JP6976133B2 - 高側から低側への制御ブロック通信を通した高度な保護をともなうハーフブリッジインバーターモジュール - Google Patents
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Description
[付記項1]
スイッチングモジュールにおいて使用するための通信システムであって、
前記スイッチングモジュールの低側スイッチのスイッチングを制御するように結合された低側制御ブロックであって、
前記低側制御ブロックが、低側参照システムグランドを基準とするようにさらに結合された、
前記低側制御ブロックと、
前記スイッチングモジュールの高側スイッチのスイッチングを制御するように結合された高側制御ブロックであって、
前記高側制御ブロックが、前記スイッチングモジュールの浮遊ノードを基準とするようにさらに結合され、
定常動作中、前記低側制御ブロックが、前記高側スイッチをオンおよびオフに切り替えるために、前記高側制御ブロックに、各スイッチングサイクル中、信号を送信するように結合され、
ステータス更新が、第1の単線通信リンクを通して、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される、
前記高側制御ブロックと、
を備える、スイッチングモジュールにおいて使用するための通信システム。
[付記項2]
第1の通信リンクと第2の通信リンクと第3の通信リンクとが、前記高側制御ブロックと前記低側制御ブロックとの間に結合され、
前記第1の単線通信リンクが、前記第1の通信リンクであり、
前記第1の通信リンクが、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに符号化された前記ステータス更新を通信し、
前記第2の通信リンクが、前記高側制御ブロックのためのオン切り替えスイッチング信号を提供するように結合され、
前記第3の通信リンクが、前記高側制御ブロックのためのオフ切り替えスイッチング信号を提供するように結合される、
付記項1に記載の通信システム。
[付記項3]
前記低側スイッチがオンに切り替えられたとき、前記高側制御ブロックが、次のスイッチングサイクル中、前記第1の通信リンクを通して前記低側制御ブロックに前記ステータス更新を通信するように結合される、
付記項1に記載の通信システム。
[付記項4]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの、符号化された前記ステータス更新の通信が、電流パルス振幅を伝達する前記第1の単線通信リンクを通したものである、
付記項1に記載の通信システム。
[付記項5]
前記第1の単線通信リンクを通した、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの、符号化された前記ステータス更新の通信が、前記スイッチングモジュールのスイッチングサイクルの持続期間未満の持続期間をもつ通信期間内に発生する、
付記項4に記載の通信システム。
[付記項6]
異常を符号化する電流パルスを受信する、システムグランドを基準とする前記低側制御ブロックが、複数ビット2値符号として前記異常を復号し、前記スイッチングモジュールにおける異常端子を通して、および異常バスを通して、前記低側参照システムグランドを基準とするようにさらに結合されたシステム制御装置に前記異常を通信する、
付記項3に記載の通信システム。
[付記項7]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの異常および情報の通信の優先度が、スイッチングデバイスに対するおよび前記通信システムに対する前記異常および情報の危険性の順である、
付記項3に記載の通信システム。
[付記項8]
前記高側制御ブロックが2つの異常を同時に検出したとき、前記高側制御ブロックは、前記低側スイッチングデバイスが次にオンに切り替わったときに、より高い優先度の異常を前記低側制御ブロックに通信するように結合される、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項9]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される最高優先度の通信が、システムエラー異常である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項10]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの通信の欠如は、高側電源電圧が対象範囲外であることを示し得る、
付記項9に記載の通信システム。
[付記項11]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される前記最高優先度の通信が、実質的に0μAの振幅をもつ電流パルスにより符号化される、
付記項9に記載の通信システム。
[付記項12]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される2番目に高い優先度の通信が、前記高側スイッチにおける過電流異常である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項13]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される前記2番目に高い優先度の通信が、200μAの振幅をもつ電流パルスにより符号化される、
付記項12に記載の通信システム。
[付記項14]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される3番目に高い優先度の通信が、前記低側スイッチの過熱異常である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項15]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される前記3番目に高い優先度の通信が、100μAの振幅をもつ電流パルスにより符号化される、
付記項14に記載の通信システム。
[付記項16]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される4番目に高い優先度の通信が、前記低側スイッチにおける高温警告異常である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項17]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される前記4番目に高い優先度の通信が、50μAの振幅をもつ電流パルスにより符号化される、
付記項16に記載の通信システム。
[付記項18]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される5番目に高い優先度の通信が、前記高側スイッチと前記高側制御ブロックとの適切な機能状態を示す、前記通信リンクのステータスを更新する肯定信号である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項19]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される前記5番目に高い優先度の通信は、25μAの振幅をもつ電流パルスにより符号化される、
付記項18に記載の通信システム。
[付記項20]
前記高側制御ブロックは、各前記スイッチングサイクルにおいて前記低側制御ブロックに前記肯定信号を通信するように結合される、
付記項18に記載の通信システム。
[付記項21]
肯定が受信されたとき、前記低側スイッチがオンに切り替えられたとき、各前記スイッチングサイクルは、異常が検出されなかったことを示す、
付記項20に記載の通信システム。
[付記項22]
異常が検出されないことは、電源レールが対象範囲内であることと、高側の結合された端子において開回路も短絡異常も検出されていないこととを示す、
付記項21に記載の通信システム。
[付記項23]
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される5番目に高い優先度の通信が、電源投入シーケンスが適切であることを示す肯定信号である、
付記項7に記載の通信システム。
[付記項24]
前記低側スイッチの低側ゲート電圧が規定のオン切り替え閾値に達した後、前記低側制御ブロックが、前記高側制御ブロックから前記肯定パルスが受信されることを待つように結合される、
付記項18に記載の通信システム。
[付記項25]
前記低側スイッチの低側ゲーティング電圧の立ち下がりエッジが検出され、前記肯定パルスが受信されない場合、前記低側制御ブロックが、異常端子を通して前記システム制御装置に、高側から低側への通信異常を報告するように結合される、
付記項24に記載の通信システム。
[付記項26]
前記低側制御ブロックが、前記肯定信号が前記高側制御ブロックから受信されたとき、高側制御異常が解消されたことを示すステータスに更新するために、前記異常端子を通して前記システム制御装置に前記肯定パルスを送信するように結合される、
付記項25に記載の通信システム。
Claims (23)
- スイッチングモジュールにおいて使用するための通信システムであって、
前記スイッチングモジュールの低側スイッチのスイッチングを制御するように結合された低側制御ブロックであって、
前記低側制御ブロックが、低側参照システムグランドを基準とするようにさらに結合された、
前記低側制御ブロックと、
前記スイッチングモジュールの高側スイッチのスイッチングを制御するように結合された高側制御ブロックであって、
前記高側制御ブロックが、前記スイッチングモジュールの浮遊ノードを基準とするようにさらに結合され、
定常動作中、前記低側制御ブロックが、前記高側スイッチをオンおよびオフに切り替えるために、前記高側制御ブロックに、各スイッチングサイクル中、信号を送信するように結合され、
ステータス更新が、第1の単線通信リンクを通して、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信され、
前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの通信が、情報を符号化するために振幅の異なる個別の電流パルスを使用する、
前記高側制御ブロックと、
を備える、スイッチングモジュールにおいて使用するための通信システム。 - 第1の通信リンクと第2の通信リンクと第3の通信リンクとが、前記高側制御ブロックと前記低側制御ブロックとの間に結合され、
前記第1の単線通信リンクが、前記第1の通信リンクであり、
前記第1の通信リンクが、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに符号化された前記ステータス更新を通信し、
前記第2の通信リンクが、前記高側制御ブロックのためのオン切り替えスイッチング信号を提供するように結合され、
前記第3の通信リンクが、前記高側制御ブロックのためのオフ切り替えスイッチング信号を提供するように結合される、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記低側スイッチがオンに切り替えられたとき、前記高側制御ブロックが、次のスイッチングサイクル中、前記第1の通信リンクを通して前記低側制御ブロックに前記ステータス更新を通信するように結合される、
請求項2に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの、符号化された前記ステータス更新の通信が、電流パルス振幅を伝達する前記第1の単線通信リンクを通したものである、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記第1の単線通信リンクを通した、前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの、符号化された前記ステータス更新の通信が、前記スイッチングモジュールのスイッチングサイクルの持続期間未満の持続期間をもつ通信期間内に発生する、
請求項4に記載の通信システム。 - 異常を符号化する電流パルスを受信する、前記低側参照システムグランドを基準とする前記低側制御ブロックが、複数ビット2値符号として前記異常を復号し、前記スイッチングモジュールにおける異常端子を通して、および異常バスを通して、前記低側参照システムグランドを基準とするようにさらに結合されたシステム制御装置に前記異常を通信する、
請求項3に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの異常および情報の通信の優先度が、前記スイッチングモジュールに対するおよび前記通信システムに対する前記異常および情報の危険性の順である、
請求項3に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックが2つの異常を同時に検出したとき、前記高側制御ブロックは、前記低側スイッチが次にオンに切り替わったときに、より高い優先度の異常を前記低側制御ブロックに通信するように結合される、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される最高優先度の通信が、システムエラー異常である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックへの通信の欠如は、高側電源電圧が対象範囲外であることを示し得る、
請求項9に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される2番目に高い優先度の通信が、前記高側スイッチにおける過電流異常である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される3番目に高い優先度の通信が、前記低側スイッチの過熱異常である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される4番目に高い優先度の通信が、前記低側スイッチにおける高温警告異常である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される5番目に高い優先度の通信が、前記高側スイッチと前記高側制御ブロックとの適切な機能状態を示す、前記通信リンクのステータスを更新する肯定信号である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックは、各前記スイッチングサイクルにおいて前記低側制御ブロックに前記肯定信号を通信するように結合される、
請求項14に記載の通信システム。 - 前記肯定信号が受信されたとき、前記低側スイッチがオンに切り替えられたとき、各前記スイッチングサイクルは、異常が検出されなかったことを示す、
請求項15に記載の通信システム。 - 異常が検出されないことは、電源レールが対象範囲内であることと、高側の結合された端子において開回路も短絡異常も検出されていないこととを示す、
請求項16に記載の通信システム。 - 前記高側制御ブロックから前記低側制御ブロックに通信される5番目に高い優先度の通信が、電源投入シーケンスが適切であることを示す肯定信号である、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記低側スイッチの低側ゲート電圧が規定のオン切り替え閾値に達した後、前記低側制御ブロックが、前記高側制御ブロックから肯定パルスが受信されることを待つように結合される、
請求項14に記載の通信システム。 - 前記低側スイッチの低側ゲーティング電圧の立ち下がりエッジが検出され、前記肯定パルスが受信されない場合、前記低側制御ブロックが、異常端子を通してシステム制御装置に、高側から低側への通信異常を報告するように結合される、
請求項19に記載の通信システム。 - 前記低側制御ブロックが、前記肯定信号が前記高側制御ブロックから受信されたとき、高側制御異常が解消されたことを示すステータスに更新するために、前記異常端子を通して前記システム制御装置に前記肯定パルスを送信するように結合される、
請求項20に記載の通信システム。 - 前記電流パルスの前記振幅が、異常の種類を符号化する、
請求項1に記載の通信システム。 - 請求項1から請求項22のいずれか一項に記載の通信システムを備える、
多相モーター駆動システム。
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