FR2957467A1 - Circuit de commande de grille - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit de commande de grille (30a) capable de désactiver un MOSFET (10a) de manière fiable sans ajouter de structure compliquée et comprenant : un premier élément de commutation (Qla) connecté à une borne de grille du MOSFET de puissance (10a) à travers une première résistance (Rgla), pour régler un potentiel de grille du MOSFET (10a) pour activer le MOSFET (10a), sur la base d'un signal d'une source de signal (4a), et un deuxième élément de commutation (Q2a) connecté à la borne de grille du MOSFET à travers une deuxième résistance (Rg2a), pour régler le potentiel de grille du MOSFET pour désactiver le MOSFET, sur la base du signal de la source de signal (4a), la première résistance ayant une valeur de résistance réglée à une valeur supérieure à une valeur de résistance de la deuxième résistance.
Description
CIRCUIT DE COMMANDE DE GRILLE Contexte de l'invention Domaine de l'invention La présente invention concerne un circuit de commande de grille pour commander un MOSFET de puissance.
Description de l'art connexe Un circuit de type totem pôles dans lequel une pluralité de MOSFET à canal N (MOSFET de puissance) sont connectés en série et des points de connexion entre les MOSFET à canal N sont connectés à une charge électrique est généralement connu en tant que circuit de commande pour commander la charge électrique, par exemple un moteur. Le circuit de commande pour commander la charge électrique est utilisé avec, par exemple, un demi-pont, un pont H, ou un pont multiphasé, et il a diverses applications. Par exemple, dans un appareil électrique de direction assistée pour véhicule, comme cela est illustré sur la figure 4, un circuit de commande pour commander un moteur par un circuit de pont H comprenant quatre MOSFET à canal N est généralement connu. Sur la figure 4, les bornes de sortie d'un circuit de pont H 1 comprenant des MOSFET à canal N 10a, 10b, 10c et 10d sont connectées à un moteur M pour se coupler entre les bornes de sortie (pour établir un pont entre les bornes de sortie). Une batterie 2 est connectée entre les bornes d'entrée du circuit de pont H 1. Les bornes de grille des quatre MOSFET à canal N 10a à 10d sont connectées aux circuits de commande de grille 3a, 3b, 3c et 3d à travers des résistances de grille Rga, Rgb, Rgc et Rgd respectivement. Les circuits de commande de grille 3a à 3d sont connectés à des sources de signal 4a, 4b, 4c et 4d respectivement, pour permettre aux circuits de commande de grille 3a à 3d de fonctionner séparément. Une unité de commande comprenant un micro-ordinateur (non représenté) calcule un couple cible souhaité sur la base des résultats obtenus par la détection de divers capteurs (non représentés) comme un capteur de couple de direction qui est fourni dans un système de direction de véhicule (non représenté) pour détecter la puissance de direction d'un conducteur et un capteur de vitesse de véhicule pour détecter une vitesse de véhicule. Les sources de signal 4a à 4d délivrent des signaux pour commander aux quatre MOSFET à canal N 10a à 10d de générer le couple cible souhaité calculé par l'unité de commande dans le moteur M. Des circuits de détection de tension de bornes de moteur 5a et 5b sont fournis aux bornes de sortie respectives du circuit de pont H 1 pour détecter des tensions de bornes des bornes de sortie, c'est-à-dire des tensions de bornes de moteur. Le circuit de commande de grille 3a a une structure dans laquelle un transistor PNP Qla et un transistor NPN Q2a sont connectés en série. Un point de connexion entre le transistor PNP Qla et le transistor NPN Q2a est connecté à la borne de grille du MOSFET à canal N 10a à travers la résistance de grille Rga. Le transistor PNP Qla et le transistor NPN Q2a sont activés et désactivés de manière complémentaire en réponse à un signal de la source de signal 4a. Lorsque le transistor PNP Qla est activé, une tension pour activer le MOSFET à canal N 10a est appliquée à la borne de grille du MOSFET à canal N 10a. Lorsque le transistor NPN Q2a est activé, une tension pour désactiver le MOSFET à canal N 10a est appliquée à la borne de grille du MOSFET à canal N 10a. La structure et le fonctionnement de chacun des circuits de commande de grille 3b à 3d sont les mêmes que ceux du circuit de commande de grille 3a, et par conséquent la description détaillée de ceux-ci est omise ici. Par exemple, lorsque le moteur M est tourné vers la droite, les MOSFET à canal N 10a et 10d sont activés. Par exemple, lorsque le moteur M est tourné vers la gauche, les MOSFET à canal N 10b et 10c sont activés. Il va être étudié en détail ci-après un fonctionnement particulièrement dans un cas dans lequel le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a est désactivé dans le circuit pour commander les MOSFET à canal N qui sont connectés par totem pôles comme cela a été susmentionné. Lorsque le transistor NPN Q2a est activé pour désactiver le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a, un potentiel de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a se réduit à un potentiel de masse. Avec la réduction du potentiel de grille, une tension source grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a se réduit et par conséquent le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a passe dans un état désactivé. Dans ce cas, un courant traversant le moteur M continue de s'écouler à travers celui-ci en raison de la composante inductance du moteur M. Par conséquent, un courant (appelé courant régénératif) commence à s'écouler à travers une diode parasite formée avec le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c connecté en série avec le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Le courant régénératif provoque la baisse de tension de la diode parasite avec le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c. Ainsi, un potentiel d'un point de connexion entre le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c est inférieur au potentiel de masse par la baisse de tension de la diode parasite (environ 0,7 V en général), et le potentiel devient donc négatif. Puis la tension source grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a augmente, et par conséquent le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a ne peut pas être complètement désactivé. Lorsqu'une opération ultérieure est effectuée, le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c est activé, et un problème peut alors se produire en ce que le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c sont activés et un courant de court-circuit s'écoule. Comme illustré sur la figure 5, il est connu qu'un MOSFET à canal N comprend un composant condensateur appelé condensateur d'entrée inhérent à la structure.
Un condensateur d'entrée C et une résistance de grille Rg connectés à la borne de grille du MOSFET à canal N servent de circuit d'intégration. Par conséquent, lorsqu'un signal de grille de forme rectangulaire est appliqué au MOSFET à canal N, une période jusqu'au moment auquel une différence de potentiel source grille devient une différence de potentiel pour activer le MOSFET à canal N et une période jusqu'au moment auquel la différence de potentiel source grille devient une différence de potentiel pour désactiver le MOSFET à canal N (c'est-à-dire la vitesse de commutation) sont déterminées sur la base d'une valeur de la résistance de grille Rg. Pour empêcher le courant de court-circuit susmentionné, il est important de réduire la résistance de grille pour réduire la période jusqu'au moment auquel la différence de potentiel source grille devient la différence de potentiel pour désactiver le MOSFET à canal N. Lorsque la résistance de grille se réduit, la vitesse de commutation augmente, mais le bruit électromagnétique survient lorsque le MOSFET à canal N est activé. Lorsque le MOSFET à canal N doit être désactivé, la borne de grille du MOSFET à canal N est connectée au côté de masse (potentiel de masse) de l'alimentation électrique à travers la résistance de grille et le transistor NPN. Néanmoins, pour empêcher le bruit susmentionné, il est également nécessaire de régler la résistance de grille à une valeur de résistance relativement grande. Par contraste, pour empêcher le courant de court-circuit, il est nécessaire de régler la résistance de grille à une valeur de résistance relativement petite. Un problème peut donc survenir en ce que la compatibilité entre ceux-ci est difficile. Une méthode connue pour résoudre le problème que le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel ne peut pas être complètement désactivé est divulguée dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° Hei 02-87 963. Un fonctionnement d'un circuit de commande de grille d'un circuit de commande de moteur divulgué dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° Hei 02-87 963 est décrit ci-après. La description est présentée en référence à la figure 6 qui est un schéma illustrant une partie connexe de la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° Hei 02-87 963 (en particulier, la figure 3). Sur la figure 6, les mêmes symboles de référence que ceux de la figure 4 renvoient aux mêmes parties et leur description détaillée est donc omise. La structure de circuit du circuit de commande de moteur illustrée sur la figure 6 est différente de la structure de circuit du circuit de commande de moteur illustré sur la figure 4 en ce que des émetteurs des transistors NPN Q2a et Q2b des circuits de commande de grille 3a et 3b sont connectés respectivement à des alimentations électriques négatives 6a et 6b. Dans les circuits de commande de grille illustrés sur la figure 6, particulièrement lorsque le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a doit être désactivé, le transistor NPN Q2a est activé. Ensuite, la borne de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a est connectée à l'alimentation électrique négative 6a à travers la résistance de grille Rga pour réduire le potentiel de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a, pour ainsi désactiver le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Dans le circuit de commande de grille illustré sur la figure 6, même lorsque le courant régénératif s'écoule à travers le circuit de commande de grille et le potentiel du point de connexion entre le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c qui sont connectés par totem pôles est réduit par la baisse de tension de la diode parasite avec le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c et devient ainsi négatif, la tension source grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a peut être suffisamment réduite. Par conséquent, le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a peut être complètement désactivé. Ensuite, un fonctionnement d'un circuit de commande de grille d'un circuit de commande de moteur divulgué dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° 2004-328 413 va être décrit ci-après. La description est présentée en référence à la figure 7 qui est un schéma illustrant une partie connexe de la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° 2004-328 413 (en particulier la figure 1). Sur la figure 7, les mêmes symboles de référence que ceux des figures 4 et 6 renvoient aux mêmes parties et par conséquent leur description détaillée est omise. La structure de circuit du circuit de commande de moteur illustré sur la figure 7 est différente de la structure de circuit du circuit de commande de moteur illustré sur la figure 4 en ce que les émetteurs des transistors NPN Q2a et Q2b des circuits de commande de grille 3a et 3b sont connectés aux sources des MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et 10b respectivement. Dans les circuits de commande de grille illustrés sur la figure 7, en particulier lorsque le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a doit être désactivé, le transistor PNP Q2a est activé. Ensuite, la borne de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a est connectée à une borne de source du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a à travers la résistance de grille Rga.
Par conséquent, même lorsque le courant régénératif s'écoule à travers le circuit de commande de grille et le potentiel du point de connexion entre le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c qui sont connectés par totem pôles est réduit par la baisse de tension de la diode parasite avec le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c et devient ainsi négatif, les potentiels de la borne de grille et de la borne de source du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a sont les mêmes. Le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a peut ainsi être suffisamment réduit. Le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a peut donc être complètement désactivé. Comme cela a été décrit ci-dessus, les circuits de 30 commande de grille divulgués dans les demandes de brevets japonais mise à l'inspection publique N° Hei 02-87 963 et 2004-328 413 peuvent résoudre le problème du circuit de commande de grille général illustré sur la figure 4. Néanmoins, cela engendre les autres problèmes suivants.
Tout d'abord, le circuit de commande de grille divulgué dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° Hei 02-87 963 (circuit de commande de grille illustré schématiquement sur la figure 6) nécessite des alimentations électriques négatives 6a et 6b. Lorsqu'une alimentation électrique unique (batterie montée sur véhicule dans le cas d'un appareil électrique de direction assistée) est utilisée comme dans le cas de l'appareil électrique de direction assistée pour véhicule susmentionné, il est nécessaire que les alimentations électriques négatives 6a et 6b ajoutent un circuit compliqué pour générer des tensions d'alimentation électrique négative. Il y a donc un problème en ce que l'augmentation du nombre de pièces augmente la taille et le coût de l'appareil.
Par contraste, à la différence de la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° Hei-02-87 963, le circuit de commande de grille divulgué dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° 2004-328 413 (circuit de commande de grille illustré schématiquement sur la figure 7) ne nécessite pas les alimentations électriques négatives 6a et 6b. Par conséquent, le circuit de commande de grille divulgué dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N° 2004-328 413 peut être fourni en utilisant une structure très simple parce que les bornes émettrices des transistors NPN inclus dans le circuit de commande de grille ne sont connectées qu'aux bornes de source des MOSFET à canal N. Comme cela a été décrit ci-dessus, les circuits de détection de tension de bornes de moteur 5a et 5b pour détecter les tensions de bornes de moteur sont fournis dans l'appareil électrique de direction assistée. Les tensions de bornes de moteur détectées par les circuits de détection de tension de bornes de moteur 5a et 5b sont entrées par exemple dans un micro-ordinateur (non représenté) et utilisées pour commander le moteur et déterminer toute anomalie de l'appareil. Dans la structure de circuit du circuit de commande de moteur illustré sur la figure 7, la borne émettrice du transistor NPN Q2a du circuit de commande de grille 3a est connectée à la borne de source du MOSFET à canal N 10a. Comme cela est apparent sur la figure 7, la borne de source du MOSFET à canal N 10a sert également de borne de sortie du circuit de pont H 1, c'est-à-dire qu'elle sert également de borne de moteur. Le circuit de détection de tension de borne de moteur 5a décrit ci-dessus est utilisé pour détecter la tension de borne de la borne de moteur. Néanmoins, lorsque le circuit de commande de grille 3a fonctionne pour activer le transistor NPN Q2a, le courant de grille s'écoule dans le circuit de détection de tension de borne de moteur 5a. Par conséquent, la tension de borne de moteur détectée par le circuit de détection de tension de borne de moteur 5a provoque une erreur.
La tension de borne de moteur détectée est utilisée pour déterminer l'anomalie de l'appareil et commander le moteur. En conséquence, lorsque la tension de borne de moteur détectée provoque une erreur, il y a un problème en ce que le moteur ne peut pas être commandé avec précision et l'anomalie de l'appareil peut être déterminée par erreur. Ainsi, lorsque le circuit de commande de grille décrit ci-dessus est utilisé pour l'appareil électrique de direction assistée, la sensation de direction de l'appareil électrique de direction assistée se détériore ce qui nuit à sa commercialisation.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention est proposée pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus. Un objet de la présente invention prévoit un circuit de commande de grille capable de désactiver de manière fiable des MOSFET à canal N connectés par totem pôles, particulièrement un MOSFET à canal N de côté à haut potentiel, sans ajouter de structure compliquée, tout en empêchant une erreur de détection d'une tension de borne de moteur. Un circuit de commande de grille pour commander un MOSFET de puissance selon la présente invention comprend : un premier élément de commutation connecté à une borne de grille du MOSFET de puissance à travers une première résistance, pour régler un potentiel de grille du MOSFET de puissance à un potentiel pour activer le MOSFET de puissance, sur la base d'un signal d'une source de signal ; et un deuxième élément de commutation connecté à la borne de grille du MOSFET de puissance à travers une deuxième résistance, pour désactiver le MOSFET de puissance, sur la base du signal de la source de signal, dans lequel la première résistance a une valeur de résistance réglée à une valeur supérieure à une valeur de résistance de la deuxième résistance. En outre, la deuxième résistance peut être une résistance de câblage entre la borne de grille du MOSFET de puissance et le deuxième élément de commutation. De plus, le circuit de commande de grille peut être un circuit intégré. Avantageusement le circuit intégré comprend : - un premier port pour connecter la première résistance au premier élément de commutation; et - un deuxième port pour connecter la deuxième résistance au deuxième élément de commutation. Avantageusement le circuit intégré comprend les deux premiers éléments de commutation et les deux deuxièmes éléments de commutation. Avantageusement le circuit intégré comprend le même nombre de premiers éléments de commutation et de MOSFET de puissance commandés, et le même nombre de deuxièmes éléments de commutation et de MOSFET de puissance commandés. La présente invention a pour effet qu'un circuit de commande de grille peut être fourni, qui est capable de désactiver un MOSFET de puissance de manière fiable sans ajouter de structure compliquée, tout en empêchant une erreur de détection d'une tension de borne de moteur.30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma de circuit illustrant une structure d'un circuit de commande de moteur comprenant un circuit de commande de grille selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; les figures 2A et 2B sont des schémas de circuit illustrant un exemple modifié du circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est un schéma de circuit illustrant un exemple modifié du circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est un schéma de circuit illustrant une structure de circuit de commande de moteur comprenant un circuit de commande de grille conventionnel ; la figure 5 est un schéma exemplaire illustrant une opération de commutation d'un MOSFET à canal N ; la figure 6 est un schéma de circuit illustrant une structure d'un circuit de commande de moteur comprenant un circuit de commande de grille conventionnel ; et la figure 7 est un schéma de circuit illustrant une structure d'un circuit de commande de moteur comprenant un circuit de commande de grille conventionnel.30 DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE Un mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-après en référence aux dessins annexés.
Premier mode de réalisation La figure 1 est un schéma de circuit illustrant une structure d'un circuit de commande de moteur comprenant un circuit de commande de grille selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
La structure de circuit du circuit de commande de moteur illustré sur la figure 1 est différente de la structure de illustré sur grille Rgla circuit du circuit de commande de moteur la figure 4 en ce que deux résistances de et Rg2a (Rglb et Rg2b) sont connectées circuit de canal N de entre un MOSFET à associé au valeurs de réglées à commande de grille 30a (30b) et un côté à haut potentiel 10a (10b) circuit de commande de grille 30a (30b). Les résistance des résistances de grille sont l'avance selon « Rgla (= Rglb) > Rg2a (= Rg2b) ». Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille illustré sur la figure 1, le circuit de commande de grille 30a applique un signal à une borne de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Un transistor PNP Qla (premier élément de commutation) connecté à une alimentation électrique de commande (non représentée) est activé pour appliquer la tension de l'alimentation électrique de commande au MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a à travers la résistance de grille Rgla (première résistance). Cela signifie que, dans le circuit de commande de grille 30a, un potentiel de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a est réglé à un potentiel pour activer le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Par conséquent, le circuit de commande de grille 30a active le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Dans le circuit de commande de grille 30a, un transistor NPN Q2a (deuxième élément de commutation) est activé pour connecter la borne de grille à un côté de masse de l'alimentation électrique de commande à travers la résistance de grille Rg2a (deuxième résistance). Cela signifie que, dans le circuit de commande de grille 30a, le potentiel de grille du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a est réglé à un potentiel pour désactiver le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a (potentiel de masse). Par conséquent, le circuit de commande de grille 30a élimine une différence de potentiel grille source du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a pour désactiver le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a. Le circuit de commande de grille 30b fonctionne comme le circuit de commande de grille 30a. Comme cela a été décrit ci-dessus, les valeurs de résistance de grille sont réglées à l'avance selon « Rgla > Rg2a ». Par conséquent, une constante de temps d'un circuit d'intégration comprenant un condensateur d'entrée C du MOSFET à canal N et la résistance de grille Rgla ou Rg2a est changée entre les opérations d'activation et de désactivation du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel. Une vitesse de commutation dans l'opération de désactivation est donc supérieure à une vitesse de commutation dans l'opération d'activation. Lorsque le MOSFET à canal N 10a est désactivé, la borne de grille du MOSFET à canal N 10a est connectée au côté de masse de l'alimentation électrique de commande à travers la résistance de grille Rg2a et le transistor NPN Q2a. La valeur de résistance de la résistance de grille Rg2a est réglée à une valeur inférieure à la valeur de résistance de la résistance de grille Rgla comme cela a été décrit ci-dessus, et la vitesse de commutation est donc grande. Le MOSFET à canal N 10a peut donc être rapidement et complètement désactivé. Même lorsque le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c est activé par une opération ultérieure, il n'y a pas de cas dans lequel le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel 10a et le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel 10c sont activés en même temps, et un courant de court-circuit ne s'écoule donc pas.
Dans le circuit de commande de grille susmentionné, les valeurs de résistance des résistances de grille Rgla et Rg2a sont réglées selon « Rgla > Rg2a » de sorte que la vitesse de commutation dans l'opération de désactivation soit superieure à la vitesse de commutation dans l'opération d'activation. Par conséquent, le bruit électromagnétique survenant lorsque les MOSFET à canal N connectés par totem pôles sont activés peut être supprimé. A la différence de l'appareil conventionnel 30 illustré sur la figure 6, il n'est pas nécessaire de fournir les alimentations électriques négatives 6a et 6b. Par conséquent, même lorsqu'une alimentation électrique unique (batterie montée sur véhicule dans le cas d'un appareil électrique de direction assistée) est utilisée comme dans le cas de l'appareil électrique de direction assistée pour véhicule, il n'est pas nécessaire d'ajouter de circuit compliqué pour générer des tensions d'alimentation électrique négatives. Il n'y a donc pas d'augmentation du nombre de pièces, de la taille de l'appareil et du coût de l'appareil.
A la différence de l'appareil conventionnel illustré sur la figure 7, il n'est pas employé de structure dans laquelle la borne émettrice du transistor NPN du circuit de commande de grille est connectée à la borne de source du MOSFET à canal N de côté à haut potentiel. Par conséquent, le courant de grille ne s'écoule pas dans le circuit de détection de tension de borne de moteur, et la tension de borne de moteur détectée ne provoque pas d'erreur. Ainsi, même lorsque le circuit de commande de grille est utilisé pour l'appareil électrique de direction assistée, il n'y a pas d'erreur provoquant une détérioration de la sensation de direction de l'appareil électrique de direction assistée ni de dégradation de sa commercialisation.
Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention décrit ci-dessus, le circuit de commande de grille peut avoir la structure discrète. En variante, comme cela est illustré sur la figure 2A, le circuit de commande de grille peut avoir une structure simple d'un circuit intégré (CI) 300 comprenant la source de signal. Cela signifie qu'un circuit intégré comprenant deux ports peut être fourni pour chaque MOSFET à canal N. Les deux ports du circuit intégré correspondent à un premier port 300a pour connecter la première résistance au premier élément de commutation et un deuxième port 300b pour connecter la deuxième résistance au deuxième élément de commutation. Lorsque la structure illustrée sur la figure 2A est employée, une vitesse de commutation appropriée peut être obtenue uniquement en changeant les résistances de grille sans augmenter la taille de la puce de circuit intégré. De plus, la taille de tout l'appareil peut être réduite et le degré de liberté de conception peut être amélioré. La figure 2A illustre la structure du circuit intégré 300 comprenant uniquement la source de signal et le circuit de commande de grille pour commander le MOSFET de puissance unique. Par contraste, comme cela est illustré sur la figure 2B, le circuit intégré unique 300 peut comprendre les sources de signal 4a, 4b, 4c et 4d et les circuits de commande de grille 30a, 30b, 30c et 30d pour commander tous les MOSFET de puissance 10a, 10b, 10c et 10d fournis dans le circuit de pont H.
La figure 2B illustre l'exemple du circuit de commande de moteur ayant la structure de circuit de pont H, et en conséquence les quatre sources de signal et les quatre circuits de commande de grille sont fournis. Néanmoins, dans un cas d'un circuit de pont triphasé, six sources de signal et six circuits de commande de grille sont fournis de toute évidence. En d'autres termes, il est essentiel de fournir le circuit intégré unique de sorte que le nombre de MOSFET de puissance commandés soit égal au nombre de sources de signal et au nombre de circuits de commande de grille.
Par conséquent, lorsqu'un type de circuit intégré est préparé pour chacun du circuit de pont H et du circuit de pont triphasé, qui sont généralement utilisés, la vitesse de commutation peut être réglée de manière appropriée en changeant uniquement les résistances de grille, ce qui permet la standardisation et la réduction du nombre de pièces. Pour commander deux MOSFET de puissance connectés par totem pôles, le circuit intégré unique peut comprendre deux sources de signal et deux circuits de commande de grille. Dans ce cas, même lorsque le nombre de phases du circuit de commande de moteur est changé, le même circuit intégré peut être utilisé, ce qui permet de réaliser une standardisation plus avancée malgré l'augmentation du nombre de pièces.
Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention décrit ci-dessus, la résistance de grille est fournie sur chacun du côté d'activation et du côté de désactivation.
Néanmoins, comme cela est illustré sur la figure 3, il peut ne pas être fourni de résistance de grille sur le côté de désactivation, et la borne de grille du MOSFET à canal N peut être directement connectée à la borne collectrice du transistor NPN du circuit de commande de grille. Cela signifie que la résistance de grille (correspondant à Rg2a de la figure 1) fournie sur le côté de désactivation peut être une simple résistance de câblage entre la borne de grille du MOSFET à canal N et la borne collectrice du transistor NPN. Lorsqu'une telle structure est employée, le nombre de pièces peut être encore plus réduit, la vitesse de commutation dans l'opération de désactivation peut être encore plus accrue, et une perte de commutation dans l'opération de désactivation peut être encore plus réduite. Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention décrit ci-dessus, le circuit de commande de grille comprend le transistor PNP et le transistor NPN. Néanmoins, la présente invention n'est pas limitée à cela. Un circuit d'inversion (inverseur) peut être fourni à un étage d'entrée de l'un des deux transistors ayant le même type. Le circuit de commande de grille peut comprendre d'autres éléments de commutation comme des FET. Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention décrit ci-dessus, uniquement le circuit de commande de grille pour commander le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel est connecté au MOSFET à canal N de côté à haut potentiel à travers les résistances de grille fournies sur le côté d'activation et sur le côté de désactivation. Néanmoins, il faut bien comprendre que le circuit de commande de grille pour commander le MOSFET à canal N de côté à bas potentiel peut avoir la même structure que le circuit de commande de grille pour commander le MOSFET à canal N de côté à haut potentiel. Dans le circuit de commande de moteur comprenant le circuit de commande de grille selon le premier mode de réalisation de la présente invention décrit ci-dessus, le circuit de pont H est utilisé pour le circuit de commande de charge électrique. Néanmoins, la présente invention peut être appliquée à n'importe lesquels de ce que l'on appelle des circuits de commande de charge électrique de type totem pôles, comme un circuit de demi-pont et un circuit de pont multiphasé ainsi que le circuit de pont H comme dans le cas du circuit de pont H.15
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Circuit de commande de grille (30a) pour commander un MOSFET de puissance (10a), caractérisé en ce qu'il comprend : un premier élément de commutation (Qla) connecté à une borne de grille du MOSFET de puissance (10a) à travers une première résistance (Rgla), pour régler un potentiel de la borne de grille du MOSFET de puissance (10a) à un potentiel pour activer le MOSFET de puissance (10a), sur la base provenant d'un signal d'une source de signal (4a) ; et un deuxième élément de commutation (Q2a) connecté à la borne de grille du MOSFET de puissance (10a) à travers une deuxième résistance (Rg2a), pour régler le potentiel de la borne de grille du MOSFET de puissance (10a) à un potentiel pour désactiver le MOSFET de puissance (10a), sur la base du signal provenant de la source de signal (4a), et en ce que la première résistance (Rgla) a une 20 valeur de résistance réglée à une valeur supérieure à une valeur de résistance de la deuxième résistance (Rg2a).
- 2. Circuit de commande de grille (30a) selon la 25 revendication 1, dans lequel la deuxième résistance (Rg2a) comprend une résistance de câblage entre la borne de grille du MOSFET de puissance (10a) et le deuxième élément de commutation (Q2a).
- 3. Circuit de commande de grille (30a) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : le circuit de commande de grille (30a) est un circuit intégré (300) ; et le circuit intégré (300) comprend : - un premier port (300a) pour connecter la première résistance (Rgla) au premier élément de commutation (Qla) ; et - un deuxième port (300b) pour connecter la 10 deuxième résistance (Rg2a) au deuxième élément de commutation (Q2a).
- 4. Circuit de commande de grille (30a) selon la revendication 3, dans lequel le circuit intégré (300) 15 comprend les deux premiers éléments de commutation (Qla) et les deux deuxièmes éléments de commutation (Q2a).
- 5. Circuit de commande de grille (30a) selon la revendication 3, dans lequel le circuit intégré (300) 20 comprend le même nombre de premiers éléments de commutation (Qla) et de MOSFET de puissance (10a) commandés, et le même nombre de deuxièmes éléments de commutation (Q2a) et de MOSFET de puissance (10a) commandés. 25
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