JP2018148635A - Inverter overcurrent detection circuit - Google Patents

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悦申 伊藤
Yoshinobu Ito
悦申 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an overcurrent generated in a switching element based on a voltage between terminals of the switching element even when all the terminals of the switching element are not allocated to an external terminal of a circuit module in which the switching element is built-in.SOLUTION: A power module 10M includes a DC positive electrode terminal Tp, a DC negative electrode terminal Tn, an AC terminal Tac, and a control terminal pair Tsp while having no terminal directly connected with a drain terminal D or a collector terminal of each switching element 3. The control terminal pair Tsp includes a pair of an upper stage side first control signal input terminal THs1 connected with a control terminal G of an upper stage side switching element 3H and an upper stage side second control signal input terminal THs2 connected with a control reference terminal S. In an overcurrent detection circuit 20, an upper stage side overcurrent detection circuit 20H is connected with the DC positive electrode terminal Tp and a lower stage side overcurrent detection circuit 20L is connected with an upper stage side second control signal input terminal THs2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、インバータ回路に生じる過電流をスイッチング素子の端子間電圧に基づいて検出するインバータの過電流検出回路に関する。   The present invention relates to an inverter overcurrent detection circuit that detects an overcurrent generated in an inverter circuit based on a voltage across terminals of a switching element.

インバータ制御においては、インバータ回路を構成するスイッチング素子などに不具合が生じていることを検出して、インバータ回路を停止させるような保護制御が実施される場合がある。不具合の１つには、スイッチング素子の過電流がある。スイッチング素子の過電流を検出する方法には、シャント抵抗やカレントトランスを利用して電流を測定する方法や、スイッチング素子の端子間電圧（コレクタ−エミッタ間電圧ＶＣＥやドレイン−ソース間電圧ＶＤＳ）を測定する方法がある。下記に出典を示す特許文献１には、パワースイッチング素子としてのパワーＦＥＴ（Field Effect Transistor）（１２，１４，４２）のドレイン−ソース間電圧（ＶＤＳ）に基づいて過電流状態であるか否かを判定するセンシング回路を備えたモータコントローラの回路（１０）が開示されている（図１、図２，［０００３］〜［００１１］等。尚、背景技術において括弧内に示す符号は参照する文献のもの。）。このセンシング回路は、パワースイッチング素子がオン状態の時のスイッチング素子の端子間電圧が基準値を超えている場合に、当該スイッチング素子に過電流が流れていると判定する。 In the inverter control, there is a case where protection control is performed to detect that a failure has occurred in a switching element constituting the inverter circuit and to stop the inverter circuit. One of the problems is an overcurrent of the switching element. As a method for detecting an overcurrent of the switching element, a method of measuring current using a shunt resistor or a current transformer, a voltage between terminals of the switching element (a collector-emitter voltage VCE and a drain-source voltage VDS) are used. ). In Patent Document 1, which is cited below, whether or not an overcurrent state is present based on the drain-source voltage (V DS ) of a power FET (Field Effect Transistor) (12, 14, 42) as a power switching element. A circuit (10) of a motor controller having a sensing circuit for determining whether or not is disclosed (FIG. 1, FIG. 2, [0003] to [0011], etc. In the background art, reference numerals in parentheses are referred to. From the literature.) This sensing circuit determines that an overcurrent flows through the switching element when the voltage between the terminals of the switching element when the power switching element is in an ON state exceeds a reference value.

過電流が流れている場合と、通常の場合との端子間電圧を適切に識別する上では、当然ながら、端子間電圧を正確に検出することが好ましい。例えば、インバータ回路が単一のスイッチング素子を配線基板上に実装して構成されているような場合には、検出対象のスイッチング素子のドレイン端子（コレクタ端子）やソース端子（エミッタ端子）に対して直接的にセンシング回路を接続して、端子間電圧を検出することが容易である。しかし、近年、例えば上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子とを直列接続したアーム（ハーフブリッジ）をパッケージの中に内蔵したパワーモジュールなどを利用して、インバータ回路が構成されている場合がある。この場合には、過電流の検出対象のスイッチング素子のドレイン端子（コレクタ端子）やソース端子（エミッタ端子）が、パワーモジュールの端子として設けられていないこともあり、端子間電圧の検出によって過電流を検出することが困難となる可能性がある。   Of course, it is preferable to accurately detect the inter-terminal voltage in order to properly identify the inter-terminal voltage between the case where the overcurrent flows and the normal case. For example, when the inverter circuit is configured by mounting a single switching element on a wiring board, the drain terminal (collector terminal) or source terminal (emitter terminal) of the switching element to be detected It is easy to connect the sensing circuit directly and detect the voltage between the terminals. However, in recent years, an inverter circuit may be configured using, for example, a power module in which an arm (half bridge) in which an upper switching element and a lower switching element are connected in series is incorporated in a package. In this case, the drain terminal (collector terminal) or source terminal (emitter terminal) of the switching element that is the target of overcurrent detection may not be provided as a power module terminal. May be difficult to detect.

特表２００５−５０５１７９号公報JP-T-2005-505179

上記背景に鑑みて、スイッチング素子を内蔵した回路モジュールの外部端子に、スイッチング素子の全ての端子が割り当てられていない場合であっても、スイッチング素子の端子間電圧に基づいてスイッチング素子に生じる過電流を検出する技術が望まれる。   In view of the above background, even if not all terminals of the switching element are assigned to the external terminals of the circuit module incorporating the switching element, an overcurrent is generated in the switching element based on the voltage across the terminals of the switching element. It is desirable to have a technique for detecting

１つの態様として、上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子とが直列接続されたアームが内蔵されたパワーモジュールを用いて構成されて直流と交流との間で電力を変換するインバータ回路を対象とし、当該インバータ回路に生じる過電流を前記アームの各スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧又はコレクタ−エミッタ間電圧である端子間電圧に基づいて検出するインバータの過電流検出回路は、
前記パワーモジュールが、前記アームを構成する各スイッチング素子のドレイン端子又はコレクタ端子に直接接続される端子を有することなく、直流の正極に接続される直流正極端子と、直流の負極に接続される直流負極端子と、前記アームを構成する両スイッチング素子の接続点に接続される交流端子と、前記アームを構成する各スイッチング素子の制御端子と制御基準端子との間にスイッチングに必要な電位差を与えるための制御信号が入力される制御端子対とを備え、
前記制御端子対が、前記上段側スイッチング素子の前記制御端子に接続される上段側第１制御信号入力端子と、前記上段側スイッチング素子の前記制御基準端子に接続される上段側第２制御信号入力端子との対と、前記下段側スイッチング素子の前記制御端子に接続される下段側第１制御信号入力端子と、前記下段側スイッチング素子の前記制御基準端子に接続される下段側第２制御信号入力端子との対と、を備え、
前記直流正極端子に接続されて前記上段側スイッチング素子の前記端子間電圧に基づいて前記上段側スイッチング素子に生じる過電流を検出する上段側過電流検出回路と、
前記上段側第２制御信号入力端子に接続されて前記下段側スイッチング素子の前記端子間電圧に基づいて前記下段側スイッチング素子に生じる過電流を検出する下段側過電流検出回路と、を備える。 As one aspect, an inverter circuit configured using a power module including an arm in which an upper switching element and a lower switching element are connected in series is configured to convert power between direct current and alternating current. An inverter overcurrent detection circuit that detects an overcurrent generated in the inverter circuit based on a drain-source voltage or a collector-emitter voltage of each switching element of the arm,
The power module does not have a terminal directly connected to a drain terminal or a collector terminal of each switching element constituting the arm, and a direct current positive terminal connected to a direct current positive electrode and a direct current connected to a direct current negative electrode To give a potential difference necessary for switching between the negative terminal, the AC terminal connected to the connection point of both switching elements constituting the arm, and the control terminal and the control reference terminal of each switching element constituting the arm A control terminal pair to which the control signal is input,
The control terminal pair has an upper first control signal input terminal connected to the control terminal of the upper switching element and an upper second control signal input connected to the control reference terminal of the upper switching element. A pair of terminals, a lower first control signal input terminal connected to the control terminal of the lower switching element, and a lower second control signal input connected to the control reference terminal of the lower switching element A pair with a terminal,
An upper stage overcurrent detection circuit that is connected to the DC positive terminal and detects an overcurrent generated in the upper stage switching element based on the voltage between the terminals of the upper stage switching element;
A lower-stage overcurrent detection circuit that is connected to the upper-stage second control signal input terminal and detects an overcurrent generated in the lower-stage switching element based on the voltage across the terminals of the lower-stage switching element.

スイッチング素子の端子間電圧に基づいて、当該スイッチング素子に過電流が生じているか否かを検出するに当たり、スイッチング素子を内蔵するパワーモジュールが各スイッチング素子のドレイン端子又はコレクタ端子に直接接続される端子を有してない場合には、端子間電圧を得ることが困難である。しかし、上記の構成によれば、上段側過電流検出回路が、パワーモジュールの直流正極端子に接続され、下段側過電流検出回路が、パワーモジュールの上段側第２制御信号入力端子に接続される。パワーモジュールの直流正極端子は、パワーモジュールの内部で上段側スイッチング素子のドレイン端子又はコレクタ端子に電気的に接続される。また、上段側第２制御信号入力端子は、パワーモジュールの内部で下段側スイッチング素子のドレイン端子又はコレクタ端子に電気的に接続される。ここで、「電気的に接続される」は、短絡を意味するものではなく、抵抗成分（インピーダンス）を有していたとしても信号がその信号の機能を達成可能な状態で伝達されるように接続されている状態を言う。   A terminal in which a power module incorporating a switching element is directly connected to the drain terminal or collector terminal of each switching element when detecting whether or not an overcurrent has occurred in the switching element based on the voltage between the terminals of the switching element When it does not have, it is difficult to obtain the voltage between terminals. However, according to the above configuration, the upper stage overcurrent detection circuit is connected to the DC positive terminal of the power module, and the lower stage overcurrent detection circuit is connected to the upper second control signal input terminal of the power module. . The DC positive terminal of the power module is electrically connected to the drain terminal or collector terminal of the upper switching element inside the power module. The upper second control signal input terminal is electrically connected to the drain terminal or the collector terminal of the lower switching element inside the power module. Here, “electrically connected” does not mean a short circuit, so that even if it has a resistance component (impedance), the signal is transmitted in a state where the function of the signal can be achieved. Says connected state.

一般的に、制御端子対の内、上段側第２制御端子及び下段側第２制御端子の電位は、制御対象のスイッチング素子を駆動する制御信号における基準電位（グラウンドレベル）に相当する。従って、それぞれの過電流検出回路の基準電位は、上段側第２制御端子及び下段側第２制御端子と同電位となることが多い。また、各スイッチング素子のソース端子又はエミッタ端子も、多くの場合、この基準電位に電気的に接続される。従って、上段側過電流検出回路が直流正極端子に接続されると、上段側過電流検出回路は、上段側スイッチング素子のドレイン端子（又はコレクタ端子）と、ソース端子（又はエミッタ端子）との間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。その結果、上段側過電流検出回路は、上段側スイッチング素子の端子間電圧に基づいて上段側スイッチング素子に生じる過電流を検出することができる。同様に、下段側過電流検出回路が上段側第２制御信号入力端子に接続されると、下段側過電流検出回路は、下段側スイッチング素子のドレイン端子（又はコレクタ端子）と、ソース端子（又はエミッタ端子）との間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。その結果、下段側過電流検出回路は、下段側スイッチング素子の端子間電圧に基づいて下段側スイッチング素子に生じる過電流を検出することができる。このように、上記の構成によれば、スイッチング素子を内蔵した回路モジュールの外部端子に、スイッチング素子の全ての端子が割り当てられていない場合であっても、スイッチング素子の端子間電圧に基づいてスイッチング素子に生じる過電流を適切に検出することができる。   Generally, the potential of the upper second control terminal and the lower second control terminal in the control terminal pair corresponds to a reference potential (ground level) in a control signal for driving the switching element to be controlled. Therefore, the reference potential of each overcurrent detection circuit is often the same potential as the upper second control terminal and the lower second control terminal. In many cases, the source terminal or emitter terminal of each switching element is also electrically connected to this reference potential. Therefore, when the upper stage overcurrent detection circuit is connected to the DC positive terminal, the upper stage overcurrent detection circuit is connected between the drain terminal (or collector terminal) and the source terminal (or emitter terminal) of the upper stage switching element. A voltage corresponding to the voltage between the terminals can be measured. As a result, the upper stage overcurrent detection circuit can detect an overcurrent generated in the upper stage switching element based on the voltage across the terminals of the upper stage switching element. Similarly, when the lower-stage overcurrent detection circuit is connected to the upper-stage second control signal input terminal, the lower-stage overcurrent detection circuit is connected to the drain terminal (or collector terminal) and the source terminal (or to the lower-stage switching element). It is possible to measure a voltage corresponding to the voltage between the terminals with respect to the emitter terminal. As a result, the lower-stage overcurrent detection circuit can detect an overcurrent generated in the lower-stage switching element based on the voltage across the terminals of the lower-stage switching element. Thus, according to the above configuration, even if not all terminals of the switching element are assigned to the external terminals of the circuit module incorporating the switching element, switching is performed based on the voltage across the terminals of the switching element. An overcurrent generated in the element can be appropriately detected.

インバータの過電流検出回路のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。   Further features and advantages of the inverter overcurrent detection circuit will become clear from the following description of embodiments described with reference to the drawings.

回転電機駆動装置の構成を示す模式的回路ブロック図Schematic circuit block diagram showing the configuration of the rotating electrical machine drive device 過電流検出回路を含むインターフェイス回路を示す回路ブロック図Circuit block diagram showing interface circuit including overcurrent detection circuit 駆動電源回路の構成例を示す回路ブロック図Circuit block diagram showing configuration example of drive power supply circuit

以下、回転電機駆動装置に適用される形態を例として過電流検出回路の実施形態を図面に基づいて説明する。図１の回路ブロック図は、回転電機駆動装置１００のシステム構成を模式的に示している。回転電機駆動装置１００は、直流電源１１（高圧直流電源）に接続されて直流電力と複数相の交流電力との間で電力を変換するインバータ回路１０を介して回転電機８０を駆動する。図１に示すように、インバータ回路１０は、上段側スイッチング素子３Ｈと下段側スイッチング素子３Ｌとの直列回路により構成された交流１相分のアーム３Ａを複数本（ここでは３本）備えている。本実施形態では、回転電機８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するステータコイル８のそれぞれに一組の直列回路（アーム３Ａ）が対応したブリッジ回路が構成される。アーム３Ａの中間点、つまり、上段側スイッチング素子３Ｈと下段側スイッチング素子３Ｌとの接続点は、回転電機８０のステータコイル８に接続される。   Hereinafter, an embodiment of an overcurrent detection circuit will be described with reference to the drawings, taking a form applied to a rotating electrical machine drive device as an example. The circuit block diagram of FIG. 1 schematically shows the system configuration of the rotating electrical machine driving device 100. The rotating electrical machine driving device 100 is connected to a DC power supply 11 (high-voltage DC power supply) and drives the rotating electrical machine 80 via an inverter circuit 10 that converts power between DC power and a plurality of phases of AC power. As shown in FIG. 1, the inverter circuit 10 includes a plurality of (in this case, three) arms 3 </ b> A for one AC phase that are configured by a series circuit of an upper switching element 3 </ b> H and a lower switching element 3 </ b> L. . In the present embodiment, a bridge circuit in which a set of series circuits (arms 3A) corresponds to each of the stator coils 8 corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase of the rotating electrical machine 80 is configured. An intermediate point of the arm 3A, that is, a connection point between the upper switching element 3H and the lower switching element 3L is connected to the stator coil 8 of the rotating electrical machine 80.

回転電機８０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動力源とすることができる。回転電機８０が車両の駆動力源の場合、直流電源１１の電源電圧は、例えば２００〜４００Ｖである。以下、インバータ回路１０の直流側の電圧（正極Ｐと負極Ｎとの間の電圧）を直流リンク電圧Ｖｄｃと称する。尚、回転電機８０は、発電機として機能してもよい。直流電源１１は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタなどにより構成されていると好適である。インバータ回路１０の直流側には、回転電機８０の消費電力の変動に応じて変動する直流リンク電圧Ｖｄｃを平滑化する平滑コンデンサ（直流リンクコンデンサ４）が備えられている。   The rotating electrical machine 80 can be used as a driving force source for a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. When the rotating electrical machine 80 is a vehicle driving force source, the power supply voltage of the DC power supply 11 is, for example, 200 to 400V. Hereinafter, the DC side voltage (voltage between the positive electrode P and the negative electrode N) of the inverter circuit 10 is referred to as a DC link voltage Vdc. The rotating electrical machine 80 may function as a generator. The DC power supply 11 is preferably constituted by a secondary battery (battery) such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, an electric double layer capacitor, or the like. On the DC side of the inverter circuit 10, a smoothing capacitor (DC link capacitor 4) that smoothes the DC link voltage Vdc that fluctuates according to fluctuations in power consumption of the rotating electrical machine 80 is provided.

インバータ回路１０は、直流電力を複数相（ｎを自然数としてｎ相、ここでは３相）の交流電力に変換して回転電機８０に供給する。回転電機８０が発電機としても機能する場合には、回転電機８０が発電した交流電力を直流電力に変換して直流電源１１に供給する。図１に示すように、インバータ回路１０は、複数のスイッチング素子３を有して構成される。スイッチング素子３には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）やＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などのパワー半導体素子を適用すると好適である。図１に示すように、本実施形態では、スイッチング素子３としてｎチャネル型のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴが用いられる形態を例示している。尚、各スイッチング素子３は、スイッチング素子本体３１とフリーホイールダイオード３２とを有して構成されている。フリーホイールダイオード３２は、負極Ｎから正極Ｐへ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向として、スイッチング素子本体３１に並列に備えられている（図２等参照）。   The inverter circuit 10 converts DC power into AC power of a plurality of phases (n is a natural number, n phase, here 3 phases) and supplies the AC power to the rotating electrical machine 80. When the rotating electrical machine 80 also functions as a generator, the AC power generated by the rotating electrical machine 80 is converted into DC power and supplied to the DC power supply 11. As shown in FIG. 1, the inverter circuit 10 includes a plurality of switching elements 3. The switching element 3 includes an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a SiC-MOSFET (Silicon Carbide-Metal Oxide Semiconductor FET), a SiC-SIT (SiC-Static Induction Transistor), GaN. -It is preferable to apply a power semiconductor element such as a MOSFET (Gallium Nitride-MOSFET). As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an example in which an n-channel SiC-MOSFET is used as the switching element 3 is illustrated. Each switching element 3 includes a switching element body 31 and a free wheel diode 32. The freewheel diode 32 is provided in parallel to the switching element body 31 with the direction from the negative electrode N to the positive electrode P (the direction from the lower side to the upper side) as the forward direction (see FIG. 2 and the like).

インバータ回路１０は、インバータ制御装置（CNTL）１により制御される。インバータ制御装置１は、マイクロコンピュータ等の論理プロセッサを中核部材として構築されている。例えば、インバータ制御装置１は、不図示の車両ＥＣＵなどの他の制御装置から提供される回転電機８０の目標トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ回路１０を介して回転電機８０を制御する。回転電機８０の各相のステータコイル８を流れる実電流は電流センサ１４により検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。また、回転電機８０のロータの各時点での磁極位置や回転速度は、レゾルバ１５などの回転センサにより検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。また、直流リンク電圧Ｖｄｃは、電圧センサ１６によって検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。   The inverter circuit 10 is controlled by an inverter control device (CNTL) 1. The inverter control device 1 is constructed with a logical processor such as a microcomputer as a core member. For example, the inverter control device 1 performs current feedback control using a vector control method based on the target torque of the rotating electrical machine 80 provided from another control device such as a vehicle ECU (not shown), and the inverter circuit 10 The rotary electric machine 80 is controlled via The actual current flowing through the stator coil 8 of each phase of the rotating electrical machine 80 is detected by the current sensor 14, and the inverter control device 1 acquires the detection result. Further, the magnetic pole position and the rotational speed at each time point of the rotor of the rotating electrical machine 80 are detected by a rotation sensor such as the resolver 15, and the inverter control device 1 acquires the detection result. Further, the DC link voltage Vdc is detected by the voltage sensor 16, and the inverter control device 1 acquires the detection result.

インバータ制御装置１は、電流センサ１４及びレゾルバ１５の検出結果を用いて、例えばベクトル制御法を用いて電流フィードバック制御を実行する。インバータ制御装置１は、モータ制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により実現される。ベクトル制御及び電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。   The inverter control device 1 executes current feedback control using, for example, a vector control method using the detection results of the current sensor 14 and the resolver 15. The inverter control device 1 is configured to have various functional units for motor control, and each functional unit is realized by cooperation of hardware such as a microcomputer and software (program). Since vector control and current feedback control are publicly known, detailed description thereof is omitted here.

ところで、インバータ回路１０を構成するそれぞれのスイッチング素子３の制御端子（例えばＭＯＳＦＥＴのゲート端子Ｇ）は、ドライブ回路（DRV）２を介してインバータ制御装置１に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。スイッチング制御信号ＳＷを生成するインバータ制御装置１は、マイクロコンピュータなどを中核とした電子回路であり、低圧系回路として構成される。低圧系回路は、インバータ回路１０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。多くの場合、車両には、直流電源１１の他に、直流電源１１よりも低電圧（例えば１２〜２４［Ｖ］）の電源である低圧直流電源（不図示）も搭載されている。低圧直流電源の出力電圧は、図３に示す“ＩＧ”である。インバータ制御装置１の動作電圧は、例えば５［Ｖ］や３．３［Ｖ］であり、低圧直流電源の電力に基づいてこのような動作電圧を生成する不図示の電圧レギュレータなどの電源回路から電力を供給されて動作する。   By the way, the control terminals (for example, the gate terminals G of the MOSFETs) of the respective switching elements 3 constituting the inverter circuit 10 are connected to the inverter control device 1 via the drive circuit (DRV) 2 and are individually switched and controlled. Is done. The inverter control device 1 that generates the switching control signal SW is an electronic circuit having a microcomputer as a core and is configured as a low-voltage circuit. The low-voltage circuit differs greatly from the high-voltage circuit such as the inverter circuit 10 in the operating voltage (power supply voltage of the circuit). In many cases, in addition to the DC power supply 11, the vehicle is also mounted with a low-voltage DC power supply (not shown) that is a power supply having a lower voltage (for example, 12 to 24 [V]) than the DC power supply 11. The output voltage of the low-voltage DC power supply is “IG” shown in FIG. The operating voltage of the inverter control device 1 is, for example, 5 [V] or 3.3 [V]. From an electric power circuit such as a voltage regulator (not shown) that generates such an operating voltage based on the power of the low-voltage DC power source. Operates with power supplied.

上述したように、低圧系回路は、インバータ回路１０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。このため、回転電機駆動装置１００には、各スイッチング素子３に対するスイッチング制御信号ＳＷ（スイッチング素子３がＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴの場合、ゲート駆動信号）の電力を増幅するドライブ回路２が備えられている。換言すれば、ドライブ回路２は、スイッチング制御信号ＳＷの駆動能力（例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めて対応するスイッチング素子３に中継する。低圧系回路のインバータ制御装置１により生成されたスイッチング制御信号ＳＷは、ドライブ回路２により増幅された高圧系回路の駆動信号ＤＳ（制御信号）として保護抵抗Ｒ５を介してインバータ回路１０に供給される。   As described above, the operating voltage (power supply voltage of the circuit) of the low-voltage circuit is significantly different from that of the high-voltage circuit such as the inverter circuit 10. For this reason, the rotating electrical machine drive device 100 is provided with a drive circuit 2 that amplifies the power of the switching control signal SW (a gate drive signal when the switching element 3 is a MOSFET or IGBT) for each switching element 3. In other words, the drive circuit 2 increases the driving capability of the switching control signal SW (for example, the capability of operating the subsequent circuit such as voltage amplitude and output current) and relays it to the corresponding switching element 3. The switching control signal SW generated by the inverter control device 1 of the low voltage system circuit is supplied to the inverter circuit 10 via the protective resistor R5 as the drive signal DS (control signal) of the high voltage system circuit amplified by the drive circuit 2. .

ドライブ回路２は、それぞれのスイッチング素子３に対応して備えられている。図１に示すように、本実施形態では、インバータ回路１０に、駆動対象となる６つのスイッチング素子３が備えられており、ドライブ回路２も６つ備えられている。ドライブ回路２には、上段側スイッチング素子３Ｈに駆動信号ＤＳを提供する上段側ドライブ回路２Ｈと、下段側スイッチング素子３Ｌに駆動信号ＤＳを提供する下段側ドライブ回路２Ｌとがあるが、特に区別する必要が無い場合は、単にドライブ回路２として説明する。   The drive circuit 2 is provided corresponding to each switching element 3. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the inverter circuit 10 includes six switching elements 3 to be driven, and six drive circuits 2. The drive circuit 2 includes an upper drive circuit 2H that provides the drive signal DS to the upper switching element 3H and a lower drive circuit 2L that provides the drive signal DS to the lower switching element 3L. When there is no need, the drive circuit 2 will be described.

１つの態様として、ドライブ回路２は、ドライバＩＣなどを利用して構成されている。このようなドライバＩＣは、自己診断機能を有している場合が多い。ここで、自己診断とは、駆動対象のスイッチング素子３における過電流や温度上昇の検出や、駆動信号ＤＳの振幅（信号レベル）に影響を与える駆動電圧（例えば１２〜１５［Ｖ］程度のＶＤ−ＶＧ間電圧：図２参照）の低下の検出などである。それぞれのドライバＩＣは、自己診断機能によってこれらの異常を検出した場合に、異常検出信号を出力する。異常検出信号は、インバータ制御装置１に提供され、インバータ制御装置１は、例えば異常検出信号に基づいて、インバータ回路１０を停止させるなどのフェールセーフ制御を実行する。   As one aspect, the drive circuit 2 is configured using a driver IC or the like. Such a driver IC often has a self-diagnosis function. Here, the self-diagnosis is a detection of an overcurrent or a temperature rise in the switching element 3 to be driven and a drive voltage (for example, VD of about 12 to 15 [V]) that affects the amplitude (signal level) of the drive signal DS. Detection of a decrease in the voltage between -VG: see FIG. Each driver IC outputs an abnormality detection signal when these abnormality is detected by the self-diagnosis function. The abnormality detection signal is provided to the inverter control device 1, and the inverter control device 1 performs fail-safe control such as stopping the inverter circuit 10 based on the abnormality detection signal, for example.

ドライブ回路２に駆動電力を供給するために、駆動電源回路７（PW）が設けられている。図３は、駆動電源回路７の一例を示している。６つのドライブ回路２に対応して、駆動電源回路７は６つ備えられている。駆動電源回路７は、Ｕ相上段用駆動電源回路７１、Ｖ相上段用駆動電源回路７２、Ｗ相上段用駆動電源回路７３、Ｖ相下段用駆動電源回路７４、Ｕ相下段用駆動電源回路７５、Ｗ相下段用駆動電源回路７６を有している。上段側ドライブ回路２Ｈに電力を供給する３つの駆動電源回路７（７１，７２，７３）は上段側駆動電源回路７Ｈであり、下段側ドライブ回路２Ｌに電力を供給する３つの駆動電源回路７（７４，７５，７６）は下段側駆動電源回路７Ｌである。   In order to supply drive power to the drive circuit 2, a drive power supply circuit 7 (PW) is provided. FIG. 3 shows an example of the drive power supply circuit 7. Corresponding to the six drive circuits 2, six drive power supply circuits 7 are provided. The drive power supply circuit 7 includes a U-phase upper drive power supply circuit 71, a V-phase upper drive power supply circuit 72, a W-phase upper drive power supply circuit 73, a V-phase lower drive power supply circuit 74, and a U-phase lower drive power supply circuit 75. , A W-phase lower stage driving power supply circuit 76 is provided. The three drive power supply circuits 7 (71, 72, 73) for supplying power to the upper drive circuit 2H are upper drive power supply circuits 7H, and the three drive power supply circuits 7 (for supplying power to the lower drive circuit 2L) 74, 75, 76) is a lower drive power circuit 7L.

上段側駆動電源回路７Ｈ（７１〜７３）は、それぞれ電気的に絶縁されたフローティング電源である。上段側駆動電源回路７Ｈは、それぞれ異なる正極側電位（ＶＨＵ，ＶＨＶ，ＶＨＷ）及び負極側電位（ＧＨＵ，ＧＨＶ，ＧＨＷ）を有する。下段側駆動電源回路７Ｌ（７４〜７６）は、図１から明らかなように負極側電位（ＧＬ：ＧＬＵ，ＧＬＶ，ＧＬＷ）が共通しており、互いに絶縁されてはいないが、それぞれ異なる正極側電位（ＶＬＵ，ＶＬＶ，ＶＬＷ）を有する。尚、各相を区別することなく上段側駆動電源回路７Ｈの正極側電位を示す場合は“ＶＨ”と称し、各相を区別することなく下段側駆動電源回路７Ｌの正極側電位を示す場合は“ＶＬ”と称する（図１、図２、図３等参照）。   The upper drive power circuit 7H (71 to 73) is a floating power supply that is electrically insulated. The upper drive power circuit 7H has different positive side potentials (VHU, VHV, VHW) and negative side potentials (GHU, GHV, GHW). As is clear from FIG. 1, the lower drive power circuit 7L (74 to 76) has a common negative electrode side potential (GL: GLU, GLV, GLW) and is not insulated from each other, but has a different positive electrode side. It has a potential (VLU, VLV, VLW). When the positive side potential of the upper drive power circuit 7H is shown without distinguishing each phase, it is referred to as “VH”, and when the positive side potential of the lower drive power circuit 7L is shown without distinguishing each phase. This is referred to as “VL” (see FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, etc.).

図３に示すように、駆動電源回路７は、インバータ制御装置１が備えられる低圧側回路との絶縁を確保するためにトランスＴの二次側コイルを用いて構成されている。駆動電源回路７の一次側には電源制御用のＩＣなどを用いた電源制御装置７９（PCNT）が備えられており、低圧直流電源の出力電圧“ＩＧ”に接続されたスイッチング素子をスイッチング制御することによって、駆動電源回路７に規定された出力電圧を生じさせる。電源制御装置７９は、駆動電源回路７の一次側回路に生じる電圧に基づくフィードバック制御を行って当該スイッチング素子をスイッチングし、駆動電源回路７に規定された出力電圧を生じさせる。   As shown in FIG. 3, the drive power supply circuit 7 is configured using a secondary side coil of the transformer T in order to ensure insulation from the low voltage side circuit provided with the inverter control device 1. A primary side of the drive power supply circuit 7 is provided with a power supply control device 79 (PCNT) using an IC for power supply control and the like, and performs switching control of a switching element connected to the output voltage “IG” of the low-voltage DC power supply. As a result, an output voltage defined in the drive power supply circuit 7 is generated. The power supply control device 79 performs feedback control based on a voltage generated in the primary circuit of the drive power supply circuit 7 to switch the switching element, and generates an output voltage defined in the drive power supply circuit 7.

上述したように、ドライブ回路２は、駆動対象のスイッチング素子３における過電流や温度上昇の検出や、駆動信号ＤＳの振幅（信号レベル）に影響を与える駆動電圧の低下の検出などの自己診断機能を有している。ここでは、駆動対象のスイッチング素子３の過電流を検出する自己診断機能について説明する。スイッチング素子３の過電流を検出する方法には、シャント抵抗やカレントトランスを利用して電流を測定する方法や、スイッチング素子３の端子間電圧（コレクタ−エミッタ間電圧ＶＣＥやドレイン−ソース間電圧ＶＤＳなど、スイッチング素子３の正極側端子と負極側端子との間の端子間電圧）を測定する方法がある。本実施形態では、ドライブ回路２は、スイッチング素子３の端子間電圧に基づいて駆動対象のスイッチング素子３の過電流を検出する。 As described above, the drive circuit 2 has a self-diagnosis function such as detection of an overcurrent or temperature rise in the switching element 3 to be driven, or detection of a decrease in drive voltage that affects the amplitude (signal level) of the drive signal DS. have. Here, a self-diagnosis function for detecting an overcurrent of the switching element 3 to be driven will be described. The method for detecting the overcurrent of the switching element 3 includes a method of measuring a current using a shunt resistor or a current transformer, a voltage between terminals of the switching element 3 (a collector-emitter voltage VCE , a drain-source voltage). such as V DS, and measuring the voltage) between the terminals between the positive terminal and the negative terminal of the switching element 3. In the present embodiment, the drive circuit 2 detects an overcurrent of the switching element 3 to be driven based on the voltage between the terminals of the switching element 3.

スイッチング素子３の端子間電圧（ＶＣＥやＶＤＳ）は、スイッチング素子３に流れる電流（コレクタ−エミッタ間電流ＩＣＥやドレイン−ソース間電流ＩＤＳなど、スイッチング素子３の正極側端子と負極側端子との間を流れる素子電流）が増加すると上昇するという特性を持つ。従って、スイッチング素子３の端子間電圧（ＶＣＥやＶＤＳ）を監視することによって、スイッチング素子３の過電流を検出することができる。ここでは、スイッチング素子３の端子間電圧を監視する方式をＤＥＳＡＴ（desaturation）方式と称する。 The voltage (V CE or V DS ) between the terminals of the switching element 3 is a current flowing through the switching element 3 (such as a collector-emitter current I CE or a drain-source current I DS). It has a characteristic that it increases as the device current flowing between the terminals increases. Therefore, the overcurrent of the switching element 3 can be detected by monitoring the voltage (V CE or V DS ) between the terminals of the switching element 3. Here, the method of monitoring the voltage between the terminals of the switching element 3 is referred to as a DESAT (desaturation) method.

本実施形態では、図２に示すように、スイッチング素子３の端子間電圧（本実施形態ではＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳ）に基づいて、スイッチング素子３（アーム３Ａ）の過電流を検出する過電流検出回路２０が、それぞれのスイッチング素子３に対応して複数設けられている。過電流検出回路２０は、第１分圧抵抗器Ｒ１と第２分圧抵抗器Ｒ２とが直列に接続されて構成された分圧回路２１と、保護ダイオードＤ１と、抵抗器Ｒ３と、ドライブ回路２（ドライバＩＣ）の内部に配置された判定回路２２としてのコンパレータとを含む。第１分圧抵抗器Ｒ１及び第２分圧抵抗器Ｒ２の抵抗値は例えば５〜１００［ｋΩ］程度、抵抗器Ｒ３の抵抗値は例えば１０〜２０［ｋΩ］程度である。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the overcurrent of the switching element 3 (arm 3A) is detected based on the voltage between the terminals of the switching element 3 (in this embodiment, the drain-source voltage V DS of the MOSFET). A plurality of overcurrent detection circuits 20 are provided corresponding to the respective switching elements 3. The overcurrent detection circuit 20 includes a voltage dividing circuit 21 configured by connecting a first voltage dividing resistor R1 and a second voltage dividing resistor R2 in series, a protection diode D1, a resistor R3, and a drive circuit. 2 (driver IC) and a comparator as a determination circuit 22 disposed inside. The resistance value of the first voltage dividing resistor R1 and the second voltage dividing resistor R2 is, for example, about 5 to 100 [kΩ], and the resistance value of the resistor R3 is, for example, about 10 to 20 [kΩ].

ところで、インバータ回路１０は、上段側スイッチング素子３Ｈと下段側スイッチング素子３Ｌとが直列接続されたアーム３Ａが内蔵されたパワーモジュール１０Ｍを用いて構成されている。３相各相の構成は同等であるため、図２は、代表として３相の内の１相分に相当するインバータ回路１０、ドライブ回路２、及び過電流検出回路２０を例示している。図２に示すように、スイッチング素子３を内蔵したパワーモジュール１０Ｍの外部端子には、スイッチング素子３（スイッチング素子本体３１）の全ての端子（Ｄ，Ｓ，Ｇ）が割り当てられてはいない。つまり、パワーモジュール１０Ｍは、アーム３Ａを構成する各スイッチング素子３のドレイン端子Ｄに直接接続される端子を有することなく、直流の正極Ｐに接続される直流正極端子Ｔｐと、直流の負極Ｎに接続される直流負極端子Ｔｎと、アーム３Ａを構成する両スイッチング素子３の接続点に接続される交流端子Ｔａｃと、アーム３Ａを構成する各スイッチング素子３のゲート端子Ｇ（制御端子）とソース端子Ｓ（制御基準端子）との間にスイッチングに必要な電位差を与えるための駆動信号ＤＳが入力される制御端子対Ｔｓｐとを備えている。   By the way, the inverter circuit 10 is configured using a power module 10M including an arm 3A in which an upper switching element 3H and a lower switching element 3L are connected in series. Since the configurations of the three phases are the same, FIG. 2 exemplifies the inverter circuit 10, the drive circuit 2, and the overcurrent detection circuit 20 corresponding to one of the three phases as a representative. As shown in FIG. 2, not all terminals (D, S, G) of the switching element 3 (switching element body 31) are assigned to the external terminals of the power module 10M incorporating the switching element 3. That is, the power module 10M does not have a terminal directly connected to the drain terminal D of each switching element 3 constituting the arm 3A, and the DC positive electrode terminal Tp connected to the DC positive electrode P and the DC negative electrode N are connected to each other. DC negative terminal Tn to be connected, AC terminal Tac connected to the connection point of both switching elements 3 constituting arm 3A, gate terminal G (control terminal) and source terminal of each switching element 3 constituting arm 3A A control terminal pair Tsp to which a drive signal DS for giving a potential difference necessary for switching is input to S (control reference terminal).

このように、パワーモジュール１０Ｍが、アーム３Ａを構成する各スイッチング素子３のドレイン端子Ｄに直接接続される端子を有してない場合には、ドレイン−ソース間電圧ＶＤＳを得ることが困難である。そこで、上段側スイッチング素子３Ｈに生じる過電流を検出する上段側過電流検出回路２０Ｈは、パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐに接続され、下段側スイッチング素子３Ｌに生じる過電流を検出する下段側過電流検出回路２０Ｌは、パワーモジュール１０Ｍの上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２に接続されている。 Thus, the power module 10M is, if does not have a terminal connected directly to the drain terminal D of the switching elements 3 constituting the arm 3A, the drain - is difficult to obtain a voltage V DS between the source is there. Therefore, the upper-stage overcurrent detection circuit 20H that detects an overcurrent generated in the upper-stage switching element 3H is connected to the DC positive terminal Tp of the power module 10M, and detects the overcurrent generated in the lower-stage switching element 3L. The current detection circuit 20L is connected to the upper second control signal input terminal THs2 of the power module 10M.

図２に示すように、パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐは、パワーモジュール１０Ｍの内部で上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン端子Ｄに電気的に接続されている。また、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２は、パワーモジュール１０Ｍの内部で下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄに電気的に接続されている。尚、ここで「電気的に接続される」とは、短絡を意味するものではなく、電気抵抗（インピーダンス）を有していたとしても信号がその信号の機能を達成可能な状態で伝達されるように接続されている状態を言う。   As shown in FIG. 2, the DC positive terminal Tp of the power module 10M is electrically connected to the drain terminal D of the upper switching element 3H inside the power module 10M. The upper-stage second control signal input terminal THs2 is electrically connected to the drain terminal D of the lower-stage switching element 3L inside the power module 10M. Here, “electrically connected” does not mean a short circuit, but a signal is transmitted in a state where the function of the signal can be achieved even if it has an electrical resistance (impedance). Say connected state.

また、パワーモジュール１０Ｍは、上段側制御端子対ＴＨｓｐと下段側制御端子対ＴＬｓｐとの２組の制御端子対Ｔｓｐを有している。上段側制御端子対ＴＨｓｐの内、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２の電位は、制御対象の上段側スイッチング素子３Ｈを駆動する駆動信号ＤＳにおける基準電位（グラウンドレベル）に相当する。また、下段側制御端子対ＴＬｓｐの内、下段側第２制御信号入力端子ＴＬｓ２の電位は、制御対象の下段側スイッチング素子３Ｌを駆動する駆動信号ＤＳにおける基準電位（グラウンドレベル）に相当する。従って、上段側過電流検出回路２０Ｈの基準電位は、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２の電位と同電位となり、下段側過電流検出回路２０Ｌの基準電位は、下段側第２制御信号入力端子ＴＬｓ２と同電位となる。   The power module 10M has two control terminal pairs Tsp, that is, an upper control terminal pair THsp and a lower control terminal pair TLsp. The potential of the upper second control signal input terminal THs2 in the upper control terminal pair THsp corresponds to the reference potential (ground level) in the drive signal DS that drives the upper switching element 3H to be controlled. Further, the potential of the lower second control signal input terminal TLs2 in the lower control terminal pair TLsp corresponds to the reference potential (ground level) in the drive signal DS that drives the lower switching element 3L to be controlled. Accordingly, the reference potential of the upper-stage overcurrent detection circuit 20H is the same as the potential of the upper-stage second control signal input terminal THs2, and the reference potential of the lower-stage overcurrent detection circuit 20L is the lower-stage second control signal input terminal. It has the same potential as TLs2.

また、上段側スイッチング素子３Ｈのソース端子Ｓは、パワーモジュール１０Ｍの内部で、この基準電位に接続されている。従って、上段側過電流検出回路２０Ｈが直流正極端子Ｔｐに接続されると、上段側過電流検出回路２０Ｈは、上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン端子Ｄと、ソース端子Ｓとの間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。即ち、上段側過電流検出回路２０Ｈは、上段側スイッチング素子３Ｈの端子間電圧に基づいて上段側スイッチング素子３Ｈに生じる過電流を検出することができる。   The source terminal S of the upper switching element 3H is connected to this reference potential inside the power module 10M. Accordingly, when the upper-stage overcurrent detection circuit 20H is connected to the DC positive terminal Tp, the upper-stage overcurrent detection circuit 20H has a terminal voltage between the drain terminal D and the source terminal S of the upper-stage switching element 3H. The voltage corresponding to can be measured. That is, the upper stage overcurrent detection circuit 20H can detect an overcurrent generated in the upper stage switching element 3H based on the voltage across the terminals of the upper stage switching element 3H.

同様に、下段側スイッチング素子３Ｌのソース端子Ｓは、パワーモジュール１０Ｍの内部で基準電位に接続されている。また、上段側スイッチング素子３Ｈのソース端子Ｓと下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄとは電気的に接続されている。従って、下段側過電流検出回路２０Ｌが上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２に接続されると、下段側過電流検出回路２０Ｌは、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄと、ソース端子Ｓとの間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。その結果、下段側過電流検出回路２０Ｌは、下段側スイッチング素子３Ｌの端子間電圧に基づいて下段側スイッチング素子３Ｌに生じる過電流を検出することができる。   Similarly, the source terminal S of the lower switching element 3L is connected to the reference potential inside the power module 10M. The source terminal S of the upper switching element 3H and the drain terminal D of the lower switching element 3L are electrically connected. Therefore, when the lower-stage overcurrent detection circuit 20L is connected to the upper-stage second control signal input terminal THs2, the lower-stage overcurrent detection circuit 20L is connected to the drain terminal D and the source terminal S of the lower-stage switching element 3L. A voltage corresponding to the voltage between the terminals can be measured. As a result, the lower stage side overcurrent detection circuit 20L can detect an overcurrent generated in the lower stage side switching element 3L based on the voltage across the terminals of the lower stage side switching element 3L.

ところで、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄは、パワーモジュール１０Ｍの内部で、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２だけではなく、交流端子Ｔａｃにも電気的に接続されている。従って、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２ではなく、交流端子Ｔａｃを下段側過電流検出回路２０Ｌに接続することによっても、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳを測定することができる。しかし、特に本実施形態のように、出力の大きい回転電機８０を駆動するような場合、直流正極端子Ｔｐ、直流負極端子Ｔｎ、及び交流端子Ｔａｃなどの電力端子には、大電流が流れる。このため、これらの端子は、パワーモジュール１０Ｍとの間でバスバーやハーネスなど、大電流に適した仕様（低電気抵抗、高耐久性など）を有する導電媒体を利用して接続されることが多い。 By the way, the drain terminal D of the lower switching element 3L is electrically connected not only to the upper second control signal input terminal THs2 but also to the AC terminal Tac in the power module 10M. Accordingly, the upper-side second control signal input terminal THs2 without also by connecting the AC terminals Tac on the lower side overcurrent detection circuit 20L, the drain of the lower side switching element 3L - to measure the source voltage V DS it can. However, particularly when driving a rotating electrical machine 80 with a large output as in this embodiment, a large current flows through power terminals such as the DC positive terminal Tp, the DC negative terminal Tn, and the AC terminal Tac. For this reason, these terminals are often connected to the power module 10M using a conductive medium having specifications (low electrical resistance, high durability, etc.) suitable for a large current, such as a bus bar and a harness. .

一方、制御端子対Ｔｓｐに接続される信号線に流れる電流は、上述した電力端子に比べると２桁以上小さく、制御端子対Ｔｓｐは、いわゆる配線基板上において、駆動信号ＤＳなどを出力する回路素子と接続されていることが多い。例本実施形態のような構成では、少なくとも、ドライブ回路２と、過電流検出回路２０とを同一の基板上に実装すると好適である。例えば、回転電機駆動装置１００は、インバータ制御装置１が実装された制御基板を有する制御ユニットと、ドライブ回路２及び過電流検出回路２０が構成されたインターフェイス基板を有するインターフェイスユニットと、パワーモジュール１０Ｍによりインバータ回路１０が構成されたパワーユニットと、をハーネスやバスバーなどによって電気的に接続することによって構成することができる。   On the other hand, the current flowing through the signal line connected to the control terminal pair Tsp is two digits or more smaller than the power terminal described above, and the control terminal pair Tsp is a circuit element that outputs a drive signal DS or the like on a so-called wiring board. It is often connected with. Example In the configuration as in the present embodiment, it is preferable to mount at least the drive circuit 2 and the overcurrent detection circuit 20 on the same substrate. For example, the rotating electrical machine drive device 100 includes a control unit having a control board on which the inverter control device 1 is mounted, an interface unit having an interface board on which the drive circuit 2 and the overcurrent detection circuit 20 are configured, and a power module 10M. A power unit in which the inverter circuit 10 is configured can be electrically connected by a harness, a bus bar, or the like.

この構成において、パワーユニットと直流電源１１との間は、バスバーや電力用ハーネスを介して電気的に接続される。つまり、パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐと直流負極端子Ｔｎとは、バスバーや電力用ハーネスを介して直流電源１１の側に接続される（間にコンバータや直流リンクコンデンサ４等が存在していてもよい。）。パワーユニットと回転電機８０との間も、バスバーや電力用ハーネスを介して電気的に接続される。つまり、パワーモジュール１０Ｍの交流端子Ｔａｃも、バスバーや電力用ハーネスを介してステータコイル８に電気的に接続される。パワーユニットとインターフェイスユニットとは、信号用ハーネスや基板間コネクタ等を介して電気的に接続される。つまり、パワーモジュール１０Ｍの制御端子対Ｔｓｐは、信号用ハーネスや基板間コネクタ等を介して、ドライブ回路２及び過電流検出回路２０と接続される。   In this configuration, the power unit and the DC power source 11 are electrically connected via a bus bar and a power harness. That is, the DC positive terminal Tp and the DC negative terminal Tn of the power module 10M are connected to the DC power supply 11 side via the bus bar and the power harness (the converter, the DC link capacitor 4 and the like are present between them). It is good.) The power unit and the rotating electrical machine 80 are also electrically connected via a bus bar and a power harness. That is, the AC terminal Tac of the power module 10M is also electrically connected to the stator coil 8 via the bus bar and the power harness. The power unit and the interface unit are electrically connected via a signal harness, a board-to-board connector, and the like. That is, the control terminal pair Tsp of the power module 10M is connected to the drive circuit 2 and the overcurrent detection circuit 20 via a signal harness, an inter-board connector, and the like.

上述したように、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄは、パワーモジュール１０Ｍの内部で、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２だけではなく、交流端子Ｔａｃにも電気的に接続されている。従って、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２ではなく、交流端子Ｔａｃを下段側過電流検出回路２０Ｌに接続することによっても、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳを測定することができる。しかし、インターフェイスユニットと交流端子Ｔａｃとは通常は電気的に接続されていない。上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２を下段側過電流検出回路２０Ｌに接続する場合には、別途ハーネス等を設けなくても、インターフェイス基板（配線基板）上において両者を電気的に接続することができる。換言すれば、このインターフェイス基板のように、上段側過電流検出回路２０Ｈ及び下段側過電流検出回路２０Ｌが、パワーモジュール１０Ｍに駆動信号ＤＳを供給するドライブ回路２と同じ配線基板上に設けられていると好適である。 As described above, the drain terminal D of the lower switching element 3L is electrically connected not only to the upper second control signal input terminal THs2 but also to the AC terminal Tac in the power module 10M. Accordingly, the upper-side second control signal input terminal THs2 without also by connecting the AC terminals Tac on the lower side overcurrent detection circuit 20L, the drain of the lower side switching element 3L - to measure the source voltage V DS it can. However, the interface unit and the AC terminal Tac are usually not electrically connected. When the upper-stage second control signal input terminal THs2 is connected to the lower-stage overcurrent detection circuit 20L, both can be electrically connected on the interface board (wiring board) without providing a separate harness or the like. it can. In other words, like this interface board, the upper stage overcurrent detection circuit 20H and the lower stage overcurrent detection circuit 20L are provided on the same wiring board as the drive circuit 2 that supplies the drive signal DS to the power module 10M. It is preferable that

尚、上段側過電流検出回路２０Ｈは、直流正極端子Ｔｐに接続されているため、パワーユニットとインターフェイスユニットとの間に別途、ハーネスなどの配線が必要となる場合がある。しかし、本実施形態では、直流の正極Ｐの電圧（直流リンク電圧Ｖｄｃ）を検出する電圧センサ１６（直流電圧検出回路、直流リンク電圧検出回路）が設けられている。この電圧センサ１６が例えばインターフェイスユニット（好ましくはインターフェイス基板）に備えられていると、インターフェイスユニット内において、上段側過電流検出回路２０Ｈと直流正極端子Ｔｐとを電気的に接続することができて好適である（図２参照）。   Since the upper-stage overcurrent detection circuit 20H is connected to the DC positive terminal Tp, a wiring such as a harness may be separately required between the power unit and the interface unit. However, in this embodiment, a voltage sensor 16 (DC voltage detection circuit, DC link voltage detection circuit) that detects the voltage of the DC positive electrode P (DC link voltage Vdc) is provided. If this voltage sensor 16 is provided in an interface unit (preferably an interface board), for example, the upper stage overcurrent detection circuit 20H and the DC positive terminal Tp can be electrically connected in the interface unit. (See FIG. 2).

本実施形態の過電流検出回路２０は、それぞれのアーム３Ａに対応して、上段側過電流検出回路２０Ｈと下段側過電流検出回路２０Ｌとを備えている。また、上段側過電流検出回路２０Ｈ及び下段側過電流検出回路２０Ｌのそれぞれは、上述したような分圧回路２１と判定回路２２とを有している。分圧回路２１は、第１分圧抵抗器Ｒ１と第２分圧抵抗器Ｒ２とにより設定される分圧比に応じて上段側スイッチング素子３Ｈ及び下段側スイッチング素子３Ｌの端子間電圧（ドレイン−ソース間電圧ＶＤＳ）を分圧して評価対象電圧Ｖｊｄｇを生成する。判定回路２２は、評価対象電圧Ｖｊｄｇとしきい値電圧Ｖｒｅｆとを比較として過電流が生じているか否かを判定する。 The overcurrent detection circuit 20 of this embodiment includes an upper stage side overcurrent detection circuit 20H and a lower stage side overcurrent detection circuit 20L corresponding to each arm 3A. Each of the upper stage side overcurrent detection circuit 20H and the lower stage side overcurrent detection circuit 20L includes the voltage dividing circuit 21 and the determination circuit 22 described above. The voltage dividing circuit 21 has a voltage (drain-source) between the terminals of the upper switching element 3H and the lower switching element 3L according to the voltage dividing ratio set by the first voltage dividing resistor R1 and the second voltage dividing resistor R2. The voltage V jdg to be evaluated is generated by dividing the voltage V DS ). The determination circuit 22 determines whether or not an overcurrent has occurred by comparing the evaluation target voltage Vjdg and the threshold voltage Vref.

上段側過電流検出回路２０Ｈの分圧回路２１は、パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐにカソード端子が接続される保護ダイオードＤ１（上段側保護ダイオードＤＨ）を介して、間接的に、上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとの間に接続され、上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳを分圧している。また、下段側過電流検出回路２０Ｌの分圧回路２１は、パワーモジュール１０Ｍの上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）にカソード端子が接続される保護ダイオードＤ１（下段側保護ダイオードＤＬ）を介して、間接的に、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとの間に接続され、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳを分圧している。 The voltage dividing circuit 21 of the upper-stage overcurrent detection circuit 20H is indirectly switched to the upper-stage via the protection diode D1 (upper-stage protection diode DH) whose cathode terminal is connected to the DC positive terminal Tp of the power module 10M. is connected between the drain terminal D and the source terminal S of the element 3H, drain the upper stage switching element 3H - has divide the divided voltage V DS between the source. The voltage dividing circuit 21 of the lower-stage overcurrent detection circuit 20L is connected via a protection diode D1 (lower-stage protection diode DL) whose cathode terminal is connected to the upper-stage second control signal input terminal (THs2) of the power module 10M. Te, indirectly, is connected between the drain terminal D and the source terminal S of the lower stage switching element 3L, the drain of the lower side switching element 3L - and divide the divided voltage V DS between the source.

保護ダイオードＤ１のアノード端子と分圧回路２１とが接続される第１ノードｎ１は、対応する駆動電源回路７の正極（ＶＤ）に接続される。本実施形態では、第１ノードｎ１は、電流制限回路としての抵抗器Ｒ３を介して駆動電源回路７の正極（ＶＤ）に接続されている。抵抗器Ｒ３は、分圧回路２１（Ｒ１，Ｒ２）や保護ダイオードＤ１に大きな電流が流れないように、電流を制限する。尚、本実施形態では、電流制限回路として抵抗器Ｒ３を例示しているが、その他の公知の定電流回路によって電流制限回路を構成してもよい。つまり、第１ノードｎ１と駆動電源回路７の正極（ＶＤ）との間に電流制限回路を備えていればよい。第１ノードｎ１とは異なる側の分圧回路２１の端子である第２ノードｎ２は、対応する駆動電源回路７の負極（ＶＧ）に接続されている。   The first node n1 to which the anode terminal of the protection diode D1 and the voltage dividing circuit 21 are connected is connected to the positive electrode (VD) of the corresponding drive power supply circuit 7. In the present embodiment, the first node n1 is connected to the positive electrode (VD) of the drive power supply circuit 7 via a resistor R3 as a current limiting circuit. The resistor R3 limits the current so that a large current does not flow through the voltage dividing circuit 21 (R1, R2) and the protection diode D1. In the present embodiment, the resistor R3 is illustrated as the current limiting circuit, but the current limiting circuit may be configured by other known constant current circuits. That is, a current limiting circuit may be provided between the first node n1 and the positive electrode (VD) of the driving power supply circuit 7. The second node n2, which is a terminal of the voltage dividing circuit 21 on the side different from the first node n1, is connected to the negative electrode (VG) of the corresponding drive power supply circuit 7.

第１分圧抵抗器Ｒ１と第２分圧抵抗器Ｒ２により分圧された電圧である評価対象電圧Ｖｊｄｇは、ドライブ回路２に入力される。ドライブ回路２に設けられた判定回路２２は、しきい値電圧Ｖｒｅｆと評価対象電圧Ｖｊｄｇとを比較し、評価対象電圧Ｖｊｄｇがしきい値電圧Ｖｒｅｆ以上の場合に、スイッチング素子３に過電流が生じていると判定する。尚、詳細は後述するが、過電流検出回路２０は、判定対象のスイッチング素子３がオン状態に制御されている期間のみ、過電流の判定を行う。   An evaluation target voltage Vjdg, which is a voltage divided by the first voltage dividing resistor R1 and the second voltage dividing resistor R2, is input to the drive circuit 2. The determination circuit 22 provided in the drive circuit 2 compares the threshold voltage Vref and the evaluation target voltage Vjdg. When the evaluation target voltage Vjdg is equal to or higher than the threshold voltage Vref, an overcurrent is generated in the switching element 3. It is determined that Although details will be described later, the overcurrent detection circuit 20 determines the overcurrent only during the period in which the switching element 3 to be determined is controlled to be in the ON state.

保護ダイオードＤ１は、抵抗器Ｒ３の側にアノード端子、パワーモジュール１０Ｍの端子の側（スイッチング素子３の側）にカソード端子が接続される形態で、抵抗器Ｒ３からパワーモジュール１０Ｍの側（スイッチング素子３の側）に向かって順方向となるように接続されている。保護ダイオードＤ１は、スイッチング素子３がオフ状態の際に、例えば、直流の正極Ｐと、駆動電源グラウンドＶＧとの間の高電圧が分圧された高電圧の評価対象電圧Ｖｊｄｇが、ドライブ回路２に入力されることを防止する。スイッチング素子３がオン状態となると、保護ダイオードＤ１がオン状態（導通状態）となり、第１分圧抵抗器Ｒ１と保護ダイオードＤ１との接続ノード（第１ノードｎ１）の電位は、保護ダイオードＤ１の順方向電圧ＶＦと、スイッチング素子３（ＭＯＳＦＥＴ）のドレイン−ソース間電圧ＶＤＳとの和となる。過電流が生じた際のドレイン−ソース間電圧ＶＤＳに比べて、順方向電圧ＶＦは小さく、第１ノードｎ１の電位は、ほぼスイッチング素子３（ＭＯＳＦＥＴ）のドレイン−ソース間電圧ＶＤＳとなる。 The protective diode D1 has a configuration in which an anode terminal is connected to the resistor R3 side and a cathode terminal is connected to the terminal side of the power module 10M (switching element 3 side). The protection diode D1 is connected to the power module 10M side (switching element) from the resistor R3. 3 side) and are connected in the forward direction. When the switching element 3 is in an off state, the protection diode D1 has, for example, a high-voltage evaluation target voltage Vjdg obtained by dividing a high voltage between the DC positive electrode P and the drive power supply ground VG. Is prevented from being input. When the switching element 3 is turned on, the protection diode D1 is turned on (conductive state), and the potential of the connection node (first node n1) between the first voltage dividing resistor R1 and the protection diode D1 is the potential of the protection diode D1. and the forward voltage V F, the drain of the switching element 3 (MOSFET) - the sum of the source voltage V DS. Drain when an overcurrent occurs - as compared to the source voltage V DS, the forward voltage V F is small, the potential of the first node n1 is approximately drain of the switching element 3 (MOSFET) - and the source voltage V DS Become.

分圧回路２１からの評価対象電圧Ｖｊｄｇは、常時、ドライブ回路２に入力されているが、判定回路２２による判定は、判定対象のスイッチング素子３がオン状態に制御されている期間（駆動信号ＤＳが有効な期間）のみである。駆動信号ＤＳの信号レベル（論理レベル）は、ドライブ回路２において既知であるから、ドライブ回路２は、判定対象のスイッチング素子３がオン状態に制御されている期間のみ、過電流の判定を行う。或いは、しきい値電圧Ｖｒｅｆを下記式(1)のように設定しておくことによっても、判定対象のスイッチング素子３がオフ状態の場合に過電流と判定しないようにすることができる。   The evaluation target voltage Vjdg from the voltage dividing circuit 21 is always input to the drive circuit 2, but the determination by the determination circuit 22 is based on a period during which the determination target switching element 3 is controlled to be in the ON state (drive signal DS Is the effective period). Since the signal level (logic level) of the drive signal DS is known in the drive circuit 2, the drive circuit 2 determines the overcurrent only during the period in which the switching element 3 to be determined is controlled to be in the ON state. Alternatively, by setting the threshold voltage Vref as shown in the following formula (1), it is possible to prevent the overcurrent from being determined when the switching element 3 to be determined is in the OFF state.

Ｖｒｅｆ ＜ （ＶＤ−ＶＧ）×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）） ・・・(1)   Vref <(VD−VG) × (R2 / (R1 + R2 + R3)) (1)

パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐと上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２との間の電圧、並びに、パワーモジュール１０Ｍの上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２と下段側第２制御信号入力端子ＴＬｓ２との間の電圧は、間接的に評価対象のスイッチング素子３の端子間電圧（ドレイン−ソース間電圧ＶＤＳ）に相当し、ここではＶＤＥＳＡＴと称する。この電圧は、概ねスイッチング素子３のオン抵抗Ｒｏｎとドレイン−ソース間電流ＩＤＳとの積に相当する。保護ダイオードＤ１の順方向電圧降下をＶＦとして、分圧回路２１に入力される分圧対象電圧Ｖｄｉｖは、下記式(2)で示され、評価対象電圧Ｖｊｄｇの値は、下記式(3)で表される。 The voltage between the DC positive terminal Tp of the power module 10M and the upper second control signal input terminal THs2, and the upper second control signal input terminal THs2 and the lower second control signal input terminal TLs2 of the power module 10M Is indirectly equivalent to a voltage between terminals of the switching element 3 to be evaluated (drain-source voltage V DS ), and is referred to as V DESAT here. This voltage generally corresponds to the product of the on-resistance R on of the switching element 3 and the drain-source current I DS . The forward voltage drop of the protection diode D1 as V F, the partial pressure target voltage Vdiv that is input to the voltage divider circuit 21 is represented by the following formula (2), the value of the evaluation voltage Vjdg the following formulas (3) It is represented by

Ｖｄｉｖ ＝ ＶＤＥＳＡＴ −ＶＦ ＝ Ｒｏｎ×ＩＤＳ−ＶＦ ・・・(2)
Ｖｊｄｇ ＝ Ｖｄｉｖ×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））
＝（Ｒｏｎ×ＩＤＳ−ＶＦ）×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） ・・・(3) Vdiv = V DESAT -V F = R on × I DS -V F ··· (2)
Vjdg = Vdiv × (R2 / (R1 + R2))
= (R on × I DS -V F) × (R2 / (R1 + R2)) ··· (3)

上述したように、パワーモジュール１０Ｍの直流正極端子Ｔｐは、パワーモジュール１０Ｍの内部で上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン端子Ｄに電気的に接続されている。また、上段側第２制御信号入力端子ＴＨｓ２は、パワーモジュール１０Ｍの内部で下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄに電気的に接続されている。但し、「電気的に接続される」は、短絡を意味するものではなく、電気抵抗（インピーダンス）を有していたとしても信号がその信号の機能を達成可能な状態で伝達されるように接続されている状態である。直流正極端子Ｔｐと、上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン端子Ｄとの間には、電気抵抗である第１内部抵抗ｒ１が存在する。この第１内部抵抗ｒ１は、上段側スイッチング素子３Ｈのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳに影響する可能性がある。 As described above, the DC positive terminal Tp of the power module 10M is electrically connected to the drain terminal D of the upper switching element 3H inside the power module 10M. The upper-stage second control signal input terminal THs2 is electrically connected to the drain terminal D of the lower-stage switching element 3L inside the power module 10M. However, “electrically connected” does not mean a short circuit, but it is connected so that a signal can be transmitted in a state where the function of the signal can be achieved even if it has electrical resistance (impedance). It is a state that has been. Between the DC positive electrode terminal Tp and the drain terminal D of the upper switching element 3H, there is a first internal resistance r1 that is an electric resistance. The first internal resistance r1, the drain of the upper side switching devices 3H - may influence the source voltage V DS.

同様に、上段側スイッチング素子３Ｈのソース端子Ｓと、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄとの間には電気抵抗である第２内部抵抗ｒ２が存在する。この第２内部抵抗ｒ２は、下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン−ソース間電圧ＶＤＳに影響する可能性がある。尚、第２内部抵抗ｒ２は、交流端子Ｔａｃに接続されるアーム３Ａの中点ノードｎ３、つまり、上段側スイッチング素子３Ｈのソース端子Ｓと下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄとの間の接続点を挟んで、上段側スイッチング素子３Ｈの側及び下段側スイッチング素子３Ｌの側にそれぞれ存在する。即ち、上段側スイッチング素子３Ｈのソース端子Ｓと中点ノードｎ３との間の内部抵抗ｒ２１と、中点ノードｎ３と下段側スイッチング素子３Ｌのドレイン端子Ｄとの間の内部抵抗ｒ２２との和が、第２内部抵抗ｒ２である。 Similarly, a second internal resistance r2 that is an electrical resistance exists between the source terminal S of the upper switching element 3H and the drain terminal D of the lower switching element 3L. The second internal resistor r2, the drain of the lower side switching element 3L - may influence the source voltage V DS. The second internal resistance r2 is a connection between the midpoint node n3 of the arm 3A connected to the AC terminal Tac, that is, between the source terminal S of the upper switching element 3H and the drain terminal D of the lower switching element 3L. It exists on the upper switching element 3H side and the lower switching element 3L side with respect to the point. That is, the sum of the internal resistance r21 between the source terminal S of the upper switching element 3H and the midpoint node n3 and the internal resistance r22 between the midpoint node n3 and the drain terminal D of the lower switching element 3L is , The second internal resistance r2.

上段側過電流検出回路２０Ｈ及び下段側過電流検出回路２０Ｌのそれぞれは、評価対象電圧Ｖｊｄｇと、しきい値電圧Ｖｒｅｆとを比較として過電流が生じているか否かを判定する。しかし、第１内部抵抗ｒ１や第２内部抵抗ｒ２が、ドレイン−ソース間電圧ＶＤＳに影響すると、判定精度が低下する可能性がある。そこで、評価対象電圧Ｖｊｄｇを生成する分圧回路２１の分圧比や、評価対象電圧Ｖｊｄｇを判定する判定回路２２におけるしきい値電圧Ｖｒｅｆが、パワーモジュール１０Ｍの内部抵抗に応じて設定されると好適である。例えば、上段側過電流検出回路２０Ｈの評価対象電圧Ｖｊｄｇは、上記式(3)に対して下記式(3-1)のようになり、下段側過電流検出回路２０Ｌの評価対象電圧Ｖｊｄｇは、上記式(3)に対して下記式(3-2)のようになる。 Each of the upper-stage overcurrent detection circuit 20H and the lower-stage overcurrent detection circuit 20L determines whether or not an overcurrent has occurred by comparing the evaluation target voltage Vjdg and the threshold voltage Vref. However, the first internal resistor r1 and the second internal resistance r2 is the drain - to affect-source voltage V DS, the determination accuracy may be lowered. Therefore, it is preferable that the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 21 that generates the evaluation target voltage Vjdg and the threshold voltage Vref in the determination circuit 22 that determines the evaluation target voltage Vjdg are set according to the internal resistance of the power module 10M. It is. For example, the evaluation target voltage Vjdg of the upper stage overcurrent detection circuit 20H is expressed by the following expression (3-1) with respect to the above expression (3), and the evaluation target voltage Vjdg of the lower stage overcurrent detection circuit 20L is The following equation (3-2) is obtained with respect to the above equation (3).

Ｖｊｄｇ ＝（（Ｒｏｎ＋ｒ１）×ＩＤＳ−ＶＦ）×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））・・・(3-1)
Ｖｊｄｇ ＝（（Ｒｏｎ＋ｒ２）×ＩＤＳ−ＶＦ）×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））・・・(3-2) Vjdg = ((R on + r1) × I DS −V F ) × (R2 / (R1 + R2)) (3-1)
Vjdg = ((R on + r2) × I DS −V F ) × (R2 / (R1 + R2)) (3-2)

例えば、しきい値電圧ＶｒｅｆがドライバＩＣにおいて固定値であるような場合には、分圧回路２１の第１分圧抵抗器Ｒ１及び第２分圧抵抗器Ｒ２の値を変更して、評価対象電圧Ｖｊｄｇの値を調節するとよい。しきい値電圧Ｖｒｅｆが可変値の場合には、パワーモジュール１０Ｍの内部抵抗（ｒ１，ｒ２）を加味した評価対象電圧Ｖｊｄｇの値に応じて、しきい値電圧Ｖｒｅｆを調節するとよい。   For example, when the threshold voltage Vref is a fixed value in the driver IC, the values of the first voltage dividing resistor R1 and the second voltage dividing resistor R2 of the voltage dividing circuit 21 are changed to be evaluated. The value of the voltage Vjdg may be adjusted. When the threshold voltage Vref is a variable value, the threshold voltage Vref may be adjusted according to the value of the evaluation target voltage Vjdg taking into account the internal resistances (r1, r2) of the power module 10M.

尚、本実施形態では、第１分圧抵抗器Ｒ１と第２分圧抵抗器Ｒ２とが直列に接続されて分圧回路２１が形成されている形態を例示しているが、この形態には限られない。スイッチング素子３の導通時の端子間電圧（ＶＣＥやＶＤＳ）やドライブ回路２の仕様（コンパレータを用いた判定回路２２など過電流を判定する回路の仕様）に応じて、第２分圧抵抗器Ｒ２に相当する抵抗器のみを備えて分圧回路２１が形成されていてもよい。 In the present embodiment, the first voltage dividing resistor R1 and the second voltage dividing resistor R2 are connected in series to illustrate the form in which the voltage dividing circuit 21 is formed. Not limited. The second voltage dividing resistor according to the voltage between terminals (V CE and V DS ) when the switching element 3 is conductive and the specifications of the drive circuit 2 (the specifications of the circuit for determining overcurrent such as the determination circuit 22 using a comparator). The voltage dividing circuit 21 may be formed by including only a resistor corresponding to the resistor R2.

〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明したインバータの過電流検出回路（２０）の概要について簡単に説明する。 [Outline of Embodiment]
The outline of the inverter overcurrent detection circuit (20) described above will be briefly described below.

１つの態様として、上段側スイッチング素子（３Ｈ）と下段側スイッチング素子（３Ｌ）とが直列接続されたアーム（３Ａ）が内蔵されたパワーモジュール（１０Ｍ）を用いて構成されて直流と交流との間で電力を変換するインバータ回路（１０）を対象とし、当該インバータ回路（１０）に生じる過電流を前記アーム（３Ａ）の各スイッチング素子（３）のドレイン−ソース間電圧又はコレクタ−エミッタ間電圧である端子間電圧に基づいて検出するインバータの過電流検出回路（２０）は、
前記パワーモジュール（１０Ｍ）が、前記アーム（３Ａ）を構成する各スイッチング素子（３）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に直接接続される端子を有することなく、直流の正極（Ｐ）に接続される直流正極端子（Ｔｐ）と、直流の負極（Ｎ）に接続される直流負極端子（Ｔｎ）と、前記アーム（３Ａ）を構成する両スイッチング素子（３）の接続点に接続される交流端子（Ｔａｃ）と、前記アーム（３Ａ）を構成する各スイッチング素子（３）の制御端子（Ｇ）と制御基準端子（Ｓ）との間にスイッチングに必要な電位差を与えるための制御信号（ＤＳ）が入力される制御端子対（Ｔｓｐ）とを備え、
前記制御端子対（Ｔｓｐ）が、前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）の前記制御端子（Ｇ）に接続される上段側第１制御信号入力端子（ＴＨｓ１）と、前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）の前記制御基準端子（Ｓ）に接続される上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）との対と、前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）の前記制御端子（Ｇ）に接続される下段側第１制御信号入力端子（ＴＬｓ１）と、前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）の前記制御基準端子（Ｓ）に接続される下段側第２制御信号入力端子（ＴＬｓ２）との対と、を備え、
前記直流正極端子（Ｔｐ）に接続されて前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）の前記端子間電圧に基づいて前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）に生じる過電流を検出する上段側過電流検出回路（２０Ｈ）と、
前記上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）に接続されて前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）の前記端子間電圧に基づいて前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）に生じる過電流を検出する下段側過電流検出回路（２０Ｌ）と、を備える。 As one aspect, it is configured using a power module (10M) in which an arm (3A) in which an upper switching element (3H) and a lower switching element (3L) are connected in series is used to The overcurrent generated in the inverter circuit (10) is defined as the drain-source voltage or the collector-emitter voltage of each switching element (3) of the arm (3A). The overcurrent detection circuit (20) for the inverter that detects based on the voltage between the terminals is
The power module (10M) is connected to a direct current positive electrode (P) without having a terminal directly connected to the drain terminal (D) or collector terminal of each switching element (3) constituting the arm (3A). DC positive terminal (Tp) connected, DC negative terminal (Tn) connected to DC negative electrode (N), and AC connected to the connection point of both switching elements (3) constituting the arm (3A) A control signal (DS) for giving a potential difference necessary for switching between the terminal (Tac) and the control terminal (G) and the control reference terminal (S) of each switching element (3) constituting the arm (3A). ) Is input to a control terminal pair (Tsp),
The control terminal pair (Tsp) includes an upper first control signal input terminal (THs1) connected to the control terminal (G) of the upper switching element (3H), and an upper switching element (3H). A pair of the upper side second control signal input terminal (THs2) connected to the control reference terminal (S) and a lower side first connected to the control terminal (G) of the lower stage switching element (3L). A pair of a control signal input terminal (TLs1) and a lower second control signal input terminal (TLs2) connected to the control reference terminal (S) of the lower switching element (3L),
An upper stage overcurrent detection circuit (20H) connected to the DC positive terminal (Tp) and detecting an overcurrent generated in the upper stage switching element (3H) based on the voltage between the terminals of the upper stage switching element (3H). )When,
Connected to the upper second control signal input terminal (THs2) and detects an overcurrent generated in the lower switching element (3L) based on the voltage across the terminals of the lower switching element (3L). A current detection circuit (20L).

スイッチング素子（３）の端子間電圧に基づいて、当該スイッチング素子（３）に過電流が生じているか否かを検出するに当たり、スイッチング素子（３）を内蔵するパワーモジュール（１０Ｍ）が、各スイッチング素子（３）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に直接接続される端子を有してない場合には、端子間電圧を得ることが困難である。しかし、上記の構成によれば、上段側過電流検出回路（２０Ｈ）が、パワーモジュール（１０Ｍ）の直流正極端子（Ｔｐ）に接続され、下段側過電流検出回路（２０Ｌ）が、パワーモジュール（１０Ｍ）の上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）に接続される。パワーモジュール（１０Ｍ）の直流正極端子（Ｔｐ）は、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部で上段側スイッチング素子（３Ｈ）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に電気的に接続される。また、上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）は、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部で下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に電気的に接続される。ここで、「電気的に接続される」は、短絡を意味するものではなく、電気抵抗（インピーダンス）を有していたとしても信号がその信号の機能を達成可能な状態で伝達されるように接続されている状態を言う。   When detecting whether or not an overcurrent is generated in the switching element (3) based on the voltage between the terminals of the switching element (3), the power module (10M) including the switching element (3) When there is no terminal directly connected to the drain terminal (D) or the collector terminal of the element (3), it is difficult to obtain the inter-terminal voltage. However, according to the above configuration, the upper stage overcurrent detection circuit (20H) is connected to the DC positive terminal (Tp) of the power module (10M), and the lower stage overcurrent detection circuit (20L) is connected to the power module (10M). 10M) is connected to the upper second control signal input terminal (THs2). The DC positive terminal (Tp) of the power module (10M) is electrically connected to the drain terminal (D) or collector terminal of the upper switching element (3H) inside the power module (10M). The upper second control signal input terminal (THs2) is electrically connected to the drain terminal (D) or the collector terminal of the lower switching element (3L) inside the power module (10M). Here, “electrically connected” does not mean a short circuit, so that even if it has an electrical resistance (impedance), the signal is transmitted in a state where the function of the signal can be achieved. Says connected state.

一般的に、制御端子対（Ｔｓｐ）の内、上段側第２制御端子（ＴＨｓ２）及び下段側第２制御端子（ＴＬｓ２）の電位は、制御対象のスイッチング素子（３）を駆動する制御信号（ＤＳ）における基準電位（グラウンドレベル）に相当する。従って、それぞれの過電流検出回路（２０Ｈ，２０Ｌ）の基準電位は、上段側第２制御端子（ＴＨｓ２）及び下段側第２制御端子（ＴＬｓ２）と同電位となることが多い。また、各スイッチング素子（３）のソース端子（Ｓ）又はエミッタ端子も、多くの場合、この基準電位に電気的に接続される。従って、上段側過電流検出回路（２０Ｈ）が直流正極端子（Ｔｐ）に接続されると、上段側過電流検出回路（２０Ｈ）は、上段側スイッチング素子（３）のドレイン端子（Ｄ）（又はコレクタ端子）と、ソース端子（Ｓ）（又はエミッタ端子）との間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。その結果、上段側過電流検出回路（２０Ｈ）は、上段側スイッチング素子（３Ｈ）の端子間電圧に基づいて上段側スイッチング素子（３Ｈ）に生じる過電流を検出することができる。同様に、下段側過電流検出回路（２０Ｌ）が上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）に接続されると、下段側過電流検出回路（２０Ｌ）は、下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン端子（Ｄ）（又はコレクタ端子）と、ソース端子（Ｓ）（又はエミッタ端子）との間の端子間電圧に対応する電圧を測定することができる。その結果、下段側過電流検出回路（２０Ｌ）は、下段側スイッチング素子（３Ｌ）の端子間電圧に基づいて下段側スイッチング素子（３Ｌ）に生じる過電流を検出することができる。このように、上記の構成によれば、スイッチング素子（３）を内蔵した回路モジュール（１０Ｍ）の外部端子に、スイッチング素子（３）の全ての端子（Ｄ，Ｓ，Ｇ）が割り当てられていない場合であっても、スイッチング素子（３）の端子間電圧に基づいてスイッチング素子（３）に生じる過電流を適切に検出することができる。   Generally, the potential of the upper second control terminal (THs2) and the lower second control terminal (TLs2) in the control terminal pair (Tsp) is a control signal (3) that drives the switching element (3) to be controlled. This corresponds to the reference potential (ground level) in DS). Accordingly, the reference potentials of the respective overcurrent detection circuits (20H, 20L) are often the same as those of the upper second control terminal (THs2) and the lower second control terminal (TLs2). In many cases, the source terminal (S) or emitter terminal of each switching element (3) is also electrically connected to this reference potential. Therefore, when the upper-stage overcurrent detection circuit (20H) is connected to the DC positive terminal (Tp), the upper-stage overcurrent detection circuit (20H) is connected to the drain terminal (D) (or the upper-stage switching element (3)). A voltage corresponding to the inter-terminal voltage between the collector terminal) and the source terminal (S) (or emitter terminal) can be measured. As a result, the upper stage overcurrent detection circuit (20H) can detect an overcurrent generated in the upper stage switching element (3H) based on the voltage across the terminals of the upper stage switching element (3H). Similarly, when the lower-stage overcurrent detection circuit (20L) is connected to the upper-stage second control signal input terminal (THs2), the lower-stage overcurrent detection circuit (20L) is connected to the drain of the lower-stage switching element (3L). A voltage corresponding to the inter-terminal voltage between the terminal (D) (or collector terminal) and the source terminal (S) (or emitter terminal) can be measured. As a result, the lower-stage overcurrent detection circuit (20L) can detect an overcurrent generated in the lower-stage switching element (3L) based on the voltage across the terminals of the lower-stage switching element (3L). Thus, according to the above configuration, not all terminals (D, S, G) of the switching element (3) are assigned to the external terminals of the circuit module (10M) incorporating the switching element (3). Even if it is a case, the overcurrent which arises in switching element (3) based on the voltage between terminals of switching element (3) can be detected appropriately.

下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子は、パワーモジュール（１０Ｍ）の中で、上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）だけではなく、交流端子（Ｔａｃ）にも電気的に接続されている。従って、上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）ではなく、交流端子（Ｔａｃ）を下段側過電流検出回路（２０Ｌ）に接続することによっても、下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン−ソース電圧（コレクタ−エミッタ電圧）を測定することは可能である。しかし、一般的に直流正極端子（Ｔｐ）、直流負極端子（Ｔｎ）、及び交流端子（Ｔａｃ）などの電力端子には、大電流が流れるため、これらの端子は、パワーモジュール（１０Ｍ）との間でバスバーやハーネスなどを利用して接続されることが多い。しかし、制御端子対（Ｔｓｐ）に接続される信号線に流れる電流は、上記電力端子に比べると２桁以上小さく、いわゆる配線基板上において接続されていることが多い。従って、下段側過電流検出回路（２０Ｌ）には、交流端子（Ｔａｃ）ではなく、上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）が接続されると好適である。例えば、パワーモジュール（１０Ｍ）に制御信号（ＤＳ）を提供する回路と、過電流検出回路（２０）とが同じ配線基板上に存在する場合には、パワーモジュール（１０Ｍ）から別途ハーネス等によって、交流端子（Ｔａｃ）と下段側過電流検出回路（２０Ｌ）とを接続しなくてもよい。   The drain terminal (D) or collector terminal of the lower switching element (3L) is electrically connected not only to the upper second control signal input terminal (THs2) but also to the AC terminal (Tac) in the power module (10M). Connected. Therefore, the drain-source voltage of the lower switching element (3L) can also be obtained by connecting the AC terminal (Tac) instead of the upper second control signal input terminal (THs2) to the lower overcurrent detection circuit (20L). It is possible to measure (collector-emitter voltage). However, generally, since a large current flows through the power terminals such as the DC positive terminal (Tp), the DC negative terminal (Tn), and the AC terminal (Tac), these terminals are connected to the power module (10M). They are often connected using bus bars or harnesses. However, the current flowing in the signal line connected to the control terminal pair (Tsp) is two digits or more smaller than that of the power terminal, and is often connected on a so-called wiring board. Therefore, it is preferable that not the AC terminal (Tac) but the upper second control signal input terminal (THs2) is connected to the lower stage overcurrent detection circuit (20L). For example, when the circuit that provides the control signal (DS) to the power module (10M) and the overcurrent detection circuit (20) exist on the same wiring board, the power module (10M) is separately connected with a harness, etc. The AC terminal (Tac) and the lower stage overcurrent detection circuit (20L) need not be connected.

即ち、１つの態様として、前記上段側過電流検出回路（２０Ｈ）及び前記下段側過電流検出回路（２０Ｌ）が、前記パワーモジュール（１０Ｍ）に前記制御信号（ＤＳ）を供給するドライブ回路（２）と同じ配線基板上に設けられていると好適である。   That is, as one aspect, the upper stage overcurrent detection circuit (20H) and the lower stage overcurrent detection circuit (20L) supply the control signal (DS) to the power module (10M). It is preferable that it is provided on the same wiring board as in FIG.

また、１つの態様として、前記上段側過電流検出回路（２０Ｈ）及び前記下段側過電流検出回路（２０Ｌ）のそれぞれは、前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）及び前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）の前記端子間電圧を分圧して評価対象電圧（Ｖｊｄｇ）を生成する分圧回路（２１）と、前記評価対象電圧（Ｖｊｄｇ）としきい値電圧（Ｖｒｅｆ）とを比較として過電流が生じているか否かを判定する判定回路（２２）とを備え、前記パワーモジュール（１０Ｍ）における前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）と前記直流正極端子（Ｔｐ）との間の第１内部抵抗（ｒ１）、及び、前記パワーモジュール（１０Ｍ）における前記上段側スイッチング素子（３Ｈ）と前記下段側スイッチング素子（３Ｌ）との間の第２内部抵抗（ｒ２）に基づいて、それぞれの前記分圧回路（２１）の分圧比及びそれぞれの前記しきい値電圧（Ｖｒｅｆ）の一方又は双方が設定されていると好適である。   Further, as one aspect, the upper-stage overcurrent detection circuit (20H) and the lower-stage overcurrent detection circuit (20L) are respectively connected to the upper-stage switching element (3H) and the lower-stage switching element (3L). Whether a voltage dividing circuit (21) that divides the inter-terminal voltage to generate an evaluation object voltage (Vjdg) and the evaluation object voltage (Vjdg) and the threshold voltage (Vref) are compared to generate an overcurrent. And a first internal resistance (r1) between the upper switching element (3H) and the DC positive terminal (Tp) in the power module (10M), Based on the second internal resistance (r2) between the upper switching element (3H) and the lower switching element (3L) in the power module (10M). Te, it is preferable that one or both of the partial pressure ratio and each of the threshold voltage of each of the voltage dividing circuit (21) (Vref) is set.

上述したように、上段側スイッチング素子（３Ｈ）と下段側スイッチング素子（３Ｌ）とが直列接続されたアーム（３Ａ）が内蔵されたパワーモジュール（１０Ｍ）の直流正極端子（Ｔｐ）は、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部で上段側スイッチング素子（３Ｈ）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に電気的に接続されている。また、上段側第２制御信号入力端子（ＴＨｓ２）は、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部で下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン端子（Ｄ）又はコレクタ端子に電気的に接続されている。但し、「電気的に接続される」は、短絡を意味するものではなく、電気抵抗（インピーダンス）を有していたとしても信号がその信号の機能を達成可能な状態で伝達されるように接続されている状態である。従って、直流正極端子（Ｔｐ）と、上段側スイッチング素子（３Ｈ）のドレイン端子（Ｄ）（又はコレクタ端子）との間の電気抵抗は、上段側スイッチング素子（３Ｈ）のドレイン−ソース間電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）に影響する可能性がある。同様に、上段側スイッチング素子（３Ｈ）のソース端子（Ｓ）（又はエミッタ端子）と、下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン端子（Ｄ）（又はコレクタ端子）との間の電気抵抗は、下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン−ソース間電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）に影響する可能性がある。   As described above, the DC positive terminal (Tp) of the power module (10M) in which the arm (3A) in which the upper switching element (3H) and the lower switching element (3L) are connected in series is built in is the power module. (10M) is electrically connected to the drain terminal (D) or collector terminal of the upper switching element (3H). The upper second control signal input terminal (THs2) is electrically connected to the drain terminal (D) or collector terminal of the lower switching element (3L) inside the power module (10M). However, “electrically connected” does not mean a short circuit, but it is connected so that a signal can be transmitted in a state where the function of the signal can be achieved even if it has electrical resistance (impedance). It is a state that has been. Therefore, the electrical resistance between the DC positive electrode terminal (Tp) and the drain terminal (D) (or collector terminal) of the upper stage switching element (3H) is the drain-source voltage of the upper stage switching element (3H) ( (Collector-emitter voltage) may be affected. Similarly, the electrical resistance between the source terminal (S) (or emitter terminal) of the upper stage side switching element (3H) and the drain terminal (D) (or collector terminal) of the lower stage side switching element (3L) is This may affect the drain-source voltage (collector-emitter voltage) of the side switching element (3L).

上段側過電流検出回路（２０Ｈ）及び下段側過電流検出回路（２０Ｌ）のそれぞれは、上段側スイッチング素子（３Ｈ）及び下段側スイッチング素子（３Ｌ）の端子間電圧を分圧した評価対象電圧（Ｖｊｄｇ）と、しきい値電圧（Ｖｒｅｆ）とを比較として過電流が生じているか否かを判定する。上述したように、上段側スイッチング素子（３Ｈ）及び下段側スイッチング素子（３Ｌ）のドレイン−ソース間電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）は、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部の電気抵抗の影響を受ける場合がある。評価対象電圧（Ｖｊｄｇ）を生成する分圧回路（２１）の分圧比や、評価対象電圧（Ｖｊｄｇ）を判定する判定回路（２２）におけるしきい値電圧（Ｖｒｅｆ）が、パワーモジュール（１０Ｍ）の内部の電気抵抗に応じて設定されると、判定精度を高めることができる。   Each of the upper side overcurrent detection circuit (20H) and the lower stage side overcurrent detection circuit (20L) is an evaluation target voltage (divided between the terminals of the upper stage side switching element (3H) and the lower stage side switching element (3L)). Vjdg) and the threshold voltage (Vref) are compared to determine whether or not an overcurrent has occurred. As described above, the drain-source voltage (collector-emitter voltage) of the upper switching element (3H) and the lower switching element (3L) is affected by the internal electrical resistance of the power module (10M). There is. The voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit (21) that generates the evaluation target voltage (Vjdg) and the threshold voltage (Vref) in the determination circuit (22) for determining the evaluation target voltage (Vjdg) are the same as those of the power module (10M). If it is set according to the internal electrical resistance, the determination accuracy can be increased.

１ ：インバータ制御装置
２ ：ドライブ回路
３ ：スイッチング素子
３Ａ ：アーム
３Ｈ ：上段側スイッチング素子
３Ｌ ：下段側スイッチング素子
１０ ：インバータ回路
１０Ｍ ：パワーモジュール
２０ ：過電流検出回路
２０Ｈ ：上段側過電流検出回路
２０Ｌ ：下段側過電流検出回路
２１ ：分圧回路
２２ ：判定回路
Ｄ ：ドレイン端子
ＤＳ ：駆動信号（制御信号）
Ｇ ：ゲート端子
Ｎ ：負極
Ｐ ：正極
Ｓ ：ソース端子
ＴＨｓ２ ：上段側第２制御信号入力端子
ＴＨｓｐ ：上段側制御端子対
ＴＬｓ２ ：下段側第２制御信号入力端子
ＴＬｓｐ ：下段側制御端子対
Ｔａｃ ：交流端子
Ｔｎ ：直流負極端子
Ｔｐ ：直流正極端子
Ｔｓｐ ：制御端子対
Ｖｊｄｇ ：評価対象電圧
Ｖｒｅｆ ：しきい値電圧
ｒ１ ：第１内部抵抗（内部抵抗）
ｒ２ ：第２内部抵抗（内部抵抗） 1: Inverter control device 2: Drive circuit 3: Switching element 3A: Arm 3H: Upper stage switching element 3L: Lower stage switching element 10: Inverter circuit 10M: Power module 20: Overcurrent detection circuit 20H: Upper stage overcurrent detection circuit 20L: Lower stage overcurrent detection circuit 21: Voltage dividing circuit 22: Determination circuit D: Drain terminal DS: Drive signal (control signal)
G: Gate terminal N: Negative electrode P: Positive electrode S: Source terminal THs2: Upper second control signal input terminal THsp: Upper control terminal pair TLs2: Lower second control signal input terminal TLsp: Lower control terminal pair Tac: AC terminal Tn: DC negative terminal Tp: DC positive terminal Tsp: Control terminal pair Vjdg: Evaluation target voltage Vref: Threshold voltage r1: First internal resistance (internal resistance)
r2: second internal resistance (internal resistance)

Claims (3)

上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子とが直列接続されたアームが内蔵されたパワーモジュールを用いて構成されて直流と交流との間で電力を変換するインバータ回路を対象とし、当該インバータ回路に生じる過電流を前記アームの各スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧又はコレクタ−エミッタ間電圧である端子間電圧に基づいて検出するインバータの過電流検出回路であって、
前記パワーモジュールは、前記アームを構成する各スイッチング素子のドレイン端子又はコレクタ端子に直接接続される端子を有することなく、直流の正極に接続される直流正極端子と、直流の負極に接続される直流負極端子と、前記アームを構成する両スイッチング素子の接続点に接続される交流端子と、前記アームを構成する各スイッチング素子の制御端子と制御基準端子との間にスイッチングに必要な電位差を与えるための制御信号が入力される制御端子対とを備え、
前記制御端子対は、前記上段側スイッチング素子の前記制御端子に接続される上段側第１制御信号入力端子と、前記上段側スイッチング素子の前記制御基準端子に接続される上段側第２制御信号入力端子との対と、前記下段側スイッチング素子の前記制御端子に接続される下段側第１制御信号入力端子と、前記下段側スイッチング素子の前記制御基準端子に接続される下段側第２制御信号入力端子との対と、を備え、
前記直流正極端子に接続されて前記上段側スイッチング素子の前記端子間電圧に基づいて前記上段側スイッチング素子に生じる過電流を検出する上段側過電流検出回路と、
前記上段側第２制御信号入力端子に接続されて前記下段側スイッチング素子の前記端子間電圧に基づいて前記下段側スイッチング素子に生じる過電流を検出する下段側過電流検出回路と、を備えるインバータの過電流検出回路。 An inverter circuit that uses a power module that incorporates an arm in which an upper-stage switching element and a lower-stage switching element are connected in series and converts power between direct current and alternating current, and is generated in the inverter circuit. An overcurrent detection circuit for an inverter that detects an overcurrent based on a terminal-to-terminal voltage that is a drain-source voltage or a collector-emitter voltage of each switching element of the arm,
The power module does not have a terminal directly connected to a drain terminal or a collector terminal of each switching element constituting the arm, and has a direct current positive terminal connected to a direct current positive electrode and a direct current connected to a direct current negative electrode. To give a potential difference necessary for switching between the negative terminal, the AC terminal connected to the connection point of both switching elements constituting the arm, and the control terminal and the control reference terminal of each switching element constituting the arm A control terminal pair to which the control signal is input,
The control terminal pair includes an upper first control signal input terminal connected to the control terminal of the upper switching element and an upper second control signal input connected to the control reference terminal of the upper switching element. A pair of terminals, a lower first control signal input terminal connected to the control terminal of the lower switching element, and a lower second control signal input connected to the control reference terminal of the lower switching element A pair with a terminal,
An upper stage overcurrent detection circuit that is connected to the DC positive terminal and detects an overcurrent generated in the upper stage switching element based on the voltage between the terminals of the upper stage switching element;
A lower-stage overcurrent detection circuit that is connected to the upper-stage second control signal input terminal and detects an overcurrent generated in the lower-stage switching element based on the voltage across the terminals of the lower-stage switching element. Overcurrent detection circuit. 前記上段側過電流検出回路及び前記下段側過電流検出回路が、前記パワーモジュールに前記制御信号を供給するドライブ回路と同じ配線基板上に設けられている請求項１に記載のインバータの過電流検出回路。   The inverter overcurrent detection according to claim 1, wherein the upper stage overcurrent detection circuit and the lower stage overcurrent detection circuit are provided on the same wiring board as a drive circuit that supplies the control signal to the power module. circuit. 前記上段側過電流検出回路及び前記下段側過電流検出回路のそれぞれは、前記上段側スイッチング素子及び前記下段側スイッチング素子の前記端子間電圧を分圧して評価対象電圧を生成する分圧回路と、前記評価対象電圧としきい値電圧とを比較として過電流が生じているか否かを判定する判定回路とを備え、
前記パワーモジュールにおける前記上段側スイッチング素子と前記直流正極端子との間の第１内部抵抗、及び、前記パワーモジュールにおける前記上段側スイッチング素子と前記下段側スイッチング素子との間の第２内部抵抗に基づいて、それぞれの前記分圧回路の分圧比及びそれぞれの前記しきい値電圧の一方又は双方が設定されている請求項１又は２に記載のインバータの過電流検出回路。 Each of the upper stage side overcurrent detection circuit and the lower stage side overcurrent detection circuit divides the voltage between the terminals of the upper stage side switching element and the lower stage side switching element, and generates a voltage to be evaluated, and A determination circuit that determines whether or not an overcurrent has occurred by comparing the evaluation object voltage with a threshold voltage;
Based on a first internal resistance between the upper switching element and the DC positive terminal in the power module, and a second internal resistance between the upper switching element and the lower switching element in the power module. The inverter overcurrent detection circuit according to claim 1, wherein one or both of a voltage dividing ratio of each of the voltage dividing circuits and each of the threshold voltages is set.
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