JP5861579B2 - Physical quantity detection device - Google Patents

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本発明は、所定の検出対象の物理量と相関を有する信号を出力する検出素子と、前記検出素子の出力信号と搬送波との大小比較に基づき該出力信号をパルス幅変調して出力する変調手段と、前記変調手段から出力されたパルス信号の時比率に基づき、前記検出対象の物理量を検出する検出手段と、を備える物理量検出装置に関する。   The present invention includes a detection element that outputs a signal having a correlation with a predetermined physical quantity to be detected, and a modulation unit that outputs the output signal by performing pulse width modulation based on a comparison between the output signal of the detection element and a carrier wave. And a detecting means for detecting the physical quantity to be detected based on the time ratio of the pulse signal output from the modulating means.

従来、下記特許文献1に見られるように、所定の検出対象(例えば、半導体スイッチング素子)の温度と負の相関を有する信号を出力する感温ダイオードと、感温ダイオードの出力信号をパルス幅変調する第1,第2の差動増幅器及び第1,第2の三角波生成回路と、上記差動増幅器から出力されたパルス信号の時比率に基づき検出対象の温度を検出するCPUとを備える温度検出装置が知られている。   Conventionally, as seen in Patent Document 1 below, a temperature sensing diode that outputs a signal having a negative correlation with the temperature of a predetermined detection target (for example, a semiconductor switching element), and a pulse width modulation of the output signal of the temperature sensing diode Temperature detection comprising first and second differential amplifiers and first and second triangular wave generating circuits, and a CPU for detecting the temperature of the detection target based on the time ratio of the pulse signal output from the differential amplifier The device is known.

この装置について詳しく説明すると、第1,第2の差動増幅器の非反転入力端子には、感温ダイオードの出力信号が入力される。また、第1の差動増幅器の反転入力端子には、第1の三角波生成回路から出力される第1の三角波信号が入力され、第2の差動増幅器の反転入力端子には、第2の三角波生成回路から出力される第2の三角波信号が入力される。ここで、第1の三角波信号の振幅は、所定の温度検出範囲と関係付けられて設定されており、第2の三角波信号の振幅は、上記所定の温度検出範囲のうち高温側の範囲と関係付けられて設定されている。このため、第2の差動増幅器から出力されるパルス信号の単位時比率あたりの温度検出幅は、第1の差動増幅器から出力されるパルス信号の単位時比率あたりの温度検出幅よりも小さい。すなわち、第2の差動増幅器から出力されるパルス信号の時比率に基づく温度検出精度は、第1の差動増幅器から出力されるパルス信号の時比率に基づく温度検出精度よりも高くなる。   This device will be described in detail. The output signal of the temperature sensitive diode is inputted to the non-inverting input terminals of the first and second differential amplifiers. The first triangular wave signal output from the first triangular wave generating circuit is input to the inverting input terminal of the first differential amplifier, and the second inverting input terminal of the second differential amplifier A second triangular wave signal output from the triangular wave generating circuit is input. Here, the amplitude of the first triangular wave signal is set in association with a predetermined temperature detection range, and the amplitude of the second triangular wave signal is related to the high temperature range in the predetermined temperature detection range. Attached and set. For this reason, the temperature detection width per unit time ratio of the pulse signal output from the second differential amplifier is smaller than the temperature detection width per unit time ratio of the pulse signal output from the first differential amplifier. . That is, the temperature detection accuracy based on the time ratio of the pulse signal output from the second differential amplifier is higher than the temperature detection accuracy based on the time ratio of the pulse signal output from the first differential amplifier.

こうした構成において、検出対象の温度が高くなる場合に、フォトカプラを介してCPUに伝達される信号の出力元を第1の差動増幅器から第2の差動増幅器に切り替える。これにより、検出対象の温度が高くなる場合における検出対象の温度検出精度の向上を図っている。   In such a configuration, when the temperature of the detection target becomes high, the output source of the signal transmitted to the CPU via the photocoupler is switched from the first differential amplifier to the second differential amplifier. This improves the temperature detection accuracy of the detection target when the temperature of the detection target becomes high.

特開2011−27625号公報JP 2011-27625 A

ここで、上記特許文献1に記載された技術では、検出対象の温度検出精度の向上を図ることはできるものの、1つの検出対象に対して2つの三角波生成回路が備えられることとなる。これにより、温度検出装置の内部構成の複雑化を招く懸念がある。   Here, although the technique described in Patent Document 1 can improve the temperature detection accuracy of the detection target, two triangular wave generation circuits are provided for one detection target. Accordingly, there is a concern that the internal configuration of the temperature detection device is complicated.

なお、上記温度検出装置に限らず、上記検出対象の物理量と相関を有する信号を出力する検出素子を備え、検出素子の出力信号をパルス幅変調した信号の時比率に基づき物理量を検出する物理量検出装置であれば、上述した問題は同様に生じ得る。   Not only the temperature detection device, but also a detection element that outputs a signal having a correlation with the physical quantity to be detected, and a physical quantity detection that detects the physical quantity based on the time ratio of the pulse width modulated signal of the detection element output signal. If it is a device, the above-mentioned problems can occur as well.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡素な構成で物理量の検出精度を高めることのできる新たな物理量検出装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a new physical quantity detection device capable of increasing the physical quantity detection accuracy with a simple configuration.

上記課題を解決すべく、発明は、所定の検出対象(Sw,Swp,Swq)の物理量(Tf)と相関を有する信号(Vf)を出力する検出素子(SD,SDp,SDq)と、前記検出素子の出力信号と搬送波(tc)との大小比較に基づき該出力信号をパルス幅変調して出力する変調手段(18,30、18p,30p,18q,30q)と、前記変調手段から出力されたパルス信号の時比率(duty)に基づき、前記検出対象の物理量を検出する検出手段(40)と、複数に分割された前記検出対象の物理量検出範囲のそれぞれ(Td1,Td2)において該検出対象の物理量及び前記時比率が連続的に関係付けられてかつ、複数に分割された前記物理量検出範囲のそれぞれに対応する前記時比率の範囲(Dmin〜Dmax、Dmin〜Dmax1,Dmin〜Dmax2、Dmin1〜Dmax,Dmin2〜Dmax)の少なくとも一部同士が互いに重複するように前記変調手段に入力される前記検出素子の出力信号を補正する補正手段(16,42、16p,16q)と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a detection element (SD, SDp, SDq) that outputs a signal (Vf) correlated with a physical quantity (Tf) of a predetermined detection target (Sw, Swp, Swq), Modulation means (18, 30, 18p, 30p, 18q, 30q) that outputs the output signal by pulse width modulation based on the magnitude comparison between the output signal of the detection element and the carrier wave (tc), and output from the modulation means Detection means (40) for detecting the physical quantity of the detection target based on the time ratio (duty) of the detected pulse signal, and the detection target in each of the physical quantity detection ranges (Td1, Td2) of the detection target divided into a plurality of parts The physical ratio and the time ratio are continuously related and the time ratio ranges (Dmin to Dmax, Dmi) corresponding to each of the physical quantity detection ranges divided into a plurality of parts. To Dmax1, Dmin to Dmax2, Dmin1 to Dmax, Dmin2 to Dmax) correcting means (16, 42, 16p) for correcting the output signal of the detection element input to the modulating means so that at least some of them overlap each other , 16q).

上記発明では、複数に分割された物理量検出範囲のそれぞれに対応する時比率の範囲の少なくとも一部同士が互いに重複するように変調手段に入力される検出素子の出力信号を補正手段によって補正する。このため、複数に分割された物理量検出範囲のそれぞれにおいて、変調手段から出力されるパルス信号の単位時比率あたりの物理量検出幅を小さくすることができ、検出手段によって検出される物理量のダイナミックレンジを拡大することができる。すなわち、検出対象の物理量の検出精度を高めることができる。   In the above invention, the output signal of the detection element input to the modulation means is corrected by the correction means so that at least a part of the time ratio ranges corresponding to each of the physical quantity detection ranges divided into a plurality overlap each other. For this reason, in each of the physical quantity detection ranges divided into a plurality, the physical quantity detection width per unit time ratio of the pulse signal output from the modulation means can be reduced, and the dynamic range of the physical quantity detected by the detection means can be reduced. Can be enlarged. That is, the detection accuracy of the physical quantity to be detected can be increased.

さらに、上記発明では、補正手段によって検出素子の出力信号を補正する構成を採用している。このため、例えば、搬送波の振幅を変更することで変調手段から出力されるパルス信号の単位時比率あたりの物理量検出幅を小さくする構成と比較して、物理量の検出精度を高めることを簡素な構成で実現することもできる。   Further, in the above invention, a configuration is adopted in which the output signal of the detection element is corrected by the correction means. For this reason, for example, it is a simple configuration to improve the detection accuracy of the physical quantity compared to the configuration in which the physical quantity detection width per unit time ratio of the pulse signal output from the modulation means is reduced by changing the amplitude of the carrier wave Can also be realized.

第1の実施形態にかかるシステム構成図。1 is a system configuration diagram according to a first embodiment. FIG. 同実施形態にかかるパルス幅変調の一例を示す図。The figure which shows an example of the pulse width modulation concerning the embodiment. 同実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction method of the output signal of the temperature sensitive diode concerning the embodiment. 同実施形態にかかるフレームにおけるデータ配置を示す図。The figure which shows the data arrangement | positioning in the flame | frame concerning the embodiment. 同実施形態にかかる温度検出処理の手順を示す流れ図。The flowchart which shows the procedure of the temperature detection process concerning the embodiment. 第2の実施形態にかかるシステム構成図。The system block diagram concerning 2nd Embodiment. 同実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction method of the output signal of the temperature sensitive diode concerning the embodiment. 第3の実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction | amendment method of the output signal of the temperature sensitive diode concerning 3rd Embodiment. 第4の実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction | amendment method of the output signal of the temperature sensing diode concerning 4th Embodiment. 第5の実施形態にかかるシステム構成図。The system block diagram concerning 5th Embodiment. 同実施形態にかかるフレームにおけるデータ配置を示す図。The figure which shows the data arrangement | positioning in the flame | frame concerning the embodiment. その他の実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction | amendment method of the output signal of the temperature sensing diode concerning other embodiment. その他の実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction | amendment method of the output signal of the temperature sensing diode concerning other embodiment. その他の実施形態にかかる感温ダイオードの出力信号の補正手法を示す図。The figure which shows the correction | amendment method of the output signal of the temperature sensing diode concerning other embodiment.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる物理量検出装置を車載主機として回転機を備える車両(例えばハイブリッド車両)に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a physical quantity detection device according to the present invention is applied to a vehicle (for example, a hybrid vehicle) including a rotating machine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。   FIG. 1 shows a system configuration according to the present embodiment.

図示されるシステムは、車体を基準電位とする車載低電圧システムと、車載低電圧システムから電気的に絶縁された車載高電圧システムとからなる。ここで、車載高電圧システムには、パワーカードPCが搭載されている。パワーカードPCは、パワースイッチング素子Sw、フリーホイールダイオードFWD、及び感温ダイオードSDを搭載してパッケージ化されたものである。ここで、パワースイッチング素子Swは、回転機に接続されるインバータを構成する。上記回転機は、車載主機等の役割を果たす。ちなみに、パワースイッチング素子Swとして、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)を用いている。また、上記感温ダイオードSDは、パワースイッチング素子Sw付近に配置されてかつ、その温度を検出するための検出素子である。   The illustrated system includes an in-vehicle low voltage system using a vehicle body as a reference potential, and an in-vehicle high voltage system that is electrically insulated from the in-vehicle low voltage system. Here, a power card PC is mounted on the in-vehicle high voltage system. The power card PC is packaged with a power switching element Sw, a free wheel diode FWD, and a temperature sensitive diode SD. Here, the power switching element Sw constitutes an inverter connected to the rotating machine. The rotating machine plays the role of an in-vehicle main machine. Incidentally, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is used as the power switching element Sw in this embodiment. The temperature sensitive diode SD is a detection element that is disposed in the vicinity of the power switching element Sw and detects its temperature.

上記パワースイッチング素子Swの開閉制御端子(ゲート)は、集積回路10に接続されている。集積回路10は、パワースイッチング素子Swの駆動回路を構成する専用の半導体装置である。   The open / close control terminal (gate) of the power switching element Sw is connected to the integrated circuit 10. The integrated circuit 10 is a dedicated semiconductor device that constitutes a drive circuit for the power switching element Sw.

集積回路10は、更に、感温ダイオードSDの出力信号Vf(電圧降下量)を2値の信号に変換する機能をも有する。詳しくは、集積回路10は、電源12、この電源12の電力供給源となる定電流電源14、反転増幅回路16及びPWMコンパレータ18等を備えている。   The integrated circuit 10 further has a function of converting the output signal Vf (voltage drop amount) of the temperature sensitive diode SD into a binary signal. Specifically, the integrated circuit 10 includes a power supply 12, a constant current power supply 14 that is a power supply source of the power supply 12, an inverting amplifier circuit 16, a PWM comparator 18, and the like.

定電流電源14の出力側は、感温ダイオードSDのアノードに接続されており、感温ダイオードSDのカソードは、接地されている。   The output side of the constant current power supply 14 is connected to the anode of the temperature sensitive diode SD, and the cathode of the temperature sensitive diode SD is grounded.

感温ダイオードSDのアノードは、オペアンプ16a、抵抗体16b,16c及び電源16dを備えて構成される反転増幅回路16の反転入力端子側に接続されている。なお、本実施形態では、以降、反転増幅回路16の出力信号を「Vα−a×Vf」で示すこととする。ここで、「−a」は、反転増幅回路16における増幅率を示し、「Vα」は、反転増幅回路16の出力信号の接地電位「0」に対するシフト量を示す。このシフト量「Vα」は、反転増幅回路16の非反転入力端子に接続された電源16dの端子電圧の調整によって調整することができる。   The anode of the temperature sensitive diode SD is connected to the inverting input terminal side of the inverting amplifier circuit 16 configured to include an operational amplifier 16a, resistors 16b and 16c, and a power source 16d. In the present embodiment, hereinafter, the output signal of the inverting amplifier circuit 16 is represented by “Vα−a × Vf”. Here, “−a” indicates the amplification factor in the inverting amplifier circuit 16, and “Vα” indicates the shift amount of the output signal of the inverting amplifier circuit 16 with respect to the ground potential “0”. This shift amount “Vα” can be adjusted by adjusting the terminal voltage of the power supply 16 d connected to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier circuit 16.

感温ダイオードSDのアノードは、さらに、コンパレータ22の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ22の反転入力端子は、電源24の正極側に接続され、電源24の負極側は、接地されている。   The anode of the temperature sensitive diode SD is further connected to the non-inverting input terminal of the comparator 22. The inverting input terminal of the comparator 22 is connected to the positive side of the power source 24, and the negative side of the power source 24 is grounded.

反転増幅回路16の出力端子又は感温ダイオードSDのアノードは、スイッチ26を介してPWMコンパレータ18の非反転入力端子に接続可能とされている。スイッチ26は、反転増幅回路16の出力端子及び感温ダイオードSDのアノードのうちいずれかとPWMコンパレータ18の非反転入力端子とを選択的に接続するための部材である。   The output terminal of the inverting amplifier circuit 16 or the anode of the temperature sensitive diode SD can be connected to the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18 via the switch 26. The switch 26 is a member for selectively connecting either the output terminal of the inverting amplifier circuit 16 or the anode of the temperature sensitive diode SD and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18.

上記スイッチ26は、操作部28によって操作される。詳しくは、操作部28は、コンパレータ22の出力信号の論理が「H」であると判断した場合、感温ダイオードSDのアノード及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作し、コンパレータ22の出力信号の論理が「L」であると判断した場合、反転増幅回路16の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作する。   The switch 26 is operated by the operation unit 28. Specifically, when the operation unit 28 determines that the logic of the output signal of the comparator 22 is “H”, the operation unit 28 operates the switch 26 so as to connect the anode of the temperature sensitive diode SD and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18. When it is determined that the logic of the output signal of the comparator 22 is “L”, the switch 26 is operated so as to connect the output terminal of the inverting amplifier circuit 16 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18.

PWMコンパレータ18の反転入力端子には、搬送波生成回路30の出力する搬送波(三角波信号)が印加されている。PWMコンパレータ18では、感温ダイオードSDの出力信号Vf又は反転増幅回路16の出力信号である入力信号Vinと、上記三角波信号tcとの大小比較により、上記入力信号Vinをパルス幅変調する。ここで、図2(a)に、入力信号Vin及び三角波信号tcの推移を示し、図2(b)に、PWMコンパレータ18の出力信号の推移を示した。これにより、PWMコンパレータ18の出力信号は、入力信号Vinに応じて、論理「H」及び論理「L」の1周期Tperiodに対する論理「H」の期間Tonの比率である時比率duty(デューティ比)が変化するパルス信号となる。   A carrier wave (triangular wave signal) output from the carrier wave generation circuit 30 is applied to the inverting input terminal of the PWM comparator 18. The PWM comparator 18 performs pulse width modulation on the input signal Vin by comparing the magnitude of the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD or the input signal Vin which is the output signal of the inverting amplifier circuit 16 and the triangular wave signal tc. Here, FIG. 2A shows the transition of the input signal Vin and the triangular wave signal tc, and FIG. 2B shows the transition of the output signal of the PWM comparator 18. As a result, the output signal of the PWM comparator 18 is a time ratio duty (duty ratio), which is a ratio of the period Ton of the logic “H” to one period Tperiod of the logic “H” and the logic “L” in accordance with the input signal Vin. Becomes a pulse signal that changes.

ちなみに、感温ダイオードSDの出力信号Vfとパワースイッチング素子Swの実際の温度とは負の相関を有する。また、PWMコンパレータ18及び搬送波生成回路30が変調手段を構成する。   Incidentally, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD and the actual temperature of the power switching element Sw have a negative correlation. Further, the PWM comparator 18 and the carrier wave generation circuit 30 constitute modulation means.

図1の説明に戻り、PWMコンパレータ18から出力されたパルス信号は、フレーム生成部32に入力される。フレーム生成部32は、パワースイッチング素子Swの温度情報としての上記パルス信号が配置されたフレームを生成して出力する。なお、フレームにおける上記温度情報等の配置手法については、後に詳述する。   Returning to the description of FIG. 1, the pulse signal output from the PWM comparator 18 is input to the frame generation unit 32. The frame generation unit 32 generates and outputs a frame in which the pulse signal as temperature information of the power switching element Sw is arranged. The arrangement method for the temperature information and the like in the frame will be described in detail later.

フレーム生成部32の出力側は、抵抗体34を介して電源35に接続されている。また、フレーム生成部32の出力側は、抵抗体36を介してフォトカプラ38の1次側(フォトダイオードのアノード)に接続されている。ここで、フォトカプラ38は、高電圧システムと低電圧システムとを絶縁しつつ、高電圧システムから低電圧システムに信号を伝達させる絶縁伝達手段である。   The output side of the frame generation unit 32 is connected to a power source 35 via a resistor 34. The output side of the frame generation unit 32 is connected to the primary side of the photocoupler 38 (the anode of the photodiode) via the resistor 36. Here, the photocoupler 38 is an insulation transmission means for transmitting a signal from the high voltage system to the low voltage system while insulating the high voltage system and the low voltage system.

フォトカプラ38の2次側には、マイコン40が接続されている。マイコン40は、ソフトウェア処理によって種々の演算を行うソフトウェア処理手段である。詳しくは、マイコン40は、フレーム生成部32から出力された情報に含まれるパワースイッチング素子Swの温度情報をデジタルデータに変換する処理と、変換されたデジタルデータから算出される時比率dutyに基づきパワースイッチング素子Swの温度を検出する温度検出処理とを行う。   A microcomputer 40 is connected to the secondary side of the photocoupler 38. The microcomputer 40 is software processing means for performing various calculations by software processing. Specifically, the microcomputer 40 converts the temperature information of the power switching element Sw included in the information output from the frame generation unit 32 into digital data, and the power based on the time ratio duty calculated from the converted digital data. A temperature detection process for detecting the temperature of the switching element Sw is performed.

なお、マイコン40は、パワースイッチング素子Swの温度検出値が閾値温度を超えたと判断した場合、パワースイッチング素子Swの駆動を禁止するパワーセーブ処理を行う。これにより、コレクタ電流の流通が阻止され、パワースイッチング素子Swの過熱を回避することができる。   When the microcomputer 40 determines that the temperature detection value of the power switching element Sw exceeds the threshold temperature, the microcomputer 40 performs a power saving process for prohibiting driving of the power switching element Sw. Thereby, the circulation of the collector current is prevented, and overheating of the power switching element Sw can be avoided.

続いて、図3を用いて、本実施形態にかかる特徴的構成である感温ダイオードSDの出力信号Vfの補正手法について説明する。ここで、図3(a)は、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tf及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子の入力信号Vinの関係を示し、図3(b)は、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tf及びPWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyの関係を示している。   Subsequently, a correction method for the output signal Vf of the temperature-sensitive diode SD, which is a characteristic configuration according to the present embodiment, will be described with reference to FIG. 3A shows the relationship between the actual temperature Tf of the power switching element Sw and the input signal Vin of the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18, and FIG. 3B shows the actual state of the power switching element Sw. The relationship between the temperature Tf and the duty ratio of the pulse signal output from the PWM comparator 18 is shown.

図示されるように、本実施形態では、下限温度Tmin(例えば15℃)及び上限温度Tmax(例えば175℃)にて規定されるパワースイッチング素子Swの温度検出範囲を、この温度検出範囲の中央値Tctr(例えば95℃)を境界として第1の検出範囲Td1と、第2の検出範囲Td2とに分割する。そして、電源24の端子電圧を、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが上記中央値Tctrとなる場合における感温ダイオードSDの出力信号Vfに設定する。これにより、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが第1の検出範囲Td1となる場合、感温ダイオードSDの出力信号VfがPWMコンパレータ18の非反転入力端子の入力信号Vinとなり、パワースイッチング素子Swの温度Tfが第2の検出範囲Td2となる場合、反転増幅回路16の出力信号「Vf−a×Vf」がPWMコンパレータ18の非反転入力端子の入力信号Vinとなる。   As illustrated, in this embodiment, the temperature detection range of the power switching element Sw defined by the lower limit temperature Tmin (for example, 15 ° C.) and the upper limit temperature Tmax (for example, 175 ° C.) is set to the median value of the temperature detection range. The area is divided into a first detection range Td1 and a second detection range Td2 with Tctr (for example, 95 ° C.) as a boundary. Then, the terminal voltage of the power supply 24 is set to the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD when the actual temperature Tf of the power switching element Sw becomes the median value Tctr. As a result, when the actual temperature Tf of the power switching element Sw becomes the first detection range Td1, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD becomes the input signal Vin of the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18, and the power switching element Sw When the temperature Tf of the PWM comparator 18 falls within the second detection range Td2, the output signal “Vf−a × Vf” of the inverting amplifier circuit 16 becomes the input signal Vin of the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18.

なお、本実施形態では、第1の検出範囲Td1において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが上限値Dmaxから下限値Dminに向かって連続的に低くなるような三角波信号が搬送波生成回路30から出力される。詳しくは、三角波信号の周波数及び振幅は、固定値である。   In the present embodiment, in the first detection range Td1, as the actual temperature Tf of the power switching element Sw increases, the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 changes from the upper limit value Dmax to the lower limit value Dmin. A triangular wave signal that continuously decreases toward the bottom is output from the carrier wave generation circuit 30. Specifically, the frequency and amplitude of the triangular wave signal are fixed values.

こうした構成を前提として、以下の条件(A),(B)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する。   Based on such a configuration, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to satisfy the following conditions (A) and (B).

(A)第2の検出範囲において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが下限値Dminから上限値Dmaxに向かって連続的に高くなるように、感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (A) In the second detection range, as the actual temperature Tf of the power switching element Sw increases, the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 continuously increases from the lower limit value Dmin to the upper limit value Dmax. The condition that the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to be higher.

上記条件(A)を満たすことにより、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のそれぞれの時比率dutyの範囲を重複させることができる。これにより、これら検出範囲Td1,Td2のそれぞれにおいて、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の単位時比率dutyあたりの温度検出幅を小さくすることができ、パワースイッチング素子Swの検出温度のダイナミックレンジを拡大させることができる。すなわち、パワースイッチング素子Swの温度検出精度を高めることができる。   By satisfying the above condition (A), the time ratio duty ranges of the first detection range Td1 and the second detection range Td2 can be overlapped. Thereby, in each of these detection ranges Td1 and Td2, the temperature detection width per unit time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 can be reduced, and the dynamic range of the detection temperature of the power switching element Sw can be reduced. Can be enlarged. That is, the temperature detection accuracy of the power switching element Sw can be increased.

特に、本実施形態では、上記下限値Dminを「0」(0%)に設定し、上記上限値Dmaxを「1」(100%)に設定している。こうした設定によれば、上記単位時比率dutyあたりの温度検出幅をより小さくすることができ、パワースイッチング素子Swの温度検出精度をより高めることができる。   In particular, in the present embodiment, the lower limit value Dmin is set to “0” (0%), and the upper limit value Dmax is set to “1” (100%). According to such setting, the temperature detection width per unit time ratio duty can be further reduced, and the temperature detection accuracy of the power switching element Sw can be further increased.

ちなみに、本実施形態では、反転増幅回路16を構成する一対の抵抗体16b,16cの抵抗値を互いに同一に設定するとともに、電源16dの端子電圧を調整することで上記条件(A)を満たすこととする。なお、抵抗体16b,16cの抵抗値を互いに同一に設定することにより、第1の検出範囲Td1における上記入力信号Vinの傾きの絶対値と、第2の検出範囲Td2における上記入力信号Vinの傾きの絶対値とが等しくなる。   Incidentally, in the present embodiment, the resistance values of the pair of resistors 16b and 16c constituting the inverting amplifier circuit 16 are set to be the same as each other, and the above condition (A) is satisfied by adjusting the terminal voltage of the power supply 16d. And By setting the resistance values of the resistors 16b and 16c to be the same, the absolute value of the slope of the input signal Vin in the first detection range Td1 and the slope of the input signal Vin in the second detection range Td2 are set. The absolute value of becomes equal.

(B)第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2の境界においてPWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが下限値Dminとなるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (B) The output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so that the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 becomes the lower limit value Dmin at the boundary between the first detection range Td1 and the second detection range Td2. Then the condition.

この条件は、パワースイッチング素子Swの温度検出精度が大きく低下することを回避するための条件である。以下、本実施形態における具体的な温度検出処理について説明した後、上記条件(B)の技術的意義について説明する。   This condition is a condition for avoiding a significant decrease in the temperature detection accuracy of the power switching element Sw. Hereinafter, after describing specific temperature detection processing in the present embodiment, the technical significance of the condition (B) will be described.

まず、図4を用いて、上記温度検出処理について説明する。ここで、図4は、フレーム生成部32におけるフレームのデータ配置を示す図である。   First, the temperature detection process will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a diagram illustrating a frame data arrangement in the frame generation unit 32.

本実施形態では、パワースイッチング素子Swの温度情報等をフレーム単位でフレーム生成部32から出力する構成を採用している。そして、パワースイッチング素子Swの現在の温度が第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうちいずれにあるかを識別する検出範囲情報をフレームヘッダに配置する。上記検出範囲情報は、コンパレータ22の出力信号に基づき生成される。そして、フレームのうち検出範囲情報の後に感温ダイオードSDの温度情報を配置する。   In this embodiment, the structure which outputs the temperature information etc. of the power switching element Sw from the flame | frame production | generation part 32 per frame is employ | adopted. Then, detection range information for identifying whether the current temperature of the power switching element Sw is in the first detection range Td1 or the second detection range Td2 is arranged in the frame header. The detection range information is generated based on the output signal of the comparator 22. And the temperature information of the temperature sensing diode SD is arranged after the detection range information in the frame.

マイコン40は、フレーム生成部32から出力された情報に基づき、温度検出処理を行う。詳しくは、マイコン40は、まず、フレームヘッダに配置された検出範囲情報に基づき、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうちいずれにあるかを判断する。マイコン40は、パワースイッチング素子Swの現在の温度が第1の検出範囲Td1にあると判断した場合、時比率dutyが高いほどパワースイッチング素子Swの温度検出値Tcalを低く算出する。なお、上記温度検出値Tcalは、具体的には例えば、時比率dutyを入力として、時比率duty及び第1の検出範囲Td1における温度検出値Tcalが関係付けられたマップを用いて算出すればよい。   The microcomputer 40 performs a temperature detection process based on the information output from the frame generation unit 32. Specifically, the microcomputer 40 first determines whether the actual temperature Tf of the power switching element Sw is in the first detection range Td1 or the second detection range Td2 based on the detection range information arranged in the frame header. Judging. When the microcomputer 40 determines that the current temperature of the power switching element Sw is in the first detection range Td1, the microcomputer 40 calculates the temperature detection value Tcal of the power switching element Sw lower as the duty ratio becomes higher. The temperature detection value Tcal may be calculated using, for example, a map in which the time ratio duty and the temperature detection value Tcal in the first detection range Td1 are associated with each other. .

一方、マイコン40は、パワースイッチング素子Swの現在の温度が第2の検出範囲Td2にあると判断した場合、時比率dutyが高いほどパワースイッチング素子Swの温度検出値Tcalを高く算出する。なお、上記温度検出値Tcalは、具体的には例えば、時比率dutyを入力として、時比率duty及び第2の検出範囲Td2における温度検出値Tcalが関係付けられたマップを用いて算出すればよい。   On the other hand, when the microcomputer 40 determines that the current temperature of the power switching element Sw is in the second detection range Td2, the microcomputer 40 calculates the temperature detection value Tcal of the power switching element Sw higher as the duty ratio becomes higher. The temperature detection value Tcal may be calculated using, for example, a map in which the time ratio duty is input and the temperature detection value Tcal in the second detection range Td2 is related. .

続いて、上記条件(B)の技術的意義について説明する。   Next, the technical significance of the condition (B) will be described.

パワースイッチング素子Swの温度検出精度を高める上では、先の図3に示した補正手法とは別に、例えば、第2の検出範囲Td2において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが上限値Dmaxから下限値Dminに向かって連続的に低くなるように、感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する手法を採用することも考えられる。こうした手法を採用すると、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2の境界Tctrにおいて時比率dutyが不連続となるように感温ダイオードSDの出力信号Vfが補正されることとなる。このため、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうち一方から他方に変化すると、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが大きく変化する現象(以下、duty飛び)が生じる。   In order to increase the temperature detection accuracy of the power switching element Sw, apart from the correction method shown in FIG. 3, for example, in the second detection range Td2, the higher the actual temperature Tf of the power switching element Sw, the higher the PWM. It is also conceivable to employ a method of correcting the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD so that the duty ratio of the pulse signal output from the comparator 18 continuously decreases from the upper limit value Dmax toward the lower limit value Dmin. . When such a method is employed, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so that the duty ratio becomes discontinuous at the boundary Tctr between the first detection range Td1 and the second detection range Td2. For this reason, when the actual temperature Tf of the power switching element Sw changes from one of the first detection range Td1 and the second detection range Td2 to the other, the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 increases. A changing phenomenon (hereinafter, “duty skip”) occurs.

ここで、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうち一方から他方に変化する状況下、フレーム生成部32において感温ダイオードSDの温度情報と併せてフレームに配置される検出範囲情報が、パワースイッチング素子Swの実際の温度に対応した情報とは異なる事態が生じ得る。これは、例えば、感温ダイオードSDの出力信号Vfがコンパレータ22を介してフレーム生成部32に伝達されるまでの時間が、感温ダイオードSDの出力信号Vfが反転増幅回路16、スイッチ26及びPWMコンパレータ18を介してフレーム生成部32に伝達されるまでの時間よりも長いことに起因して生じ得る。   Here, under the situation where the actual temperature Tf of the power switching element Sw changes from one to the other of the first detection range Td1 and the second detection range Td2, the frame generation unit 32 detects the temperature information of the temperature sensing diode SD and In addition, the detection range information arranged in the frame may be different from the information corresponding to the actual temperature of the power switching element Sw. This is because, for example, the time until the output signal Vf of the temperature sensing diode SD is transmitted to the frame generation unit 32 via the comparator 22 is the time when the output signal Vf of the temperature sensing diode SD is the inverting amplifier circuit 16, the switch 26 and the PWM. This may be caused by the time being longer than the time until it is transmitted to the frame generation unit 32 via the comparator 18.

duty飛びが生じる状況下、検出範囲情報がパワースイッチング素子Swの実際の温度に対応した情報とは異なる事態が生じると、温度検出処理において参照すべきマップの選択を誤ることとなる。その結果、パワースイッチング素子Swの温度検出値Tcalが実際の温度Tfから大きくずれ、パワースイッチング素子Swの温度検出精度が大きく低下する懸念がある。   If the detection range information is different from the information corresponding to the actual temperature of the power switching element Sw under the situation where the duty skip occurs, the map to be referred to in the temperature detection process is erroneously selected. As a result, there is a concern that the temperature detection value Tcal of the power switching element Sw greatly deviates from the actual temperature Tf, and the temperature detection accuracy of the power switching element Sw is greatly reduced.

これに対し、上記条件(B)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正すると、duty飛びが生じない。このため、検出範囲情報が感温ダイオードSDの実際の温度に対応した情報とは異なる事態が生じる場合であっても、duty飛びに起因した温度検出精度の大きな低下を回避することができる。すなわち、検出範囲情報が適切な情報でない場合のフェールセーフを実現することができる。   On the other hand, when the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to satisfy the condition (B), the duty skip does not occur. For this reason, even when the detection range information is different from the information corresponding to the actual temperature of the temperature sensitive diode SD, it is possible to avoid a large decrease in temperature detection accuracy due to the duty skip. That is, fail safe when the detection range information is not appropriate information can be realized.

ちなみに、本実施形態では、電源16dの端子電圧を調整することで上記条件(B)を満たすこととする。   Incidentally, in the present embodiment, the condition (B) is satisfied by adjusting the terminal voltage of the power supply 16d.

以上説明したように、本実施形態では、パワースイッチング素子Swの温度検出精度を高めるための補正対象を感温ダイオードSDの出力信号Vfとした。これは、温度検出精度を高めることと、温度検出精度を高めることを簡素な構成で実現することとの両立を図るためである。   As described above, in this embodiment, the correction target for increasing the temperature detection accuracy of the power switching element Sw is the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD. This is to improve both the temperature detection accuracy and to realize the temperature detection accuracy with a simple configuration.

つまり、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の単位時比率dutyあたりの温度検出幅を小さくすべく、例えば、搬送波生成回路30から出力される三角波信号を反転増幅回路等によって補正することも考えられる。ここで、三角波信号の周波数が非常に高いことと、反転増幅回路を構成するオペアンプの応答特性とに起因して、三角波信号の補正精度が低下する懸念がある。これに対し、感温ダイオードSDの出力信号Vfの周波数は、三角波信号の周波数よりも十分に低いことから、反転増幅回路16における上記出力信号Vfの補正精度の低下を回避できる。また、感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する先の図1に示した構成は通常、三角波信号の振幅や波高値等を補正する構成と比較して簡素に実現できる。こうした理由から、上記補正対象を感温ダイオードSDの出力信号Vfとしている。   That is, in order to reduce the temperature detection width per unit time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18, for example, the triangular wave signal output from the carrier wave generation circuit 30 may be corrected by an inverting amplifier circuit or the like. . Here, there is a concern that the correction accuracy of the triangular wave signal may be lowered due to the very high frequency of the triangular wave signal and the response characteristics of the operational amplifier that configures the inverting amplifier circuit. On the other hand, since the frequency of the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is sufficiently lower than the frequency of the triangular wave signal, it is possible to avoid a decrease in the correction accuracy of the output signal Vf in the inverting amplifier circuit 16. In addition, the configuration shown in FIG. 1 for correcting the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD can be realized simply as compared with the configuration for correcting the amplitude, peak value, etc. of the triangular wave signal. For these reasons, the correction target is the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD.

続いて、図5に、本実施形態にかかる上記温度検出処理の手順を示す。この処理は、マイコン40によって例えば所定周期で繰り返し実行される。   Next, FIG. 5 shows a procedure of the temperature detection process according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the microcomputer 40 at a predetermined cycle, for example.

この一連の処理では、まずステップS10において、フレームヘッダに配置される検出範囲情報に基づき、パワースイッチング素子Swの現在の温度が第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうちいずれにあるかを判断する。   In this series of processes, first, in step S10, based on the detection range information arranged in the frame header, the current temperature of the power switching element Sw is in either the first detection range Td1 or the second detection range Td2. Determine whether.

ステップS10において肯定判断された場合には、パワースイッチング素子Swの現在の温度Tfが第1の検出範囲Td1であると判断し、ステップS12に進む。ステップS12では、上述したように、時比率dutyが高いほどパワースイッチング素子Swの温度検出値Tcalを低く算出する。   If an affirmative determination is made in step S10, it is determined that the current temperature Tf of the power switching element Sw is within the first detection range Td1, and the process proceeds to step S12. In step S12, as described above, the temperature detection value Tcal of the power switching element Sw is calculated to be lower as the duty ratio is higher.

一方、上記ステップS10において否定判断された場合には、パワースイッチング素子Swの現在の温度Tfが第2の検出範囲Td2であると判断し、ステップS14に進む。ステップS14では、上述したように、時比率dutyが高いほどパワースイッチング素子Swの温度検出値Tcalを高く算出する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S10, it is determined that the current temperature Tf of the power switching element Sw is within the second detection range Td2, and the process proceeds to step S14. In step S14, as described above, the temperature detection value Tcal of the power switching element Sw is calculated higher as the duty ratio becomes higher.

なお、ステップS12、S14の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。   In addition, when the process of step S12, S14 is completed, this series of processes is once complete | finished.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)上記条件(A),(B)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正すべく、反転増幅回路16を備えた。このため、パワースイッチング素子Swの温度検出精度を高めることができる。これにより、パワースイッチング素子Swの温度の検出誤差が小さくなることから、例えば、パワーセーブ処理における閾値温度を高精度に設定することができる。   (1) An inverting amplifier circuit 16 is provided to correct the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD so as to satisfy the above conditions (A) and (B). For this reason, the temperature detection accuracy of the power switching element Sw can be increased. Thereby, since the detection error of the temperature of the power switching element Sw becomes small, for example, the threshold temperature in the power saving process can be set with high accuracy.

また、上記条件(B)により、duty飛びに起因してパワースイッチング素子Swの温度検出精度が大きく低下することを回避できる。さらに、本実施形態にかかる構成によれば、パワースイッチング素子Swの温度検出精度を高めることを簡素な構成で実現することができる。   In addition, the condition (B) can prevent the temperature detection accuracy of the power switching element Sw from greatly decreasing due to the duty skip. Furthermore, according to the configuration according to the present embodiment, it is possible to improve the temperature detection accuracy of the power switching element Sw with a simple configuration.

(2)温度検出範囲を上記中央値Tctrを境界として第1の検出範囲Td1と第2の検出範囲Td2とに分割した。このため、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のそれぞれにおける温度検出幅を等しくすることができる。これにより、これら検出範囲Td1,Td2のそれぞれにおける温度検出精度を等しくすることができる。   (2) The temperature detection range is divided into the first detection range Td1 and the second detection range Td2 with the median value Tctr as a boundary. For this reason, the temperature detection width in each of the first detection range Td1 and the second detection range Td2 can be made equal. Thereby, the temperature detection accuracy in each of these detection ranges Td1 and Td2 can be made equal.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の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。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

本実施形態では、感温ダイオードの出力信号Vfの補正手法を変更する。   In this embodiment, the correction method of the output signal Vf of the temperature sensitive diode is changed.

図6に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図6において、先の図1に示した部材等と同一の部材等については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 6 shows a system configuration according to the present embodiment. In FIG. 6, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、感温ダイオードSDのアノードは、オペアンプ42a、抵抗体42b〜42e及び電源42fを備えて構成される非反転増幅回路42の非反転入力端子側に接続されており、反転入力端子側は、接地されている。なお、本実施形態において、以降、非反転増幅回路42の出力信号を「Vβ+b×Vf」で示すこととする。ここで、「b」は、非反転増幅回路42における増幅率を示し、「Vβ」は、非反転増幅回路42の出力信号の接地電位「0」に対するシフト量を示す。このシフト量「Vβ」は、非反転増幅回路42の非反転入力端子側に接続された電源42fの端子電圧の調整によって調整することができる。   As shown in the figure, the anode of the temperature sensitive diode SD is connected to the non-inverting input terminal side of the non-inverting amplifier circuit 42 including the operational amplifier 42a, the resistors 42b to 42e, and the power source 42f. The terminal side is grounded. In the present embodiment, hereinafter, the output signal of the non-inverting amplifier circuit 42 is represented by “Vβ + b × Vf”. Here, “b” indicates the amplification factor in the non-inverting amplifier circuit 42, and “Vβ” indicates the shift amount of the output signal of the non-inverting amplifier circuit 42 with respect to the ground potential “0”. This shift amount “Vβ” can be adjusted by adjusting the terminal voltage of the power supply 42 f connected to the non-inverting input terminal side of the non-inverting amplifier circuit 42.

反転増幅回路16の出力端子又は非反転増幅回路42の出力端子は、スイッチ26を介してPWMコンパレータ18の非反転入力端子に接続可能とされている。スイッチ26は、反転増幅回路16及び非反転増幅回路42のいずれかの出力端子とPWMコンパレータ18の非反転入力端子とを選択的に接続すべく、操作部28によって操作される。本実施形態において、操作部28は、コンパレータ22の出力信号の論理が「H」であると判断した場合、反転増幅回路16の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作し、コンパレータ22の出力信号の論理が「L」であると判断した場合、非反転増幅回路42の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作する。   The output terminal of the inverting amplifier circuit 16 or the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 42 can be connected to the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18 via the switch 26. The switch 26 is operated by the operation unit 28 to selectively connect the output terminal of either the inverting amplifier circuit 16 or the non-inverting amplifier circuit 42 to the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18. In the present embodiment, when the operation unit 28 determines that the logic of the output signal of the comparator 22 is “H”, the switch 28 connects the output terminal of the inverting amplifier circuit 16 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18. 26, when the logic of the output signal of the comparator 22 is determined to be “L”, the switch 26 is operated to connect the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 42 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18. .

続いて、図7を用いて、本実施形態にかかる感温ダイオードSDの出力信号Vfの補正手法について説明する。ここで、図7(a),図7(b)は、先の図3(a),図3(b)に対応している。   Next, a method for correcting the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIGS. 7A and 7B correspond to FIGS. 3A and 3B.

図示されるように、本実施形態では、以下の条件(C)〜(E)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する。   As illustrated, in the present embodiment, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to satisfy the following conditions (C) to (E).

(C)第1の検出範囲Td1において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど時比率dutyが下限値Dminから上限値Dmaxに向かって連続的に高くなるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (C) In the first detection range Td1, the output of the temperature sensitive diode SD is such that the duty ratio continuously increases from the lower limit value Dmin to the upper limit value Dmax as the actual temperature Tf of the power switching element Sw increases. Conditions for correcting the signal Vf.

(D)第2の検出範囲Td2において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど時比率dutyが上限値Dmaxから下限値Dminに向かって低くなるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (D) In the second detection range Td2, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is set such that the duty ratio becomes lower from the upper limit value Dmax toward the lower limit value Dmin as the actual temperature Tf of the power switching element Sw increases. Condition to correct.

これら条件は、上記第1の実施形態の上記条件(A)と同じ趣旨で設定される条件である。   These conditions are conditions set with the same meaning as the condition (A) of the first embodiment.

(E)第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2の境界TctrにおいてPWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが上記上限値Dmax「1」となるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (E) At the boundary Tctr between the first detection range Td1 and the second detection range Td2, the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 is set to the upper limit value Dmax “1” so that the temperature sensing diode SD Conditions for correcting the output signal Vf.

この条件は、上記第1の実施形態の上記条件(B)と同じ趣旨で設定される条件である。   This condition is a condition set with the same purpose as the condition (B) of the first embodiment.

ちなみに、本実施形態では、反転増幅回路16を構成する一対の抵抗体16b,16cの抵抗値及び電源16dの端子電圧と、非反転増幅回路42を構成する抵抗体42b〜42eの抵抗値及び電源42fの端子電圧との調整によって上記条件(C)〜(E)を満たすこととする。ここでは、第1の検出範囲Td1における上記入力信号Vinの傾きの絶対値と、第2の検出範囲Td2における上記入力信号Vinの傾きの絶対値とが等しくなるように、反転増幅回路16を構成する一対の抵抗体16b,16cの抵抗値を互いに同一に設定するとともに、抵抗体42b〜42eの抵抗値を設定する。   Incidentally, in the present embodiment, the resistance values of the pair of resistors 16b and 16c and the terminal voltage of the power source 16d constituting the inverting amplifier circuit 16, and the resistance values and power sources of the resistors 42b to 42e constituting the non-inverting amplifier circuit 42 are described. The above conditions (C) to (E) are satisfied by adjusting the terminal voltage of 42f. Here, the inverting amplifier circuit 16 is configured such that the absolute value of the slope of the input signal Vin in the first detection range Td1 is equal to the absolute value of the slope of the input signal Vin in the second detection range Td2. The resistance values of the pair of resistors 16b and 16c are set to be the same, and the resistance values of the resistors 42b to 42e are set.

以上説明した本実施形態によっても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also by this embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第2の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。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

本実施形態では、感温ダイオードの出力信号Vfの補正手法を変更する。なお、本実施形態において、電源24の端子電圧は、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが後述する規定温度Tαとなる場合における感温ダイオードSDの出力信号Vfに設定されている。また、先の図6に示した操作部28は、コンパレータ22の出力信号の論理が「H」であると判断した場合、非反転増幅回路42の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作し、コンパレータ22の出力信号の論理が「L」であると判断した場合、反転増幅回路16の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作する。   In this embodiment, the correction method of the output signal Vf of the temperature sensitive diode is changed. In the present embodiment, the terminal voltage of the power supply 24 is set to the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD when the actual temperature Tf of the power switching element Sw becomes a specified temperature Tα described later. 6 determines that the output signal logic of the comparator 22 is “H”, the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 42 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18 are connected. When the switch 26 is operated so as to be connected and it is determined that the logic of the output signal of the comparator 22 is “L”, the switch is connected so as to connect the output terminal of the inverting amplifier circuit 16 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18. 26 is operated.

図8を用いて、本実施形態にかかる感温ダイオードSDの出力信号Vfの補正手法について説明する。ここで、図8(a),図8(b)は、先の図7(a),図7(b)に対応している。   A method for correcting the output signal Vf of the temperature-sensitive diode SD according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIGS. 8A and 8B correspond to FIGS. 7A and 7B.

図示されるように、本実施形態では、下限温度Tmin及び上限温度Tmaxにて規定されるパワースイッチング素子Swの温度検出範囲を、この温度検出範囲の中央値Tctrよりも高温側にずれた規定温度Tαを境界として第1の検出範囲Td1と、第2の検出範囲Td2とに分割する。そして、上記条件(A),(B)に加えて、以下の条件(F)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する。   As shown in the figure, in the present embodiment, the temperature detection range of the power switching element Sw defined by the lower limit temperature Tmin and the upper limit temperature Tmax is shifted to a higher temperature side than the median value Tctr of the temperature detection range. It is divided into a first detection range Td1 and a second detection range Td2 with Tα as a boundary. Then, in addition to the above conditions (A) and (B), the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to satisfy the following condition (F).

(F)第1の検出範囲Td1において、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfが高くなるほど、PWMコンパレータ18から出力されるパルス信号の時比率dutyが上限値Dmax「1」から下限値Dmin「0」に向かって連続的に低くなるように、感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するとの条件。   (F) In the first detection range Td1, as the actual temperature Tf of the power switching element Sw increases, the time ratio duty of the pulse signal output from the PWM comparator 18 increases from the upper limit value Dmax “1” to the lower limit value Dmin “0”. The condition that the output signal Vf of the temperature-sensitive diode SD is corrected so as to be continuously lowered toward "."

ちなみに、本実施形態では、反転増幅回路16を構成する一対の抵抗体16b,16cの抵抗値、電源16dの端子電圧、非反転増幅回路42を構成する抵抗体42b〜42eの抵抗値及び電源42fの端子電圧の調整によってこれら条件(A),(B),(F)を満たすこととする。これにより、第2の検出範囲Td2における上記入力信号Vinの傾きの絶対値は、第1の検出範囲Td1における上記入力信号Vinの傾きの絶対値よりも大きく設定されることとなる。   Incidentally, in this embodiment, the resistance values of the pair of resistors 16b and 16c constituting the inverting amplifier circuit 16, the terminal voltage of the power supply 16d, the resistance values of the resistors 42b to 42e constituting the non-inverting amplifier circuit 42, and the power supply 42f. These conditions (A), (B), and (F) are satisfied by adjusting the terminal voltage. As a result, the absolute value of the slope of the input signal Vin in the second detection range Td2 is set larger than the absolute value of the slope of the input signal Vin in the first detection range Td1.

以上説明した本実施形態によれば、上記第1の実施形態の(2)の効果に代えて、パワースイッチング素子Swの高温側の温度検出精度をいっそう高めることができるといった効果を得ることができる。   According to this embodiment described above, instead of the effect (2) of the first embodiment, it is possible to obtain an effect that the temperature detection accuracy on the high temperature side of the power switching element Sw can be further increased. .

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第2の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。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

本実施形態では、感温ダイオードの出力信号Vfの補正手法を変更する。なお、本実施形態において、先の図6に示した操作部28は、コンパレータ22の出力信号の論理が「H」であると判断した場合、非反転増幅回路42の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作し、コンパレータ22の出力信号の論理が「L」であると判断した場合、反転増幅回路16の出力端子及びPWMコンパレータ18の非反転入力端子を接続するようにスイッチ26を操作する。   In this embodiment, the correction method of the output signal Vf of the temperature sensitive diode is changed. In the present embodiment, when the operation unit 28 shown in FIG. 6 determines that the logic of the output signal of the comparator 22 is “H”, the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 42 and the PWM comparator 18 When the switch 26 is operated to connect the non-inverting input terminal and the logic of the output signal of the comparator 22 is determined to be “L”, the output terminal of the inverting amplification circuit 16 and the non-inverting input terminal of the PWM comparator 18 are connected. The switch 26 is operated to connect.

図9を用いて、本実施形態にかかる感温ダイオードSDの出力信号Vfの補正手法について説明する。ここで、図9(a),図9(b)は、先の図7(a),図7(b)に対応している。   A method for correcting the output signal Vf of the temperature-sensitive diode SD according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIGS. 9A and 9B correspond to the previous FIGS. 7A and 7B.

本実施形態では、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のそれぞれに対応する時比率dutyの範囲を変更する。詳しくは、時比率dutyの下限値Dminを「0」よりも高い値(例えば7%)に変更し、上限値Dmaxを「1」よりも低い値(例えば93%)に変更しつつ、上記条件(C)〜(E)を満たすように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する。これにより、第1の検出範囲Td1における上記入力信号Vinの傾きの絶対値と、第2の検出範囲Td2における上記入力信号Vinの傾きの絶対値とが等しくなる。ここで、下限値Dmin及び上限値Dmaxの変更は、パワースイッチング素子Swの温度検出精度の低下を抑制するためである。   In the present embodiment, the range of the duty ratio corresponding to each of the first detection range Td1 and the second detection range Td2 is changed. Specifically, while changing the lower limit value Dmin of the duty ratio duty to a value (for example, 7%) higher than “0” and the upper limit value Dmax to a value (for example, 93%) lower than “1”, the above condition is satisfied. The output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so as to satisfy (C) to (E). Thus, the absolute value of the slope of the input signal Vin in the first detection range Td1 is equal to the absolute value of the slope of the input signal Vin in the second detection range Td2. Here, the change of the lower limit value Dmin and the upper limit value Dmax is to suppress a decrease in temperature detection accuracy of the power switching element Sw.

つまり、搬送波生成回路30から出力される三角波信号の最大値及び最小値近傍において実際の波形が理想的な波形からずれることや、コンパレータ22の応答特性に起因して、「0」又は「1」近傍の時比率dutyを有するパルス信号をPWMコンパレータ18において生成できないことがある。この場合、パワースイッチング素子Swの実際の温度Tfに対応する時比率dutyが当初想定した時比率dutyからずれ、パワースイッチング素子Swの温度検出精度が低下する懸念がある。   That is, “0” or “1” due to the fact that the actual waveform deviates from the ideal waveform in the vicinity of the maximum value and the minimum value of the triangular wave signal output from the carrier wave generation circuit 30 and the response characteristics of the comparator 22. In some cases, the PWM comparator 18 cannot generate a pulse signal having a near duty ratio. In this case, there is a concern that the time ratio duty corresponding to the actual temperature Tf of the power switching element Sw deviates from the initially assumed time ratio duty, and the temperature detection accuracy of the power switching element Sw decreases.

こうした問題に対処すべく、本実施形態では、時比率dutyの下限値Dmin及び上限値Dmaxを上記態様にて変更した。このため、本実施形態によれば、三角波信号に起因するパワースイッチング素子Swの温度検出精度の低下を抑制することができる。   In order to cope with such a problem, in the present embodiment, the lower limit value Dmin and the upper limit value Dmax of the duty ratio duty are changed in the above manner. For this reason, according to this embodiment, the fall of the temperature detection precision of the power switching element Sw resulting from a triangular wave signal can be suppressed.

(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第1の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。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態では、図10に示すように、一対のパワースイッチング素子(以下、第1のパワースイッチング素子Swp、第2のパワースイッチング素子Swq)の温度情報を単一の集積回路10からマイコン40に伝達する構成を採用する。なお、これらパワースイッチング素子Swp,Swqは、実際には、互いに並列接続されている。これは、第1,第2のパワースイッチング素子Swp,Swqを構成するインバータの出力電流の最大値を大きくするためである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, temperature information of a pair of power switching elements (hereinafter referred to as a first power switching element Swp and a second power switching element Swq) is transferred from a single integrated circuit 10 to a microcomputer 40. Adopt a transmission structure. Note that these power switching elements Swp and Swq are actually connected in parallel to each other. This is to increase the maximum value of the output current of the inverter that constitutes the first and second power switching elements Swp and Swq.

なお、図10において、高電圧システムから低電圧システムに信号を伝達するための構成と、低電圧システムの構成とは先の図1と同一であることから、これらの図示を省略している。また、図10に示す部材等は、基本的には先の図1に示した部材等と同一であるが、第1のパワースイッチング素子Swpに対応する構成には、添え字「p」を付しており、第2のパワースイッチング素子Swqに対応する構成には、添え字「q」を付している。   In FIG. 10, the configuration for transmitting signals from the high voltage system to the low voltage system and the configuration of the low voltage system are the same as those in FIG. The members shown in FIG. 10 are basically the same as the members shown in FIG. 1, but the subscript “p” is added to the configuration corresponding to the first power switching element Swp. In addition, the subscript “q” is attached to the configuration corresponding to the second power switching element Swq.

図示されるように、PWMコンパレータ18p,18qの出力信号と、コンパレータ22p,22qの出力信号とは、フレーム生成部32に入力される。フレーム生成部32は、図11に示すように、コンパレータ22pの出力信号に基づく第1のパワースイッチング素子Swpに対応する検出範囲情報、PWMコンパレータ18pから出力されたパルス信号である第1のパワースイッチング素子Swpの温度情報、コンパレータ22qの出力信号に基づく第2のパワースイッチング素子Swqに対応する検出範囲情報、PWMコンパレータ18qから出力されたパルス信号である第2のパワースイッチング素子Swqの温度情報の順にこれら情報を1つのフレームに配置する。ここで、第1のパワースイッチング素子Swpに対応する検出範囲情報は、第1のフレームヘッダに配置され、第2のパワースイッチング素子Swqに対応する検出範囲情報は、第2のフレームヘッダに配置される。なお、本実施形態では、これら検出範囲情報として、時比率が互いに相違するものを用いている。   As illustrated, the output signals of the PWM comparators 18p and 18q and the output signals of the comparators 22p and 22q are input to the frame generation unit 32. As shown in FIG. 11, the frame generation unit 32 detects the detection range information corresponding to the first power switching element Swp based on the output signal of the comparator 22p, and the first power switching that is the pulse signal output from the PWM comparator 18p. Temperature information of the element Swp, detection range information corresponding to the second power switching element Swq based on the output signal of the comparator 22q, and temperature information of the second power switching element Swq that is a pulse signal output from the PWM comparator 18q. These pieces of information are arranged in one frame. Here, the detection range information corresponding to the first power switching element Swp is arranged in the first frame header, and the detection range information corresponding to the second power switching element Swq is arranged in the second frame header. The In the present embodiment, the detection range information is used in which the time ratios are different from each other.

マイコン40は、フレーム生成部32から出力された情報に基づき、第1のパワースイッチング素子Swpの温度と、第2のパワースイッチング素子Swqの温度とを検出する温度検出処理を行う。   The microcomputer 40 performs a temperature detection process for detecting the temperature of the first power switching element Swp and the temperature of the second power switching element Swq based on the information output from the frame generation unit 32.

以上説明した本実施形態によれば、一対のパワースイッチング素子Swp,Swqの温度を的確に検出することができる。   According to the present embodiment described above, the temperature of the pair of power switching elements Swp and Swq can be accurately detected.

(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。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・「補正手段」としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。   -"Correction means" is not restricted to what was illustrated to said each embodiment.

例えば、図12に示すように、第1の検出範囲Td1(Tmin〜Tβ)及び第2の検出範囲Td2(Tβ〜Tmax)のそれぞれに対応する時比率の範囲(Dmin〜Dmax1、Dmin〜Dmax2)の一部同士(Dmin〜Dmax2)が互いに重複するように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するものであってもよい。なお、図12(a),図12(b)は、先の図8(a),図8(b)に対応している。   For example, as shown in FIG. 12, time ratio ranges (Dmin to Dmax1, Dmin to Dmax2) corresponding to the first detection range Td1 (Tmin to Tβ) and the second detection range Td2 (Tβ to Tmax), respectively. The output signal Vf of the temperature-sensitive diode SD may be corrected so that a part of (Dmin to Dmax2) overlaps each other. 12 (a) and 12 (b) correspond to the previous FIGS. 8 (a) and 8 (b).

また、例えば、図13に示すように、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2の境界Tctrにおいて、時比率dutyが不連続となるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正するものであってもよい。ここでは、第1の検出範囲Td1の時比率dutyの範囲を第1の下限値Dmin1「0」及び上限値Dmax「1」にて規定される範囲とし、第2の検出範囲Td2の時比率dutyの範囲を第1の下限値Dmin1よりも高い第2の下限値Dmin2及び上限値Dmaxにて規定される範囲としている。この場合、上記境界における時比率dutyの差「Dmin1−Dmin2」の絶対値が小さいほど、duty飛びに起因する温度検出精度の低下度合いが小さくなる。なお、図13(a),図13(b)は、先の図3(a),図3(b)に対応している。   Further, for example, as shown in FIG. 13, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so that the time ratio duty becomes discontinuous at the boundary Tctr between the first detection range Td1 and the second detection range Td2. It may be a thing. Here, the range of the duty ratio of the first detection range Td1 is a range defined by the first lower limit value Dmin1 “0” and the upper limit value Dmax “1”, and the duty ratio duty of the second detection range Td2 Is a range defined by a second lower limit value Dmin2 and an upper limit value Dmax that are higher than the first lower limit value Dmin1. In this case, as the absolute value of the difference “Dmin1−Dmin2” in the duty ratio at the boundary is smaller, the degree of decrease in the temperature detection accuracy due to the duty skip becomes smaller. 13 (a) and 13 (b) correspond to the previous FIGS. 3 (a) and 3 (b).

さらに、時比率dutyが不連続となるように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正する補正手段としては、他に、図14に示すものであってもよい。この場合、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のそれぞれに対応する時比率の範囲同士が互いに重複するように感温ダイオードSDの出力信号Vfを補正することとなる。こうした構成であっても、検出温度のダイナミックレンジを拡大することはできる。   Furthermore, as a correction means for correcting the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD so that the duty ratio becomes discontinuous, the correction means shown in FIG. 14 may be used. In this case, the output signal Vf of the temperature sensitive diode SD is corrected so that the time ratio ranges corresponding to the first detection range Td1 and the second detection range Td2 overlap each other. Even with such a configuration, the dynamic range of the detected temperature can be expanded.

・温度検出範囲の分割数としては、2つに限らず、3つ以上であってもよい。この場合であっても、パワースイッチング素子Swの現在の温度が複数に分割された温度検出範囲のうちいずれにあるかに関する検出範囲情報と、時比率とに基づき、温度を検出することができる。   The number of divisions of the temperature detection range is not limited to two and may be three or more. Even in this case, it is possible to detect the temperature based on the detection range information regarding whether the current temperature of the power switching element Sw is in a plurality of divided temperature detection ranges and the time ratio.

・上記第1の実施形態では、検出範囲情報をフレームヘッダに配置してマイコン40に伝達させる構成を採用したがこれに限らない。例えば、フォトカプラ38とは異なる別の絶縁伝達手段(第2のフォトカプラ)を備え、コンパレータ22の出力信号を第2のフォトカプラを介してマイコン40に伝達させる構成を採用してもよい。   In the first embodiment, the configuration in which the detection range information is arranged in the frame header and is transmitted to the microcomputer 40 is not limited to this. For example, another insulation transmission unit (second photocoupler) different from the photocoupler 38 may be provided and the output signal of the comparator 22 may be transmitted to the microcomputer 40 via the second photocoupler.

なお、絶縁伝達手段としては、光絶縁素子を備えるものに限らず、例えば、磁気絶縁素子(パルストランス)を備えるものであってもよい。   The insulation transmission means is not limited to the one provided with the optical insulation element, and may be provided with a magnetic insulation element (pulse transformer), for example.

・温度検出処理手法としては、上記第1の実施形態に例示したものに限らない。例えば、インバータが起動されてパワースイッチング素子Swの駆動が開始されてから、パワースイッチング素子Swの温度が第1の検出範囲Td1から第2の検出範囲Td2に移行すると想定される時間の経過後、温度検出処理で用いるマップを第1の検出範囲Td1に対応するものから第2の検出範囲Td2に対応するものに切り替える手法であってもよい。この場合、検出範囲情報は必須ではない。   The temperature detection processing method is not limited to the one exemplified in the first embodiment. For example, after the inverter is started and the driving of the power switching element Sw is started, after the time assumed that the temperature of the power switching element Sw shifts from the first detection range Td1 to the second detection range Td2, A method may be used in which the map used in the temperature detection process is switched from the map corresponding to the first detection range Td1 to the map corresponding to the second detection range Td2. In this case, the detection range information is not essential.

・上記第3の実施形態の図8において、時比率の範囲を規定する上限値Dmaxを「1」よりも低い値に設定してかつ、上記範囲を規定する下限値Dminを「0」よりも高い値に設定してもよい。   In FIG. 8 of the third embodiment, the upper limit value Dmax that defines the range of the time ratio is set to a value lower than “1”, and the lower limit value Dmin that defines the range is less than “0”. A high value may be set.

・温度検出範囲の分割手法としては、上記第3の実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記中央値Tctrから低温側にずれた値を境界として、温度検出範囲を第1の検出範囲Td1と第2の検出範囲Td2とに分割する手法を採用してもよい。この場合であっても、第1の検出範囲Td1及び第2の検出範囲Td2のうち検出範囲が狭い方である第1の検出範囲Td1の温度検出精度をいっそう高めることができる。   The method for dividing the temperature detection range is not limited to the one exemplified in the third embodiment. For example, a technique may be employed in which the temperature detection range is divided into the first detection range Td1 and the second detection range Td2 with a value shifted from the median value Tctr as a lower temperature side as a boundary. Even in this case, it is possible to further increase the temperature detection accuracy of the first detection range Td1, which is the narrower detection range of the first detection range Td1 and the second detection range Td2.

・「変調手段」において用いられる搬送波としては、三角波信号に限らず、例えばのこぎり波信号であってもよい。   The carrier wave used in the “modulation means” is not limited to a triangular wave signal, and may be a sawtooth wave signal, for example.

・温度検出処理の実行主体としては、ソフトウェア処理手段(マイコン40)に限らず、ハードウェアにて構成されるハードウェア処理手段であってもよい。   The execution subject of the temperature detection process is not limited to software processing means (microcomputer 40), but may be hardware processing means configured by hardware.

・「検出素子」としては、感温ダイオードに限らず、例えば抵抗体(測温抵抗体)であってもよい。この場合、温度検出の具体的な構成として、例えば、上記第1の実施形態において、定電流電源14の出力側に、感温ダイオードに代えて抵抗体の一端を接続し、抵抗体の他端を接地する構成を採用すればよい。こうした構成において、抵抗体は、パワースイッチング素子Swの温度と相関を有する信号(抵抗体における電圧降下量)を出力する検出素子となる。なお、ここでは、パワースイッチング素子Swの温度が高くなるほど上記電圧降下量が大きくなる。   The “detection element” is not limited to a temperature-sensitive diode, and may be, for example, a resistor (temperature measuring resistor). In this case, as a specific configuration of temperature detection, for example, in the first embodiment, one end of a resistor is connected to the output side of the constant current power supply 14 instead of the temperature sensitive diode, and the other end of the resistor is connected. A structure for grounding may be employed. In such a configuration, the resistor serves as a detection element that outputs a signal (voltage drop amount in the resistor) having a correlation with the temperature of the power switching element Sw. Here, the voltage drop amount increases as the temperature of the power switching element Sw increases.

また、検出素子としては、例えば、MOS型電界効果トランジスタであってもよい。これは、MOS型電界効果トランジスタのソース及びドレイン間に同一の電流を流す場合におけるソース及びドレイン間の電圧が温度依存性を有することに鑑みたものである。   The detection element may be, for example, a MOS field effect transistor. This is because the voltage between the source and the drain in the case where the same current flows between the source and the drain of the MOS field effect transistor has temperature dependency.

・「所定の検出対象」であるパワースイッチング素子Swとしては、IGBTに限らず、例えばパワーMOS型電界効果トランジスタであってもよい。また、上記検出対象としては、パワースイッチング素子Swに限らない。この場合、「検出素子」としては、上記検出対象の温度と相関を有する信号を出力するものに限らず、上記検出対象の物理量と相関を有する信号を出力するものであれば、他の検出素子であってもよい。   The power switching element Sw that is the “predetermined detection target” is not limited to the IGBT, and may be, for example, a power MOS field effect transistor. The detection target is not limited to the power switching element Sw. In this case, the “detection element” is not limited to one that outputs a signal having a correlation with the temperature of the detection target, but may be another detection element as long as it outputs a signal having a correlation with the physical quantity of the detection target. It may be.

16…反転増幅回路、18…PWMコンパレータ、30…搬送波生成回路、40…マイコン、Sw…パワースイッチング素子、SD…感温ダイオード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Inverting amplifier circuit, 18 ... PWM comparator, 30 ... Carrier wave generation circuit, 40 ... Microcomputer, Sw ... Power switching element, SD ... Temperature-sensitive diode.

Claims (11)

所定の検出対象(Sw,Swp,Swq)の物理量(Tf)と相関を有する信号(Vf)を出力する検出素子(SD,SDp,SDq)と、
前記検出素子の出力信号と搬送波(tc)との大小比較に基づき該出力信号をパルス幅変調して出力する変調手段(18,30、18p,30p,18q,30q)と、
数に分割された前記検出対象の物理量検出範囲のそれぞれ(Td1,Td2)において該検出対象の物理量及び前記変調手段から出力されたパルス信号の時比率が連続的に関係付けられてかつ、複数に分割された前記物理量検出範囲のそれぞれに対応する前記時比率の範囲(Dmin〜Dmax、Dmin〜Dmax1,Dmin〜Dmax2、Dmin1〜Dmax,Dmin2〜Dmax)の少なくとも一部同士が互いに重複するように前記変調手段に入力される前記検出素子の出力信号を補正する補正手段(16,42、16p,16q)と、
前記検出対象の現在の物理量が複数に分割された前記物理量検出範囲のうちいずれにあるかを識別する検出範囲情報と、前記パルス信号の時比率とをフレーム単位で出力する出力手段(32)と、
を備え
前記フレームのうち、前記検出範囲情報がフレームヘッダに配置され、前記検出範囲情報の後に前記パルス信号が配置され、
前記出力手段から出力された前記検出範囲情報及び前記パルス信号の時比率に基づき、前記検出対象の物理量を検出する検出手段(40)を備えることを特徴とする物理量検出装置。
A detection element (SD, SDp, SDq) that outputs a signal (Vf) correlated with a physical quantity (Tf) of a predetermined detection target (Sw, Swp, Swq);
Modulation means (18, 30, 18p, 30p, 18q, 30q) for performing pulse width modulation on the output signal based on the magnitude comparison between the output signal of the detection element and the carrier wave (tc);
Each physical quantity detection range of the detection target is divided into multiple and duty ratio of the detection target physical quantity and a pulse signal outputted from said modulating means is associated continuously in (Td1, Td2), a plurality At least a part of the time ratio ranges (Dmin to Dmax, Dmin to Dmax1, Dmin to Dmax2, Dmin1 to Dmax, Dmin2 to Dmax) corresponding to each of the physical quantity detection ranges divided into two overlap each other. Correction means (16, 42, 16p, 16q) for correcting the output signal of the detection element input to the modulation means;
Output means (32) for outputting detection range information for identifying which one of the physical quantity detection ranges divided into a plurality of the current physical quantities to be detected and a time ratio of the pulse signal in units of frames; ,
Equipped with a,
Among the frames, the detection range information is arranged in a frame header, the pulse signal is arranged after the detection range information,
Based on said time ratio of the detection range information outputted from the output means and said pulse signal, said detecting means for detecting a physical quantity to be detected (40) a physical quantity detecting device according to claim Rukoto equipped with.
前記搬送波の周波数は固定値であることを特徴とする請求項1記載の物理量検出装置。 Physical quantity detecting device according to claim 1, wherein the frequency of said carrier, wherein a fixed value der Rukoto. 所定の検出対象(Sw,Swp,Swq)の物理量(Tf)と相関を有する信号(Vf)を出力する検出素子(SD,SDp,SDq)と、
前記検出素子の出力信号と搬送波(tc)との大小比較に基づき該出力信号をパルス幅変調して出力する変調手段(18,30、18p,30p,18q,30q)と、
複数に分割された前記検出対象の物理量検出範囲のそれぞれ(Td1,Td2)において該検出対象の物理量及び前記変調手段から出力されたパルス信号の時比率(duty)が連続的に関係付けられてかつ、複数に分割された前記物理量検出範囲のそれぞれに対応する前記時比率の範囲(Dmin〜Dmax、Dmin〜Dmax1,Dmin〜Dmax2、Dmin1〜Dmax,Dmin2〜Dmax)の少なくとも一部同士が互いに重複するように前記変調手段に入力される前記検出素子の出力信号を補正する補正手段(16,42、16p,16q)と、
前記検出対象の現在の物理量が複数に分割された前記物理量検出範囲のうちいずれにあるかを識別する検出範囲情報を出力する出力手段(32)と、
前記変調手段から出力された前記パルス信号の時比率(duty)と、前記出力手段から出力された前記検出範囲情報とに基づき、前記検出対象の物理量を検出する検出手段(40)と、
を備え、
前記補正手段は、複数に分割された前記物理量検出範囲のうち互いに隣接する検出範囲の境界(Tctr、Tα、Tβ)において前記検出対象の物理量と関係付けられる前記時比率が連続するように前記検出素子の出力信号を補正することを特徴とする物理量検出装置。
A detection element (SD, SDp, SDq) that outputs a signal (Vf) correlated with a physical quantity (Tf) of a predetermined detection target (Sw, Swp, Swq);
Modulation means (18, 30, 18p, 30p, 18q, 30q) for performing pulse width modulation on the output signal based on the magnitude comparison between the output signal of the detection element and the carrier wave (tc);
In each of the detection target physical quantity detection ranges (Td1, Td2) divided into a plurality, the physical quantity of the detection target and the time ratio (duty) of the pulse signal output from the modulation means are continuously related and , At least some of the time ratio ranges (Dmin to Dmax, Dmin to Dmax1, Dmin to Dmax2, Dmin1 to Dmax, Dmin2 to Dmax) corresponding to each of the physical quantity detection ranges divided into a plurality overlap each other. Correction means (16, 42, 16p, 16q) for correcting the output signal of the detection element input to the modulation means,
Output means (32) for outputting detection range information for identifying which one of the physical quantity detection ranges divided into a plurality of current physical quantities to be detected is;
Detection means (40) for detecting a physical quantity of the detection target based on the duty ratio of the pulse signal output from the modulation means and the detection range information output from the output means;
With
The correction means detects the time ratio related to the physical quantity to be detected at a boundary (Tctr, Tα, Tβ) of detection ranges adjacent to each other among the physical quantity detection ranges divided into a plurality of detection ranges. physical quantity detecting device thing you and corrects the output signal of the element.
前記物理量検出範囲は、第1の検出範囲(Td1)と、該第1の検出範囲よりも物理量の大きい第2の検出範囲(Td2)との2つに分割され、
前記補正手段は、前記第1の検出範囲において前記検出対象の物理量が大きくなるほど前記時比率が低くなってかつ、前記第2の検出範囲において前記物理量が大きくなるほど前記時比率が大きくなるように前記検出素子の出力信号を補正することを特徴とする請求項3記載の物理量検出装置。
The physical quantity detection range is divided into a first detection range (Td1) and a second detection range (Td2) having a physical quantity larger than the first detection range,
The correcting means reduces the time ratio as the physical quantity of the detection target increases in the first detection range, and increases the time ratio as the physical quantity increases in the second detection range. The physical quantity detection device according to claim 3, wherein the output signal of the detection element is corrected.
前記物理量検出範囲は、第1の検出範囲(Td1)と、該第1の検出範囲よりも物理量の大きい第2の検出範囲(Td2)との2つに分割され、
前記補正手段は、前記第1の検出範囲において前記検出対象の物理量が大きくなるほど前記時比率が高くなってかつ、前記第2の検出範囲において前記物理量が大きくなるほど前記時比率が低くなるように前記検出素子の出力信号を補正することを特徴とする請求項3記載の物理量検出装置。
The physical quantity detection range is divided into a first detection range (Td1) and a second detection range (Td2) having a physical quantity larger than the first detection range,
The correcting means increases the time ratio as the physical quantity of the detection target increases in the first detection range, and decreases the time ratio as the physical quantity increases in the second detection range. The physical quantity detection device according to claim 3, wherein the output signal of the detection element is corrected.
前記物理量検出範囲は、該物理量検出範囲の中央値(Tctr)を境界として前記第1の検出範囲と前記第2の検出範囲とに分割され、
前記補正手段は、前記第1の検出範囲及び前記第2の検出範囲のそれぞれにおいて、前記検出対象の物理量と関係付けられる前記時比率が第1の規定値(Dmin)及び該第1の規定値よりも高い第2の規定値(Dmax)にて規定される前記時比率の範囲となるように前記検出素子の出力信号を補正することを特徴とする請求項4又は5記載の物理量検出装置。
The physical quantity detection range is divided into the first detection range and the second detection range with a median value (Tctr) of the physical quantity detection range as a boundary,
In the first detection range and the second detection range, the correction unit is configured such that the duty ratio related to the physical quantity to be detected is a first specified value (Dmin) and the first specified value. 6. The physical quantity detection device according to claim 4, wherein an output signal of the detection element is corrected so as to be in a range of the duty ratio defined by a second specified value (Dmax) higher than the threshold value.
前記物理量検出範囲は、該物理量検出範囲の中央値(Tctr)からずれた値(Tα、Tβ)を境界として前記第1の検出範囲と前記第2の検出範囲とに分割され、
前記補正手段は、前記第1の検出範囲及び前記第2の検出範囲のそれぞれにおいて、前記検出対象の物理量と関係付けられる前記時比率が第1の規定値(Dmin)及び該第1の規定値よりも高い第2の規定値(Dmax)にて規定される前記時比率の範囲となるように前記検出素子の出力信号を補正することを特徴とする請求項4又は5記載の物理量検出装置。
The physical quantity detection range is divided into the first detection range and the second detection range with a value (Tα, Tβ) deviated from the median value (Tctr) of the physical quantity detection range as a boundary,
In the first detection range and the second detection range, the correction unit is configured such that the duty ratio related to the physical quantity to be detected is a first specified value (Dmin) and the first specified value. 6. The physical quantity detection device according to claim 4, wherein an output signal of the detection element is corrected so as to be in a range of the duty ratio defined by a second specified value (Dmax) higher than the threshold value.
前記第1の規定値は、「0」よりも高い値に設定され、
前記第2の規定値は、「1」よりも低い値に設定されていることを特徴とする請求項6又は7記載の物理量検出装置。
The first specified value is set to a value higher than “0”;
The physical quantity detection device according to claim 6 or 7, wherein the second specified value is set to a value lower than "1".
前記第1の規定値は、「0」に設定され、
前記第2の規定値は、「1」に設定されていることを特徴とする請求項6又は7記載の物理量検出装置。
The first specified value is set to “0”;
The physical quantity detection device according to claim 6, wherein the second specified value is set to “1”.
前記検出対象は、複数(Swp,Swq)であり、
前記変調手段(18p,30p,18q,30q)は、複数の前記検出対象のそれぞれの出力信号と前記搬送波との大小比較に基づき該出力信号のそれぞれをパルス幅変調して出力し、
前記変調手段から出力された複数の前記検出対象のそれぞれに対応するパルス信号を一群の情報として出力する第2の出力手段(32)を更に備え、
前記第2の出力手段は、前記一群の情報に含まれる前記パルス信号のそれぞれが複数の前記検出対象のうちいずれに対応するものであるかを識別する情報を前記一群の情報に含ませ、
前記検出手段は、前記第2の出力手段から出力された前記識別する情報と、前記時比率とに基づき、複数の前記検出対象のそれぞれの物理量を検出することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の物理量検出装置。
The detection target is plural (Swp, Swq),
The modulation means (18p, 30p, 18q, 30q) performs pulse width modulation on each of the output signals based on the magnitude comparison between the output signals of the plurality of detection targets and the carrier wave, and outputs them,
A second output means (32) for outputting a pulse signal corresponding to each of the plurality of detection objects output from the modulation means as a group of information;
The second output means includes, in the group of information, information that identifies which of the plurality of detection objects each of the pulse signals included in the group of information corresponds to.
The said detection means detects each physical quantity of the said several detection target based on the said identification information output from the said 2nd output means, and the said time ratio. The physical quantity detection device according to any one of the above.
前記検出素子は、前記検出対象の温度と相関を有する信号を出力することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の物理量検出装置。   The physical quantity detection device according to claim 1, wherein the detection element outputs a signal having a correlation with the temperature of the detection target.
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