JP2023044413A - スイッチの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、スイッチング状態を伝達するための専用の伝達部を追加することなく、デッドタイムを短縮できるスイッチの駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置において、下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、下アームオフ通知信号を下アーム第2アイソレータ74に出力する。上アームフィルタ部52は、下アーム第2アイソレータ74から出力された下アームオフ通知信号に基づいて、上アームフィルタ信号GLntFを出力する。上アームAND回路51は、上アームフィルタ信号GLntFが論理Hであって、かつ、マイコン30からの上アーム主駆動信号GH*がオン指令である場合、オン指令の上アーム駆動信号GHrを上アーム第1アイソレータ53に出力する。【選択図】 図2
Description
本発明は、上アームスイッチ及び下アームスイッチを駆動するスイッチの駆動装置に関する。
この種の駆動装置としては、上アームスイッチを駆動する上アーム駆動部と、下アームスイッチを駆動する下アーム駆動部とを備えるスイッチの駆動装置が知られている。上アーム駆動部は、上アーム駆動信号に基づいて上アームスイッチを駆動し、下アーム駆動部は、下アーム駆動信号に基づいて下アームスイッチを駆動する。上下アーム短絡を防止するために、上アーム駆動部に入力される上アーム駆動信号と、下アーム駆動部に入力される下アーム駆動信号とは、デッドタイムを挟みつつ、交互にオン指令とされる。
デッドタイムを短縮するには、下アームスイッチがオフ状態に切り替えられたことを迅速に把握して上アームスイッチがオン状態に切り替えられる必要があり、上アームスイッチがオフ状態に切り替えられたことを迅速に把握して下アームスイッチがオン状態に切り替えられる必要がある。特許文献1には、上アーム駆動部に、下アームスイッチのスイッチング状態を事前に通知する信号が入力され、下アーム駆動部に、上アームスイッチのスイッチング状態を事前に通知する信号が入力される技術が記載されている。
上,下アーム駆動部は、高圧領域に設けられ、上,下アーム駆動信号を生成する信号生成部(例えば、マイコン)は、低圧領域に設けられることが一般的である。このため、上,下アーム駆動信号を上,下アーム駆動部に伝達するために、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、低圧領域側から高圧領域側へと信号を伝達する伝達部(例えばアイソレータ)が駆動装置に備えられている。
下アームスイッチのスイッチング状態を事前に通知する信号を上アーム駆動部に伝達するためには伝達部が必要となり、上アームスイッチのスイッチング状態を事前に通知する信号を下アーム駆動部に伝達するためにも伝達部が必要となる。スイッチングタイミングを伝達するための専用の伝達部が駆動装置に追加されると、駆動装置の構成部品が増加し、駆動装置の体格が大きくなる懸念がある。
本発明は、スイッチング状態を伝達するための専用の伝達部を追加することなく、デッドタイムを短縮できるスイッチの駆動装置を提供することを主たる目的とする。
本発明は、上アームスイッチ及び下アームスイッチを駆動するスイッチの駆動装置において、
第1領域に設けられ、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチがデッドタイムを挟みつつ交互にオン状態になるように、上アーム主駆動信号及び下アーム主駆動信号を出力する制御部と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号に基づいて、上アーム駆動信号を出力する上アーム処理部と、
前記第1領域及び第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アーム処理部から出力された前記上アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する上アーム第1伝達部と、
前記第2領域に設けられ、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオン状態にし、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオフ状態にする上アーム駆動部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する上アーム第2伝達部と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号に基づいて、下アーム駆動信号を出力する下アーム処理部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アーム処理部から出力された前記下アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する下アーム第1伝達部と、
前記第2領域に設けられ、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオン状態にし、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオフ状態にする下アーム駆動部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する下アーム第2伝達部と、
を備え、
前記下アーム駆動部は、前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記下アームスイッチがオフ状態であることを示す下アームオフ通知信号を前記下アーム第2伝達部に出力し、
前記上アーム処理部は、
前記下アーム第2伝達部を介して入力された前記下アームオフ通知信号に基づいて前記下アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記上アームスイッチがオフ状態であることを示す上アームオフ通知信号を前記上アーム第2伝達部に出力し、
前記下アーム処理部は、
前記上アーム第2伝達部を介して入力された前記上アームオフ通知信号に基づいて前記上アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力する。
第1領域に設けられ、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチがデッドタイムを挟みつつ交互にオン状態になるように、上アーム主駆動信号及び下アーム主駆動信号を出力する制御部と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号に基づいて、上アーム駆動信号を出力する上アーム処理部と、
前記第1領域及び第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アーム処理部から出力された前記上アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する上アーム第1伝達部と、
前記第2領域に設けられ、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオン状態にし、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオフ状態にする上アーム駆動部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する上アーム第2伝達部と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号に基づいて、下アーム駆動信号を出力する下アーム処理部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アーム処理部から出力された前記下アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する下アーム第1伝達部と、
前記第2領域に設けられ、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオン状態にし、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオフ状態にする下アーム駆動部と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する下アーム第2伝達部と、
を備え、
前記下アーム駆動部は、前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記下アームスイッチがオフ状態であることを示す下アームオフ通知信号を前記下アーム第2伝達部に出力し、
前記上アーム処理部は、
前記下アーム第2伝達部を介して入力された前記下アームオフ通知信号に基づいて前記下アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記上アームスイッチがオフ状態であることを示す上アームオフ通知信号を前記上アーム第2伝達部に出力し、
前記下アーム処理部は、
前記上アーム第2伝達部を介して入力された前記上アームオフ通知信号に基づいて前記上アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力する。
本発明では、下アームスイッチがオフ状態であることを示す下アームオフ通知信号が、下アームスイッチの所定情報が含まれる信号を伝達する下アーム第2伝達部を介して、上アーム駆動信号を生成する上アーム処理部に入力される。また、上アームスイッチがオフ状態であることを示す上アームオフ通知信号が、上アームスイッチの所定情報が含まれる信号を伝達する上アーム第2伝達部を介して、下アーム駆動信号を生成する下アーム処理部に入力される。つまり、所定情報を伝達するための伝達部をオフ通知信号の伝達にも用いることができる。このため、オフ状態であることを伝達するための専用の伝達部を追加することなく、デッドタイムを短縮することができる。
<第1実施形態>
以下、本発明に係る駆動装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の駆動装置が備えられる制御システムは、移動体、ロボット(例えば産業用ロボット)、発電機又はエレベータ等に適用することができる。移動体は、例えば、自動車、航空機、船舶又は鉄道車両である。
以下、本発明に係る駆動装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の駆動装置が備えられる制御システムは、移動体、ロボット(例えば産業用ロボット)、発電機又はエレベータ等に適用することができる。移動体は、例えば、自動車、航空機、船舶又は鉄道車両である。
図1に示すように、制御システムは、回転電機10と、インバータ20と、直流電源21とを備えている。本実施形態において、回転電機10は、星形結線された3相の巻線11を備えている。回転電機10は、例えば同期機である。なお、制御システムが自動車に適用される場合、回転電機10は、自動車の駆動輪に一体に設けられるインホイールモータ、又は自動車の車体に備えられるオンボードモータであってもよいし、インバータ20及び図示しない変速機と一体化されていてもよい。
回転電機10は、インバータ20を介して、直流電源21に接続されている。直流電源21は、例えば2次電池である。インバータ20は、平滑コンデンサ22を備えている。なお、平滑コンデンサ22は、インバータ20の外部に設けられていてもよい。
インバータ20は、U,V,W相の上,下アームスイッチSWH,SWLの直列接続体を備えている。本実施形態において、各スイッチSWH,SWLはNチャネルMOSFETである。各スイッチSWH,SWLは、ボディダイオードを有している。本実施形態の各スイッチSWH,SWLにおいて、高電位側端子がドレインであり、低電位側端子がソースである。なお、各スイッチSWH,SWLは、IGBTであってもよい。この場合、各スイッチSWH,SWLには、フリーホイールダイオードが逆並列接続されていればよい。
各相において、上アームスイッチSWHのソースと下アームスイッチSWLのドレインとの接続点には、巻線11の第1端が接続されている。各相の巻線11の第2端は、中性点で接続されている。
制御システムは、マイコン30(「制御部」に相当)、インターフェース50、上,下アームドライブIC40H,40Lを備えている。マイコン30は、回転電機10の制御量を指令値に制御すべく、インバータ20の各スイッチSWH,SWLのスイッチング制御を行う。制御量は、例えばトルクである。マイコン30は、各相において、上,下アームスイッチSWH,SWLを交互にオン状態にすべく、上,下アームスイッチSWH,SWLに対応する上,下アーム主駆動信号GH*,GL*を生成してインターフェース50に出力する。本実施形態において、各主駆動信号GH*,GL*は、論理Hによりオン指令であることを示し、論理Lによりオフ指令であることを示す。
マイコン30は、低圧領域(「第1領域」に相当)に設けられている。一方、回転電機10、各スイッチSWH,SWL、上,下アームドライブIC40H,40L、直流電源21及び平滑コンデンサ22は、高圧領域(「第2領域」に相当)に設けられている。
続いて、図2を用いて、マイコン30、インターフェース50、及び上,下アームドライブIC40H,40Lについて説明する。
インターフェース50は、上アームAND回路51、上アームフィルタ部52及び上アーム第1アイソレータ53を備えている。上アームAND回路51及び上アームフィルタ部52は、低圧領域に設けられている。本実施形態において、上アームAND回路51及び上アームフィルタ部52が「上アーム処理部」に相当し、上アーム第1アイソレータ53が「上アーム第1伝達部」に相当する。
上アームAND回路51には、マイコン30から出力された上アーム主駆動信号GH*と、上アームフィルタ部52の出力信号(以下、上アームフィルタ信号GLntF)とが入力される。上アームAND回路51は、上アーム主駆動信号GH*の論理、及び上アームフィルタ信号GLntFの論理がHである場合、オン指令を示す論理Hの上アーム駆動信号GHrを出力する。一方、上アームAND回路51は、上アーム主駆動信号GH*の論理、及び上アームフィルタ信号GLntFの論理のうち、少なくとも一方がLである場合、オフ指令を示す論理Lの上アーム駆動信号GHrを出力する。上アーム駆動信号GHrは、上アーム第1アイソレータ53に入力される。
上アーム第1アイソレータ53は、低圧領域及び高圧領域に跨るように設けられている。上アーム第1アイソレータ53は、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、上アームAND回路51から出力された上アーム駆動信号GHrを高圧領域側に伝達する。本実施形態において、上アーム第1アイソレータ53は、デジタルアイソレータであり、例えば、コイルを備える磁気絶縁方式又はコンデンサを備える容量絶縁方式のアイソレータである。なお、上アーム第1アイソレータ53は、デジタルアイソレータに代えて、例えば、光絶縁方式のフォトカプラであってもよい。
制御システムは、上アームドライブIC40H及び上アーム温度検出部41Hを備えている。上アームドライブIC40Hには、上アーム第1アイソレータ53からの上アーム駆動信号GHrが入力される。上アームドライブIC40Hは、入力された上アーム駆動信号GHrがオン指令であると判定した場合、上アームスイッチSWHのゲート電荷を充電し、上アームスイッチSWHのゲート電圧を閾値電圧Vth以上にする。これにより、上アームスイッチSWHがオン状態に切り替えられる。一方、上アームドライブIC40Hは、入力された上アーム駆動信号GHrがオフ指令であると判定した場合、上アームスイッチSWHのゲート電荷を放電し、上アームスイッチSWHのゲート電圧を閾値電圧Vth未満にする。これにより、上アームスイッチSWHがオフ状態に切り替えられる。
上アーム温度検出部41Hは、高圧領域に設けられている。上アーム温度検出部41Hは、上アームスイッチSWHの温度を検出し、上アームドライブIC40Hに出力する。本実施形態において、上アーム温度検出部41Hはサーミスタである。なお、上アーム温度検出部41Hは、例えば感温ダイオードであってもよい。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHのゲート電圧VgHを検出する。
インターフェース50は、上アーム第2アイソレータ54を備えている。上アーム第2アイソレータ54は、低圧領域及び高圧領域に跨るように設けられている。上アーム第2アイソレータ54は、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、上アームドライブIC40Hから出力された上アーム信号GHntを低圧領域側に伝達する。本実施形態において、上アーム第2アイソレータ54は、デジタルアイソレータであり、例えば、コイルを備える磁気絶縁方式又はコンデンサを備える容量絶縁方式のアイソレータである。なお、上アーム第2アイソレータ54は、デジタルアイソレータに代えて、例えば、光絶縁方式のフォトカプラであってもよい。また、本実施形態において、上アーム第2アイソレータ54が「上アーム第2伝達部」に相当する。
インターフェース50は、上アームバッファ回路55を備えている。上アームバッファ回路55は、低圧領域に設けられている。上アームバッファ回路55は、上アーム第2アイソレータ54から出力された上アーム信号GHntを上アーム温度信号THntとしてマイコン30に出力する。
インターフェース50は、下アームAND回路71、下アームフィルタ部72及び下アーム第1アイソレータ73を備えている。下アームAND回路71及び下アームフィルタ部72は、低圧領域に設けられている。本実施形態において、下アームAND回路71及び下アームフィルタ部72が「下アーム処理部」に相当し、下アーム第1アイソレータ73が「下アーム第1伝達部」に相当する。
下アームAND回路71には、マイコン30から出力された下アーム主駆動信号GL*と、下アームフィルタ部72の出力信号(以下、下アームフィルタ信号GHntF)とが入力される。下アームAND回路71は、下アーム主駆動信号GL*の論理、及び下アームフィルタ部72の出力信号GHntFの論理がHである場合、オン指令を示す論理Hの下アーム駆動信号GLrを出力する。一方、下アームAND回路71は、下アーム主駆動信号GL*の論理、及び下アームフィルタ部72の出力信号GHntFの論理のうち、少なくとも一方がLである場合、オフ指令を示す論理Lの下アーム駆動信号GLrを出力する。下アーム駆動信号GLrは、下アーム第1アイソレータ73に入力される。
下アーム第1アイソレータ73は、低圧領域及び高圧領域に跨るように設けられている。下アーム第1アイソレータ73は、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、下アームAND回路71から出力された下アーム駆動信号GLrを高圧領域側に伝達する。本実施形態において、下アーム第1アイソレータ73は、上アーム第1アイソレータ53と同様に、コイルを備える磁気絶縁方式又はコンデンサを備える容量絶縁方式等のデジタルアイソレータである。なお、下アーム第1アイソレータ73は、デジタルアイソレータに代えて、例えば、光絶縁方式のフォトカプラであってもよい。
制御システムは、下アームドライブIC40L及び下アーム温度検出部41Lを備えている。下アームドライブIC40Lには、下アーム第1アイソレータ73からの下アーム駆動信号GLrが入力される。下アームドライブIC40Lは、入力された下アーム駆動信号GLrがオン指令であると判定した場合、下アームスイッチSWLのゲート電荷を充電し、下アームスイッチSWLのゲート電圧を閾値電圧Vth以上にする。これにより、下アームスイッチSWLがオン状態に切り替えられる。一方、下アームドライブIC40Lは、入力された下アーム駆動信号GLrがオフ指令であると判定した場合、下アームスイッチSWLのゲート電荷を放電し、下アームスイッチSWLのゲート電圧を閾値電圧Vth未満にする。これにより、下アームスイッチSWLがオフ状態に切り替えられる。
下アーム温度検出部41Lは、高圧領域に設けられている。下アーム温度検出部41Lは、下アームスイッチSWLの温度を検出し、下アームドライブIC40Lに出力する。本実施形態において、下アーム温度検出部41Lはサーミスタである。なお、下アーム温度検出部41Lは、例えば感温ダイオードであってもよい。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLのゲート電圧VgLを検出する。
インターフェース50は、下アーム第2アイソレータ74を備えている。下アーム第2アイソレータ74は、低圧領域及び高圧領域に跨るように設けられている。下アーム第2アイソレータ74は、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、下アームドライブIC40Lから出力された信号GLntを低圧領域側に伝達する。本実施形態において、下アーム第2アイソレータ74は、上アーム第2アイソレータ54と同様に、コイルを備える磁気絶縁方式又はコンデンサを備える容量絶縁方式等のデジタルアイソレータである。なお、下アーム第2アイソレータ74は、デジタルアイソレータに代えて、例えば、光絶縁方式のフォトカプラであってもよい。また、本実施形態において、下アーム第2アイソレータ74が「下アーム第2伝達部」に相当する。
インターフェース50は、下アームバッファ回路75を備えている。下アームバッファ回路75は、低圧領域に設けられている。下アームバッファ回路75は、下アーム第2アイソレータ74から出力された下アーム信号GLntを下アーム温度信号TLntとしてマイコン30に出力する。
なお、マイコン30、インターフェース50、上,下アームドライブIC40H,40L、上アーム温度検出部41H、及び下アーム温度検出部41Lは、制御基板に設けられている。
マイコン30により生成される各主駆動信号GH*,GL*は、図3(a),(b)に示すように、各スイッチSWH,SWLのスイッチング周期Tswにおいて、1回ずつオン指令となる。図3に示す例では、上アーム主駆動信号GH*のオン指令への切り替わりタイミングと、下アーム主駆動信号GL*のオフ指令への切り替わりタイミングとが同じタイミングに設定されている。また、上アーム主駆動信号GH*のオフ指令への切り替わりタイミングと、下アーム主駆動信号GL*のオン指令への切り替わりタイミングとが同じタイミングに設定されている。ただし、この設定に限らず、下アーム主駆動信号GL*のオフ指令への切り替わりタイミングに対して、上アーム主駆動信号GH*のオン指令への切り替わりタイミングを所定期間だけ遅延させてもよい。なお、所定期間は、スイッチング周期Tswに対して非常に短い期間である。
図2の説明に戻り、上アームフィルタ部52には、下アーム第2アイソレータ74から出力された下アーム信号GLntが入力される。下アームフィルタ部72には、上アーム第2アイソレータ54から出力された上アーム信号GHntが入力される。各フィルタ部52,72は、入力信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、入力信号の変化を遅延させた信号を出力する。ローパスフィルタは、例えば1次遅れ又は2次遅れのフィルタであり、本実施形態ではRCフィルタである。
続いて、上,下アームドライブIC40H,40Lによるオフ通知信号の送信について説明する。まず、下アームドライブIC40Lについて説明する。
下アームドライブIC40Lは、検出したゲート電圧VgLに基づいて、下アームスイッチSWLがオフ状態であるか否かを判定する。本実施形態において、下アームドライブIC40Lは、検出したゲート電圧VgLが閾値電圧Vth未満であると判定した場合、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定し、検出したゲート電圧VgLが閾値電圧Vth以上であると判定した場合、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定する。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定した場合、下アーム信号GLntとして、図4(a)に示すように、所定周期TdでH,Lが繰り返される下アームパルス信号を下アーム第2アイソレータ74に出力する。本実施形態では、便宜上、Hの電圧レベルを5Vとし、Lの電圧レベルを0Vとしている。所定周期Tdは、スイッチング周期Tswよりも十分短い。
下アームパルス信号は、下アームスイッチSWLの温度情報が含まれる信号である。本実施形態では、所定周期Tdよりも十分に長い温度検出周期において下アームパルス信号に含まれるパルス数と、下アーム温度検出部41Lにより検出された温度とが関係付けられている。例えば、下アームドライブIC40Lは、検出温度が高いほど、温度検出周期におけるパルス数を多くする。温度検出周期は、例えば、所定周期Tdとはオーダーが異なる時間である。例えば、所定周期Tdがμsecオーダーの場合、温度検出周期はsec又はmsecオーダーとなる。msecの場合、温度検出周期と所定周期Tdとは、オーダーとして10^3だけ異なる。
図4(b)は、下アームドライブIC40Lから下アームパルス信号が出力される場合における下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、温度検出周期における下アーム温度信号TLntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、下アームスイッチSWLの温度を算出する。マイコン30は、算出した温度が温度閾値を超えたと判定した場合、例えば、上,下アーム主駆動信号GH*,GL*をオフ指令にする。なお、図4(b)に示す矢印は、マイコン30による下アーム温度信号TLntの取得タイミングを示す。
図4(c)は、下アームドライブIC40Lから下アームパルス信号が出力される場合における、上アームフィルタ部52のローパスフィルタの出力信号SLFの推移を示す。上アームフィルタ部52は、出力信号SLFが判定閾値Jth以下の場合、Lの上アームフィルタ信号GLntFを出力する。一方、上アームフィルタ部52は、出力信号SLFが判定閾値Jthを超えている場合、Hの上アームフィルタ信号GLntFを出力する。上アームフィルタ部52に下アームパルス信号が入力される場合、上アームフィルタ部52に入力される下アームパルス信号がH(5V)に切り替わってから所定周期Td経過するまでの期間において、出力信号SLFが判定閾値Jthを超えないように、上アームフィルタ部52のローパスフィルタの時定数が設定されている。つまり、上アームフィルタ部52に下アームパルス信号が入力される場合、上アームフィルタ信号GLntFはLに維持される。なお、上アームフィルタ部52は、下アームパルス信号がLになる場合、上アームフィルタ信号GLntFを0Vにする。
上アームフィルタ信号GLntFがLに維持される場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrがL(オフ指令)に維持される。つまり、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが禁止される。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、下アーム信号GLntとして、図5(a)に示すように、論理Hに固定された下アームオフ通知信号を下アーム第2アイソレータ74に出力する。
図5(b)は、下アームドライブIC40Lから下アームオフ通知信号が出力される場合における下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、下アーム温度信号TLntにパルス信号が含まれていない場合、下アーム温度信号TLntに基づく下アームスイッチSWLの温度算出処理を実行しない。
図5(c)は、下アームドライブIC40Lから下アームオフ通知信号が出力される場合における、上アームフィルタ部52のローパスフィルタの出力信号SLFの推移を示す。上アームフィルタ部52に下アームオフ通知信号が入力される場合、出力信号SLFは判定閾値Jthを超える。つまり、上アームフィルタ信号GLntFはH(5V)に維持される。この場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrは、マイコン30からの上アーム主駆動信号GH*がオン指令(H)に切り替わることに伴いオン指令(H)に切り替わる。つまり、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが許可される。
続いて、上アームドライブIC40Hについて説明する。なお、上アームドライブIC40Hの処理は、下アームドライブIC40Lの処理と同様であるため、説明を適宜省略する。
上アームドライブIC40Hは、検出したゲート電圧VgHに基づいて、上アームスイッチSWHがオフ状態であるか否かを判定する。上アームドライブIC40Hは、検出したゲート電圧VgHが閾値電圧Vth未満であると判定した場合、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定し、検出したゲート電圧VgHが閾値電圧Vth以上であると判定した場合、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定した場合、上アーム信号GHntとして、図4(a)の信号と同様に、所定周期TdでH,Lが繰り返される上アームパルス信号を上アーム第2アイソレータ54に出力する。
上アームパルス信号は、上アームスイッチSWHの温度情報が含まれる信号である。本実施形態では、所定周期Tdよりも十分に長い温度検出周期において上アームパルス信号に含まれるパルス数と、上アーム温度検出部41Hにより検出された温度とが関係付けられている。例えば、上アームドライブIC40Hは、検出温度が高いほど、温度検出周期におけるパルス数を多くする。
図4(b)に示す場合と同様に、マイコン30は、温度検出周期における上アーム温度信号THntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、上アームスイッチSWHの温度を算出する。マイコン30は、算出した温度が温度閾値を超えたと判定した場合、例えば、上,下アーム主駆動信号GH*,GL*をオフ指令にする。
下アームフィルタ部72は、自身のローパスフィルタの出力信号SHFが判定閾値Jth以下の場合、Lの下アームフィルタ信号GHntFを出力する。一方、下アームフィルタ部72は、出力信号SHFが判定閾値Jthを超えている場合、Hの下アームフィルタ信号GHntFを出力する。図4(c)に示す場合と同様に、下アームフィルタ部72に上アームパルス信号が入力される場合、下アームフィルタ部72に入力される上アームパルス信号がHに切り替わってから所定周期Td経過するまでの期間において、下アームフィルタ部72のローパスフィルタの出力信号SHFが判定閾値Jthを超えないように、下アームフィルタ部72のローパスフィルタの時定数が設定されている。つまり、下アームフィルタ部72に上アームパルス信号が入力される場合、下アームフィルタ信号GHntFはLに維持される。なお、下アームフィルタ部72は、上アームパルス信号がLになる場合、下アームフィルタ信号GHntFを0Vにする。
下アームフィルタ信号GHntFがLに維持される場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrがLに維持される。つまり、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが禁止される。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定した場合、上アーム信号GHntとして、図5(a)に示す場合と同様に、論理Hに固定された上アームオフ通知信号を上アーム第2アイソレータ54に出力する。
図5(b)に示す場合と同様に、マイコン30は、上アーム温度信号THntにパルス信号が含まれていない場合、上アーム温度信号THntに基づく上アームスイッチSWHの温度算出処理を実行しない。
図5(c)に示す場合と同様に、下アームフィルタ部72に上アームオフ通知信号が入力される場合、下アームフィルタ部72のローパスフィルタの出力信号SHFは判定閾値Jthを超える。つまり、下アームフィルタ信号GHntFはH(5V)に維持される。この場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrは、マイコン30からの下アーム主駆動信号GL*がオン指令(H)に切り替わることに伴いオン指令(H)に切り替わる。つまり、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが許可される。
以上説明したように、本実施形態では、下アームオフ通知信号が、下アームスイッチSWLの温度信号を伝達する下アーム第2アイソレータ74を介して、上アームフィルタ部52に入力される。また、上アームオフ通知信号が、上アームスイッチSWHの温度信号を伝達する上アーム第2アイソレータ54を介して、下アームフィルタ部72に入力される。つまり、温度情報を伝達するためのアイソレータをオフ通知信号の伝達にも用いることができる。このため、オフ状態であることを伝達するための専用のアイソレータをインターフェース50に追加することなく、デッドタイムを短縮することができる。また、専用のアイソレータを追加する必要がないため、制御基板における回路面積を縮小でき,ひいては制御システムのコストを削減できる。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態の場合において、下アームスイッチSWLの温度情報を含む下アームパルス信号を出力する。下アームスイッチSWLの温度が上昇するのは、下アームスイッチSWLがオン状態になってドレイン電流が流れる場合である。このため、下アームスイッチSWLがオン状態においてマイコン30により下アームスイッチSWLの温度を算出することができ、下アームスイッチSWLが過熱異常になっているか否かを的確に判定できる。なお、上アームドライブIC40Hについても同様である。
<第1実施形態の変形例>
・下アームパルス信号は、所定周期Tdに占めるHの期間の割合であるDutyと、下アーム温度検出部41Lの検出温度とが関係付けられた信号であってもよい。この場合、マイコン30は、所定周期Td毎に、下アームスイッチSWLの温度を取得することができる。なお、上アームパルス信号も同様である。
・下アームパルス信号は、所定周期Tdに占めるHの期間の割合であるDutyと、下アーム温度検出部41Lの検出温度とが関係付けられた信号であってもよい。この場合、マイコン30は、所定周期Td毎に、下アームスイッチSWLの温度を取得することができる。なお、上アームパルス信号も同様である。
・下アームパルス信号の周期と、上アームパルス信号の周期とが異なっていてもよい。
・上,下アームオフ通知信号は、Lに固定された信号であってもよい。この場合、スイッチのオフ状態を把握できるように、各フィルタ部52,72の構成が適宜変更されればよい。
・上アームフィルタ部52において用いられる判定閾値Jthと、下アームフィルタ部72において用いられる判定閾値Jthとが異なっていてもよい。
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図6に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図6において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図6に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図6において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
本実施形態において、上アーム第2アイソレータ56及び下アーム第2アイソレータ76は、絶縁アンプである。絶縁アンプは、高圧領域及び低圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、アナログ電圧が伝達できるアンプである。上アーム第2アイソレータ56には、上アームドライブIC40Hの上アーム信号GHntが入力され、下アーム第2アイソレータ76には、下アームドライブIC40Lの下アーム信号GLntが入力される。本実施形態において、絶縁アンプの入力信号Vinに対する出力信号Voutのゲインは1(Vout/Vin=1)である。
インターフェース50は、上,下アームコンパレータ57,77を備えている。各コンパレータ57,77は、低圧領域に設けられている。上アームコンパレータ57の非反転入力端子には、下アーム第2アイソレータ76の出力信号である下アーム出力信号GLampが入力される。上アームコンパレータ57の反転入力端子には、判定閾値Jthが入力される。下アームコンパレータ77の非反転入力端子には、上アーム第2アイソレータ56の出力信号である上アーム出力信号GHampが入力される。下アームコンパレータ77の反転入力端子には、判定閾値Jthが入力される。本実施形態において、各コンパレータ57,77に入力される判定閾値Jthは、第1実施形態の判定閾値Jthとは異なる値に設定されている。
上アームコンパレータ57の出力信号である上アームフィルタ信号GLntFは、上アームAND回路51に入力される。下アームコンパレータ77の出力信号である下アームフィルタ信号GHntFは、下アームAND回路71に入力される。なお、本実施形態において、上アームAND回路51及び上アームコンパレータ57が「上アーム処理部」に相当し、下アームAND回路71及び下アームコンパレータ77が「下アーム処理部」に相当する。
続いて、上,下アームドライブIC40H,40Lによるオフ通知信号の送信について説明する。まず、下アームドライブIC40Lについて説明する。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態であるかオフ状態であるかの判定結果にかかわらず、下アーム信号GLntとして、図7~図9に示すように、所定周期TdでH,Lが繰り返される下アームパルス信号を下アーム第2アイソレータ76に出力する。下アームパルス信号は、第1実施形態と同様に、下アームスイッチSWLの温度情報を含む。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定した場合、図8(a)に示すように、下アームパルス信号の基準電位を0V(「第1基準電位」に相当)にする。
一方、下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、図9(a)に示すように、下アームパルス信号の基準電位を、HとLとの中間電位(「第2基準電位」に相当)にし、本実施形態では2.5Vにする。
図8(b)は、下アームパルス信号の基準電位が0Vの場合における下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、入力された温度検出周期における下アーム温度信号TLntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、下アームスイッチSWLの温度を算出する。
図8(c)は、下アームパルス信号の基準電位が0Vの場合における下アーム第2アイソレータ76の下アーム出力信号GLampの推移を示す。下アーム出力信号GLampは、下アームパルス信号がH(5V)に切り替わってから、所定周期Td経過するまでの期間において、判定閾値Jthを超えない。本実施形態の判定閾値Jthは、上記中間電位(2.5V)よりも低い2Vに設定されている。下アーム出力信号GLampが急峻に立ち上がらないのは、例えば、下アーム第2アイソレータ76の入力に対する出力の応答遅れ等のためである。
下アーム出力信号GLampが判定閾値Jthを超えないため、上アームコンパレータ57の上アームフィルタ信号GLntFがLに維持される。この場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrがL(オフ指令)に維持される。つまり、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが禁止される。
図9(b)は、下アームパルス信号の基準電位が2.5Vの場合における下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、入力された温度検出周期における下アーム温度信号TLntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、下アームスイッチSWLの温度を算出する。マイコン30は、下アームスイッチSWLがオフ状態の場合においても、下アームスイッチSWLの温度情報を取得することができる。
図9(c)は、下アームパルス信号の基準電位が2.5Vの場合における下アーム出力信号GLampの推移を示す。下アーム出力信号GLampが判定閾値Jthを常に超えているため、上アームコンパレータ57の上アームフィルタ信号GLntFがHに維持される。この場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrは、マイコン30からの上アーム主駆動信号GH*がオン指令(H)に切り替わる場合にオン指令(H)に切り替わる。つまり、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが許可される。
続いて、上アームドライブIC40Hについて説明する。なお、上アームドライブIC40Hの処理は、下アームドライブIC40Lの処理と同様であるため、説明を適宜省略する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオン状態であるかオフ状態であるかの判定結果にかかわらず、上アーム信号GHntとして、図7~図9に示す場合と同様に、所定周期TdでH,Lが繰り返される上アームパルス信号を上アーム第2アイソレータ56に出力する。上アームパルス信号は、第1実施形態と同様に、上アームスイッチSWHの温度情報を含む。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定した場合、図8(a)に示す場合と同様に、上アームパルス信号の基準電位を0V(「第3基準電位」に相当)にする。
一方、上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定した場合、図9(a)に示す場合と同様に、上アームパルス信号の基準電位を上記中間電位(「第4基準電位」に相当)にし、本実施形態では2.5Vにする。
図8(b)に示す場合と同様に、マイコン30は、入力された温度検出周期における上アーム温度信号THntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、上アームスイッチSWHの温度を算出する。
図8(c)に示す場合と同様に、上アームパルス信号の基準電位が0Vの場合における上アーム第2アイソレータ56の上アーム出力信号GHampは、判定閾値Jth(2.5V)を超えない。このため、下アームコンパレータ77の下アームフィルタ信号GHntFがLに維持される。この場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrがL(オフ指令)に維持される。つまり、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが禁止される。
図9(b)に示す場合と同様に、マイコン30は、入力された温度検出周期における上アーム温度信号THntのパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、上アームスイッチSWHの温度を算出する。
図9(c)に示す場合と同様に、上アームパルス信号の基準電位が2.5Vの場合における上アーム出力信号GHampが判定閾値Jthを常に超えている。このため、下アームコンパレータ77の下アームフィルタ信号GHntFがHに維持される。この場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrは、マイコン30からの下アーム主駆動信号GL*がオン指令(H)に切り替わる場合にオン指令(H)に切り替わる。つまり、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが許可される。
以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、スイッチがオフ状態とされる期間においても、スイッチの温度情報を取得できる。
<第2実施形態の変形例>
・スイッチがオン状態の場合における上,下アームパルス信号の基準電位が、スイッチがオフ状態の場合における上,下アームパルス信号の基準電位よりも高くてもよい。この場合、スイッチのオフ状態を把握できるように、各コンパレータ57,77に代わる構成がインターフェース50に備えられればよい。
・スイッチがオン状態の場合における上,下アームパルス信号の基準電位が、スイッチがオフ状態の場合における上,下アームパルス信号の基準電位よりも高くてもよい。この場合、スイッチのオフ状態を把握できるように、各コンパレータ57,77に代わる構成がインターフェース50に備えられればよい。
・上アームコンパレータ57に入力される判定閾値Jthと、下アームコンパレータ77に入力される判定閾値Jthとが異なっていてもよい。
<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図10に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図10において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図10に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図10において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
インターフェース50は、上,下アーム判定部58,78を備えている。各判定部58,78は、ラッチ回路を備え、低圧領域に設けられている。上アーム判定部58には、下アーム第2アイソレータ74から出力された下アーム信号GLntが入力される。下アーム判定部78には、上アーム第2アイソレータ54から出力された上アーム信号GHntが入力される。
上アーム判定部58の出力信号である上アームフィルタ信号GLntFは、上アームAND回路51に入力される。下アーム判定部78の出力信号である下アームフィルタ信号GHntFは、下アームAND回路71に入力される。なお、本実施形態において、上アームAND回路51及び上アーム判定部58が「上アーム処理部」に相当し、下アームAND回路71及び下アーム判定部78が「下アーム処理部」に相当する。
続いて、上,下アームドライブIC40H,40Lによるオフ通知信号の送信について説明する。まず、下アームドライブIC40Lについて説明する。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態であるかオフ状態であるかの判定結果にかかわらず、下アーム信号GLntとして、図11(a)及び図12(a)に示すように、所定周期TdでH,Lが繰り返される下アームメインパルス信号MPLを下アーム第2アイソレータ74に出力する。下アームメインパルス信号MPLは、第1実施形態と同様に、下アームスイッチSWLの温度情報を含む。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオン状態に切り替えられたと判定した場合、下アームメインパルス信号MPLに変えて、図11(a)に示すように、複数回の下アームオンパルス信号S1PLを所定周期Td内に出力する。本実施形態では、3回の下アームオンパルス信号S1PLが出力される。下アームオンパルス信号S1PLのパルス幅は、下アームメインパルス信号MPLのパルス幅よりも小さい。
図11(b)は、図11(a)の場合に対応する下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、入力された温度検出周期における下アーム温度信号TLntのメインパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、下アームスイッチSWLの温度を算出する。この際、マイコン30は、下アーム温度信号TLntを構成するパルスのうち、下アームオンパルス信号S1PLに対応するパルスの数をカウントしない。
上アーム判定部58は、3回の下アームオンパルス信号S1PLが入力されたと判定した場合、上アームフィルタ信号GLntFをHからLに切り替える。上アーム判定部58は、後述する複数回の下アームオフパルス信号S2PLが入力されると判定するまで、上アームフィルタ信号GLntFをLに維持する。上アームフィルタ信号GLntFがLの場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrがL(オフ指令)に維持される。つまり、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが禁止される。
一方、下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLがオフ状態に切り替えられたと判定した場合、下アームメインパルス信号MPLに変えて、図12(a)に示すように、下アームオンパルス信号S1PLのパルス数とは異なる複数回の下アームオフパルス信号S2PLを所定周期Td内に出力する。本実施形態では、2回の下アームオフパルス信号S2PLが出力される。下アームオフパルス信号S2PLのパルス幅は、下アームメインパルス信号MPLのパルス幅よりも小さい。
図12(b)は、図12(a)の場合に対応する下アーム温度信号TLntの推移を示す。マイコン30は、入力された温度検出周期における下アーム温度信号TLntのメインパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、下アームスイッチSWLの温度を算出する。この際、マイコン30は、下アーム温度信号TLntを構成するパルスのうち、下アームオフパルス信号S2PLに対応するパルスの数をカウントしない。
上アーム判定部58は、2回の下アームオフパルス信号S2PLが入力されたと判定した場合、上アームフィルタ信号GLntFをLからHに切り替える。上アーム判定部58は、3回の下アームオンパルス信号S1PLが入力されると判定するまで、上アームフィルタ信号GLntFをHに維持する。下アームオフパルス信号S2PLのパルス数がS1PLのパルス数よりも少ない。このため、上アーム判定部58は、下アームスイッチSWLがオフ状態に切り替えられたことを迅速に判定できる。これにより、デッドタイムがより短縮される。
上アームフィルタ信号GLntFがHの場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrは、マイコン30からの上アーム主駆動信号GH*がオン指令(H)に切り替わる場合にオン指令(H)に切り替わる。つまり、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが許可される。
下アームスイッチSWLの実際の温度は急峻に変化しないため、高圧領域から低圧領域へと例えばmsec又はsecオーダーで温度情報を送信できればよい。一方、下アームスイッチSWLがオフ状態に切り替えられた旨の情報は、例えばμsecオーダーで送信する必要がある。このため、オフ状態に切り替えられた旨の情報が、温度情報の送信に割り込んで送信される。
続いて、上アームドライブIC40Hについて説明する。なお、上アームドライブIC40Hの処理は、下アームドライブIC40Lの処理と同様であるため、説明を適宜省略する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオン状態であるかオフ状態であるかの判定結果にかかわらず、上アーム信号GHntとして、図11(a)及び図12(a)に示す場合と同様に、所定周期TdでH,Lが繰り返される上アームメインパルス信号MPHを上アーム第2アイソレータ54に出力する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオン状態に切り替えられたと判定した場合、上アームメインパルス信号MPHに変えて、図11(a)に示す場合と同様に、3回の上アームオンパルス信号S1PHを所定周期Td内に出力する。
図11(b)に示す場合と同様に、マイコン30は、温度検出周期における上アーム温度信号THntのメインパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて、上アームスイッチSWHの温度を算出する。
下アーム判定部78は、3回の上アームオンパルス信号S1PHが入力されたと判定した場合、下アームフィルタ信号GHntFをHからLに切り替える。下アームフィルタ信号GHntFがLの場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrがL(オフ指令)に維持される。つまり、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが禁止される。
一方、上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHがオフ状態に切り替えられたと判定した場合、上アームメインパルス信号MPHに変えて、図12(a)に示す場合と同様に、2回の上アームオフパルス信号S2PHを所定周期Td内に出力する。
下アーム判定部78は、2回の上アームオフパルス信号S2PHが入力されたと判定した場合、下アームフィルタ信号GHntFをLからHに切り替える。下アームフィルタ信号GHntFがHの場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrは、マイコン30からの下アーム主駆動信号GL*がオン指令(H)に切り替わる場合にオン指令(H)に切り替わる。つまり、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが許可される。
以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<第3実施形態の変形例>
・高圧領域から低圧領域へと信号を送信する場合の遅延時間等を考慮して、ドライブICは、オフパルス信号を、第3実施形態で説明したタイミングよりも早いタイミングで出力してもよい。これは、例えば、スイッチのオフ状態への切り替えを判定する場合に用いられる閾値であって、ゲート電圧と比較される閾値を、閾値電圧Vthよりもやや高い値に設定することにより実現できる。
・高圧領域から低圧領域へと信号を送信する場合の遅延時間等を考慮して、ドライブICは、オフパルス信号を、第3実施形態で説明したタイミングよりも早いタイミングで出力してもよい。これは、例えば、スイッチのオフ状態への切り替えを判定する場合に用いられる閾値であって、ゲート電圧と比較される閾値を、閾値電圧Vthよりもやや高い値に設定することにより実現できる。
<第4実施形態>
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図13に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図13において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。なお、図13では、各第2アイソレータ54,74及び各バッファ回路55,75の図示を省略している。
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図13に、本実施形態のインターフェース50等の構成を示す。図13において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。なお、図13では、各第2アイソレータ54,74及び各バッファ回路55,75の図示を省略している。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生しているか否かを判定する。本実施形態において、駆動異常には、スイッチのオープン,ショート故障、スイッチのゲート電荷を充放電するゲート回路の異常、スイッチの過熱異常、及びスイッチの過電流異常が含まれる。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生しておらず、かつ、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定した場合、下アーム信号GLntとして、図14(a)に示すように、所定周期TdでH,Lが繰り返される下アームパルス信号を出力する。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生しておらず、かつ、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、図15(a)の実線で示すように、論理Lの下アーム信号GLntを出力する。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生したと判定した場合、図15(a)の破線で示すように、論理Hの下アーム信号GLntを出力する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生しているか否かを判定する。上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生しておらず、かつ、上アームスイッチSWHがオン状態であると判定した場合、上アーム信号GHntとして、図14(a)に示す場合と同様に、所定周期TdでH,Lが繰り返される上アームパルス信号を出力する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生しておらず、かつ、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定した場合、図15(a)の実線で示す場合と同様に、論理Lの上アーム信号GHntを出力する。
上アームドライブIC40Hは、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生したと判定した場合、図15(a)の破線で示す場合と同様に、論理Hの上アーム信号GHntを出力する。
インターフェース50は、上アーム第3アイソレータ59及び下アーム第3アイソレータ79を備えている。本実施形態において、上アーム第3アイソレータ59及び下アーム第3アイソレータ79は、第2実施形態と同様に、絶縁アンプである。本実施形態において、絶縁アンプの入力信号Vinに対する出力信号Voutのゲインは1である。上アーム第3アイソレータ59には、上アームドライブIC40Hの上アーム信号GHntが入力され、下アーム第3アイソレータ79には、下アームドライブIC40Lの下アーム信号GLntが入力される。なお、上,下アーム第3アイソレータ59,79が「上,下アーム第2伝達部」に相当する。
インターフェース50は、上,下アームバッファ回路60,80を備えている。上アームバッファ回路60は、上アーム第3アイソレータ59から出力された上アーム出力信号GHampを上アーム異常通知信号FHとしてマイコン30に出力する。下アームバッファ回路80は、下アーム第3アイソレータ79から出力された下アーム出力信号GLampを下アーム異常通知信号FLとしてマイコン30に出力する。
下アーム側を例にして説明すると、マイコン30は、図14(b)に示すように、上アーム異常通知信号FHが所定周期Tdを有するパルス信号であると判定した場合、又は図15(b)の実線に示すように、上アーム異常通知信号FHがLであると判定した場合、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生していないと判定する。一方、マイコン30は、図15(b)の破線に示すように、上アーム異常通知信号FHがHであると判定した場合、上アームスイッチSWHの駆動異常が発生したと判定する。この場合、マイコン30は、上,下アーム主駆動信号GH*,GL*をLにする。なお、マイコン30は、下アーム異常通知信号FLがHであると判定した場合、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生したと判定する。この場合にも、マイコン30は、上,下アーム主駆動信号GH*,GL*をLにする。
図13の説明に戻り、インターフェース50は、上,下アーム判定部61,81を備えている。各判定部61,81は、低圧領域に設けられている。上アーム判定部61には、下アーム第2アイソレータ79の下アーム出力信号GLampが入力される。下アーム判定部81には、上アーム第2アイソレータ59の上アーム出力信号GHampが入力される。
上アーム判定部61の出力信号である上アームフィルタ信号GLntFは、上アームAND回路51に入力される。下アーム判定部81の出力信号である下アームフィルタ信号GHntFは、下アームAND回路71に入力される。なお、本実施形態において、上アームAND回路51及び上アーム判定部61が「上アーム処理部」に相当し、下アームAND回路71及び下アーム判定部81が「下アーム処理部」に相当する。
続いて、上,下アームドライブIC40H,40Lによるオフ通知信号の送信について説明する。
上アーム判定部61は、入力された下アーム出力信号GLampが所定周期Tdを有するパルス信号であると判定した場合、図14(c)に示すように、上アームフィルタ信号GLntFをLにする。この場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrがL(オフ指令)に維持される。つまり、下アームスイッチSWLがオン状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが禁止される。
上アーム判定部61は、入力された下アーム出力信号GLampがLであると判定した場合、図14(c)の実線に示すように、上アームフィルタ信号GLntFをHにする。この場合、上アームAND回路51から出力される上アーム駆動信号GHrは、マイコン30からの上アーム主駆動信号GH*がオン指令(H)に切り替わる場合にオン指令(H)に切り替わる。つまり、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定されている場合には、上アームスイッチSWHのオン状態への切り替えが許可される。
下アーム判定部81は、入力された上アーム出力信号GHampが所定周期Tdを有するパルス信号であると判定した場合、図14(c)に示す場合と同様に、下アームフィルタ信号GHntFをLにする。この場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrがL(オフ指令)に維持される。つまり、上アームスイッチSWLHオン状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが禁止される。
下アーム判定部81は、入力された上アーム出力信号GHampがLであると判定した場合、図14(c)の実線に示す場合と同様に、下アームフィルタ信号GHntFをHにする。この場合、下アームAND回路71から出力される下アーム駆動信号GLrは、マイコン30からの下アーム主駆動信号GL*がオン指令(H)に切り替えられる場合にオン指令(H)に切り替えられる。つまり、上アームスイッチSWHがオフ状態であると判定されている場合には、下アームスイッチSWLのオン状態への切り替えが許可される。
以上説明した本実施形態によれば、異常情報を伝達するアイソレータを用いてスイッチがオフ状態であることを通知することができる。
<第4実施形態の変形例>
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生しておらず、かつ、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、Hではなく、Lの下アーム信号GLntを出力してもよい。また、下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生したと判定した場合、Hではなく、Lの下アーム信号GLntを出力してもよい。この場合、上アーム判定部61に代えて、図2の上アームフィルタ部52がインターフェース50に備えられればよい。上アームフィルタ部52に下アーム出力信号GLampが入力される。なお、上アーム側も同様である。
下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生しておらず、かつ、下アームスイッチSWLがオフ状態であると判定した場合、Hではなく、Lの下アーム信号GLntを出力してもよい。また、下アームドライブIC40Lは、下アームスイッチSWLの駆動異常が発生したと判定した場合、Hではなく、Lの下アーム信号GLntを出力してもよい。この場合、上アーム判定部61に代えて、図2の上アームフィルタ部52がインターフェース50に備えられればよい。上アームフィルタ部52に下アーム出力信号GLampが入力される。なお、上アーム側も同様である。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記各実施形態において、マイコン30は、オン指令を指示する期間にわたって継続して主駆動信号をHに維持し、オフ指令を指示する期間にわたって継続して主駆動信号をLに維持したがこれに限らない。例えば、マイコン30は、オフ指令からオン指令に切り替える場合、H,Lからなるオンパルス信号を出力し、オン指令からオフ指令に切り替える場合、H,Lからなるパルス信号であって、オンパルス信号のパルス数とは異なるパルス数のオフパルス信号を出力してもよい。
この場合、例えば図2の上アーム側を例にして説明すると、上アームAND回路51に代えて、上アーム判定部がインターフェース50に備えられる。上アーム判定部は、上アームフィルタ信号GLntFがLの場合、オンパルス信号が入力されたと判定した場合であっても、上アーム駆動信号GHrをLに維持する。一方、上アーム判定部は、上アームフィルタ信号GLntFがHの場合、オンパルス信号が入力されたと判定した場合に上アーム駆動信号GHrをLからHに切り替える。
・第2アイソレータを介して伝達される所定情報は、スイッチの温度,異常情報に限らず、例えば、スイッチのドレイン及びソース間電圧情報や、ドライブICの温度情報であってもよい。
・スイッチがオフ状態であるか否かを判定するためにドライブICが用いるパラメータは、スイッチのゲート電圧に限らず、例えば、スイッチのセンス端子に流れるセンス電流、スイッチのドレイン及びソース間電圧Vds(IGBTの場合、コレクタ及びエミッタ間電圧Vce)、又はセンス端子とスイッチのソースとを接続するセンス抵抗体における電圧降下量であるセンス電圧であってもよい。例えば、ドライブICは、検出したセンス電流又はセンス電圧が、0近傍の判定値未満であると判定した場合、スイッチがオフ状態であると判定すればよい。また、例えば、ドライブICは、検出したドレイン及びソース間電圧が判定電圧よりも高いと判定した場合、スイッチがオフ状態であると判定すればよい。判定電圧は、例えば、直流電源21の出力電圧よりもやや低い値に設定されていればよい。
・電力変換器としては、インバータではなくDCDCコンバータであってもよい。
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
20…インバータ、30…マイコン、50…インターフェース、SWH,SWL…上,下アームスイッチ。
Claims (6)
- 上アームスイッチ(SWH)及び下アームスイッチ(SWL)を駆動するスイッチの駆動装置において、
第1領域に設けられ、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチがデッドタイムを挟みつつ交互にオン状態になるように、上アーム主駆動信号(GH*)及び下アーム主駆動信号(GL*)を出力する制御部(30)と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号に基づいて、上アーム駆動信号(GHr)を出力する上アーム処理部(51,52,57,58,61)と、
前記第1領域及び第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アーム処理部から出力された前記上アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する上アーム第1伝達部(53)と、
前記第2領域に設けられ、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオン状態にし、前記上アーム第1伝達部を介して入力された前記上アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記上アームスイッチをオフ状態にする上アーム駆動部(40H)と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記上アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する上アーム第2伝達部(54,56,59)と、
前記第1領域に設けられ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号に基づいて、下アーム駆動信号(GLr)を出力する下アーム処理部(71,72,77,78,81)と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アーム処理部から出力された前記下アーム駆動信号を前記第2領域側に伝達する下アーム第1伝達部(73)と、
前記第2領域に設けられ、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオン指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオン状態にし、前記下アーム第1伝達部を介して入力された前記下アーム駆動信号がオフ指令であると判定した場合に前記下アームスイッチをオフ状態にする下アーム駆動部(40L)と、
前記第1領域及び前記第2領域の間を電気的に絶縁しつつ、前記下アームスイッチの所定情報が含まれる信号を前記第2領域側から前記第1領域側へと伝達する下アーム第2伝達部(74,76,79)と、
を備え、
前記下アーム駆動部は、前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記下アームスイッチがオフ状態であることを示す下アームオフ通知信号を前記下アーム第2伝達部に出力し、
前記上アーム処理部は、
前記下アーム第2伝達部を介して入力された前記下アームオフ通知信号に基づいて前記下アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記上アームスイッチがオフ状態であることを示す上アームオフ通知信号を前記上アーム第2伝達部に出力し、
前記下アーム処理部は、
前記上アーム第2伝達部を介して入力された前記上アームオフ通知信号に基づいて前記上アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオフ指令であると判定した場合、オフ指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力する、スイッチの駆動装置。 - 前記下アーム駆動部は、
前記下アームスイッチがオン状態であると判定した場合、前記所定情報として前記下アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第1所定周期(Td)でH,Lが繰り返される下アームパルス信号を、前記下アーム第2伝達部(74)に対して出力し、
前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、H,Lのいずれかに固定された信号を前記下アームオフ通知信号として前記下アーム第2伝達部に対して出力し、
前記上アーム駆動部は、
前記上アームスイッチがオン状態であると判定した場合、前記所定情報として前記上アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第2所定周期(Td)でH,Lが繰り返される上アームパルス信号を、前記上アーム第2伝達部(54)に対して出力し、
前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、H,Lのいずれかに固定された信号を前記上アームオフ通知信号として前記上アーム第2伝達部に対して出力し、
前記制御部は、前記下アーム第2伝達部を介して伝達された前記下アームパルス信号に基づいて、前記下アームスイッチの温度情報を取得し、前記上アーム第2伝達部を介して伝達された前記上アームパルス信号に基づいて、前記上アームスイッチの温度情報を取得する、請求項1に記載のスイッチの駆動装置。 - 前記上アーム処理部(51,52)は、前記下アーム第2伝達部を介して伝達された前記下アームオフ通知信号を入力とし、前記下アームオフ通知信号の変化を遅延させた信号を出力とする上アームフィルタ部(52)を有し、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であって、かつ、前記上アームフィルタ部の出力信号が第1判定閾値(Jth)を跨いだと判定した場合、前記上アーム第1伝達部に対して出力する前記上アーム駆動信号をオフ指令からオン指令に切り替え、
前記下アーム処理部(71,72)は、前記上アーム第2伝達部を介して伝達された前記上アームオフ通知信号を入力とし、前記上アームオフ通知信号の変化を遅延させた信号を出力とする下アームフィルタ部(72)を有し、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であって、かつ、前記下アームフィルタ部の出力信号が第2判定閾値(Jth)を跨いだと判定した場合、前記下アーム第1伝達部に対して出力する前記下アーム駆動信号をオフ指令からオン指令に切り替え、
前記下アーム第2伝達部を介して前記上アームフィルタ部に前記下アームオフ通知信号が入力される場合、前記下アームオフ通知信号が入力され始めてから前記第1所定周期経過するまでの期間において前記上アームフィルタ部の出力信号が前記第1判定閾値を跨ぎ、前記下アーム第2伝達部を介して前記上アームフィルタ部に前記下アームパルス信号が入力される場合、前記上アームフィルタ部の出力信号が前記第1判定閾値を跨がず、
前記上アーム第2伝達部を介して前記下アームフィルタ部に前記上アームオフ通知信号が入力される場合、前記上アームオフ通知信号が入力され始めてから前記第2所定周期経過するまでの期間において前記下アームフィルタ部の出力信号が前記第2判定閾値を跨ぎ、前記上アーム第2伝達部を介して前記下アームフィルタ部に前記上アームパルス信号が入力される場合、前記下アームフィルタ部の出力信号が前記第2判定閾値を跨がない、請求項2に記載のスイッチの駆動装置。 - 前記下アーム駆動部は、前記所定情報として前記下アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第1所定周期(Td)を有する下アームパルス信号を前記下アーム第2伝達部(76)に出力し、
前記下アーム駆動部は、
前記下アームスイッチがオン状態であると判定した場合、前記下アームパルス信号の基準電位を第1基準電位にし、
前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記下アームオフ通知信号として、前記下アームパルス信号の基準電位を前記第1基準電位とは異なる第2基準電位にした信号を出力し、
前記上アーム処理部(51,57)は、前記下アーム第2伝達部を介して入力された前記下アームパルス信号の基準電位が前記第2基準電位であって、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、前記所定情報として前記上アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第2所定周期(Td)を有する上アームパルス信号を前記上アーム第2伝達部(56)に出力し、
前記上アーム駆動部は、
前記上アームスイッチがオン状態であると判定した場合、前記上アームパルス信号の基準電位を第3基準電位にし、
前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記上アームオフ通知信号として、前記上アームパルス信号の基準電位を前記第3基準電位とは異なる第4基準電位にした信号を出力し、
前記下アーム処理部(71,77)は、前記上アーム第2伝達部を介して入力された前記上アームパルス信号の基準電位が前記第4基準電位であって、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部は、前記下アーム第2伝達部を介して伝達された前記下アームパルス信号に基づいて、前記下アームスイッチの温度情報を取得し、前記上アーム第2伝達部を介して伝達された前記上アームパルス信号に基づいて、前記上アームスイッチの温度情報を取得する、請求項1に記載のスイッチの駆動装置。 - 前記下アーム駆動部は、
前記所定情報として前記下アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第1所定周期(Td)を有する下アームメインパルス信号を前記下アーム第2伝達部(74)に出力し、
前記下アームスイッチがオフ状態に切り替えられたと判定した場合、前記下アームオフ通知信号として、前記第1所定周期内に複数回出現する下アームパルス信号を、前記下アームメインパルス信号に代えて出力し、
前記上アーム処理部(51,58)は、複数回の前記下アームパルス信号が入力されて、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、
前記所定情報として前記上アームスイッチの温度情報が含まれる信号であって、第2所定周期(Td)を有する上アームメインパルス信号を前記上アーム第2伝達部(54)に出力し、
前記上アームスイッチがオフ状態に切り替えられたと判定した場合、前記上アームオフ通知信号として、前記第2所定周期内に複数回出現する上アームパルス信号を、前記上アームメインパルス信号に代えて出力し、
前記下アーム処理部(71,78)は、複数回の前記上アームパルス信号が入力されて、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に対して出力し、
前記制御部は、前記下アーム第2伝達部を介して伝達された前記下アームメインパルス信号に基づいて、前記下アームスイッチの温度情報を取得し、前記上アーム第2伝達部を介して伝達された前記上アームメインパルス信号に基づいて、前記上アームスイッチの温度情報を取得する、請求項1に記載のスイッチの駆動装置。 - 前記下アーム駆動部は、
前記下アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記下アームオフ通知信号として、第1所定周期(Td)でH,Lが繰り返される下アームパルス信号を前記下アーム第2伝達部(79)に出力し、
前記下アームスイッチがオン状態であると判定した場合、H,Lのいずれかである下アーム第1信号を前記下アーム第2伝達部に出力し、
前記下アームスイッチの駆動異常が発生したと判定した場合、H,Lのうち、前記下アーム第1信号の論理とは異なる論理の信号であって、前記所定情報として前記下アームスイッチの駆動異常情報が含まれる下アーム第2信号を前記下アーム第2伝達部に出力し、
前記上アーム処理部(51,61)は、前記下アーム第2伝達部を介して入力された前記下アームパルス信号に基づいて前記下アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記上アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記上アーム駆動信号を前記上アーム第1伝達部に出力し、
前記上アーム駆動部は、
前記上アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、前記上アームオフ通知信号として、第2所定周期(Td)でH,Lが繰り返される上アームパルス信号を前記上アーム第2伝達部(59)に出力し、
前記上アームスイッチがオン状態であると判定した場合、H,Lのいずれかである上アーム第1信号を前記上アーム第2伝達部に出力し、
前記上アームスイッチの駆動異常が発生したと判定した場合、H,Lのうち、前記上アーム第1信号の論理とは異なる論理の信号であって、前記所定情報として前記上アームスイッチの駆動異常情報が含まれる上アーム第2信号を前記上アーム第2伝達部に出力し、
前記下アーム処理部(71,81)は、前記上アーム第2伝達部を介して入力された前記上アームパルス信号に基づいて前記上アームスイッチがオフ状態であると判定して、かつ、前記制御部から入力された前記下アーム主駆動信号がオン指令であると判定した場合、オン指令の前記下アーム駆動信号を前記下アーム第1伝達部に出力し、
前記制御部は、
前記下アーム第2信号が、前記第1所定周期よりも短くてかつ前記下アームパルス信号のパルス幅よりも長い第1判定期間にわたって継続して入力されたと判定した場合、前記下アームスイッチの駆動異常が発生したと判定し、
前記上アーム第2信号が、前記第2所定周期よりも短くてかつ前記上アームパルス信号のパルス幅よりも長い第2判定期間にわたって継続して入力されたと判定した場合、前記上アームスイッチの駆動異常が発生したと判定する、請求項1に記載のスイッチの駆動装置。
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