JP2009232514A - 保護回路、半導体装置、電気機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被保護回路を流れる電流を電圧として検出する検出抵抗と、前記被保護回路を流れる設定電流と、前記設定電流に対応して前記検出抵抗に発生する実測電圧と、に基づいて、前記被保護回路を過電流から保護するための基準電圧の値を補正する補正回路と、前記実測電圧と前記基準電圧とを比較し、前記実測電圧が前記基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、前記過電流検出回路において前記実測電圧が前記基準電圧を超えた場合、前記被保護回路を過電流から保護するべく制御する制御回路と、を備える保護回路。
【選択図】図1
Description
===インバータ回路===
本実施形態に係る、過電流保護機能を実現する保護回路を備えるインバータ装置100について、図1を参照して説明する。
U端子、V端子、W端子は、3相モータ130のU相コイル、V相コイル、W相コイルとそれぞれ接続される。
本実施形態に係る過電流検出回路123の詳細構成例について、図1を参照して説明する。過電流検出回路123は、3つのオープンコレクタ出力コンパレータ1233a、1233b、1233cと、オープンコレクタ出力コンパレータ1233aの+端子に接続される信号ライン129aと接地の間に接続されたコンデンサCaと、オープンコレクタ出力コンパレータ1233bの+端子に接続される信号ライン129bと接地の間に接続されたコンデンサCbと、オープンコレクタ出力コンパレータ1233cの+端子に接続される信号ライン129cと接地の間に接続されたコンデンサCcと、により構成される。
マイクロコンピュータ140の構成について、図2を参照して説明する。
シャント抵抗Ruに流れる電流と、スイッチング素子Q4とシャント抵抗Ruの接続点naに発生する電圧(シャント抵抗検出電圧)との関係は、例えば、図3の実線aに示すように、オームの法則に基づいて、シャント抵抗Ruの抵抗値に応じた傾きを有する比例直線となる。よって、図3aに示す、シャント抵抗Ruの抵抗値に応じた、シャント抵抗Ruに流れる電流と、接続点naに発生する電圧との関係に基づいて、接続点naに発生する電圧の値から、シャント抵抗Ruに流れる電流の値を検出することが出来る。言い換えると、図3aに示す関係に基づき、基準電流の値を電圧の値に変換して基準電圧の値(初期値)とすることが出来る。尚、ここで、基準電流とは、過電流保護機能を実行させるか否かを判断するための基準とする大きさの電流である。つまり、基準電流は、スイッチング回路121に流れる電流が基準電流より大きい場合を過電流とするための閾値となる電流である。
本実施形態に係る補正動作のため、例えば、インバータ装置100の製品出荷前等に予め行われる、インバータ装置100の演算処理動作に関し、図4を参照して説明する。
次に、U相についての処理に対応する、スイッチング回路121のスイッチング素子のベース電極に、ドライバ回路125から電流I0が供給される(S102)。
次に、マイクロコンピュータ140にモニターされたモニター電圧Vs0が、アナログデジタル変換器401によって、デジタル値のモニター電圧データDVs0に変換される(S103)。
次に、S103において得られたモニター電圧データDVs0がオフセット電圧としてメモリ部402に格納される(S104)。
次に、W相についてのモニター電圧DVs0がオフセット電圧としてメモリ部402に格納されていない場合(S105:NO)、W相についてS102〜S104の処理が行われる。
U相、V相、W相各相についてのモニター電圧DVs0がそれぞれメモリ部402に格納されると(S105:YES)、マイクロコンピュータ140からドライバ回路125に、スイッチング素子Q1〜Q6のベース電極に電流I1を供給させる指示が送られる(S106)。
次に、U相についての処理に対応する、スイッチング回路121のスイッチング素子のベース電極に、ドライバ回路125から電流I1が供給される(S107)。
次に、S108において得られたモニター電圧データDVs1がメモリ部402に格納される(S109)。
次に、V相についてのモニター電圧DVs1がメモリ部402に格納されていない場合(S110:NO)、V相についてS107〜S109の処理が行われる。
次に、W相についてのモニター電圧DVs1がメモリ部402に格納されていない場合(S110:NO)、W相についてS107〜S109の処理が行われる。
S=(DVs1−DVs0)/As1 ・・・(1)
そして、S111において得られたパラメータSがメモリ部402に格納される(S112)。
次に、W相についてのパラメータSがメモリ部402に格納されていない場合(S113:NO)、W相について、S111〜S112の処理が行われる。
本実施形態に係る、インバータ装置100の基準電圧補正動作について、図5、図6を参照して説明する。
DVr=ISD×S+DVs0 ・・・(2)
そして、S202においてえられた基準電圧データDVrは、マイクロコンピュータ140のデジタルアナログ変換器405によって、アナログ値の基準電圧Vrに変換され、端子Mに出力される(S203)。
次に、W相についての基準電圧Vrが端子Mに出力されていない場合(S204:NO)、W相について、S202〜S203の処理が行われる。
また、インバータ回路120に流れる電流を0Aとすることで、モニター電圧Vsu0、Vsv0、Vsw0からオフセット電圧が得られる。
===半導体装置===
図7は、絶縁金属基板技術を用いた半導体装置10の構造を示した図である。尚、図7(a)は半導体装置10の断面図であり、図7(b)は半導体装置10の正面図である。また、図8は、図7に示した半導体装置10の斜視図である。
半導体装置10(以下、インバータ回路モジュール60と呼ぶ)は、例えば、図10に示すエアコン室外機50(筐体)に取り付けられる。尚、図10は、インバータ回路モジュール60を用いたエアコン室外機50の内部構造を示した図である。
エアコン室外機50は、ファン51、フレーム52、コンプレッサ53、放熱フィン55、そしてインバータ回路モジュール60を備えている。
123 過電流検出回路
125 ドライバ回路
140 マイクロコンピュータ
1A 第1の基板
2 第2の基板
3 ケース材
10 半導体装置
31 集積回路
60 インバータ回路モジュール
50 エアコン室外機
Claims (6)
- 被保護回路を流れる電流を電圧として検出する検出抵抗と、
前記被保護回路を流れる設定電流と、前記設定電流に対応して前記検出抵抗に発生する実測電圧と、に基づいて、前記被保護回路を過電流から保護するための基準電圧の値を補正する補正回路と、
前記実測電圧と前記基準電圧とを比較し、前記実測電圧が前記基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路において前記実測電圧が前記基準電圧を超えた場合、前記被保護回路を過電流から保護するべく制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする保護回路。 - 前記補正回路は、
前記被保護回路を個別に流れる複数の設定電流と、前記複数の設定電流に対応して前記検出抵抗に個別に発生する複数の実測電圧と、に基づいて、前記検出抵抗を流れる電流及び前記検出抵抗に発生する電圧の関係を求め、前記関係に基づいて前記基準電圧を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の保護回路。 - 前記補正回路は、
前記関係に基づいて、初期値として用意される前記基準電圧を補正する、
ことを特徴とする請求項2に記載の保護回路。 - 被保護回路を流れる複数の電流を複数の電圧として検出する複数の検出抵抗と、
前記被保護回路を流れる複数の設定電流と、前記複数の設定電流に対応して前記複数の検出抵抗に発生する複数の実測電圧と、に基づいて、前記被保護回路を過電流から保護するための複数の基準電圧を個別に補正する補正回路と、
前記複数の実測電圧と前記複数の基準電圧とをそれぞれ比較し、一以上の前記実測電圧が対応する前記基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路において一以上の前記実測電圧が対応する前記基準電圧を超えた場合、前記被保護回路を過電流から保護するべく制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする保護回路。 - 表面に導電パターンを有する基板と、
前記導電パターンに電気的に接続され前記基板上に配置される一以上の集積回路と、
前記基板を保持するケースと、を備え、
前記集積回路は、
被保護回路と、
前記被保護回路を流れる電流を電圧として検出する検出抵抗と、
前記被保護回路を流れる設定電流と、前記設定電流に対応して前記検出抵抗に発生する実測電圧と、に基づいて、前記被保護回路を過電流から保護するための基準電圧の値を補正する補正回路と、
前記実測電圧と前記基準電圧とを比較し、前記実測電圧が前記基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路において前記実測電圧が前記基準電圧を超えた場合、前記被保護回路を過電流から保護するべく制御する制御回路と、を含む、
ことを特徴とする半導体装置。 - 表面に導電パターンを有する基板と、
前記導電パターンに電気的に接続され前記基板上に配置される一以上の集積回路と、
前記基板を保持するケースと、
前記ケースが内部に配置される筐体と、を備え、
前記集積回路は、
被保護回路と、
被保護回路を流れる電流を電圧として検出する検出抵抗と、
前記被保護回路を流れる設定電流と、前記設定電流に対応して前記検出抵抗に発生する実測電圧と、に基づいて、前記被保護回路を過電流から保護するための基準電圧の値を補正する補正回路と、
前記実測電圧と前記基準電圧とを比較し、前記実測電圧が前記基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路において前記実測電圧が前記基準電圧を超えた場合、前記被保護回路を過電流から保護するべく制御する制御回路と、を含む、
ことを特徴とする電気機器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008072153A JP2009232514A (ja) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | 保護回路、半導体装置、電気機器 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2008072153A Pending JP2009232514A (ja) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | 保護回路、半導体装置、電気機器 |
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JP2012191726A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Ricoh Co Ltd | 制御装置、モータ駆動装置、モータ制御装置、画像形成装置及び電圧制御プログラム |
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-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008072153A patent/JP2009232514A/ja active Pending
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