JP2018050297A - Igbt型トランジスタの制御方法および関連する制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】IGBT型トランジスタ(14)を制御するこの方法は、トランジスタ(14)を、オン状態とオフ状態との間で切り替えるフェーズを含む。前記フェーズは、トランジスタ(14)のゲート上の強度が異なる設定値を取る設定値電流を生成することを備える。設定値の少なくとも幾つかは、主電流の時間導関数の符号によって選択される。各設定値は、所定設定値のセットから選択される。
【選択図】図1
Description
切り替えフェーズは、ゲートとエミッタとの間の電流の電圧を測定することと、この電圧を、少なくとも1つの所定電圧閾値と比較することと、を更に有し、
少なくとも1つの設定値は、ゲートとエミッタとの間の電圧が、所定電圧閾値に到達したときに選択され、
少なくとも1つの設定値は、前の設定値が選択された時点から経過した時間によって選択され、
切り替えフェーズは、トランジスタをオフ状態からオン状態に切り替えることを有する、導通へ切り替えるフェーズ、または、トランジスタをオン状態からオフ状態に切り替えることを有する、非導通へ切り替えるフェーズであり、
導通へ切り替えるフェーズは、連続して行われる下記の、
トランジスタをオフ状態からオン状態に切り替える命令を受信することを有する初期導通ステップと、
ゲートとエミッタとの間の電流の電圧が、所定導通電圧閾値に到達するまで、または、主電流の時間導関数が正になるまで、または、第1切り替えステップの開始から経過した時間が、第1所定時間閾値に到達するまで、第1設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第1切り替えステップと、
主電流の時間導関数が負になるまで、または、第2切り替えステップの開始から経過した時間が、第2所定時間閾値に到達するまで、第2設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第2切り替えステップと、
第1切り替えステップの開始から経過した時間が、所定導通時間閾値に到達するまで、第3設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第3切り替えステップと、を有し、
非導通へ切り替えるフェーズは、連続して行われる下記の、
トランジスタをオン状態からオフ状態に切り替える命令を受信することを有する初期非導通ステップと、
ゲートとエミッタとの間の電流の電圧が、所定非導通電圧閾値に到達するまで、または、主電流の時間導関数が負になるまで、または、第4切り替えステップの開始から経過した時間が、第4所定時間閾値に到達するまで、第4設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第4切り替えステップと、
第5切り替えステップの開始から経過した時間が、第5所定時間閾値に到達するまで、第5設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第5切り替えステップと、
第4切り替えステップの開始から経過した時間が、所定非導通時間閾値に到達するまで、第6設定値に等しい強度の設定値電流を生成することを有する第6切り替えステップと、を有し、
導通へ切り替えるフェーズは、所定の長さを有する観測時間ウィンドウにおいて主電流の時間導関数の符号による短絡の検出を有する、短絡を検出するステップを更に有し、
この方法は、オン状態とオフ状態との間で切り替える少なくとも2つのフェーズであって、該2つのフェーズは導通へ切り替えるフェーズおよび非導通へ切り替えるフェーズである少なくとも2つのフェーズを有する、という特徴の1つ又は複数を有する。
ゲートとエミッタとの間の電流の電圧VGEが、所定導通電圧閾値VONに到達する、
主電流Icの時間導関数dIc/dtが正になる、
第1切り替えステップ110の開始から経過した時間が、第1所定時間閾値T1に到達する、という停止条件の1つが満たされるまで、ステップ110を行い続ける。
主電流Icの時間導関数dIc/dtが負になる、
第2切り替えステップ120の開始から経過した時間が、第2所定時間閾値T2に到達する、という停止条件の1つが満たされるまで、ステップ120を行い続ける。
ゲートGとエミッタEとの間の電流の電圧VGEが、所定非導通電圧閾値VOFFに到達する、
主電流Icの時間導関数dIc/dtが負になる、
第4切り替えステップ140の開始から経過した時間が、第4所定時間閾値T4に到達する、という停止条件の1つが満たされるまで、ステップ140を行い続ける。
Claims (10)
- IGBT型トランジスタ(14)を制御する方法(100)であって、前記トランジスタ(14)は、ゲート(G)、コレクタ(C)、およびエミッタ(E)を有し、主電流(Ic)が前記コレクタ(C)と前記エミッタ(E)との間を流れるオン状態と、前記コレクタ(C)が前記エミッタ(E)から電気的に隔離されているオフ状態と、を規定し、
前記方法(100)は、前記オン状態と前記オフ状態との間の切り替えフェーズを有し、前記フェーズは、設定値電流を生成することを有し、前記設定値電流の、前記トランジスタ(14)の前記ゲート上の強度は、異なる設定値(Ic1、...、Ic6)を取り、前記設定値(Ic1、...、Ic6)の少なくとも幾つかは、前記主電流(Ic)の時間導関数(dIc/dt)の符号によって選択され、各設定値(Ic1、...、Ic6)は、所定設定値(Ic1、...、Ic6)のセットから選択される、方法(100)。 - 前記切り替えフェーズは、
前記ゲート(G)と前記エミッタ(E)との間の電流の電圧(VGE)を測定することと、
前記電圧を、少なくとも1つの所定電圧閾値(VON、VOFF)と比較することと、を更に有する、請求項1に記載の方法(100)。 - 少なくとも1つの設定値(Ic1、...、Ic6)は、前記ゲート(G)と前記エミッタ(E)との間の前記電圧(VGE)が、前記所定電圧閾値(VON、VOFF)に到達したときに選択される、請求項2に記載の方法(100)。
- 少なくとも1つの設定値(Ic1、...、Ic6)は、前の設定値(Ic1、...、Ic6)が選択された時点から経過した時間によって選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記切り替えフェーズは、前記トランジスタ(14)を、前記オフ状態から前記オン状態に切り替えることを有する、導通へ切り替えるフェーズ、または、前記トランジスタ(14)を、前記オン状態から前記オフ状態に切り替えることを有する、非導通へ切り替えるフェーズである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記導通へ切り替えるフェーズは、連続して行われる下記の、
前記トランジスタ(14)を、前記オフ状態から前記オン状態に切り替える命令を受信することを有する初期導通ステップ(101)と、
前記ゲート(G)と前記エミッタ(E)との間の電流の電圧(VGE)が、所定導通電圧閾値(VON)に到達するまで、または、前記主電流(Ic)の前記時間導関数(dIc/dt)が正になるまで、または、第1切り替えステップ(110)の開始から経過した時間が、第1所定時間閾値(T1)に到達するまで、第1設定値(Ic1)に等しい強度の前記設定値電流(Ic1)を生成することを有する前記第1切り替えステップ(110)と、
前記主電流(Ic)の前記時間導関数(dIc/dt)が負になるまで、または、第2切り替えステップ(120)の開始から経過した時間が、第2所定時間閾値(T2)に到達するまで、第2設定値(Ic2)に等しい強度の前記設定値電流を生成することを有する前記第2切り替えステップ(120)と、
前記第1切り替えステップ(110)の開始から経過した時間が、所定導通時間閾値(TON)に到達するまで、第3設定値(Ic3)に等しい強度の前記設定値電流を生成することを有する第3切り替えステップ(130)と、を有する、請求項5に記載の方法(100)。 - 前記非導通へ切り替えるフェーズは、連続して行われる下記の、
前記トランジスタを前記オン状態から前記オフ状態に切り替える命令を受信することを有する初期非導通ステップ(139)と、
前記ゲート(G)と前記エミッタ(E)との間の電流の電圧(VGE)が、所定非導通電圧閾値(VOFF)に到達するまで、または、前記主電流(Ic)の前記時間導関数(dIc/dt)が負になるまで、または、第4切り替えステップ(140)の開始から経過した時間が、第4所定時間閾値(T4)に到達するまで、第4設定値(Ic4)に等しい強度の前記設定値電流を生成することを有する前記第4切り替えステップ(140)と、
第5切り替えステップ(150)の開始から経過した時間が、第5所定時間閾値(T5)に到達するまで、第5設定値(Ic5)に等しい強度の前記設定値電流を生成することを有する前記第5切り替えステップと、
前記第4切り替えステップ(140)の開始から経過した時間が、所定非導通時間閾値(TOFF)に到達するまで、第6設定値(Ic6)に等しい強度の前記設定値電流を生成することを有する第6切り替えステップ(160)と、を有する、請求項5または6に記載の方法(100)。 - 前記導通へ切り替えるフェーズは、所定の長さを有する観測時間ウィンドウ(Tobs)における前記主電流(Ic)の前記時間導関数(dIc/dt)の符号による短絡の検出を有する、短絡を検出するステップ(170)を更に有する、請求項5〜7のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記方法は、前記オン状態と前記オフ状態との間で切り替える少なくとも2つのフェーズであって、該2つのフェーズは前記導通へ切り替えるフェーズおよび前記非導通へ切り替えるフェーズである少なくとも2つのフェーズを有する、請求項5〜8のいずれか一項に記載の方法。
- IGBT型トランジスタ(14)の制御装置(20)であって、前記トランジスタ(14)は、ゲート(G)、コレクタ(C)、およびエミッタ(E)を有し、主電流(Ic)が前記コレクタ(C)と前記エミッタ(E)との間を流れるオン状態と、前記コレクタ(C)が前記エミッタ(E)から電気的に隔離されているオフ状態と、を規定し、
前記装置は、設定値電流を生成することができ、前記設定値電流の、前記トランジスタ(14)の前記ゲート上の強度は、異なる設定値(Ic1、...、Ic6)を取り、前記設定値(Ic1、...、Ic6)の少なくとも幾つかは、前記主電流(Ic)の時間導関数(dIc/dt)の符号によって選択され、各設定値(Ic1、...、Ic6)は、所定設定値(Ic1、...、Ic6)のセットから選択される、制御装置(20)。
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