JP5980450B2 - 電子部品をスイッチオン又はスイッチオフする方法及び装置 - Google Patents

電子部品をスイッチオン又はスイッチオフする方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、パルス幅変調信号を用いた制御のもとで電子部品をスイッチオン又はスイッチオフする方法及び装置に関する。
DCモータ、特にブラシレスDCモータのような誘導性の電気負荷は、それぞれの電気負荷に対する電流及び/又は電圧の調整のために、頻繁にパルス幅変調(PWM)を用いて制御される。この目的のために電気負荷は共振フルブリッジ回路や共振ハーフブリッジ回路において金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)のような電子部品に頻繁に結合される。このような電子部品は、PWM信号を用いてスイッチオンないしスイッチオフされ、それによって電気負荷のための電流及び/又は電圧が調整される。このような電子部品のスイッチオンやスイッチオフの際には、電流や電圧の望ましくない寄生振動が発生する可能性があり、この振動は回路の電磁適合性を損ね、スイッチングロスを引き起こしかねないものである。
この種の寄生振動を低減するために、例えば外部コンデンサを電子部品のゲートやソース又はドレインに接続し、ゲート抵抗をゲート電流やゲート電圧の変化率の低減のために使用するか又はサプレッサー回路を振動減衰のために使用することが考えられる。しかしながらそのような電子部品はスイッチング時間を長引かせ、スイッチングロスやスイッチング無駄時間、製造コスト等を増加させる。さらに電子部品のゲート−ソース電圧ないしドレイン−ソース電圧における出力電圧ないし出力電流を適合化するための高速な電子部品の使用も可能ではあるが、しかしながらこれらの電子部品にも余分なコストがかかってしまう。
本発明が基礎とする課題は、パルス幅変調信号を用いた制御のもとで電子部品をスイッチオン又はスイッチオフする方法において、寄生振動の低減に結びつくような改善を施すことにある。さらに本発明が基礎とする課題は、この方法を実施するための装置を提供することにある。
前記課題は、請求項1の特徴部分に記載された本発明による方法並びに請求項10の特徴部分に記載された本発明による装置によって解決される。
本発明の有利な実施態様は、従属項に記載されている。
本発明による方法は、PWM信号(=パルス幅変調信号)を用いた制御のもとでの電子部品のスイッチオンまたはスイッチオフに使用されている。この電子部品は、制御信号によって制御可能な出力信号を出力するように構成されている。ここでは前記スイッチオン又はスイッチオフは、PWMクロック周期(=パルス幅変調クロック周期)内でPWM信号の変化によるレベル変化時点で開始される。PWM信号の各クロック周期の間に出力信号の振動の少なくとも1つの振幅の大きさが算出される。さらに前記制御信号の少なくとも1つの第1の制御値と第2の制御値とが予め設定され、前記制御信号は、各PWMクロック周期内で、前記レベル変化時点と第1の切り替え時点との間においては前記第1の制御値に調整され、前記第1の切り替え時点と第2の切り替え時点との間においては前記第2の制御値に調整され、さらに前記第2の切り替え時点から前記電子部品の制御端子におけるゲート電圧がゲート電圧終端値に達する時点までは第3の制御値に調整される。PWMクロック周期の前記各切り替え時点は、当該PWMクロック周期に対応し、かつ、先行のPWMクロック周期の間に算出された振幅の大きさに依存して、前記出力信号の振動の振動振幅が制限されるように決定される。
つまりこの方法では、電子部品をスイッチオン又はスイッチオフするための制御信号がスイッチオンオフを開始させるPWMレベル変化に従って、出力信号の振動に依存して変更される。この目的のために、制御信号が相前後してそれらに調整される少なくとも2つの制御値が使用される。これらの制御値は固定的に設定されるのに対して、制御信号がそれぞれの制御値に調整される、各PWMクロック周期毎の時間間隔は、当該時間間隔を制限する切り替え時点の適合化によって、出力信号の振動の振動振幅が制限されるように変化する。
それ故にこの方法は、制御信号の修正されたパルス幅変調とみなすこともできる。ここでの制御信号は、PWMクロック周期の間に従来のPWM信号のように2つの異なる値だけをとるのではなく、少なくとも3つの異なる値をとる。その際の制御信号の変更時点は、各PWMクロック周期毎に、先行のPWMクロック周期における出力信号の振動に適合化される。これは出力信号の振動を制限するためである。制御信号を出力信号の検出された振動に適合化することによって、出力信号の振動が簡単かつ効果的な方法で制御可能となりさらに制限可能になる。
本発明の好ましい実施態様によれば、前記第1の制御値と前記第2の制御値に対してsらに付加的に制御信号の第3の制御値が設定され、前記制御信号は、各PWMクロック周期内で第2のスイッチング時点後前記第3の制御値に設定される。
さらなる制御値の使用により、制御信号は、出力信号の振動を低減する目的のために、検出された出力信号の振動にさらに良好にかつより柔軟に適合化させることができる。
本発明の別の態様によれば、前記振幅の大きさとして、出力信号の振動の、所定の時間窓内で検出された振動振幅の振幅最大値が求められる。それに対する代替的な実施態様によれば、前記振幅の大きさとして、出力信号の振動の振動信号の、所定の時間窓内で検出された絶対値の積分値が求められる。
これらの実施態様はそれぞれ異なる振幅の大きさを提供する。前記2つの振幅の大きさは、出力信号の振動の強度に対する尺度として適している。そのため、振動を効果的に低減しかつ制限するための振動の定量的評価を可能にすることができる。
本発明のさらなる実施態様によれば、PWMクロック周期の第1の切り替え時点が、第1の時間窓における出力信号の振動の振幅の大きさに依存して決定される。ここでの前記第1の時間窓は、レベル変化時点から先行のPWMクロック周期の第2の切り替え時点まで延在する。
本発明のさらなる実施態様によれば、PWMクロック周期の第2の切り替え時点が、第2の時間窓における出力信号の振動の振幅の大きさに依存して決定される。ここでの前記第2の時間窓は、先行のPWMクロック周期の第2の切り替え時点から、それに続くPWM信号のレベル変化時点まで、又は電子部品の制御端子におけるゲート電圧終端値に達する時点まで延在している。
本発明のこれらの2つの実施態様は、切り替え時点の決定のために評価された振動をそのつどの切り替え時点に対応させると共に関連する制御値にも対応させる。このことは、好適には、出力信号の振動の制御信号のより細かい適合化を可能にさせている。
本発明のさらに別の実施態様によれば、振幅制限と第1の限界値が設定され、PWMクロック周期の前記第1の切り替え時点は、前記第1の切り替え時点に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限よりも小さい場合には、先行のPWMクロック周期に対してPWMクロック周期終端の方向にシフトされ、前記第1の切り替え時点に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限よりも大きい場合には、PWMクロック周期始端の方向にシフトされるが、第1の切り替え時点のシフトによって前記第1の限界値を下回ることはない。
本発明のさらに別の実施態様によれば、振幅制限と第2の限界値とが設定され、パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点は、前記第2の切り替え時点に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限よりも小さい場合には、先行のパルス幅変調クロック周期に対してパルス幅変調クロック周期始端の方向にシフトされ、前記第2の切り替え時点に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限よりも大きい場合には、パルス幅変調クロック周期終端の方向にシフトされるが、第2の切り替え時点のシフトによって前記第2の限界値を上回ることはない。
本発明のこれらの2つの実施例は、好適には、出力信号の振動を相殺し、個々のPWMクロック周期の切り替え時点の相応の変更によって振動を制限する制御信号の制御を可能にする。このケースでは前記限界値はそれぞれ切り替え時点のシフトを限定するために用いられる。この結果として、好適には限界値を適切に選択することで、前記切り替え時点が電子部品のスイッチオン又はスイッチオフを妨げるまでシフトされるようなことが防止される。
さらに好適には前記制御信号によって電子部品の制御端子のゲート電圧変化率若しくはゲート電流が制御される。
それにより、特にMOSFETやIGBTのような電子部品が好適に制御できるようになる。
本発明による方法を実施する本発明による制御装置は、振幅の大きさを検出する少なくとも1つの振動検出器と、切り替え時点を決定しかつ制御信号を生成する制御ユニットと、電子部品の制御信号に対応する電子部品の制御ための信号発生器とを含んでいる。
このような制御装置は、好適には上述したような利点を有する本発明による方法を実施するのに適している。
さらに前記制御装置は、好適には前記制御信号の前記第1の切り替え時点を振幅の大きさに依存して制御する第1の閉ループ制御回路を備えており、該第1の閉ループ制御回路は、前記振幅の大きさを算出する振動検出器と、振幅制限からの前記振幅の大きさの偏差に対する尺度となる第1の補正値を形成する第1の閉ループ制御器と、第1の出力ユニットとを含んでいる。この第1の出力ユニットは、各PWMクロック周期の第1の切り替え時点を前記第1の補正値に依存して決定し、その出力を制御信号の生成のために前記第1の切り替え時点で変更する。
相応に前記制御装置は、好適には前記制御信号の前記第2の切り替え時点を振幅の大きさに依存して制御する第2の閉ループ制御回路を備えており、該第2の閉ループ制御回路は、前記振幅の大きさを算出する振動検出器と、前記振幅制限からの前記振幅の大きさの偏差に対する尺度である第2の補正値を形成する第2の閉ループ制御器と、第2の出力ユニットとを含んでおり、前記第2の出力ユニットは、各パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点を前記第2の補正値に依存して決定し、その出力を前記制御信号の生成のために前記第2の切り替え時点で変更する。
この種の閉ループ制御回路は、有利には前記制御信号の上述したような閉ループ制御を可能にさせており、このケースでは個々のPWMクロック周期の前記切り替え時点が次のようにシフトされる。すなわちそのようなシフトが前記出力信号の振動を打ち消し前記振動を制限するようにシフトされる。
好ましくは各振動検出器はさらに振幅検出器と評価要素とを備え、前記振幅検出器は、前記出力信号の振動の振動振幅を検出し、前記評価要素は、振幅最大値を算出するサンプルホールド要素として構成されるか、前記振幅検出器によって検出された振動振幅を積分する積分器として構成されている。
この振動検出器としての構成は、前記振幅最大値または積分値を前述した利点を伴う振幅の大きさとして使用することを可能にさせる。
この場合前記振動検出器はさらに好適には、前記振幅検出器の上流側に接続される、前記出力信号から振動信号を抽出するフィルタを有していてもよい。
それにより、振幅の大きさの計算に対して不要である出力信号の成分が当該出力信号から除去される。このことは有利には出力信号の振動の評価と振幅の大きさの算出とをさらに容易にさせる。
本発明によるこの方法及び装置は、特に制御信号によって制御可能な出力信号が出力されるように構成されている電子部品を備えた共振電気回路における電気振動を低減させるのに適するものであり、そのために提供される。
本発明のさらなる詳細および実施態様については、さらに以下の明細書で図面に基づき詳細に説明する。
電気振動を低減するための4つの制御装置を備えた共振電気回路を概略的に示した図 従来技術による電子部品のスイッチオン状態の特性を示した図 本発明による電子部品のスイッチオンの際の制御信号を示した図 電気振動を低減する制御装置の第1実施例を示したブロック回路図 図4に示した実施例に対する切り替え時点への切り替え値の割り当てを示した図 電気振動を低減する制御装置の第2実施例のブロック回路図 図6に示した実施例に対する切り替え時点への切り替え値の割り当てを示した図 振動検出器の実施例を示したブロック回路図 振動検出器のフィルタの効果を示した図 振幅検出器の第1実施例を示した図 振幅検出器の第2実施例を示した図 振幅検出器の第3実施例を示した図 振動検出器の利用と閉ループ制御回路の割り当てのための時間窓を示した図 振動検出器の利用と閉ループ制御回路の割り当てのための開ループ制御回路を示した図 振動検出器の利用と閉ループ制御回路の割り当てに対する信号経過を示した図 電子部品のスイッチオンの際の負の制御値を伴う信号経過を示した図 電気振動を低減する制御装置の第3実施例のブロック回路図 図16及び図17に示した構想に従って電子部品をスイッチオンした場合の電流と電圧の時間経過の現実的なシミュレーションを示した図
なおすべての図面において相互に対応する部分については同じ符号が付されている。
図1には、電気振動を低減する本発明による4つの制御装置3を備えた共振電気回路1の一例が概略的に示されている。この回路1は、相互に並列接続された2つの外部分岐2と1つのブリッジ分岐4とを備えたHブリッジ回路として構成されており、この場合ブリッジ分岐4は、2つの外側分岐2を相互に接続し、各外部分岐2は2つの部分分岐2.1,2.2に分割されている。ブリッジ分岐4内には電気負荷6が存在している。各外部分岐2の各部分分岐2.1,2.2には電子部品8が設けられており、この電子部品8は、制御信号Sを用いて制御可能な出力信号VDSを出力するように構成されており、その目的のために制御端子(ゲート)9を有している。
前記各電子部品8は、図1に示されている実施例においてはMOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)として構成されている。このケースでは制御信号Sは、MOSFETのゲート9のゲート電流Igを制御し、あるいは代替的にMOSFETのゲート9におけるゲート電位ないしはゲート9とソースとの間のゲート電圧Vgのゲート電圧変化率Vg′(時間微分)を制御する。出力信号VDSは、このケースではMOSFETのドレインとソースとの間のドレイン−ソース電圧である。
また代替的に前記MOSFETの代わりにIGBT(絶縁ゲート電極を備えたバイポーラトランジスタ)を電子部品8として、相応の制御信号S及び出力信号VDSと共に使用してもよい。
電子部品8の出力信号VDSを介して、電気負荷を流れる電流及び/又は電気負荷6に印加される電圧が制御される。この目的のために電子部品8は、パルス幅変調(PWM)を用いてスイッチオン及びスイッチオフされる。
各電子部品8は、電気振動を低減する本発明による制御装置3に接続される。これらの制御装置3のそれぞれは、信号発生器10、制御ユニット12及び少なくとも1つの振動検出器14を有している。
前記振動検出器14によって、各電子部品8の出力信号VDSの振動の振幅の大きさが検出され、この振幅の大きさは、前記振動の振動振幅の量に対する尺度である(以下参照)。前記振動検出器14は、この場合必ずしも電子部品8の出力側に直接接続される必要はない。なぜなら出力信号VDSによって引き起こされる振動は、当該回路1の他の適する箇所においても取り出すことができるからである。
制御ユニット12は、検出された振幅の大きさと、当該制御ユニットに供給されたPWM信号16とに依存して、以下で説明するような方法で振幅制限18を用いて制御信号Sを決定する。この場合前記振幅制限18は、予め設定される。
信号発生器10は、制御ユニット12により決定された制御信号Sに従って電子部品8を制御する。すなわち当該の実施例によれば、それぞれのMOSFETのゲート9において、制御信号Sに対応するゲート電流Igまたは制御信号Sに対応するゲート電圧変化率Vg′が生成される。制御信号Sがゲート電流Igを制御する場合には、信号発生器10は、電圧を制御する電流源として構成される。制御信号Sがゲート電圧変化率Vgを制御する場合には、信号発生器10は、電圧を制御する電圧源として構成される。
図2には、従来技術による電子部品8のスイッチオンのケースが、時間関数tとしての電圧Uと電流Iの経過波形図が示されている。このスイッチオンは、PWM信号16のレベル変化によって制御される。その際PWM信号16は、レベル変化時点t0において、ローレベルからハイレベルに変化する。ゲート電流Igは、レベル変化時点t0の後では、値ゼロからその後一定に維持される値に変更される。一定のゲート電流Igのスイッチオンの結果として、出力信号VDSは、時間遅延して振動を弱める。この種の振動は、例えばゲート電流Igを減少させることで低減可能である。しかしながらこのことは、比較的長い切り替え時間を引き起こす。
図3には、相応に出力信号VDSの振動を低減するために、図2に示したスイッチオンのケースに代わって使用される本発明による制御装置3を用いた電子部品8のスイッチオンの2つの変化実施例のケースが示されている。図2のように電子部品8のスイッチオンは、レベル変化時点t0においてPWM信号16のローレベルからハイレベルへのPWM信号16の変化によって開始する。
第1の変化実施例では、制御信号Sはゲート電流Igを制御する。電子部品8のスイッチオンに対しては、ゲート電流Igに対して、第1の制御値Ig1、第2の制御値Ig0及び第3の制御値Ig2が予め設定される。レベル変化時点t0の後で、ゲート電流Igはまず値0から第1の制御値Ig1に制御される。その後でゲート電流Igは第1の切り替え時点t1までこの第1の制御値Ig1に保持される。第1の切り替え時点t1では、ゲート電流Igは第2の制御値Ig0に制御される。その後でゲート電流Igは第2の切り替え時点t2までこの第2の制御値Ig0に保持される。第2の切り替え時点t2では、ゲート電流Igは第3の制御値Ig2に制御される。その後でゲート電流Igは、ゲート電圧Vgが終端値時点t3でゲート電圧終端値に達するまではこの第3の制御値Ig2に保持される。その後でゲート電流Igは値0に低下する。
前記制御値Ig1,Ig0,Ig2は、共振回路1の特性に依存して適切に設定される。それによりこれらの制御値は、出力信号VDSの振動を低減することができるようになる。図3に示した例では、前記制御値は例示的に、
Ig0<Ig1<Ig2
となるように選択されている。
第2の変化実施例では、制御信号Sは、ゲート電圧変化率Vg′を制御している。ここでも第1の変化実施例と同様に、ゲート電圧変化率Vg′の第1の制御値Vg1′、第2の制御値Vg0′、第3の制御値Vg2′が予め設定される。これらの3つの制御値Vg1′,Vg0′,Vg2′は、第1の変化実施例の前記制御値Ig1,Ig0,Ig2に類似して電子部品8の制御のために用いられる。すなわちゲート電圧Vgは、レベル変化時点t0と第1の切り替え時点t1との間においては第1の制御値Vg1′に変更され、第1の切り替え時点t1と第2の切り替え時点t2との間においては第2の制御値Vg0′に変更され、第2の切り替え時点t2からゲート電圧終端値に達する時点までは第3の制御値Vg2′に変更される。
切り替え時点t1とt2は、前記2つの変化実施例では制御装置3を用いて、検出された振幅の大きさに依存して、出力信号VDSの振動振幅が制限されるように決定される。ここでは前記第1の切り替え時点t1の決定に対しては、レベル変化時点t0から第2の切り替え時点t2まで延在している第1の時間窓Δ1の期間中の振動振幅が以下で詳細に説明するような方法で各振幅の大きさ毎に評価され、前記第2の切り替え時点t2の決定に対しては、第2の切り替え時点t2から終端値時点t3まで延在している第2の時間窓Δ2の期間中の振動振幅が、以下で詳細に説明するような方法で各振幅の大きさ毎に評価される。それぞれの振幅の大きさは各PWMクロック周期の間に検出され、その後に続くクロック周期の切り替え時点t1,t2の決定のために以下で詳細に説明するような方法で振動振幅の制限のために利用される。
前記切り替え時点t1,t2に対してはさらに2つの限界値T1,T2が設定され、これらの切り替え時点t1,t2は、第1の切り替え時点t1は第1の限界値T1を下回らないように、そして第2の切り替え時点t2は第2の限界値T2を上回らないように、決定される。それにより、前記第1の限界値T1は、第1の切り替え時点t1に対する下方の限界値となり、前記第2の限界値T2は、第2の切り替え時点t2に対する上方の限界値となる。そしてこれらの限界値T1,T2は、次のように設定される。すなわち前記電子部品8のスイッチオンが、過度に小さな第1の切り替え時点t1によって阻害されないように、あるいは過度に大きな第2の切り替え時点によって阻害されないように、設定される。
(図示はしていないが)電子部品8のスイッチオフの場合にも当該方法はそれに応じて実施される。この目的のために、同じような3つの制御値Ig1、Ig0、Ig2ないしVg1′,Vg0′,Vg2′が設定されるが、これらの制御値はスイッチオンの制御値とは異なったものであってもよい。電子部品8は、PWM信号16がハイレベルからローレベルへ切り替わるレベル変化時点t0から第1の切り替え時点t1までの間においてはそれぞれ第1の制御値Ig1,Vg1′に制御され、第1の切り替え時点t1と第2の切り替え時点t2との間においては第2の制御値Ig0,Vg0′に制御され、第2の切り替え時点t2からゲート電圧終端値に達する時点までは第3の制御値Ig2、Vg2′に制御される。前記切り替え時点t1,t2は、スイッチオンのケースと同様に、検出された振幅の大きさに依存して、スイッチオフの際の振動振幅が制限されかつ(スイッチオンのケースと同様に)適切に設定された限界値T1,T2によって限定されるように決定される。それにより電子部品8のスイッチオフは、過度に小さな第1の切り替え時点t1によって、若しくは過度に大きな第2の切り替え時点によって阻害されることはない。
図4は、制御信号Sがゲート電流Igを制御している場合の制御装置3の一実施例のブロック回路図を示している。この制御装置3は、図示の実施例では2つの閉ループ制御回路20.1,20.2を含んでいる。この場合第1の閉ループ制御回路20.1は、第1の切換え時点t1の閉ループ制御のために使用され、第2の閉ループ制御回路20.2は、第2の切り替え時点t2の閉ループ制御のために使用されている。
第1の実施態様では、前記各閉ループ制御回路20.1,20.2は、別個の振動検出器14を有している。第2の実施態様では、前記各閉ループ制御回路20.1,20.2は、同じ振動検出器14を有している。前記各閉ループ制御回路20.1,20.2が別個の振動検出器14を有している場合には、両方の閉ループ制御回路20.1,20.2を同時に使用することが可能である。それ以外の場合では、前記各閉ループ制御回路20.1,20.2は、相前後して使用される。第1の閉制御ループ20.1を用いて、図3に示されている第1の時間窓Δ1内の振動振幅が評価され、第2の閉ループ制御回路20.2を用いて、第2の時間窓Δ2内の振動振幅が評価される。
第1の閉ループ制御回路20.1では、第1の時間窓Δ1内で検出された振幅の大きさが振幅制限18と比較される。この振幅の大きさが振幅制限18よりも大きい場合には、第1の切り替え時点t1が縮小される。すなわち先行のPWMクロック周期に対してPWMクロック周期始端方向にシフトされる。但しこの場合第1の切り替え時点t1が第1の限界値T1を下回って低下しないように行われる。前記振幅の大きさが振幅制限18よりも大きい場合には、第1の切り替え時点t1は拡大される。すなわち先行のPWMクロック周期に対してPWMクロック周期終端方向にシフトされる。
第2の閉ループ制御回路20.2においても相応の方法で第2の時間窓Δ2内で検出された振幅の大きさが振幅制限18と比較される。この振幅の大きさが振幅制限18よりも大きい場合には、第2の切り替え時点t2は、当該第2の切り替え時点が第2の限界値T2を上回らない限り拡大される。前記振幅の大きさが振幅限界18よりも小さい場合には、第2の切り替え時点t2は縮小される。
第1の閉ループ制御回路20.1は、振動検出器14、第1の閉ループ制御器22.1及び第1の出力ユニット26.1を含む。第2の閉ループ制御回路20.2もまた振動検出器14、第2の閉ループ制御器22.2及び第2の出力ユニット26.2を有している。既に上述したように、これらの2つの閉ループ制御回路20.1,20.2は、1つの共通の振動検出器14を有していてもよいし、2つの別個の振動検出器14を有していてもよい。さらに前記2つの閉ループ制御回路20.1,20.2は、PWM信号16によって同期化されるクロック24に結合されている。
詳細には、第1の閉ループ制御回路20.1では、第1の時間窓Δ1内で検出された振幅の大きさと振幅制限18との差分が第1の閉ループ制御器22.1に供給される。第1の閉ループ制御器22.1は、この差分から各PWMクロック周期毎に1つの第1の補正値K1を形成する。この第1の補正値K1は、振幅限界18からの振幅の大きさの偏差に対する尺度であり、第1の最大値M1によって制限される。この第1の補正値K1は、K1<M1の条件が満たされる限り、振幅限界18からの振幅の大きさのずれが大きいほど大きくなる。例えば第1の閉ループ制御回路22.1の第1の補正値K1は、第1の測定窓内の振幅限界18と最大振幅値M1との差分として形成されるか、代替的に第1の測定窓の時間積分として形成されてもよい。
第1の切り替え時点t1に対して予め設定される第1のデフォルト切り替え値t1_defaultと、第1の補正値K1とから第1の切り替え値t1_thが形成される。その際には第1の補正値K1が第1のデフォルト切り替え値t1_defaultから減算される。
図5によれば、各切り替え値t1_thは、第1の切り替え時点t1に相応し、これらの第1の切り替え時点t1と第1の切り替え値t1_thは、図5中に線形関数として取り入れられた割り当て関数f(t)を用いて相互に対応付けられる。第1の最大値M1は、この場合差分t1_default−T1_thに相応し、但し前記T1_thは第1の限界値T1に相当する。それにより条件K1≦M1は、条件t1≧T1に相応する。
第1の切り替え値t1_thは、それぞれ後続のPWMクロック周期の第1の切り替え時点t1の調整のために用いられる。この目的のために第1の切り替え値t1_thとクロック24の出力信号とが第1の出力ユニット26.1に供給される。
割り当て関数f(t)を用いて第1の切り替え値t1_thは、第1の切り替え時点t1に変換される。条件t<t1が当て嵌まる限り、第1の出力ユニット26.1は、後続のPWMクロック周期の間第1の加算器28.1に、第1の制御値Ig1と第2の制御値Ig0の差分Ig1−Ig0を出力する。条件t>t1が当て嵌まる場合には、第1の出力ユニット26.1は、第1の加算器28.1に値0を出力する。第1の加算器28.1は、第1の出力ユニット26.1の出力に、第2の制御値Ig0の1/2を加算する。
第2の閉ループ制御回路20.2では、相応の方法で第2の時間窓内で検出された振幅の大きさと振幅制限18との間の差分が、第2の閉ループ制御器22.2に供給され、該第2の閉ループ制御器22.2はその結果から第2の補正値K2を形成する。この第2の補正値K2と、第2の切り替え時点t2のために予め設定された第2のデフォルト切り替え値t2_defaultからは、第2の切り替え値t2_thが形成され、その際には第2のデフォルト切り替え値t2_defaultが第2の補正値K2から減算される。
第2の切り替え値t2_thは、後続のPWMクロック周期の第2の切り替え時点t2の調整のためにクロック24の出力信号と一緒に第2の出力ユニット26.2に供給され、割り当て関数f(t)を用いて第2の切り替え時点t2に変換される。条件t<t2が当て嵌まる限り、第2の出力ユニット26.2は、後続のPWMクロック周期の間第2の加算器28.2に、値0を出力する。条件t>t2が当て嵌まる場合には、第2の出力ユニット26.2は、値Ig2−Ig0を第2の加算器28.2に出力する。この第2の加算器28.2は、第2の出力ユニット26.2の出力に、第2の制御値Ig0の1/2を加算する。
第1の加算器28.1と第2の加算器28.2の出力は、第3の加算器28.3に供給され、この第3の加算器28.3によって制御信号Sに加算される。この制御信号Sは、信号発生器10に供給される。この制御信号Sは、条件t<t1に対しては第1の制御値Ig1をもたらし、条件t1<t<t2に対しては第2の制御値Ig0をもたらし、条件t>t2に対しては第3の制御値Ig2をもたらす。信号発生器10は、前記制御値Ig1,Ig0,Ig2に対し条件t0<t<t3が当て嵌まる場合、ゲート電流Igを相応に調整する。
図6は、制御信号Sがゲート電圧変化率Vg′を制御しているケースでの制御装置3の実施例を概略的に示している。この実施例の制御装置3は、2つの閉ループ制御回路20.1,20.2、クロック24、3つの加算器28.1,28.2,28.3を含んでおり、それらは図4に基づいて説明した上述の実施例のように構成され使用される。図4に基づいて説明した前記実施例との違いは、信号発生器10が、電圧制御された電流源10.1と、キャパシタ10.2と、電圧制御された電圧源10.3とを含んでいる点である。
電流源10.1は、図4に基づいて説明した実施例の信号発生器10に類似して構成されている。この電流源10.1には第3の加算器28.3の出力が供給される。キャパシタ10.2は、電流源10.1から出力された時間依存性の電流信号をこのケースでは制御値Vg1′,Vg0′,Vg2′を有する制御信号Sを形成する様々なゲート電圧変化率のVg′の電圧信号に変換するために、電流源10.1と電圧源10.3との間に接続されている。電圧源10.3は、これらの制御値Vg1′,Vg0′,Vg2′に従って、ゲート電圧Vgを変化させる。
図7には、図5に類似した、切り替え時点t1,t2及びゲート電圧変化率Vg′の相応の制御値Vg1′,Vg0′,Vg2′に対する切り替え値t1_th,t2_thの割り当てが示されている。
図8には、MOSFETとして構成された電子部品8に接続されている、MOSFETの出力信号VDS(すなわちドレイン−ソース電圧)を検出するための振動検出器14の可能な実施例がブロック回路図で示されている。この振動検出器14は、フィルタ14.1、振幅検出器14.2及びサンプルホールド回路として構成された評価要素14.3を含んでおり、この評価要素14.3はトリガ14.4に結合されている。
図9には、MOSFETをスイッチオンした場合のフィルタ14.1の効果を示している。フィルタ14.1は、出力信号VDSから、出力信号VDSの交流成分である振動信号VDS_ACを抽出する。このフィルタ14.1は、バンドパスフィルタ又はハイパスフィルタとして構成してもよい。
振幅検出器14.2は、振動信号VDS_ACの振動振幅を検出するために使用される。ここでは振動信号VDS_ACの振動振幅の全量若しくは半量のみが検出され得る。振幅検出器14.2は、リセット信号14.5によってリセットされる。
図10乃至12には、振幅検出器14.2の様々な可能な構成が各入力電圧Vinと出力電圧Voutと少なくとも1つの検出器キャパシタCと共に示されている。図10には、振動信号VDS_ACの振動振幅の正の半波を検出するための受動的な半波ダイオード回路が示されている。図11には、振動信号VDS_ACの振動振幅の正および負の半波を検出するための受動的なダイオード回路が示されている。図12には、振動信号VDS_ACの振動振幅の正の半波を検出するための能動的な回路が示されている。この能動的振幅検出器は、受動的検出器よりも遙かに小さな振幅(約1/10倍)を検出することが可能である。振幅検出器14.2がリセット信号14.5を用いてリセットされた場合には、少なくとも1つの検出器キャパシタCが放電される。
評価要素14.3はサンプルホールド回路(sample-and-hold member)として構成され、この回路は振幅検出器14.2の出力信号をサンプリングして一時的に蓄積し、それぞれの時間窓Δ1,Δ2内で検出された振動振幅量に関する振幅最大値を求める(図3参照)。振幅検出器14.2の出力信号の振動振幅に対応するサンプリングのため、及び時間窓Δ1,Δ2の調整のため、評価要素14.3はトリガ信号14.4でトリガされる。求められた振幅最大値は、このケースでは振動検出器14によって検出された振幅の大きさである。
代替的に前記評価要素14.3は、振幅検出器14.2によって各時間窓Δ1,Δ2に亘って検出された信号量を積分値に積分する積分器として構成されていてもよい。この場合の時間窓Δ1,Δ2は、トリガ14.4によって調整される。ここでの積分値は、振動検出器14によって検出される振幅の大きさを表す。
振動検出器14はまた、出力信号VDSの最大値が出力信号VDSの最大直流電圧成分よりも大きい場合、又は、出力信号VDSの最小値が出力信号VDSの最小直流電圧成分よりも小さい場合には、フィルタ14.1なしで構成することが可能である。
図13乃至15は、図4の構成のように2つの閉ループ制御回路20.1,20.2と1つだけの振動検出器14とを備えた制御装置3に係るものである。従ってここでの2つの閉ループ制御回路20.1,20.2は同じ振動検出器14を使用している。
図13には、このケースが3つの時間窓Δ1,Δ2,Δ3で示されている。第1の時間窓Δ1は、図3にも示されているようにPWM信号16がローレベルからハイレベルに変化するレベル変化時点t0から第2の切り替え時点t2まで延在している。第2の時間窓Δ2は、第2の切り替え時点t2から、PWM信号16が再びハイレベルからローレベルに変化する時点まで延在している。第3の時間窓Δ3はその後に続く時間間隔であり、この間PWM信号16はローレベルを取り続ける。
第1の時間窓Δ1の間第1の切り替え時点t1は、後続のPWMクロック周期に対して定められ、第2の切り替え時点t2は変更されない。第2の時間窓Δ2の間第2の切り替え時点t2は、後続のPWMクロック周期に対して定められ、第1の切り替え時点t1は変更されない。それに対して用いられる閉ループ制御回路20.1,20.2は、制御回路30(図14参照)によって選択されるか又は外部信号を用いて選択され得る。
評価要素14.3としてサンプルホールド回路が用いられ、振幅の大きさとして振幅最大値が用いられる場合には、後続するPWMサンプリング周期の第1の切り替え時点t1の決定のための振幅最大値が第1の時間窓Δ1の終了時に算出され、後続するPWMクロック周期の第2の切り替え時点t2の決定のための振幅最大値が、第2の時間窓Δ2の終了時に算出される。この場合振幅検出器14.2は、第2の切り替え時点t2でリセット信号14.5を用いてリセットされる。第3の時間窓Δ3の間、前記振幅検出器14.2は、リセット信号14.5を用いてスイッチオフされるかないしはリセット状態に保持される。
評価要素14.3として積分器が用いられ、振幅の大きさとして積分値が使用される場合には、後続するPWMサンプリング周期の第1の切り替え時点t1の決定のための積分値が第1の時間窓Δ1の間に算出され、後続するPWMクロック周期の第2の切り替え時点t2の決定のための積分値は、第2の時間窓Δ2の間に算出される。第3の時間窓Δ3の間、前記振幅検出器14.2と積分器はスイッチオフされるかないしはリセット状態に保たれ、積分値は何も算出されない。
図14には、振幅検出器14.2及び評価要素14.3のための信号の生成と閉ループ制御回路20.1,20.2の選択のための制御回路30が示されている。この制御回路30は、JKフリップフロップ32、論理ANDゲート34、論理NOTゲート36及び選択要素38とを含んでいる。
JKフリップフロップ32には、現下の流制御信号Sが供給される。JKフリップフロップ32は、制御信号Sの各変化と共にその出力信号を変化させる。JKフリップフロップ32とPWM信号16の出力信号は、ANDゲート34に供給される。このANDゲート34の出力値E1は、選択要素38とNOTゲート36に供給される。可能な出力値E1,E2は、以下ではそれぞれ1と0を用いて表される。
第3の時間窓Δ3の間、ANDゲート34やNOTゲート36のような不要な要素は全てスイッチオフされ、E1及びE2はゼロに設定される。これらの要素を再びスイッチオンするためには、第1の制御値Ig1,Vg1′の出力がレベル変化時点t0に対して、これらの要素のスイッチオンに十分となる時間間隔分だけ時間遅延される。
図15には、時間窓Δ1,Δ2,Δ3中に生じ得る出力値E1,E2が概略的に示されている。E1は、第1の時間窓Δ1においては値1をとり、他の2つの時間窓Δ2,Δ3においては値0をとる。E2は、第2の時間ウィンドウΔ2において値1をとり、他の2つの時間窓Δ1,Δ3においては値0をとる。
そのつど使用される閉ループ制御回路20.1,20.2は、選択要素38を用いて選択される。第1の閉ループ制御回路20.1は、ANDゲート34の出力値E1が値1をとる場合に選択される。第2の閉ループ制御回路20.2は、NOTゲート36の出力値E2が値1をとる場合に選択される。
ANDゲート34と、NOTゲート36は、さらに振動検出器14を駆動制御するために用いられる。評価要素14.3としてサンプルホールド回路が使用され、振幅の大きさとして振幅最大値が使用される場合には、振幅最大値はそれぞれ、ANDゲート34の出力値E1が値1から値ゼロに変化し、NOTゲート36の出力値E2が値1から値ゼロに変化したときに算出される。
評価要素14.3として積分器が使用され、振幅の大きさとして積分値が使用される場合には、(第1の切り替え時点t1の決定のための)第1の積分値は、ANDゲート34の出力値E1が値1をとる間に算出され、(第2の切り替え時点t2の決定のための)第2の積分値は、NOTゲート36の出力値E2が値1をとる間に算出される。
図16には、図3に類似して電子部品8が制御装置3を用いてスイッチオンされる場合の2つの変化実施例が示されており、ここでの図3との違いは、第2の制御値Ig0ないしVg0′がそれぞれ負の値を取ることである。このことはIg1,Vg1′に対してより高い値を可能にし、同時にこれまでのような振動信号VDS_ACの振動振幅の最小化も可能にする。このことは有利には電子部品8をスイッチオンするためのスイッチング時間を短縮すると共にそのスイッチングロス電力も低減する。図16には、その他にも電子部品8のドレインにおけるドレイン電流Idの時間経過も示されている。
図17には、図6に類似して図16に示される第2変化実施例を実現するための制御装置3の実施態様が概略的に示されている。ここでは制御信号Sがゲート電圧変化率のVg′を制御する。制御装置3の信号発生器10は、電流源10.1の他にキャパシタ10.2とインピーダンス変換器10.4含んでいる。図6に示されている実施例とは異なって、キャパシタ10.2の一方の端子はアースされており、それに対してキャパシタ10.2の他方の端子は、電流源10.1の出力側とインピーダンス変換器10.4の入力側に接続されている。図17にはさらに電流源から出力される電流出力信号I(t)と、インピーダンス変換器10.4から出力される電圧出力信号U(t)とが概略的に示されている。インピーダンス変換器10.4の電圧出力信号U(t)は、前記電子部品8のゲート9に供給される。
図17に対する代替的な制御装置3であって、図16に示されている第2変化実施例の実現を同様に可能にする制御装置3も電流源10.1とキャパシタ10.2とを備えるが、しかしながらインピーダンス変換器10.4は有していない。この場合のキャパシタ10.2は、図17の場合と違って、電子部品(MOSFET)8のゲート9−ソース間に接続され、ゲート電圧変化率Vg′を制御するのに十分な大きさに設計されている。しかしながらこの種のキャパシタ10.2は、そう簡単にはスイッチング回路で実現することができないので、好ましくは外部の別個のキャパシタ10.2として実施される。
図18には、図17に示すスイッチオン制御のもとで期待できるゲート電流Ig、ゲート電圧Vg、ドレイン電流Idの現実的な時間経過のシミュレーションが示されている。
ダイオードの静電容量に起因する振動を避けるために、ゲート電流変化率Ig′(ゲート電流Igの時間微分)が第2の切り替え時点t2において、すなわち第2の制御値Ig0,Vg0′から第3の制御値Ig2,Vg2′への変更の際に制限されるべきである。制御信号Sがゲート電圧変化率Vg′を制御する場合、この種の制限は、制御信号Sがゲート電流Igを制御する場合よりも制約が少ない。なぜならゲート電圧変化率Vg′の制限は、自動的にゲート電流変化率Ig′も制限し、その他にもゲート電流変化率Ig′はこのケースの場合信号発生器10のハードウエアによって制限されるからである。
しかしながら具体的な適用に応じて、信号発生器10を実現するハードウエアは、制御信号Sがゲート電流Igを制御し、電流源が信号発生器10として使用されるならば、ゲート電流変化率Ig′も十分に制限することが可能である。
制御装置3によって第3の制御値Ig2ないしVg2′を調整することに代えて、代替的にゲート9と電圧源とをスイッチによって相互接続させることも可能である。この場合には、ゲート電流Igないしゲート電圧変化率のVg′が第2の切り替え時点t2の後で能動的に制御されるのではなく、当該回路1のパラメータによって決定される。
上述してきた本発明の実施態様は種々の変更や拡張が可能である。とりわけ各PWMクロック周期毎に、3つの制御値Ig1,Ig0,Ig2ないしVg1′,Vg0′,Vg2′よりも多い制御値を予め設定することも可能である。その場合には、2つの切り替え時点t1,t2よりも多い切り替え時点が相応に設けられ、それらはそれぞれ先行のPWMクロック周期の間に算出された振幅の大きさに依存して決定される。
1 回路
2 外部分岐
2.1,2.2 部分分岐
3 制御装置
4 ブリッジ分岐
6 電気負荷
8 電子部品
9 制御端子(ゲート)
10 信号発生器
10.1 電流源
10.2 キャパシタ
10.3 電圧源
10.4 インピーダンス変換器
12 制御ユニット
14 振動検出器
14.1 フィルタ
14.2 振幅検出器
14.3 評価要素
14.4 トリガ
14.5 リセット信号
16 PWM信号
18 振幅制限
20.1,20.2 閉ループ制御回路
22.1,22.2 閉ループ制御器
24 クロック
26.1,26.2 出力ユニット
28.1,28.2,28.3 加算器
30 制御回路
32 JKフリップフロップ
34 ANDゲート
36 NOTゲート
38 選択要素
C 検出器キャパシタ
Δ1,Δ2,Δ3 時間窓
E1 ANDゲートの出力値
E2 NOTゲートの出力値
f(t) 割り当て関数
I 電流
Id ドレイン電流
Ig ゲート電流
Ig1,Ig0,Ig2 ゲート電流制御値
I(t) 電流出力信号
K1,K2 補正値
S 制御信号
t 時間
t0 レベル変化時点
t1,t2 切り替え時点
t3 終端値時点
T1,T2 限界値
t1_default 初期切り替え値
t2_default 初期切り替え値
t1_th,t2_th 切り替え値
U 電圧
U(t) 電圧出力信号
VDS 出力信号
VDS_AC 振動信号
Vg ゲート電圧
Vg′ ゲート電圧変化率
Vg1′,Vg0′,Vg2′ ゲート電圧変化率の制御値
Vin 入力電圧
Vout 出力電圧

Claims (16)

  1. パルス幅変調信号(16)を用いた制御のもとで電子部品(8)をスイッチオン又はスイッチオフする方法であって、
    前記電子部品(8)は、制御信号(S)によって制御可能な出力信号(VDS)を出力するように構成されており、
    前記スイッチオン又はスイッチオフは、1つのパルス幅変調クロック周期内で、前記パルス幅変調信号(16)の変更によるレベル変化時点(t0)で開始され、
    前記パルス幅変調信号(16)の各クロック周期中に、前記出力信号(VDS)の振動の少なくとも1つの振幅の大きさが算出され、
    前記制御信号(S)の少なくとも1つの第1の制御値(Ig1,Vg1′)と第2の制御値(Ig0,Vg0′)とが予め設定され、
    前記制御信号(S)は、各パルス幅変調クロック周期内で、
    前記レベル変化時点(t0)と第1の切り替え時点(t1)との間においては前記第1の制御値(Ig1,Vg1′)に調整され、
    前記第1の切り替え時点(t1)と第2の切り替え時点(t2)との間においては前記第2の制御値(Ig0,Vg0′)に調整され、
    前記第2の切り替え時点(t2)から前記電子部品(8)の制御端子(9)におけるゲート電圧(Vg)がゲート電圧終端値に達する時点までは第3の制御値(Ig2,Vg2′)に調整され、
    パルス幅変調クロック周期の前記各切り替え時点(t1、t2)は、当該パルス幅変調クロック周期に対応し、かつ、先行のパルス幅変調クロック周期の間に算出された振幅の大きさに依存して、前記出力信号(VDS)の振動の振動振幅が制限されるように決定されることを特徴とする方法。
  2. 前記振幅の大きさとして、所定の時間窓(Δ1,Δ2)内で検出された前記出力信号(VDS)の振動の振動振幅の振幅最大値が求められる、請求項1記載の方法。
  3. 前記振幅の大きさとして、所定の時間窓(Δ1,Δ2)内で検出された前記出力信号(VDS)の振動の振動信号の絶対値の積分値が求められる、請求項1記載の方法。
  4. パルス幅変調クロック周期の前記第1の切り替え時点(t1)は、第1の時間窓(Δ1)における前記出力信号(VDS)の振動の振幅の大きさに依存して決定される、ただし前記第1の時間窓(Δ1)は、レベル変化時点(t0)から先行のパルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)まで延在する、請求項1から3いずれか1項記載の方法。
  5. パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)は、第2の時間窓(Δ2)における前記出力信号(VDS)の振動の振幅の大きさに依存して決定される、ただし前記第2の時間窓(Δ2)は、先行のパルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)から、当該時点に後続する前記パルス幅変調信号(16)のレベル変化時点まで延在する、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
  6. パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)は、第2の時間窓(Δ2)における前記出力信号(VDS)の振動の振幅の大きさに依存して決定され、前記第2の時間窓(Δ2)は、先行のパルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)から、前記電子部品(8)の制御端子(9)におけるゲート電圧(Vg)がゲート電圧終端値に達する時点まで延在する、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
  7. 振幅制限(18)と第1の限界値(T1)とが設定され、
    パルス幅変調クロック周期の前記第1の切り替え時点(t1)は、
    前記第1の切り替え時点(t1)に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限(18)よりも小さい場合には、先行のパルス幅変調クロック周期に対してパルス幅変調クロック周期終端の方向にシフトされ、
    前記第1の切り替え時点(t1)に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限(18)よりも大きい場合には、パルス幅変調クロック周期始端の方向にシフトされるが、前記第1の切り替え時点(t1)のシフトによって前記第1の限界値(T1)を下回ることはない、請求項1から6いずれか1項記載の方法。
  8. 振幅制限(18)と第2の限界値(T2)とが設定され、
    パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)は、
    前記第2の切り替え時点(t2)に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限(18)よりも小さい場合には、先行のパルス幅変調クロック周期に対してパルス幅変調クロック周期始端の方向にシフトされ、
    前記第2の切り替え時点(t2)に対応する前記振幅の大きさが前記振幅制限(18)よりも大きい場合には、パルス幅変調クロック周期終端の方向にシフトされるが、前記第2の切り替え時点(t2)のシフトによって前記第2の限界値(T2)を上回ることはない、請求項1から6いずれか1項記載の方法。
  9. 前記制御信号(S)を用いて、前記電子部品(8)の制御端子(9)のゲート電流(Ig)又はゲート電圧変化率(Vg′)が制御される、請求項1から8いずれか1項記載の方法。
  10. 請求項1から9いずれか1項記載の方法を実施する制御装置(3)であって、
    振幅の大きさを検出する少なくとも1つの振動検出器(14)と、
    前記切り替え時点(t1,t2)を決定しかつ前記制御信号(S)を生成する制御ユニット(12)と、
    前記電子部品(8)の、前記制御信号(S)に対応する制御のための信号発生器(10)とを含んでいることを特徴とする制御装置(3)。
  11. 前記制御装置(3)は、前記制御信号(S)の前記第1の切り替え時点(t1)を振幅の大きさに依存して制御する第1の閉ループ制御回路(20.1)を備え、
    前記第1の閉ループ制御回路(20.1)は、
    前記振幅の大きさを算出する振動検出器(14)と、
    振幅制限(18)からの前記振幅の大きさの偏差に対する尺度である第1の補正値(K1)を形成する第1の閉ループ制御器(22.1)と、
    第1の出力ユニット(26.1)とを含んでおり、
    前記第1の出力ユニット(26.1)は、各パルス幅変調クロック周期の前記第1の切り替え時点(t1)を前記第1の補正値(K1)に依存して決定し、その出力を前記制御信号(S)の生成のために前記第1の切り替え時点(t1)で変更する、請求項10記載の制御装置(3)。
  12. 前記制御装置(3)は、前記制御信号(S)の前記第2の切り替え時点(t2)を振幅の大きさに依存して制御する第2の閉ループ制御回路(20.2)を備え、
    前記第2の閉ループ制御回路(20.2)は、
    前記振幅の大きさを算出する振動検出器(14)と、
    振幅制限(18)からの前記振幅の大きさの偏差に対する尺度である第2の補正値(K2)を形成する第2の閉ループ制御器(22.2)と、
    第2の出力ユニット(26.2)とを含んでおり、
    前記第2の出力ユニット(26.2)は、各パルス幅変調クロック周期の前記第2の切り替え時点(t2)を前記第2の補正値(K2)に依存して決定し、その出力を前記制御信号(S)の生成のために前記第2の切り替え時点(t2)で変更する、請求項10又は11記載の制御装置(3)。
  13. 各振動検出器(14)は、振幅検出器(14.2)と評価要素(14.3)とを含み、前記振幅検出器(14.2)は、前記出力信号(VDS)の振動の振動振幅を検出し、前記評価要素(14.3)は、振幅最大値を算出するサンプルホールド要素として構成されているか、又は、前記振幅検出器(14.2)によって検出された振動振幅を積分する積分器として構成されている、請求項10から12いずれか1項記載の制御装置(3)。
  14. 前記振幅検出器(14.2)の上流側に、前記出力信号(VDS)から振動信号(VDS_AC)を抽出するフィルタ(14.1)が接続されている、請求項13記載の制御装置(3)。
  15. 制御信号(S)を用いて制御可能な出力信号(VDS)が出力されるように構成されている電子部品(8)を備えた共振電気回路(1)における電気振動の低減のために、請求項1から9いずれか1項記載の方法、及び/又は、請求項10から14いずれか1項記載の装置(3)を用いることを特徴とする使用方法。
  16. 電子部品(8)を繰り返しスイッチオン又はスイッチオフする方法であって、
    前記電子部品(8)は、制御信号(S)を用いて制御可能な出力信号(VDS)を出力するように構成されており、
    前記電子部品(8)は、順次連続する時間間隔の中でそれぞれ1回スイッチオン又はスイッチオフされ、
    各時間間隔の間に前記出力信号(VDS)の振動の少なくとも1つの振幅の大きさが算出され、
    前記制御信号(S)の少なくとも1つの第1の制御値(Ig1,Vg1′)と第2の制御値(Ig0,Vg0′)とが予め設定され、
    前記制御信号(S)は、
    スイッチング開始時点と第1の切り替え時点(t1)との間においては前記第1の制御値(Ig1,Vg1′)に調整され、
    前記第1の切り替え時点(t1)と第2の切り替え時点(t2)との間においては前記第2の制御値(Ig0,Vg0′)に調整され、
    前記第2の切り替え時点(t2)から前記電子部品(8)の制御端子(9)におけるゲート電圧(Vg)がゲート電圧終端値に達する時点までは第3の制御値(Ig2,Vg2′)に調整され、
    時間間隔の前記各切り替え時点(t1、t2)は、当該時間間隔に対応し、かつ、先行の時間間隔の間に算出された振幅の大きさに依存して、前記出力信号(VDS)の振動の振動振幅が制限されるように決定されることを特徴とする方法。
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