when the input voltage drops, and the overload signal does not appear when necessary, and conversely, when the input voltage rises, in relation to the load current. The threshold value becomes relatively low, and the overload signal is output despite the normal operation. As described above, in the above-mentioned conventional circuit, the true overload for the motor cannot be detected in the circuit in which the input voltage fluctuates.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】広範囲の入力電圧対応
のインバータにおいて、その入力電圧の変動に対して正
常に過負荷を検出し得る回路が求められている。この発
明は簡易な回路構成により、出力電圧の変動に関わりな
く、モータなどの負荷の仕事量が過負荷とならないよう
に検出できる回路を得ることを課題とするものである。There is a demand for a circuit capable of normally detecting an overload with respect to fluctuations in the input voltage in an inverter that supports a wide range of input voltages. It is an object of the present invention to obtain a circuit which can detect a work load of a motor or the like so as not to be overloaded regardless of a change in output voltage with a simple circuit configuration.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、制御
回路への入力電圧の検出手段と、負荷電流を電圧信号に
変換する変換手段と、前記入力電圧の検出手段で検出さ
れた入力電圧に対応する値と前記電圧信号とを比較する
比較回路よりなり、前記入力電圧に応じた値をしきい値
として過負荷を検出するようにして負荷検出回路を構成
する。請求項２の発明は、制御回路からの出力電圧の検
出手段と、負荷電流を電圧信号に変換する変換手段と、
前記出力電圧の検出手段で検出された出力電圧に対応す
る値と前記電圧信号とを比較する比較回路よりなり、前
記出力電圧に応じた値をしきい値として過負荷を検出す
るようにして負荷検出回路を構成する。前記入力電圧又
は出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータのマイナス側出力
を使用して検出するものとすることが考えられる（請求
項３）。According to a first aspect of the present invention, means for detecting an input voltage to a control circuit, a means for converting a load current into a voltage signal, and an input detected by the means for detecting the input voltage. The load detection circuit is configured by a comparison circuit that compares a value corresponding to a voltage with the voltage signal, and detects a overload using a value corresponding to the input voltage as a threshold value. According to a second aspect of the present invention, output voltage detection means from the control circuit, conversion means for converting the load current into a voltage signal,
The load is composed of a comparison circuit for comparing the value corresponding to the output voltage detected by the output voltage detecting means with the voltage signal, and detecting the overload by using the value corresponding to the output voltage as a threshold value. Configure a detection circuit. It is conceivable that the input voltage or the output voltage is detected by using the negative output of the DC-DC converter (claim 3).
【０００５】[0005]
【作用】この発明において、過負荷を判定するしきい値
として一定の電圧を設定することなく、請求項１の発明
では入力電圧を、請求項２の発明では入力電圧の変動に
応じて変動する出力電圧を用いるので、入力電圧の変動
に対応してしきい値もまた変動する。すなわち、入力電
圧の変動に対応して負荷電流のみならずしきい値が変動
することにより、真の負荷が測定され、過負荷が正しく
検出される。In the present invention, the input voltage is changed in the invention of claim 1 and the input voltage is changed in accordance with the change of the input voltage in the invention of claim 2 without setting a constant voltage as a threshold value for judging overload. Since the output voltage is used, the threshold value also changes in response to the change in the input voltage. That is, not only the load current but also the threshold value changes corresponding to the change in the input voltage, so that the true load is measured and the overload is correctly detected.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】電源装置１となる商用電源又はイ
ンバータからの出力がインバータ制御回路２へ入力し、
その出力が負荷３となるモータへ入力されるように構成
してある。前記インバータ制御回路２への入力電圧を分
圧して、出力電圧測定手段であるＤＣ−ＤＣコンバータ
４へ入力されるようにしてある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An output from a commercial power source serving as a power supply device 1 or an inverter is input to an inverter control circuit 2,
The output is input to the motor that serves as the load 3. The input voltage to the inverter control circuit 2 is divided and input to the DC-DC converter 4 which is the output voltage measuring means.
【０００７】ちなみに、入力電圧の検出のみであれば、
図２に示すように入力電圧を抵抗１１で分圧すれば、A
点において入力電圧に比例した電圧を測定することがで
きる。しかし、通常入力電圧は回路を動かす制御電圧と
絶縁されているため、上記の方法では非絶縁回路とな
り、絶縁回路とはならない。インバータ制御回路にトラ
ブルが生じた場合、絶縁回路であれば入力側への影響が
少ないが、非絶縁回路では入力側へ影響を及ぼすため、
絶縁回路として構成することが好ましい。By the way, if only the input voltage is detected,
If the input voltage is divided by the resistor 11 as shown in Fig. 2, A
A voltage can be measured at the point that is proportional to the input voltage. However, since the input voltage is normally insulated from the control voltage that drives the circuit, the above method results in a non-insulating circuit, not an insulating circuit. If a problem occurs in the inverter control circuit, the isolated circuit has little effect on the input side, but the non-isolated circuit affects the input side.
It is preferably configured as an insulating circuit.
【０００８】しかるに、電圧測定手段としてＤＣ−ＤＣ
コンバータを用いることにより、絶縁回路として電圧を
検出することができる。However, DC-DC is used as the voltage measuring means.
By using the converter, the voltage can be detected as an insulating circuit.
【０００９】ＤＣ−ＤＣコンバータは、トランスの巻き
方向が逆相のため、その出力部においてプラス側の波高
値は一定であり、マイナス側の波高値は入力電圧の変化
に対応して変化する。そこで、入力電圧の変化に拘わら
ず出力電圧を一定に保持するために使用されるＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータでは、図３に示すような向きでダイオード
１２を配設し、これによってマイナス側がカットされ、
プラス側の一定した波高値のみが出力されるようにし
て、入力電圧が変化しても出力電圧が一定になるように
構成されている。In the DC-DC converter, since the winding directions of the transformers are in opposite phases, the peak value on the plus side is constant at the output part, and the peak value on the minus side changes in accordance with the change in the input voltage. Therefore, a DC-D used to keep the output voltage constant regardless of the change of the input voltage.
In the C converter, the diode 12 is arranged in the direction as shown in FIG. 3, whereby the minus side is cut,
Only the constant positive peak value is output, so that the output voltage becomes constant even if the input voltage changes.
【００１０】この実施形態においては、入力電圧の検出
を目的とするものであることから、図４に示すように、
ダイオード１２の向きを逆向きとして、プラス側の出力
をカットし、マイナス側の出力を取り出すことによっ
て、出力電圧の変化を検出できるようにしてある。そし
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力はカレントトランス
又はシャント抵抗器等の電流検出器６との比較回路５に
入力される。このような構成とすることにより、絶縁回
路として入力電圧を検出することができる。Since the purpose of this embodiment is to detect the input voltage, as shown in FIG.
By changing the direction of the diode 12 to the opposite direction, cutting the output on the plus side and extracting the output on the minus side, the change in the output voltage can be detected. Then, the output of the DC-DC converter 4 is input to a comparison circuit 5 with a current detector 6 such as a current transformer or a shunt resistor. With such a configuration, the input voltage can be detected as an insulating circuit.
【００１１】前記インバータ制御回路２の出力側におい
て負荷電流は取り出されて前記カレントトランス又はシ
ャント抵抗器等の電流検出器６に入力されて電圧信号に
変換され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータで検出された入力
電圧に対応する値と比較される。そして、前記入力電圧
に対応する値をしきい値として負荷状態が判別され、過
負荷と判別されたときには信号がインバータ制御回路２
へ出力される。At the output side of the inverter control circuit 2, a load current is taken out, inputted to a current detector 6 such as the current transformer or a shunt resistor, converted into a voltage signal, and detected by the DC-DC converter. It is compared with the value corresponding to the input voltage. Then, the load state is discriminated by using the value corresponding to the input voltage as a threshold value.
Is output to.
【００１２】上記において、電圧検出を制御回路の入力
側で行っているが、出力側の電圧を検出してこれをしき
い値として用いても、出力電圧は入力電圧に対応して変
動するので、結果入力電圧の変化に対応したしきい値を
得ることができ、入力電圧の変化に対応した負荷の検出
を行うことができる。しかし、出力電圧を補正する制御
回路においては、入力電圧を検出することにより、高い
応答性を得ることができる。In the above description, the voltage is detected on the input side of the control circuit. However, even if the voltage on the output side is detected and this is used as the threshold value, the output voltage fluctuates according to the input voltage. As a result, the threshold value corresponding to the change of the input voltage can be obtained, and the load corresponding to the change of the input voltage can be detected. However, in the control circuit that corrects the output voltage, high responsiveness can be obtained by detecting the input voltage.
【００１３】[0013]
【発明の効果】この発明によれば、入力電圧又は入力電
圧の変動に対応して変動する出力電圧を検出して、これ
をしきい値として電圧信号に変換された負荷電流と比較
して負荷を判別するので、入力電圧が変動しても同じ回
路によって負荷状態を正確に判別することができる。し
たがって、使用する電源装置によって出力電圧にばらつ
きがある場合は勿論、出力電圧の範囲が広いトランスレ
スインバータを電源装置として用いる場合であっても、
正しい負荷状態を検出することができる。According to the present invention, an input voltage or an output voltage that fluctuates in response to fluctuations in the input voltage is detected, and this is used as a threshold value to compare with the load current converted into a voltage signal to load the load. Therefore, even if the input voltage varies, the load state can be accurately determined by the same circuit. Therefore, not only when the output voltage varies depending on the power supply device used, but also when the transformerless inverter having a wide output voltage range is used as the power supply device,
The correct load condition can be detected.
【図１】 この発明実施形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】 抵抗を用いた分圧を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing partial pressure using a resistor.
【図３】 ＤＣ−ＤＣコンバータの通常の状態を示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a normal state of a DC-DC converter.
【図４】 図３中Ｂ点における波形を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a waveform at point B in FIG.
【図５】 この発明実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバ
ータを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
１ 電源装置 ２ インバータ制御回路 ３ モータ ４ ＤＣ−ＤＣコンバータ ５ 比較回路 ６ 電流検出器 １１ 抵抗 １２ ダイオード 1 power supply 2 Inverter control circuit 3 motor 4 DC-DC converter 5 Comparison circuit 6 Current detector 11 resistance 12 diodes
Claims (3)
荷電流を電圧信号に変換する変換手段と、前記入力電圧
の検出手段で検出された入力電圧に対応する値と前記電
圧信号とを比較する比較回路よりなり、前記入力電圧に
応じた値をしきい値として過負荷を検出するようにし
た、負荷検出回路1. A detection circuit for detecting an input voltage to a control circuit, a conversion circuit for converting a load current into a voltage signal, a value corresponding to the input voltage detected by the detection circuit for the input voltage, and the voltage signal. A load detection circuit comprising a comparison circuit for comparing and detecting an overload using a value corresponding to the input voltage as a threshold value.
負荷電流を電圧信号に変換する変換手段と、前記出力電
圧の検出手段で検出された出力電圧に対応する値と前記
電圧信号とを比較する比較回路よりなり、前記出力電圧
に応じた値をしきい値として過負荷を検出するようにし
た、負荷検出回路2. A means for detecting an output voltage from the control circuit,
The load current is converted into a voltage signal, and the output voltage is detected by the output voltage detecting means. A load detection circuit that detects overload as a threshold value
ンバータのマイナス側出力を使用して検出するものとし
た、請求項１又は２に記載の負荷検出回路3. The load detection circuit according to claim 1, wherein the input voltage or the output voltage is detected by using the negative side output of the DC-DC converter.
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|---|---|---|---|
| JP2002021174A JP3684353B2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Load detection circuit |
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Publications (2)
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|---|---|
| JP2003223228A true JP2003223228A (en) | 2003-08-08 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT501542A1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-09-15 | Fronius Int Gmbh | METHOD FOR DETECTING THE LOAD OF AN ISLE CHANGE AND ISOLATOR INVERTER |
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2002
- 2002-01-30 JP JP2002021174A patent/JP3684353B2/en not_active Expired - Fee Related
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| AT501542A1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-09-15 | Fronius Int Gmbh | METHOD FOR DETECTING THE LOAD OF AN ISLE CHANGE AND ISOLATOR INVERTER |
| AT501542B1 (en) * | 2004-12-16 | 2009-03-15 | Fronius Int Gmbh | METHOD FOR DETECTING THE LOAD OF AN ISLE CHANGE AND ISOLATOR INVERTER |
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