JP2017005824A - Inverter drive circuit - Google Patents

Inverter drive circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2017005824A
JP2017005824A JP2015115687A JP2015115687A JP2017005824A JP 2017005824 A JP2017005824 A JP 2017005824A JP 2015115687 A JP2015115687 A JP 2015115687A JP 2015115687 A JP2015115687 A JP 2015115687A JP 2017005824 A JP2017005824 A JP 2017005824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch element
circuit
temperature information
inverter
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015115687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
中田 健一
Kenichi Nakada
健一 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2015115687A priority Critical patent/JP2017005824A/en
Publication of JP2017005824A publication Critical patent/JP2017005824A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an inverter drive circuit.SOLUTION: The inverter drive circuit for driving an inverter circuit includes a control unit 8 and a selection unit 7a (7b) which selects predetermined temperature information between the temperature information of switch elements Qu1 and Qd1 disposed on the upper arm and the lower arm of the inverter circuit, to transmit the selected temperature information to the control unit 8.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はインバータ駆動回路に関する。   The present invention relates to an inverter drive circuit.

インバータ駆動回路にはスイッチ素子等の温度情報から保護動作させる機能を有するものがある。インバータ回路の上アーム及び下アームに用いられるスイッチ素子の温度に関する温度情報を、インバータ駆動回路に搭載されている制御部に送信する場合に、制御部の入力ポート(端子)の数には制限があるため、スイッチ素子それぞれの温度情報すべてに対して入力ポートを用意することができない場合がある。例えば、三相インバータ回路の場合、スイッチ素子の数は上下アームを合わせて六個あるので、温度情報を受信できる入力ポートを六個用意する必要がある。例え温度情報と同じ数の入力ポートを制御部に用意できたとしても、入力ポートの増加によりインバータ駆動回路が大きくなるという問題がある。更に、温度情報すべてを受信した制御部は、温度情報それぞれについて処理をしなくてはならないため、制御部の処理負荷が大きくなる。なお、関連する技術として特許文献1を参照。また、スイッチ素子を駆動する駆動部に使用される集積回路について、機能ごとに入出力ポート(端子)を設けているものがあり、インバータ駆動回路が大きくなるという問題がある。   Some inverter drive circuits have a function of performing a protection operation from temperature information such as a switch element. When the temperature information related to the temperature of the switch element used for the upper arm and lower arm of the inverter circuit is transmitted to the control unit mounted on the inverter drive circuit, the number of input ports (terminals) of the control unit is limited. Therefore, an input port may not be prepared for all the temperature information of each switch element. For example, in the case of a three-phase inverter circuit, since there are six switch elements including the upper and lower arms, it is necessary to prepare six input ports that can receive temperature information. Even if the same number of input ports as the temperature information can be prepared in the control unit, there is a problem that the inverter drive circuit becomes larger due to the increase of the input ports. Furthermore, since the control unit that has received all the temperature information has to process each piece of temperature information, the processing load on the control unit increases. Refer to Patent Document 1 for related technology. In addition, some integrated circuits used in the drive unit for driving the switch element are provided with input / output ports (terminals) for each function, and there is a problem that the inverter drive circuit becomes large.

特開2005−168262号公報JP 2005-168262 A

本発明の一側面に係る目的はインバータ駆動回路を小型にすることである。   An object of one aspect of the present invention is to reduce the size of an inverter drive circuit.

本発明に係る一つの形態であるインバータ駆動回路は制御部及び選択部を備える。
制御部は、インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路に設けられる。
選択部は、インバータ回路の上アーム及び下アームに設けられるスイッチ素子それぞれの温度情報のうち所定の温度情報を選択し、選択した所定の温度情報を制御部へ送信する。
The inverter drive circuit which is one form which concerns on this invention is provided with a control part and a selection part.
The control unit is provided in an inverter drive circuit that drives the inverter circuit.
The selection unit selects predetermined temperature information from the temperature information of the switch elements provided in the upper arm and the lower arm of the inverter circuit, and transmits the selected predetermined temperature information to the control unit.

また、選択部は、インバータ回路の相ごとに設けられ、相ごとの上アーム及び下アームそれぞれのスイッチ素子の温度情報を選択する。
本発明に係る一つの形態であるインバータ駆動回路は、スイッチ素子を駆動させる駆動用スイッチ素子と、スイッチ素子を休止させる休止用スイッチ素子と、駆動用スイッチ素子の出力端子とスイッチ素子の制御端子との間に接続される駆動用抵抗と、休止用スイッチ素子の出力端子とスイッチ素子の制御端子との間に接続される休止用抵抗と、スイッチ素子の休止状態を保持する休止保持スイッチ素子と、制御電圧検出部と、を備える。
The selection unit is provided for each phase of the inverter circuit, and selects temperature information of the switch elements of the upper arm and the lower arm for each phase.
An inverter drive circuit according to one aspect of the present invention includes a drive switch element that drives a switch element, a pause switch element that pauses the switch element, an output terminal of the drive switch element, and a control terminal of the switch element, A driving resistor connected between, a pause resistor connected between the output terminal of the pause switch element and the control terminal of the switch element, a pause holding switch element that holds the pause state of the switch element, A control voltage detector.

制御電圧検出部は、駆動用抵抗と接続された駆動用スイッチ素子の出力端子の電圧を検出し、検出した電圧に応じて休止保持スイッチ素子の駆動と休止を制御する。   The control voltage detection unit detects the voltage at the output terminal of the drive switch element connected to the drive resistor, and controls the drive and pause of the pause holding switch element according to the detected voltage.

インバータ駆動回路を小型にすることができる。   The inverter drive circuit can be reduced in size.

インバータ駆動回路の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of an inverter drive circuit. インバータ駆動回路の他の一実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example of an inverter drive circuit. インバータ駆動回路が有する駆動回路の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of the drive circuit which an inverter drive circuit has.

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
<実施形態>
図1は、インバータ駆動回路の一実施例を示す図である。図1に示すインバータ回路は、上アームのスイッチ素子Qu1と下アームのスイッチ素子Qd1とが示されている。スイッチ素子Qu1は駆動部6aにより駆動され、スイッチ素子Qd1は駆動部6bにより駆動される。スイッチ素子Qu1、Qd1は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などを用いることが考えられる。なお、図1の例では便宜上一つの上下アームについてのみ示したが、三相インバータ回路の場合、U相、V相、W相それぞれについて上下アームを有している。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of an inverter drive circuit. The inverter circuit shown in FIG. 1 includes an upper arm switch element Qu1 and a lower arm switch element Qd1. The switch element Qu1 is driven by the drive unit 6a, and the switch element Qd1 is driven by the drive unit 6b. For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) may be used as the switch elements Qu1 and Qd1. In the example of FIG. 1, only one upper and lower arm is shown for convenience, but in the case of a three-phase inverter circuit, upper and lower arms are provided for each of the U phase, V phase, and W phase.

図1の上アーム用回路は、低圧回路1a、高圧回路2a、絶縁部3a、温度検出部4a、温度計測部5aから構成され、図1の下アーム用回路は、低圧回路1b、高圧回路2b、絶縁部3b、温度検出部4b、温度計測部5b、選択部7aから構成されている。なお、図1の例では、上アームのスイッチ素子Qu1及び下アームのスイッチ素子Qd1に関する回路のみを示したが、三相インバータ回路の場合には、U相、V相、W相の上下アームそれぞれにスイッチ素子が設けられる。そのため、三相インバータ回路の場合には、六個のスイッチ素子に対して上記回路が六個設けられる。   The upper arm circuit shown in FIG. 1 includes a low voltage circuit 1a, a high voltage circuit 2a, an insulating unit 3a, a temperature detecting unit 4a, and a temperature measuring unit 5a. The lower arm circuit shown in FIG. 1 includes the low voltage circuit 1b and the high voltage circuit 2b. , An insulating part 3b, a temperature detecting part 4b, a temperature measuring part 5b, and a selecting part 7a. In the example of FIG. 1, only the circuits related to the upper arm switch element Qu1 and the lower arm switch element Qd1 are shown. Is provided with a switch element. Therefore, in the case of a three-phase inverter circuit, six of the above circuits are provided for six switch elements.

低圧回路1a、1bは低電圧で駆動する回路で、例えば、制御部8の入力ポートに信号を送信する回路などを有する。
高圧回路2a、2bは高電圧で駆動する回路で、例えば、インバータ回路に接続される回路などを有する。絶縁部3a、及び、絶縁部3bは、低圧回路1aと高圧回路2aとを絶縁する回路、及び、低圧回路1bと高圧回路2bとを絶縁する回路、である。なお、図1において駆動部6a、6bは高圧回路2a、2bに含まれていないが、高圧回路2aに駆動部6aを設け、高圧回路2bに駆動部6bを設けてもよい。
The low-voltage circuits 1a and 1b are circuits that are driven at a low voltage, and include, for example, a circuit that transmits a signal to the input port of the control unit 8.
The high-voltage circuits 2a and 2b are circuits driven at a high voltage, and include, for example, a circuit connected to an inverter circuit. The insulating unit 3a and the insulating unit 3b are a circuit that insulates the low voltage circuit 1a from the high voltage circuit 2a and a circuit that insulates the low voltage circuit 1b from the high voltage circuit 2b. In FIG. 1, the driving units 6a and 6b are not included in the high-voltage circuits 2a and 2b. However, the driving unit 6a may be provided in the high-voltage circuit 2a, and the driving unit 6b may be provided in the high-voltage circuit 2b.

温度検出部4aは、温度計測部5aが計測した値を高圧回路2aの端子p2を介して受信し、受信した値に基づいて温度情報を生成し、生成した温度情報を絶縁部3aを介して、低圧回路1aに出力する。また、温度検出部4bは、温度計測部5bが計測した値を高圧回路2bの端子p5を介して受信し、受信した値に基づいて温度情報を生成し、生成した温度情報を絶縁部3bを介して、低圧回路1bに出力する。温度計測部5a、5bは、それぞれスイッチ素子Qu1、Qd1に関する温度を直接または間接的に計測するもので、例えば、スイッチ素子Qu1、Qd1に接続されているダイオードの順方向電圧を計測する計測回路でもよいし、あるいは、サーミスタや熱電対などでもよい。   The temperature detection unit 4a receives the value measured by the temperature measurement unit 5a through the terminal p2 of the high voltage circuit 2a, generates temperature information based on the received value, and generates the generated temperature information through the insulation unit 3a. And output to the low voltage circuit 1a. The temperature detection unit 4b receives the value measured by the temperature measurement unit 5b via the terminal p5 of the high-voltage circuit 2b, generates temperature information based on the received value, and transmits the generated temperature information to the insulating unit 3b. To the low-voltage circuit 1b. The temperature measuring units 5a and 5b measure the temperatures related to the switch elements Qu1 and Qd1, respectively, directly or indirectly. For example, the temperature measuring units 5a and 5b are also measurement circuits that measure the forward voltage of the diodes connected to the switch elements Qu1 and Qd1. Alternatively, a thermistor or a thermocouple may be used.

選択部7aは低圧回路1aあるいは1bに設けられる。図1の例では、低圧回路1bに設けられている。選択部7aには、温度検出部4aから送信された温度情報を受信する入力端子と、温度検出部4bから送信された温度情報を受信する入力端子と、を備える。温度検出部4aから送信された温度情報は、低圧回路1aの端子p1と低圧回路1bの端子p3を結ぶ配線を介して、選択部7aに受信される。温度検出部4bから送信された温度情報は絶縁部3bを介して選択部7aに受信される。   The selector 7a is provided in the low voltage circuit 1a or 1b. In the example of FIG. 1, it is provided in the low voltage circuit 1b. The selection unit 7a includes an input terminal that receives temperature information transmitted from the temperature detection unit 4a and an input terminal that receives temperature information transmitted from the temperature detection unit 4b. The temperature information transmitted from the temperature detection unit 4a is received by the selection unit 7a via a wiring connecting the terminal p1 of the low voltage circuit 1a and the terminal p3 of the low voltage circuit 1b. The temperature information transmitted from the temperature detection unit 4b is received by the selection unit 7a via the insulating unit 3b.

続いて、選択部7aは、温度検出部4a及び温度検出部4bから温度情報それぞれを受信すると、高温を示す温度情報(温度が高い方の温度情報)を選択して、低圧回路1bの端子p4を介して制御部8に、選択された高温を示す温度情報を送信する。すなわち、従来であれば制御部8が実行していた処理を選択部7aに割り振ることができる。   Subsequently, when the selection unit 7a receives the temperature information from the temperature detection unit 4a and the temperature detection unit 4b, the selection unit 7a selects the temperature information indicating the high temperature (temperature information on the higher temperature), and the terminal p4 of the low-voltage circuit 1b. The temperature information indicating the selected high temperature is transmitted to the control unit 8 via. That is, the processing that has been executed by the control unit 8 in the prior art can be allocated to the selection unit 7a.

制御部8はインバータ駆動回路に設けられ、インバータ駆動回路を制御する回路である。例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)などを用いて構成される。   The control unit 8 is a circuit that is provided in the inverter drive circuit and controls the inverter drive circuit. For example, it is configured using a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device), or the like).

なお、図1の例では上下アームを一組として選択部7aを設けたが、その理由は同じ相の上下アームのスイッチ素子Qu1、Qd1には同じ電流が流れるためである。従って、三相インバータ回路の場合には、U相、V相、W相それぞれの上下アームごとに選択部7aを設けることが望ましい。すなわち、相ごとに選択部7aを設けることが望ましい。   In the example of FIG. 1, the selection unit 7a is provided with a pair of upper and lower arms, because the same current flows through the switch elements Qu1 and Qd1 of the upper and lower arms of the same phase. Therefore, in the case of a three-phase inverter circuit, it is desirable to provide a selector 7a for each upper and lower arm of the U phase, V phase, and W phase. That is, it is desirable to provide the selection unit 7a for each phase.

以上のように選択部7aを設けることにより、従来であれば制御部8にスイッチ素子の数と同じだけ用意していた入力ポートの数を従来より少なくできるので、インバータ駆動回路を小型にすることができる。例えば三相インバータ回路のインバータ駆動回路の場合、従来は六個の入力ポートを必要としたが、実施形態では制御部8に三個の入力ポートを用意するだけでよい。   By providing the selection unit 7a as described above, the number of input ports previously provided in the control unit 8 as many as the number of switch elements can be reduced as compared with the conventional case, so that the inverter drive circuit can be made smaller. Can do. For example, in the case of an inverter drive circuit of a three-phase inverter circuit, six input ports are conventionally required, but in the embodiment, only three input ports need be prepared in the control unit 8.

更に、従来制御部8が実行していた処理を、選択部7aに分散させることができるため、制御部8の処理負荷を軽減させることができる。
また、実施形態では、上下アームを一組として選択部7aを設けたが、次のような方法を用いてもよい。
(1)スイッチ素子すべてに対して一つの選択部7aを設ける方法。例えば三相インバータ回路の場合、U相、V相、W相それぞれの上下アームのスイッチ素子六個に対して一つの選択部7aを設ける。この場合には選択部7aへの入力は六個となり、六個の中から最も高温を示す温度情報を選択し、選択した温度情報を送信する。従って、制御部8は一個の入力ポートを用意することになる。
(2)上アームのスイッチ素子すべてに対して一つの選択部7aと、下アームのスイッチ素子すべてに対して一つの選択部7aと、を設ける方法。例えば三相インバータ回路の場合、U相、V相、W相それぞれの上アームのスイッチ素子三個に対して一つの選択部7aと、U相、V相、W相それぞれの下アームのスイッチ素子三個に対して一つの選択部7aと、を設ける。この場合には、上アームの選択部7aへの入力は三個となり、三個の中から最も高温を示す温度情報を選択し、選択した温度情報を送信する。また、下アームの選択部7aへの入力も三個となり、三個の中から最も高温を示す温度情報を選択し、選択した温度情報を送信する。従って、制御部8は二個の入力ポートを用意することになる。
Furthermore, since the processing that has been executed by the control unit 8 can be distributed to the selection unit 7a, the processing load on the control unit 8 can be reduced.
In the embodiment, the selection unit 7a is provided with a pair of upper and lower arms, but the following method may be used.
(1) A method of providing one selection unit 7a for all switch elements. For example, in the case of a three-phase inverter circuit, one selection unit 7a is provided for six switch elements of the upper and lower arms of the U phase, V phase, and W phase. In this case, the number of inputs to the selection unit 7a is six, temperature information indicating the highest temperature is selected from the six, and the selected temperature information is transmitted. Therefore, the control unit 8 prepares one input port.
(2) A method of providing one selection unit 7a for all the switch elements of the upper arm and one selection unit 7a for all the switch elements of the lower arm. For example, in the case of a three-phase inverter circuit, one selection unit 7a for each of the upper arm switch elements for the U phase, V phase, and W phase, and the lower arm switch element for each of the U phase, V phase, and W phase. One selection unit 7a is provided for three units. In this case, there are three inputs to the selection unit 7a of the upper arm, temperature information indicating the highest temperature is selected from the three, and the selected temperature information is transmitted. Also, there are three inputs to the lower arm selector 7a, and temperature information indicating the highest temperature is selected from the three, and the selected temperature information is transmitted. Therefore, the control unit 8 prepares two input ports.

実施形態の変形例について説明する。
図2は、インバータ駆動回路の他の一実施例を示す図である。図2に示すインバータ回路と、図1の実施形態で説明したインバータ駆動回路と、の違いは、図2の選択部7bと制御部8である。
A modification of the embodiment will be described.
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the inverter drive circuit. The difference between the inverter circuit shown in FIG. 2 and the inverter drive circuit described in the embodiment of FIG. 1 is the selection unit 7b and the control unit 8 in FIG.

図2の選択部7bは、制御部8から送信される切替信号を低圧回路1bの端子p6を介して受信し、切替信号に基づいて温度情報を選択し、選択した温度情報を制御部8に送信する。すなわち、図1の実施形態では高温を示す温度情報のみを選択していたのに対し、変形例では高温を示す温度情報だけでなく、他の温度情報も制御部8に送信することができる。   2 receives the switching signal transmitted from the control unit 8 via the terminal p6 of the low-voltage circuit 1b, selects temperature information based on the switching signal, and sends the selected temperature information to the control unit 8. Send. That is, while only the temperature information indicating the high temperature is selected in the embodiment of FIG. 1, not only the temperature information indicating the high temperature but also other temperature information can be transmitted to the control unit 8 in the modified example.

図2の制御部8は、複数の温度情報から一つを選択するための切替信号を生成して選択部7bに出力する。選択部7bは切替信号を受信すると、切替信号に基づいて温度情報を選択する。ここで、切替信号には複数の温度情報のうちいずれか一つを選択するための情報が含まれている。図2の例では、上アームのスイッチ素子Qu1の温度情報、あるいは、下アームのスイッチ素子Qd1の温度情報、のいずれかを選択するための情報が含まれている。続いて、選択部7bから選択した温度情報が送信され、制御部8はその選択した温度情報を受信する。   The control unit 8 in FIG. 2 generates a switching signal for selecting one from a plurality of temperature information, and outputs it to the selection unit 7b. Upon receiving the switching signal, the selection unit 7b selects temperature information based on the switching signal. Here, the switching signal includes information for selecting any one of the plurality of temperature information. In the example of FIG. 2, information for selecting either the temperature information of the upper arm switch element Qu1 or the temperature information of the lower arm switch element Qd1 is included. Subsequently, the selected temperature information is transmitted from the selection unit 7b, and the control unit 8 receives the selected temperature information.

以上のように選択部7bを設けることにより、従来より少ない入力ポートを用いることで、制御部8の処理負荷を軽減させることができる。例えば三相インバータ回路のインバータ駆動回路の場合、従来は六個の入力ポートを必要としたが、変形例では制御部8に三個の入力ポート及び一個の出力ポートを用意するだけで済むので、インバータ駆動回路を小型にすることができる。   By providing the selection unit 7b as described above, the processing load on the control unit 8 can be reduced by using fewer input ports than in the past. For example, in the case of an inverter drive circuit of a three-phase inverter circuit, six input ports are conventionally required, but in the modified example, only three input ports and one output port need be prepared in the control unit 8, The inverter drive circuit can be reduced in size.

また、高温を示す温度情報だけでなく他の温度情報も受信できるため、インバータ駆動回路の制御をより向上させることができる。
次に駆動部6a(6b)について説明する。
Moreover, since not only the temperature information indicating high temperature but also other temperature information can be received, the control of the inverter drive circuit can be further improved.
Next, the drive unit 6a (6b) will be described.

図3は、インバータ駆動回路が有する駆動部の一実施例を示す図である。図3に示す駆動部6aは、スイッチ素子Qu1の駆動と休止を制御(オン/オフ制御)するゲート駆動部と、制御端子の電圧を検出する制御電圧検出部304(一点鎖線)と、を有する集積回路301、及び、スイッチ素子Qu1の誤動作を防止する防止部、を有している。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a drive unit included in the inverter drive circuit. The drive unit 6a shown in FIG. 3 includes a gate drive unit that controls driving (on / off control) of the switching element Qu1 and a control voltage detection unit 304 (one-dot chain line) that detects the voltage of the control terminal. The integrated circuit 301 and a prevention unit that prevents malfunction of the switch element Qu1 are included.

機能ごとに集積回路に入出力ポートを設ける場合、制御電圧検出部304及び防止部を設けると、従来は図3に示すような配線300(破線)、抵抗R1、入力端子p12などが必要になるため、駆動部6aが大きくなってしまう。そこで、図3に示す駆動部6aでは、配線300(破線)及び抵抗R1を集積回路301内に移設し、図3に示す配線303及び抵抗R1として、図3に示す入力端子p12を集積回路301からなくす。その結果、図1、2の駆動部6a、6bそれぞれを小型にすることができるため、インバータ駆動回路も小型にすることができる。   When an input / output port is provided in an integrated circuit for each function, if a control voltage detection unit 304 and a prevention unit are provided, a wiring 300 (broken line), a resistor R1, an input terminal p12, etc. as shown in FIG. Therefore, the drive part 6a will become large. Therefore, in the drive unit 6a illustrated in FIG. 3, the wiring 300 (broken line) and the resistor R1 are moved into the integrated circuit 301, and the input terminal p12 illustrated in FIG. 3 is used as the integrated circuit 301 as the wiring 303 and the resistor R1 illustrated in FIG. Eliminate. As a result, each of the drive units 6a and 6b in FIGS. 1 and 2 can be reduced in size, so that the inverter drive circuit can also be reduced in size.

ゲート駆動部について説明する。
ゲート駆動部は、論理回路302、駆動用スイッチ素子S1、休止用スイッチ素子S2、コンデンサC1、抵抗R1からR4などを有する。論理回路302は、制御部8から送信された制御信号(例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号)を端子p7を介して受信し、制御信号に基づいて、駆動用スイッチ素子S1及び休止用スイッチ素子S2の駆動と休止を制御(オン/オフ制御)する信号を生成し、出力する。
The gate driving unit will be described.
The gate drive unit includes a logic circuit 302, a drive switch element S1, a pause switch element S2, a capacitor C1, resistors R1 to R4, and the like. The logic circuit 302 receives a control signal (for example, a PWM (Pulse Width Modulation) signal) transmitted from the control unit 8 via the terminal p7, and based on the control signal, the driving switch element S1 and the suspension switch element S2 A signal for controlling (on / off control) driving and pause is generated and output.

駆動用スイッチ素子S1はスイッチ素子Qu1を駆動させる信号を出力する。駆動用スイッチ素子S1の制御端子(ゲート)は論理回路302の駆動用の出力端子に接続され、駆動用スイッチ素子S1の一方の端子(ソース)は電源端子p8を介して電源VCCに接続され、駆動用スイッチ素子S1の他方の端子(ドレイン)は出力端子p9と接続される。駆動用抵抗R2、R3は、駆動用スイッチ素子S1の他方の端子とスイッチ素子Qu1の制御端子(ゲート)との間に接続されている。   The drive switch element S1 outputs a signal for driving the switch element Qu1. The control terminal (gate) of the drive switch element S1 is connected to the drive output terminal of the logic circuit 302, and one terminal (source) of the drive switch element S1 is connected to the power supply VCC via the power supply terminal p8. The other terminal (drain) of the drive switch element S1 is connected to the output terminal p9. The driving resistors R2 and R3 are connected between the other terminal of the driving switch element S1 and the control terminal (gate) of the switch element Qu1.

休止用スイッチ素子S2はスイッチ素子Qu1を休止させる信号を出力する。休止用スイッチ素子S2の制御端子(ゲート)は論理回路302の休止用の出力端子に接続され、休止用スイッチ素子S2の一方の端子(ドレイン)は出力端子p10と接続される。休止用スイッチ素子S2の他方の端子(ソース)は接地端子p11を介してグランドに接続されている。休止用抵抗R4、R3は、休止用スイッチ素子S2の一方の端子とスイッチ素子Qu1の制御端子との間に接続されている。   The suspension switch element S2 outputs a signal for suspending the switch element Qu1. The control terminal (gate) of the pause switch element S2 is connected to the pause output terminal of the logic circuit 302, and one terminal (drain) of the pause switch element S2 is connected to the output terminal p10. The other terminal (source) of the suspension switch element S2 is connected to the ground via the ground terminal p11. The pause resistors R4 and R3 are connected between one terminal of the pause switch element S2 and the control terminal of the switch element Qu1.

なお、図3に示した駆動部6aでは、駆動用スイッチ素子S1の他方の端子に接続される出力端子p9と、休止用スイッチ素子S2の一方の端子に接続される出力端子p10と、が別々に設けられている。そのため駆動用スイッチ素子S1が休止状態のとき出力端子p9は不定状態(オープン)となり、休止用スイッチ素子S2が休止状態のとき出力端子p10は不定状態(オープン)となる。従って、駆動用スイッチ素子S1が休止状態のときには出力端子p9において、スイッチ素子Qu1の制御端子の電圧と同様の変化を計測することができる。つまり休止用スイッチ素子S2の出力端子p10ではなく、駆動用スイッチ素子S1の出力端子p9に配線303を接続することで、休止へ移行する際のスイッチ素子Qu1や周辺回路の抵抗や容量などにより徐々に変化してグランド電圧に近づいていく変化を計測することができる。また、駆動用スイッチ素子S1及び休止用スイッチ素子S2としてMOSFET、IGBTなどを用いることが考えられる。   In the drive unit 6a shown in FIG. 3, the output terminal p9 connected to the other terminal of the drive switch element S1 and the output terminal p10 connected to one terminal of the pause switch element S2 are separately provided. Is provided. Therefore, the output terminal p9 is in an indefinite state (open) when the driving switch element S1 is in the inactive state, and the output terminal p10 is in an indefinite state (open) when the inactive switch element S2 is in the inactive state. Therefore, when the drive switch element S1 is in the resting state, a change similar to the voltage at the control terminal of the switch element Qu1 can be measured at the output terminal p9. In other words, by connecting the wiring 303 to the output terminal p9 of the driving switch element S1 instead of the output terminal p10 of the suspension switch element S2, the switch element Qu1 and the resistance and capacitance of the peripheral circuit at the time of transition to the suspension gradually. It is possible to measure changes that change to approach the ground voltage. Further, it is conceivable to use MOSFETs, IGBTs or the like as the drive switch element S1 and the suspension switch element S2.

制御電圧検出部304は、スイッチ素子Qu1の制御端子の電圧を検出し、検出した電圧に応じて後述する休止保持スイッチ素子S3の駆動と休止を制御する。図3の例では、制御電圧検出部304は、コンパレータOP1、基準電源REF、抵抗R1、配線303を有している。コンパレータOP1のマイナス端子(−端子)は、抵抗R1及び配線303を介して、駆動用スイッチ素子S1の出力端子に接続され、プラス端子(+端子)は基準電源REFの正極に接続されている。コンパレータOP1のマイナス端子では、上記説明したように従来と同様、スイッチ素子Qu1や周辺回路の抵抗や容量などにより徐々に変化してグランド電圧に近づいていくスイッチ素子Qu1の制御端子の変化を計測することができる。従って、コンパレータOP1は、出力端子p9の電圧が基準電源REFの予め決められた基準電圧以下になると論理回路302を介して防止部に、休止保持スイッチ素子S3を駆動する信号(オン制御)を出力する。   The control voltage detection unit 304 detects the voltage of the control terminal of the switch element Qu1, and controls driving and pause of a pause holding switch element S3 described later according to the detected voltage. In the example of FIG. 3, the control voltage detection unit 304 includes a comparator OP1, a reference power supply REF, a resistor R1, and a wiring 303. The minus terminal (− terminal) of the comparator OP1 is connected to the output terminal of the driving switch element S1 via the resistor R1 and the wiring 303, and the plus terminal (+ terminal) is connected to the positive electrode of the reference power source REF. At the minus terminal of the comparator OP1, as described above, the change in the control terminal of the switch element Qu1 that gradually changes due to the resistance and capacitance of the switch element Qu1 and peripheral circuits and approaches the ground voltage is measured, as described above. be able to. Therefore, the comparator OP1 outputs a signal (ON control) for driving the suspension holding switch element S3 to the prevention unit via the logic circuit 302 when the voltage at the output terminal p9 becomes equal to or lower than the predetermined reference voltage of the reference power supply REF. To do.

防止部は、スイッチ素子Qu1の休止を保持する休止保持スイッチ素子S3、抵抗R5、R6を有する。
休止保持スイッチ素子S3は、休止用スイッチ素子S2がスイッチ素子Qu1を休止させる信号を出力してから出力端子p9の電圧が基準電源REFの予め決められた基準電圧以下になるまでの期間、サージなどによりスイッチ素子Qu1が駆動しないように、スイッチ素子Qu1を制御する。休止保持スイッチ素子S3の制御端子(ゲート)は、抵抗R5、出力端子p13を介して、休止保持スイッチ素子S3を制御する信号を出力する論理回路302の出力端子に接続されている。また、休止保持スイッチ素子S3の一方の端子(ドレイン)はスイッチ素子Qu1の制御端子に接続され、休止保持スイッチ素子S3の他方の端子(ソース)はグランドに接続されている。休止保持スイッチ素子S3としてMOSFET、IGBTなどを用いることが考えられる。
The prevention unit includes a pause holding switch element S3 that holds the pause of the switch element Qu1, and resistors R5 and R6.
The pause holding switch element S3 is a period from when the pause switch element S2 outputs a signal to pause the switch element Qu1 until the voltage at the output terminal p9 becomes equal to or lower than a predetermined reference voltage of the reference power supply REF, a surge, etc. Therefore, the switch element Qu1 is controlled so that the switch element Qu1 is not driven. The control terminal (gate) of the suspension holding switch element S3 is connected to the output terminal of the logic circuit 302 that outputs a signal for controlling the suspension holding switch element S3 via the resistor R5 and the output terminal p13. Further, one terminal (drain) of the suspension holding switch element S3 is connected to the control terminal of the switching element Qu1, and the other terminal (source) of the suspension holding switch element S3 is connected to the ground. It is conceivable to use a MOSFET, IGBT or the like as the suspension holding switch element S3.

なお、図3の例では、制御電圧検出部304が論理回路302を介して防止部に信号を出力しているが、論理回路302を介さずに出力してもよい。また、抵抗R1は設けなくてもよく、出力端子p9とコンパレータOP1のマイナス端子とを直接接続してもよい。または配線303上の抵抗R1の値を配線300上の抵抗R1(破線)より小さくしてもよい。これは抵抗R2がコンパレータOP1のマイナス端子に接続するための抵抗値としての抵抗R1の抵抗値の少なくとも一部を担うことができるからである。   In the example of FIG. 3, the control voltage detection unit 304 outputs a signal to the prevention unit via the logic circuit 302, but may output the signal without passing through the logic circuit 302. Further, the resistor R1 may not be provided, and the output terminal p9 and the negative terminal of the comparator OP1 may be directly connected. Alternatively, the resistance R1 on the wiring 303 may be smaller than the resistance R1 on the wiring 300 (broken line). This is because the resistor R2 can bear at least a part of the resistance value of the resistor R1 as a resistance value for connecting to the negative terminal of the comparator OP1.

実施形態によれば、駆動用スイッチ素子S1の他方の端子に接続される出力端子p9を、コンパレータOP1のマイナス端子(−端子)に接続することで、集積回路301の入力端子を減らすことができる。その結果駆動部6aを小型にすることができる。また、図1、2の駆動部6a、6bそれぞれを小型にすることができるため、インバータ駆動回路も小型にできる。   According to the embodiment, the input terminal of the integrated circuit 301 can be reduced by connecting the output terminal p9 connected to the other terminal of the driving switch element S1 to the negative terminal (− terminal) of the comparator OP1. . As a result, the drive unit 6a can be reduced in size. In addition, since each of the drive units 6a and 6b in FIGS. 1 and 2 can be made small, the inverter drive circuit can also be made small.

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
なお、選択部7a、7bを備えず、図3に示す駆動部6a(6b)のみを備えたインバータ駆動回路でもよい。その場合も、集積回路301が小型化できるため、インバータ駆動回路として小型化できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
In addition, the inverter drive circuit provided only with the drive part 6a (6b) shown in FIG. 3 without the selection parts 7a and 7b may be used. Also in that case, the integrated circuit 301 can be miniaturized, so that it can be miniaturized as an inverter drive circuit.

1a、1b 低圧回路
2a、2b 高圧回路
3a、3b 絶縁部
4a、4b 温度検出部
5a、5b 温度計測部
6a、6b 駆動部
7a、7b 選択部
8 制御部
OP1 コンパレータ
p1からp13 端子
Qu1、Qd1 スイッチ素子
R1からR6 抵抗
REF 基準電源
S1、S2、S3 スイッチ素子
300、303 配線
301 集積回路
302 論理回路
304 制御電圧検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Low voltage circuit 2a, 2b High voltage circuit 3a, 3b Insulation part 4a, 4b Temperature detection part 5a, 5b Temperature measurement part 6a, 6b Drive part 7a, 7b Selection part 8 Control part OP1 Comparator p1 to p13 Terminals Qu1, Qd1 switch Elements R1 to R6 Resistor REF Reference power supply S1, S2, S3 Switch elements 300, 303 Wiring 301 Integrated circuit 302 Logic circuit 304 Control voltage detector

Claims (3)

インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路に設けられる制御部と、
前記インバータ回路の上アーム及び下アームに設けられるスイッチ素子それぞれの温度情報のうち所定の温度情報を選択し、選択した前記所定の温度情報を前記制御部へ送信する選択部と、
を備えることを特徴とするインバータ駆動回路。
A control unit provided in the inverter drive circuit for driving the inverter circuit;
A selection unit that selects predetermined temperature information from the temperature information of each of the switch elements provided in the upper arm and the lower arm of the inverter circuit, and transmits the selected predetermined temperature information to the control unit;
An inverter drive circuit comprising:
請求項1に記載のインバータ駆動回路であって、
前記選択部は、
前記インバータ回路の相ごとに設けられ、前記相ごとの上アーム及び下アームそれぞれのスイッチ素子の前記温度情報を選択する、
ことを特徴とするインバータ駆動回路。
The inverter drive circuit according to claim 1,
The selection unit includes:
Provided for each phase of the inverter circuit, selecting the temperature information of the switch elements of the upper arm and the lower arm for each phase;
An inverter drive circuit characterized by that.
請求項1に記載のインバータ駆動回路であって、
前記スイッチ素子を駆動させる駆動用スイッチ素子と、
前記スイッチ素子を休止させる休止用スイッチ素子と、
前記駆動用スイッチ素子の出力端子と前記スイッチ素子の制御端子との間に接続される駆動用抵抗と、
前記休止用スイッチ素子の出力端子と前記スイッチ素子の前記制御端子との間に接続される休止用抵抗と、
前記スイッチ素子の休止状態を保持する休止保持スイッチ素子と、
前記駆動用抵抗と接続された前記駆動用スイッチ素子の出力端子の電圧を検出し、検出した電圧に応じて前記休止保持スイッチ素子の駆動と休止を制御する制御電圧検出部と、
を備えることを特徴とするインバータ駆動回路。
The inverter drive circuit according to claim 1,
A drive switch element for driving the switch element;
A suspending switch element for suspending the switch element;
A driving resistor connected between an output terminal of the driving switch element and a control terminal of the switch element;
A pause resistor connected between the output terminal of the pause switch element and the control terminal of the switch element;
A dormant holding switch element for holding the dormant state of the switch element;
A control voltage detector that detects a voltage of an output terminal of the driving switch element connected to the driving resistor, and controls driving and pausing of the pause holding switch element according to the detected voltage;
An inverter drive circuit comprising:
JP2015115687A 2015-06-08 2015-06-08 Inverter drive circuit Pending JP2017005824A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015115687A JP2017005824A (en) 2015-06-08 2015-06-08 Inverter drive circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015115687A JP2017005824A (en) 2015-06-08 2015-06-08 Inverter drive circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017005824A true JP2017005824A (en) 2017-01-05

Family

ID=57752722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015115687A Pending JP2017005824A (en) 2015-06-08 2015-06-08 Inverter drive circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017005824A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258016A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Toshiba Corp Temperature detecting circuit
JP2012244720A (en) * 2011-05-18 2012-12-10 Denso Corp Drive circuit of switching element
JP2013126270A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Denso Corp Drive circuit of switching element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258016A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Toshiba Corp Temperature detecting circuit
JP2012244720A (en) * 2011-05-18 2012-12-10 Denso Corp Drive circuit of switching element
JP2013126270A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Denso Corp Drive circuit of switching element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10804891B2 (en) Driving device
US9337719B2 (en) Power converter control device
JP2018038035A (en) Solid state circuit breaker and motor driving system
CN107466424B (en) Power module
JP6286899B2 (en) Insulated gate type semiconductor device driving apparatus and power conversion apparatus
US9876461B2 (en) Control and protection apparatus for electric motor
CN105186837A (en) Semiconductor Apparatus
JP2016005289A (en) Power conversion device having deterioration diagnosis function
JP6567472B2 (en) Gate driver drive device
US8829951B2 (en) Drive circuit for switching element
JP6662494B2 (en) Gate drive
JP2009165285A (en) Semiconductor device
CN109039130B (en) Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
JP2015005866A (en) Transistor drive circuit
US10018655B2 (en) Circuit arrangement and method for current measurement
JP2019004558A (en) Drive circuit and drive method for power conversion unit, power conversion unit, and power conversion device
JP2017005824A (en) Inverter drive circuit
US20200007027A1 (en) Power conversion device
US10291221B2 (en) Control device for a power semiconductor switch
EP2757669B1 (en) Drive device for driving voltage-driven element
JP2018029433A (en) Transistor drive circuit and motor drive control device
JP6052417B2 (en) Semiconductor switching device
US9209712B2 (en) Output module and method for operating the output module
JP2017142163A (en) Switching element drive device
JP2017108244A (en) Control circuit for semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180501

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180427

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181113