JP2020124091A - controller - Google Patents

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Abstract

To provide a controller in which noise generated at turn-on and/or turn-off of a PWM gate voltage can be protected from affecting timing of the turn-on and/or turn-off of the PWM temperature voltage.SOLUTION: A controller is used while being connected a semiconductor device comprising an input terminal of gate voltage and an output terminal of a temperature-dependent voltage. The controller comprises: an output circuit of a PWM gate voltage that outputs a PWM gate voltage to be applied to an input terminal of the gate voltage; and an output circuit of a PWM gate voltage that outputs a PWM temperature obtained by modulating the temperature-dependent voltage. In the controller, the ratio between the period of the PWM gate voltage and the period of the PWM temperature voltage is set to be a non-integer value. It is difficult to match the timing of the turn-on and/or turn-off of the PWM gate voltage with the timing of the turn-on and/or turn-off of the PWM temperature voltage since the period ratio is set to be a non-integer value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本明細書が開示する技術は、半導体装置のコントローラに関する。特に、ゲート電圧の入力端子と温度依存電圧の出力端子を備えている半導体装置に接続して用いるコントローラに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a controller of a semiconductor device. In particular, the invention relates to a controller used by connecting to a semiconductor device having a gate voltage input terminal and a temperature dependent voltage output terminal.

ゲート電圧の高低によって一対の主電極間の抵抗が変化するトランジスタを内蔵しており、ゲート電圧の入力端子を備えている半導体装置が知られている。また、温度検出機能を備えた半導体装置も知られている。特許文献1の半導体装置には、温度に依存して変化する電圧を出力する温度検出素子が設けられている。特許文献1の半導体装置は、ゲート電圧の入力端子と温度依存電圧の出力端子を備えており、ゲート電圧の入力端子はゲート電極に接続されており、温度依存電圧の出力端子は温度検出素子に接続されている。
温度依存電圧の出力端子から半導体装置外を延びる配線には、温度に依存して変化するアナログ電圧が加わっているところ、その配線には周辺回路から発生するノイズが重複しやすい。特許文献1では、前記アナログ電圧をPWM変調し、そのデューティ比が前記アナログ電圧に比例するように変調されたパルス波(PWM温度電圧という)をゲート電圧出力回路側に送っている。これによってアナログ電圧を伝送する配線長が短くなり、ノイズの影響を受けにくくしている。
ゲート電圧出力回路は、半導体装置の温度をも加味してトランジスタのオンオフを制御する。例えば半導体装置を過熱から保護する必要があれば、オン時間を短くしてオフ時間を長くする。ゲート電圧の出力回路は、PWM変調されたパルス波(PWMゲート電圧という)をゲート電圧入力端子に加えてトランジスタのオンオフを制御する。
2. Description of the Related Art There is known a semiconductor device that has a built-in transistor in which the resistance between a pair of main electrodes changes depending on the level of a gate voltage and that has a gate voltage input terminal. A semiconductor device having a temperature detecting function is also known. The semiconductor device of Patent Document 1 is provided with a temperature detection element that outputs a voltage that changes depending on temperature. The semiconductor device of Patent Document 1 includes an input terminal of a gate voltage and an output terminal of a temperature dependent voltage, the input terminal of the gate voltage is connected to a gate electrode, and the output terminal of the temperature dependent voltage is a temperature detecting element. It is connected.
When an analog voltage that changes depending on the temperature is applied to the wiring extending from the temperature-dependent voltage output terminal to the outside of the semiconductor device, noise generated from peripheral circuits is likely to be duplicated on the wiring. In Patent Document 1, the analog voltage is PWM-modulated, and a pulse wave (referred to as PWM temperature voltage) modulated so that its duty ratio is proportional to the analog voltage is sent to the gate voltage output circuit side. This shortens the wiring length for transmitting the analog voltage, making it less susceptible to noise.
The gate voltage output circuit controls on/off of the transistor in consideration of the temperature of the semiconductor device. For example, when it is necessary to protect a semiconductor device from overheating, the on-time is shortened and the off-time is lengthened. The gate voltage output circuit applies a PWM-modulated pulse wave (referred to as a PWM gate voltage) to a gate voltage input terminal to control ON/OFF of the transistor.

国際公開第2015/076014号International Publication No. 2015/076014

ゲート電圧出力回路がPWMゲート電圧をゲート電圧入力端子に出力する際に、ターンオンとターンオフのタイミングでノイズを発生させることがある。このノイズは、前記アナログ電圧に重複する。すなわち、ノイズがアナログ電圧に重複するタイミングはPWMゲート電圧の周期によって変化する。
ここで、PWMゲート電圧の周期は、半導体装置によりスイッチングするデバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化の大きさに依存して変化させることがある。具体的には、デバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化が大きい場合には、PWMゲート電圧の周期を短くすることで、追従性を高める。一方、デバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化が小さい場合には、周期を長くすることで、スイッチングによるノイズを低減する。これに対し、PWM温度電圧の周期は一定に保持されることがある。このような場合に、特許文献1に開示する技術では、PWMゲート電圧の周期が変化してPWM温度電圧の周期と同一となったり、逓倍関係となったりすることがある。
When the gate voltage output circuit outputs the PWM gate voltage to the gate voltage input terminal, noise may be generated at turn-on and turn-off timings. This noise overlaps the analog voltage. That is, the timing at which the noise overlaps the analog voltage changes depending on the cycle of the PWM gate voltage.
Here, the cycle of the PWM gate voltage may be changed depending on the magnitude of the change per unit time of the voltage output by the device switched by the semiconductor device. Specifically, when there is a large change in the voltage output from the device per unit time, the trackability is improved by shortening the cycle of the PWM gate voltage. On the other hand, when the change in the voltage output from the device per unit time is small, the cycle is lengthened to reduce noise due to switching. On the other hand, the cycle of the PWM temperature voltage may be kept constant. In such a case, in the technique disclosed in Patent Document 1, the cycle of the PWM gate voltage may change and become the same as the cycle of the PWM temperature voltage, or there may be a multiplication relationship.

PWMゲート電圧の周期とPWM温度電圧の周期が同一となったり逓倍関係となったりすると、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングと一致しやすくなる。この場合、半導体装置の温度に依存して変化するアナログ電圧によってPWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが決定される関係が乱れ、前記アナログ電圧にPWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフ時に生じるノイズが重複した電圧によってPWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが決定されることになる。その結果、PWM温度電圧のデューティ比が、半導体装置の温度に依存して変化するアナログ電圧に比例しないことが生じる。
本明細書では、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに一致しづらいコントローラを提供する。
If the period of the PWM gate voltage and the period of the PWM temperature voltage are the same or have a multiplication relationship, the turn-on timing and/or turn-off timing of the PWM gate voltage coincides with the turn-on timing and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage. It will be easier. In this case, the analog voltage that changes depending on the temperature of the semiconductor device disturbs the relationship in which the turn-on timing and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage is determined, and the analog voltage occurs when the PWM gate voltage is turned on and/or turned off. The noise-overlapping voltage will determine the turn-on and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage. As a result, the duty ratio of the PWM temperature voltage may not be proportional to the analog voltage that changes depending on the temperature of the semiconductor device.
Provided herein is a controller in which the PWM gate voltage turn-on and/or turn-off timing is difficult to match the PWM temperature voltage turn-on and/or turn-off timing.

本明細書が開示するコントローラは、ゲート電圧の入力端子と温度依存電圧の出力端子を備えている半導体装置に接続して用いる。
また、このコントローラは、ゲート電圧の入力端子に加えるPWMゲート電圧を出力するPWMゲート電圧の出力回路と、温度依存電圧を変調したPWM温度電圧を出力するPWM温度電圧の出力回路を備えている。
さらに、このコントローラでは、PWMゲート電圧の周期とPWM温度電圧の周期の比が、非整数に設定されている。
The controller disclosed in this specification is used by being connected to a semiconductor device having a gate voltage input terminal and a temperature-dependent voltage output terminal.
The controller also includes a PWM gate voltage output circuit that outputs a PWM gate voltage applied to a gate voltage input terminal, and a PWM temperature voltage output circuit that outputs a PWM temperature voltage obtained by modulating a temperature-dependent voltage.
Further, in this controller, the ratio of the cycle of the PWM gate voltage and the cycle of the PWM temperature voltage is set to a non-integer.

上述したコントローラでは、PWMゲート電圧の周期と、PWM温度電圧の周期の比が非整数に設定されているため、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに一致しづらい。その結果、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフ時に生じるノイズがPWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに影響することを防止することができる。 In the controller described above, since the ratio of the period of the PWM gate voltage and the period of the PWM temperature voltage is set to a non-integer, the turn-on and/or turn-off timing of the PWM gate voltage is set to the turn-on and/or turn-on of the PWM temperature voltage. It is difficult to match the turn-off timing. As a result, it is possible to prevent noise generated when the PWM gate voltage is turned on and/or turned off from affecting the turn-on and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the technology disclosed in the present specification and further improvements will be described in the following “Description of Embodiments”.

実施例のコントローラを含む電気機器の構成図である。It is a block diagram of the electric equipment containing the controller of an Example. PWMゲート電圧とPWM温度電圧の関係を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the relationship between a PWM gate voltage and a PWM temperature voltage. 図2におけるIIIの範囲を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the range of III in FIG. 図2におけるIVの範囲を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the range of IV in FIG.

図1に、実施例のコントローラ10を含む電子機器1の構成図を示す。電子機器1は、直流電力と3相交流電力の間で電力変換を行う3相インバータを構成している。図1は、3相(U相、V相、W相)のうちのU相の上アームを構成するトランジスタ4のみを示している。実際には、図示しない、U相の下アーム、V相の上アーム、V相の下アーム、W相の上アーム、W相の下アームを構成するトランジスタも備えている。上アームを構成するトランジスタは、高圧側端末8aと不図示の高圧側配線を介して不図示のバッテリの正極に接続されている。図示しない下アームを構成するトランジスタは、低圧側端末8bと不図示の接地線の間に接続されている。各トランジスタ4に対してコントローラ10が用意されている。図1では、1個のトランジスタ4と1個のコントローラ10のみを示す。
なお、電子機器1は、インバータに限られず、例えばDC−DCコンバータといった他の種類の電力変換装置にも採用することができる。電子機器1は、特に限定されないが、ハイブリッド車、燃料電池車又は再充電式の電気自動車といった、車輪をモータによって駆動する自動車に採用することができる。
FIG. 1 shows a block diagram of an electronic device 1 including a controller 10 of the embodiment. The electronic device 1 constitutes a three-phase inverter that performs power conversion between DC power and three-phase AC power. FIG. 1 shows only a transistor 4 forming an upper arm of a U phase among the three phases (U phase, V phase, W phase). Actually, the transistors also include a U-phase lower arm, a V-phase upper arm, a V-phase lower arm, a W-phase upper arm, and a W-phase lower arm, which are not shown. The transistor forming the upper arm is connected to the positive electrode of the battery (not shown) through the high voltage side terminal 8a and the high voltage side wiring (not shown). The transistor forming the lower arm (not shown) is connected between the low voltage side terminal 8b and a ground line (not shown). A controller 10 is prepared for each transistor 4. In FIG. 1, only one transistor 4 and one controller 10 are shown.
It should be noted that the electronic device 1 is not limited to the inverter, and can be used in other types of power conversion devices such as a DC-DC converter. The electronic device 1 is not particularly limited, but can be adopted in a vehicle whose wheels are driven by a motor, such as a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or a rechargeable electric vehicle.

図1に示すように、電子機器1は、半導体装置2と、コントローラ10を備えている。半導体装置2は、スイッチング素子(トランジスタ)4と、温度検出素子6を備えている。スイッチング素子4はゲート電極4gを備えており、ゲート電極4gはゲート電圧入力端子4aを介してコントローラ10と接続されている。スイッチング素子4は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。温度検出素子6はダイオードである。温度検出素子6のアノードは、端子6aを介してコントローラ10に接続されている。後記するように、端子6aの電圧は、スイッチング素子4の温度に依存して変化する。端子6aは温度依存電圧の出力端子である。
詳細は後述するが、温度検出素子6には定電流回路20により一定の電流が流れており、温度依存電圧を出力する端子6aの電圧は、半導体装置2の温度に依存して変化する温度依存電圧である。端子6aは、温度依存電圧を出力する端子である。半導体装置2は、ゲート電圧入力端子4aと、温度依存電圧を出力する端子6aを備えている。
As shown in FIG. 1, the electronic device 1 includes a semiconductor device 2 and a controller 10. The semiconductor device 2 includes a switching element (transistor) 4 and a temperature detection element 6. The switching element 4 includes a gate electrode 4g, and the gate electrode 4g is connected to the controller 10 via the gate voltage input terminal 4a. The switching element 4 is an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The temperature detection element 6 is a diode. The anode of the temperature detection element 6 is connected to the controller 10 via the terminal 6a. As will be described later, the voltage of the terminal 6a changes depending on the temperature of the switching element 4. The terminal 6a is an output terminal for the temperature dependent voltage.
As will be described later in detail, a constant current flows through the temperature detection element 6 by the constant current circuit 20, and the voltage of the terminal 6a that outputs the temperature-dependent voltage changes depending on the temperature of the semiconductor device 2. Voltage. The terminal 6a is a terminal that outputs a temperature-dependent voltage. The semiconductor device 2 includes a gate voltage input terminal 4a and a terminal 6a that outputs a temperature dependent voltage.

コントローラ10は、ドライバ12と、温度電圧出力回路14を備えている。温度電圧出力回路14は、PWMゲート電圧検知部16と、三角波生成部18と、定電流回路20と、コンペレータ22を備えている。 The controller 10 includes a driver 12 and a temperature voltage output circuit 14. The temperature voltage output circuit 14 includes a PWM gate voltage detection unit 16, a triangular wave generation unit 18, a constant current circuit 20, and a comparator 22.

低圧側配線24c、24dの先には、不図示のマイコンが設けられている。マイコンは、例えば中央制御ユニット(CPU)を備えている。マイコンは、温度電圧出力回路14から、低圧側配線24dと不図示のフォトカプラを介して後述するPWM温度電圧を受信する。マイコンは、受信したPWM温度電圧や、その他の車速等の条件を解析する。マイコンは、解析結果からスイッチング素子4を駆動させるデューティ比を設定する。マイコンは、不図示のフォトカプラと低圧側配線24cを介して、設定したデューティ比を有するPWM信号をドライバ12に送信する。ドライバ12は、受信したPWM信号を用いてPWMゲート電圧を生成する。具体的には、ドライバ12は、マイコンから受信したPWM信号と同一のデューティ比を有し、実際にスイッチング素子4をオンまたはオフできる大きさの電圧を有するPWMゲート電圧を生成する。ドライバ12は、生成したPWMゲート電圧をスイッチング素子4のゲート電圧入力端子aに加えることで、マイコンが指示した処理をスイッチング素子4に行わせる。 A microcomputer (not shown) is provided in front of the low-voltage wirings 24c and 24d. The microcomputer includes, for example, a central control unit (CPU). The microcomputer receives a PWM temperature voltage, which will be described later, from the temperature/voltage output circuit 14 via the low voltage side wiring 24d and a photo coupler (not shown). The microcomputer analyzes the received PWM temperature voltage and other conditions such as vehicle speed. The microcomputer sets the duty ratio for driving the switching element 4 from the analysis result. The microcomputer transmits a PWM signal having the set duty ratio to the driver 12 via a photo coupler (not shown) and the low voltage side wiring 24c. The driver 12 uses the received PWM signal to generate a PWM gate voltage. Specifically, the driver 12 generates a PWM gate voltage having the same duty ratio as the PWM signal received from the microcomputer and having a voltage that can actually turn on or off the switching element 4. The driver 12 causes the switching element 4 to perform the processing instructed by the microcomputer by applying the generated PWM gate voltage to the gate voltage input terminal a of the switching element 4.

続いて温度電圧出力回路14について説明する。温度電圧出力回路14のコンペレータ22には、温度検出素子6のアナログ電圧が入力されている。コンペレータ22は、温度検出素子6のアナログ電圧と、三角波生成部18が生成した波形とを比較して、デューティ比が変化するPWM温度電圧を生成する。より具体的には、三角波がアナログ電圧を超えている期間をパルスオン幅として、三角波がアナログ電圧を下回っている期間をパルスオフ幅とするPWM変調を行う。温度電圧出力回路14は、コンペレータ22が生成したPWM温度電圧を、低圧側配線24dと不図示のフォトカプラを介して上述しマイコンに出力する。すなわち、温度電圧出力回路14は、温度依存電圧を変調したPWM温度電圧を出力する。 Next, the temperature/voltage output circuit 14 will be described. The analog voltage of the temperature detection element 6 is input to the comparator 22 of the temperature voltage output circuit 14. The comparator 22 compares the analog voltage of the temperature detection element 6 with the waveform generated by the triangular wave generator 18 to generate a PWM temperature voltage with a varying duty ratio. More specifically, PWM modulation is performed in which a period in which the triangular wave exceeds the analog voltage is a pulse-on width and a period in which the triangular wave is lower than the analog voltage is a pulse-off width. The temperature voltage output circuit 14 outputs the PWM temperature voltage generated by the comparator 22 to the above-mentioned microcomputer via the low voltage side wiring 24d and a photo coupler (not shown). That is, the temperature voltage output circuit 14 outputs the PWM temperature voltage obtained by modulating the temperature dependent voltage.

PWMゲート電圧とPWM温度電圧の周期について説明する。上述したように、PWMゲート電圧は、マイコンから送信されるPWM信号を用いて、ドライバ12によって生成される。マイコンは、PWM信号の周期を半導体装置2によりスイッチングするデバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化の大きさに依存して変化させる。具体的には、デバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化が大きい場合には、PWM信号の周期を短くすることで、追従性を高める。一方、デバイスが出力する電圧の単位時間当たりの変化が小さい場合には、PWM信号の周期を長くすることで、スイッチングによるノイズを低減する。先に述べたように、ドライバ12は、PWM信号を用いてPWMゲート電圧を生成する。そのため、PWM信号の周期が変化することでドライバ12が生成するPWMゲート電圧の周期も変化する。 The cycle of the PWM gate voltage and the PWM temperature voltage will be described. As described above, the PWM gate voltage is generated by the driver 12 using the PWM signal transmitted from the microcomputer. The microcomputer changes the cycle of the PWM signal depending on the magnitude of the change per unit time of the voltage output by the device switching by the semiconductor device 2. Specifically, when there is a large change in the voltage output from the device per unit time, the trackability is improved by shortening the cycle of the PWM signal. On the other hand, when the change in the voltage output from the device per unit time is small, the cycle of the PWM signal is lengthened to reduce noise due to switching. As described above, the driver 12 uses the PWM signal to generate the PWM gate voltage. Therefore, when the cycle of the PWM signal changes, the cycle of the PWM gate voltage generated by the driver 12 also changes.

ここで、一旦図2、図3を用いてPWMゲート電圧とPWM温度電圧の周期が同一となっている場合に、PWMゲート電圧がPWM温度電圧に対して与える影響について説明する。図2(a)は、PWMゲート電圧のパルス波Pgを示す。図2(a)に示すように、パルス波Pgは周期Tgを有している。また、パルス波Pgはパルスオン幅tg1を有しており、パルスオフ幅tg2を有している。なお、図2ではパルス波Pgを拡大して表現しているが、実際の周期Tgは非常に短く、例えば0.07ms程度である。 Here, the influence of the PWM gate voltage on the PWM temperature voltage will be described once the cycle of the PWM gate voltage and the PWM temperature voltage is the same with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2A shows a pulse wave Pg of the PWM gate voltage. As shown in FIG. 2A, the pulse wave Pg has a period Tg. The pulse wave Pg has a pulse-on width tg1 and a pulse-off width tg2. In FIG. 2, the pulse wave Pg is enlarged and expressed, but the actual cycle Tg is very short, for example, about 0.07 ms.

図2(b)は、温度検出素子6のアナログ電圧Vtを示している。アナログ電圧Vtは温度検出素子6の温度により変化するが、先に述べたように、図2は非常に短い時間であるため、アナログ電圧Vtは一定の値で表される。図2(b)に示すように、PWMゲート電圧のパルス波Pgのターンオンおよびターンオフ時に夫々ノイズが重複している。夫々のノイズは、図2(a)に示すパルス波Pgのターンオン及びターンオフのタイミングで最高電圧となる三角波である。ノイズは、最高電圧から降下してアナログ電圧Vtの値に戻り、その後アナログ電圧Vtを軸として上下対称となる三角波を生成して消滅する。なお、図2(c)、(f)に示すノイズも同様のノイズn1〜n6であるが、図を分かりやすくするために、符号を省略している。 FIG. 2B shows the analog voltage Vt of the temperature detection element 6. Although the analog voltage Vt changes depending on the temperature of the temperature detection element 6, as described above, the analog voltage Vt is represented by a constant value because it is a very short time in FIG. As shown in FIG. 2B, noises are overlapped when the pulse wave Pg of the PWM gate voltage is turned on and turned off. Each noise is a triangular wave having the maximum voltage at the turn-on and turn-off timings of the pulse wave Pg shown in FIG. The noise drops from the maximum voltage and returns to the value of the analog voltage Vt, and thereafter, a triangular wave that is vertically symmetrical about the analog voltage Vt is generated and disappears. Note that the noises shown in FIGS. 2C and 2F are similar noises n1 to n6, but the reference numerals are omitted for the sake of clarity.

図3を用いて、図2(b)のアナログ電圧VtをPWM変調する際、上述したノイズがPWM温度電圧に対して与える影響について説明する。図3は、図2のIIIの範囲を示す拡大図である。図3(c)では、図2(b)のアナログ電圧Vtにノイズが重複している電圧に、三角波wtを重ねて記載している。図3(c)では、ノイズn1が立ち上がってから消滅するまでの期間における、アナログ電圧Vtにノイズn1が重複しなかった場合の電圧v1を二点鎖線で示している。電圧v1は、ノイズn1始点である図面左側の端点と、ノイズn1の終点である図面右側の端点を結ぶ直線である。電圧v1は、ノイズn1の影響を受けないため、アナログ電圧Vtと同じ電圧である。図3(c)では、同様に、ノイズn2が立ち上がってから消滅するまでの期間における、ノイズn2が重複しなかった場合の電圧v2、ノイズn3が立ち上がってから消滅するまでの期間における、ノイズn3が重複しなかった場合の電圧v3を二点鎖線で示している。電圧v1同様に、電圧v2と電圧v3は、アナログ電圧Vtと同じ電圧である。 The effect of the above-mentioned noise on the PWM temperature voltage when PWM-modulating the analog voltage Vt of FIG. 2B will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged view showing a range III in FIG. In FIG. 3C, the triangular wave wt is overlapped on the analog voltage Vt of FIG. 2B and the noise overlapped. In FIG. 3C, the voltage v1 when the noise n1 does not overlap the analog voltage Vt in the period from the rise of the noise n1 to the disappearance thereof is shown by a two-dot chain line. The voltage v1 is a straight line connecting the end point on the left side of the drawing, which is the starting point of the noise n1, and the end point on the right side of the drawing, which is the ending point of the noise n1. The voltage v1 is the same voltage as the analog voltage Vt because it is not affected by the noise n1. In FIG. 3C, similarly, in the period from the rise of the noise n2 to the disappearance, the voltage v2 when the noises n2 do not overlap, and the noise n3 in the period from the rise to the disappearance of the noise n3. The voltage v3 when there is no overlap is shown by a two-dot chain line. Like the voltage v1, the voltage v2 and the voltage v3 are the same voltage as the analog voltage Vt.

図3(c)に示すように、三角波wtは、図面左側から右上がりに延びる直線と右下がりに延びる直線で構成されている。図2(c)に示すように、三角波wtは、一定の周期Ttで右上がりと右下がりを繰り返す。図3(c)に示すように、三角波wtは、上述した電圧v1と交点p1で交差する。続いて、三角波wtはノイズn1と交点p2で交差する。三角波wtはさらに右上がりに進み最高点を迎え、その後右下がりとなる。右下がりとなった三角波wtはアナログ電圧Vtと交点p3で交差する。その後三角波wtは最低点を迎え、右上がりとなる。右上がりとなった三角波wtは、交点p1同様に、電圧v3と交点p4で交差する。さらに、三角波wtはノイズn3と交点p5で交差する。図2(c)に示すように、三角波wtは、その後も同様の周期Ttでアナログ電圧Vt及び夫々のノイズと交差する。 As shown in FIG. 3C, the triangular wave wt is composed of a straight line extending upward from the left side of the drawing and a straight line extending downward to the right. As shown in FIG. 2C, the triangular wave wt repeats rising and falling to the right at a constant cycle Tt. As shown in FIG. 3C, the triangular wave wt intersects the voltage v1 described above at the intersection point p1. Subsequently, the triangular wave wt intersects the noise n1 at the intersection point p2. The triangular wave wt further rises to the right, reaches the highest point, and then falls to the right. The triangular wave wt, which has dropped to the right, intersects the analog voltage Vt at the intersection point p3. After that, the triangular wave wt reaches the lowest point and rises to the right. The triangular wave wt rising to the right intersects with the voltage v3 at the intersection point p4, similarly to the intersection point p1. Further, the triangular wave wt intersects the noise n3 at the intersection point p5. As shown in FIG. 2C, the triangular wave wt subsequently intersects with the analog voltage Vt and each noise at the same cycle Tt.

図3(c)では、三角波wtは、電圧v1とタイミングt1で交差している。三角波wtは、ノイズn1とタイミングt2で交差している。三角波wtは、アナログ電圧Vtとタイミングt3で交差している。三角波wtは、電圧v3とタイミングt4で交差している。三角波wtは、ノイズn3とタイミングt5で交差している。以下、図3(d)と(e)を用いて、ノイズが重複しなかった場合のアナログ電圧VtがPWM変調されたパルス波と、ノイズが重複しているアナログ電圧VtがPWM変調されたパルス波の差異について説明する。 In FIG. 3C, the triangular wave wt intersects the voltage v1 at the timing t1. The triangular wave wt intersects the noise n1 at the timing t2. The triangular wave wt intersects the analog voltage Vt at the timing t3. The triangular wave wt intersects the voltage v3 at the timing t4. The triangular wave wt intersects the noise n3 at the timing t5. Hereinafter, with reference to FIGS. 3D and 3E, a pulse wave in which the analog voltage Vt when the noises do not overlap are PWM-modulated and a pulse wave in which the analog voltage Vt where the noises overlap are PWM-modulated The difference between the waves will be described.

まず、図3(d)を用いて、アナログ電圧Vtにノイズが重複しなかった場合のアナログ電圧Vtから生成されるPWM温度電圧のパルス波Ptについて説明する。図3(c)に示すように、三角波wtは電圧v1をタイミングt1で超える。すなわち、図3(d)に示すように、パルス波Ptはタイミングt1にターンオンする。三角波wtはタイミングt3でアナログ電圧Vtと交差し、アナログ電圧Vtを下回る。このため、パルス波Ptはタイミングt3でターンオフする。同様に、三角波wtは電圧v3をタイミングt4で超えるため、パルス波Ptはタイミングt4で再度ターンオンし、三角波wtと同じ周期Ttでターンオンとターンオフを繰り返す。パルス波Ptのパルスオン幅はtt1であり、パルスオフ幅はtt2である。 First, the pulse wave Pt of the PWM temperature voltage generated from the analog voltage Vt when noise does not overlap the analog voltage Vt will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3C, the triangular wave wt exceeds the voltage v1 at the timing t1. That is, as shown in FIG. 3D, the pulse wave Pt turns on at the timing t1. The triangular wave wt crosses the analog voltage Vt at the timing t3 and falls below the analog voltage Vt. Therefore, the pulse wave Pt turns off at the timing t3. Similarly, since the triangular wave wt exceeds the voltage v3 at the timing t4, the pulse wave Pt is turned on again at the timing t4, and the turn-on and the turn-off are repeated at the same cycle Tt as the triangular wave wt. The pulse wave Pt has a pulse-on width of tt1 and a pulse-off width of tt2.

続いて、図3(e)を用いて、アナログ電圧Vtにノイズが重複している場合のアナログ電圧Vtから生成されるPWM温度電圧のパルス波P´tについて説明する。図3(c)に示すように、三角波wtは、ノイズn1をタイミングt2で超える。すなわち、図3(e)に示すように、パルス波P´tはタイミングt2にターンオンする。三角波wtは、タイミングt3でアナログ電圧Vtと交差し、アナログ電圧Vtを下回る。このため、パルス波P´tはタイミングt3でターンオフする。三角波wtは、ノイズn3をタイミングt5で超えるため、パルス波P´tはタイミングt5で再度ターンオンし、周期T´tでターンオンとターンオフを繰り返す。パルス波P´tのパルスオン幅はt´t1であり、パルスオフ幅はt´t2である。 Subsequently, the pulse wave P't of the PWM temperature voltage generated from the analog voltage Vt when the noise overlaps the analog voltage Vt will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3C, the triangular wave wt exceeds the noise n1 at the timing t2. That is, as shown in FIG. 3E, the pulse wave P′t turns on at the timing t2. The triangular wave wt crosses the analog voltage Vt at the timing t3 and falls below the analog voltage Vt. Therefore, the pulse wave P't is turned off at the timing t3. Since the triangular wave wt exceeds the noise n3 at the timing t5, the pulse wave P't is turned on again at the timing t5, and the turn-on and the turn-off are repeated at the cycle T't. The pulse wave P′t has a pulse-on width of t′t1 and a pulse-off width of t′t2.

パルス波Ptとパルス波P´tを比較する。図3(d)に示すように、パルス波Ptの周期Ttは、タイミングt1からタイミングt4の期間である。また、図3(e)に示すように、パルス波P´tの周期T´tは、タイミングt2からタイミングt5の期間である。パルス波Ptの周期Ttとパルス波P´tの周期T´tは、ターンオンする時期がタイミングt1とタイミングt2で異なり、再度ターンオンする時期もタイミングt4とタイミングt5で異なる。ここで、タイミングt1とタイミングt2の差と、タイミングt4とタイミングt5の差は、ともにパルス波Pg(図2(a)参照)のターンオンのタイミングと、そのターンオンのタイミングで発生したノイズと三角波wtが交差するタイミングの差である。三角波wtの右上がりの直線は、全て同様の傾きを有している。また、PWMゲート電圧のパルス波Pgのターンオンのタイミングで重複する夫々のノイズは同様の波形であるため、タイミングt1とt2の差は、タイミングt4とt5の差と等しい。従って、周期Ttと周期T´tは等しい。 The pulse wave Pt and the pulse wave P't are compared. As shown in FIG. 3D, the cycle Tt of the pulse wave Pt is the period from the timing t1 to the timing t4. Further, as shown in FIG. 3E, the cycle T′t of the pulse wave P′t is a period from the timing t2 to the timing t5. The period Tt of the pulse wave Pt and the period T't of the pulse wave P't are different at the timing of turning on at the timings t1 and t2, and at the timing of turning on again at the timings t4 and t5. Here, the difference between the timing t1 and the timing t2 and the difference between the timing t4 and the timing t5 are the turn-on timing of the pulse wave Pg (see FIG. 2A), the noise generated at the turn-on timing, and the triangular wave wt. Is the difference in the timing of intersection. The straight lines rising to the right of the triangular wave wt all have the same slope. Further, since the respective noises that overlap at the turn-on timing of the pulse wave Pg of the PWM gate voltage have the same waveform, the difference between the timings t1 and t2 is equal to the difference between the timings t4 and t5. Therefore, the cycle Tt and the cycle T't are equal.

続いて、パルス波PtとP´tのパルスオン幅とパルスオフ幅を比較する。先に述べたように、パルス波Ptのパルスオン幅はtt1であり、パルスオフ幅はtt2である。パルス波P´tのパルスオン幅はt´t1であり、パルスオフ幅はt´t2である。図3(d)に示すように、パルス波Ptのパルスオン幅tt1はタイミングt1からタイミングt3の期間である。パルス波Ptのパルスオフ幅tt2は、タイミングt3からタイミングt4である。これに対し、図3(e)に示すように、パルス波P´tのパルスオン幅t´t1は、タイミングt2からタイミングt3の期間である。パルス波P´tのパルスオフ幅t´t2は、タイミングt3からタイミングt5の期間である。すなわち、パルス波Ptのパルスオン幅tt1は、パルス波Ptのパルスオフ幅tt2よりも長い。また、パルス波Ptのパルスオフ幅tt2は、パルス波P´tのパルスオフ幅t´t2よりも短い。別言すれば、パルス波Ptのパルスオン幅とオフ幅で求められるデューティ比は、ノイズが重複しているパルス波P´tのパルスオン幅とオフ幅で求められるデューティ比よりも大きくなる。すなわち、アナログ電圧Vtにノイズが重複することで、デューティ比に差異が生じている。別言すれば、アナログ電圧Vtにノイズが重複することで、PWM変調されたパルス波が有するデューティ比が、半導体装置2の温度に依存して変化するアナログ電圧Vtに比例しなくなる。 Then, the pulse-on width and the pulse-off width of the pulse waves Pt and P't are compared. As described above, the pulse wave Pt has a pulse-on width of tt1 and a pulse-off width of tt2. The pulse wave P′t has a pulse-on width of t′t1 and a pulse-off width of t′t2. As shown in FIG. 3D, the pulse-on width tt1 of the pulse wave Pt is the period from the timing t1 to the timing t3. The pulse-off width tt2 of the pulse wave Pt is from timing t3 to timing t4. On the other hand, as shown in FIG. 3E, the pulse-on width t′t1 of the pulse wave P′t is the period from the timing t2 to the timing t3. The pulse off width t′t2 of the pulse wave P′t is the period from the timing t3 to the timing t5. That is, the pulse-on width tt1 of the pulse wave Pt is longer than the pulse-off width tt2 of the pulse wave Pt. The pulse off width tt2 of the pulse wave Pt is shorter than the pulse off width t't2 of the pulse wave P't. In other words, the duty ratio obtained by the pulse on width and the off width of the pulse wave Pt is larger than the duty ratio obtained by the pulse on width and the off width of the pulse wave P't in which noise overlaps. That is, due to the noise overlapping the analog voltage Vt, a difference occurs in the duty ratio. In other words, due to the noise overlapping the analog voltage Vt, the duty ratio of the PWM-modulated pulse wave is no longer proportional to the analog voltage Vt that changes depending on the temperature of the semiconductor device 2.

先に述べたように、アナログ電圧Vtに重複するノイズは、PWMゲート電圧のターンオン及びターンオフのタイミングで生じる。図2(a)に示すように、PWMゲート電圧は周期Tgを有している。すなわち、周期Tgごとにノイズが生じている。ここで、図2(a)と(c)に示すように、PWMゲート電圧がターンオンする時期は、タイミングt1であり、再びターンオンする時期はタイミングt4である。すなわち、周期Tgは、タイミングt1からタイミングt4の間である。先に述べたように、パルス波Ptの周期Ttも、同様にタイミングt1からタイミングt4の期間である。また、周期Ttと周期T´tは等しい。すなわち、周期Tgと周期T´tは等しい。別言すれば、PWMゲート電圧と、PWM温度電圧が同一の周期を有している。 As described above, the noise overlapping the analog voltage Vt is generated at the turn-on and turn-off timings of the PWM gate voltage. As shown in FIG. 2A, the PWM gate voltage has a cycle Tg. That is, noise is generated in each cycle Tg. Here, as shown in FIGS. 2A and 2C, the timing at which the PWM gate voltage is turned on is the timing t1, and the timing at which it is turned on again is the timing t4. That is, the cycle Tg is between the timing t1 and the timing t4. As described above, the period Tt of the pulse wave Pt is also the period from the timing t1 to the timing t4. Further, the cycle Tt and the cycle T't are equal. That is, the cycle Tg and the cycle T't are equal. In other words, the PWM gate voltage and the PWM temperature voltage have the same cycle.

このように、PWMゲート電圧の周期TgとPWM温度電圧の周期Ttが同一となると、PWMゲート電圧のターンオンのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンのタイミングに一致する。それにより、PWMゲート電圧のターンオンのタイミングで発生するノイズが、PWM温度電圧のターンオンのタイミングに影響する。以下、実施例のコントローラ10における、PWMゲート電圧のターンオンのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンのタイミングに一致しづらくするために実行する制御について説明する。 As described above, when the cycle Tg of the PWM gate voltage and the cycle Tt of the PWM temperature voltage are the same, the turn-on timing of the PWM gate voltage matches the turn-on timing of the PWM temperature voltage. As a result, noise generated at the turn-on timing of the PWM gate voltage affects the turn-on timing of the PWM temperature voltage. Hereinafter, the control executed in the controller 10 of the embodiment to make it difficult for the turn-on timing of the PWM gate voltage to coincide with the turn-on timing of the PWM temperature voltage will be described.

図1に戻り、再度温度電圧出力回路14について説明する。先に述べたように、温度電圧出力回路14は、PWMゲート電圧検知部16を有している。PWMゲート電圧検知部16は、ドライバ12からPWMゲート電圧を取得する。先に述べたように、PWMゲート電圧を生成するPWM信号の周期は変化する。PWM信号の周期が変化すると、PWMゲート電圧の周期も変化する。PWMゲート電圧検知部16は、取得したPWMゲート電圧からPWMゲート電圧の周期Tg(図2(a)参照)を特定し、三角波生成部18に送信する。三角波生成部18は、受信した周期Tgを利用して、周期Tgとの比が非整数となるような周期を有する三角波を生成する。具体的には、三角波生成部18は、周期Tgを例えば非整数である8/7を乗じた周期Td(図2(f)参照)を設定する。三角波生成部18は、設定した周期Tdを有する三角波と、温度検出素子6のアナログ電圧を比較して、三角波がアナログ電圧を超えている期間をパルスオン幅として、三角波がアナログ電圧を下回っている期間をパルスオフ幅とするPWM変調を行う。周期Tdを有する三角波からは周期Tdを有するパルス波が生成される。温度電圧出力回路14は、コンペレータ22を用いて周期Tgとの比が非整数となるような周期Td(図2(g)参照)を有するPWM温度電圧のパルス波Pd(図2(g)参照)を生成する。なお、PWMゲート電圧の周期に乗じる非整数の値は8/7に限られず、三角波生成部18は、PWMゲート電圧の周期Tgに応じて異なる非整数を乗じた周期を設定する。 Returning to FIG. 1, the temperature voltage output circuit 14 will be described again. As described above, the temperature voltage output circuit 14 has the PWM gate voltage detection unit 16. The PWM gate voltage detection unit 16 acquires the PWM gate voltage from the driver 12. As described above, the period of the PWM signal that generates the PWM gate voltage changes. When the cycle of the PWM signal changes, the cycle of the PWM gate voltage also changes. The PWM gate voltage detection unit 16 specifies the period Tg (see FIG. 2A) of the PWM gate voltage from the acquired PWM gate voltage and transmits it to the triangular wave generation unit 18. The triangular wave generator 18 uses the received cycle Tg to generate a triangular wave having a cycle such that the ratio with the cycle Tg is a non-integer. Specifically, the triangular wave generation unit 18 sets a cycle Td (see FIG. 2F) obtained by multiplying the cycle Tg by, for example, a non-integer 8/7. The triangular wave generation unit 18 compares the triangular wave having the set period Td with the analog voltage of the temperature detection element 6, and sets the period in which the triangular wave exceeds the analog voltage as the pulse-on width, and the period in which the triangular wave is lower than the analog voltage. Is used as the pulse-off width. A pulse wave having a period Td is generated from a triangular wave having a period Td. The temperature voltage output circuit 14 uses the comparator 22 to generate a PWM temperature voltage pulse wave Pd (see FIG. 2(g)) having a period Td (see FIG. 2(g)) such that the ratio to the period Tg is a non-integer. ) Is generated. The non-integer value by which the cycle of the PWM gate voltage is multiplied is not limited to 8/7, and the triangular wave generation unit 18 sets a cycle obtained by multiplying by a different non-integer according to the cycle Tg of the PWM gate voltage.

図4を用いて、周期Tgとの比が非整数となる周期を有するPWM温度電圧について説明する。図4は、図2のIVの範囲を示す拡大図である。図4(f)におけるアナログ電圧Vt及びノイズは、図3(c)と同じである。パルス波を生成する三角波wdは、図3(c)の三角波wtと周期が異なるが、比較しやすくするため、三角波wdと電圧v1が交差する時期を三角波wtと同様のタイミングt1としている。図4(f)に示すように、三角波wdは、三角波wt同様に図面左側から右上がりに延びる直線と右下がりに延びる直線で構成されている。図2(f)に示すように、三角波wdは、一定の周期Tdで右上がりと右下がりを繰り返す。図4(f)に示すように、三角波wdは、まず電圧v1と交点p6で交差する。続いて、三角波wdはノイズn1と交点p7で交差する。その後三角波wdは右上がりに進み最高点を迎え、右下がりとなる。右下がりとなった三角波wtはアナログ電圧Vtと交点p8で交差する。その後三角波wdは最低点を迎え、右上がりとなる。右上がりとなった三角波wdは、アナログ電圧Vtと交点p9で交差する。先に述べたように、三角波wdはその後もアナログ電圧Vtとの交差を一定の周期Tdで繰り返すが、図2(f)に示すように、三角波wdは、交点p7を除いてはノイズと交差せず、アナログ電圧Vtと交差している。 The PWM temperature voltage having a cycle in which the ratio with the cycle Tg is a non-integer will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged view showing a range of IV in FIG. The analog voltage Vt and noise in FIG. 4(f) are the same as those in FIG. 3(c). The triangular wave wd that generates the pulse wave has a different period from the triangular wave wt in FIG. 3C, but for ease of comparison, the timing at which the triangular wave wd and the voltage v1 intersect is set to the same timing t1 as the triangular wave wt. As shown in FIG. 4F, the triangular wave wd is composed of a straight line extending from the left side of the drawing to the right and a straight line extending to the right like the triangular wave wt. As shown in FIG. 2F, the triangular wave wd repeats rising and falling to the right at a constant cycle Td. As shown in FIG. 4F, the triangular wave wd first intersects with the voltage v1 at the intersection point p6. Subsequently, the triangular wave wd intersects with the noise n1 at the intersection point p7. After that, the triangular wave wd goes up to the right, reaches the highest point, and goes down to the right. The triangular wave wt, which has dropped to the right, intersects with the analog voltage Vt at the intersection p8. After that, the triangular wave wd reaches the lowest point and rises to the right. The rising triangular wave wd intersects the analog voltage Vt at the intersection p9. As described above, the triangular wave wd repeats the intersection with the analog voltage Vt at a constant cycle Td thereafter, but as shown in FIG. 2F, the triangular wave wd crosses noise except the intersection p7. Instead, it crosses the analog voltage Vt.

図4(f)では、三角波wdは、電圧v1とタイミングt6で交差している。先に述べたように、タイミングt6は、タイミングt1と同じである。また、三角波wdは、ノイズn1とタイミングt7で交差している。三角波wtは、アナログ電圧Vtとタイミングt8で交差している。三角波wtは、アナログ電圧Vtとタイミングt9で交差している。 In FIG. 4F, the triangular wave wd crosses the voltage v1 at the timing t6. As described above, the timing t6 is the same as the timing t1. The triangular wave wd intersects with the noise n1 at the timing t7. The triangular wave wt intersects the analog voltage Vt at the timing t8. The triangular wave wt intersects the analog voltage Vt at the timing t9.

図4(f)に示すように、三角波wdとノイズn1はタイミングt7交差する。三角波wdは、アナログ電圧Vtに重複したノイズn1をタイミングt7で超える。すなわち、図4(g)に示すように、パルス波Pdはタイミングt7にターンオンされる。三角波wdは、タイミングt8でアナログ電圧Vtと交差し、アナログ電圧Vtを下回る。このため、パルス波Pdはタイミングt8でターンオフされる。同様に、パルス波Pdはタイミングt9で再度ターンオンされる。図2(g)に示すように、パルス波Pdは、その後も周期Tdでターンオンとターンオフを繰り返すが、上述したパルス波P´tとは異なり、ノイズと交差しない。すなわち、タイミングt9以降のパルス波Pdのパルスオン幅td1と、パルスオフ幅td2は、三角波wdとアナログ電圧Vtの交差するタイミングで決定されている。別言すれば、タイミングt9以降のパルス波Pdのデューティ比は、ノイズの影響を受けることなく、半導体装置2の温度に依存して変化するアナログ電圧Vtに比例している。 As shown in FIG. 4F, the triangular wave wd and the noise n1 intersect at timing t7. The triangular wave wd exceeds the noise n1 overlapping the analog voltage Vt at the timing t7. That is, as shown in FIG. 4(g), the pulse wave Pd is turned on at the timing t7. The triangular wave wd crosses the analog voltage Vt at the timing t8 and falls below the analog voltage Vt. Therefore, the pulse wave Pd is turned off at the timing t8. Similarly, the pulse wave Pd is turned on again at the timing t9. As shown in FIG. 2G, the pulse wave Pd repeats turn-on and turn-off with the period Td thereafter, but unlike the pulse wave P't described above, it does not intersect with noise. That is, the pulse-on width td1 and the pulse-off width td2 of the pulse wave Pd after the timing t9 are determined at the timing at which the triangular wave wd and the analog voltage Vt intersect. In other words, the duty ratio of the pulse wave Pd after the timing t9 is proportional to the analog voltage Vt that changes depending on the temperature of the semiconductor device 2 without being affected by noise.

このように、実施例のコントローラ10では、PWMゲート電圧の周期Tgと、PWM温度電圧の周期Tdの比が非整数に設定されている。そのため、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに一致しづらい。その結果、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフ時に生じるノイズがPWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフ時に影響することを防止することができる。 As described above, in the controller 10 of the embodiment, the ratio between the cycle Tg of the PWM gate voltage and the cycle Td of the PWM temperature voltage is set to a non-integer. Therefore, it is difficult to match the turn-on timing and/or turn-off timing of the PWM gate voltage with the turn-on timing and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage. As a result, it is possible to prevent noise generated when the PWM gate voltage is turned on and/or turned off from affecting the PWM temperature voltage when it is turned on and/or turned off.

実施例における留意点を以下に述べる。実施例のコントローラ10は、PWMゲート電圧検知部16がPWMゲート電圧を検知した後、三角波wdを生成し、周期との比を非整数としている。本明細書が開示する技術は、これに限定されない。例えば、PWMゲート電圧の周期が変化せず、PWM温度電圧の周期も固定されている場合は、初期設定において互いの周期の比を非整数としてもよい。また、実施例では、PWM温度電圧の周期T´tと、PWMゲート電圧の周期Tgと同一となる場合を説明した。PWM温度電圧の周期がPWM電圧の周期Tgと逓倍関係にある場合についても、PWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに周期的に一致する。このような場合であっても、本明細書が開示する技術によれば、上述したようにPWMゲート電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングが、PWM温度電圧のターンオンおよび/またはターンオフのタイミングに周期的に一致するのを防止することができる。 The points to be noted in the embodiment will be described below. In the controller 10 of the embodiment, after the PWM gate voltage detection unit 16 detects the PWM gate voltage, the triangular wave wd is generated and the ratio to the cycle is a non-integer. The technology disclosed in this specification is not limited to this. For example, when the cycle of the PWM gate voltage does not change and the cycle of the PWM temperature voltage is also fixed, the ratio of the cycles may be set to a non-integer in the initial setting. Further, in the embodiment, the case where the cycle T't of the PWM temperature voltage and the cycle Tg of the PWM gate voltage are the same is described. Even when the cycle of the PWM temperature voltage has a multiplication relationship with the cycle Tg of the PWM voltage, the turn-on and/or turn-off timing of the PWM gate voltage periodically matches the turn-on and/or turn-off timing of the PWM temperature voltage. .. Even in such a case, according to the technique disclosed in the present specification, the timing of turning on and/or turning off the PWM gate voltage is cycled to the timing of turning on and/or off of the PWM temperature voltage as described above. It is possible to prevent the physical matching.

また、実施例の三角波生成部18は、三角波がアナログ電圧を超えている期間をパルスオン幅として、三角波がアナログ電圧を下回っている期間をパルスオフ幅とするPWM変調を行っているが、本明細書が開示する技術は、これに限定されない。オンとオフを反転させ、三角波がアナログ電圧を超えている期間をパルスオフ幅として、三角波がアナログ電圧を下回っている期間をパルスオン幅とするPWM変調を行ってもよい。 Further, the triangular wave generation unit 18 of the embodiment performs PWM modulation in which a period in which the triangular wave exceeds the analog voltage is a pulse-on width and a period in which the triangular wave is lower than the analog voltage is a pulse-off width. Is not limited to this. On/off may be inverted, and PWM modulation may be performed in which the period in which the triangular wave exceeds the analog voltage is the pulse-off width and the period in which the triangular wave is below the analog voltage is the pulse-on width.

さらに、スイッチング素子4や温度検出素子6の種類や具体的な構造については特に限定されない。例えば、スイッチング素子4には、IGBTに限られず、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)や、RC(Reverse Cオンducting)−IGBT、などを採用することができる。また、各々のスイッチング素子4には、フリーホイールダイオードが逆並列に接続されていてもよい。さらに、温度検出素子6は、ダイオードに限られず、サーミスタなどの他の温度検出素子を採用してもよい。 Furthermore, the types and specific structures of the switching element 4 and the temperature detection element 6 are not particularly limited. For example, the switching element 4 is not limited to the IGBT, and a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), an RC (Reverse C on ducting)-IGBT, or the like can be used. Further, a freewheel diode may be connected to each switching element 4 in antiparallel. Further, the temperature detecting element 6 is not limited to the diode, and another temperature detecting element such as a thermistor may be adopted.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。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合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合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し得るものであり、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。 Specific examples of the present invention have been described above in detail, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technique illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and achieving the one object among them has technical utility.

1:電気機器
2:半導体装置
4:スイッチング素子
4a:ゲート電圧入力端子
4g:ゲート電極
6:温度検出素子
6a:端子
8a:高圧側端末
8b:低圧側端末
10:コントローラ
12:ドライバ
14:温度電圧出力回路
16:PWMゲート電圧検知部
18:三角波生成部
20:定電流回路
22:コンペレータ
24c、24d:低圧側配線
1: Electric device 2: Semiconductor device 4: Switching element 4a: Gate voltage input terminal 4g: Gate electrode 6: Temperature detection element 6a: Terminal 8a: High voltage side terminal 8b: Low voltage side terminal 10: Controller 12: Driver 14: Temperature voltage Output circuit 16: PWM gate voltage detection unit 18: Triangular wave generation unit 20: Constant current circuit 22: Comparator 24c, 24d: Low voltage side wiring

Claims (1)

ゲート電圧の入力端子と温度依存電圧の出力端子を備えている半導体装置に接続して用いるコントローラであり、
前記ゲート電圧の入力端子に加えるPWMゲート電圧を出力するPWMゲート電圧の出力回路と、
前記温度依存電圧を変調したPWM温度電圧を出力するPWM温度電圧の出力回路を備えており、
PWMゲート電圧の周期とPWM温度電圧の周期の比が、非整数に設定されているコントローラ。
A controller used by connecting to a semiconductor device having a gate voltage input terminal and a temperature-dependent voltage output terminal,
A PWM gate voltage output circuit for outputting a PWM gate voltage applied to the gate voltage input terminal;
A PWM temperature voltage output circuit for outputting a PWM temperature voltage obtained by modulating the temperature dependent voltage is provided,
A controller in which the ratio of the cycle of the PWM gate voltage and the cycle of the PWM temperature voltage is set to a non-integer.
JP2019016293A 2019-01-31 2019-01-31 controller Active JP7092059B2 (en)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008253051A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Canon Inc Power supply unit and recording device
JP2011167038A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Power conversion device
JP2011167039A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Power conversion device
JP2011172336A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Denso Corp Power conversion device
JP2013214942A (en) * 2012-03-09 2013-10-17 Denso Corp Pwm duty conversion device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008253051A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Canon Inc Power supply unit and recording device
JP2011167038A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Power conversion device
JP2011167039A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Power conversion device
JP2011172336A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Denso Corp Power conversion device
JP2013214942A (en) * 2012-03-09 2013-10-17 Denso Corp Pwm duty conversion device

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