JP2012186937A - スイッチング素子の駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定電流用スイッチング素子26および放電用スイッチング素子30は、ゲート抵抗体28を介してスイッチング素子S*#のゲートに接続されている。ゲート抵抗体28の両端の電圧は、差動増幅回路70によって出力電圧Vgiに変換され異常判断部72に取り込まれる。異常判断部72では、ゲート抵抗体28に流れる電流に基づき、定電流用スイッチング素子26や放電用スイッチング素子30に異常が生じたか否かを判断する。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明にかかるスイッチング素子の駆動回路を車載主機としての回転機に接続される電力変換回路の駆動回路に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
R2・(Vom−Vref)/R1+Vmax+Vds≦Vref
上記の式においては、定電流用抵抗体24の抵抗値R1を用いている。なお、上記第1項は、ゲート抵抗体28の電圧降下量である。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
上記各実施形態において、閾値時間Tth1,Tth2における電圧Vgiに限らず、オン操作指令への切替からオフ操作指令への切替までの期間や、オフ操作指令への切替からオン操作指令への切替までの期間における電圧Vgiに基づき、異常の有無を判断してもよい。
制限用抵抗体の両端の電位差を検出する差動増幅回路を備えるものに限らない。たとえば上記第3の実施形態(先の図5)において、放電用スイッチング素子30のオン状態時に限って異常の有無を判断するなら、端子T1の電位と、端子T2を基準とする所定の電位との大小を比較する手段を備えて構成してもよい。
上記第1の実施形態において、定電流用抵抗体をゲート抵抗体28と共有してもよい。この場合、ゲート抵抗体28がショートまたは断線しないまでも抵抗値が変化したとしても、その電圧降下量が目標値に制御されるため、抵抗値の変化についてはその異常を検出することができない。ただし、この場合であっても、ゲート抵抗体の断線、ショートや、定電流用スイッチング素子26、放電用スイッチング素子30の異常についてはこれを検出することができる。
定電流用スイッチング素子としては、MOS電界効果トランジスタに限らず、たとえばバイポーラトランジスタであってもよい。
上記各実施形態において、定電流制御に代えて、電源22とスイッチング素子S*#のゲートとの間を開閉するスイッチング素子を2値的に操作することで、いわゆる定電圧制御によってゲートに正の電荷を充電する処理を行なってもよい。
上記第2の実施形態において、ソフト遮断用スイッチング素子42を強制的にオン操作して所定時間が経過した後にオフ保持用スイッチング素子62をオン状態に切り替え、この状態をフェールセーフ処理の行なわれている間中、保持するようにしてもよい。
駆動対象スイッチング素子としては、IGBTに限らず、たとえばパワーMOS電界効果トランジスタ等であってもよい。この際、Nチャネルにも限らず、Pチャネルであってもよい。ただしこの場合、ソース電位に対してゲート電位を低下させることでオン状態となるため、ゲートに「負」の電荷を充電することで駆動対象スイッチング素子がオン状態となる。
・モータジェネレータ10としては、車載主機に限らず、たとえばシリーズハイブリッド車に搭載される発電機であってもよい。
Claims (15)
- 電圧制御形のスイッチング素子を駆動対象スイッチング素子とし、該駆動対象スイッチング素子のスイッチング状態を切り替えるべく、その開閉制御端子に正または負のいずれか一方の電荷を充電する処理を行うに際し、制限用抵抗体によって前記電荷の充電速度を制限するスイッチング素子の駆動回路において、
前記制限用抵抗体を流れる電流を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された電流に基づき、前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常があるか否かを判断する判断手段とを備えることを特徴とするスイッチング素子の駆動回路。 - 前記検出手段は、前記制限用抵抗体の両端に接続されて且つ該両端の電位差を検出する差動増幅回路を備えることを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記制限用抵抗体は、前記いずれか他方の電荷を前記開閉制御端子に充電するための充電経路および前記いずれか他方の電荷を前記開閉制御端子から放電するための放電経路の双方によって共有されるものであることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に前記いずれか他方の電荷を充電するに際し、その充電経路内の電流を一定値に制御する定電流制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項3記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記定電流制御手段は、
前記制限用抵抗体とは別に前記充電経路に設けられた定電流用抵抗体と、
該定電流用抵抗体に直列接続された定電流用スイッチング素子と、
前記定電流用抵抗体の電圧降下量が目標値となるように前記定電流用スイッチング素子の開閉制御端子を操作する操作手段と、
を備えることを特徴とする請求項4記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記定電流制御手段は、前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に前記いずれか他方の電荷を供給する直流電圧源を用いて、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一方の端部および開閉制御端子間の電圧が前記直流電圧源の出力電圧になるまで前記いずれか他方の電荷を充電するものであり、
前記直流電圧源の出力電圧は、前記駆動対象スイッチング素子に正常時に流れる最大電流を飽和電流とする前記開閉制御端子の充電電圧までは、前記定電流制御を行うことが可能な電圧に設定されていることを特徴とする請求項5記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記いずれか他方の電荷を充電する充電経路と、
前記充電経路を開閉する充電用スイッチング素子と、
前記いずれか他方の電荷を放電する放電経路と、
前記放電経路を開閉する放電用スイッチング素子とをさらに備え、
前記充電用スイッチング素子、前記放電用スイッチング素子、前記検出手段および前記判断手段は、集積回路内に構成されるものであり、
前記充電用スイッチング素子と前記放電用スイッチング素子とは、前記集積回路の各別の端子を介して前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に接続されるものであり、
前記制限用抵抗体の両端部は、前記充電用スイッチング素子および前記放電用スイッチング素子のそれぞれに接続される前記集積回路の一対の端子を介して前記検出手段に接続されることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子の前記開閉制御端子に前記いずれか他方の電荷が充電される期間において前記制限用抵抗体に流れる電流が充電側大電流閾値を超える場合、前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子の前記開閉制御端子に前記いずれか他方の電荷が充電される期間において前記制限用抵抗体に流れる電流が充電側小電流閾値未満である場合、前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断することを特徴とする請求項3〜6,8のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子の前記開閉制御端子から前記いずれか他方の電荷が放電される期間において前記制限用抵抗体に流れる電流が放電側大電流閾値を超える場合、前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断することを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子の前記開閉制御端子から前記いずれか他方の電荷が放電される期間において前記制限用抵抗体に流れる電流が放電側小電流閾値未満である場合、前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断することを特徴とする請求項3〜10のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記放電経路は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一方の端部および開閉制御端子間を接続する経路であって且つ前記制限用抵抗体に直列接続された放電用スイッチング素子を備えて構成され、
前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一方の端部および開閉制御端子間を前記放電経路よりも小さい抵抗値の経路で接続する低抵抗経路と、
該低抵抗経路を開閉するオフ保持用スイッチング素子と、
前記判断手段によって前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断される場合、前記オフ保持用スイッチング素子をオン操作するフェールセーフ手段とを備えることを特徴とする請求項3〜11のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記放電経路は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一方の端部および開閉制御端子間を接続する経路であって且つ前記制限用抵抗体に直列接続された放電用スイッチング素子を備えて構成され、
前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一方の端部および開閉制御端子間を前記放電経路よりも大きい抵抗値の経路で接続する高抵抗経路と、
該高抵抗経路を開閉するソフト遮断用スイッチング素子と、
前記判断手段によって前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断される場合、前記ソフト遮断用スイッチング素子をオン操作するフェールセーフ手段とを備えることを特徴とする請求項3〜12のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記判断手段によって前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断される場合、前記駆動対象スイッチング素子のオン・オフ指令信号の入力を遮断する遮断手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記判断手段によって前記駆動対象スイッチング素子を駆動する機能に異常がある旨判断される場合、その旨を外部に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014082904A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Denso Corp | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 |
WO2014097485A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 三菱電機株式会社 | 駆動保護回路、半導体モジュール及び自動車 |
WO2017026367A1 (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 三菱電機株式会社 | パワースイッチング装置 |
US10840903B2 (en) | 2018-09-14 | 2020-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor module |
WO2023135901A1 (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0956177A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Hitachi Ltd | 電力変換装置のゲート信号発生回路 |
JP2007043872A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Fujitsu Ten Ltd | モータドライバ回路 |
JP2007202237A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力変換器及びその制御方法 |
JP2007274828A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Denso Corp | 駆動回路 |
JP2009154758A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2010034746A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Denso Corp | 電力変換回路の駆動回路 |
JPWO2009044602A1 (ja) * | 2007-10-02 | 2011-02-03 | 三菱電機株式会社 | ゲート駆動回路 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0956177A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Hitachi Ltd | 電力変換装置のゲート信号発生回路 |
JP2007043872A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Fujitsu Ten Ltd | モータドライバ回路 |
JP2007202237A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力変換器及びその制御方法 |
JP2007274828A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Denso Corp | 駆動回路 |
JPWO2009044602A1 (ja) * | 2007-10-02 | 2011-02-03 | 三菱電機株式会社 | ゲート駆動回路 |
JP2009154758A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2010034746A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Denso Corp | 電力変換回路の駆動回路 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014082904A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Denso Corp | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 |
WO2014097485A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 三菱電機株式会社 | 駆動保護回路、半導体モジュール及び自動車 |
CN104885320A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-09-02 | 三菱电机株式会社 | 驱动保护电路、半导体模块以及汽车 |
JP5801001B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2015-10-28 | 三菱電機株式会社 | 駆動保護回路、半導体モジュール及び自動車 |
US9455566B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Drive protection circuit, semiconductor module, and automobile |
CN104885320B (zh) * | 2012-12-21 | 2017-09-22 | 三菱电机株式会社 | 驱动保护电路、半导体模块以及汽车 |
WO2017026367A1 (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 三菱電機株式会社 | パワースイッチング装置 |
JPWO2017026367A1 (ja) * | 2015-08-07 | 2018-05-10 | 三菱電機株式会社 | パワースイッチング装置 |
US10840903B2 (en) | 2018-09-14 | 2020-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor module |
WO2023135901A1 (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
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