JP2013017311A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】ハイサイドトランジスタMHUは、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールMHU1、MHU2を含む。ローサイドトランジスタMLUは、電気的に並列なN個のパワーモジュールMLU1、MLU2を含む。N個の上側カレントセンサ14U1、14U2はそれぞれ、ハイサイドトランジスタMHUを構成するN個のパワーモジュールMHU1、MHU2と上側電源ラインLPの間に設けられ、それぞれに流れる電流に応じた検出信号HU1、HU2を生成する。異常検出回路20は、N個の上側カレントセンサ14U1、14U2からの検出信号HU1、HU2を受け、N個のパワーモジュールMHU1、MHU2それぞれの電流を検出する。
【選択図】図2
【解決手段】ハイサイドトランジスタMHUは、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールMHU1、MHU2を含む。ローサイドトランジスタMLUは、電気的に並列なN個のパワーモジュールMLU1、MLU2を含む。N個の上側カレントセンサ14U1、14U2はそれぞれ、ハイサイドトランジスタMHUを構成するN個のパワーモジュールMHU1、MHU2と上側電源ラインLPの間に設けられ、それぞれに流れる電流に応じた検出信号HU1、HU2を生成する。異常検出回路20は、N個の上側カレントセンサ14U1、14U2からの検出信号HU1、HU2を受け、N個のパワーモジュールMHU1、MHU2それぞれの電流を検出する。
【選択図】図2
Description
本発明は、電力変換装置に関する。
近年の省エネ化の要請から、大型産業機器や産業車両の電動化が進んでおり、これにともなって電力変換装置(インバータ)の大容量化が求められている。図1は、一般的な電力変換装置(インバータ)2の構成を示す回路図である。整流平滑回路8は、ダイオードブリッジ回路および平滑用キャパシタを含み、三相交流電源6からの交流電圧を整流、平滑化し、DCリンク電圧VDCを発生する。
電力変換装置2rは、モータをはじめとする負荷4を駆動するために利用される。電力変換装置2は、U、V、W相ごとに設けられたハイサイドトランジスタMH(U〜W)およびローサイドトランジスタML(U〜W)と、各相のハイサイドトランジスタMH(U〜W)、ローサイドトランジスタML(U〜W)を駆動するゲートドライブ回路10と、を備える。
ハイサイドトランジスタMHおよびローサイドトランジスタMLとして大容量のパワートランジスタ(パワーモジュール)が使用されるが、個々のパワーモジュールの電流容量には上限がある。したがって、パワーモジュールを複数個、並列に設けることにより、大容量化が実現される。
図1の電力変換装置2rには、各相の出力ごとに、それに流れる電流を検出するカレントセンサ12U〜12Wが設けられる。ゲートドライブ回路10は、カレントセンサ12U〜12Wにより検出された電流にもとづき、各相のハイサイドトランジスタMHおよびローサイドトランジスタMLを駆動する。
本発明者らは、図1の電力変換装置2rについて検討し、以下の課題を認識するに至った。
一般的に市販されるパワーモジュールの電気的特性はばらつきが存在するため、同相の並列な複数のパワーモジュールに流れる電流に偏りが生ずる可能性がある。また、複数のパワーモジュール自体の電気的特性が均一であったとしても、各パワーモジュールのレイアウトの関係上、同相の並列な複数のパワーモジュールすべてについて、駆動信号や外部回路の電気的特性を均一化することは困難であり、パワーモジュール間で電流の偏りが生ずる。いずれかのモジュールに電流が集中すると、回路の信頼性に影響を及ぼすおそれがある。
この問題を解決するためには、電気的特性の均一性が保証されたパワーモジュール(選別品とも称される)を利用し、パワーモジュールおよび周辺の回路部品を対称に配置することも考えられる。しかしながら選別品は高価であり、完全に対称なレイアウトも容易ではない。
なお以上の考察を、本発明の分野における共通の一般知識の範囲として捉えてはならない。
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出可能な電力変換装置の提供にある。
本発明のある態様は、電力変換装置に関する。この電力変換装置は、上側電源ラインと、下側電源ラインと、各相ごとに、対応する相の出力端子と上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタと、各相ごとに、対応する相の出力端子と下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタと、を備える。ハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタはそれぞれ、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールを含んで構成される。電力変換装置は、それぞれが、ハイサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつと上側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するN個の上側カレントセンサと、N個の上側カレントセンサからの検出信号を受け、N個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、を備える。
この態様によると、ハイサイドトランジスタのN個のパワーモジュールそれぞれに流れる電流を個別に検出できるため、検出信号にもとづいて電流の偏りを検出できる。偏りが発生した場合には、負荷の駆動を停止するなどの保護を講ずることにより、パワーモジュール間の電流の偏りを抑制でき、装置の信頼性を高めることができる。
また、ハイサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールと、ローサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールが同時にオンすると、上側電源ラインと下側電源ラインの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。この態様によれば、N個の上側カレントセンサにより、貫通電流を検出でき、回路を保護できる。
また、ハイサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールと、ローサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールが同時にオンすると、上側電源ラインと下側電源ラインの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。この態様によれば、N個の上側カレントセンサにより、貫通電流を検出でき、回路を保護できる。
ある態様の電力変換装置は、N個の上側カレントセンサに代えて、またはそれらに加えて、N個の下側カレントセンサを備えてもよい。N個の下側カレントセンサは、それぞれが、ローサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつと下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成する。
下側カレントセンサのみを設けた場合、ローサイドトランジスタのN個のパワーモジュールの電流の偏りを検出できる。
また、上側カレントセンサと下側カレントセンサを両方設けた場合、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りのみでなく、ローサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りをも検出できるため、より信頼性を高めることができる。この態様は、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性と、それと対応するローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性の間に相関が無い場合に有効である。
下側カレントセンサのみを設けた場合、ローサイドトランジスタのN個のパワーモジュールの電流の偏りを検出できる。
また、上側カレントセンサと下側カレントセンサを両方設けた場合、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りのみでなく、ローサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りをも検出できるため、より信頼性を高めることができる。この態様は、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性と、それと対応するローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性の間に相関が無い場合に有効である。
異常検出回路は、ひとつのカレントセンサからの検出信号と、別のカレントセンサからの検出信号の振幅の差分が、所定のしきい値より大きいとき、N個のパワーモジュールの電流に偏りがあるものと判定してもよい。
ある態様において、ハイサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールと、それと対応するローサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールは、ひとつのパッケージに内蔵されてもよい。
この場合、共通のパッケージに内蔵されるハイサイドトランジスタのパワーモジュールとローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性は相関を有することになる。したがって、ハイサイドトランジスタにおける電流の偏りと、ローサイドトランジスタにおける電流の偏りは、同じ傾向を示す可能性が高い。この場合には、上側カレントセンサもしくは下側カレントセンサの一方を設ければ十分であり、回路を簡素化できる。
この場合、共通のパッケージに内蔵されるハイサイドトランジスタのパワーモジュールとローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性は相関を有することになる。したがって、ハイサイドトランジスタにおける電流の偏りと、ローサイドトランジスタにおける電流の偏りは、同じ傾向を示す可能性が高い。この場合には、上側カレントセンサもしくは下側カレントセンサの一方を設ければ十分であり、回路を簡素化できる。
本発明のさらに別の態様もまた、電力変換装置である。この電力変換装置は、上側電源ラインと、下側電源ラインと、各相ごとに、対応する相の出力端子と上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、各相ごとに、対応する相の出力端子と下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、N個の出力カレントセンサと、N個の出力カレントセンサからの検出信号を受け、N個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、を備える。
N個の出力カレントセンサはそれぞれ、ハイサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつと、それと対応するローサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつとの接続点と、対応する相の出力端子との間に設けられる。
N個の出力カレントセンサはそれぞれ、ハイサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつと、それと対応するローサイドトランジスタを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつとの接続点と、対応する相の出力端子との間に設けられる。
この態様によると、ハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタそれぞれのN個のパワーモジュールそれぞれに流れる電流を個別に検出できるため、検出信号にもとづいて電流の偏りを検出できる。偏りが発生した場合には、負荷の駆動を停止するなどの保護を講ずることにより、パワーモジュール間の電流の偏りを抑制でき、装置の信頼性を高めることができる。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明のある態様によれば、並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出できる。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
図2は、実施の形態に係る電力変換装置2の構成を示す回路図である。電力変換装置2は、上側電源ラインLPと、下側電源ラインLNと、各相ごとに設けられたハイサイドトランジスタMH(U〜W)と、各相ごとに設けられたローサイドトランジスタML(U〜W)と、各相ごとに設けられたN個(Nは2以上の整数)の上側カレントセンサ14(U〜W)と、各相ごとの異常検出回路20(U〜W)と、各相ごとに設けられた出力カレントセンサ12(U〜W)と、を備える。この電力変換装置2は、U相、V相、W相が同様に構成されるため、以下ではその特徴について、U相を参照して説明するものとする。
ハイサイドトランジスタMHUは、対応する相の出力端子OUTUと、上側電源ラインLPの間に設けられる。ハイサイドトランジスタMHUは、電気的に並列なN個のパワーモジュールMHU1、MHU2を備える。パワーモジュールMHU1、MHU2は、独立した部品として構成される。
同様に、ローサイドトランジスタMLUは、対応する相の出力端子OUTUと、下側電源ラインLNの間に設けられる。ローサイドトランジスタMLUは、電気的に並列なN個のパワーモジュールMLU1、MLU2を含んで構成される。
ハイサイドトランジスタMHおよびローサイドトランジスタMLは、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、バイポーラトランジスタのいずれで構成されてもよい。
並列なパワーモジュールの個数Nは、負荷4を駆動するために必要とされる電流容量に応じて定めればよく、特にN=2に限定されるものではない。
ハイサイドトランジスタMHUのひとつのパワーモジュールMHU1(MHU2)と、それと対応するローサイドトランジスタMLUのひとつのパワーモジュールMLU1(MLU2)は、ひとつのパッケージに内蔵される。
出力カレントセンサ12Uは、U相の出力端子OUTUを流れる電流に応じた検出信号OUを生成する。ゲートドライブ回路10は、検出信号OU〜OWにもとづいて、ハイサイドトランジスタMH(U〜W)およびローサイドトランジスタML(U〜W)の駆動信号を生成する。カレントセンサの構成は特に限定されず、ホール素子やトランスを用いたもの、あるいは抵抗素子を用いたものであってもよい。
N個の上側カレントセンサ14Ui(1≦i≦N)は、ハイサイドトランジスタMHUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMHUiと上側電源ラインLPの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号HUiを生成する。
異常検出回路20Uは、対応する相のN個の上側カレントセンサ14U1、14U2からの検出信号HU1、HU2を受け、N個のパワーモジュールMHU1、MHU2の電流を検出する。
具体的には、異常検出回路20Uは、差分検出部22およびしきい値判定部24を含む。差分検出部22は、ひとつのカレントセンサ14U1からの検出信号HU1と、別のカレントセンサ14U2からの検出信号HU2の差分ΔHU1,2を算出する。しきい値判定部24は、差分ΔHU1,2の振幅が、所定のしきい値THより大きいとき、電流に偏りがあるか否かを示す判定信号S1Uをアサート(ハイレベル)する。
判定信号S1Uがアサートされると、ゲートドライブ回路10は、モータ4の駆動を停止してもよい。あるいは、電力変換装置2のユーザに、電流の偏りが発生したことを通知してもよく、判定信号S1Uの用途は特に限定されない。
N=3以上の場合に一般化すれば、差分検出部22は、i=1,2,…Nそれぞれについて、検出信号HUiとHUi+1の差分ΔHUi,i+1を算出し、しきい値判定部24は、各差分ΔHUi,i+1をしきい値THと比較してもよい。
差分検出部22およびしきい値判定部24の構成は特に限定されず、アナログ回路、デジタル回路、それらの組み合わせで構成することができる。
たとえば差分検出部22をアナログ減算器で、しきい値判定部24をアナログコンパレータで構成してもよい。あるいは検出信号HUをデジタル値に変換するA/Dコンバータを設け、デジタル信号処理により、電流の偏りを検出してもよい。
たとえば差分検出部22をアナログ減算器で、しきい値判定部24をアナログコンパレータで構成してもよい。あるいは検出信号HUをデジタル値に変換するA/Dコンバータを設け、デジタル信号処理により、電流の偏りを検出してもよい。
以上が電力変換装置2の構成である。続いてその動作を説明する。
図3(a)、(b)は、図2の電力変換装置2の動作を示す波形図である。図3(a)は、各パワーモジュールMHU1、MHU2の電流が均一である場合、図3(b)は、パワーモジュールMHU1、MHU2の電流に偏りが生ずる場合を示す。
図3(a)、(b)は、図2の電力変換装置2の動作を示す波形図である。図3(a)は、各パワーモジュールMHU1、MHU2の電流が均一である場合、図3(b)は、パワーモジュールMHU1、MHU2の電流に偏りが生ずる場合を示す。
図3(a)に示すように、電流が均一化されているとき、差分ΔHU1,2は実質的にゼロとなり、その振幅はしきい値THより小さくなる。したがって、判定信号S1Uはアサートされず、ローレベルを維持する。
図3(b)に示すように、電流が不均一に流れると、差分ΔHU1,2の振幅がしきい値THより大きくなる。このとき判定信号S1Uがアサート(ハイレベル)され、パワーモジュールの電流の不均一が検出される。
以上が電力変換装置2の動作である。このように、図2の電力変換装置2によれば、ハイサイドトランジスタMHUの各パワーモジュールの電流の偏りを検出することができる。そしてこの検出結果を利用することにより、あるパワーモジュールに電流が集中する状態が長時間持続するのを抑制することができ、回路の信頼性が低下するのを抑制できる。
さらに、図2の電力変換装置2によれば、以下の効果を得ることができる。
ハイサイドトランジスタMHUのいずれかのパワーモジュールMHU1、MHU2と、ローサイドトランジスタMHLのいずれかのパワーモジュールMLU1、MLU2が同時にオンすると、上側電源ラインLPと下側電源ラインLNの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。
ハイサイドトランジスタMHUのいずれかのパワーモジュールMHU1、MHU2と、ローサイドトランジスタMHLのいずれかのパワーモジュールMLU1、MLU2が同時にオンすると、上側電源ラインLPと下側電源ラインLNの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。
いずれかのパワーモジュールを経由して貫通電流が流れると、それに対応する上側カレントセンサ14Uの検出信号HUのレベルが大きくなる。したがって、図2の電力変換装置2によれば、N個の上側カレントセンサ14Uにより、貫通電流を検出でき、回路を保護できる。
図2の電力変換装置2では、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りは検出できるが、ローサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りは検出できない。しかしながら、ひとつのパッケージに内蔵されるパワーモジュールのペアMHUi、MLUiのペアは、電気的特性に相関を有している場合が多い。すなわち、あるパッケージ内のハイサイド側のパワーモジュールに大きな電流が流れる場合、そのパッケージ内のローサイド側のパワーモジュールにも大きな電流が流れる傾向が存在する。したがって、図2の電力変換装置2のように、ハイサイド側とローサイド側のパワーモジュールがパッケージ化される場合、上側カレントセンサ14によって、ローサイド側の電流の偏りも間接的に検出することができる。
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
(第1の変形例)
図4は、第1の変形例に係る電力変換装置2aの構成を示す回路図である。電力変換装置2aは、図2の電力変換装置2に加えて、各相ごとのN個の下側カレントセンサ16U1、16U2を備える。
図4は、第1の変形例に係る電力変換装置2aの構成を示す回路図である。電力変換装置2aは、図2の電力変換装置2に加えて、各相ごとのN個の下側カレントセンサ16U1、16U2を備える。
下側カレントセンサ16Ui(1≦i≦N)はそれぞれ、ローサイドトランジスタMLUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMLUiと、下側電源ラインLNの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号LUiを生成する。
異常検出回路20Uは、N個の上側カレントセンサ14Uからの検出信号HUに加え、N個の下側カレントセンサ16Uからの検出信号LUを受ける。異常検出回路20Uは、ローサイドトランジスタMLU内のN個のパワーモジュールMLU1、MLU2の電流を検出する。異常検出回路20の信号処理は、図2のそれと同様である。
図4の電力変換装置2aによれば、上側のパワーモジュールの電流の偏りと、下側のパワーモジュールの電流の偏りを、独立に検出することができる。これは、上側のパワーモジュールと、下側のパワーモジュールがパッケージ化されていない場合、すなわち上側のパワーモジュールと下側のパワーモジュールの電気的特性に相関が無い場合に有効である。
また、図4の電力変換装置2aでは、各相の上側カレントセンサ14の検出信号と、下側カレントセンサ16の検出信号を合成することにより、各相の出力端子に流れる電流を計算できる。したがって、出力カレントセンサ12U〜12Wを省略してもよい。
(第2の変形例)
図4の電力変換装置2aから、上側カレントセンサ14Uを省略した構成も、本発明の態様として有効である。この場合、図2の電力変換装置2と同様の効果を得ることができる。
図4の電力変換装置2aから、上側カレントセンサ14Uを省略した構成も、本発明の態様として有効である。この場合、図2の電力変換装置2と同様の効果を得ることができる。
(第3の変形例)
図5は、第3の変形例に係る電力変換装置2bの構成を示す回路図である。
電力変換装置2bには、U相の構成のみが示される。ハイサイドトランジスタMHUおよびローサイドトランジスタMLUの構成は、これまでの電力変換装置2と同様であり、N=2の場合が示される。
図5は、第3の変形例に係る電力変換装置2bの構成を示す回路図である。
電力変換装置2bには、U相の構成のみが示される。ハイサイドトランジスタMHUおよびローサイドトランジスタMLUの構成は、これまでの電力変換装置2と同様であり、N=2の場合が示される。
電力変換装置2bは、上側カレントセンサ14や下側カレントセンサ16に代えて、N個の出力カレントセンサ12U1、12U2を備える。
i番目の出力カレントセンサ12Ui(1≦i≦N)は、ハイサイドトランジスタMHUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMHUiと、それと対応するローサイドトランジスタMLUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMLUiの接続点Niと、対応する相の出力端子OUTUとの間に設けられる。
i番目の出力カレントセンサ12Ui(1≦i≦N)は、ハイサイドトランジスタMHUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMHUiと、それと対応するローサイドトランジスタMLUを構成するN個のパワーモジュールの対応するひとつMLUiの接続点Niと、対応する相の出力端子OUTUとの間に設けられる。
異常検出回路30Uは、N個の出力カレントセンサ12U1、12U2からの検出信号OU1、OU2を受け、N個のパワーモジュールの電流を検出する。異常検出回路30Uの構成は、図2の異常検出回路20Uと同様であってもよい。
加算器32Uは、N個の出力カレントセンサ12U1、12U2からの検出信号OU1、OU2を加算する。加算された検出信号OUは、U相の出力電流の合計値を示す。ゲートドライブ回路(不図示)は、検出信号OU(およびOV、OW)にもとづいて、ハイサイドトランジスタMH(U〜W)およびローサイドトランジスタML(U〜W)の駆動信号を生成する。
この変形例によれば、出力側のカレントセンサをN個に分割して設けることにより、ハイサイドトランジスタMHUおよびローサイドトランジスタMLUそれぞれのパワーモジュールの電流の偏りを検出することができる。なおこの構成では、貫通電流の検出が行うことができない点が、図2〜図4の電力変換装置と異なっており、貫通電流が発生しにくいシステムでの利用が好ましい。
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
2…電力変換装置、4…モータ、6…三相交流電源、8…整流平滑回路、LP…上側電源ライン、LN…下側電源ライン、10…ゲートドライブ回路、12…出力カレントセンサ、14…上側カレントセンサ、16…下側カレントセンサ、MH…ハイサイドトランジスタ、ML…ローサイドトランジスタ、20…異常検出回路、22…差分検出部、24…しきい値判定部。
Claims (6)
- 上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ハイサイドトランジスタを構成する前記N個のパワーモジュールの対応するひとつと前記上側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するN個の上側カレントセンサと、
前記N個の上側カレントセンサからの検出信号を受け、前記N個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。 - それぞれが、前記ローサイドトランジスタを構成する前記N個のパワーモジュールの対応するひとつと前記下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するN個の下側カレントセンサをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ローサイドトランジスタを構成する前記N個のパワーモジュールの対応するひとつと前記下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するN個の下側カレントセンサと、
前記N個の下側カレントセンサからの検出信号を受け、前記N個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記異常検出回路は、
ひとつのカレントセンサからの検出信号と、別のカレントセンサからの検出信号の差分が、所定のしきい値より大きいとき、前記N個のパワーモジュールの電流に偏りがあるものと判定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記ハイサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールと、それと対応する前記ローサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールは、ひとつのパッケージに内蔵されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電力変換装置。
- 上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個(Nは2以上の整数)のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なN個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ハイサイドトランジスタを構成する前記N個のパワーモジュールの対応するひとつと、それと対応する前記ローサイドトランジスタを構成する前記N個のパワーモジュールの対応するひとつとの接続点と、対応する相の出力端子との間に設けられたN個の出力カレントセンサと、
前記N個の出力カレントセンサからの検出信号を受け、前記N個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011148544A JP2013017311A (ja) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011148544A JP2013017311A (ja) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 電力変換装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2013017311A true JP2013017311A (ja) | 2013-01-24 |
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ID=47689435
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011148544A Withdrawn JP2013017311A (ja) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | 電力変換装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2013017311A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015139366A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | ニデック エスアール ドライブズ リミテッドNidec SR Drives Limited | スイッチドリラクタンス駆動装置、スイッチング回路モジュール、およびスイッチ間の電流分配を監視する方法 |
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2011
- 2011-07-04 JP JP2011148544A patent/JP2013017311A/ja not_active Withdrawn
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JP2015139366A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | ニデック エスアール ドライブズ リミテッドNidec SR Drives Limited | スイッチドリラクタンス駆動装置、スイッチング回路モジュール、およびスイッチ間の電流分配を監視する方法 |
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