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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung der
elektrischen Energie, die einen IGBT umfasst, und insbesondere eine
Vorrichtung zur Umwandlung der elektrischen Energie, die eine Stromwandlervorrichtung
umfasst, die eine hochpräzise
Strommessung erfordert.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Als
Kraftfahrzeuge der nächsten
Generation, die durch eine Kombination einer Verbrennungsmaschine
und eines Motors gebildet sind, gewinnen Hybridfahrzeuge an Bedeutung.
Als Motor zur Verwendung in Hybridfahrzeugen wurde ein Synchronmotor eingesetzt,
der eine kleine Größe aufweist
und in der Lage ist, ein hohes Drehmoment zu erzeugen und in dem
ein Permanentmagnet integriert ist. Um das Drehmoment des Synchronmotors
in maximalem Umfang auszunutzen wird im Allgemeinen die Vektorsteuerung
verwendet. 8 ist ein beispielhaftes Steuerungsblockdiagramm
einer derartigen Vektorsteuerung. Strombefehle werden entsprechend
der Drehzahl ω und
einem Drehmomentbefehl τr
berechnet, die durch einen Gas- oder Bremsbefehl erzeugt werden.
Basierend auf dem Dreiphasen-Ausgangsstrom und der magnetischen
Polposition θ,
die mittels eines Sensors 18 der magnetischen Polposition
ermittelt wird, wird der Dreiphasenstrom in d-q-Koordinaten umgewandelt,
um iq und id zu bilden. Entsprechend iq und id und Strombefehlen
idr und iqr werden Stromsteuerbefehle Vqr und Vdr erzeugt. Weiterhin wird
eine Rückumwandlung
der d-q-Koordinaten in drei Phasen durchgeführt, wobei ein Treiber IC 50 ein PWM-Signal
erzeugt und einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (der nachfolgend
mit IGBT bezeichnet wird) 19 eines Inverters ansteuert.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Totzeitfehlerkompensation bei dem
Signal durchgeführt,
das der Rückumwandlung der
d-q-Koordinaten in drei Phasen unterzogen wurde.
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Für eine derartige
Vektorsteuerung ist ein Stromsensor 17 zur Messung eines
Ausgangsstroms des Inverters wichtig. Bei einem derartigen Stromsensor
werden ein (nicht gezeigter) Kern, ein Hallelement und ein Verstärker vorgesehen,
wobei in einem Teil des Kernes, der rund um die Stromleitung angeordnet
ist, ein Spalt ausgebildet ist und das durch den zu ermittelnden
Strom erzeugte magnetische Feld durch das Hallelement erfasst wird,
das im Spalt angeordnet ist, und in eine Spannung umgewandelt wird.
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Im
japanischen Patent Nr. 10-32476 (Beschreibung der 1 bis 4)
ist ein Verfahren beschrieben, bei dem als Stromerfassungsmittel,
bei dem kein Stromsensor verwendet wird, ein von einem Bereich,
durch den der Hauptstrom eines IGBT's 19 oder eines Leistungs-MOSFET's fließt, getrennter
Messbereich vorgesehen ist, wodurch der Strom ermittelt wird.
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9 zeigt eine beispielhafte
Querschnittdarstellung eines IGBT, der einen Messbereich aufweist.
Mehrere p-Schichten 103A und n+-Schichten 104B,
durch deren Bereiche der Hauptstrom fließt, werden durch eine Haupt-Emitterelektrode 120 verbunden.
Die Bereiche (p-Schichten 103A und n+-Schichten 104A), durch die
ein Messstrom fließt, sind
mit einer Mess-Emitterelektrode 121 verbunden. Obwohl
es nicht gezeigt wird, sind sämtliche
Gateelektroden 111A und 111B miteinander verbunden. Der
durch den IGBT fließende
Strom ist proportional der Breite (Gatebreite) der n+-Schichten 104A und 104B.
Wenn dementsprechend ein Strom (Messstrom) des Messbereichs gemessen
wird, kann ein Hauptstrom basierend auf dem Verhältnis zwischen der Gatebreite
der n+-Schicht 104B des Messbereichs und der der n+-Schicht 104A des
Hauptemitters gemessen werden.
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10 zeigt eine beispielhafte
Schaltung zur Ermittlung eines Hauptstroms mittels des Messstroms.
Eine Spannung, die an einem Widerstand Rs durch den Messstrom Is
erzeugt wird, wird mit einem Spannungsdetektor 16 gemessen
und der Hauptstrom Is wird durch Multiplizieren des Messstroms Is mit
dem Gatebreitenverhältnis
der n+-Schicht 104A des
Hauptemitters ermittelt. Wenn bei der dargestellten Schaltung die
Spannung, die durch den Spannungsdetektor ermittelt wird, einer
eingestellten Spannung entspricht oder höher als diese ist, wird erkannt,
dass ein Überschussstromzustand
auftritt, so dass der IGBT abgeschaltet wird.
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Bei
dem oben beschriebenen Verfahren, bei dem ein Stromsensor verwendet
wird, ist der Stromsensor, der durch mehrere Bestandteile gebildet wird,
aufwändig.
Außerdem
wird bei dem Stromsensor ein magnetischer Kern verwendet, so dass
die magnetische Kraft bei hohen Temperaturen sinkt und der Stromsensor
bei hohen Temperaturen nicht verwendet werden kann.
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11 zeigt Ausgangskennlinien
der IGBT's und Leistungs-MOSFET's. Bei den Leistungs-MOSFET's ist der Strom proportional
der Spannung ab 0 V. Im Gegensatz dazu fließt bei den IGBT's ein starker Strom,
wenn die Spannung niedrig ist, und bei einem bestimmten Spannungswert
oder einer höheren Spannung
steigt der Strom steil. Auch bei den Leistungs-MOSFET's sinkt der Strom in umgekehrtem Verhältnis mit
der Temperatur. Im Gegensatz dazu sinkt bei IGBT der Spannungswert,
bei dem der Strom anfängt,
zu steigen, wenn die Temperatur steigt; sobald jedoch der Strom
steigt, wird die Steigung des Stromverlaufs gegenüber der
Spannung geringer. Deswegen sind die Spannung-Strom-Kennlinien der
IGBT nicht linear und ändern
sich relativ zur Temperatur in einer nicht linearen Art, so dass
es schwierig ist, einen Hauptstrom mittels des Messstroms genau
zu messen.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Umwandlung der elektrischen Energie vorzuschlagen, die Mittel
zum Ermitteln eines Hauptstroms des IGBT's mit hoher Genauigkeit umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Vorrichtung zur Umwandlung der elektrischen Energie gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Mittel zum Schätzen des Hauptstroms auf, das
einen Messstrom sowie ein Ausgangssignal eines Temperaturmessmittels
empfängt,
das auf dem gleichen Halbleitersubstrat wie ein IGBT angeordnet werden
kann, der einen Emitter aufweist, durch den ein Hauptstrom fließt, und/oder
einen Messemitter aufweist, durch den ein Messstrom fließt, der
dem Hauptstrom proportional ist, und der dadurch den Hauptstrom
schätzt.
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Mit
der Vorrichtung zur Umwandlung der elektrischen Energie gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein durch den Hauptemitter fließender Strom genau gemessen
werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Stromerfassungsschaltung gemäß einer ersten Ausführung;
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2 ist
eine erläuternde
Querschnittdarstellung eines IGBT's mit einem Temperatursensor und einem
Strommessbereich gemäß der ersten Ausführung;
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3 ist
eine erläuternde
Darstellung der Wellenform des Stroms, der durch einen Haupt-IGBT und
beim Abschalten durch einen Mess-IGBT fließt;
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4 ist
eine erläuternde
Darstellung einer anderen Stromerfassungsschaltung gemäß einer ersten
Ausführung;
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5 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Stromerfassungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführung;
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6 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Stromerfassungsschaltung gemäß einer dritten Ausführung;
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7 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Stromerfassungsschaltung gemäß einer vierten Ausführung;
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8 ist
eine erläuternde
Querschnittdarstellung des bekannten Steuerblocks eines Synchronmotors;
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9 ist
eine erläuternde
Querschnittsdarstellung eines IGBT's mit einem bekannten Messbereich;
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10 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Stromerfassungsschaltung, bei der ein bekannter Mess-IGBT
verwendet wird; und
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11 ist
eine erläuternde
Darstellung der Kennlinien der IGBT's und Leistungs-MOSFET's.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORTEILHAFTEN
AUSFÜHRUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen
ausführlich beschrieben.
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(Ausführung 1)
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Die
vorliegende Ausführung
ist in 1 gezeigt. In 1 ist ein
IGBT von sechs IGBT's
gezeigt, die einen Inverter bilden, der einen Dreiphasen-Wechselstrom mit
variabler Frequenz erzeugt, wobei ein Gateansteuerbereich des IGBT's und ein Steuerbereich
weggelassen sind, der ein PWM-Signal für den Gateansteuerbereich erzeugt;
diese Bereiche bilden die elektrische Vorrichtung zur Umwandlung
der elektrischen Energie. Der IGBT gemäß der vorliegenden Ausführung weist
einen Haupt-IGBT1,
der den Hauptstrom der Vorrichtung zur Umwandlung der elektrischen
Energie steuert, und einen Mess-IGBT2 auf, der eine geringere Gatebreite
als der Haupt-IGBT1 aufweist. Das Gate, das den Steueranschluss
des Haupt-IGBT1's
und des Mess-IGBT2's
bildet, ist geteilt, und der Kollektor, der den Hauptanschluss eines
der IGBT's bildet,
ist geteilt. Ein Widerstand 10 ist mit dem Mess-IGBT2 verbunden,
wobei ein Ende des Widerstands das gleiche Potential als der Emitter
des Haupt-IGBT's aufweist und bei
dem Beispiel gemäß 1 mit
der Masse verbunden ist. An die beiden Enden des Widerstands 10 ist
ein Differenzverstärker 11 angeschlossen.
Der Ausgang des Differenzverstärkers 11 wird
einem A/D-Wandler 21A eines Mikrocomputers 20 zugeführt. Der
Mikrocomputer 20 umfasst eine Berechnungseinheit 22 und
einen Speicher 23. Im Speicher 23 des Mikrocomputers 20 wird
die Temperaturabhängigkeit
des Verhältnisses
zwischen dem Strom, der durch den Haupt-IGBT1 fließt, und
dem, der durch den Mess-IGBT2 fließt, gespeichert. Weiterhin
wird die Information über
die IGBT-Temperatur von einen Temperatursensor 30 zum Mikrocomputer 20 über einen
A/D-Wandler 21B übertragen.
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Die
Funktion der vorliegenden Ausführung wird
nun beschrieben. Ein Strom, der dem Strom des Haupt-IGBT1's proportional ist,
fließt
durch den Mess-IGBT2 und dieser Strom wird weiterhin durch den Widerstand 10 in eine
Spannung umgewandelt. Wenn die Spannung am Widerstand 10 hoch
ist, tritt in der Einschaltspannung des Haupt-IGBT1's und des Mess-IGBT2's ein Fehler auf,
der einen Zusammenbruch der Gatebreite und des Stromverhältnisses
des Haupt-IGBT1's
und des Mess-IGBT2's
verursacht. Somit ist die an beiden Enden des Widerstands 10 erzeugte
Spannung, wie erwünscht,
wesentlich niedriger als die Einschaltspannung des IGBT's; insbesondere sind
0,2 V oder weniger erwünscht.
Eine derartige niedrige Spannung ist zu niedrig, um durch den A/D-Wandler 21A umgewandelt
zu werden, so dass sie vom Differentialverstärker 11 in eine Spannung
umgewandelt wird, die vom A/D-Wandler 21A erfassbar ist.
Entsprechend der Information vom A/D-Wandler 21A über den
Messstrom und der Information vom A/D-Wandler 21B über die
Temperatur schätzt
der Mikrocomputer 20 einen Hauptstrom aus einer Datentabelle
oder einer Umwandlungsformel der Temperaturabhängigkeit des Verhältnisses
zwischen dem Strom, der durch den Mess-IGBT1 fließt und dem
Strom, der durch den IGBT1 fließt,
der vorher im Speicher gespeichert wird. Auf diese Art kann ein
Hauptstrom gemäß der vorliegenden
Ausführung
mit hoher Genauigkeit ohne die Verwendung eines Stromsensors 17 ermittelt
werden.
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2 zeigt
eine beispielhafte Querschnittsdarstellung eines vorteilhaften Temperatursensors gemäß der vorliegenden
Erfindung. Nachfolgend wird eine Ausführung beschrieben, bei der
als Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat verwendet wird. Es können jedoch
auch andere Halbleitersubstrate verwendet werden. Auf einer p-Schicht 100 ist
eine n-Schicht 101 ausgebildet.
Innerhalb einer n-Schicht 102 sind mehrere p-Schichten 103A ausgebildet.
Innerhalb der p-Schichten 103A ist eine n+-Schicht 104A ausgebildet.
Senkrecht zur p-Schicht 103A, zur n+-Schicht 104A und
zur n-Schicht 102 ist eine Gateoxidschicht 110A ausgebildet.
Weiterhin ist in der Gateoxidschicht 110A eine Gateelektrode 111A ausgebildet.
Eine Haupt-Emitterelektrode 120 ist in einem ohmschen Kontakt
mit mehreren p-Schichten 103A und n+-Schichten 104A ausgebildet.
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Die
Haupt-Emitterelektrode 120 und die Gateoxidschicht 110A werden
durch eine Isolierschicht 112A isoliert und voneinander
getrennt. Eine Kollektorelektrode 122 ist in einem ohmschen
Kontakt mit einer P-Schicht 100 ausgebildet. Der Haupt-IGBT1
wird durch die p-Schicht 103A, die n+-Schicht 104A, die n– -Schicht 102,
die Gateoxidschicht 110A, die Gateelektrode 111A,
die Isolierschicht 112A und die Haupt-Emitterelektrode 120 gebildet. Ähnlich wird
der Mess-IGBT2 durch die p-Schicht 103B,
die n+-Schicht 104B, die n– -Schicht 102, die
Gateoxidschicht 110B, die Gateelektrode 111B,
die Isolierschicht 112B und die Mess-Emitterelektrode 121 gebildet.
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Weiterhin
sind auf der Isolierschicht 123 eine n+-Schicht 105 und
eine p-Schicht 106 aus
Polysilizium ausgebildet. Eine Kathode 124 ist im ohmschen Kontakt
mit der n+-Schicht 105. Eine Anode 125 ist im
ohmschen Kontakt mit der p-Schicht 106. Eine Diode wird
durch die oben beschriebene n+Schicht 105, die p-Schicht 106,
die Kathode 124 und die Anode 125 gebildet.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführung
fließt durch
die Diode ein Strom vorgegebener Stärke und erzeugt einen Spannungsabfall
in der Vorwärtsrichtung.
Aufgrund dieses Spannungsabfalls in der Vorwärtsrichtung wird die Temperaturermittlung
durchgeführt.
Der Spannungsabfall in der Vorwärtsrichtung an
der Diode sinkt mit der sinkenden Temperatur; somit wird die Beziehung
zwischen dem Spannungsabfall in der Vorwärtsrichtung und der Temperatur
vorläufig
ermittelt und das Ergebnis wird im Speicher 23 gespeichert,
wodurch die Temperatur genau ermittelt wird. Da die Temperaturermittlungsdiode,
der Haupt-IGBT1 und der Mess-IGBT2 auf dem gleichen Chip angeordnet
sind, kann die Temperaturmessung mit höherer Genauigkeit und schneller
im Vergleich mit der Temperaturmessung durchgeführt werden, die mit einem separaten
Element, wie einem Thermistor, durchgeführt wird.
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3 zeigt
die Wellenform des Stroms, der beim Abschalten durch den Haupt-IGBT1
und den Mess-IGBT2 fließt.
Der Strom Is, der durch den Mess-IGBT2 fließt, steigt vorübergehend
und sinkt dann ähnlich
wie der Hauptstrom des Haupt-IGBT1's.
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Der
Grund dafür
wird im Zusammenhang mit 2 beschrieben. Ein Leistungs-MOSFET
ist eine unipolare Einrichtung, bei der der Strom allein von einem
Elektron oder einem Loch getragen wird, Die Elektronen sind im gleichen
Ausmaß wie
die Dicke der n– -Schicht
seitlich verteilt werden. Wenn folglich ein Vergleich zwischen dem
Haupt-IGBT1 und dem Mess-IGBT2
bezüglich
des Verhältnisses
zwischen der Chipfläche
und der Anzahl gesammelter Löcher durchgeführt wird,
kann erkannt werden, dass der Mess-IGBT2 mehr Löcher sammelt als der Haupt-IGBT1.
Im stabilisierten Betriebszustand ist der Strom proportional dem
Elektronenfluss. Deswegen sind der Strom des Haupt-IGBT1's sowie der des Mess-IGBT2's proportional den
Dicken der n+-Schichten 104A und 104B. Da der
Mess-IGBT2 beim
Abschalten mehr Löcher
als der Haupt-IGBT1 entsprechend dem Verhältnis der Flächen zwischen ihnen
abgibt, fließt
durch den Mess-IGBT2
vorübergehend
ein größerer Strom.
Deswegen wird gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie in 4 gezeigt wird, zwischen dem
Ausgang des Differentialverstärkers 11 und
dem A/D-Wandler 21A ein Filter 31 vorgesehen.
Der Filter 31 ist ein Tiefenpassfilter, der aus dem Ausgangssignal
des Differentialverstärkers 11 eine
sich schnell ändernde
Komponente d. h., eine Hochfrequenzkomponente, eliminiert. Die Grenzfrequenz
des Tiefenpassfilters muss höher
als die Frequenz sein, bei der ein Gatesignal zum Ansteuern des
IGBT's durch kommen
kann. Insbesondere muss die Grenzfrequenz höher als die Trägerfrequenz
des PWM-Signals sein und ist vorzugsweise eine Frequenz, die höher als
das Zweifache der Trägerfrequenz
ist. Der Filter 31 kann ein passiver Filter, der durch
einen Widerstand, einen Kondensator oder eine Spule gebildet ist,
oder alternativ ein aktiver Filter sein, bei dem ein diskretes Bauelement
wie ein Transistor oder ein FET oder ein IC, wie ein Operationsverstärker, verwendet
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführung
wird durch eine derartige Verwendung des Filters verhindert, dass
das Stromverhältnis
zwischen dem Haupt-IGBT und dem Mess-IGBT vorübergehend zusammen bricht.
Wie in 4 dargestellt ist, wird durch die Verwendung des
Filters 31 eine vorübergehende
Abweichung des Stromverhältnisses
zwischen dem Haupt-IGBT
und dem Mess-IGBT eliminiert und nach dem Eliminieren wird die Information zum
Mikrocomputer 20 übertragen,
wodurch die Strommessung genauer durchgeführt werden kann.
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Die
vorliegende Ausführung
wurde an einem Beispiel beschrieben, bei dem als die Vorrichtung
zur Umwandlung der elektrischen Energie ein Dreiphasenwandler verwendet
wurde. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch zur Ermittlung
des Hauptstroms bei einem Halbleiter-Stromumschaltvorrichtung eines elektrischen
Stromwandlers verwendet werden, wie einem DC/DC-Wandler oder einem AC/DC-Wandler.
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[Ausführung 2]
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5 zeigt
die vorliegende Ausführung.
Der Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführung und der Ausführung 1 besteht
darin, dass das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 11 einer
Pulsweitenmodulation unterworfen wird und dann zum Mikrocomputer 20 übertragen
wird. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 11 wird einem
Anschluss (dem Plus-Eingang) einer Vergleichsschaltung 12 zugeführt. Dem
anderen Anschluss (dem Minus-Eingang) der Vergleichsschaltung wird
ein Signal eines Dreieckwellengenerators 13 zugeführt. Das Ausgangssignal
der Vergleichsschaltung 12 wird einem Zähler 32 zugeführt, der
im Mikrocomputer 20 enthalten ist. Anstelle des Zählers 32 kann
das Ausgangssignal von einem Timer empfangen werden.
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Die
vorliegende Ausführung
funktioniert wie folgt: Durch einen Vergleich des Ausgangssignals des
Differentialverstärkers 11 mit
dem Signal des Dreieckwellengenerators 13 wird das Ausgangssignal
des Differentialverstärkers 11 in
eine entsprechende Impulsbreite umgewandelt. Durch eine derartige
Umwandlung des Ausgangssignals des Differentialverstärkers 11 in
eine Impulsbreite werden Geräuschkomponenten
durch die Dreieckwellenperiode gemittelt, so dass der Geräuscheinfluss
reduziert wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführung
ist es erwünscht,
dass die Beziehung zwischen der Spannung des Differentialverstärkers und
dem Verhältnis der
Impulsbreite zur Dreieckwellenperiode vorläufig im Speicher 23 des
Mikrocomputers 20 gespeichert wird, wodurch die Berechnungseinheit 22 die
Impulsbreite wieder in eine Spannung umwandelt.
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Wenn
sich die Umgebungstemperatur ändert, ändern sich
die Periode sowie die obere und die untere Grenze des Dreieckwellengenerators 13.
Somit ändert
sich auch die Impulsbreite, wenn sich die Temperatur ändert. Die Änderung
des Verhältnisses zwischen
der Impulsbreite und der Periode der Dreieckwelle ist jedoch klein,
so dass eine ausreichende Genauigkeit gewährleistet werden kann.
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[Ausführung 3]
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6 zeigt
die vorliegende Ausführung.
Der Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführung und der Ausführung 2 besteht
darin, dass eine Trennschaltung 33, die ein Signalübertragungs-Trennmittel darstellt,
zwischen dem Ausgang des Komparators 12 und dem Zähler 32 angeordnet
ist. Gemäß der vorliegenden
Ausführung
kann ein Strom sogar dann gemessen werden, wenn die Erdspannung
des IGBT's und die
des Mikrocomputers 20 sich voneinander unterscheiden, zum
Beispiel auch dann, wenn der IGBT im oberen Zweig des Inverters
angeordnet ist. Als die Trennschaltung 33 wird ein Photokoppler oder
ein Impulstransformator bevorzugt.
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Bei
der vorliegenden Ausführung
wird als die Trennschaltung 33 ein Photokoppler oder ein
Impulstransformator verwendet. Eine derartige Trennschaltung 33 kann
jedoch kein analoges Signal übertragen.
Somit wird gemäß der vorliegenden
Ausführung ähnlich wie
bei der Ausführung 2 ein
Stromsignal in ein Signal mit entsprechender Impulsbreite umgewandelt,
während
die Strominformation vom IGBT in ein digitales Signal umgewandelt
wird. Wie oben beschrieben wurde, kann die Strominformation vom IGBT
gemäß der vorliegenden
Ausführung
durch Verwendung eines Photokopplers oder eines Impulstransformators
als die Trennschaltung 33 zum Mikrocomputer 20 übertragen
werden, der eine andere Erdspannung aufweist.
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[Ausführung 4]
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7 zeigt
die vorliegende Ausführung.
Der Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführung und der Ausführung 2 besteht
darin, dass hier weiterhin ein Differentialverstärker 14, der die Spannung verstärkt, die
in der Leitungsinduktivität 40 des Haupt-IGBT
induziert wird, eine Integrationsschaltung 15, die die
Spannung integriert und ein A/D-Wandler 21C vorgesehen
sind, der im Mikrocomputer 20 integriert ist, der das Integrationsergebnis
empfängt.
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Wenn
der Strom dI/dt der Induktivität
L sich mit der Zeit ändert,
wird eine Spannung V gemäß der Formel
1 erzeugt. V = L × dI/dt (Formel 1)
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Dann
gilt, wie in Formel 2 gezeigt ist, I = ∫(V/L)dt (Formel 2)
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Ein
Strom wird durch Dividieren der in der Leitungsinduktivität 40 des
Haupt-IGBT's induzierten Spannung
durch den Induktivitätswert
und anschließendem
Integrieren des resultierenden Wertes erhalten. Durch die Integralberechnung
neigt das Ansprechverhalten dazu, verzögert zu werden. Somit wird
das Verfahren vorzugsweise zum Messen des durch den Mess-IGBT fließenden Stroms
durch die gleichzeitige Verwendung der bei den Ausführungen 1
bis 3 beschriebenen Verfahren verwendet. Wenn die Messung auf diese
Art und Weise durchgeführt wird,
wird das Ansprechverhalten verbessert und gleichzeitig wird ein
Dualsystem zum Messen eines Stroms realisiert, so dass auch die
Zuverlässigkeit
erhöht
wird.