JP5617605B2 - スイッチング素子の駆動回路 - Google Patents
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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たインバータ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。
<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。
<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。
異常検出用抵抗体としては、定電流用抵抗体と完全に別部材であるものに限らない。たとえば先の図2に示した構成において、定電流用抵抗体24および異常検出用抵抗体22を定電流用抵抗体として且つ、異常検出用抵抗体22を異常検出用抵抗体としてもよい。この場合であっても、抵抗値の経年変化等が定電流用抵抗体の全部分に一律に生じないなら、異常検出用抵抗体の両端の電圧によって異常の有無を判断することは可能である。
たとえば、先の図2において、異常検出用抵抗体22と定電流用抵抗体24との配置を入れ替えたり、異常検出用抵抗体28と定電流用抵抗体26との配置を入れ替えたりしてもよい。
定電流用抵抗体24,26の電圧降下量を規定値に制御する処理と、異常検出用抵抗体22,28の電圧降下量を規定値に制御する処理との双方において、定電流の目標値を同一とするための設定としては、上記各実施形態において例示した手法に限らない。たとえば差動増幅回路34,60を備えることなく、オペアンプ36に入力される電流検出に関する信号として、端子T1の電位または端子T3の電位を切り替えつつ用いるものとして且つ、切替の前後でオペアンプ36に入力される閾値に関する信号の電位を変更してもよい。ただし、この場合、異常検出用抵抗体22と定電流用抵抗体24との配置関係は、先の図2に示したものとする。
上記各実施形態では、切替前後における定電流の目標値を同一としたがこれに限らない。たとえば先の図2に示した構成において、異常検出用抵抗体22の抵抗値R1と定電流用抵抗体24の抵抗値R2を相違させるなら、切替前後で目標値を相違させることができる。
上記各実施形態では、定電流用抵抗体24,26の電圧降下量の検出値を用いた定電流制御に異常があると判断される場合に、異常検出用抵抗体22,28の電圧降下量の検出値を用いた定電流制御に必ず切り替えたがこれに限らない。たとえば、電圧降下量がゼロであることで電流が流れない異常時等にあっては、切替を行なっても定電流制御を行うことができないと考えられることから、切り替えを行なわなくてもよい。
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のように電圧制御形のトランジスタに限らない。たとえばバイポーラトランジスタのように電流制御形のトランジスタであってもよい。ただしこの場合、その開閉制御端子(ベース)に出力する信号は、電流信号となる。
通知手段としては、異常が生じたか否かについての2値的な情報を出力するものに限らない。たとえば、異常の種類を併せて通知するものであってもよい。すなわちたとえば、異常検出用抵抗体22,28の両端の電圧が過度に大きい場合やゼロではないが小さい場合(定電流制御による目標値の制御性の低下異常)と、上記両端の電圧がゼロとなる場合(電流が流れない異常)とのいずれであるかを通知してもよい。
制限手段としては、異常が生じることで電力変換回路(インバータIV,コンバータCV)を一律シャットダウンするものに限らない。たとえば、定電流制御による定電流が目標値よりも大きくなる場合、インバータIVの入力電圧の制限によってスイッチング素子S*#の耐圧を超える電圧の印加を回避しつつ、スイッチング素子S*#を駆動してもよい。これにより、モータジェネレータ10を用いた退避走行が容易となる。なお、この処理を制御装置18が行うためには、通知手段を、異常の種類を通知するものに変更すればよい。
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、ゲートから正の電荷を放電させることで駆動対象スイッチング素子がオン状態となる。
定電流制御手段としては、定電流用抵抗体の両端の電圧を規定値に制御するものに限らない。たとえば、スイッチング素子S*#のゲートへの電荷の充電経路に、定電流ダイオードと、スイッチング素子とを備えるものであってもよい。
Claims (7)
- 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するスイッチング素子の駆動回路において、
前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に電荷を充電するための電気経路を備えて且つ、該電気経路を流れる電流を一定値に制御する定電流制御手段と、
前記電気経路に備えられた異常検出用抵抗体と、
該異常検出用抵抗体の両端の電圧に基づき、前記定電流制御手段の異常の有無を判断する異常判断手段とを備え、
前記定電流制御手段は、前記異常検出用抵抗体とは別の定電流用抵抗体と、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両端の電圧を規定値に制御すべく前記定電流用スイッチング素子の開閉制御端子に信号を出力する出力手段とを備え、
前記異常判断手段によって異常があると判断される場合、前記出力手段が前記異常検出用抵抗体の両端の電圧を予め定められた値に制御するように切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とするスイッチング素子の駆動回路。 - 前記定電流制御手段の備える電気経路は、前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に正の電荷を充電するための充電用電気経路と該駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子から前記正の電荷を放電する放電用電気経路とのうちの少なくとも前記充電用電気経路を備え、
前記定電流制御手段は、前記充電用電気経路を流れる電流を一定値に制御する充電用定電流制御手段を備え、
前記異常検出用抵抗体は、前記充電用電気経路に設けられてい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。 - 前記定電流制御手段の備える電気経路は、前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に正の電荷を充電するための充電用電気経路と該駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子から前記正の電荷を放電する放電用電気経路とのうちの少なくとも前記放電用電気経路を備え、
前記定電流制御手段は、前記放電用電気経路を流れる電流を一定値に制御する放電用定電流制御手段を備え、
前記異常検出用抵抗体は、前記放電用電気経路に設けられてい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。 - 前記電気経路は、前記駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子に正の電荷を充電するための充電用電気経路と、該駆動対象スイッチング素子の開閉制御端子から前記正の電荷を放電する放電用電気経路とを備え、
前記充電用電気経路および前記放電用電気経路はその一部が共通経路となって且つ該共通経路が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ており、
前記定電流制御手段は、前記充電用電気経路を流れる電流を一定値に制御する充電用定電流制御手段と、前記放電用電気経路を流れる電流を一定値に制御する放電用定電流制御手段とを備え、
前記異常検出用抵抗体は、前記共通経路に設けられてい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。 - 前記異常検出用抵抗体の抵抗値と前記定電流用抵抗体の抵抗値とが同一であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記切替手段による切り替え後に前記異常判断手段によって異常があると判断される場合、前記駆動対象スイッチング素子の駆動を制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記異常判断手段によって異常があると判断される場合、その旨を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1〜6のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
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