JP5660404B2

JP5660404B2 - Electronic equipment

Info

Publication number: JP5660404B2
Application number: JP2013042934A
Authority: JP
Inventors: 亮太郎三浦; 康成谷村; 教行高木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: JP2013102694A

Description

本発明は、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device including a switching element and a drive circuit.

従来、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置として、例えば特許文献１に開示されている電力変換器がある。 Conventionally, as an electronic device including a switching element and a drive circuit, for example, there is a power converter disclosed in Patent Document 1.

この電力変換器は、ＩＧＢＴと、３つのＭＯＳＦＥＴと、制御回路とを備えている。第１のＭＯＳＦＥＴのソースは駆動回路電源に、ドレインはＩＧＢＴのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。第２及び第３のＭＯＳＦＥＴのソースはＩＧＢＴのエミッタに、ドレインはＩＧＢＴのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。 This power converter includes an IGBT, three MOSFETs, and a control circuit. The source of the first MOSFET is connected to the drive circuit power supply, the drain is connected to the gate of the IGBT, and the gate is connected to the control circuit. The sources of the second and third MOSFETs are connected to the emitter of the IGBT, the drain is connected to the gate of the IGBT, and the gate is connected to the control circuit.

制御回路は、外部から入力される駆動信号に基づいて３つのＭＯＳＦＥＴを制御してＩＧＢＴを駆動する。駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示すると、制御回路は、第１のＭＯＳＦＥＴをオンするとともに、第２のＭＯＳＦＥＴをオフする。これにより、駆動回路電源からＩＧＢＴのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴがオンする。 The control circuit drives the IGBT by controlling the three MOSFETs based on a drive signal input from the outside. When the drive signal instructs to turn on the IGBT, the control circuit turns on the first MOSFET and turns off the second MOSFET. As a result, charges are charged from the drive circuit power supply to the gate of the IGBT. As a result, the gate voltage becomes higher than the on / off threshold voltage, and the IGBT is turned on.

一方、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示すると、制御回路は、第１のＭＯＳＦＥＴをオフするとともに、第２のＭＯＳＦＥＴをオンする。これにより、ＩＧＢＴのゲートから電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴがオフする。そして、ゲート電圧が所定値以下になると、制御回路は、第３のＭＯＳＦＥＴをオンする。これにより、ＩＧＢＴのゲートから電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴのオフ状態が保持される。 On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT, the control circuit turns off the first MOSFET and turns on the second MOSFET. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT. As a result, the gate voltage becomes lower than the on / off threshold voltage, and the IGBT is turned off. Then, when the gate voltage becomes a predetermined value or less, the control circuit turns on the third MOSFET. As a result, the electric charge is further discharged from the gate of the IGBT, and the off state of the IGBT is maintained.

特許第３４３０８７８号公報Japanese Patent No. 3430878

ところで、前述した電力変換器において、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴが故障した場合、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示しているにもかかわらず、ＩＧＢＴのゲート電圧が低下せず、ＩＧＢＴをオフできない異常状態が発生することがある。このような異常状態が継続すると、ＩＧＢＴが発熱し熱破壊する可能性がある。 By the way, in the above-described power converter, when the IGBT or MOSFET fails, an abnormal state occurs in which the IGBT gate voltage does not decrease and the IGBT cannot be turned off even though the drive signal instructs the IGBT to turn off. There are things to do. If such an abnormal state continues, there is a possibility that the IGBT generates heat and is thermally destroyed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出し、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる電子装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and detects an abnormal state in which the switching element cannot be turned off despite the drive signal instructing the switching element to be turned off. An object is to provide an electronic device that can be prevented.

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、駆動信号とスイッチング素子に流れる電流に基づいて、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出し、スイッチング素子の熱破壊を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of intensive research and trial and error in order to solve this problem, the present inventors have determined that the drive signal instructs the switching element to turn off based on the drive signal and the current flowing through the switching element. Regardless, the present invention has been completed by detecting an abnormal state in which the switching element cannot be turned off and preventing thermal destruction of the switching element.

請求項１に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動されるスイッチング素子と、スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることでスイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいてスイッチング素子の制御端子の電圧を制御してスイッチング素子を駆動し、スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子のオフ状態を保持する駆動回路と、を備えた電子装置において、スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きくなると、スイッチング素子に電流が流れたと判断する電流検出回路を有し、駆動回路は、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示したにもかかわらず、電流検出回路がスイッチング素子に電流が流れていると判断したとき、スイッチング素子が異常状態にあると判断し、スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子をオフし、スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きい過電流閾値より大きくなると、スイッチング素子に過電流が流れていると判断する過電流検出回路を有し、電流検出回路は、過電流検出回路において、過電流閾値を電流閾値に切替えることによって構成されることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出することができる。そして、スイッチング素子が異常状態にあるとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子の制御端子から電荷を放電することで、スイッチング素子をオフする。そのため、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。また、過電流検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。 The electronic device according to claim 1 is connected to the control element of the switching element that is driven by controlling the voltage of the control terminal, and is turned off to discharge the electric charge from the control terminal of the switching element by being turned on. The switching element for holding and the switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the switching element based on the input drive signal, and the voltage of the control terminal of the switching element is lower than the on / off threshold voltage. In an electronic device that includes a drive circuit that controls an off-holding switching element to maintain an off state of the switching element, when the current flowing through the switching element exceeds a current threshold, the current flows through the switching element. A current detection circuit for determining that the drive signal is on of the switching element. When the current detection circuit determines that a current is flowing through the switching element, the switching element is determined to be in an abnormal state, and when the switching element is determined to be in an abnormal state, it is kept off. Having an overcurrent detection circuit that determines that an overcurrent is flowing through the switching element when the switching element is turned off by controlling the switching element for use, and the current flowing through the switching element is greater than the overcurrent threshold greater than the current threshold, The current detection circuit is configured by switching an overcurrent threshold value to a current threshold value in the overcurrent detection circuit. According to this configuration, it is possible to detect an abnormal state in which the switching element cannot be turned off despite the drive signal instructing the switching element to be turned off. When the switching element is in an abnormal state, the switching element is turned off by controlling the off-holding switching element and discharging the charge from the control terminal of the switching element. Therefore, the thermal destruction of the switching element can be prevented. Further, by sharing a part of the overcurrent detection circuit, the current detection circuit can be simplified.

請求項２に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動されるスイッチング素子と、スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることでスイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいてスイッチング素子の制御端子の電圧を制御してスイッチング素子を駆動し、スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子のオフ状態を保持する駆動回路と、を備えた電子装置において、スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きくなると、スイッチング素子に電流が流れたと判断する電流検出回路を有し、駆動回路は、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示したにもかかわらず、電流検出回路がスイッチング素子に電流が流れていると判断したとき、スイッチング素子が異常状態にあると判断し、スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子をオフし、スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、スイッチング素子が短絡状態にあると判断する短絡検出回路を有し、電流検出回路は、短絡検出回路において、短絡電流閾値を電流閾値に切替えることによって構成されていることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出することができる。そして、スイッチング素子が異常状態にあるとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子の制御端子から電荷を放電することで、スイッチング素子をオフする。そのため、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。また、短絡検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。 The electronic device according to claim 2 is connected to the control terminal of the switching element that is driven by controlling the voltage of the control terminal, and is turned off to discharge the electric charge from the control terminal of the switching element by being turned on. The switching element for holding and the switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the switching element based on the input drive signal, and the voltage of the control terminal of the switching element is lower than the on / off threshold voltage. In an electronic device that includes a drive circuit that controls an off-holding switching element to maintain an off state of the switching element, when the current flowing through the switching element exceeds a current threshold, the current flows through the switching element. A current detection circuit for determining that the drive signal is on of the switching element. When the current detection circuit determines that a current is flowing through the switching element, the switching element is determined to be in an abnormal state, and when the switching element is determined to be in an abnormal state, it is kept off. The switching element is turned off by controlling the switching element, and when the current flowing through the switching element becomes larger than the short-circuit current threshold value that is larger than the current threshold value, the switching element has a short-circuit detection circuit, and the current detection circuit Is configured by switching the short-circuit current threshold value to the current threshold value in the short-circuit detection circuit. According to this configuration, it is possible to detect an abnormal state in which the switching element cannot be turned off despite the drive signal instructing the switching element to be turned off. When the switching element is in an abnormal state, the switching element is turned off by controlling the off-holding switching element and discharging the charge from the control terminal of the switching element. Therefore, the thermal destruction of the switching element can be prevented. Further, by sharing a part of the short circuit detection circuit, the current detection circuit can be simplified.

請求項３に記載の電子装置は、電流閾値は、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示するタイミングで切替えられることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示したときに、スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。 The electronic device according to claim 3 is characterized in that the current threshold is switched at a timing when the drive signal instructs the switching element to be turned off. According to this configuration, it is possible to reliably detect whether or not a current is flowing through the switching element when the drive signal instructs the switching element to be turned off.

請求項４に記載の電子装置は、電流閾値は、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示し、駆動回路がスイッチング素子の制御端子の電圧を調整するタイミングで切替えられることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示してから、駆動回路がスイッチング素子の制御端子の電圧を調整するまでには遅れがある。そのため、駆動回路がスイッチング素子の制御端子の電圧を調整するタイミングで電流閾値に切替えることで、駆動回路の遅れによる影響を受けることなく、スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、駆動回路の遅れによる誤検出を防止することができる。 The electronic device according to claim 4 is characterized in that the current threshold is switched at a timing when the drive signal instructs the switching element to turn off and the drive circuit adjusts the voltage of the control terminal of the switching element. According to this configuration, there is a delay from when the drive signal instructs the switching element to turn off until the drive circuit adjusts the voltage at the control terminal of the switching element. Therefore, by switching to the current threshold at the timing when the drive circuit adjusts the voltage at the control terminal of the switching element, it is reliably detected whether or not current is flowing through the switching element without being affected by the delay of the drive circuit. be able to. Accordingly, it is possible to prevent erroneous detection due to delay of the drive circuit.

請求項５に記載の電子装置は、電流閾値は、スイッチング素子の温度に応じて調整されることを特徴とする。この構成によれば、制御条件が同じであっても、スイッチング素子に流れる電流は、温度によって変化する。そのため、電流閾値を温度に応じて調整することで、温度の影響を受けることなくスイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、検出精度を向上させることができる。 The electronic device according to claim 5 is characterized in that the current threshold value is adjusted according to the temperature of the switching element. According to this configuration, even when the control conditions are the same, the current flowing through the switching element varies with temperature. Therefore, by adjusting the current threshold according to the temperature, it is possible to reliably detect whether or not a current is flowing through the switching element without being affected by the temperature. Therefore, detection accuracy can be improved.

第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the motor control device in a 1st embodiment. 図１における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in FIG. 図２における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a current detection circuit, an overcurrent detection circuit, and a short circuit detection circuit in FIG. 2. 第２実施形態における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of a current detection circuit, an overcurrent detection circuit, and a short circuit detection circuit in the second embodiment.

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。 Next, an embodiment is given and this invention is demonstrated in detail. In the present embodiment, an example in which the electronic device according to the present invention is applied to a motor control device that is mounted on a vehicle and controls a motor for driving the vehicle is shown.

（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 (First embodiment)
First, the configuration of the motor control device of the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of the motor control device according to the first embodiment.

図１に示すモータ制御装置１（電子装置）は、車体から絶縁された高電圧バッテリＢ１の出力する直流高電圧（例えば２８８Ｖ）を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給し、車両駆動用モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑コンデンサ１０と、インバータ装置１１と、制御装置１２とを備えている。 The motor control device 1 (electronic device) shown in FIG. 1 converts a DC high voltage (for example, 288V) output from a high voltage battery B1 insulated from the vehicle body into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. This is a device for controlling the vehicle drive motor M1. The motor control device 1 includes a smoothing capacitor 10, an inverter device 11, and a control device 12.

平滑コンデンサ１０は、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ１０の一端は、高電圧バッテリＢ１の正極端子に接続されている。また、他端は、高電圧バッテリＢ１の負極端子に接続されている。さらに、高電圧バッテリＢ１の負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続されている。 The smoothing capacitor 10 is an element for smoothing the DC high voltage of the high voltage battery B1. One end of the smoothing capacitor 10 is connected to the positive terminal of the high voltage battery B1. The other end is connected to the negative terminal of the high voltage battery B1. Furthermore, the negative terminal of the high voltage battery B1 is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body.

インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する装置である。インバータ装置１１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆと、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆとを備えている。 The inverter device 11 is a device that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. The inverter device 11 includes IGBTs 110a to 110f and current sense resistors 111a to 111f.

ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、ゲート（制御端子）の電圧を制御することで駆動され、オン、オフすることで平滑コンデンサ１０に平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ（スイッチング素子）、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのコレクタは平滑コンデンサ１０の一端に、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタは平滑コンデンサ１０の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタは制御装置１２にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆの直列接続点は、車両駆動用モータＭ１にそれぞれ接続されている。 The IGBTs 110a to 110f are switching elements that are driven by controlling the voltage of the gate (control terminal) and convert the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 by turning on and off to a three-phase AC voltage. . The IGBTs 110a to 110f include a current sense terminal through which a current that is proportional to the collector current and smaller than the collector current flows. The IGBTs 110a and 110d (switching elements), the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 110a to 110c are connected to the collectors of the IGBTs 110d to 110f, respectively. Three sets of IGBTs 110a and 110d, IGBTs 110b and 110e, and IGBTs 110c and 110f connected in series are connected in parallel. The collectors of the IGBTs 110 a to 110 c are connected to one end of the smoothing capacitor 10, and the emitters of the IGBTs 110 d to 110 f are connected to the other end of the smoothing capacitor 10. The gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f are connected to the control device 12, respectively. Further, the series connection points of the IGBTs 110a and 110d, the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f that are connected in series are respectively connected to the vehicle drive motor M1.

電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆは、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの一端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆの電流センス端子に、他端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端は、制御装置１２にそれぞれ接続されている。 The current sense resistors 111a to 111f are elements for converting the current flowing through the IGBTs 110a to 110f into a voltage. Specifically, it is an element that converts a current flowing through a current sense terminal into a voltage. One ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the current sense terminals of the IGBTs 110a to 110f, and the other ends are connected to the emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Further, both ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the control device 12, respectively.

制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する装置である。制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を検出するため、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端にそれぞれ接続されている。 The control device 12 is a device that controls the IGBTs 110a to 110f. The control device 12 is connected to the gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Moreover, in order to detect the electric current which flows into IGBT110a-110f, it connects to the both ends of current sense resistance 111a-111f, respectively.

次に、図２及び図３を参照して制御装置について詳細に説明する。ここで、図２は、図１における制御装置の回路図である。具体的には、１つのＩＧＢＴに対する回路部分を示す回路図である。図３は、図２における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。 Next, the control device will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a circuit diagram of the control device in FIG. Specifically, it is a circuit diagram showing a circuit portion for one IGBT. FIG. 3 is a circuit diagram of the current detection circuit, overcurrent detection circuit, and short circuit detection circuit in FIG.

図２に示すように、制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ｄに対して、駆動用電源回路１２０と、オン駆動用回路１２１（駆動回路）と、オフ駆動用回路１２２（駆動回路）と、オフ保持用回路１２３と、遮断用回路１２４と、電流検出回路１２５と、過電流検出回路１２６と、短絡検出回路１２７と、制御回路１２８（駆動回路）とを備えている。制御装置１２は、他のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆに対しても、それぞれ同様に、駆動用電源回路と、オン駆動用回路と、オフ駆動用回路と、オフ保持用回路と、遮断用回路と、電流検出回路と、過電流検出回路と、短絡検出回路と、制御回路とを備えている。 As shown in FIG. 2, the control device 12 has a driving power supply circuit 120, an on driving circuit 121 (driving circuit), an off driving circuit 122 (driving circuit), and an off holding circuit with respect to the IGBT 110d. 123, an interruption circuit 124, a current detection circuit 125, an overcurrent detection circuit 126, a short circuit detection circuit 127, and a control circuit 128 (drive circuit). In the same manner, the control device 12 also applies to the other IGBTs 110a to 110c, 110e, and 110f, a driving power supply circuit, an on-driving circuit, an off-driving circuit, an off-holding circuit, and a shut-off circuit. A current detection circuit, an overcurrent detection circuit, a short circuit detection circuit, and a control circuit.

駆動用電源回路１２０は、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するための電圧を供給する回路である。駆動用電源回路１２０は、電源回路（図略）から供給される電圧を安定化して出力する。また、制御回路１２８からの指示に基づいて動作を停止する。駆動用電源回路１２０の入力端子は、電源回路に接続されている。また、正極端子はオン駆動用回路１２１に接続されている。さらに、負極端子は車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介してＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。加えて、制御端子は、制御回路１２８に接続されている。 The drive power supply circuit 120 is a circuit that supplies a voltage for driving the IGBT 110d. The driving power supply circuit 120 stabilizes and outputs the voltage supplied from the power supply circuit (not shown). Further, the operation is stopped based on an instruction from the control circuit 128. The input terminal of the driving power supply circuit 120 is connected to the power supply circuit. The positive terminal is connected to the ON drive circuit 121. Further, the negative terminal is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. In addition, the control terminal is connected to the control circuit 128.

オン駆動用回路１２１は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より高くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンする回路である。オン駆動用回路１２１は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａと、オン駆動用抵抗１２１ｂとを備えている。 The on drive circuit 121 is a circuit for turning on the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that charges the gate of the IGBT 110d, sets the gate voltage higher than a threshold voltage for turning on and off, and turns on the IGBT 110d. The on drive circuit 121 includes an on drive FET 121a and an on drive resistor 121b.

オン駆動用ＦＥＴ１２１ａは、オンすることでＩＧＢＴのゲートに電荷を充電するスイッチング素子である。具体的には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。オン駆動用ＦＥＴ１２１ａのソースは、駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されている。また、ドレインは、オン駆動用抵抗１２１ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The on-drive FET 121a is a switching element that charges the gate of the IGBT when turned on. Specifically, it is a P-channel MOSFET. The source of the on-drive FET 121 a is connected to the positive terminal of the drive power supply circuit 120. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d through the on-drive resistor 121b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ駆動用回路１２２は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。オフ駆動用回路１２２は、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａと、オフ駆動用抵抗１２２ｂとを備えている。 The off drive circuit 122 is a circuit for turning off the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that discharges electric charges from the gate of the IGBT 110d, lowers the gate voltage below a threshold voltage for turning on and off, and turns off the IGBT 110d. The off drive circuit 122 includes an off drive FET 122a and an off drive resistor 122b.

オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、オフ駆動用抵抗１２２ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The off-drive FET 122a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the off drive FET 122a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the drive power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d through the off-drive resistor 122b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ保持用回路１２３は、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ駆動用回路１２２に比べ速やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。オフ保持用回路１２３は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａ（オフ保持用スイッチング素子）と、ゲート抵抗１２３ｂとを備えている。 The off-holding circuit 123 is a circuit that holds the off state of the IGBT 110d. Specifically, when the gate voltage of the IGBT 110d falls below an off-holding threshold value that is lower than the on / off threshold voltage, the gate voltage is quickly turned on / off by discharging charges from the gate of the IGBT 110d more quickly than the off drive circuit 122. This is a circuit that keeps the IGBT 110d in an OFF state by lowering the threshold voltage. The off holding circuit 123 includes an off holding FET 123a (off holding switching element) and a gate resistor 123b.

オフ保持用ＦＥＴ１２３ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ保持用ＦＥＴ１２３ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、ゲート抵抗１２３ｂを介して制御回路１２８に接続されている。 The off-holding FET 123a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the off-holding FET 123a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d. Furthermore, the gate is connected to the control circuit 128 via the gate resistor 123b.

遮断用回路１２４は、ＩＧＢＴ１１０ｄに異常電流が流れたとき、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流又は短絡電流が流れたとき、オフ駆動用回路１２２に比べ緩やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフする回路である。遮断用回路１２４は、遮断用ＦＥＴ１２４ａと、遮断用抵抗１２４ｂとを備えている。 The cutoff circuit 124 is a circuit that turns off the IGBT 110d when an abnormal current flows through the IGBT 110d. Specifically, when an overcurrent or a short-circuit current flows in the IGBT 110d, the electric charge is discharged from the gate of the IGBT 110d more slowly than the off-drive circuit 122, and the gate voltage is made lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d It is a circuit that turns off. The blocking circuit 124 includes a blocking FET 124a and a blocking resistor 124b.

遮断用ＦＥＴ１２４ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。遮断用ＦＥＴ１２４ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、遮断用抵抗１２４ｂを介してＩＧＢＴのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。 The blocking FET 124a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the blocking FET 124a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. Further, the drain is connected to the gate of the IGBT through the blocking resistor 124b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する回路である。電流検出回路１２５の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The current detection circuit 125 is a circuit that detects whether or not a current is flowing through the IGBT 110d. Specifically, it is a circuit that determines that a current is flowing through the IGBT 110d when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than a current threshold. An input terminal of the current detection circuit 125 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、電流閾値より大きい過電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する回路である。過電流検出回路１２６の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The overcurrent detection circuit 126 is a circuit that detects whether or not an overcurrent flows through the IGBT 110d. Specifically, it is a circuit that determines that an overcurrent is flowing through the IGBT 110d when the current flowing through the IGBT 110d is greater than the overcurrent threshold greater than the current threshold. The input terminal of the overcurrent detection circuit 126 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態にあるか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、過電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態となり、ＩＧＢＴ１１０ｄに短絡電流が流れていると判断する回路である。短絡検出回路１２７の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The short circuit detection circuit 127 is a circuit that detects whether or not the IGBT 110d is in a short circuit state. Specifically, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold greater than the overcurrent threshold, both the IGBTs 110a and 110d are in a short-circuited state, and the circuit determines that the short-circuit current is flowing through the IGBT 110d. The input terminal of the short circuit detection circuit 127 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

図３に示すように、電流検出回路１２５は、コンパレータ１２５ａと、電流検出用基準電源１２５ｂとを備えている。電流検出用基準電源１２５ｂの電圧は、電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２５ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、電流検出用基準電源１２５ｂの正極端子に接続され、電流検出用基準電源１２５ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 As shown in FIG. 3, the current detection circuit 125 includes a comparator 125a and a current detection reference power supply 125b. The voltage of the current detection reference power supply 125b is set to a constant voltage corresponding to the current threshold. The non-inverting input terminal of the comparator 125a is connected to the current sense resistor 111d. The inverting input terminal is connected to the positive terminal of the current detection reference power supply 125b, and the negative terminal of the current detection reference power supply 125b is grounded. Further, the output terminal is connected to the control circuit 128.

過電流検出回路１２６は、コンパレータ１２６ａと、過電流検出用基準電源１２６ｂとを備えている。過電流検出用基準電源１２６ｂの電圧は、過電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２６ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、過電流検出用基準電源１２６ｂの正極端子に接続され、過電流検出用基準電源１２６ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The overcurrent detection circuit 126 includes a comparator 126a and an overcurrent detection reference power supply 126b. The voltage of the overcurrent detection reference power supply 126b is set to a constant voltage corresponding to the overcurrent threshold. The non-inverting input terminal of the comparator 126a is connected to the current sense resistor 111d. The inverting input terminal is connected to the positive terminal of the overcurrent detection reference power supply 126b, and the negative terminal of the overcurrent detection reference power supply 126b is grounded. Further, the output terminal is connected to the control circuit 128.

短絡検出回路１２７は、コンパレータ１２７ａと、短絡検出用基準電源１２７ｂとを備えている。短絡検出用基準電源１２７ｂの電圧は、短絡電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２７ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、短絡検出用基準電源１２７ｂの正極端子に接続され、短絡検出用基準電源１２７ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。 The short circuit detection circuit 127 includes a comparator 127a and a reference power supply 127b for short circuit detection. The voltage of the short-circuit detection reference power supply 127b is set to a constant voltage corresponding to the short-circuit current threshold. The non-inverting input terminal of the comparator 127a is connected to the current sense resistor 111d. The inverting input terminal is connected to the positive terminal of the short-circuit detection reference power supply 127b, and the negative terminal of the short-circuit detection reference power supply 127b is grounded. Further, the output terminal is connected to the control circuit 128.

図２に示す制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用回路１２１とオフ駆動用回路１２２を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するとともに、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧に基づいてオフ保持用回路１２３を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。また、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態になった場合に、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａを制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になったりした場合に、遮断用回路１２４を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａ及びオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのゲートにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧を検出するため、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されるとともに、ゲート抵抗１２３ｂを介してオフ保持用ＦＥＴ１２３ａのゲートに接続されている。さらに、駆動用電源回路１２０の制御端子に接続されている。加えて、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７の出力端子、並びに、遮断用ＦＥＴ１２４ａのゲートにそれぞれ接続されている。 The control circuit 128 shown in FIG. 2 controls the on-drive circuit 121 and the off-drive circuit 122 based on a drive signal input from the outside to drive the IGBT 110d and keep it off based on the gate voltage of the IGBT 110d. This is a circuit for controlling the circuit 123 for maintaining the off state of the IGBT 110d. In addition, it is also a circuit that controls the off-holding FET 123a to turn off the IGBT 110d when an abnormal state occurs in which the IGBT 110d cannot be turned off. Further, when an overcurrent flows through the IGBT 110d or when the IGBT 110d is short-circuited, the circuit is also a circuit that controls the cutoff circuit 124 to turn off the IGBT 110d. The control circuit 128 is connected to the gates of the on-drive FET 121a and the off-drive FET 122a, respectively. Further, in order to detect the gate voltage of the IGBT 110d, the gate voltage is connected to the gate of the IGBT 110d and is connected to the gate of the off-holding FET 123a through the gate resistor 123b. Further, it is connected to the control terminal of the drive power supply circuit 120. In addition, they are connected to the output terminals of the current detection circuit 125, the overcurrent detection circuit 126 and the short circuit detection circuit 127, and the gate of the blocking FET 124a, respectively.

ここで、駆動用電源回路１２０、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａ、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８は、ＩＣとして一体的に構成されている。 Here, the drive power supply circuit 120, the on drive FET 121a, the off drive FET 122a, the cutoff FET 124a, the current detection circuit 125, the overcurrent detection circuit 126, the short circuit detection circuit 127, and the control circuit 128 are integrally configured as an IC. Has been.

次に、図１を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すモータ制御装置１が動作を開始する。高電圧バッテリＢ１の直流高電圧は、平滑コンデンサ１０によって平滑化される。制御装置１２は、外部から入力される駆動信号に基づいて、インバータ装置１１を構成するＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する。インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流高電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する。このようにして、モータ制御装置１が車両駆動用モータＭ１を制御する。 Next, the operation of the motor control device will be described with reference to FIG. When the ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, the motor control device 1 shown in FIG. 1 starts its operation. The DC high voltage of the high voltage battery B1 is smoothed by the smoothing capacitor 10. The control device 12 controls the IGBTs 110a to 110f constituting the inverter device 11 based on a drive signal input from the outside. The inverter device 11 converts the DC high voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. In this way, the motor control device 1 controls the vehicle drive motor M1.

次に、図２及び図３を参照してＩＧＢＴの駆動動作と、ＩＧＢＴが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。図２に示すように、制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用ＦＥＴ１２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する。 Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the driving operation of the IGBT and the operation when it is determined that the IGBT is in an abnormal state will be described. As shown in FIG. 2, the control circuit 128 drives the IGBT 110d by controlling the on-drive FET 121a and the off-drive FET 122a based on a drive signal input from the outside.

駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示すると、制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａをオンするとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオフする。これにより、駆動用電源回路１２０からオン駆動用抵抗１２１ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオンする。 When the drive signal instructs to turn on the IGBT 110d, the control circuit 128 turns on the on-drive FET 121a and turns off the off-drive FET 122a. As a result, the gate of the IGBT 110d is charged from the driving power supply circuit 120 through the on-driving resistor 121b. As a result, the gate voltage becomes higher than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned on.

一方、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示すると、制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａをオフするとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ駆動用抵抗１２２ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。そして、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、制御回路１２８は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからゲート抵抗１２３ｂを介して電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態が保持される。 On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT 110d, the control circuit 128 turns off the on-drive FET 121a and turns on the off-drive FET 122a. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT 110d via the off-drive resistor 122b. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off. When the gate voltage becomes equal to or lower than the off-holding threshold value that is lower than the on-off threshold voltage, the control circuit 128 turns on the off-holding FET 123a. As a result, the charge is further discharged from the gate of the IGBT 110d through the gate resistor 123b, and the OFF state of the IGBT 110d is maintained.

ところで、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する。制御回路１２８は、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、電流検出回路１２５がＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断すると、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態にあると判断する。そして、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンする。その結果、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷が放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。 By the way, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the current threshold, the current detection circuit 125 determines that the current is flowing through the IGBT 110d. If the current detection circuit 125 determines that the current is flowing through the IGBT 110d even though the drive signal instructs the IGBT 110d to be turned off, the control circuit 128 determines that the IGBT 110d is in an abnormal state where the IGBT 110d cannot be turned off. Then, the off-holding FET 123a is turned on. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT 110d, and the IGBT 110d is turned off.

また、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する。過電流検出回路１２６が過電流と判断すると、制御回路１２８は、遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから遮断用抵抗１２４ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧が、オフ駆動用回路１２２に比べ緩やかにオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。 Further, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the overcurrent threshold, the overcurrent detection circuit 126 determines that an overcurrent is flowing through the IGBT 110d. When the overcurrent detection circuit 126 determines that there is an overcurrent, the control circuit 128 turns on the blocking FET 124a. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT 110d through the blocking resistor 124b. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage at which the gate voltage is gradually turned on and off as compared with the off-driving circuit 122, and the IGBT 110d is turned off.

さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が短絡電流閾値より大きくなると、短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ、１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態にあると判断する。短絡検出回路１２７が短絡状態と判断すると、制御回路１２８は、過電流と判断した場合と同様に、遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする。 Further, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold, the short-circuit detection circuit 127 determines that both the IGBTs 110a and 110d are in a short-circuit state. When the short circuit detection circuit 127 determines that the short circuit is present, the control circuit 128 turns on the blocking FET 124a and turns off the IGBT 110d, similarly to the case where it is determined that the current is an overcurrent.

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄが異常状態にあると判断したとき、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンしてＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電させることで、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止することができる。 Next, the effect will be described. According to the first embodiment, when the control circuit 128 determines that the IGBT 110d is in an abnormal state, the control circuit 128 turns off the IGBT 110d by turning on the off holding FET 123a and discharging the charge from the gate of the IGBT 110d. Therefore, thermal destruction of the IGBT 110d can be prevented.

また、第１実施形態によれば、電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていることを確実に検出することができる。 Further, according to the first embodiment, the current detection circuit 125 determines that a current is flowing through the IGBT 110d when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the current threshold. Therefore, it can be reliably detected that a current flows through the IGBT 110d.

なお、第１実施形態では、電流検出用基準電源１２５ｂの電圧が一定電圧、つまり電流閾値が一定値である例を挙げているが、これに限られるものではない。ＩＧＢＴの温度に応じて調整されるようにしてもよい。制御条件が同じであっても、ＩＧＢＴに流れる電流は、温度によって変化する。そのため、電流閾値を温度に応じて調整することで、温度の影響を受けることなくＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、検出精度を向上させることができる。 In the first embodiment, an example is given in which the voltage of the reference power source 125b for current detection is a constant voltage, that is, the current threshold value is a constant value. You may make it adjust according to the temperature of IGBT. Even if the control conditions are the same, the current flowing through the IGBT varies with temperature. Therefore, by adjusting the current threshold according to the temperature, it is possible to reliably detect whether or not the current is flowing through the IGBT without being affected by the temperature. Therefore, detection accuracy can be improved.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータ制御装置について説明する。第２実施形態のモータ制御装置は、第１実施形態のモータ制御装置が、電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路をそれぞれ独立して有しているのに対して、過電流検出回路の一部を共用して電流検出回路を構成するようにしたものである。第２実施形態のモータ制御装置は、電流検出回路及び過電流検出回路を除いて第１実施形態のモータ制御装置と同一構成である。 (Second Embodiment)
Next, the motor control device of the second embodiment will be described. The motor control device of the second embodiment is different from the motor control device of the first embodiment in that it has a current detection circuit, an overcurrent detection circuit, and a short circuit detection circuit, respectively. The current detection circuit is configured by sharing a part of the circuit. The motor control device of the second embodiment has the same configuration as the motor control device of the first embodiment except for the current detection circuit and the overcurrent detection circuit.

まず、図４を参照して電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の構成について説明する。ここで、図４は、第２実施形態における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。ここでは、第１実施形態の電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。 First, the configuration of the current detection circuit, the overcurrent detection circuit, and the short circuit detection circuit will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a circuit diagram of a current detection circuit, an overcurrent detection circuit, and a short circuit detection circuit in the second embodiment. Here, differences from the current detection circuit, the overcurrent detection circuit, and the short circuit detection circuit of the first embodiment will be described, and the description of the common parts other than the necessary parts will be omitted.

図４に示すように、過電流検出回路２２６は、コンパレータ２２６ａと、過電流検出用基準電源２２６ｂと、基準電源切替えスイッチ２２６ｃとを備えている。コンパレータ２２６ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗に接続されている。また、反転入力端子は、基準電源切替えスイッチ２２６ｃの一端に接続されている。基準電源切替えスイッチ２２６ｃの他端には、過電流検出用基準電源２２６ｂの正極端子が接続され、過電流検出用基準電源２２６ｂの負極端子は接地されている。基準電源切替えスイッチ２２６ｃの別の他端には、電流検出回路２２５を構成する電流検出用基準電源２２５ｂの正極端子が接続され、電流検出用基準電源２２５ｂの負極端子は接地されている。さらに、コンパレータ２２６ａの出力端子は、制御回路２２８に接続されている。 As shown in FIG. 4, the overcurrent detection circuit 226 includes a comparator 226a, an overcurrent detection reference power supply 226b, and a reference power supply changeover switch 226c. The non-inverting input terminal of the comparator 226a is connected to the current sense resistor. The inverting input terminal is connected to one end of the reference power supply changeover switch 226c. The other end of the reference power supply switch 226c is connected to the positive terminal of the overcurrent detection reference power supply 226b, and the negative terminal of the overcurrent detection reference power supply 226b is grounded. The other end of the reference power supply changeover switch 226c is connected to the positive terminal of the current detection reference power supply 225b constituting the current detection circuit 225, and the negative terminal of the current detection reference power supply 225b is grounded. Further, the output terminal of the comparator 226 a is connected to the control circuit 228.

電流検出回路２２５は、過電流検出回路２２６を構成するコンパレータ２２６ａと、電流検出用基準電源２２５ｂと、過電流検出回路２２６を構成する基準電源切替えスイッチ２２６ｃとを備えている。つまり、過電流検出回路２２６において、基準電源切替えスイッチ２２６ｃによって過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替えることによって構成されている。 The current detection circuit 225 includes a comparator 226a that constitutes an overcurrent detection circuit 226, a reference power source for current detection 225b, and a reference power supply changeover switch 226c that constitutes the overcurrent detection circuit 226. That is, the overcurrent detection circuit 226 is configured by switching the overcurrent detection reference power supply 226b to the current detection reference power supply 225b by the reference power supply changeover switch 226c.

短絡検出回路２２７は、コンパレータ２２７ａと、短絡検出用基準電源２２７ｂとを備えている。コンパレータ２２７ａ及び短絡検出用基準電源２２７ｂは、第１実施形態のコンパレータ１２７ａ及び短絡検出用基準電源１２７ｂと同一構成である。 The short circuit detection circuit 227 includes a comparator 227a and a short circuit detection reference power supply 227b. The comparator 227a and the short-circuit detection reference power supply 227b have the same configuration as the comparator 127a and the short-circuit detection reference power supply 127b of the first embodiment.

次に、図４を参照して電流検出回路及び過電流検出回路の動作について説明する。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示すると、基準電源切替えスイッチ２２６ｃは、そのタイミングで過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替える。その後、駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示すると、基準電源切替えスイッチ２２６ｃは、そのタイミングで電流検出用基準電源２２５ｂを過電流検出用基準電源２２６ｂに切替える。制御回路は、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示している間、コンパレータ２２６ａの出力を電流検出回路２２５の出力とみなし、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを判断する。一方、駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示している間、コンパレータ２２６ａの出力を過電流検出回路２２６の出力とみなし、ＩＧＢＴに過電流が流れているか否かを判断する。 Next, operations of the current detection circuit and the overcurrent detection circuit will be described with reference to FIG. When the drive signal instructs the IGBT to be turned off, the reference power supply changeover switch 226c switches the overcurrent detection reference power supply 226b to the current detection reference power supply 225b at that timing. Thereafter, when the drive signal instructs to turn on the IGBT, the reference power supply switch 226c switches the current detection reference power supply 225b to the overcurrent detection reference power supply 226b at that timing. While the drive signal instructs the IGBT to be turned off, the control circuit regards the output of the comparator 226a as the output of the current detection circuit 225, and determines whether or not a current is flowing through the IGBT. On the other hand, while the drive signal instructs to turn on the IGBT, the output of the comparator 226a is regarded as the output of the overcurrent detection circuit 226, and it is determined whether or not an overcurrent flows through the IGBT.

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、過電流検出回路２２６の一部を共用することで、電流検出回路２２５を簡素化することができる。 Next, the effect will be described. According to the second embodiment, the current detection circuit 225 can be simplified by sharing a part of the overcurrent detection circuit 226.

また、第２実施形態によれば、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示したときに、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。 Further, according to the second embodiment, it is possible to reliably detect whether or not a current is flowing through the IGBT when the drive signal instructs the IGBT to be turned off.

なお、第２実施形態では、電流検出回路２２５が、過電流検出回路２２６において、過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替えることによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。電流検出回路は、短絡検出回路において、短絡検出用基準電源を電流検出用基準電源に切替えることによって構成されるようにしてもよい。この場合、短絡検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。 In the second embodiment, the current detection circuit 225 is configured by switching the overcurrent detection reference power supply 226b to the current detection reference power supply 225b in the overcurrent detection circuit 226. It is not limited to this. The current detection circuit may be configured by switching the short-circuit detection reference power source to the current detection reference power source in the short-circuit detection circuit. In this case, the current detection circuit can be simplified by sharing a part of the short-circuit detection circuit.

また、第２実施形態では、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示するタイミングで、過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替える例を挙げているが、これに限られるものではない。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示し、制御回路及びオン駆動用ＦＥＴがＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するタイミングで過電流検出用基準電源を電流検出用基準電源に切替えるようにしてもよい。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示してから、制御回路がオン駆動用ＦＥＴをオンしてＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するまでには回路の遅れがある。そのため、制御回路がオン駆動用ＦＥＴをオンしてＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するタイミングで電流検出基準電源に切替えることで、回路の遅れによる影響を受けることなく、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、回路の遅れによる誤検出を防止することができる。 In the second embodiment, an example is described in which the overcurrent detection reference power supply 226b is switched to the current detection reference power supply 225b at the timing when the drive signal instructs the IGBT to be turned off. However, the present invention is not limited to this. . The overcurrent detection reference power supply may be switched to the current detection reference power supply at a timing when the drive signal instructs the IGBT to turn off and the control circuit and the on drive FET adjust the voltage of the gate of the IGBT. There is a circuit delay from when the drive signal instructs the IGBT to turn off until the control circuit turns on the on-drive FET and adjusts the gate voltage of the IGBT. Therefore, whether the current flows through the IGBT without being affected by the delay of the circuit by switching to the current detection reference power supply at the timing when the control circuit turns on the on-drive FET and adjusts the voltage of the gate of the IGBT. Can be reliably detected. Therefore, erroneous detection due to circuit delay can be prevented.

１・・・モータ制御装置（電子装置）、１０・・・平滑コンデンサ、１１・・・インバータ装置、１１０ａ〜１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ・・・ＩＧＢＴ、１１０ｄ・・・ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、１２・・・制御装置、１２０・・・駆動用電源回路、１２１・・・オン駆動用回路（駆動回路）、１２１ａ・・・オン駆動用ＦＥＴ、１２１ｂ・・・オン駆動用抵抗、１２２・・・オフ駆動用回路（駆動回路）、１２２ａ・・・オフ駆動用ＦＥＴ、１２２ｂ・・・オフ駆動用抵抗、１２３・・・オフ保持用回路、１２３ａ・・・オフ保持用ＦＥＴ（オフ保持用スイッチング素子）、１２３ｂ・・・ゲート抵抗、１２４・・・遮断用回路、１２４ａ・・・遮断用ＦＥＴ、１２４ｂ・・・遮断用抵抗、１２５、２２５・・・電流検出回路、１２５ａ・・・コンパレータ、１２５ｂ、２２５ｂ・・・電流検出用基準電源、１２６、２２６・・・過電流検出回路、１２６ａ、２２６ａ・・・コンパレータ、１２６ｂ、２２６ｂ・・・過電流検出用基準電源、２２６ｃ・・・基準電源切替えスイッチ、１２７、２２７・・・短絡検出回路、１２７ａ、２２７ａ・・・コンパレータ、１２７ｂ、２２７ｂ・・・短絡検出用基準電源、１２８・・・制御回路（駆動回路）、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control device (electronic device), 10 ... Smoothing capacitor, 11 ... Inverter device, 110a-110c, 110e, 110f ... IGBT, 110d ... IGBT (switching element), 12. ..Control device, 120... Drive power supply circuit, 121... ON drive circuit (drive circuit), 121 a... ON drive FET, 121 b. Driving circuit (driving circuit), 122a... Off driving FET, 122b... Off driving resistor, 123... Off holding circuit, 123a... Off holding FET (off holding switching element) , 123b... Gate resistance, 124... Interrupting circuit, 124a... Interrupting FET, 124b... Interrupting resistor, 125, 225. 25a: comparator, 125b, 225b ... current detection reference power supply, 126, 226 ... overcurrent detection circuit, 126a, 226a ... comparator, 126b, 226b ... overcurrent detection reference power supply, 226c... Reference power supply changeover switch, 127, 227... Short circuit detection circuit, 127a, 227a... Comparator, 127b, 227b... Short circuit detection reference power supply, 128. B1 ... high voltage battery, M1 ... vehicle drive motor

Claims

A switching element driven by controlling the voltage of the control terminal;
An off-holding switching element that is connected to the control terminal of the switching element and discharges electric charge from the control terminal of the switching element by turning on;
When the switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the switching element based on the input drive signal, and the voltage of the control terminal of the switching element is equal to or lower than the off-holding threshold lower than the on / off threshold voltage A driving circuit for controlling the off-holding switching element to hold the off-state of the switching element;
In an electronic device comprising:
A current detection circuit that determines that a current flows through the switching element when a current flowing through the switching element exceeds a current threshold;
The driving circuit determines that the switching element is in an abnormal state when the current detection circuit determines that a current is flowing through the switching element even though the driving signal indicates that the switching element is turned off. When it is determined that the switching element is in an abnormal state, the switching element for controlling the off-holding is controlled to turn off the switching element,
An overcurrent detection circuit that determines that an overcurrent flows through the switching element when a current flowing through the switching element is greater than an overcurrent threshold greater than the current threshold;
The electronic device , wherein the current detection circuit is configured by switching the overcurrent threshold to the current threshold in the overcurrent detection circuit .

A switching element driven by controlling the voltage of the control terminal;
An off-holding switching element that is connected to the control terminal of the switching element and discharges electric charge from the control terminal of the switching element by turning on;
When the switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the switching element based on the input drive signal, and the voltage of the control terminal of the switching element is equal to or lower than the off-holding threshold lower than the on / off threshold voltage A driving circuit for controlling the off-holding switching element to hold the off-state of the switching element;
In an electronic device comprising:
A current detection circuit that determines that a current flows through the switching element when a current flowing through the switching element exceeds a current threshold;
The driving circuit determines that the switching element is in an abnormal state when the current detection circuit determines that a current is flowing through the switching element even though the driving signal indicates that the switching element is turned off. When it is determined that the switching element is in an abnormal state, the switching element for controlling the off-holding is controlled to turn off the switching element,
A short-circuit detection circuit that determines that the switching element is in a short-circuit state when a current flowing through the switching element is greater than a short-circuit current threshold greater than the current threshold;
The electronic device , wherein the current detection circuit is configured by switching the short-circuit current threshold to the current threshold in the short-circuit detection circuit .

The electronic device according to claim 1 , wherein the current threshold is switched at a timing when a drive signal instructs the switching element to be turned off.

3. The electron according to claim 1 , wherein the current threshold is switched at a timing when a driving signal instructs the switching element to be turned off and the driving circuit adjusts a voltage of a control terminal of the switching element. apparatus.

The electronic device according to claim 1 , wherein the current threshold is adjusted according to a temperature of the switching element.