JP2017158406A - ゲート電圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゲート電圧制御装置は、検出回路と、一次コイルと二次コイルを有する複数の絶縁トランスと、各一次コイルに接続されている一次回路と、二次コイルに接続されている複数の二次回路と、二次回路とゲートに接続されている複数の電圧調整回路を備えている。記検出回路は、検出した物理量に対応する信号を一次回路に送信する。一次回路は、検出回路から送信される信号に対応した種類の波形の変動電圧を各一次コイルの両端間に印加する処理を周期的に実行する。各二次回路は、二次コイルに生じる変動電圧を直流電圧に変換する。各電圧調整回路は、二次回路が変換した直流電圧を電源にして動作し、二次コイルに生じる変動電圧の波形の種類に応じてゲート電圧の変化パターンを変更する。
【選択図】図3
Description
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
12 :バッテリ
14 :モータ
16 :モータ
20 :コンバータ回路
22 :第1インバータ回路
24 :第2インバータ回路
36 :RC−IGBT
40 :電圧調整回路
42 :検出回路
44 :絶縁素子
50 :ゲート電圧制御回路
50a:一次回路
70 :二次回路
71 :検出回路
72 :信号生成回路
72a:NMOS
72b:信号伝達用制御装置
72f:NMOS
72g:信号伝達用制御装置
73a:ダイオード
73b:平滑化コンデンサ
74 :特性検出器
80 :絶縁トランス
80a:一次コイル
80b:二次コイル
90 :直流電源
92 :信号電圧印加回路
92a:NMOS
92b:信号伝達用制御装置
92f:NMOS
92g:信号伝達用制御装置
94 :NMOS
95 :給電用制御装置
96 :波形検出回路
Claims (12)
- 主電流回路に接続されている複数のスイッチング素子のゲートに印加するゲート電圧を制御するゲート電圧制御装置であり、
検出回路と、
一次コイルと二次コイルを有する複数の絶縁トランスと、
前記各一次コイルに接続されている一次回路と、
複数の二次回路と、
複数の電圧調整回路、
を備えており、
前記複数の二次回路の各々が、対応する前記二次コイルに接続されており、
前記複数の電圧調整回路の各々が、対応する前記二次回路及び対応する前記ゲートに接続されており、
前記検出回路は、物理量を検出し、検出した物理量に対応する信号を前記一次回路に送信し、
前記一次回路は、複数種類の波形の変動電圧を前記各一次コイルの両端間に印加可能に構成されており、前記検出回路から送信される前記信号に対応した種類の波形の変動電圧を前記各一次コイルの両端間に印加する処理を周期的に実行し、
前記各二次回路は、前記二次コイルに生じる変動電圧を直流電圧に変換し、
前記各電圧調整回路は、前記二次回路が変換した前記直流電圧を電源にして動作し、前記ゲート電圧を周期的に変化させ、前記二次コイルに生じる前記変動電圧の波形の種類に応じて前記ゲート電圧の変化パターンを変更する、
ゲート電圧制御装置。 - 前記一次回路は、
前記各一次コイルの一端に正極が接続されている直流電源と、
前記各一次コイルの他端と前記直流電源の負極の間に接続されている給電用スイッチング素子と、
前記各一次コイルに並列に接続されている第1信号伝達用スイッチング素子と、
前記給電用スイッチング素子を周期的にスイッチングさせる給電用制御装置と、
前記給電用スイッチング素子のスイッチング周期に同期して前記第1信号伝達用スイッチング素子をスイッチングさせ、前記検出回路から送信される前記信号に応じて前記第1信号伝達用スイッチング素子のスイッチングパターンを変更する第1信号伝達用制御装置と、
を有している請求項1のゲート電圧制御装置。 - 前記複数種類の波形のうちの一つが、プラス電圧に維持されるプラス電圧期間と、マイナス電圧に維持されるマイナス電圧期間と、前記プラス電圧より小さく前記マイナス電圧より大きい中間電圧に維持される中間電圧期間を有する請求項1または2のゲート電圧制御装置。
- 前記複数種類の波形が、第1波形と第2波形を有しており、
前記第1波形と前記第2波形の間で、前記プラス電圧期間の長さ、前記マイナス電圧期間の長さ、及び、前記中間電圧期間の長さが等しく、
前記第1波形と前記第2波形の間で、前記中間電圧期間の時期が異なる、
請求項3のゲート電圧制御装置。 - 前記複数種類の波形のうちの一つが、前記マイナス電圧期間から前記中間電圧期間を経て前記プラス電圧期間に至る立ち上がり波形を有しており、
他の一つが、前記マイナス電圧期間から前記中間電圧期間を経ないで前記プラス電圧期間に至る立ち上がり波形を有している、
請求項3または4のゲート電圧制御装置。 - 前記検出回路から送信される前記信号に応じて前記中間電圧の大きさが変化する、請求項3〜5のいずれかの一項のゲート電圧制御装置。
- 前記第1信号伝達用スイッチング素子に対して直列に、カソードが前記直流電源の前記正極側を向く向きで接続されているダイオードをさらに有する、
請求項2のゲート電圧制御装置。 - 少なくとも1つの二次コイルに接続されている信号生成回路をさらに有しており、
前記信号生成回路が、
前記二次コイルの両端間に接続されている第2信号伝達用スイッチング素子と、
前記第2信号伝達用スイッチング素子を制御する第2信号伝達用制御装置、
を有しており、
前記一次回路が、前記一次コイルに生じる変動電圧の波形を検出する波形検出回路
を有している、
請求項2のゲート電圧制御装置。 - 前記第1信号伝達用制御装置は、前記検出回路から送信される前記信号が特定の信号である場合に、前記給電用制御装置が前記給電用スイッチング素子をオフに維持するオフ期間の一部である第1期間で前記第1信号伝達用スイッチング素子をオンさせ、
前記第2信号伝達用制御装置は、特定の場合に、前記オフ期間の一部である第2期間で前記第2信号伝達用スイッチング素子をオンさせ、
第1期間と第2期間が重複しない、
請求項8のゲート電圧制御装置。 - 前記第2期間が前記第1期間よりも先に設定されており、
前記波形検出回路が前記第2期間において前記第2信号伝達用スイッチング素子のオンに対応する電圧を検出したときは、前記検出回路から送信される前記信号が前記特定の信号であっても、前記第1信号伝達用制御装置が、前記第1期間で前記第1信号伝達用スイッチング素子をオンさせない、
請求項9のゲート電圧制御装置。 - 前記各電圧調整回路が、前記二次コイルに生じる前記変動電圧の複数周期分の波形の種類の組み合わせに応じて前記ゲート電圧の変化パターンを変更する請求項1〜10のいずれか一項のゲート電圧制御装置。
- 前記各電圧調整回路が、前記二次コイルに生じる前記変動電圧の波形の種類に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング速度を変更する請求項1〜11のいずれか一項のゲート電圧制御装置。
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