JP2012147619A

JP2012147619A - Electronic apparatus

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Publication number: JP2012147619A
Application number: JP2011005528A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Muraho; 智之村穗; Tsuneo Maehara; 恒男前原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-08-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus that can drive a switching element so as not to damage the switching element even if an on-driving constant current circuit fails.SOLUTION: A control circuit 128 regulates a current of an off-driving constant current circuit 122 if an on-driving constant current circuit 121 fails to cause a higher current than usual to flow to a gate of an IGBT 110d. This can regulate a current flowing to the gate of the IGBT 110d and a current extracted from the gate. The IGBT 110d can thus be driven so as not to be damaged even if the on-driving constant current circuit 121 fails.

Description

本発明は、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device including a switching element and a drive circuit.

従来、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置として、例えば特許文献１に開示されているモータ駆動装置がある。 Conventionally, as an electronic device including a switching element and a driving circuit, there is a motor driving device disclosed in Patent Document 1, for example.

このモータ駆動装置は、パワートランジスタと、ゲートドライバとを備えている。ゲートドライバは、第１及び第２電流源と、ゲート電流制御器と、ゲートスイッチング制御器とを備えている。第１電流源は、回路用電源の正極端子とパワートランジスタのゲートの間に接続されている。第２電流源は、パワートランジスタのゲートと回路用電源の負極端子の間に接続されている。ゲート電流制御器は、第１及び第２電流源に接続されている。ゲートスイッチング制御器は、ゲート電流制御器に接続されている。 This motor drive device includes a power transistor and a gate driver. The gate driver includes first and second current sources, a gate current controller, and a gate switching controller. The first current source is connected between the positive terminal of the circuit power supply and the gate of the power transistor. The second current source is connected between the gate of the power transistor and the negative terminal of the circuit power supply. The gate current controller is connected to the first and second current sources. The gate switching controller is connected to the gate current controller.

ゲート電流制御器は、ゲートスイッチング制御器から入力される信号に基づいて第１及び第２電流源を制御して第１パワートランジスタを駆動する。ゲートスイッチング制御器から入力される信号がパワートランジスタのオンを指示すると、ゲート電流制御器は、第１電流源を制御して第１パワートランジスタのゲートに所定の電流を流し込む。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より高くなり、パワートランジスタがオンする。 The gate current controller drives the first power transistor by controlling the first and second current sources based on a signal input from the gate switching controller. When the signal input from the gate switching controller instructs to turn on the power transistor, the gate current controller controls the first current source to flow a predetermined current into the gate of the first power transistor. As a result, the gate voltage becomes higher than the on / off threshold voltage, and the power transistor is turned on.

一方、ゲートスイッチング制御器から入力される信号がパワートランジスタのオフを指示すると、ゲート電流制御器は、第２電流源を制御してパワートランジスタのゲートから所定の電流を引き抜く。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、パワートランジスタがオフする。 On the other hand, when the signal input from the gate switching controller instructs to turn off the power transistor, the gate current controller controls the second current source to draw a predetermined current from the gate of the power transistor. As a result, the gate voltage becomes lower than the on / off threshold voltage, and the power transistor is turned off.

特開２００７−２８８８５６号公報JP 2007-288856 A

ところで、前述したモータ駆動装置において、第１電流源が故障して、パワートランジスタのゲートに正常時より大きい電流が常時流れ込むようになると、正常時に比べゲート電圧がより速く高くなる。そのため、正常時に比べパワートランジスタがより速くオンする。従って、パワートランジスタに加わるサージ電圧が高くなり、パワートランジスタが破損する可能性がある。また、第２電流源によってパワートランジスタのゲートから所定の電流を引き抜いても、パワートランジスタのゲート電圧を下げることができない。そのため、パワートランジスタをオフできない。 By the way, in the motor drive device described above, when the first current source fails and a current larger than the normal current always flows into the gate of the power transistor, the gate voltage increases faster than the normal time. For this reason, the power transistor is turned on faster than normal. Therefore, the surge voltage applied to the power transistor increases, and the power transistor may be damaged. Even if a predetermined current is drawn from the gate of the power transistor by the second current source, the gate voltage of the power transistor cannot be lowered. Therefore, the power transistor cannot be turned off.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、第１電流源に相当するオン駆動用定電流回路が故障しても、パワートランジスタに相当するスイッチング素子の破損を抑えて駆動することができる電子装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. Even when the constant current circuit for on-driving corresponding to the first current source fails, the present invention is driven while suppressing the breakage of the switching element corresponding to the power transistor. It is an object of the present invention to provide an electronic device that can perform the above-described process.

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、オフ駆動用定電流回路の電流を調整することで、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子を駆動できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of intensive research and trial and error to solve this problem, the present inventors have adjusted the current of the off-drive constant current circuit, so that even if the on-drive constant current circuit fails, The present inventors have found that the switching element can be driven and have completed the present invention.

すなわち、請求項１に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動されるスイッチング素子と、スイッチング素子の制御端子に接続され、スイッチング素子の制御端子に第１電流を流し込み電荷を充電するオン駆動用定電流回路と、スイッチング素子の制御端子に接続され、スイッチング素子の制御端子から第２電流を引き抜いて電荷を放電するオフ駆動用定電流回路と、入力される駆動信号に基づいてオン駆動用定電流回路とオフ駆動用定電流回路を制御することで、スイッチング素子の制御端子の電圧を制御してスイッチング素子を駆動する制御回路と、を備えた電子装置において、制御回路は、オン駆動用定電流回路が故障して、スイッチング素子の制御端子に第１電流より大きい第３電流が流れ込むようになったとき、オフ駆動用定電流回路の電流を調整してスイッチング素子を駆動することを特徴とする。 That is, the electronic device according to claim 1 is connected to the switching element that is driven by controlling the voltage of the control terminal and the control terminal of the switching element, and the first current is supplied to the control terminal of the switching element to generate the charge. Based on a constant current circuit for on-drive for charging, a constant current circuit for off-drive connected to the control terminal of the switching element and discharging the second current from the control terminal of the switching element, and an input drive signal A control circuit that controls the voltage of the control terminal of the switching element to drive the switching element by controlling the constant current circuit for on driving and the constant current circuit for off driving. When the constant current circuit for on-drive fails and a third current larger than the first current flows into the control terminal of the switching element, And drives the switching device by adjusting the current of the full drive constant current circuit.

この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障して、スイッチング素子の制御端子に第１電流より大きい第３電流が流れ込むようになったとき、オフ駆動用定電流回路によってスイッチング素子の制御端子から引き抜く電流を調整することで、制御端子に流れ込む電流、及び、制御端子から引き抜く電流を調整することができる。そのため、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の破損を抑えて駆動することができる。 According to this configuration, when the on-drive constant current circuit fails and a third current larger than the first current flows into the control terminal of the switching element, the switching element is controlled by the off-drive constant current circuit. By adjusting the current drawn from the terminal, the current flowing into the control terminal and the current drawn from the control terminal can be adjusted. Therefore, even if the on-drive constant current circuit fails, the switching element can be driven without being damaged.

請求項２に記載の電子装置は、制御回路は、スイッチング素子の制御端子に第１電流が流れ込むようにオフ駆動用定電流回路の電流を調整してスイッチング素子をオンすることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の制御端子に流し込む電流を、正常時と同様に第１電流にすることができる。そのため、スイッチング素子の加わるサージ電圧の増加を抑えることができる。従って、サージ電圧の増加に伴うスイッチング素子の破損を抑えることができる。 The electronic device according to claim 2 is characterized in that the control circuit adjusts the current of the constant current circuit for driving off so that the first current flows into the control terminal of the switching element, and turns on the switching element. According to this configuration, even when the on-drive constant current circuit fails, the current flowing into the control terminal of the switching element can be set to the first current as in the normal state. Therefore, an increase in surge voltage applied by the switching element can be suppressed. Therefore, the breakage of the switching element accompanying the increase of the surge voltage can be suppressed.

請求項３に記載の電子装置は、制御回路は、オフ駆動用定電流回路の電流が第１電流と第３電流の差分の電流となるようにオフ駆動用定電流回路を調整することを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の制御端子に流し込む電流を確実に第１電流にすることができる。 The electronic device according to claim 3, wherein the control circuit adjusts the off-drive constant current circuit so that the current of the off-drive constant current circuit becomes a difference current between the first current and the third current. And According to this configuration, even if the on-drive constant current circuit fails, the current flowing into the control terminal of the switching element can be reliably set to the first current.

請求項４に記載の電子装置は、制御回路は、スイッチング素子の制御端子から電流が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路の電流を調整してスイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の制御端子から電流を引き抜いてスイッチング素子の制御端子の電圧を下げることができる。そのため、スイッチング素子をオフすることができる。 The electronic device according to claim 4 is characterized in that the control circuit adjusts the current of the constant current circuit for driving off so that the current is drawn from the control terminal of the switching element, and turns off the switching element. According to this configuration, even if the on-drive constant current circuit fails, the current can be drawn from the control terminal of the switching element to reduce the voltage at the control terminal of the switching element. Therefore, the switching element can be turned off.

請求項５に記載の電子装置は、制御回路は、スイッチング素子の制御端子から第２電流が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路の電流を調整してスイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の制御端子から引き抜く電流を、正常時と同様に第２電流にすることができる。そのため、スイッチング素子を正常時と同様にオフすることができる。 The electronic device according to claim 5 is characterized in that the control circuit adjusts the current of the constant current circuit for driving off so that the second current is drawn from the control terminal of the switching element to turn off the switching element. . According to this configuration, even if the on-drive constant current circuit fails, the current drawn from the control terminal of the switching element can be set to the second current as in the normal state. Therefore, the switching element can be turned off as in the normal state.

請求項６に記載の電子装置は、制御回路は、オフ駆動用定電流回路の電流が第２電流と第３電流を加算した電流となるようにオフ駆動用定電流回路を調整することを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の制御端子から引き抜く電流を確実に第２電流にすることができる。 The electronic device according to claim 6, wherein the control circuit adjusts the off-drive constant current circuit so that the current of the off-drive constant current circuit becomes a current obtained by adding the second current and the third current. And According to this configuration, even if the on-drive constant current circuit fails, the current drawn from the control terminal of the switching element can be reliably set to the second current.

請求項７に記載の電子装置は、オン駆動用定電流回路は、スイッチング素子の制御端子に流し込む電流を制御する電流制御用トランジスタと、電流制御用トランジスタに流れる電流を検出する電流検出用抵抗と、を有し、電流制御用トランジスタがショート故障したとき、スイッチング素子の制御端子に第１電流より大きい第３電流が流れ込むことを特徴とする。この構成によれば、電流制御用トランジスタがショート故障すると、スイッチング素子の制御端子に第３電流が流れ込むことになる。そのため、電流制御用トランジスタがショート故障しても、スイッチング素子の破損を抑え駆動することができる。 The electronic device according to claim 7, wherein the constant current circuit for on-driving includes a current control transistor that controls a current flowing into a control terminal of the switching element, a current detection resistor that detects a current flowing through the current control transistor, The third current larger than the first current flows into the control terminal of the switching element when the current control transistor has a short circuit failure. According to this configuration, when the current control transistor is short-circuited, the third current flows into the control terminal of the switching element. Therefore, even if the current control transistor is short-circuited, the switching element can be prevented from being damaged and driven.

請求項８に記載の電子装置は、制御回路は、電流検出用抵抗の検出結果に基づいて、スイッチング素子の制御端子に第３電流が流れ込むようになったか否かを判断することを特徴とする。この構成によれば、電流検出用の抵抗を新たに設けることなく、オン駆動用定電流回路が故障して、スイッチング素子の制御端子に第３電流が流れ込むようになったか否かを確実に検出することができる。 The electronic device according to claim 8 is characterized in that the control circuit determines whether or not the third current flows into the control terminal of the switching element based on the detection result of the current detection resistor. . According to this configuration, it is possible to reliably detect whether the third current flows into the control terminal of the switching element due to failure of the constant current circuit for on-drive without providing a new current detection resistor. can do.

請求項９に記載の電子装置は、第１電流及び第２電流は、スイッチング素子の制御端子に電荷を充電、及び、スイッチング素子の制御端子から電荷を放電する際に必要とされる電流の大きさに応じて設定されていることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が故障しても、スイッチング素子の種類に関係なく、スイッチング素子の破損を抑えて駆動することができる。 The electronic device according to claim 9, wherein the first current and the second current are magnitudes of currents required when charging the control terminal of the switching element and discharging the charge from the control terminal of the switching element. It is characterized by being set accordingly. According to this configuration, even if the on-drive constant current circuit fails, the switching element can be driven while being prevented from being damaged regardless of the type of the switching element.

なお、第１〜第３電流は、流れる電流を区別するために便宜的に導入したものである。 The first to third currents are introduced for convenience in order to distinguish the flowing currents.

本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the motor control device in the present embodiment. 図１における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in FIG. 正常時においてＩＧＢＴをオンする際の動作を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the operation | movement at the time of turning on IGBT at the time of normal. 正常時においてＩＧＢＴをオフする際の動作を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the operation | movement at the time of turning off IGBT in normal time. オン駆動用定電流回路の故障時においてＩＧＢＴをオンする際の動作を説明するための回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram for explaining an operation when turning on the IGBT when the on-drive constant current circuit is faulty. オン駆動用定電流回路の故障時においてＩＧＢＴをオフする際の動作を説明するための回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram for explaining an operation when turning off an IGBT when a failure occurs in an on-drive constant current circuit.

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。 Next, an embodiment is given and this invention is demonstrated in detail. In the present embodiment, an example in which the electronic device according to the present invention is applied to a motor control device that is mounted on a vehicle and controls a motor for driving the vehicle is shown.

まず、図１を参照して本実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 First, the configuration of the motor control device of this embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of the motor control device according to the present embodiment.

図１に示すモータ制御装置１（電子装置）は、車体から絶縁された高電圧バッテリＢ１の出力する直流高電圧（例えば２８８Ｖ）を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給し、車両駆動用モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑コンデンサ１０と、インバータ装置１１と、制御装置１２とを備えている。 The motor control device 1 (electronic device) shown in FIG. 1 converts a DC high voltage (for example, 288V) output from a high voltage battery B1 insulated from the vehicle body into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. This is a device for controlling the vehicle drive motor M1. The motor control device 1 includes a smoothing capacitor 10, an inverter device 11, and a control device 12.

平滑コンデンサ１０は、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ１０の一端は、高電圧バッテリＢ１の正極端子に接続されている。また、他端は、高電圧バッテリＢ１の負極端子に接続されている。さらに、高電圧バッテリＢ１の負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続されている。 The smoothing capacitor 10 is an element for smoothing the DC high voltage of the high voltage battery B1. One end of the smoothing capacitor 10 is connected to the positive terminal of the high voltage battery B1. The other end is connected to the negative terminal of the high voltage battery B1. Furthermore, the negative terminal of the high voltage battery B1 is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body.

インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する装置である。インバータ装置１１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆ（スイッチング素子）と、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆとを備えている。 The inverter device 11 is a device that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. The inverter device 11 includes IGBTs 110a to 110f (switching elements) and current sense resistors 111a to 111f.

ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、ゲート（制御端子）の電圧を制御することで駆動され、オン、オフすることで平滑コンデンサ１０に平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのコレクタは平滑コンデンサ１０の一端に、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタは平滑コンデンサ１０の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタは制御装置１２にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆの直列接続点は、車両駆動用モータＭ１にそれぞれ接続されている。 The IGBTs 110a to 110f are switching elements that are driven by controlling the voltage of the gate (control terminal) and convert the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 by turning on and off to a three-phase AC voltage. . The IGBTs 110a to 110f include a current sense terminal through which a current that is proportional to the collector current and smaller than the collector current flows. The IGBTs 110a and 110d, the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 110a to 110c are connected to the collectors of the IGBTs 110d to 110f, respectively. Three sets of IGBTs 110a and 110d, IGBTs 110b and 110e, and IGBTs 110c and 110f connected in series are connected in parallel. The collectors of the IGBTs 110 a to 110 c are connected to one end of the smoothing capacitor 10, and the emitters of the IGBTs 110 d to 110 f are connected to the other end of the smoothing capacitor 10. The gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f are connected to the control device 12, respectively. Further, the series connection points of the IGBTs 110a and 110d, the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f that are connected in series are respectively connected to the vehicle drive motor M1.

電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆは、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの一端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆの電流センス端子に、他端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端は、制御装置１２にそれぞれ接続されている。 The current sense resistors 111a to 111f are elements for converting the current flowing through the IGBTs 110a to 110f into a voltage. Specifically, it is an element that converts a current flowing through a current sense terminal into a voltage. One ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the current sense terminals of the IGBTs 110a to 110f, and the other ends are connected to the emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Further, both ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the control device 12, respectively.

制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する装置である。制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を検出するため、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端にそれぞれ接続されている。 The control device 12 is a device that controls the IGBTs 110a to 110f. The control device 12 is connected to the gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Moreover, in order to detect the electric current which flows into IGBT110a-110f, it connects to the both ends of current sense resistance 111a-111f, respectively.

次に、図２を参照して制御装置について詳細に説明する。ここで、図２は、図１における制御装置の回路図である。具体的には、１つのＩＧＢＴに対する回路部分を示す回路図である。 Next, the control device will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a circuit diagram of the control device in FIG. Specifically, it is a circuit diagram showing a circuit portion for one IGBT.

図２に示すように、制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ｄに対して、駆動用電源回路１２０と、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用定電流回路１２２と、オフ保持用回路１２３と、遮断用回路１２４と、過電流検出回路１２６と、短絡検出回路１２７と、制御回路１２８とを備えている。制御装置１２は、他のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆに対しても、それぞれ同様に、駆動用電源回路と、オン駆動用定電流回路と、オフ駆動用定電流回路と、オフ保持用回路と、遮断用回路と、過電流検出回路と、短絡検出回路と、制御回路とを備えている。 As shown in FIG. 2, the control device 12 interrupts the IGBT 110d with a drive power supply circuit 120, an on-drive constant current circuit 121, an off-drive constant current circuit 122, and an off-holding circuit 123. Circuit 124, overcurrent detection circuit 126, short circuit detection circuit 127, and control circuit 128. Similarly, for the other IGBTs 110a to 110c, 110e, and 110f, the control device 12 includes a drive power supply circuit, an on-drive constant current circuit, an off-drive constant current circuit, and an off-hold circuit. A circuit for interrupting, an overcurrent detection circuit, a short circuit detection circuit, and a control circuit.

駆動用電源回路１２０は、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するための電圧を供給する回路である。駆動用電源回路１２０は、電源回路（図略）から供給される電圧を安定化して出力する。駆動用電源回路１２０の入力端子は、電源回路に接続されている。また、正極端子は、オン駆動用定電流回路１２１に接続されている。さらに、負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介してＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。 The drive power supply circuit 120 is a circuit that supplies a voltage for driving the IGBT 110d. The driving power supply circuit 120 stabilizes and outputs the voltage supplied from the power supply circuit (not shown). The input terminal of the driving power supply circuit 120 is connected to the power supply circuit. The positive terminal is connected to the on-drive constant current circuit 121. Furthermore, the negative electrode terminal is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the emitter of the IGBT 110d through the ground for the high voltage battery.

オン駆動用定電流回路１２１は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流Ｉ１（第１電流）を流し込んで電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より高くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンする回路である。ここで、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに流れ込む定電流Ｉ１は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさに応じて最適に設定されている。オン駆動用定電流回路１２１は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ（電流制御用トランジスタ）と、電流検出用抵抗１２１ｂとを備えている。 The on-drive constant current circuit 121 is a circuit for turning on the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that turns on the IGBT 110d by flowing a predetermined constant current I1 (first current) into the gate of the IGBT 110d and charging the charge to make the gate voltage higher than a threshold voltage for turning on and off. Here, the constant current I1 flowing into the gate of the IGBT 110d is optimally set according to the magnitude of the current required when charging the gate of the IGBT 110d. The on-drive constant current circuit 121 includes a current control FET 121a (current control transistor) and a current detection resistor 121b.

電流制御用ＦＥＴ１２１ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流Ｉ１を流し込んで電荷を充電する素子である。具体的には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。電流検出用抵抗１２１ｂは、ＩＧＢＴ１１０ｄに流し込む電流を検出する素子である。電流制御用ＦＥＴ１２１ａのソースは、電流検出用抵抗１２１ｂを介して駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The current control FET 121a is an element that is driven by controlling the gate voltage, and charges a charge by flowing a predetermined constant current I1 into the gate of the IGBT 110d. Specifically, it is a P-channel MOSFET. The current detection resistor 121b is an element that detects a current flowing into the IGBT 110d. The source of the current control FET 121a is connected to the positive terminal of the drive power supply circuit 120 via the current detection resistor 121b. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ駆動用定電流回路１２２は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから所定の定電流Ｉ２（第２電流）を引き抜いて電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。ここで、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから引き抜く定電流Ｉ２は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電する際に必要とされる電流の大きさに応じて最適に設定されている。オフ駆動用定電流回路１２２は、電流制御用ＦＥＴ１２２ａと、電流検出用抵抗１２２ｂとを備えている。 The off drive constant current circuit 122 is a circuit for turning off the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that draws a predetermined constant current I2 (second current) from the gate of the IGBT 110d to discharge the charge, lowers the gate voltage below a threshold voltage for turning on and off, and turns off the IGBT 110d. Here, the constant current I2 drawn from the gate of the IGBT 110d is optimally set according to the magnitude of the current required when discharging the charge from the gate of the IGBT 110d. The off-drive constant current circuit 122 includes a current control FET 122a and a current detection resistor 122b.

電流制御用ＦＥＴ１２２ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから所定の定電流Ｉ２を引き抜いて電荷を放電する素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。電流検出用抵抗１２２ｂは、ＩＧＢＴ１１０ｄから引き抜く電流を検出する素子である。電流制御用ＦＥＴ１２２ａのソースは、電流検出用抵抗１２２ｂを介して、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The current control FET 122a is driven by controlling the voltage of the gate, and is an element that draws a predetermined constant current I2 from the gate of the IGBT 110d and discharges the electric charge. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The current detection resistor 122b is an element that detects a current drawn from the IGBT 110d. The source of the current control FET 122a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body via the current detection resistor 122b, and the negative terminal of the driving power supply circuit 120 is connected to the ground for the high voltage battery. It is connected to the emitter of the IGBT 110d. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ保持用回路１２３は、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。オフ保持用回路１２３は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａと、ゲート抵抗１２３ｂとを備えている。 The off-holding circuit 123 is a circuit that holds the off state of the IGBT 110d. Specifically, when the gate voltage of the IGBT 110d becomes equal to or lower than an off-holding threshold value that is lower than the on / off threshold voltage, electric charges are discharged from the gate of the IGBT 110d, and the gate voltage is made lower than the threshold voltage for turning on / off. It is a circuit that maintains an off state. The off-holding circuit 123 includes an off-holding FET 123a and a gate resistor 123b.

オフ保持用ＦＥＴ１２３ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ保持用ＦＥＴ１２３ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、ゲート抵抗１２３ｂを介して制御回路１２８に接続されている。 The off-holding FET 123a is a switching element that is driven by controlling the voltage of the gate and discharges electric charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the off-holding FET 123a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d. Furthermore, the gate is connected to the control circuit 128 via the gate resistor 123b.

遮断用回路１２４は、異常が発生したとき、オフ駆動用定電流回路１２２に代わってＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。具体的には、過電流や短絡等の異常が発生したとき、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、オフ駆動用定電流回路１２２に代わってＩＧＢＴ１１０ｄのオフする回路である。遮断用回路１２４は、遮断用ＦＥＴ１２４ａと、遮断用抵抗１２４ｂとを備えている。 The shut-off circuit 124 is a circuit that turns off the IGBT 110d in place of the off-drive constant current circuit 122 when an abnormality occurs. Specifically, when an abnormality such as an overcurrent or a short circuit occurs, the charge is discharged from the gate of the IGBT 110d so that the gate voltage is lower than the threshold voltage for turning on and off, and the constant current circuit 122 for driving off is used instead. This is a circuit for turning off the IGBT 110d. The blocking circuit 124 includes a blocking FET 124a and a blocking resistor 124b.

遮断用ＦＥＴ１２４ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。遮断用ＦＥＴ１２４ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、遮断用抵抗１２４ｂを介してＩＧＢＴのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The blocking FET 124a is a switching element that is driven by controlling the voltage of the gate and discharges electric charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the blocking FET 124a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. Further, the drain is connected to the gate of the IGBT through the blocking resistor 124b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、ＩＧＢ１１０ｄＴに過電流が流れていると判断する回路である。過電流検出回路１２６の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The overcurrent detection circuit 126 is a circuit that detects whether or not an overcurrent flows through the IGBT 110d. Specifically, the circuit determines that an overcurrent is flowing through the IGBT 110dT when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the overcurrent threshold. The input terminal of the overcurrent detection circuit 126 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態にあるか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、過電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態となり、ＩＧＢＴ１１０ｄに短絡電流が流れていると判断する回路である。短絡検出回路１２７の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The short circuit detection circuit 127 is a circuit that detects whether or not the IGBT 110d is in a short circuit state. Specifically, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold greater than the overcurrent threshold, both the IGBTs 110a and 110d are in a short-circuited state, and it is determined that a short-circuit current is flowing through the IGBT 110d. The input terminal of the short circuit detection circuit 127 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用定電流回路１２１とオフ駆動用定電流回路１２２を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するとともに、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧に基づいてオフ保持用回路１２３を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。また、オン駆動用定電流回路１２１が故障して、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流Ｉ１より大きい電流Ｉ３（第３電流）が流れ込むようになったとき、オフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する回路でもある。さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になったりした等の異常が発生したとき、オフ駆動用定電流回路１２２に代わって遮断用回路１２４を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。制御回路１２８は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、１２２ａのゲート、及び、電流検出抵抗１２１ｂ、１２２ｂの両端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されるとともに、ゲート抵抗１２３ｂを介してオフ保持用ＦＥＴ１２３ａのゲートに接続されている。さらに、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７の出力端子、並びに、遮断用ＦＥＴ１２４ａのゲートにそれぞれ接続されている。 The control circuit 128 controls the on-drive constant current circuit 121 and the off-drive constant current circuit 122 based on an externally input drive signal to drive the IGBT 110d and hold it off based on the gate voltage of the IGBT 110d. This is a circuit for controlling the circuit 123 for maintaining the off state of the IGBT 110d. Further, when the on-drive constant current circuit 121 fails and a current I3 (third current) larger than the predetermined constant current I1 flows into the gate of the IGBT 110d, the current of the off-drive constant current circuit 122 is changed. It is also a circuit for adjusting and driving the IGBT 110d. Further, when an abnormality such as an overcurrent flowing through the IGBT 110d or a short circuit occurs in the IGBT 110d, a circuit for controlling the blocking circuit 124 in place of the off-drive constant current circuit 122 to turn off the IGBT 110d But there is. The control circuit 128 is connected to the gates of the current control FETs 121a and 122a and both ends of the current detection resistors 121b and 122b, respectively. In addition, the gate of the IGBT 110d is connected to the gate of the off-holding FET 123a through the gate resistor 123b. Further, they are connected to the output terminals of the overcurrent detection circuit 126 and the short-circuit detection circuit 127 and the gate of the blocking FET 124a, respectively.

ここで、駆動用電源回路１２０、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８は、ＩＣとして一体的に構成されている。 Here, the drive power supply circuit 120, the current control FETs 121a and 122a, the cutoff FET 124a, the overcurrent detection circuit 126, the short circuit detection circuit 127, and the control circuit 128 are integrally configured as an IC.

次に、図１を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すモータ制御装置１が動作を開始する。高電圧バッテリＢ１の直流高電圧は、平滑コンデンサ１０によって平滑化される。制御装置１２は、外部から入力される駆動信号に基づいて、インバータ装置１１を構成するＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを所定周期でオン、オフする。インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流高電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する。このようにして、モータ制御装置１が車両駆動用モータＭ１を制御する。 Next, the operation of the motor control device will be described with reference to FIG. When the ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, the motor control device 1 shown in FIG. 1 starts its operation. The DC high voltage of the high voltage battery B1 is smoothed by the smoothing capacitor 10. The control device 12 controls the IGBTs 110a to 110f constituting the inverter device 11 based on a drive signal input from the outside. Specifically, the IGBTs 110a to 110f are turned on and off at a predetermined cycle. The inverter device 11 converts the DC high voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. In this way, the motor control device 1 controls the vehicle drive motor M1.

次に、図２〜図６を参照して、正常時と、オン駆動用定電流回路の故障時等におけるＩＧＢＴの駆動動作について説明する。ここで、図３は、正常時においてＩＧＢＴをオンする際の動作を説明するための回路図である。図４は、正常時においてＩＧＢＴをオフする際の動作を説明するための回路図である。図５は、オン駆動用定電流回路の故障時においてＩＧＢＴをオンする際の動作を説明するための回路図である。図６は、オン駆動用定電流回路の故障時においてＩＧＢＴをオフする際の動作を説明するための回路図である。 Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 6, the drive operation of the IGBT at the normal time and when the on-drive constant current circuit is faulty will be described. Here, FIG. 3 is a circuit diagram for explaining an operation when the IGBT is turned on in a normal state. FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation when turning off the IGBT in the normal state. FIG. 5 is a circuit diagram for explaining an operation when the IGBT is turned on when the constant current circuit for on-driving fails. FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the operation when the IGBT is turned off when the constant current circuit for on-driving fails.

図３に示す制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、１２２ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する。 The control circuit 128 shown in FIG. 3 drives the IGBT 110d by controlling the current control FETs 121a and 122a based on a drive signal input from the outside.

駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流Ｉ１を流し込むとともに、オフ駆動用定電流回路１２２の動作を停止するように指示すると、制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａを制御し、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流Ｉ１を流し込む。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオンする。 When the drive signal instructs to turn on the IGBT 110d, that is, when the predetermined constant current I1 is supplied from the on-drive constant current circuit 121 to the gate of the IGBT 110d and the operation of the off-drive constant current circuit 122 is stopped, the control is performed. The circuit 128 controls the current control FET 121a based on the voltage of the current detection resistor 121b, and flows a constant current I1 into the gate of the IGBT 110d. This charges the gate of the IGBT 110d. As a result, the gate voltage becomes higher than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned on.

一方、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１の動作を停止するとともに、オフ駆動用定電流回路１２２によってＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから所定の定電流Ｉ２を引き抜くように指示すると、制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２２ｂの電圧に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２２ａを制御し、図４に示すように、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから定電流Ｉ２を引き抜く。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。そして、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、制御回路１２８は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ保持用ＦＥＴ１２３ａを介して電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態が保持される。 On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT 110d, that is, stops the operation of the on-drive constant current circuit 121 and instructs the off-drive constant current circuit 122 to draw a predetermined constant current I2 from the gate of the IGBT 110d. The control circuit 128 controls the current control FET 122a based on the voltage of the current detection resistor 122b, and draws the constant current I2 from the gate of the IGBT 110d as shown in FIG. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT 110d. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off. When the gate voltage becomes equal to or lower than the off-holding threshold value that is lower than the on-off threshold voltage, the control circuit 128 turns on the off-holding FET 123a. As a result, the electric charge is further discharged from the gate of the IGBT 110d through the off-holding FET 123a, and the IGBT 110d is kept in the off state.

ところで、図５及び図６に示すように、オン駆動用定電流回路１２１が故障、例えば、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障して、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１より大きい電流Ｉ３が流れ込むようになると、制御回路１２８は、オフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する。制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１が故障して、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１より大きい電流Ｉ３が流れ込むようになったか否かを判断する。 By the way, as shown in FIGS. 5 and 6, when the on-drive constant current circuit 121 fails, for example, the current control FET 121a is short-circuited, a current I3 larger than the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d. The control circuit 128 adjusts the current of the off-drive constant current circuit 122 to drive the IGBT 110d. Based on the voltage of the current detection resistor 121b, the control circuit 128 determines whether the on-drive constant current circuit 121 has failed and a current I3 larger than the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d.

オン駆動用定電流回路１２１の故障時に、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示すると、図５に示すように、制御回路１２８は、結果的にＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１が流れ込むようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。具体的には、オフ駆動用定電流回路１２２の電流が、電流Ｉ１と電流Ｉ３の差分の電流（Ｉ３−Ｉ１）となるようにオフ駆動用定電流回路を調整する。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに正常時と同様に定電流Ｉ１が流れ込むことになる。その結果、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに正常時と同様に電荷が充電され、ＩＧＢＴ１１０ｄが、正常時と同様にオンする。 When the drive signal instructs to turn on the IGBT 110d when the on-drive constant current circuit 121 fails, as shown in FIG. 5, the control circuit 128 results in the off-drive constant so that the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d. The current of the current circuit 122 is adjusted. Specifically, the off-drive constant current circuit is adjusted so that the current of the off-drive constant current circuit 122 becomes a difference current (I3-I1) between the current I1 and the current I3. As a result, the constant current I1 flows into the gate of the IGBT 110d as in the normal state. As a result, the gate of the IGBT 110d is charged as in the normal state, and the IGBT 110d is turned on as in the normal state.

一方、オン駆動用定電流回路１２１の故障時に、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示すると、図６に示すように、制御回路１２８は、結果的にＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電流が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。具体的には、結果的にＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電流Ｉ２が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。より具体的には、オフ駆動用定電流回路１２２の電流が、電流Ｉ２と電流Ｉ３を加算した電流（Ｉ２＋Ｉ３）となるようにオフ駆動用定電流回路１２２を調整する。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから正常時と同様に定電流Ｉ２が引き抜かれることになる。その結果、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから正常時と同様に電荷が放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄが、正常時と同様にオフする。 On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT 110d when the constant current circuit for on-drive 121 fails, as shown in FIG. 6, the control circuit 128 drives off so that the current is drawn from the gate of the IGBT 110d as a result. The current of the constant current circuit 122 is adjusted. Specifically, the current of the off-drive constant current circuit 122 is adjusted so that the current I2 is drawn from the gate of the IGBT 110d as a result. More specifically, the off-drive constant current circuit 122 is adjusted so that the current of the off-drive constant current circuit 122 becomes a current (I2 + I3) obtained by adding the current I2 and the current I3. As a result, the constant current I2 is extracted from the gate of the IGBT 110d as in the normal state. As a result, the charge is discharged from the gate of the IGBT 110d as in the normal state, and the IGBT 110d is turned off as in the normal state.

また、図２において、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する。ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が短絡電流閾値より大きくなると、短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態にあると判断する。制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になったりした等の異常が発生したと判断すると、オフ駆動用定電流回路１２２に代わって遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから遮断抵抗１２４ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。 In FIG. 2, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the overcurrent threshold, the overcurrent detection circuit 126 determines that the overcurrent is flowing through the IGBT 110d. When the current flowing through IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold, short-circuit detection circuit 127 determines that both IGBTs 110a and 110d are in a short-circuit state. When the control circuit 128 determines that an abnormality has occurred, such as an overcurrent flowing through the IGBT 110d or the IGBT 110d being short-circuited, the control circuit 128 turns on the blocking FET 124a instead of the off-drive constant current circuit 122. As a result, electric charges are discharged from the gate of the IGBT 110d through the blocking resistor 124b. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off.

次に、効果について説明する。本実施形態によれば、オン駆動用定電流回路１２１が故障して、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１より大きい電流Ｉ３が流れ込むようになったとき、制御回路１２８は、オフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに流れ込む電流、及び、ゲートから引き抜く電流を調整することができる。従って、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄの破損を抑えて駆動することができる。 Next, the effect will be described. According to the present embodiment, when the on-drive constant current circuit 121 fails and the current I3 larger than the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d, the control circuit 128 includes the off-drive constant current circuit 122. Adjust the current. Therefore, the current flowing into the gate of the IGBT 110d and the current drawn from the gate can be adjusted. Therefore, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the IGBT 110d can be driven while being prevented from being damaged.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１が流れ込むようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに流し込む電流を、正常時と同様に電流Ｉ１にすることができる。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄの加わるサージ電圧の増加を抑えることができ、サージ電圧の増加に伴うＩＧＢＴ１１０ｄの破損を抑えることができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 adjusts the current of the off-drive constant current circuit 122 so that the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d. For this reason, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the current flowing into the gate of the IGBT 110d can be set to the current I1 as in the normal state. Therefore, an increase in surge voltage applied by the IGBT 110d can be suppressed, and damage to the IGBT 110d accompanying an increase in surge voltage can be suppressed.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、オフ駆動用定電流回路１２２の電流が電流Ｉ１と電流Ｉ３の差分の電流（Ｉ３−Ｉ１）となるようにオフ駆動用定電流回路１２２を調整する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに流し込む電流を確実に電流Ｉ１にすることができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 adjusts the off-drive constant current circuit 122 so that the current of the off-drive constant current circuit 122 becomes a difference current (I3-I1) between the current I1 and the current I3. . Therefore, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the current flowing into the gate of the IGBT 110d can be reliably set to the current I1.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電流が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電流を引き抜いてＩＧＢＴ１１０ｄのゲートの電圧を下げることができる。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフすることができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 adjusts the current of the off-drive constant current circuit 122 so that the current is drawn from the gate of the IGBT 110d. For this reason, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the voltage of the gate of the IGBT 110d can be lowered by drawing the current from the gate of the IGBT 110d. Therefore, the IGBT 110d can be turned off.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電流Ｉ２が引き抜かれるようにオフ駆動用定電流回路１２２の電流を調整する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから引き抜く電流を、正常時と同様に電流Ｉ２にすることができる。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄを正常時と同様にオフすることができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 adjusts the current of the off-drive constant current circuit 122 so that the current I2 is drawn from the gate of the IGBT 110d. For this reason, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the current drawn from the gate of the IGBT 110d can be set to the current I2 as in the normal state. Therefore, the IGBT 110d can be turned off as in the normal state.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、オフ駆動用定電流回路１２２の電流が電流Ｉ２と電流Ｉ３を加算した電流（Ｉ２＋Ｉ３）となるようにオフ駆動用定電流回路１２２を調整する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから引き抜く電流を確実に電流Ｉ２にすることができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 adjusts the off-drive constant current circuit 122 so that the current of the off-drive constant current circuit 122 becomes a current (I2 + I3) obtained by adding the current I2 and the current I3. Therefore, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the current drawn from the gate of the IGBT 110d can be reliably set to the current I2.

本実施形態によれば、オン駆動用定電流回路１２１は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａと、電流検出用抵抗１２１ｂとを有している。電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障すると、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ１より大きい電流Ｉ３が流れ込むことになる。そのため、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄの破損を抑え駆動することができる。 According to the present embodiment, the on-drive constant current circuit 121 includes a current control FET 121a and a current detection resistor 121b. When the current control FET 121a is short-circuited, a current I3 larger than the current I1 flows into the gate of the IGBT 110d. For this reason, even if the current control FET 121a is short-circuited, the IGBT 110d can be driven without being damaged.

本実施形態によれば、制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２１ｂの検出結果に基づいて、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ３が流れ込むようになったか否かを判断する。そのため、電流検出用の抵抗を新たに設けることなく、オン駆動用定電流回路１２１が故障して、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電流Ｉ３が流れ込むようになったか否かを確実に検出することができる。 According to the present embodiment, the control circuit 128 determines whether or not the current I3 flows into the gate of the IGBT 110d based on the detection result of the current detection resistor 121b. Therefore, it is possible to reliably detect whether or not the on-drive constant current circuit 121 has failed and the current I3 flows into the gate of the IGBT 110d without newly providing a current detection resistor.

本実施形態によれば、電流Ｉ１及び電流Ｉ２は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷を充電、及び、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電する際に必要とされる電流の大きさに応じて設定されている。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が故障しても、ＩＧＢＴ１１０ｄの種類に関係なく、ＩＧＢＴ１１０ｄの破損を抑えて駆動することができる。 According to the present embodiment, the current I1 and the current I2 are set according to the magnitude of the current required when charging the gate of the IGBT 110d and discharging the charge from the gate of the IGBT 110d. For this reason, even if the on-drive constant current circuit 121 fails, the IGBT 110d can be driven while being damaged regardless of the type of the IGBT 110d.

なお、本実施形態では、駆動用電源回路１２０、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８が、ＩＣとして一体的に構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。ＩＧＢＴに流し込む電流や引き抜く電流が大きい場合、電流制御用ＦＥＴをＩＣに外付けするような構成としてもよい。 In the present embodiment, the driving power supply circuit 120, the current control FETs 121a and 122a, the cutoff FET 124a, the overcurrent detection circuit 126, the short circuit detection circuit 127, and the control circuit 128 are integrally configured as an IC. However, it is not limited to this. When the current flowing into the IGBT or the current drawn is large, the current control FET may be externally attached to the IC.

１・・・モータ制御装置（電子装置）、１０・・・平滑コンデンサ、１１・・・インバータ装置、１１０ａ〜１１０ｆ・・・ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、１１１ａ〜１１１ｆ・・・電流センス抵抗、１２・・・制御装置、１２０・・・駆動用電源回路、１２１・・・オン駆動用定電流回路、１２１ａ・・・電流制御用ＦＥＴ（電流制御用トランジスタ）、１２１ｂ・・・電流検出用抵抗、１２２・・・オフ駆動用定電流回路、１２２ａ・・・電流制御用ＦＥＴ、１２２ｂ・・・電流検出用抵抗、１２３・・・オフ保持用回路、１２３ａ・・・オフ保持用ＦＥＴ、１２３ｂ・・・ゲート抵抗、１２４・・・遮断用回路、１２４ａ・・・遮断用ＦＥＴ、１２４ｂ・・・遮断用抵抗、１２６・・・過電流検出回路、１２７・・・短絡検出回路、１２８・・・制御回路、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control apparatus (electronic device), 10 ... Smoothing capacitor, 11 ... Inverter apparatus, 110a-110f ... IGBT (switching element), 111a-111f ... Current sense resistance, 12. ..Control device, 120... Drive power supply circuit, 121... Constant current circuit for on drive, 121 a... Current control FET (current control transistor), 121 b. ... constant current circuit for off drive, 122a ... current control FET, 122b ... current detection resistor, 123 ... off hold circuit, 123a ... off hold FET, 123b ... Gate resistor, 124... Interrupting circuit, 124 a .. interrupting FET, 124 b... Interrupting resistor, 126... Overcurrent detection circuit, 127. 28 ... control circuit, B1 ... high-voltage battery, M1 ... vehicle driving motor

Claims

A switching element driven by controlling the voltage of the control terminal;
A constant current circuit for on-drive connected to the control terminal of the switching element and charging a charge by flowing a first current to the control terminal of the switching element;
A constant current circuit for driving off, connected to a control terminal of the switching element, and discharging a charge by drawing a second current from the control terminal of the switching element;
A control circuit that drives the switching element by controlling the voltage of the control terminal of the switching element by controlling the constant current circuit for on-driving and the constant current circuit for off-driving based on an input driving signal; ,
In an electronic device comprising:
The control circuit is configured such that when the on-drive constant current circuit fails and a third current larger than the first current flows into the control terminal of the switching element, the current of the off-drive constant current circuit The switching device is driven by adjusting the electronic device.

2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit turns on the switching element by adjusting a current of the constant current circuit for driving off so that the first current flows into a control terminal of the switching element. Electronic equipment.

The control circuit adjusts the off-drive constant current circuit so that a current of the off-drive constant current circuit becomes a difference current between the first current and the third current. An electronic device according to 1.

The said control circuit adjusts the electric current of the said constant current circuit for an off drive so that an electric current is drawn out from the control terminal of the said switching element, The said switching element is turned off, The switching element is any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The electronic device according to item 1.

The said control circuit adjusts the electric current of the said constant current circuit for an off drive so that the said 2nd electric current is drawn out from the control terminal of the said switching element, The said switching element is turned off, The switching element is characterized by the above-mentioned. Electronic devices.

The control circuit adjusts the off-drive constant current circuit so that a current of the off-drive constant current circuit becomes a current obtained by adding the second current and the third current. An electronic device according to 1.

The on-drive constant current circuit includes:
A current control transistor for controlling a current flowing into a control terminal of the switching element;
A current detection resistor for detecting a current flowing through the current control transistor;
Have
The electronic device according to claim 1, wherein when the current control transistor has a short circuit failure, the third current larger than the first current flows into a control terminal of the switching element. .

8. The control circuit according to claim 7, wherein the control circuit determines whether or not the third current flows into a control terminal of the switching element based on a detection result of the current detection resistor. 9. Electronic equipment.

The first current and the second current are set according to the magnitude of current required when charging the control terminal of the switching element and discharging the charge from the control terminal of the switching element. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is provided.