JP2017017788A - スイッチング素子の駆動回路 - Google Patents
スイッチング素子の駆動回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017017788A JP2017017788A JP2015129515A JP2015129515A JP2017017788A JP 2017017788 A JP2017017788 A JP 2017017788A JP 2015129515 A JP2015129515 A JP 2015129515A JP 2015129515 A JP2015129515 A JP 2015129515A JP 2017017788 A JP2017017788 A JP 2017017788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- coil
- pulse signal
- physical quantity
- drive
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 102
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 97
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 55
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 45
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 33
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
【解決手段】駆動回路ICupは、第1〜第3磁気カプラ60〜62を備えている。第1磁気カプラ60について説明すると、第1磁気カプラ60は、第1送信部60a、第1送信側コイル60b、第1受信側コイル60c及び第1受信部60dを有している。第1送信部60aは、駆動信号gup及びスイッチング速度SWVのそれぞれが互いに識別可能となる形で、駆動信号gup及びスイッチング速度SWVのそれぞれをパルス信号に変換して第1送信側コイル60bに出力する。第1受信部60dは、第1受信側コイル60cから出力されたパルス信号に基づいて、駆動信号gup及びスイッチング速度SWVのそれぞれを復元する。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明を、車載主機として回転電機(モータジェネレータ)を搭載した車両に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図示されるように、駆動回路ICupは、1チップ化された半導体集積回路である1つのドライブIC50と、所定の出力電圧(例えば15V)を有する定電圧電源51とを備えている。ドライブIC50は、スイッチング素子Supを駆動対象とする。定電圧電源51には、ドライブIC50の第1高圧側端子PH1を介して、PチャネルMOSFET(以下「第1充電用スイッチ52a」という。)のドレインと、PチャネルMOSFET(以下「第2充電用スイッチ52b」という。)のドレインとのそれぞれが接続されている。第1充電用スイッチ52aのソースには、第1充電用抵抗体53aを介して、ドライブIC50の第2高圧側端子PH2が接続されている。第2充電用スイッチ52bのソースには、第2充電用抵抗体53bを介して、第2高圧側端子PH2が接続されている。本実施形態において、第1充電用抵抗体53aの抵抗値Rcaは、第2充電用抵抗体53bの抵抗値Rcbよりも小さく設定されている。
次に、本実施形態にかかる特徴的構成について説明する。この特徴的構成は、低圧システムから高圧システムへと駆動信号gup及びスイッチング速度SWVを伝達する構成と、高圧システムから低圧システムへと情報伝達する構成とを含む。
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第1受信部60d、第2受信部61d及び第3受信部62dのそれぞれの処理を変更する。詳しくは、第1受信部60dは、時間軸上で連続した複数のスイッチング周期Tswのそれぞれにおいて、第1受信側コイル60cから出力されたパルス信号の立ち上がりエッジのカウント回数が2回であると判断した場合、伝達すべきスイッチング速度SWVが高速度であることを確定し、駆動制御部57に出力するスイッチング速度SWVを高速度とする。一方、第1受信部60dは、時間軸上で連続した複数のスイッチング周期Tswのそれぞれにおいて、第1受信側コイル60cから出力されたパルス信号の立ち上がりエッジのカウント回数が3回であると判断した場合、伝達すべきスイッチング速度SWVが低速度であることを確定し、駆動制御部57に出力するスイッチング速度SWVを低速度とする。なお本実施形態では、複数のスイッチング周期Tswとして、2つのスイッチング周期Tswを用いる。
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、先の図2に示した第1〜第3磁気カプラ60〜62の構成を変更する。
以下、第4実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、高圧システムから低圧システムへと情報伝達する磁気カプラの構成を変更する。詳しくは、図14に示すように、1つの磁気カプラにより、温度時比率信号SigT、第1フェール信号FL1及び第2フェール信号FL2のそれぞれを伝達する。ここで、第1フェール信号FL1及び第2フェール信号FL2のそれぞれは、2値の論理信号であり、1ビットの情報量を有する。このため、第1フェール信号FL1及び第2フェール信号FL2は、合わせて2ビットの情報量を有する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (13)
- スイッチング素子(Sup〜Swn)の駆動にかかわる複数の情報のそれぞれが互いに識別可能となる形で、前記複数の情報のそれぞれをパルス信号に変換して出力する送信側変換部(60a〜62a;70a,80a;90a)と、
前記送信側変換部から出力されたパルス信号が入力される送信側コイル(60b〜62b;70b,70d,80b,80d;90b)と、
前記送信側変換部及び前記送信側コイルのそれぞれが設けられた領域と電気的に絶縁された領域に設けられ、前記送信側コイルと磁気結合された受信側コイル(60c〜62c;70c,70e,80c,80e;90c)と、
前記受信側コイルとともに前記電気的に絶縁された領域に設けられ、前記受信側コイルから出力されたパルス信号に基づいて、前記複数の情報のそれぞれを復元する受信側変換部(60d〜62d;70f,80f;90d)と、を備えることを特徴とするスイッチング素子の駆動回路。 - 前記複数の情報は、1周期において波形の立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ1回ずつ有する2値の基準信号と、1ビット以上の情報量を有する追加信号とを含み、
前記送信側変換部は、前記基準信号の立ち上がりを検出することにより、第1パルス信号を出力し、前記基準信号の立ち下がりを検出することにより、前記第1パルス信号と識別可能な第2パルス信号を出力し、
前記受信側変換部は、前記受信側コイルから出力された前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号のそれぞれに基づいて、前記基準信号を復元し、
時間軸上において前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間に配置され、前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号のそれぞれと識別可能なパルス信号を追加パルス信号とし、
前記送信側変換部は、前記追加信号の情報に基づいて、前記送信側コイルへ出力する前記追加パルス信号のパルス数を決定し、
前記受信側変換部は、前記受信側コイルから出力された前記追加パルス信号のパルス数に基づいて、前記追加信号を復元する請求項1に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記基準信号は、2値のうちいずれか一方によって前記スイッチング素子のオンを指示するオン指令と、いずれか他方によって前記スイッチング素子のオフを指示するオフ指令とを有する前記スイッチング素子の駆動信号を含み、
前記送信側変換部は、前記駆動信号の立ち上がりを検出することにより前記第1パルス信号を出力し、前記駆動信号の立ち下がりを検出することにより前記第2パルス信号を出力する駆動信号送信部(60a;70a)を含み、
前記送信側コイルは、前記駆動信号送信部から出力されたパルス信号が入力される駆動信号送信コイル(60b;70b,70d)を含み、
前記受信側コイルは、前記駆動信号送信コイルと磁気結合された駆動信号受信コイル(60c;70c,70e)を含み、
前記受信側変換部は、前記駆動信号受信コイルから出力された前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号のそれぞれに基づいて、前記駆動信号を復元する駆動信号受信部(60d;70f)を含み、
前記駆動信号送信部は、前記追加信号の情報に基づいて、前記駆動信号送信コイルへ出力する前記追加パルス信号のパルス数を決定し、
前記駆動信号受信部は、前記駆動信号受信コイルから出力された前記追加パルス信号のパルス数に基づいて、前記追加信号を復元し、
前記駆動信号送信部及び前記駆動信号送信コイルのそれぞれは、低圧領域に設けられ、
前記駆動信号受信部及び前記駆動信号受信コイルのそれぞれは、前記低圧領域と電気的に絶縁された高圧領域に設けられ、
前記高圧領域に設けられ、前記駆動信号受信部によって復元された前記駆動信号に基づいて、前記スイッチング素子を駆動する駆動制御部(57)を備える請求項2に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記追加信号は、前記スイッチング素子のスイッチング速度を指示する速度指示信号を含み、
前記駆動信号送信部は、前記速度指示信号が指示する前記スイッチング速度に基づいて、前記追加パルス信号としての速度パルス信号のパルス数を決定し、
前記駆動信号受信部は、前記駆動信号受信コイルから出力された前記速度パルス信号のパルス数に基づいて、前記速度指示信号を復元し、
前記駆動制御部は、前記駆動信号受信部によって復元された前記速度指示信号に基づいて、前記スイッチング素子のスイッチング速度を設定する請求項3に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記駆動信号送信コイル及び前記駆動信号受信コイルのそれぞれは、単一のコイル(60b,60c)であり、
前記第1パルス信号は、前記第2パルス信号とパルス数又は符号が異なる信号である請求項4に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記駆動信号送信コイルは、第1駆動信号送信コイル(70b)と、第2駆動信号送信コイル(70d)とを含み、
前記駆動信号受信コイルは、前記第1駆動信号送信コイルと磁気結合された第1駆動信号受信コイル(70c)と、前記第2駆動信号送信コイルと磁気結合された第2駆動信号受信コイル(70e)とを含み、
前記駆動信号送信部(70a)は、前記駆動信号の立ち上がりを検出することにより、前記第1駆動信号送信コイルに前記第1パルス信号を出力し、前記駆動信号の立ち下がりを検出することにより、前記第2駆動信号送信コイルに前記第2パルス信号を出力し、
前記駆動信号送信部は、前記追加信号に基づいて、前記第1駆動信号送信コイル又は前記第2駆動信号送信コイルのいずれかへ出力する前記追加パルス信号のパルス数を決定し、
前記駆動信号受信部(70f)は、前記第1駆動信号受信コイルから出力された前記第1パルス信号と、前記第2駆動信号受信コイルから出力された前記第2パルス信号とのそれぞれに基づいて、前記駆動信号を復元し、
前記駆動信号受信部は、前記第1駆動信号受信コイル又は前記第2駆動信号受信コイルのいずれかから出力された前記速度パルス信号のパルス数に基づいて、前記速度指示信号を復元する請求項4に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記基準信号は、前記スイッチング素子の駆動にかかわる物理量と関係付けられた時比率を有する時比率信号を含み、
高圧領域に設けられ、前記時比率信号を生成する時比率信号生成部(63〜65)を備え、
前記送信側変換部は、前記時比率信号生成部によって生成された前記時比率信号の立ち上がりを検出することにより前記第1パルス信号を出力し、前記時比率信号の立ち下がりを検出することにより前記第2パルス信号を出力する物理量送信部(61a,62a;80a;90a)を含み、
前記送信側コイルは、前記物理量送信部から出力されたパルス信号が入力される物理量送信コイル(61b,62b;80b,80d;90b)を含み、
前記受信側コイルは、前記物理量送信コイルと磁気結合された物理量受信コイル(61c〜63c;80c,80e;90c)を含み、
前記受信側変換部は、前記物理量受信コイルから出力された前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号のそれぞれに基づいて、前記物理量を復元する物理量受信部(61d,62d;80f;90d)を含み、
前記物理量送信部は、前記追加信号の情報に基づいて、前記物理量送信コイルへ出力する前記追加パルス信号のパルス数を決定し、
前記物理量受信部は、前記物理量受信コイルから出力された前記追加パルス信号のパルス数に基づいて、前記追加信号を復元し、
前記物理量受信部及び前記物理量受信コイルのそれぞれは、前記高圧領域と電気的に絶縁された低圧領域に設けられ、
前記物理量送信部、前記物理量送信コイル及び前記時比率信号生成部のそれぞれは、前記高圧領域に設けられている請求項2〜6のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記追加信号は、前記スイッチング素子の駆動にかかわる異常の有無を示すフェール信号を含み、
前記高圧領域に設けられ、前記フェール信号を生成するフェール信号生成部(57)を備え、
前記物理量送信部は、前記異常の有無に基づいて、前記物理量送信コイルへ出力する前記追加パルス信号としてのフェールパルス信号のパルス数を決定し、
前記物理量受信部は、前記物理量受信コイルから出力された前記フェールパルス信号のパルス数に基づいて、前記フェール信号を復元する請求項7に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記物理量送信コイル及び前記物理量受信コイルのそれぞれは、単一のコイル(61b,62b,61c,62c)であり、
前記第1パルス信号は、前記第2パルス信号とパルス数又は符号が異なる信号である請求項8に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記物理量送信コイルは、第1物理量送信コイル(80b)と、第2物理量送信コイル(80d)とを含み、
前記物理量受信コイルは、前記第1物理量送信コイルと磁気結合された第1物理量受信コイル(80c)と、前記第2物理量送信コイルと磁気結合された第2物理量受信コイル(80e)とを含み、
前記物理量送信部(80a)は、前記時比率信号の立ち上がりを検出することにより、前記第1物理量送信コイルに前記第1パルス信号を出力し、前記時比率信号の立ち下がりを検出することにより、前記第2物理量送信コイルに前記第2パルス信号を出力し、
前記物理量送信部は、前記フェール信号に基づいて、前記第1物理量送信コイル又は前記第2物理量送信コイルのいずれかへ出力する前記フェールパルス信号のパルス数を決定し、
前記物理量受信部(80f)は、前記第1物理量受信コイルから出力された前記第1パルス信号と、前記第2物理量受信コイルから出力された前記第2パルス信号とのそれぞれに基づいて、前記時比率信号を復元し、
前記物理量受信部は、前記第1物理量受信コイル又は前記第2物理量受信コイルのいずれかから出力された前記フェールパルス信号のパルス数に基づいて、前記フェール信号を復元する請求項8に記載のスイッチング素子の駆動回路。 - 前記物理量は、前記スイッチング素子の温度、及び前記スイッチング素子に流れる電流のうち少なくとも1つを含む請求項7〜10のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記受信側変換部は、前記基準信号の複数周期における前記追加パルス信号に基づいて、前記追加信号を復元する請求項2〜11のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
- 前記送信側変換部、前記送信側コイル、前記受信側コイル及び前記受信側変換部のそれぞれは、共通の集積回路(50)に備えられている請求項1〜12のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015129515A JP6428506B2 (ja) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | スイッチング素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015129515A JP6428506B2 (ja) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | スイッチング素子の駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017017788A true JP2017017788A (ja) | 2017-01-19 |
JP6428506B2 JP6428506B2 (ja) | 2018-11-28 |
Family
ID=57828311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015129515A Active JP6428506B2 (ja) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | スイッチング素子の駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6428506B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110971123A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 三垦电气株式会社 | 交错式变换器及其控制方法、交错式功率因数改善电路 |
WO2022158304A1 (ja) * | 2021-01-19 | 2022-07-28 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
WO2023112492A1 (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | ローム株式会社 | 信号伝達装置、電子機器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050036247A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-17 | Gang Liu | PCB trace coupling system for providing high voltage isolation |
JP2010206754A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 信号伝送回路及び電力変換装置 |
JP2011010441A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Denso Corp | パワースイッチング素子の駆動装置 |
JP2013051547A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路及びそれを備えた駆動装置 |
JP2013085445A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-05-09 | Denso Corp | 信号および電力の伝送装置 |
-
2015
- 2015-06-29 JP JP2015129515A patent/JP6428506B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050036247A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-17 | Gang Liu | PCB trace coupling system for providing high voltage isolation |
JP2010206754A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 信号伝送回路及び電力変換装置 |
JP2011010441A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Denso Corp | パワースイッチング素子の駆動装置 |
JP2013051547A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路及びそれを備えた駆動装置 |
JP2013085445A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-05-09 | Denso Corp | 信号および電力の伝送装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110971123A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 三垦电气株式会社 | 交错式变换器及其控制方法、交错式功率因数改善电路 |
CN110971123B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-05-12 | 三垦电气株式会社 | 交错式变换器及其控制方法、交错式功率因数改善电路 |
WO2022158304A1 (ja) * | 2021-01-19 | 2022-07-28 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
WO2023112492A1 (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | ローム株式会社 | 信号伝達装置、電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6428506B2 (ja) | 2018-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8525371B2 (en) | Discharge control apparatus arranged in power conversion system | |
WO2014167821A1 (ja) | パワー素子の電流検出回路 | |
JP5803950B2 (ja) | スイッチング素子の駆動装置 | |
US9979272B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5875704B2 (ja) | 信号伝達回路 | |
JP2012143125A (ja) | 半導体素子の駆動装置 | |
JP6428506B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP2010130780A (ja) | 電気絶縁型スイッチング素子駆動装置 | |
US8963524B2 (en) | Drive circuit for switching elements | |
JP2019140434A (ja) | スイッチの駆動装置 | |
US7274225B2 (en) | Method for driving a semiconductor switching element in a half-bridge and circuit arrangement having a half-bridge | |
JPWO2017203865A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2009136115A (ja) | 信号伝達装置 | |
JP4185110B2 (ja) | 車載用電力変換装置 | |
JP6063136B2 (ja) | Dcモータ用スイッチング素子の制御装置及び方法 | |
CN109039130B (zh) | 半导体装置 | |
WO2017099191A1 (ja) | 信号伝達回路 | |
US9842480B2 (en) | Alarm processing circuit | |
US9502954B2 (en) | Signal transmission circuit and power conversion device equipped with same | |
JP2009183059A (ja) | ノイズ除去回路、絶縁トランスを用いた信号伝送回路および電力変換装置 | |
JP6102600B2 (ja) | 電子装置 | |
JP2018102088A (ja) | インバータの異常判定装置 | |
JP6094410B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP4992617B2 (ja) | 信号伝播装置及び電力変換システム | |
JP2023044413A (ja) | スイッチの駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180720 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181015 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6428506 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |