具体实施方式

为了充分理解本发明的结构和效果，将参考附图描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于下面描述的实施例，而是可以以各种形式实施，并且可以进行各种改变。然而，本实施例的描述旨在提供本发明的完整公开，并且向本发明所属领域的普通技术人员充分公开本发明的范围。在附图中，为了便于说明，构成要素的尺寸被放大，并且构成要素的比例可以被夸大或减小。

术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种构成要素，但是这些构成要素不应受限于上述术语。上述术语仅可用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一构成要素”可以被命名为“第二构成要素”，并且类似地，“第二构成要素”也可以被命名为“第一构成要素”。此外，除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括复数的表达。除非另外定义，否则本发明的实施例中使用的术语可以被解释为本领域技术人员公知的含义。

以下，参照附图对本发明一实施例的逆变器保护装置进行说明。

图2是本发明的优选实施例的逆变器保护装置的构成图。

参照图2，本发明的逆变器保护装置30设置在逆变器1的内部，可以向配置在逆变器1的外部的安全继电器40提供+24V电源。但是，这仅是示例性的，根据逆变器1的额定电压等设定，可以提供与24V不同大小的电压，也可以从逆变器1的外部提供电源。

安全继电器40可以包括并联配置的第一开关41和第二开关42。安全继电器40闭合的状态为一般的动作状态。

安全继电器40是为了加强各种机械装置的安全性而按照继电器的安全标准制造的继电器，其构成在本技术领域中是众所周知的，因此省略其详细说明。

本发明的保护装置30用于在安全继电器40的第一和第二开关41、42中的任一个通过逆变器1的各种安全动作而断开触点时执行保护动作以保护逆变器1。

逆变器1的安全动作可以由上位控制部(未示出)执行，或者可以通过机械触点动作来执行。

在本发明的一实施例中，逆变器1可以包括：逆变器部10，由复数个开关元件构成，将直流端电压输出为交流电压并提供给电动机；PWM控制部50，输出脉冲宽度调制(PWM)控制信号，该PWM控制信号用于控制逆变器部10的开关元件根据指令电压来输出交流电压；以及缓冲器部20，将PWM控制信号提供给逆变器部10。

逆变器部10的开关元件例如可以是IGBT，但是本发明不限于此，可以使用各种功率半导体开关元件。

缓冲器部20可以将从PWM控制部50提供的PWM控制信号施加到逆变器部10的开关元件的栅极。例如，可以通过5V功率成为接通或断开的状态。即，当施加5V功率时成为接通状态，从而将PWM控制信号施加到逆变器部10，当未施加5V功率时成为断开状态，从而PWM控制信号不能被施加到逆变器部10。

缓冲器部20可以是门块(gate block)。

在本发明的一实施例中，逆变器保护装置30可以包括第一绝缘部31、第二绝缘部32、第一电源开关33、第二电源开关34和监测部35。

第一绝缘部31可以将从第一开关41施加的电压信号绝缘。第二绝缘部32也可以将从第二开关42施加的电压信号绝缘。

这里，绝缘是指为了安全而防止输入侧和输出侧之间的直接的功率移动并阻断异常电压。

第一绝缘部31和第二绝缘部32中的每一个可以是光耦合器。

第一和第二电源开关33、34例如可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor：MOSFET)，但是本发明不限于此，可以使用各种功率半导体开关。

第一和第二电源开关33、34通过所述第一绝缘部31和第二绝缘部32的次级侧电压而导通。此时，第一绝缘部31和第二绝缘部32的次级侧电压可以是高于第一和第二电源开关33、34的阈值电压(threshold voltage)的电压信号。

假设所述第一和第二电源开关33、34分别切换5V电源并选择性地控制所述缓冲器部20。第一电源开关33和第二电源开关34以没有相互结合关系的独立的状态设置。另外，缓冲器部20包括：第一缓冲器21，通过第一电源开关33选择性地接收5V电压从而被控制其通断；以及第二缓冲器22，通过第二电源开关34选择性地接收5V电压从而被控制其通断。

所述第一缓冲器21和第二缓冲器22串联在PWM控制部50和逆变器部10之间。

因此，在第一电源开关33和第二电源开关34均闭合的状态下，向第一缓冲器21和第二缓冲器22中的每一个提供5V电源电压，使得PWM控制部50的PWM控制信号能够被提供到逆变器部10。

当第一电源开关33和第二电源开关34中的至少一个处于断开的状态时，可以阻断PWM控制部50的PWM控制信号被提供到逆变器部10。

监测部35判断节点A、节点B、节点C和节点D的电压信号是否在正常状态下动作。节点A位于第一绝缘部31和第一电源开关33之间。节点B位于第二绝缘部32和第二电源开关34之间。节点C位于第一电源开关33和第一缓冲器21之间的功率线上。节点D位于第二电源开关34和第二缓冲器22之间的功率线上。

监测部35例如可以包括作为逻辑门的AND门，当上述A、B、C、D节点的电压信号中的任一个出现故障(FAULT)时，可以向外部提供指示电路故障的监测信号。例如，监测信号可以通过通信线被提供到外部的用户终端。

另外，当逆变器1中设置有人机接口(HMI)或可编程逻辑控制器(PLC)时，可以向HMI或PLC提供监测信号。

在本发明的一实施例中，监测部35可以判断电压信号是否正常施加到各个节点，即是否在正常状态下动作。而不是判断各个元件的故障。

即，监测部35可以反映逆变器1内部的保护装置30的故障状态并输出。

在本发明的一实施例中，举例说明了监测部35通过AND门输出保护装置30的各个节点的正常状态作为监测信号，但是本发明不限于此。例如，可以配置复数个监测部，分别输出指示各个节点的正常状态的监测信号，HMI、PLC或外部用户终端可以分别确认该监测信号对应的节点的状态。

如上所述，根据本发明的一实施例，能够通过监测部35容易地掌握电路的状态。

以下，参照图3和图4来详细说明本发明的保护装置30的动作。

图3是用于说明来自安全继电器40的电压信号分别被提供到保护装置30时的动作的一示例图，图4是用于说明安全继电器40的第二开关42的触点根据安全动作而断开时的动作的一示例图。

参照图3，从安全继电器40的第一开关41施加的电压信号被第一绝缘部31绝缘，第一绝缘部31的次级侧电压施加到第一电源开关33，使得第一电源开关33成为接通状态。另外，从安全继电器40的第二开关42施加的电压信号被第二绝缘部32绝缘，第二绝缘部32的次级侧电压施加到第二电源开关34，使得第二电源开关34可以成为接通状态。

在所述第一电源开关33和第二电源开关34闭合的状态下，串联连接的第一和第二缓冲器21、22通过第一电源开关33和第二电源开关34分别接收到5V功率，均成为接通状态。

当缓冲器部20的相互串联的第一和第二缓冲器21、22成为接通状态时，由PWM控制部50生成的PWM控制信号通过缓冲器部20被施加到逆变器部10的开关元件的栅极，由此，交流信号可以输出到电动机2。

参照图4，当安全继电器40的第二开关42因安全动作而断开时，由于没有电压信号施加到第二电源开关34的栅极，因此第二电源开关34成为断开状态(断开的状态)。

如上所述，在现有技术中，当第二电源开关34处于断开的状态时，第一电源开关33的地电位浮动。

然而，根据本发明，能够防止第一电源开关33和第二电源开关34因具有单独的地电位而成为不稳定的浮动状态。

即，从安全继电器40的第一开关41施加的电压信号被第一绝缘部31绝缘并施加到第一电源开关33，从而第一电源开关33可以稳定地成为接通状态。

由于所述第二电源开关34处于断开状态，因此可以阻断5V功率被供应到第二缓冲器22，从而阻断PWM控制部50的PWM控制信号被供应到逆变器部10。

图5是本发明另一实施例的逆变器保护装置的构成框图。

参照图5，另一构成与参照图2进行说明的逆变器保护装置相同，但是其不使用第一绝缘部31和第二绝缘部32，并且可以将第一电源开关33和第二电源开关34替换为包括绝缘功能的第一绝缘型电源开关37和第二绝缘型电源开关38。

第一绝缘型电源开关37和第二绝缘型电源开关38可以是包括晶体管的一个模块，该晶体管的栅极设置有光耦合器。

第一绝缘型电源开关37和第二绝缘型电源开关38分别根据通过安全继电器40的第一开关41和第二开关42供应的电压信号而导通或断开，从而控制向第一缓冲器21和第二缓冲器22供应5V功率。

具体动作与上述实施例相同，无论第二绝缘型电源开关38的动作状态如何，都能够防止第一绝缘型电源开关37的地电位浮动，从而能够稳定地动作。

图6是本发明另一实施例的逆变器保护装置的构成框图。

参照图6，另一构成与参照图2进行说明的逆变器保护装置的例子相同，但是还可以包括第一滤波器部61和第二滤波器部62，该第一滤波器部61位于第一缓冲器21和第一电源开关33之间，第二滤波器部62位于第二缓冲器22和第二电源开关34之间。

所述第一滤波器部61和第二滤波器部62分别去除第一电源开关33和第二电源开关34的开关纹波，以能够稳定地供应5V功率。

另外，第一滤波器部61和第二滤波器部62能够起到补偿由第一电源开关33和第二电源开关34的二极管分量引起的电压降的作用。

尽管以上描述了根据本发明的实施例，但这些仅仅是示例性的，本领域技术人员可以由此实施各种变形和等同范围内的实施例。因此，本发明真正的技术保护范围应由所附的权利要求书确定。

工业实用性

本发明的工业实用性在于，是一种利用自然法则来防止逆变器的浮动状态的技术。