JP5991526B2 - スイッチング素子駆動ｉｃ - Google Patents

Description

本発明は、絶縁回路を備えたスイッチング素子駆動ＩＣに関する。

従来、絶縁回路を備えたスイッチング素子駆動ＩＣとして、例えば以下に示す非特許文献１に開示されているＩＧＢＴゲート駆動ＩＣがある。

このＩＧＢＴゲート駆動ＩＣは、入力される駆動信号に従ってＩＧＢＴを駆動するとともに、ＩＧＢＴの過電流や短絡を検出し、フェール信号として出力する素子である。ＩＧＢＴゲート駆動ＩＣは、第１フォトカプラと、駆動回路と、検出回路と、第２フォトカプラとを備えている。

第１フォトカプラは、低圧側から入力される駆動信号を絶縁して高圧側に伝達する素子である。駆動回路は、第１フォトカプラを介して伝達される駆動信号に従ってＩＧＢＴを駆動する回路である。駆動回路は、第１フォトカプラに接続されている。検出回路は、ＩＧＢＴの過電流や短絡を検出する回路である。第２フォトカプラは、検出回路の検出結果をフェール信号として絶縁して出力する素子である。第２フォトカプラは、検出回路に接続されている。

アバゴ・テクノロジー社 ＡＣＰＬ−３３０Ｊ データシート

ところで、ＩＧＢＴを駆動する場合、駆動するＩＧＢＴに応じて、オン、オフ時のゲート電圧閾値や異常判定閾値等を駆動回路や検出回路に設定しなければならない。様々なＩＧＢＴに対応するため、これらの設定は、一般的に外付け回路によって行われている。しかし、このような構成にした場合、ＩＧＢＴゲート駆動ＩＣの高圧側の端子数が、低圧側の端子数に比べ増加してしまう。駆動回路や検出回路を高機能化した場合、より多くの設定が必要になり、その傾向がさらに強まる。

低圧側の端子と高圧側の端子は、絶縁性を確保するため、所定の距離をあけて配置しなければならない。そのため、低圧側の端子数に比べ高圧側の端子数が増加してしまうと、端子数が単純に増加した場合以上にＩＣのサイズが大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、設定機能を確保しつつ、絶縁された一方側の端子数の偏りを抑え、小型化することができるスイッチング素子駆動ＩＣを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、入力される駆動信号を絶縁して伝達する第１絶縁回路と、第１絶縁回路に接続され、第１絶縁回路を介して伝達される駆動信号に基づいてスイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子の動作状態に関する情報を検出する検出回路と、検出回路に接続され、検出回路の検出結果を絶縁して出力する第２絶縁回路と、を備えたスイッチング素子駆動ＩＣにおいて、入力される駆動回路及び検出回路の動作を規定するための設定情報を絶縁して伝達する第３絶縁回路と、第３絶縁回路、駆動回路及び検出回路に接続され、第３絶縁回路を介して伝達される設定情報を駆動回路及び検出回路に設定する設定回路と、を有し、駆動回路及び検出回路は、設定情報に基づいて動作し、駆動回路の動作を規定するための設定情報は、スイッチング素子のオン、オフ時の電圧閾値であることを特徴とする。

この構成によれば、第３絶縁回路及び設定回路を介して、駆動回路や検出回路に設定情報を設定することができる。そのため、従来のように、外付け回路によって設定する必要がない。従って、絶縁された一方側の端子数の偏りを抑えることができる。これにより、スイッチング素子駆動ＩＣを小型化することができる。

第１実施形態におけるスイッチング素子駆動装置の回路図である。 第２実施形態におけるスイッチング素子駆動装置の回路図である。 第３実施形態におけるスイッチング素子駆動装置の回路図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。実施形態では、本発明に係るスイッチング素子駆動ＩＣを、スイッチング素子駆動装置に適用した例を示す。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のスイッチング素子駆動装置の構成について説明する。

図１に示すスイッチング素子駆動装置１は、低電圧によって動作し、高電圧の印加されたスイッチング素子ＴＲ１を駆動するための装置である。ここで、スイッチング素子ＴＲ１は、ゲートＧの電圧を制御することで駆動される素子である。具体的には、ＩＧＢＴである。スイッチング素子ＴＲ１は、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子Ｓを備えている。スイッチング素子駆動装置１は、電流センス抵抗１０と、感温ダイオード１１〜１３と、スイッチング素子駆動ＩＣ１４と、マイクロコンピュータ１５とを備えている。

電流センス抵抗１０は、スイッチング素子ＴＲ１に流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、スイッチング素子ＴＲ１の電流センス端子Ｓに流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１０の一端はスイッチング素子ＴＲ１の電流センス端子Ｓに、他端はスイッチング素子ＴＲ１のエミッタＥにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１０の両端は、スイッチング素子駆動ＩＣ１４に接続されている。

感温ダイオード１１〜１３は、スイッチング素子ＴＲ１の温度を電圧に変換するための素子である。具体的には、定電流を流すことでスイッチング素子ＴＲ１の温度に応じた電圧を出力する素子である。感温ダイオード１１〜１３は、スイッチング素子ＴＲ１に一体的に構成され、直列接続されている。直列接続された感温ダイオード１１〜１３のうち、一端側の感温ダイオード１１のアノードはスイッチング素子駆動ＩＣ１４に、他端側の感温ダイオード１３のカソードはスイッチング素子ＴＲ１のエミッタＥにそれぞれ接続されている。

スイッチング素子駆動ＩＣ１４は、マイクロコンピュータ１５から入力される内部の動作を規定するため設定情報に基づいて動作し、マイクロコンピュータ１５から入力される駆動信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１を駆動するとともに、スイッチング素子ＴＲ１の動作状態に関する情報を検出し出力する素子である。スイッチング素子駆動ＩＣ１４は、フォトカプラ１４０〜１４２と、駆動回路１４３と、検出回路１４４と、設定回路１４５とを備えている。

フォトカプラ１４０（第１絶縁回路）は、低圧側のマイクロコンピュータ１５から入力される駆動信号を絶縁して高圧側の駆動回路１４３に伝達する素子である。フォトカプラ１４０の入力側をなすフォトダイオードのアノードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介してマイクロコンピュータ１５に、フォトダイオードのカソードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して低圧側グランドＬＧにそれぞれ接続されている。また、フォトカプラ１４０の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で駆動回路１４３に、フォトトランジスタのエミッタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して低圧側グランドＬＧと絶縁された高圧側グランドＨＧにそれぞれ接続されている。

フォトカプラ１４１（第２絶縁回路）は、高圧側の検出回路１４４から入力される異常信号を絶縁して低圧側のマイクロコンピュータ１５に出力する素子である。また、高圧側の駆動回路１４３及び検出回路１４４から入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報を絶縁して低圧側のマイクロコンピュータ１５に出力する素子でもある。フォトカプラ１４１の入力側をなすフォトダイオードのアノードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で駆動回路１４３及び検出回路１４４に、フォトダイオードのカソードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して高圧側のグランドＨＧにそれぞれ接続されている。また、フォトカプラ１４１の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介してマイクロコンピュータ１５に、フォトトランジスタのエミッタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して低圧側のグランドＬＧにそれぞれ接続されている。

フォトカプラ１４２（第３絶縁回路）は、低圧側のマイクロコンピュータ１５から入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４の動作を規定するための設定情報を絶縁して高圧側の設定回路１４５に伝達する素子である。フォトカプラ１４２の入力側をなすフォトダイオードのアノードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介してマイクロコンピュータ１５に、フォトダイオードのカソードは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して低圧側のグランドＬＧにそれぞれ接続されている。また、フォトカプラ１４２の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で設定回路１４５に、フォトトランジスタのエミッタは、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して高圧側のグランドＨＧにそれぞれ接続されている。

駆動回路１４３は、設定回路１４５によって設定された設定情報に基づいて動作し、フォトカプラ１４０介して伝達される駆動信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１を駆動する回路である。具体的には、設定情報として設定されたオン、オフ時のゲート電圧閾値に基づいてスイッチング素子ＴＲ１のゲートＧの電圧を制御し、駆動信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１を駆動する回路である。駆動回路１４３は、初期設定情報が予め設定されており、設定回路１４５によって設定情報が設定されない場合には、初期設定情報に基づいて動作する。また、設定情報の設定後には、一定時間毎に設定された設定情報をフォトカプラ１４１に出力する。駆動回路１４３は、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で設定回路１４５、フォトカプラ１４０の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタ、及び、フォトカプラ１４１の入力側をなすフォトダイオードのアノードにそれぞれ接続されている。また、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介してスイッチング素子ＴＲ１のゲートに接続されている。

検出回路１４４は、設定回路１４５によって設定された設定情報に基づいて動作し、スイッチング素子ＴＲ１の動作状態に関する情報を検出して検出結果をフォトカプラ１４１に出力する回路である。具体的には、設定情報として設定された電流異常判定閾値と電流センス抵抗１０の電圧に基づいてスイッチング素子ＴＲ１の過電流異常や短絡異常の有無を判定し、判定結果を異常信号としてフォトカプラ１４１に出力する回路である。また、設定情報として設定された温度異常判定閾値と感温ダイオード１１〜１３の電圧に基づいてスイッチング素子ＴＲ１の温度異常の有無を判定し、判定結果を異常信号としてフォトカプラ１４１に出力する回路である。検出回路１４４は、初期設定情報が予め設定されており、設定回路１４５によって設定情報が設定されない場合には、初期設定情報に基づいて動作する。また、設定情報の設定後には、設定された設定情報を一定期間毎にフォトカプラ１４１に出力する。検出回路１４４は、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で設定回路１４５、及び、フォトカプラ１４１の入力側をなすフォトダイオードのアノードにそれぞれ接続されている。また、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介して電流センス抵抗１０の両端、及び、感温ダイオード１１のアノードにそれぞれ接続されている。

設定回路１４５は、フォトカプラ１４２を介してマイクロコンピュータ１５から伝達される設定情報を駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定する回路である。具体的には、オン、オフ時のゲート電圧閾値を駆動回路１４３に、電流異常判定閾値及び温度異常判定閾値を検出回路１４４にそれぞれ設定する回路である。設定回路１４５は、スイッチング素子駆動ＩＣ１４内で、フォトカプラ１４２の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタ、駆動回路１４３及び検出回路１４４にそれぞれ接続されている。

マイクロコンピュータ１５は、駆動回路１４３及び検出回路１４４の動作を規定するための設定情報をフォトカプラ１４２に、スイッチング素子ＴＲ１を駆動するための駆動信号をフォトカプラ１４０にそれぞれ出力する素子である。また、フォトカプラ１４１を介して入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報や異常信号に基づいて対応する処理を行う素子でもある。マイクロコンピュータ１５は、駆動回路１４３の動作を規定するオン、オフ時のゲート電圧閾値、検出回路１４４の動作を規定する電流異常判定閾値及び温度異常判定閾値を設定情報として出力する。また、フォトカプラ１４１を介して入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致しているか否かを判定する。そして、設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致していない場合、再度設定情報を出力して設定を行う。マイクロコンピュータ１５は、スイッチング素子駆動ＩＣ１４の端子を介してフォトカプラ１４０、１４２の入力側をなすフォトダイオードのアノード、及び、フォトカプラ１４１の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタにそれぞれ接続されている。

次に、図１を参照してスイッチング素子駆動装置の動作について説明する。

図１に示すマイクロコンピュータ１５は、駆動回路１４３及び検出回路１４４の動作を規定するための設定情報をフォトカプラ１４２に出力する。具体的には、駆動回路１４３の動作を規定するオン、オフ時のゲート電圧閾値、検出回路１４４の動作を規定する電流異常判定閾値及び温度異常判定閾値を設定情報として出力する。フォトカプラ１４２は、マイクロコンピュータ１５から入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４の動作を規定するための設定情報を絶縁して設定回路１４５に伝達する。設定回路１４５は、フォトカプラ１４２を介してマイクロコンピュータ１５から伝達される設定情報を駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定する。具体的には、オン、オフ時のゲート電圧閾値を駆動回路１４３に、電流異常判定閾値及び温度異常判定閾値を検出回路１４４にそれぞれ設定する。設定情報が設定されると、駆動回路１４３及び検出回路１４４は、設定された設定情報に基づいて動作を開始する。一方、何らかの理由により設定情報が設定されない場合には、予め設定されている初期設定情報に基づいて動作を開始する。

駆動回路１４３及び検出回路１４４は、設定情報の設定後に、設定された設定情報を
一定期間毎にフォトカプラ１４１に出力する。フォトカプラ１４１は、駆動回路１４３及び検出回路１４４から入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報を絶縁してマイクロコンピュータ１５に順次出力する。マイクロコンピュータ１５は、フォトカプラ１４１を介して入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報に基づいて対応する処理を行う。具体的には、駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致しているか否かを判定する。そして、設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致していない場合、再度設定情報を出力して設定を行う。

その後、マイクロコンピュータ１５は、スイッチング素子ＴＲ１を駆動するための駆動信号をフォトカプラ１４０に出力する。フォトカプラ１４０は、マイクロコンピュータ１５から入力される駆動信号を絶縁して駆動回路１４３に伝達する。駆動回路１４３は、設定回路１４５によって設定された設定情報に基づいて動作し、フォトカプラ１４０を介して伝達される駆動信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１を駆動する。具体的には、設定されたオン、オフ時のゲート電圧閾値に基づいてスイッチング素子ＴＲ１のゲートＧの電圧を制御し、駆動信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１を駆動する。

スイッチング素子ＴＲ１が駆動されることで、スイッチング素子ＴＲ１に電流が流れ、スイッチング素子ＴＲ１の温度が上昇する。検出回路１４４は、設定回路１４５によって設定された設定情報に基づいて動作し、スイッチング素子ＴＲ１の動作状態に関する情報を検出してフォトカプラ１４１に出力する。具体的には、設定された電流異常判定閾値と電流センス抵抗１０の電圧に基づいて、スイッチング素子ＴＲ１の過電流異常や短絡異常の有無を判定し、判定結果を異常信号としてフォトカプラ１４１に出力する。また、設定された温度異常判定閾値と感温ダイオード１１〜１３の電圧に基づいて、スイッチング素子ＴＲ１の温度異常の有無を判定し、判定結果を異常信号としてフォトカプラ１４１に出力する。フォトカプラ１４１は、検出回路１４４から入力される異常信号を絶縁してマイクロコンピュータ１５に出力する。マイクロコンピュータ１５は、フォトカプラ１４１を介して入力される異常信号に基づいて対応する処理を行う。具体的には、過電流異常、短絡異常及び温度異常を検出した場合、駆動信号の出力を停止する。

次に、効果について説明する。

第１実施形態によれば、スイッチング素子駆動ＩＣ１４は、入力される駆動回路１４３及び検出回路１４４の動作を規定するための設定情報を絶縁して伝達するフォトカプラ１４２と、フォトカプラ１４２、駆動回路１４３及び検出回路１４４に接続され、フォトカプラ１４２を介して伝達される設定情報を駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定する設定回路とを有している。駆動回路１４３及び検出回路１４４は、設定情報に基づいて動作する。フォトカプラ１４２及び設定回路１４５を介して、駆動回路１４３や検出回路１４４に設定情報を設定することができる。そのため、従来のように、外付け回路によって設定する必要がない。従って、絶縁された高圧側への端子数の偏りを抑えることができる。これにより、スイッチング素子駆動ＩＣ１４を小型化することができる。

第１実施形態によれば、駆動回路１４３は、フォトカプラ１４１に接続され、駆動回路１４３及び検出回路１４４は、設定情報の設定後に、設定された設定情報を、フォトカプラ１４２を介して出力する。そのため、駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致しているか否かを判定することができる。従って、設定しようとした設定情報以外の情報が設定されたことによる誤動作を防止でき、信頼性を向上させることができる。

第１実施形態によれば、駆動回路１４３及び検出回路１４４は、設定された設定情報を一定期間毎に出力する。そのため、駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致しているか否かを定期的に確認することができる。従って、設定しようとした設定情報以外の情報が設定されたことによる誤動作を確実に防止でき、信頼性をより向上させることができる。

第１実施形態によれば、駆動回路１４３及び検出回路１４４は、初期設定情報が設定されており、設定回路１４５によって設定情報が設定されないときには初期設定情報に基づいて動作する。そのため、何らかの理由により設定情報が正常に設定されなかった場合でも、誤った設定情報に基づく誤動作を防止することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のスイッチング素子駆動装置について説明する。第２実施形態のスイッチング素子駆動装置は、第１実施形態のスイッチング素子駆動装置が、設定された設定情報を一定期間毎に出力するのに対して、設定情報の出力要求があったときに設定された設定情報を出力するようにしたものである。それ以外は同一構成である。

まず、図２を参照して第２実施形態のスイッチング素子駆動装置の構成について説明する。

図２に示すように、スイッチング素子駆動装置２は、電流センス抵抗２０と、感温ダイオード２１〜２３と、スイッチング素子駆動ＩＣ２４と、マイクロコンピュータ２５とを備えている。電流センス抵抗２０及び感温ダイオード２１〜２３は、第１実施形態の電流センス抵抗１０及び感温ダイオード１１〜１３と同一構成である。

スイッチング素子駆動ＩＣ２４は、フォトカプラ２４０〜２４２と、駆動回路２４３と、検出回路２４４と、設定回路２４５とを備えている。

フォトカプラ２４０（第１絶縁回路）、２４１（第２絶縁回路）は、第１実施形態の
フォトカプラ１４０、１４１と同一構成である。

フォトカプラ２４２（第３絶縁回路）は、第１実施形態のフォトカプラ１４２と異なり、マイクロコンピュータ２５から入力される駆動回路２４３及び検出回路２４４に設定された設定情報を出力させるための出力要求を絶縁して高圧側の設定回路２４５に伝達する。その他は、第１実施形態のフォトカプラ１４２と同一構成である。

駆動回路２４３は、第１実施形態の駆動回路１４３と異なり、フォトカプラ２４２及び設定回路２４５を介して設定情報の出力要求があったときに、設定された設定情報を、フォトカプラ２４１に出力する。その他は、第１実施形態の駆動回路１４３と同一構成である。

検出回路２４４は、第１実施形態の検出回路１４４と異なり、フォトカプラ２４２及び設定回路２４５を介して設定情報の出力要求があったときに、設定された設定情報を、フォトカプラ２４１に出力する。その他は、第１実施形態の検出回路１４４と同一構成である。

設定回路２４５は、第１実施形態の設定回路１４５と異なり、フォトカプラ２４２を介してマイクロコンピュータ２５から伝達される設定情報の出力要求を駆動回路２４３及び検出回路２４４に伝達する。その他は、第１実施形態の設定回路１４５と同一構成である。

マイクロコンピュータ２５は、第１実施形態のマイクロコンピュータ１５と異なり、駆動回路２４３及び検出回路２４４に設定された設定情報の出力要求をフォトカプラ２４２に出力する。その他は、第１実施形態のマイクロコンピュータ１５と同一構成である。

次に、図２を参照して第１実施形態のスイッチング素子駆動装置との違いである、設定された設定情報の出力動作について説明する。

図２に示すマイクロコンピュータ２５は、必要に応じて駆動回路２４３及び検出回路２４４に設定された設定情報の出力要求をフォトカプラ２４２に出力する。フォトカプラ２４２は、マイクロコンピュータ２５から入力される設定情報の出力要求を絶縁して設定回路２４５に伝達する。設定回路２４５は、フォトカプラ２４２を介してマイクロコンピュータ２５から伝達される設定情報の出力要求を駆動回路２４３及び検出回路２４４に伝達する。設定情報の出力要求が伝達されると、駆動回路２４３及び検出回路２４４は、設定された設定情報を、フォトカプラ２４１に出力する。フォトカプラ２４１は、駆動回路２４３及び検出回路２４４から入力される駆動回路２４３及び検出回路２４４に設定された設定情報を絶縁してマイクロコンピュータ２５に順次出力する。マイクロコンピュータ２５は、第１実施形態のマイクロコンピュータ１５と同様に、フォトカプラ２４１を介して入力される駆動回路２４３及び検出回路２４４に設定された設定情報に基づいて対応する処理を行う。

次に、効果について説明する。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同一な構成を有することとにより、その同一構成に対応した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、第２実施形態によれば、駆動回路２４３及び検出回路２４４は、設定情報の出力要求があったとき、設定された設定情報を出力する。そのため、駆動回路１４３及び検出回路１４４に設定された設定情報が、設定しようとした設定情報と一致しているか否かを任意のタイミングで確認することができる。従って、誤動作したとき等に、設定されている設定情報を確認でき、即座に対応することができる。

第２実施形態によれば、設定情報の出力要求は、フォトカプラ２４３及び設定回路２４５を介して駆動回路２４３及び検出回路２４４に伝達される。そのため、低圧側の端子数を増加させることなく、出力要求を駆動回路２４３及び検出回路２４４に伝達することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態のスイッチング素子駆動装置について説明する。第３実施形態のスイッチング素子駆動装置は、第１実施形態のスイッチング素子駆動装置に対して、設定情報を伝達するフォトカプラを、駆動信号を伝達するフォトカプラを兼用して構成するとともに、それに伴って設定情報の設定動作を変更したものである。それ以外は同一構成である。

まず、図３を参照して第３実施形態のスイッチング素子駆動装置の構成について説明する。

図３に示すように、スイッチング素子駆動装置３は、電流センス抵抗３０と、感温ダイオード３１〜３３と、スイッチング素子駆動ＩＣ３４と、マイクロコンピュータ３５とを備えている。電流センス抵抗３０及び感温ダイオード３１〜３３は、第１実施形態の電流センス抵抗１０及び感温ダイオード１１〜１３と同一構成である。

スイッチング素子駆動ＩＣ３４は、フォトカプラ３４０〜３４２と、駆動回路３４３と、検出回路３４４と、設定回路３４５とを備えている。

フォトカプラ３４０（第１絶縁回路）、３４１（第２絶縁回路）は、第１実施形態のフォトカプラ１４０、１４１と同一構成である。

フォトカプラ３４２（第３絶縁回路）は、低圧側のマイクロコンピュータ３５から入力される駆動回路３４３及び検出回路３４４の動作を規定するための設定情報を絶縁して高圧側の設定回路３４５に伝達する素子である。フォトカプラ３４２は、フォトカプラ３４０を兼用して構成されている。フォトカプラ３４２（３４０）の出力側をなすフォトトランジスタのコレクタは、スイッチング素子駆動ＩＣ３４内で駆動回路３４３及び設定回路３４５に接続されている。

駆動回路３４３、検出回路３４４及び設定回路３４５は、第１実施形態の駆動回路１４３、検出回路１４４及び設定回路１４５と同一構成である。

マイクロコンピュータ３５は、駆動信号が出力される期間以外の期間に設定情報を、フォトカプラ３４２（３４０）に出力する。その他は、第１実施形態のマイクロコンピュータ１５と同一構成である。

次に、図３を参照して第１実施形態のスイッチング素子駆動装置との違いである、設定情報の設定動作について説明する。

図３に示すマイクロコンピュータ３５は、駆動信号が出力される期間以外の期間に設定情報を、フォトカプラ３４２（３４０）に出力する。フォトカプラ３４２（３４０）は、マイクロコンピュータ３５から入力される設定情報を設定回路３４５に伝達する。設定回路３４５は、第１実施形態の設定回路１４５と同様に、フォトカプラ３４２（３４０）を介してマイクロコンピュータ３５から伝達される設定情報を駆動回路３４３及び検出回路３４４に設定する。

次に、効果について説明する。

第３実施形態によれば、第１実施形態と同一な構成を有することとにより、その同一構成に対応した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、第３実施形態によれば、フォトカプラ３４２は、フォトカプラ３４０を兼用して構成されている。そのため、第１実施形態のスイッチング素子駆動ＩＣ１４に比べ、低圧側の端子数及び回路の増加を抑えることができる。従って、スイッチング素子駆動ＩＣ３４をより小型化することができる。

第３実施形態によれば、設定情報は、駆動信号が入力される期間以外の期間に入力される。そのため、フォトカプラ３４０を兼用して構成されたフォトカプラ３４２によって設定情報と駆動信号を確実に伝達することができる。

なお、第１〜第３実施形態では、設定情報が、オン、オフ時のゲート電圧閾値、電流異常判定閾値及び温度異常判定閾値である例を挙げているが、これに限られるものではない。設定情報は、駆動回路及び検出回路の動作を規定するための情報であればよい。

また、第１〜第３実施形態では、スイッチング素子の動作状態に関する情報が、過電流異常、短絡異常及び温度異常である例を挙げているが、これに限られるものではない。スイッチング素子の動作に関する情報は、スイッチング素子に流れる電流や温度等、異常に関する情報以外の情報でもよい。

１・・・スイッチング素子駆動装置、１０・・・電流センス抵抗、１１〜１３・・・感温ダイオード、１４・・・スイッチング素子駆動ＩＣ、１４０・・・フォトカプラ（第１絶縁回路）、１４１・・・フォトカプラ（第２絶縁回路）、１４２・・・フォトカプラ（第３絶縁回路）、１４３・・・駆動回路、１４４・・・検出回路、１４５・・・設定回路、１５・・・マイクロコンピュータ、ＴＲ１・・・スイッチング素子

Claims (8)

1. 入力される駆動信号を絶縁して伝達する第１絶縁回路（１４０）と、
   前記第１絶縁回路に接続され、前記第１絶縁回路を介して伝達される前記駆動信号に従ってスイッチング素子を駆動する駆動回路（１４３）と、
   前記スイッチング素子の動作状態に関する情報を検出する検出回路（１４４）と、
   前記検出回路に接続され、前記検出回路の検出結果を絶縁して出力する第２絶縁回路（１４１）と、
   を備えたスイッチング素子駆動ＩＣにおいて、
   入力される前記駆動回路及び前記検出回路の動作を規定するための設定情報を絶縁して伝達する第３絶縁回路（１４２）と、
   前記第３絶縁回路、前記駆動回路及び前記検出回路に接続され、前記第３絶縁回路を介して伝達される前記設定情報を前記駆動回路及び前記検出回路に設定する設定回路（１４５）と、
   を有し、
   前記駆動回路及び前記検出回路は、前記設定情報に基づいて動作し、
   前記駆動回路の動作を規定するための前記設定情報は、前記スイッチング素子のオン、オフ時の電圧閾値であることを特徴とするスイッチング素子駆動ＩＣ。
2. 前記駆動回路は、前記第２絶縁回路に接続され、
   前記駆動回路及び前記検出回路は、前記設定情報の設定後に、設定された前記設定情報を、前記第２絶縁回路を介して出力することを特徴とする請求項１に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
3. 前記駆動回路及び前記検出回路は、設定された前記設定情報を一定期間毎に出力することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
4. 前記駆動回路（２４３）及び前記検出回路（２４４）は、前記設定情報の出力要求があったとき、設定された前記設定情報を出力することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
5. 前記設定情報の前記出力要求は、前記第３絶縁回路及び前記設定回路を介して前記駆動回路及び前記検出回路に伝達されることを特徴とする請求項４に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
6. 前記駆動回路及び前記検出回路は、初期設定情報が設定されており、前記設定回路によって前記設定情報が設定されないときには前記初期設定情報に基づいて動作することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
7. 前記第３絶縁回路（３４２）は、前記第１絶縁回路（３４０）を兼用して構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。
8. 前記設定情報は、前記駆動信号が入力される期間以外の期間に入力されることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング素子駆動ＩＣ。