JPH0515050A - パワートランジスタの故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力変換装置を構成したパワートランジスタ
が故障したとき、直ちに他のパワートランジスタを保護
すると共に故障したパワートランジスタの発見を容易に
する。 【構成】 パワートランジスタのトランジスタチップが
固定された金属板の中に配置された温度センサで、トラ
ンジスタチップの温度を検出し、温度検出信号と予め設
定されたしきい値とを比較して、故障信号を出力し、こ
の故障信号を受けて電力変換装置の動作を停止させ、故
障信号に基づきパワートランジスタの故障を表示する。
また、温度センサとして熱電対を用い、当該熱電対を直
列に接続して温度検出信号を得る。また、通電時間の等
しいパワートランジスタの熱電対を逆極性で直列に接続
する。 【効果】 簡単な構成で、パワートランジスタが故障し
た場合、直ちに他のトランジスタを保護することがで
き、故障したトランジスタの発見が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばレーザ発振器
の電源装置に使用するパワートランジスタの故障検出装
置、特にパワートランジスタが故障したときの保護機能
の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のパワートランジスタの故
障検出装置を示す図であり、図において、１はパワート
ランジスタ、２はこのパワートランジスタ１を実装する
放熱フィン、３はレーザ発振器制御回路、４は放熱フィ
ン１上の２個所に配置された温度センサであり出力はレ
ーザ発振器制御回路３に接続されている。なお、図５で
は、パワートランジスタ１の配線の図示は省略した。

【０００３】上記のように構成した故障検出装置の動作
を説明する。複数個のパワートランジスタ１が動作し、
電気的損失分を熱とし放熱フィン２を介して放熱し、放
熱フィン２に配置された温度センサ４は、レーザ発振器
電源がある一定出力で動作している場合は、パワートラ
ンジスタ１の発熱により発生する温度と周囲温度との和
を一定温度として検出する。次に複数個のパワートラン
ジスタ１のうち、どれかが故障を発生し、電気的損失が
大きく、発熱が大きくなった場合、放熱フィン２の温度
が上昇し、それがある温度を越えたとき、温度センサ４
は異常を検出し、接点を開放し、異常信号をレーザ発振
器制御回路３に出力する。異常信号を受けたレーザ発振
器制御回路３はレーザ発振器電源の動作を停止させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のパーワートラン
ジスタ故障検出装置は以上のように構成されているの
で、パーワートランジスタ１が故障し発熱が大きくなっ
ても、放熱フィン２の熱容量が大きいため、熱が拡散さ
れ、温度センサ４が異常を検出するまで時間がかかり、
パワードランジスタの故障を即検出することができない
ため、１個のパワートランジスタの故障により他のパワ
ートランジスタも破壊してしまうことがあるという問題
点があった。また、複数個あるパワートランジスタのう
ちどれが故障したかを見別けることが困難であるという
問題点があった。

【０００５】所で、温度上昇による電源破損を防止する
ものとして、特開昭６０−２２４６８号公報に開示され
た電源回路があり、これは温度センサ出力と電源電圧を
比較し、温度上昇による電源破損を防止するものであ
る。しかし、温度センサは電源装置の吸気温度を検出す
るものであるから、温度センサが異常を検出するまで時
間がかかるという同様の問題点を有している。

【０００６】次に、電流制限機能及び過熱保護機能を有
する電源回路として特開平１−１９５５１９号公報に開
示されたものがあるが、この過熱保護機能は電源回路が
高温状態の環境下におかれたとき、出力電圧Ｖ０を下げ
ることにより保護するものである。従って、パワートラ
ンジスタが異常で高温となったのを検出して電源回路を
停止させる故障検出装置に適用するのは不適当であると
いう問題点がある。

【０００７】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、パワートランジスタの故障による
温度上昇を即時に検出すると同時に他のパワートランジ
スタの保護を図ることができるパワートランジスタの故
障検出装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
るパワートランジスタの故障検出装置は、電力変換装置
を構成したパワートランジスタのトランジスタチップの
温度を、トランジスタチップが固定された金属板の中に
配置された温度センサで検出し、この温度センサからの
温度検出信号と異常を検出するために予め設定されたし
きい値とを比較して、温度検出信号がしきい値を越えた
とき故障信号を出力し、この故障信号を受けて制御回路
が電力変換装置の動作を停止させ、故障信号に基づきパ
ワートランジスタの故障を表示するものである。

【０００９】この発明の第２発明に係るパワートランジ
スタの故障検出装置は、電力変換装置が、複数のトラン
ジスタチップを内蔵したパワートランジスタで構成され
ており、該パワートランジスタの複数のトランジスタチ
ップが固定された金属板の中に各トランジスタチップの
温度を別々に検出する熱電対を配置し、該熱電対を複数
個直列に接続して熱電対群を構成し、この熱電対群から
の温度検出信号と異常を検出するために予め設定された
しきい値とを比較して、温度検出信号がしきい値を越え
たとき故障信号を出力し、この故障信号を受けて制御回
路が電力変換装置の動作を停止させ、故障信号に基づき
パワートランジスタの故障を表示するものである。

【００１０】この発明の第３発明に係るパワートランジ
スタの故障検出装置は、第２発明において、電力変換装
置は、２個のパワートランジスタを用いて２組のブリッ
ジアームからなるフルブリッジ回路で構成されており、
パワートランジスタはフルブリッジ回路の１組のブリッ
ジアームを構成する上下２個のトランジスタチップを内
蔵しており、熱電対群は、上下２個のトランジスタチッ
プの上同士及び下同士で夫々熱電対の極性が逆極性とな
るように直列に接続されているものである。

【００１１】この発明の第４発明に係るパワートランジ
スタの故障検出装置は、第２発明において、熱電対群
が、複数の熱電対の出力が加え合わさるように導体を介
して直列に接続されており、かつ導体は熱電対との接続
点が熱電対の作用をしない金属としたものである。

【００１２】

【作用】この発明の第１発明においては、パワートラン
ジスタのトランジスタチップが固定された金属板の中に
配置された温度センサがトランジスタチップの温度を検
出し、温度検出信号と予め設定したしきい値とを比較し
て故障信号を出力するから、この故障信号によりパワー
トランジスタが故障すると直ちに電力変換装置の動作を
停止させることができる。また、パワートランジスタの
故障を表示できる。

【００１３】この発明の第２発明においては、パワート
ランジスタの複数のトランジスタチップが固定された金
属板の中に各トランジスタチップの温度を別々に検出す
る熱電対を配置し、該熱電対を複数個直列に接続して熱
電対群を構成し、この熱電対群がトランジスタチップの
温度を検出し、温度検出信号と予め設定したしきい値と
を比較して故障信号を出力するから、この故障信号によ
りパワートランジスタが故障すると直ちに電力変換装置
の動作を停止させることができる。また、パワートラン
ジスタの故障を表示できる。

【００１４】この発明の第３発明においては、熱電対群
は、電力変換装置を構成するフルブリッジ回路の各ブリ
ッジアームの上下２個のトランジスタチップの上同士及
び下同士で夫々熱電対の極性が逆極性となるように直列
に接続されているから、第２発明の作用に加えて、通電
時間の全く等しいパワートランジスタの温度差を検出し
て、故障信号を出力する。

【００１５】この発明の第４発明においては、熱電対群
が、複数の熱電対の出力が加え合わさるように導体を介
して直列に接続されており、その導体は熱電対との接続
点が熱電対の作用をしない金属としたから、第２発明の
作用に加えて、温度検出における誤差が生じない。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図について説
明する。図１において、１はパワートランジスタで、内
部にトランジスタチップが２チップ組込まれており、一
つのチップによる回路１１ともう一つのチップによる回
路１２の２回路が構成されている。なお、図１では配線
の図示は省略しているので、回路１１と回路１２はトラ
ンジスタチップを図示していることにもなる。また、各
トランジスタチップは金属板からなるベース板１ａに固
定されている。５はトランジスタチップの温度を検出す
る熱電対で、ベース板１ａの各チップの真下の位置に挿
入されている。なお、この熱電対５はベース板１ａの側
面に穴をあけて挿入されており、また、両者の固定は接
着剤などにより行なえばよい。６は熱電対５の出力を増
巾するアンプ、７はパワートランジスタ１が故障したと
きにおけるしきい値Ｔｈを設定するしきい値設定器（以
下、単に設定器と記す）、８はアンプ６の出力信号と設
定器７にあらかじめ設定したしきい値とを比較する比較
器、９は比較器８からの信号を受けて出力を反転保持さ
せるラッチ回路、１０はラッ回路９の動作を示す表示
器、１１は６から１０の回路部からなる故障信号出力及
び故障表示回路である。なお、パワートランジスタ１
は、複数個用いられ、ブリッジ回路などによる電力変換
装置が構成されているが、図１では１個のみを図示して
いる。また、ブリッジ回路などを構成する配線の図示も
省略してある。

【００１７】図２は熱電対５を挿入した複数個のパワー
トランジスタ１を放熱フィン２に実装した様子を示す説
明図である。

【００１８】上記のように構成した故障検出装置の動作
を、図１〜図３を参照して説明する。図３において、
（ａ）はパワートランジスタ１個の中の１回路の正常時
と異常時のパワートランジスタ電流Ｉに対する熱電対５
の出力であり、（ｂ）はパワートランジスタ正常時と異
常時における熱電対出力を増巾したアンプ６の出力と設
定器７により設定された故障したときにおけるしきい値
Ｔｈを示し、（ｃ）はパワートランジスタ１の中の１回
路が異常となり、アンプ６の出力が設定器７により設定
されたしきい値Ｔｈより大きくなった時の比較器８の出
力を示し、（ｄ）は比較器８の出力が、パワートランジ
スタ１の中の１回路の異常によりＨｉｇｈからＬｏｗに
変化したときのラッチ回路９の出力を時間軸に対して示
したものである。

【００１９】図１において、パワートランジスタ１のベ
ース板１ａの各回路、つまり各チップの真下の位置に挿
入された熱電対５は、パワートランジスタ電流Ｉに対し
て比例した電圧を出力し、この信号がアンプ６により増
巾され比較器８の一方の入力端子に送られる。比較器８
の他方の入力端子には設定器７に設定したしきい値Ｔｈ
が入力している。

【００２０】このしきい値Ｔｈは図３の（ａ）に示すよ
うにパワートランジスタ１の中の回路が正常に動作して
いるときの特性と故障が発生し異常となったときの特性
との間で定まる電圧しきい値Ｔｈを予め設定してある。

【００２１】比較器８ではアンプ６から送られた電圧と
しきい値Ｔｈとを比較するが、パワートランジスタ１の
中の１回路が正常なときはアンプ６から送られた電圧が
しきい値より小さいために比較器８の出力はＨｉｇｈの
一定出力をしており、その後段のラッチ回路９はＬｏｗ
出力をし故障信号は出力されず、その結果、レーザ発振
器制御回路３は正常に動作を行なっている。

【００２２】この状態でパワートランジスタ１の中の１
回路が故障を発生すると、パワートランジスタの発熱が
大きくなり、熱電対５の出力は増加する。この様子は図
３（ａ）の点線で示す。この熱電対５の出力増加分に比
例して、比較器８に送られるアンプ６の出力電圧が増加
し、設定器７に設定されたしきい値Ｔｈを越え、比較器
８の出力信号は反転して、後段のラッチ回路９の出力は
ＬｏｗからＨｉｇｈになり故障信号をレーザ発振器制御
回路３に送ると同時に表示器Ｉ０が点灯する。レーザ発
振器制御回路３は故障信号を受けるとただちに電源動作
を停止させる。

【００２３】図２は、熱電対５を２本挿入し、内部に２
回路を有するパワートランジスタ１を複数個放熱フィン
に取り付け、レーザ発振器電源を構成した図で、パワー
トランジスタ１の中の回路毎に故障信号出力及び故障表
示回路１１を備えている。

【００２４】図１は、２回路を有するパワートランジス
タ１のベース板１ａに熱電対５を２本挿入して各回路毎
に故障を検出する場合について説明したが、図４に示す
ように、ベース板１ａの２回路の中心位置真下に熱電対
５を１本だけ挿入して故障を検出することもできる。な
お、上記第１実施例では、パワートランジスタ１は内部
に２個のトランジスタチップを組込んだものであるが、
チップは１個のパワートランジスタであっても同様の効
果を奏する。また、上記第１実施例では温度センサとし
て熱電対を用いたが、抵抗体温度センサ等の他の温度セ
ンサでも同様に実施できる。

【００２５】以下、この発明の第２実施例を図について
説明する。図５において、１はパワートランジスタで、
内部にトランジスタチップが２チップ組込まれており、
一つのチップによる回路１１ともう一つのチップによる
回路１２の２回路が構成されている。なお、図１では配
線の図示は省略しているので、回路１１と回路１２はト
ランジスタチップを図示していることにもなる。また、
各トランジスタチップは金属板からなるベース板１ａに
固定されている。５ａ及び５ｂはトランジスタチップの
温度を別々に検出する熱電対で、ベース板１ａの各チッ
プの真下の位置に挿入されている。さらに、夫々の熱電
対５ａ及び５ｂはその出力が加え合わさるように直列に
接続され、熱電対群５１を構成している。なお、この熱
電対５ａ及び５ｂはベース板１ａの側面に穴をあけて挿
入されており、また、両者の固定は接着剤などにより行
なえばよい。６は熱電対群５１の出力を増幅するアン
プ、７はパワートランジスタ１内の２回路のうちの１回
路以上が故障したときにおけるしきい値Ｔｈを設定する
しきい値設定器（以下、単に設定器と記す）、８はアン
プ６の出力信号と設定器７にあらかじめ設定したしきい
値とを比較する比較器、９は比較器８からの反転信号を
受けて出力を反転保持させるラッチ回路、１０はラッ回
路９の反転動作を示す表示器、１１は６から１０の回路
部からなる故障信号出力及び故障表示回路である。な
お、パワートランジスタ１は、複数個用いられ、ブリッ
ジ回路などによる電力変換装置が構成されているが、図
１では１個のみを図示している。また、ブリッジ回路な
どを構成する配線の図示も省略してある。

【００２６】図６は熱電対５ａ及び５ｂを挿入した複数
個のパワートランジスタ１を放熱フィン２に実装した様
子を示す説明図である。

【００２７】上記のように構成した第２実施例による故
障検出装置の動作を図７を参照して説明する。図７にお
いて、（ａ）はパワートランジスタ１個の中の２回路が
正常なときの、夫々の熱電対５ａ，５ｂの出力と、これ
らを加え合せた熱電対群５１の出力を示し、（ｂ）はパ
ワートランジスタが正常のときと異常のときにおける熱
電対群５１の出力を増幅したアンプ６の出力と、設定器
７により設定された故障したときにおけるしきい値Ｔｈ
を示し、（ｃ）パワートランジスタ１の中の１回路が異
常となり、熱電対群５１の出力が増加し、アンプ６に入
力されアンプ６の出力が設定器７により設定されたしき
い値Ｔｈより大きくなった際の比較器８の出力を示し、
（ｄ）は比較器８の出力が、パワートランジスタ１の中
の１回路の異常によりＨｉｇｈからＬｏｗに変化したと
きのラッチ回路９の出力を時間軸に対して示したもので
ある。

【００２８】図５において、パワートランジスタ１のベ
ース板１ａの各回路の真下の位置に挿入された熱電対
の、夫々の出力が加え合さる様に直列に接続された熱電
対群５１は、パワートランジスタ電流Ｉに対して比例し
た電圧を出力し、この信号がアンプ６により増幅され比
較器８の一方の入力端子に送られる。比較器８の他方の
入力端子には、設定器７に設定したしきい値Ｔｈが入力
している。このしきい値Ｔｈは図７の（ｂ）に示すよう
にパワートランジスタ１の中の１回路が正常に動作して
いるときの特性と、故障が発生し異常となったときの特
性との間で定まる電圧しきい値Ｔｈをあらかじめ設定し
てある。

【００２９】比較器８ではアンプ６から送られた電圧と
しきい値Ｔｈの電圧を比較するが、パワートランジスタ
１の中の各回路が正常なときは、アンプ６から送られた
電圧がしきい値より小さいために比較器８の出力はＨｉ
ｇｈ出力をしており、その後段のラッチ回路９はＬｏｗ
の出力をし、その結果、レーザ発振器制御回路３は正常
に動作を行なっている。

【００３０】この状態でパワートランジスタ１の中の１
回路が故障を発生すると、故障したパワートランジスタ
回路の発熱が大きくなり、熱電対群５１の出力は増加す
る。この様子は図７の（ｂ）の点線で示す。この熱電対
群５１の出力増加分に比例して、比較器８に送られるア
ンプ６の出力電圧が増加し、設定器７に設定されたしき
い値Ｔｈを越え、比較器８の出力信号は反転してＬｏｗ
となり、後段のラッチ回路９の出力はＬｏｗからＨｉｇ
ｈになり（以下、これを故障信号と呼ぶ）、この故障信
号をレーザ発振器制御回路３に送ると同時に表示器１０
が点灯し、レーザ発振器制御回路３は故障信号を受ける
とただちに電源動作を停止させるように制御する。な
お、この実施例では、２個のトランジスタを内蔵したパ
ワートランジスタ毎に故障信号が出力される。

【００３１】図６は、熱電対５ａ及び５ｂを挿入した内
部に２回路を有するパワートランジスタ１を複数個放熱
フィンに取り付け、レーザ発振器電源を構成した図で、
パワートランジスタ１個毎に、つまり熱電対群５１毎に
故障信号出力及び故障表示回路１１を備えている。

【００３２】次に、第３実施例を図について説明する。
図８は、複数のパワートランジスタＸ１，Ｘ２，Ｙ１，
Ｙ２を用いて、フルブリッジにてインバータ回路を構成
した回路図である。図９は、図８のパワートランジスタ
Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のＯＮ動作を示す波形図であ
り、ＯＮ時間はパワートランジスタの通電時間である。
図１０は、図８のインバータ回路において、通電時間が
全く同じ（例えばＸ１とＹ１，Ｘ２とＹ２）パワートラ
ンジスタのベース板１ａの各素子の真下の位置に挿入さ
れた各熱電対を、出力が加え合さるように直列に接続し
て熱電対群５１を構成したことを示す図である。なお、
図６と図１０ではパワートランジスタの配線は図示を省
略した。

【００３３】上記のように構成した第３実施例による故
障検出装置の動作を図８、図９、図１０を用いて説明す
る。例えば、図８に示すパワートランジスタＸ１とＹ
１、Ｘ２とＹ２は、図９に示す様に通電（ＯＮ）時間は
全く等しく動作する。この通電時間の等しいパワートラ
ンジスタの、夫々の真下の位置に挿入された熱電対を、
図１０に示す様に出力が加え合さるように直列に接続
し、その出力を故障信号出力及び故障表示回路１１に接
続し、その出力をレーザ発振器制御回路３に接続するこ
とにより、第２実施例と同様の動作を行う。なお、この
実施例は、通電時間の全く等しいパワートランジスタ同
士を単位として、即ち、Ｘ１とＹ１、Ｘ２とＹ２を単位
として故障が表示され、電源動作を停止させる。

【００３４】次に、第４実施例を図１１について説明す
る。この第４実施例は、図１１に示すように、パワート
ランジスタＸ１の熱電対５ａとパワートランジスタＸ２
の熱電対５ｂとの出力が逆極性で加わるように直列に接
続して熱電対群５１を構成し、設定器７と比較器８を夫
々１回路追加したものである。なお、パワートランジス
タＹ１及びＹ２についても同様の構成になっており、そ
の故障信号は制御回路３へ入力されている。以上のよう
な構成において、熱電対群５１は正常なとき、正負いず
れかの低い電圧を出力し、パワートランジスタ内の回路
１１あるいは回路１２のいずれかが故障した場合は、熱
電対群５１の出力は正負いずれかの高い値となり、正・
負いずれかに設定された２つの設定器のどちらかの値よ
り大きくなった際、比較器は反転し、以下第２実施例と
同様の動作をする。

【００３５】次に、第５実施例を図１２について説明す
る。この第５実施例は、第４実施例と同様に、熱電対の
出力が逆極性で加わるように直列に接続したものである
が、第５実施例は図１２に示すように、通電時間が等し
いパワートランジスタ同士、つまり２組のブリッジアー
ムからなるブリッジ回路の各ブリッジアームの上下２個
のトランジスタチップの上同士及び下同士の熱電対を直
列に接続して熱電対群５１を構成したものである。な
お、図１２は、上同士についてのみ図示してある。設定
器７と比較器８を夫々１回路追加する点も第３実施例と
同じである。なお、図１２ではパワートランジスタＸ２
及びＹ２への回路の接続並びに放熱フィンの図示は省略
してある。この第５実施例によれば、通電時間の全く等
しいパワートランジスタの温度差を検出するので、正常
なとき熱電対の出力はほぼ零であり、出力がほぼ零でな
い場合は、パワートランジスタの故障による発熱か、動
作をしていない状態である。従って、インバータ回路の
出力の非対称性を検出でき、負荷であるトランスの偏磁
を防止できる。

【００３６】次に、第６実施例について説明する。図１
３は第６実施例を説明する説明図である。図１３におい
て、熱電対５ａと５ｂはその出力が加え合わさるよう
に、導体１５を介して直列に接続されている。１５は導
体であるが、熱電対との接続点が熱電対の作用をしない
金属を用いる。この第６実施例によれば、熱電対５ａの
＋脚と導体１５との接続点及び熱電対５ｂの−脚と導体
１５との接続点は何れも、熱電対の作用をしない。従っ
て、熱電対５ａと５ｂとを直接接続した場合、その接続
点が熱電対の作用をして室温を検出し、誤差を生ずる
が、この実施例では誤差の発生を防止できる。なお、導
体１５の材料は、接続点が熱電対の作用をしない金属
を、熱電対の種類に応じて選定する。例えば、熱電対が
銅−コンスタンタンの場合に銅を使うことはできない。
また、導体１５は図では板状になっているが、線であっ
てもよい。

【００３７】

【発明の効果】この発明の第１発明は以上説明したとお
り、パワートランジスタのトランジスタチップが固定さ
れた金属板の中に配置された温度センサがトランジスタ
チップの温度を検出し、温度検出信号と予め設定したし
きい値とを比較して故障信号を出力し、この故障信号に
より電力変換装置の動作を停止させるから、簡単な装置
構成で、パワートランジスタが故障した場合直ちに他の
パワートランジスタを保護することができる。また、故
障信号に基づいてパワートランジスタの故障を表示する
から、故障したパワートランジスタの発見が容易であ
る。

【００３８】この発明の第２発明は以上説明したとお
り、パワートランジスタの複数のトランジスタチップが
固定された金属板の中に各トランジスタチップの温度を
別々に検出する熱電対を配置し、該熱電対を複数個直列
に接続して熱電対群を構成し、この熱電対群がトランジ
スタチップの温度を検出し、温度検出信号と予め設定し
たしきい値とを比較して故障信号を出力し、この故障信
号により電力変換装置の動作を停止させるから、簡単な
装置構成で、パワートランジスタが故障した場合直ちに
他のパワートランジスタを保護することができる。ま
た、故障信号に基づいてパワートランジスタの故障をを
表示するから、故障したパワートランジスタの発見が容
易である。さらに、複数の熱電対出力を１個のアンプで
増幅できる。

【００３９】この発明の第３発明は以上説明したとお
り、熱電対群は、電力変換装置を構成するフルブリッジ
回路の各ブリッジアームの上下２個のトランジスタチッ
プの上同士及び下同士で夫々熱電対の極性が逆極性とな
るように直列に接続されているから、通電時間の全く等
しいパワートランジスタの温度差を検出して、故障信号
を出力する。従って、第２発明の効果にくわえて、電力
変換回路の出力の非対称性を検出でき、負荷であるトラ
ンスの偏磁を防止できる。

【００４０】この発明の第４発明は以上説明したとお
り、熱電対群が、複数の熱電対の出力が加え合わさるよ
うに導体を介して直列に接続されており、その導体は熱
電対との接続点が熱電対の作用をしない金属としたか
ら、第２発明の効果に加え、温度検出における誤差が生
じないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例によるパワートランジス
タの故障検出装置を示す構成図である。

【図２】この発明の第１実施例による故障検出装置をも
つ複数個のパワートランジスタを放熱フィンに実装した
説明図である。

【図３】この発明の第１実施例による故障検出装置の動
作を説明する各部の特性を示す線図である。

【図４】この発明の第１実施例の変形例を示す説明図で
ある。

【図５】この発明の第２実施例によるパワートランジス
タの故障検出装置を示す構成図である。

【図６】この発明の第２実施例による故障検出装置をも
つ複数個のパワートランジスタを放熱フィンに実装した
説明図である。

【図７】この発明の第２実施例による故障検出装置の動
作を説明する各部の特性を示す線図である。

【図８】この発明の第３実施例を説明するための回路図
である。

【図９】この発明の第３実施例を説明するための動作波
形図である。

【図１０】この発明の第３実施例を説明する構成図であ
る。

【図１１】この発明の第４実施例を示す構成図である。

【図１２】この発明の第５実施例を説明する構成図であ
る。

【図１３】この発明の第６実施例を説明する説明図であ
る。

【図１４】従来のパワートランジスタの故障検出装置を
示す構成図である。

【符号の説明】

１ パワートランジスタ ３ レーザ発振器制御回路 ５ 熱電対 ６ アンプ ７ 設定器 ８ 比較器 ９ ラッチ回路 １０ 表示器 １１ 故障信号出力及び故障表示回路 ５１ 熱電対群

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワートランジスタを電流制御素子とし
   て用いた電力変換装置と、 前記パワートランジスタのトランジスタチップが固定さ
   れた金属板の中に配置され、前記トランジスタチップの
   温度を検出する温度センサと、 この温度センサからの温度検出信号と異常を検出するた
   めに予め設定されたしきい値とを比較して、温度検出信
   号がしきい値を越えたとき故障信号を出力する故障信号
   出力回路と、 前記故障信号を受けて前記電力変換装置の動作を停止さ
   せる制御回路と、 前記故障信号を受けて動作し、パワートランジスタの故
   障を表示する表示器とを備えたパワートランジスタの故
   障検出装置。
2. 【請求項２】 複数のトランジスタチップを内蔵したパ
   ワートランジスタを電流制御素子として用いた電力変換
   装置と、 前記パワートランジスタの複数のトランジスタチップが
   固定された金属板の中に、各トランジスタチップの温度
   を別々に検出する熱電対を配置し、該熱電対を複数個直
   列に接続してなる熱電対群と、 この熱電対群からの温度検出信号と異常を検出するため
   に予め設定されたしきい値とを比較して、温度検出信号
   がしきい値を越えたとき故障信号を出力する故障信号出
   力回路と、 前記故障信号を受けて前記電力変換装置の動作を停止さ
   せる制御回路と、前記故障信号を受けて動作し、パワー
   トランジスタの故障を表示する表示器とを備えたパワー
   トランジスタの故障検出装置。
3. 【請求項３】 電力変換装置は、２個のパワートランジ
   スタを用いて２組のブリッジアームからなるフルブリッ
   ジ回路で構成されており、 各パワートランジスタは、前記フルブリッジ回路の１組
   のブリッジアームを構成する上下２個のトランジスタチ
   ップを内蔵しており、 熱電対群は、前記上下２個のトランジスタチップの上同
   士及び下同士で夫々熱電対の極性が逆極性となるように
   直列に接続されていることを特徴とした請求項２記載の
   パワートランジスタの故障検出装置。
4. 【請求項４】 熱電対群は、複数の熱電対の出力が加え
   合わさるように導体を介して直列に接続されており、か
   つ前記導体は熱電対との接続点が熱電対の作用をしない
   金属としたことを特徴とする請求項２記載のパワートラ
   ンジスタの故障検出装置。