JP5977836B2 - ゲート電圧制限回路を有する方法、パワーユニットおよびパワーシステム - Google Patents
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Description
駆動回路314は電圧源600並びに駆動回路314により供給される電圧レベルおよび信号タイミング特性を制御するように構成された様々な構成要素を含んでいてもよい。実施形態において、駆動回路314はスイッチ302または304に適用可能な電圧制限に応じて、駆動回路314の出力電圧を適切なレベルに制限するように構成された電圧クランプ602を含んでいてもよい。駆動回路314に含まれる電圧クランプ602はスイッチ302または304のゲートに、典型的には10nH/cmの比較的高いインダクタンスワイヤリード322を介して電気的に結合されてもよい。ワイヤリード322に因り、駆動回路314に含まれる電圧クランプ602の有効性はスイッチ302または304のゲートおよびエミッタ間の電圧スパイクを防止することに関して制限されるであろう。
別の実施形態は方法に関する。方法は車両にインバータモジュールを搭載することを備える。方法は駆動回路の第1の端子をインバータモジュールのゲート端子に電気的に結合すること、および駆動回路の第2の端子をインバータモジュールのエミッタ端子に電気的に結合することをさらに備える。エミッタおよびゲート端子はインバータモジュールのトランジスタスイッチに電気的に接続される。方法は駆動回路をインバータモジュールのトランジスタスイッチから遠隔した車両に搭載することをさらに備える。インバータモジュールはゲート端子およびエミッタ端子間の電圧を制限するためにゲート端子およびエミッタ端子との間のトランジスタスイッチのハウジング上またはハウジング内に配置されたクランプ回路を含む。
パワーユニットの別の実施形態において、スイッチはハウジング内に配置され、およびクランプ回路はハウジング内またはハウジングの外表面上に配置される。
方法の別の実施形態において、第1の電圧信号は制御端子および第1のクランプ回路に遠隔接続された駆動回路により印加される。
102 駆動輪
104 車軸
106 機器室
108 空冷ヒートシンク
200 パワーシステム
202 オルタネータ
204 フィールド制御
206 整流器
208 インバータ
210 ACモータ
300 インバータ位相レグ
302 上側スイッチ
304 下側スイッチ
306 上側ダイオード、スイッチ
308 下側ダイオード
310 上部レール電圧
312 下部レール電圧
313 スイッチハウジング
314 駆動回路
316 制御回路
318 位相出力
320 キャパシタ
322 インダクタンスワイヤリード、第3のワイヤリード
324 ゲート端子
326 エミッタ端子
328 クランプ回路
400 ツェナーダイオード
402 ショットキーダイオード
600 電圧源
602 電圧クランプ
604 ダイオード
606 キャパシタ
Claims (13)
- ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられおよび第1の遠隔搭載された駆動回路(314)に2つまたはそれ以上の第1のワイヤリードを介して電気的に結合されるように構成される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチの端子におよび前記第1のスイッチと並列に電気的に結合された第1のクランプ回路であって、前記第1のクランプ回路は前記ハウジング内または前記ハウジングの外表面上に配置され、および前記第1のスイッチの両端の電圧を制限するように構成される、クランプ回路と、
を備え、
前記クランプ回路(328)はダイオードの第2のセットと直列に配置されたダイオードの第1のセットを備え、前記ダイオードの第1のセットは互いに平行に配置された複数のツェナーダイオード(400)を備え、前記ダイオードの第2のセットは互いに平行に配置された複数のショットキーダイオード(402)を備え、
前記クランプ回路(328)は、直列接続された前記ダイオードの第1のセットおよび前記ダイオードの第2のセットと並列に配置されたキャパシタ(320、606)を備える、
パワーユニット。 - 前記スイッチはトランジスタおよび前記トランジスタのゲートおよびエミッタにそれぞれ接続されたゲート端子(324)およびエミッタ端子(326)を備える端子を備える、請求項1に記載のパワーユニット。
- 前記ハウジング内で第2の遠隔搭載された駆動回路(314)に2つまたはそれ以上の第2のワイヤリードを介して電気的に結合されるように構成された第2のスイッチ、および前記第2のスイッチの端子におよび前記第2スイッチと並列に電気的に結合された第2のクランプ回路をさらに備え、前記第2のクランプ回路は前記ハウジング内または前記ハウジングの外表面上に配置され、および前記第2のスイッチの両端の電圧を制限するように構成され、前記第1および第2のスイッチは直列に接続される、請求項1または2に記載のパワーユニット。
- 第2のハウジング内で第2の遠隔搭載された駆動回路(314)に2つまたはそれ以上の第2のワイヤリードを介して電気的に結合されるように構成された第2のスイッチ、および前記第2のスイッチの端子におよび前記第2のスイッチと並列に電気的に結合された第2のクランプ回路をさらに備え、前記第2のクランプ回路は前記第2のハウジング内または前記第2のハウジングの外表面上に配置され、および前記第2のスイッチの両端の電圧を制限するように構成され、前記第1および第2のスイッチは直列に接続される、請求項1または2に記載のパワーユニット。
- 各スイッチはそれぞれのトランジスタおよびそれぞれのトランジスタのゲートおよびエミッタに接続されたゲート端子(324)およびエミッタ端子(326)を備える各スイッチの前記端子を備える、請求項1から4のいずれかに記載のパワーユニット。
- 請求項1から5のいずれかに記載の前記パワーユニットと、
前記駆動回路(314)であって、前記駆動回路(314)は前記ハウジングの外側におよび前記ハウジングから離れて遠隔搭載され、前記端子は外部端子であり、前記駆動回路(314)はワイヤリードに電気的に接続され、前記ワイヤリードは前記外部端子に電気的および機械的に接続される、前記駆動回路(314)と、
を備えるシステム。 - 制御端子および第1および第2のパワー端子を有するソリッドステートスイッチと、
前記スイッチを制御可能に活性化するために前記制御端子に遠隔接続された駆動回路(314)と、
前記制御端子および前記第1または第2のパワー端子の一方との間に電気的に結合されたクランプ回路(328)であって、前記クランプ回路(328)は前記制御端子および前記第1または第2のパワー端子の前記一方との間の電圧を前記スイッチのターンオン電圧以上のおよび前記スイッチの最大電圧以下の電圧レベルに制限するように構成された、クランプ回路(328)と、
を備え、
前記スイッチはハウジング内に配置され、前記クランプ回路(328)は前記ハウジング内または前記ハウジングの外表面上に配置され、
前記スイッチはトランジスタであり、前記制御端子は前記トランジスタのゲート端子(324)であり、前記第1または第2のパワー端子の前記一方は前記トランジスタのエミッタ端子(326)であり、
前記クランプ回路(328)は並列に配置された複数のショットキーダイオード(402)と直列に接続された、並列に配置された複数のツェナーダイオード(400)を備え、
前記クランプ回路(328)は、直列接続された前記複数のショットキーダイオード(402)および複数のツェナーダイオード(400)と並列に配置されたキャパシタ(320、606)を備え、
前記ツェナーダイオード(400)のカソードは前記ゲート端子(324)に電気的に結合され、前記ツェナーダイオード(400)のアノードは前記ショットキーダイオード(402)のアノードに電気的に接続され、前記ショットキーダイオード(402)のカソードは前記トランジスタのエミッタ端子(326)に電気的に接続された、
パワーユニット。 - 前記駆動回路(314)はワイヤにより前記制御端子に遠隔接続される、請求項7に記載のパワーユニット。
- 前記駆動回路(314)は前記クランプ回路(328)に遠隔接続される、請求項7に記載のパワーユニット。
- 前記クランプ回路(328)および前記制御端子との間の電気的接続のインダクタンスは10nH以下である、請求項7から9のいずれかに記載のパワーユニット。
- モータを駆動するための交流出力波形を生成する制御可能なインバータモジュールであって、前記インバータモジュールはスイッチハウジング(313)内に含まれるクランプ回路(328)およびトランジスタスイッチを備える、インバータモジュールと、
前記駆動回路(314)の第1の端子を前記トランジスタスイッチのゲート端子(324)に結合する第1のワイヤリードおよび前記駆動回路(314)の第2の端子を前記トランジスタスイッチのエミッタ端子(326)に結合する第2のワイヤリードを介して前記トランジスタスイッチに動作可能に結合された駆動回路(314)と、
を備え、
前記クランプ回路(328)は前記ゲート端子(324)およびエミッタ端子(326)間の電圧を制限するために前記ゲート端子(324)およびエミッタ端子(326)との間に前記トランジスタスイッチと並列に配置され、前記クランプ回路(328)は前記スイッチハウジング(313)内または前記スイッチハウジング(313)の外表面上に配置され、
前記クランプ回路(328)はダイオードの第2のセットと直列に配置されたダイオードの第1のセットを備え、前記ダイオードの第1のセットは互いに平行に配置された複数のツェナーダイオード(400)を備え、前記ダイオードの第2のセットは互いに平行に配置された複数のショットキーダイオード(402)を備え、
前記クランプ回路(328)は、直列接続された前記ダイオードの第1のセットおよび前記ダイオードの第2のセットと並列に配置されたキャパシタ(320、606)を備える、
パワーシステム(200)。 - 前記駆動回路(314)は前記インバータモジュールから遠隔搭載される、請求項11に記載のパワーシステム(200)。
- 請求項11または12に定義されるパワーシステム(200)を備える移動型アセット。
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