JP7059768B2 - Switch drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチ駆動回路に関する。 The present invention relates to a switch drive circuit.
従来、互いに並列接続された複数のスイッチ素子を駆動する駆動回路が知られている。例えば特許文献１には、並列接続された２つのＩＧＢＴそれぞれに対応して設けられ、対応するＩＧＢＴを駆動する駆動制御部を備える駆動回路が記載されている。
Conventionally, a drive circuit for driving a plurality of switch elements connected in parallel with each other is known. For example,
スイッチ素子の並列接続体に流そうとする電流が大きくなると、並列接続されるスイッチ素子の数が増加する傾向にある。並列接続されるスイッチ素子の数が増加すると、それに伴って駆動制御部も増加する。その結果、駆動回路の回路規模が大きくなってしまう。 As the current to flow through the parallel connection of switch elements increases, the number of switch elements connected in parallel tends to increase. As the number of switch elements connected in parallel increases, so does the drive control unit. As a result, the circuit scale of the drive circuit becomes large.
本発明は、回路規模を小さくできるスイッチ駆動回路を提供することを主たる目的とする。 An object of the present invention is to provide a switch drive circuit capable of reducing the circuit scale.
本発明は、互いに並列接続された複数のスイッチ素子を駆動するスイッチ駆動回路において、複数の前記スイッチ素子が分けられて構成された各スイッチ部に対応して設けられ、対応する前記スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部を備え、複数の前記スイッチ素子のうち、一部のスイッチ素子の電流容量は、他のスイッチ素子の電流容量よりも大きくされている。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is provided in a switch drive circuit for driving a plurality of switch elements connected in parallel to each other, corresponding to each switch unit in which the plurality of the switch elements are separately configured, and constitutes the corresponding switch unit. A drive control unit for driving the switch element is provided, and the current capacity of some of the switch elements among the plurality of switch elements is larger than the current capacity of the other switch elements.
本発明では、複数のスイッチ素子のうち、一部のスイッチ素子の電流容量が、他のスイッチ素子の電流容量よりも大きくされている。このため、各スイッチ素子の並列接続体に流そうとする電流が大きい場合であっても、各スイッチ素子の電流容量が互いに等しい構成と比較して、並列接続されるスイッチ素子の数を減らすことができる。これにより、スイッチ素子を駆動する駆動制御部を減らすことができ、ひいてはスイッチ駆動回路の回路規模を小さくすることができる。 In the present invention, among the plurality of switch elements, the current capacity of some of the switch elements is larger than the current capacity of the other switch elements. Therefore, even when the current to be passed through the parallel connection body of each switch element is large, the number of switch elements connected in parallel can be reduced as compared with the configuration in which the current capacities of the switch elements are equal to each other. Can be done. As a result, the number of drive control units that drive the switch elements can be reduced, and the circuit scale of the switch drive circuit can be reduced.
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る駆動回路を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment in which the drive circuit according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
図１に示すように、制御システムは、回転電機１０と、電力変換器としてのインバータ２０と、昇圧コンバータ３０と、蓄電池４０と、制御装置５０とを備えている。本実施形態において、回転電機１０は、星形結線された３相の巻線１１を備えている。制御システムは、例えば車両に搭載されている。この場合、回転電機１０のロータは、例えば、車両の駆動輪と動力伝達が可能なように接続されている。回転電機１０は、例えば同期機である。
As shown in FIG. 1, the control system includes a rotary
回転電機１０は、インバータ２０及び昇圧コンバータ３０を介して蓄電池４０に接続されている。なお、昇圧コンバータ３０及びインバータ２０の間には、平滑コンデンサ２１が設けられている。
The rotary
昇圧コンバータ３０は、蓄電池４０の出力電圧を目標電圧ＶＨ＊まで昇圧してインバータ２０に出力する機能を有している。
The
インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相それぞれについて、上，下アームスイッチ素子の直列接続体を備えている。本実施形態では、上，下アームそれぞれが、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの並列接続体で構成されている。上アームにおいて、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの高電位側端子には、平滑コンデンサ２１の第１端が接続され、下アームにおいて、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの低電位側端子には、平滑コンデンサ２１の第２端が接続されている。上アームの各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの低電位側端子には、下アームの各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの高電位側端子が接続されている。上アームの各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの低電位側端子と下アームの各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの高電位側端子との接続点には、回転電機１０の巻線１１の第１端が接続されている。各相の巻線１１の第２端は、中性点で接続されている。本実施形態では、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢとしてＩＧＢＴが用いられている。このため、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの高電位側端子はコレクタであり、低電位側端子はエミッタである。第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢには、第１，第２フリーホイールダイオードＤＡ，ＤＢが逆並列に接続されている。なお、本実施形態において、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのそれぞれが第１，第２スイッチ部を構成する。
The
制御システムは、電圧検出部２２と、相電流検出部２３と、角度検出部２４とを備えている。電圧検出部２２は、平滑コンデンサ２１の端子電圧を電源電圧ＶＨｒとして検出する。相電流検出部２３は、回転電機１０に流れる各相電流のうち、少なくとも２相分の電流を検出する。角度検出部２４は、例えばレゾルバであり、回転電機１０のロータの電気角に応じた信号である角度信号を出力する。各検出部２２～２４の出力信号は、制御装置５０に入力される。
The control system includes a
制御装置５０は、電圧検出部２２により検出された電源電圧ＶＨｒを目標電圧ＶＨ＊に制御すべく昇圧コンバータ３０を制御する。制御装置５０は、各検出部２２～２４の検出値に基づいて、回転電機１０の制御量をその指令値に制御すべく、インバータ２０を制御する。制御量は、例えばトルクである。制御装置５０は、デッドタイムを挟みつつインバータ２０の上，下アームのスイッチ素子を交互にオン状態とすべく、上，下アームそれぞれのスイッチ素子に対応する駆動信号を駆動回路６０に出力する。駆動信号は、スイッチ素子のオン状態への切り替えを指示するオン指令と、オフ状態への切り替えを指示するオフ指令とのいずれかをとる。駆動回路６０は、各相各アームに対応して個別に設けられている。
The
続いて、図２を用いて、駆動回路６０の構成について説明する。
Subsequently, the configuration of the
駆動回路６０は、第１ドライブＩＣ７０及び第２ドライブＩＣ８０を備えている。第１ドライブＩＣ７０は、第１スイッチ素子ＳＷＡを駆動対象とし、第２ドライブＩＣ８０は第２スイッチ素子ＳＷＢを駆動対象とする。
The
第１ドライブＩＣ７０は、第１充電スイッチ７１及び第１放電スイッチ７２を備えている。本実施形態において、第１充電スイッチ７１はＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第１放電スイッチ７２はＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。第１充電スイッチ７１のソースには、第１定電圧電源７３が接続されている。
The first drive IC 70 includes a
駆動回路６０は、第１充電抵抗体７４、第１共通抵抗体７５及び第１放電抵抗体７６を備えている。第１充電スイッチ７１のドレインには、第１充電抵抗体７４の第１端が接続され、第１充電抵抗体７４の第２端には、第１共通抵抗体７５の第１端が接続されている。第１共通抵抗体７５の第２端には、第１スイッチ素子ＳＷＡのゲートが接続されている。
The
第１共通抵抗体７５の第１端には、第１放電抵抗体７６の第１端が接続され、第１放電抵抗体７６の第２端には、第１放電スイッチ７２のドレインが接続されている。第１放電スイッチ７２のソースには、第１スイッチ素子ＳＷＡのエミッタが接続されている。
The first end of the
第２ドライブＩＣ８０は、第２充電スイッチ８１及び第２放電スイッチ８２を備えている。本実施形態において、第２充電スイッチ８１はＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第２放電スイッチ８２はＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。第２充電スイッチ８１のソースには、第２定電圧電源８３が接続されている。
The
駆動回路６０は、第２充電抵抗体８４、第２共通抵抗体８５及び第２放電抵抗体８６を備えている。第２充電スイッチ８１のドレインには、第２充電抵抗体８４の第１端が接続され、第２充電抵抗体８４の第２端には、第２共通抵抗体８５の第１端が接続されている。第２共通抵抗体８５の第２端には、第２スイッチ素子ＳＷＢのゲートが接続されている。
The
第２共通抵抗体８５の第１端には、第２放電抵抗体８６の第１端が接続され、第２放電抵抗体８６の第２端には、第２放電スイッチ８２のドレインが接続されている。第２放電スイッチ８２のソースには、第２スイッチ素子ＳＷＢのエミッタが接続されている。
The first end of the
インバータ２０は、第１スイッチ素子ＳＷＡの温度を検出する第１温度検出部１００と、第２スイッチ素子ＳＷＢの温度を検出する第２温度検出部１１０とを備えている。各温度検出部１００，１１０は、例えば感温ダイオードで構成されている。第１，第２温度検出部１００，１１０は、例えば、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢを含む半導体モジュールに内蔵されている。第１温度検出部１００の検出値は、第１駆動制御部７７に入力され、第２温度検出部１１０の検出値は、第２駆動制御部８７に入力される。
The
第１駆動制御部７７は、制御装置５０から取得した第１駆動信号Ｇ１に基づいて、第１充電スイッチ７１及び第１放電スイッチ７２をオンオフする。第１駆動制御部７７は、取得した第１駆動信号Ｇ１がオン指令であると判定した場合、第１充電スイッチ７１をオン状態にし、第１放電スイッチ７２をオフ状態とする充電処理を行う。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡのゲートに充電電流が供給され、第１スイッチ素子ＳＷＡのゲート電圧が第１スイッチ素子ＳＷＡの閾値電圧Ｖｔｈ以上とされる。その結果、第１スイッチ素子ＳＷＡがオン状態に切り替えられ、第１スイッチ素子ＳＷＡのコレクタからエミッタへの電流の流通が許容される。
The first
第１駆動制御部７７は、取得した第１駆動信号Ｇ１がオフ指令であると判定した場合、第１充電スイッチ７１をオフ状態にし、第１放電スイッチ７２をオン状態にする放電処理を行う。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、第１スイッチ素子ＳＷＡがオフ状態に切り替えられる。
When the first
第２駆動制御部８７は、制御装置５０から取得した第２駆動信号Ｇ２に基づいて、第２充電スイッチ８１及び第２放電スイッチ８２をオンオフする。第２駆動制御部８７は、取得した第２駆動信号Ｇ２がオン指令であると判定した場合、第２充電スイッチ８１をオン状態にし、第２放電スイッチ８２をオフ状態とする充電処理を行う。これにより、第２スイッチ素子ＳＷＢのゲート電圧が第２スイッチ素子ＳＷＢの閾値電圧Ｖｔｈ以上とされ、第２スイッチ素子ＳＷＢがオン状態に切り替えられる。
The second
第２駆動制御部８７は、取得した第２駆動信号Ｇ２がオフ指令であると判定した場合、第２充電スイッチ８１をオフ状態にし、第２放電スイッチ８２をオン状態にする放電処理を行う。これにより、第２スイッチ素子ＳＷＢのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に切り替えられる。
When the second
なお、第１，第２駆動制御部７７，８７が提供する機能は、例えば、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ハードウェア、又はそれらの組み合わせによって提供することができる。
The functions provided by the first and second
本実施形態において、第１スイッチ素子ＳＷＡの電流容量である第１電流容量ＣｐＡは、第２スイッチ素子ＳＷＢの電流容量である第２電流容量ＣｐＢよりも小さい。本実施形態において、電流容量は、１つのスイッチ素子に流れる電流（コレクタ電流）の許容上限値である。電流容量は、例えば、スイッチ素子の故障が発生しないように設定される。なお、本実施形態において、電流容量を決める要素には、スイッチ素子のチップサイズのみならず、半導体元素（例えばＳｉ，ＳｉＣ，ＧａＮなど）や、スイッチ素子の冷却性能も含まれる。本実施形態において、第１電流容量ＣｐＡと第２電流容量ＣｐＢとの大小関係は、これら要因が総合的に調整されて定まったものである。このため、複数のスイッチ素子の並列接続体において、例えば、各スイッチ素子の元素が互いに異なっていたとしても、必ずしも、各スイッチ素子の電流容量が互いに異なるものになるとは限らない。 In the present embodiment, the first current capacity CpA, which is the current capacity of the first switch element SWA, is smaller than the second current capacity CpB, which is the current capacity of the second switch element SWB. In the present embodiment, the current capacity is an allowable upper limit value of the current (collector current) flowing through one switch element. The current capacity is set so that, for example, a failure of the switch element does not occur. In the present embodiment, the elements that determine the current capacity include not only the chip size of the switch element but also the semiconductor element (for example, Si, SiC, GaN, etc.) and the cooling performance of the switch element. In the present embodiment, the magnitude relationship between the first current capacity CpA and the second current capacity CpB is determined by comprehensively adjusting these factors. Therefore, in a parallel connection of a plurality of switch elements, for example, even if the elements of the switch elements are different from each other, the current capacities of the switch elements are not necessarily different from each other.
また本実施形態において、オン状態とされている第１スイッチ素子ＳＷＡのオン抵抗は、オン状態とされている第２スイッチ素子ＳＷＢのオン抵抗よりも大きい。このため、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方がオン状態とされている場合、第１スイッチ素子ＳＷＡに流れるコレクタ電流よりも、第２スイッチ素子ＳＷＢに流れるコレクタ電流の方が大きい。 Further, in the present embodiment, the on-resistance of the first switch element SWA that is turned on is larger than the on-resistance of the second switch element SWB that is turned on. Therefore, when both the first and second switch elements SWA and SWB are turned on, the collector current flowing through the second switch element SWB is larger than the collector current flowing through the first switch element SWA.
制御装置５０は、相電流検出部２３により検出された相電流の振幅に基づいて、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの中からオン状態への切り替え対象とするスイッチ素子を選択する。
The
図３に、制御装置５０により実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。
FIG. 3 shows a procedure of processing executed by the
ステップＳ１０では、相電流検出部２３により検出された相電流を取得する。ステップＳ１０の処理が電流取得部に相当する。
In step S10, the phase current detected by the phase
ステップＳ１１では、取得した相電流の振幅が小電流領域に含まれるか否かを判定する。小電流領域は、０よりも大きくてかつ第１判定電流ＩＨ１以下の領域である。本実施形態において、第１判定電流は、第１電流容量ＣｐＡに設定されている。 In step S11, it is determined whether or not the amplitude of the acquired phase current is included in the small current region. The small current region is a region larger than 0 and equal to or less than the first determination current IH1. In the present embodiment, the first determination current is set to the first current capacity CpA.
ステップＳ１１において肯定判定した場合には、ステップＳ１２に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのうち、第１スイッチ素子ＳＷＡのみをオン状態への切り替え対象として選択する。このため、第１駆動制御部７７に対して出力する第１駆動信号Ｇ１が、オン指令及びオフ指令が交互に出現する信号とされる。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡがオンオフされる。一方、第２駆動制御部８７に対して出力する第２駆動信号Ｇ２がオフ指令とされる。これにより、第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に維持される。
If an affirmative determination is made in step S11, the process proceeds to step S12, and among the first and second switch elements SWA and SWB, only the first switch element SWA is selected as the switching target to the on state. Therefore, the first drive signal G1 output to the first
ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ１３に進み、相電流の振幅が、小電流領域よりも大きい中電流領域に含まれるか否かを判定する。中電流領域は、第１判定電流ＩＨ１よりも大きくてかつ第２判定電流ＩＨ２（＞ＩＨ１）以下の領域である。本実施形態において、第２判定電流ＩＨ２は、第２電流容量ＣｐＢに設定されている。 If a negative determination is made in step S11, the process proceeds to step S13, and it is determined whether or not the amplitude of the phase current is included in the medium current region larger than the small current region. The medium current region is a region larger than the first determination current IH1 and equal to or less than the second determination current IH2 (> IH1). In the present embodiment, the second determination current IH2 is set to the second current capacity CpB.
ステップＳ１３において肯定判定した場合には、ステップＳ１４に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのうち、第２スイッチ素子ＳＷＡのみをオン状態への切り替え対象として選択する。このため、第１駆動制御部７７に対して出力する第１駆動信号Ｇ１がオフ指令とされる。一方、第２駆動制御部８７に対して出力する第２駆動信号Ｇ２が、オン指令及びオフ指令が交互に出現する信号とされる。
If an affirmative determination is made in step S13, the process proceeds to step S14, and among the first and second switch elements SWA and SWB, only the second switch element SWA is selected as the switching target to the on state. Therefore, the first drive signal G1 output to the first
ステップＳ１３において否定判定した場合には、ステップＳ１５に進み、相電流の振幅が、中電流領域よりも大きい大電流領域に含まれるか否かを判定する。大電流領域は、第２判定電流ＩＨ２よりも大きい電流領域である。具体的には、大電流領域は、第２判定電流ＩＨ２よりも大きくてかつ第３判定電流ＩＨ３（＞ＩＨ２）以下の領域である。本実施形態において、第３判定電流ＩＨ３は、第１電流容量ＣｐＡ及び第２電流容量ＣｐＢの和に設定されている。 If a negative determination is made in step S13, the process proceeds to step S15, and it is determined whether or not the amplitude of the phase current is included in the large current region larger than the medium current region. The large current region is a current region larger than the second determination current IH2. Specifically, the large current region is a region larger than the second determination current IH2 and equal to or less than the third determination current IH3 (> IH2). In the present embodiment, the third determination current IH3 is set to the sum of the first current capacity CpA and the second current capacity CpB.
ステップＳ１５において肯定判定した場合には、ステップＳ１６に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方をオン状態への切り替え対象として選択する。このため、第１，第２駆動制御部７７，８７に対して出力する第１，第２駆動信号Ｇ１，Ｇ２が、オン指令及びオフ指令が交互に出現する信号とされる。ここでは、オン指令への切り替えタイミング及びオフ指令への切り替えタイミングのそれぞれは、第１，第２駆動信号Ｇ１，Ｇ２において同期させられている。
If an affirmative determination is made in step S15, the process proceeds to step S16, and both the first and second switch elements SWA and SWB are selected as targets for switching to the ON state. Therefore, the first and second drive signals G1 and G2 output to the first and second
なお、ステップＳ１５において否定判定した場合には、過電流が流れていると判定し、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢを強制的にオフ状態に切り替えてもよい。また、ステップＳ１１～Ｓ１６の処理が選択部に相当する。 If a negative determination is made in step S15, it may be determined that an overcurrent is flowing, and the first and second switch elements SWA and SWB may be forcibly switched to the off state. Further, the processing of steps S11 to S16 corresponds to the selection unit.
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 present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
第２スイッチ素子ＳＷＢの第２電流容量ＣｐＢが、第１スイッチ素子ＳＷＡの第１電流容量ＣｐＡよりも大きくされている。このため、相電流の振幅が大きい場合であったとしても、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの電流容量が互いに等しい構成と比較して、並列接続されるスイッチ素子の数を減らすことができる。これにより、スイッチ素子を駆動する駆動制御部を減らすことができ、ひいては駆動回路６０の回路規模を小さくすることができる。
The second current capacity CpB of the second switch element SWB is made larger than the first current capacity CpA of the first switch element SWA. Therefore, even if the amplitude of the phase current is large, the number of switch elements connected in parallel can be reduced as compared with the configuration in which the current capacities of the first and second switch elements SWA and SWB are equal to each other. can. As a result, the number of drive control units that drive the switch elements can be reduced, and the circuit scale of the
また、本実施形態によれば、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの並列接続体に流れようとする電流量に応じて、オン状態への切り替え対象として選択するスイッチ素子の数を細かく切り替えることができる。例えば、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方の電流容量が第１電流容量ＣｐＡである構成を比較例とする。比較例では、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの並列接続体に流れようとする電流量が第２電流容量ＣｐＢ（＞ＣｐＡ）と同じ値である場合、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方をオン状態に切り替えなければならない。これに対し、本実施形態では、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの電流容量ＣｐＡ，ＣｐＢが異なる。このため、各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの並列接続体に流れようとする電流量が第２電流容量ＣｐＢと同じ値である場合、第２スイッチ素子ＳＷＢのみをオン状態に切り替えればよい。これにより、スイッチ素子の駆動状態を切り替える場合に駆動回路６０で発生する損失を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the number of switch elements selected as the target for switching to the on state can be finely switched according to the amount of current flowing through the parallel connection body of each switch element SWA and SWB. For example, a configuration in which the current capacities of both the switch elements SWA and SWB are the first current capacities CpA will be taken as a comparative example. In the comparative example, when the amount of current flowing through the parallel connection of the switch elements SWA and SWB is the same as the second current capacity CpB (> CpA), both the first and second switch elements SWA and SWB are used. Must be switched on. On the other hand, in the present embodiment, the current capacities CpA and CpB of the first and second switch elements SWA and SWB are different. Therefore, when the amount of current flowing through the parallel connection body of each switch element SWA and SWB is the same value as the second current capacity CpB, only the second switch element SWB needs to be switched to the ON state. As a result, the loss generated in the
＜第１実施形態の変形例１＞
第２電流容量ＣｐＢを第１電流容量ＣｐＡよりも大きくするために、第２スイッチ素子ＳＷＢのチップサイズが、第１スイッチ素子ＳＷＡのチップサイズよりも大きくされていてもよい。
<
In order to make the second current capacity CpB larger than the first current capacity CpA, the chip size of the second switch element SWB may be larger than the chip size of the first switch element SWA.
＜第１実施形態の変形例２＞
第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのそれぞれがＩＧＢＴである構成に限らない。例えば、第１スイッチ素子ＳＷＡがＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第２スイッチ素子ＳＷＢがＩＧＢＴである構成であってもよい。この場合、電流が所定電流よりも小さい領域においては、第１スイッチ素子ＳＷＡのドレイン電流に対するドレイン及びソース間電圧が、第２スイッチ素子ＳＷＢのコレクタ電流に対するコレクタ及びエミッタ間電圧よりも低い。一方、電流が所定電流よりも大きい領域においては、第２スイッチ素子ＳＷＢのコレクタ電流に対するコレクタ及びエミッタ間電圧が、第１スイッチ素子ＳＷＡのドレイン電流に対するドレイン及びソース間電圧よりも低い。
<Modification 2 of the first embodiment>
The configuration is not limited to the configuration in which each of the first and second switch elements SWA and SWB is an IGBT. For example, the first switch element SWA may be an N-channel MOSFET and the second switch element SWB may be an IGBT. In this case, in the region where the current is smaller than the predetermined current, the voltage between the drain and the source with respect to the drain current of the first switch element SWA is lower than the voltage between the collector and the emitter with respect to the collector current of the second switch element SWB. On the other hand, in the region where the current is larger than the predetermined current, the collector-emitter voltage with respect to the collector current of the second switch element SWB is lower than the drain-source voltage with respect to the drain current of the first switch element SWA.
＜第１実施形態の変形例３＞
図４に示すように、制御装置５０からの共通の駆動信号Ｇが、第１駆動制御部７７及び第２駆動制御部８７のそれぞれに入力されてもよい。図４において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
<Modification 3 of the first embodiment>
As shown in FIG. 4, a common drive signal G from the
制御装置５０は、第１スイッチ素子ＳＷＡをオン状態に切り替える指令を第１駆動制御部７７に対して出力し、第２スイッチ素子ＳＷＢをオン状態に切り替える指令を第２駆動制御部８７に対して出力する。第１駆動制御部７７は、第１スイッチ素子ＳＷＡのオン状態への切り替え指令が入力されていると判定していることを条件として、入力される駆動信号Ｇに基づいて、第１実施形態と同様に充電処理又は放電処理を行う。また、第２駆動制御部８７は、第２スイッチ素子ＳＷＢのオン状態への切り替え指令が入力されていると判定していることを条件として、入力される駆動信号Ｇに基づいて、第１実施形態と同様に充電処理又は放電処理を行う。
The
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１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。本実施形態では、第１温度検出部１００により検出された温度である第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡを超えて、かつ、第２温度検出部１１０により検出された温度である第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢ以下である場合、第１駆動信号Ｇ１がオン指令とされているときであっても、第１スイッチ素子ＳＷＡがオフ状態に維持される。また、第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡ以下であって、かつ、第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えている場合、第２駆動信号Ｇ２がオン指令とされているときであっても、第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に維持される。また、第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡを超えてかつ第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えている場合、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方がオン状態となることを許可する。本実施形態において、第１温度ＴＤＡ及び第２温度ＴＤＡの情報は、制御装置５０に入力される。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, the first temperature TDA, which is the temperature detected by the first
図５に、制御装置５０により実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。
FIG. 5 shows a procedure of processing executed by the
ステップＳ２０では、第１温度ＴＤＡ及び第２温度ＴＤＢを取得する。ステップＳ２０の処理が温度取得部に相当する。 In step S20, the first temperature TDA and the second temperature TDB are acquired. The process of step S20 corresponds to the temperature acquisition unit.
ステップＳ２１では、第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡを超えているか否かを判定する。第１判定温度ＴｔｈＡは、例えば、第１スイッチ素子ＳＷＡの許容上限温度に設定されている。 In step S21, it is determined whether or not the first temperature TDA exceeds the first determination temperature TthA. The first determination temperature TthA is set to, for example, the allowable upper limit temperature of the first switch element SWA.
ステップＳ２１において第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡ以下であると判定した場合には、ステップＳ２２に進み、第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えているか否かを判定する。第２判定温度ＴｔｈＢは、例えば、第２スイッチ素子ＳＷＢの許容上限温度に設定されている。 If it is determined in step S21 that the first temperature TDA is equal to or lower than the first determination temperature TthA, the process proceeds to step S22, and it is determined whether or not the second temperature TDB exceeds the second determination temperature TthB. The second determination temperature TthB is set to, for example, the allowable upper limit temperature of the second switch element SWB.
ステップＳ２２において第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢ以下であると判定した場合には、ステップＳ２３に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの双方をオン状態への切り替え対象として選択する。 If it is determined in step S22 that the second temperature TDB is equal to or lower than the second determination temperature TthB, the process proceeds to step S23, and both the first and second switch elements SWA and SWB are selected as switching targets to the on state. ..
ステップＳ２２において第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えていると判定した場合には、ステップＳ２４に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのうち、第１スイッチ素子ＳＷＡのみをオン状態への切り替え対象として選択する。 If it is determined in step S22 that the second temperature TDB exceeds the second determination temperature TthB, the process proceeds to step S24, and of the first and second switch elements SWA and SWB, only the first switch element SWA is turned on. Select as the target for switching to the state.
ステップＳ２１において第１温度ＴＤＡが第１判定温度ＴｔｈＡを超えていると判定した場合には、ステップＳ２５に進み、第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えているか否かを判定する。ステップＳ２５において第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢ以下であると判定した場合には、ステップＳ２６に進み、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのうち、第２スイッチ素子ＳＷＢのみをオン状態への切り替え対象として選択する。一方、ステップＳ２５において第２温度ＴＤＢが第２判定温度ＴｔｈＢを超えていると判定した場合には、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３の処理によれば、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢのうち、いずれか一方が発熱し続けることを防止できる。 If it is determined in step S21 that the first temperature TDA exceeds the first determination temperature TthA, the process proceeds to step S25, and it is determined whether or not the second temperature TDB exceeds the second determination temperature TthB. If it is determined in step S25 that the second temperature TDB is equal to or lower than the second determination temperature TthB, the process proceeds to step S26, and among the first and second switch elements SWA and SWB, only the second switch element SWB is turned on. Select as the target for switching to. On the other hand, if it is determined in step S25 that the second temperature TDB exceeds the second determination temperature TthB, the process proceeds to step S23. According to the process of step S23, it is possible to prevent one of the first and second switch elements SWA and SWB from continuing to generate heat.
なお、ステップＳ２１～Ｓ２４の処理が選択部に相当する。 The processing of steps S21 to S24 corresponds to the selection unit.
以上説明した本実施形態によれば、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの温度に応じて、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの中からオン状態への切り替え対象を適正に選択することができる。 According to the present embodiment described above, the target for switching from the first and second switch elements SWA and SWB to the on state is appropriately selected according to the temperature of the first and second switch elements SWA and SWB. be able to.
＜第２実施形態の変形例＞
各温度検出部１００，１１０は、スイッチ素子の温度に代えて、スイッチ素子の温度と相関を有する温度を検出してもよい。スイッチ素子の温度と相関を有する温度としては、例えば、スイッチの雰囲気温度又はスイッチを内蔵する半導体モジュールを冷却する冷却流体の温度が挙げられる。
<Modified example of the second embodiment>
The
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１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。本実施形態では、相電流に代えて、センス電圧に基づいてオン状態への切り替え対象とするスイッチ素子を選択する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, instead of the phase current, a switch element to be switched to the on state is selected based on the sense voltage.
図６に、本実施形態に係る駆動回路６０を示す。図６において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
FIG. 6 shows a
第１スイッチ素子ＳＷＡは、自身に流れるコレクタ電流と相関を有する微小電流が流れる第１センス端子ＳｔＡを有している。第１センス端子ＳｔＡには、第１センス抵抗体７８の第１端が接続され、第１センス抵抗体７８の第２端には、第１スイッチ素子ＳＷＡのエミッタが接続されている。第１センス端子ＳｔＡに流れる微少電流によって第１センス抵抗体７８に電圧降下量が生じる。このため、第１センス抵抗体７８のうち第１センス端子ＳｔＡ側の電位である第１センス電圧ＶｓｅＡは、コレクタ電流と相関を有する電気的な状態量となる。本実施形態では、第１スイッチ素子ＳＷＡのエミッタ電位を０とし、このエミッタ電位よりも高い第１センス電圧ＶｓｅＡの符号を正と定義する。
The first switch element SWA has a first sense terminal StA through which a minute current having a correlation with the collector current flowing through the switch element SWA flows. The first end of the
第１センス抵抗体７８の第１端には、第１ドライブＩＣ７０の第１コンパレータ１０１の非反転入力端子が接続されている。第１コンパレータ１０１の反転入力端子には、第１電流閾値ＶＴＡが入力される。第１電流閾値ＶＴＡは、第１スイッチ素子ＳＷＡに過電流が流れていることを判定できる値に設定されている。第１センス電圧ＶｓｅＡが第１電流閾値ＶＴＡよりも低い場合、第１コンパレータ１０１の出力信号の論理はＬとなる。一方、第１センス電圧ＶｓｅＡが第１電流閾値ＶＴＡよりも大きい場合、第１コンパレータ１０１の出力信号の論理はＨとなる。
The non-inverting input terminal of the
第１駆動制御部７７には、第１コンパレータ１０１の出力信号が入力される。第１駆動制御部７７は、第１コンパレータ１０１の出力信号の論理がＬであると判定している場合、入力される第１駆動信号Ｇ１に従って、充電処理又は放電処理を行う。一方、第１駆動制御部７７は、第１コンパレータ１０１の出力信号の論理がＨであると判定している場合、入力される第１駆動信号Ｇ１の論理にかかわらず、充電処理の実行を禁止し、放電処理を行う。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡがオフ状態に維持される。
The output signal of the
第２スイッチ素子ＳＷＢは、自身に流れるコレクタ電流と相関を有する微小電流が流れる第２センス端子ＳｔＢを有している。第２センス端子ＳｔＢには、第２センス抵抗体８８の第１端が接続され、第２センス抵抗体８８の第２端には、第２スイッチ素子ＳＷＢのエミッタが接続されている。この構成により、第２センス抵抗体８８のうち第２センス端子ＳｔＢ側の電位である第２センス電圧ＶｓｅＢは、コレクタ電流と相関を有する電気的な状態量となる。本実施形態では、第２スイッチ素子ＳＷＢのエミッタ電位を０とし、このエミッタ電位よりも高い第２センス電圧ＶｓｅＢの符号を正と定義する。
The second switch element SWB has a second sense terminal StB through which a minute current having a correlation with the collector current flowing through the switch element SWB flows. The first end of the
第２センス抵抗体８８の第１端には、第２ドライブＩＣ８０の第２コンパレータ１１１の非反転入力端子が接続されている。第２コンパレータ１１１の反転入力端子には、第２電流閾値ＶＴＢが入力される。第２電流閾値ＶＴＢは、第２スイッチ素子ＳＷＢに過電流が流れていることを判定できる値に設定されている。本実施形態では、第２電流閾値ＶＴＢが第１電流閾値ＶＴＡよりも大きい値に設定されている。
The non-inverting input terminal of the
第２センス電圧ＶｓｅＢが第２電流閾値ＶＴＢよりも低い場合、第２コンパレータ１１１の出力信号の論理はＬとなる。一方、第２センス電圧ＶｓｅＢが第２電流閾値ＶＴＢよりも大きい場合、第２コンパレータ１１１の出力信号の論理はＨとなる。
When the second sense voltage VseB is lower than the second current threshold value VTB, the logic of the output signal of the
第２駆動制御部８７には、第２コンパレータ１１１の出力信号が入力される。第２駆動制御部８７は、第２コンパレータ１１１の出力信号の論理がＬであると判定している場合、入力される第２駆動信号Ｇ２に従って、充電処理又は放電処理を行う。一方、第２駆動制御部８７は、第２コンパレータ１１１の出力信号の論理がＨであると判定している場合、入力される第２駆動信号Ｇ２の論理にかかわらず、充電処理の実行を禁止し、放電処理を行う。これにより、第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に維持される。
The output signal of the
以上説明した本実施形態によれば、過電流が流れていると判定されたスイッチ素子がオフ状態にすることができる。 According to the present embodiment described above, the switch element determined to have an overcurrent flowing can be turned off.
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第３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。本実施形態では、図７に示すように、インバータ２０の各相各アームは、３つのスイッチ素子の並列接続体で構成されている。３つ目のスイッチ素子を第３スイッチＳＷＣと称すこととする。第３スイッチＳＷＣには、第３フリーホイールダイオードＤＣが逆並列に接続されている。図７において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the third embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 7, each phase arm of the
図８に、本実施形態に係る駆動回路６０を示す。図８において、先の図６に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、本実施形態において、図６に示した第２共通抵抗体８５を第２Ａ共通抵抗体８５ａと称すこととする。
FIG. 8 shows a
第１ドライブＩＣ７０は、第１スイッチＳＷＡを駆動対象とし、第２ドライブＩＣ８０は第２，第３スイッチＳＷＢ，ＳＷＣを駆動対象とする。本実施形態において、第１スイッチ素子ＳＷＡが第１スイッチ部に相当し、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣの並列接続体が第２スイッチ部に相当する。また、第３スイッチ素子ＳＷＣの電流容量を第３電流容量ＣｐＣとする。本実施形態では、第２電流容量ＣｐＢ及び第２電流容量ＣｐＢの加算値が第１電流容量ＣｐＡよりも大きくなるように、各電流容量ＣｐＡ，ＣｐＢ，ＣｐＣが設定されている。各電流容量は、互いに異なる値とされている。一例として、本実施形態では、「ＣｐＣ＞ＣｐＢ＞ＣｐＡ」とされている。なお、この他にも、例えば、「ＣｐＡ＜ＣｐＢ＝ＣｐＣ」又は「ＣｐＡ＝ＣｐＢ＜ＣｐＣ」とすることもできる。
The
駆動回路６０は、第２Ｂ共通抵抗体８５ｂを備えている。第２Ｂ共通抵抗体８５ｂの第１端には、第２充電抵抗体８４の第２端が接続されている。第２Ｂ共通抵抗体８５ｂの第２端には、第３スイッチＳＷＣのゲートが接続されている。第２Ａ共通抵抗体８５ａ及び第２Ｂ共通抵抗体８５ｂそれぞれの第１端には、第２放電抵抗体８６の第１端が接続され、第２放電抵抗体８６の第２端には、第２放電スイッチ８２のドレインが接続されている。第２放電スイッチ８２のソースには、第２，第３スイッチＳＷＢ，ＳＷＣのエミッタが接続されている。本実施形態において、第２Ａ共通抵抗体８５ａの抵抗値と、第２Ｂ共通抵抗体８５ｂの抵抗値とは同じ値にされている。
The
第２駆動制御部８７は、制御装置５０から取得した第２駆動信号Ｇ２に基づいて、第２充電スイッチ８１及び第２放電スイッチ８２をオンオフする。これにより、本実施形態では、第２スイッチ素子ＳＷＢ及び第３スイッチ素子ＳＷＡが同期してオンオフ操作される。
The second
第３スイッチ素子ＳＷＣは、自身に流れるコレクタ電流と相関を有する微小電流が流れる第３センス端子ＳｔＣを有している。第３センス端子ＳｔＣには、第３センス抵抗体８９の第１端が接続され、第３センス抵抗体８９の第２端には、第３スイッチ素子ＳＷＣのエミッタが接続されている。この構成により、第３センス抵抗体８９のうち第３センス端子ＳｔＣ側の電位である第３センス電圧ＶｓｅＣは、コレクタ電流と相関を有する電気的な状態量となる。本実施形態では、第３スイッチ素子ＳＷＣのエミッタ電位を０とし、このエミッタ電位よりも高い第３センス電圧ＶｓｅＣの符号を正と定義する。
The third switch element SWC has a third sense terminal StC through which a minute current having a correlation with the collector current flowing through the switch element SWC flows. The first end of the
第１センス電圧ＶｓｅＡは、第１駆動制御部７７に入力される。第２センス電圧ＶｓｅＢ及び第３センス電圧ＶｓｅＣは、第２駆動制御部８７に入力される。第１駆動制御部７７及び第２駆動制御部８７のそれぞれは、自身が取得したセンス電圧を互いにやりとり可能に構成されている。
The first sense voltage VseA is input to the first
本実施形態では、図９に示すように、正弦波状の相電流の振幅の大きさに応じて、相電流の半周期においてオン状態への切り替え対象とするスイッチ素子を都度変更する。なお図９には、相電流が正の半周期の場合を示したが、相電流が負の半周期となる場合においても同様に実施される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the switch element to be switched to the on state is changed each time in the half cycle of the phase current according to the magnitude of the amplitude of the sinusoidal phase current. Although FIG. 9 shows a case where the phase current has a positive half cycle, the same procedure is performed when the phase current has a negative half cycle.
図１０に、第１駆動制御部７７により実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。
FIG. 10 shows a procedure of processing executed by the first
ステップＳ３０では、第１～第３センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣを取得する。第２，第３センス電圧ＶｓｅＢ，ＶｓｅＣは、例えば、第２駆動制御部８７から直接取得してもよいし、第２，第３センス電圧ＶｓｅＢ，ＶｓｅＣが制御装置５０に入力される場合、第２駆動制御部８７及び制御装置５０を介して取得してもよい。ステップＳ３０の処理が電流取得部に相当する。
In step S30, the first to third sense voltages VseA to VseC are acquired. The second and third sense voltages VseB and VseC may be acquired directly from the second
ステップＳ３１では、取得した第１～第３センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣの和に基づいて、第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣの並列接続体に流れる電流の合計値である合計電流が小電流領域に含まれるか否かを判定する。小電流領域は、第１電流領域に相当し、０よりも大きくてかつ第１判定電流ＩＫ１以下の領域である。本実施形態において、第１判定電流ＩＫ１は、第１電流容量ＣｐＡに設定されている。 In step S31, the total current, which is the total value of the currents flowing through the parallel connectors of the first to third switch elements SWA to SWC, is the small current region based on the acquired sum of the first to third sense voltages VseA to VseC. It is determined whether or not it is included in. The small current region corresponds to the first current region, which is a region larger than 0 and equal to or less than the first determination current IK1. In the present embodiment, the first determination current IK1 is set to the first current capacity CpA.
ステップＳ３１において否定判定した場合には、ステップＳ３２に進み、合計電流が大電流領域に含まれるか否かを判定する。大電流領域は、第２電流領域に相当し、第２判定電流ＩＫ２（＞ＩＫ１）よりも大きくてかつ第３判定電流ＩＫ３（＞ＩＫ２）以下の領域である。本実施形態において、第２判定電流ＩＫ２は、第２電流容量ＣｐＢ及び第３電流容量ＣｐＣの加算値に設定され、第３判定電流ＩＫ３は、第１電流容量ＣｐＡ、第２電流容量ＣｐＢ及び第３電流容量ＣｐＣの加算値に設定されている。 If a negative determination is made in step S31, the process proceeds to step S32, and it is determined whether or not the total current is included in the large current region. The large current region corresponds to the second current region, which is a region larger than the second determination current IK2 (> IK1) and equal to or less than the third determination current IK3 (> IK2). In the present embodiment, the second determination current IK2 is set to the sum of the second current capacity CpB and the third current capacity CpC, and the third determination current IK3 is the first current capacity CpA, the second current capacity CpB, and the second current capacity CpB. 3 The current capacity is set to the added value of CpC.
ステップＳ３２において否定判定した場合には、合計電流が中電流領域に含まれると判定し、第１スイッチ素子ＳＷＡのオフ状態を維持する。中電流領域は、第１判定電流ＩＫ１よりも大きくてかつ第２判定電流ＩＫ２以下の領域である。 If a negative determination is made in step S32, it is determined that the total current is included in the medium current region, and the off state of the first switch element SWA is maintained. The medium current region is a region larger than the first determination current IK1 and equal to or less than the second determination current IK2.
ステップＳ３１又はＳ３２において肯定判定した場合には、ステップＳ３３に進み、第１スイッチ素子ＳＷＡをオン状態への切り替え対象として選択する。 If an affirmative determination is made in step S31 or S32, the process proceeds to step S33, and the first switch element SWA is selected as the target for switching to the ON state.
図１１に、第２駆動制御部８７により実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。
FIG. 11 shows a procedure of processing executed by the second
ステップＳ４０では、第１～第３センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣを取得する。第１センス電圧ＶｓｅＡは、例えば、第１駆動制御部７７から直接取得してもよいし、第１センス電圧ＶｓｅＡが制御装置５０に入力される場合、第１駆動制御部７７及び制御装置５０を介して取得してもよい。ステップＳ４０の処理が電流取得部に相当する。
In step S40, the first to third sense voltages VseA to VseC are acquired. The first sense voltage VseA may be acquired directly from the first
ステップＳ４１では、取得した第１～第３センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣの和に基づいて、上記合計電流が中電流領域に含まれるか否かを判定する。 In step S41, it is determined whether or not the total current is included in the medium current region based on the sum of the acquired first to third sense voltages VseA to VseC.
ステップＳ４１において否定判定した場合には、ステップＳ４２に進み、合計電流が大電流領域に含まれるか否かを判定する。ステップＳ４２において否定判定した場合には、合計電流が小電流領域に含まれると判定し、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオフ状態を維持する。 If a negative determination is made in step S41, the process proceeds to step S42, and it is determined whether or not the total current is included in the large current region. If a negative determination is made in step S42, it is determined that the total current is included in the small current region, and the second and third switch elements SWB and SWC are maintained in the off state.
ステップＳ４１又はＳ４２において肯定判定した場合には、ステップＳ４３に進み、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣをオン状態への切り替え対象として選択する。 If an affirmative determination is made in step S41 or S42, the process proceeds to step S43, and the second and third switch elements SWB and SWC are selected as targets for switching to the ON state.
なお、図１０のステップＳ３１～Ｓ３３及び図１１のステップＳ４１～Ｓ４３が選択部に相当する。 In addition, steps S31 to S33 of FIG. 10 and steps S41 to S43 of FIG. 11 correspond to the selection unit.
以上説明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 present embodiment described above, the following effects can be obtained.
・第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣを共通の第２駆動制御部８７で駆動した。このため、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣそれぞれに対応して個別に駆動制御部が備えられる構成と比較して、駆動制御部を減らすことができる。
The second and third switch elements SWB and SWC were driven by a common second
・合計電流が中電流領域に含まれていると判定された場合、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣを共通の第２駆動制御部８７でオフ状態に切り替える構成とした。以下、この構成と対比する構成を比較例とする。比較例は、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣそれぞれに対応して個別の駆動制御部が備えられる構成のことである。
-When it is determined that the total current is included in the medium current region, the second and third switch elements SWB and SWC are switched to the off state by the common second
比較例において、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣを同期させてオン状態又はオフ状態に切り替えようとしても、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣが各別の駆動制御部で駆動されるため、オフ状態への切り替えタイミングがずれてしまうことがある。この場合、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのうち、先にオフ状態に切り替えられたスイッチ素子のコレクタ電流は減少するものの、まだオフ状態に切り替えられていないスイッチ素子のコレクタ電流は一時的に増加した後に減少し始める。その結果、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣそれぞれに流れるコレクタ電流が大きくずれる現象である電流アンバランスが発生し、スイッチング損失が増加してしまう。 In the comparative example, even if the second and third switch elements SWB and SWC are synchronized to switch to the on state or the off state, the second and third switch elements SWB and SWC are driven by different drive control units. Therefore, the timing of switching to the off state may be delayed. In this case, among the second and third switch elements SWB and SWC, the collector current of the switch element that has been switched to the off state first decreases, but the collector current of the switch element that has not yet been switched to the off state is temporary. After increasing to, it begins to decrease. As a result, a current imbalance, which is a phenomenon in which the collector currents flowing through the second and third switch elements SWB and SWC are greatly deviated, occurs, and the switching loss increases.
これに対し、本実施形態では、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣが共通の第２駆動制御部８７によりオフ状態に切り替えられる。このため、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣそれぞれのオフ状態への切り替えタイミングのずれ量を低減でき、電流アンバランスの発生を抑制することができる。なお、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣがオン状態に切り替えられる場合においても、オフ状態への切り替えと同様に、電流アンバランスの発生を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the second and third switch elements SWB and SWC are switched to the off state by the common second
・合計電流が小電流領域に含まれていると判定された場合、第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのうち、第１スイッチ素子ＳＷＡのみをオン状態への切り替え対象として選択した。これにより、オフ状態への切り替え時においてテール電流が流れるスイッチ素子の数を減らすことができ、スイッチング損失を低減できる。 -When it was determined that the total current was included in the small current region, only the first switch element SWA among the first to third switch elements SWA to SWC was selected as the switching target to the on state. As a result, the number of switch elements through which the tail current flows when switching to the off state can be reduced, and the switching loss can be reduced.
＜第４実施形態の変形例＞
センス電圧に代えて、相電流検出部２３により検出された相電流の振幅に基づいて、オン状態への切り替え対象とするスイッチ素子を選択してもよい。
<Modified example of the fourth embodiment>
Instead of the sense voltage, the switch element to be switched to the on state may be selected based on the amplitude of the phase current detected by the phase
＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第４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。本実施形態では、制御装置５０に各センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣが入力される。制御装置５０は、各センス電圧ＶｓｅＡ～ＶｓｅＣの和に基づいて上記合計電流が大電流領域に含まれていると判定した場合、図１２に示すように、第１駆動信号Ｇ１をオフ指令に切り替えるタイミングを、第２駆動信号Ｇ２をオフ指令に切り替えるタイミングよりも早める。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡのオフ状態への切り替えタイミングが、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオフ状態への切り替えタイミングよりも早められている。図１２（ａ）は、制御装置５０から出力される第１駆動信号Ｇ１の推移を示し、図１２（ｂ）は、制御装置５０から出力される第２駆動信号Ｇ２の推移を示す。
<Fifth Embodiment>
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the fourth embodiment. In this embodiment, each sense voltage VseA to VseC is input to the
第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣを同期させてオフ状態に切り替えようとしても、それらスイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのオフ状態への切り替えタイミングがずれることがある。ここで、第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのうち、電流容量の大きい第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣの並列接続体が先にオフ状態に切り替えられると、この並列接続体に流れていたコレクタ電流が、まだオフ状態に切り替えられていない第１スイッチ素子ＳＷＡに流れる。その結果、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣの並列接続体よりも電流容量の小さい第１スイッチ素子ＳＷＡに流れるコレクタ電流がその電流容量Ｃｐｔを超えてしまうおそれがある。 Even if the first to third switch elements SWA to SWC are synchronized and switched to the off state, the switching timing of the switch elements SWA to SWC to the off state may be deviated. Here, when the parallel connection bodies of the second and third switch elements SWB and SWC having a large current capacity among the first to third switch elements SWA to SWC are first switched to the off state, the current flows to the parallel connection body. The collector current that has been used flows to the first switch element SWA that has not yet been switched to the off state. As a result, the collector current flowing through the first switch element SWA, which has a smaller current capacity than the parallel connection of the second and third switch elements SWB and SWC, may exceed the current capacity Cpt.
そこで、制御装置５０は、第１駆動信号Ｇ１をオフ指令に切り替えるタイミングを、第２駆動信号Ｇ２をオフ指令に切り替えるタイミングよりも早める。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡに流れていたコレクタ電流が、まだオフ状態に切り替えられていない第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣの並列接続体に流れるものの、この並列接続体の電流容量は、第１スイッチ素子ＳＷＡの電流容量よりも大きい。このため、第１スイッチ素子ＳＷＡに流れるコレクタ電流が電流容量を超えることを抑制できる。
Therefore, the
本実施形態において、制御装置５０は、合計電流が大電流領域に含まれていると判定した場合、図１２に示すように、第２駆動信号Ｇ２をオン指令に切り替えるタイミングを、第１駆動信号Ｇ１をオン指令に切り替えるタイミングよりも早める。これにより、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオン状態への切り替えタイミングが、第１スイッチ素子ＳＷＡのオン状態への切り替えタイミングよりも早められている。
In the present embodiment, when the
第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣを同期させてオン状態に切り替えようとしても、それらスイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのオン状態への切り替えタイミングがずれることがある。ここで、第１～第３スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのうち、電流容量の小さい第１スイッチ素子ＳＷＡが先にオフ状態に切り替えられると、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣがその後オン状態に切り替えられるまでは、大電流領域におけるコレクタ電流が第１スイッチ素子ＳＷＡに流れる。その結果、第１スイッチ素子ＳＷＡに流れるコレクタ電流が第１スイッチ素子ＳＷＡの電流容量Ｃｐｔを超えてしまうおそれがある。 Even if the first to third switch elements SWA to SWC are synchronized and switched to the on state, the switching timing of the switch elements SWA to SWC to the on state may be deviated. Here, among the first to third switch elements SWA to SWC, when the first switch element SWA having a small current capacity is first switched to the off state, the second and third switch elements SWB and SWC are subsequently turned on. Until the switch is made, the collector current in the large current region flows through the first switch element SWA. As a result, the collector current flowing through the first switch element SWA may exceed the current capacity Cpt of the first switch element SWA.
そこで、制御装置５０は、第２駆動信号Ｇ２をオン指令に切り替えるタイミングを、第１駆動信号Ｇ１をオン指令に切り替えるタイミングよりも早める。これにより、大電流領域におけるコレクタ電流を第１スイッチ素子ＳＷＡのみで受け持つことを防止することができる。このため、第１スイッチ素子ＳＷＡに流れるコレクタ電流が電流容量Ｃｐｔを超えることを抑制できる。
Therefore, the
また本実施形態では、合計電流が中電流領域又は大電流領域に含まれていると判定されている場合において、同期してオン状態又はオフ状態に切り替えようとする第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣを、共通の第２駆動制御部８７により駆動した。２つのスイッチ素子を、各別の駆動制御部により同期してオン状態又はオフ状態に切り替えようとすることが難しいことがある。これは、例えば、各別の駆動制御部の個体差等に起因する。各別の駆動制御部により駆動されると、２つのスイッチ素子のオン状態又はオフ状態への切り替えタイミングのずれが大きくなる懸念がある。これに対し、本実施形態では、共通の第２駆動制御部８７により駆動するため、２つのスイッチ素子のオン状態又はオフ状態への切り替えタイミングのずれを小さくできる。
Further, in the present embodiment, when it is determined that the total current is included in the medium current region or the large current region, the second and third switch elements SWB that attempt to synchronously switch to the on state or the off state. , SWC was driven by a common second
＜第５実施形態の変形例１＞
第１スイッチ素子ＳＷＡのオフ状態への切り替えタイミングを、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオフ状態への切り替えタイミングよりも早める構成は、第５実施形態で説明した構成に限らない。第１，第２駆動信号Ｇ１，Ｇ２がオフ指令に切り替えるタイミングが同期させられている構成も考えられる。この場合であっても、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオフ状態への切り替えタイミングを、第１スイッチ素子ＳＷＡのオフ状態への切り替えタイミングよりも遅延させるように駆動回路６０が構成されていることにより、第１スイッチ素子ＳＷＡのオフ状態への切り替えタイミングを、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオフ状態への切り替えタイミングよりも早めてもよい。
<
The configuration in which the timing for switching the first switch element SWA to the off state is earlier than the timing for switching the second and third switch elements SWB and SWC to the off state is not limited to the configuration described in the fifth embodiment. It is also conceivable that the timing of switching the first and second drive signals G1 and G2 to the off command is synchronized. Even in this case, the
また、第１，第２駆動信号Ｇ１，Ｇ２がオン指令に切り替えるタイミングが同期させられている構成も考えられる。この場合であっても、第１スイッチ素子ＳＷＡのオン状態への切り替えタイミングを、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオン状態への切り替えタイミングよりも遅延させるように駆動回路６０が構成されていることにより、第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣのオン状態への切り替えタイミングを、第１スイッチ素子ＳＷＡのオン状態への切り替えタイミングよりも早めてもよい。
Further, it is also conceivable that the timings at which the first and second drive signals G1 and G2 are switched to the on command are synchronized. Even in this case, the
＜第５実施形態の変形例２＞
第５実施形態の構成を、第１、第２スイッチ部それぞれが１つのスイッチ素子を有する第１実施形態に適用することもできる。
<Modification 2 of the fifth embodiment>
The configuration of the fifth embodiment can also be applied to the first embodiment in which each of the first and second switch units has one switch element.
＜第６実施形態＞
以下、第６実施形態について、第４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。本実施形態では、図１３に示すように、第２スイッチ素子ＳＷＢ、第３スイッチ素子ＳＷＣの順でこれらスイッチ素子がオン状態に切り替えられる。本実施形態では、先の図８に示した第２Ａ共通抵抗体８５ａの抵抗値が、第２Ｂ共通抵抗体８５ｂの抵抗値よりも小さくされている。このため、第２スイッチ素子ＳＷＢのゲート電荷の充電速度は、第３スイッチ素子ＳＷＣのゲート電荷の充電速度よりも高い。これにより、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣは、共通の第２駆動信号Ｇ２で第２駆動制御部８７によりオン状態に切り替えられるものの、第２スイッチ素子ＳＷＢが第３スイッチ素子ＳＷＣよりも先にオン状態に切り替えられる。ここで、図１３（ａ）は制御装置５０から出力される第１駆動信号Ｇ１の推移を示し、図１３（ｂ）は第１スイッチ素子ＳＷＡの駆動状態の推移を示す。図１２（ｃ）は制御装置５０から出力される第２駆動信号Ｇ２の推移を示し、図１３（ｄ），（ｅ）は第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣの駆動状態の推移を示す。なお、第１駆動信号Ｇ１がオン指令に切り替えられてから、第１スイッチ素子ＳＷＡがオン状態に切り替えられるまでのタイムラグは、例えば、制御装置５０から駆動回路６０までの信号伝達の遅延と、駆動回路６０内の構成とに起因するものである。第２駆動信号Ｇ２に関するタイムラグも同様である。
<Sixth Embodiment>
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the fourth embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, these switch elements are switched on in the order of the second switch element SWB and the third switch element SWC. In the present embodiment, the resistance value of the second A
第１駆動制御部７７は、第２駆動制御部８７により第３スイッチ素子ＳＷＣがオン状態に切り替えられた後に、第１スイッチ素子ＳＷＡをオン状態に切り替える。これにより、第２スイッチ素子ＳＷＢ、第３スイッチ素子ＳＷＣ及び第１スイッチ素子ＳＷＡの順でこれらスイッチ素子がオン状態に切り替えられる。第３スイッチ素子ＳＷＣがオン状態に切り替えられた後に第１スイッチ素子ＳＷＡがオン状態に切り替えられるのは、以下に説明する理由のためである。
The first
第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣは、共通の第２駆動制御部８７で駆動される。また、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣは、第２Ａ，Ｂ共通抵抗体８５ａ，８５ｂの抵抗値が異なった値とされていることにより、オン状態への切り替えタイミングが相違している。この場合、第２スイッチ素子ＳＷＢがオン状態に切り替えられてから第３スイッチ素子ＳＷＣがオン状態に切り替えられるまでの期間は短く、この期間内に、第２駆動制御部８７とは異なる第１駆動制御部７７により、第１スイッチ素子ＳＷＡをオン状態に切り替えることは難しい。
The second and third switch elements SWB and SWC are driven by a common second
そこで本実施形態では、共通の第２駆動制御部８７により駆動される第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣそれぞれのオン状態への切り替えタイミングの間に、第１スイッチ素子ＳＷＡのオン状態への切り替えタイミングが設定されることを回避した。
Therefore, in the present embodiment, the first switch element SWA is turned on during the switching timing of each of the second and third switch elements SWB and SWC driven by the common second
また本実施形態では、図１３に示すように、第２スイッチ素子ＳＷＢ、第３スイッチ素子ＳＷＣの順でこれらスイッチ素子がオフ状態に切り替えられる。上述したように、第２Ａ共通抵抗体８５ａの抵抗値が、第２Ｂ共通抵抗体８５ｂの抵抗値よりも小さくされているため、第２スイッチ素子ＳＷＢのゲート電荷の放電速度は、第３スイッチ素子ＳＷＣのゲート電荷の放電速度よりも高い。これにより、第２，第３スイッチ素子ＳＷＢ，ＳＷＣは、共通の第２駆動信号Ｇ２で第２駆動制御部８７によりオフ状態に切り替えられるものの、第２スイッチ素子ＳＷＢが第３スイッチ素子ＳＷＣよりも先にオフ状態に切り替えられる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 13, these switch elements are switched to the off state in the order of the second switch element SWB and the third switch element SWC. As described above, since the resistance value of the second A
第１駆動制御部７７は、第２駆動制御部８７により第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に切り替えられる前に、第１スイッチ素子ＳＷＡをオフ状態に切り替える。これにより、第１スイッチ素子ＳＷＡ、第２スイッチ素子ＳＷＢ及び第３スイッチ素子ＳＷＣの順でこれらスイッチ素子がオフ状態に切り替えられる。第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に切り替えられる前に第１スイッチ素子ＳＷＡがオフ状態に切り替えられるのは、第２スイッチ素子ＳＷＢがオフ状態に切り替えられてから第３スイッチ素子ＳＷＣがオフ状態に切り替えられるまでの短い期間内に、第２駆動制御部８７とは異なる第１駆動制御部７７により、第１スイッチ素子ＳＷＡをオフ状態に切り替えることが難しいためである。
The first
＜第６実施形態の変形例１＞
第２スイッチ素子ＳＷＢがオン状態に切り替えられる前に第１スイッチ素子ＳＷＡがオン状態に切り替えられてもよい。この場合、第１スイッチ素子ＳＷＡ、第２スイッチ素子ＳＷＢ及び第３スイッチ素子ＳＷＣの順で、これらスイッチ素子がオン状態に切り替えられる。
<
The first switch element SWA may be switched to the on state before the second switch element SWB is switched to the on state. In this case, the first switch element SWA, the second switch element SWB, and the third switch element SWC are switched on in this order.
＜第６実施形態の変形例２＞
第３スイッチ素子ＳＷＣがオフ状態に切り替えられた後に第１スイッチ素子ＳＷＡがオフ状態に切り替えられてもよい。この場合、第２スイッチ素子ＳＷＢ、第３スイッチ素子ＳＷＣ及び第１スイッチ素子ＳＷＡの順で、これらスイッチ素子がオフ状態に切り替えられる。
<Modification 2 of the sixth embodiment>
The first switch element SWA may be switched to the off state after the third switch element SWC is switched to the off state. In this case, the second switch element SWB, the third switch element SWC, and the first switch element SWA are switched to the off state in this order.
＜第７実施形態＞
以下、第７実施形態について、第４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。本実施形態では、図１４に示すように、第２スイッチ部を構成する第２，第３スイッチＳＷＢ，ＳＷＣの駆動状態の切り替えが第２駆動制御部８７により個別に駆動可能とされている。このため、制御装置５０から第２駆動制御部８７へと第２，第３駆動信号Ｇ２，Ｇ３が伝達される。第２駆動信号Ｇ２は、第２スイッチ素子ＳＷＢの駆動信号であり、第３駆動信号Ｇ３は、第３スイッチ素子ＳＷＣの駆動信号である。
<7th Embodiment>
Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the fourth embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the drive states of the second and third switches SWB and SWC constituting the second switch unit can be individually driven by the second
本実施形態において、第２電流容量ＣｐＢの第２スイッチＳＷＢが小容量スイッチに相当し、第３電流容量ＣｐＣの第３スイッチＳＷＣが大容量スイッチに相当する。本実施形態では、「ＣｐＣ＞ＣｐＢ＞ＣｐＡ」とされている。図１４において、先の図８に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、図１４では、各駆動制御部７７，８７と各スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢ，ＳＷＣのゲートとを接続する電気経路上の抵抗体，スイッチ等の構成の図示を省略している。
In the present embodiment, the second switch SWB of the second current capacity CpB corresponds to the small capacity switch, and the third switch SWC of the third current capacity CpC corresponds to the large capacity switch. In this embodiment, it is set as "CpC> CpB> CpA". In FIG. 14, the same configurations as those shown in FIG. 8 above are designated by the same reference numerals for convenience. Further, in FIG. 14, the configuration of resistors, switches, and the like on the electric path connecting the
本実施形態によれば、各スイッチＳＷＡ～ＳＷＣの並列接続体に流したい電流量を細かく切り替える際に、駆動させるドライブＩＣの切り替えが発生することを抑制できる。例えば、上記中電流領域を第１中電流領域と第２中電流領域とに分ける。第１中電流領域は、上記合計電流が第１電流容量ＣｐＡよりも大きくてかつ第２電流容量ＣｐＢ以下の領域である。第２中電流領域は、上記合計電流が第２電流容量ＣｐＢよりも大きくてかつ第３電流容量ＣｐＣ以下の領域である。合計電流が第１中電流領域に含まれる場合、各スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのうち、第２スイッチ素子ＳＷＢのみがオン状態への切り替え対象として選択される。一方、合計電流が第２中電流領域に含まれる場合、各スイッチ素子ＳＷＡ～ＳＷＣのうち、第３スイッチ素子ＳＷＣのみがオン状態への切り替え対象として選択される。 According to this embodiment, it is possible to suppress the switching of the drive IC to be driven when the amount of current to be passed through the parallel connection body of each switch SWA to SWC is finely switched. For example, the medium current region is divided into a first medium current region and a second medium current region. The first medium current region is a region in which the total current is larger than the first current capacity CpA and is equal to or less than the second current capacity CpB. The second medium current region is a region in which the total current is larger than the second current capacity CpB and is equal to or less than the third current capacity CpC. When the total current is included in the first middle current region, only the second switch element SWB among the switch elements SWA to SWC is selected as the switching target to the on state. On the other hand, when the total current is included in the second middle current region, only the third switch element SWC among the switch elements SWA to SWC is selected as the switching target to the on state.
ここで、本実施形態によれば、合計電流が含まれる領域が第１中電流領域から第２中電流領域に切り替わる場合であっても、オン状態への切り替え対象として選択されるスイッチ素子は、共通の第２駆動制御部８７により駆動される。このため、流したい電流量を細かく切り替える際に、スイッチ素子を駆動するドライブＩＣは第２ドライブＩＣ８０のままである。このため、駆動回路６０で発生する損失を低減できる。なお、第１，第２ドライブＩＣ７０，８０は、自身の駆動対象とするスイッチ素子がオン状態への切り替え対象として選択されない場合、自身の動作を停止させる休止状態とされてもよい。この場合、駆動回路６０で発生する損失の低減効果を高めることができる。
Here, according to the present embodiment, even when the region including the total current is switched from the first medium current region to the second medium current region, the switch element selected as the target for switching to the on state is It is driven by a common second
＜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>
In addition, each of the above-mentioned embodiments may be changed and carried out as follows.
・第１実施形態において、制御装置５０は、相電流の振幅に代えて、電圧検出部２２により検出された電源電圧ＶＨｒに基づいて、第１，第２スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢの中からオン状態への切り替え対象とするスイッチ素子を選択してもよい。
In the first embodiment, the
・各相各アームを構成するスイッチ素子の並列接続数は、４つ以上であってもよい。この場合、駆動回路６０に３つ以上の駆動制御部が備えられていてもよい。
-The number of parallel connections of the switch elements constituting each arm of each phase may be four or more. In this case, the
・駆動回路６０において、第１ドライブＩＣ７０及び第２ドライブＩＣ８０が共通のＩＣとされていてもよい。
In the
・制御システムに昇圧コンバータ３０が備えられていなくてもよい。この場合、蓄電池４０にインバータ２０が接続されることとなる。
-The control system may not be equipped with the
６０…駆動回路、７７…第１駆動制御部、８７…第２駆動制御部、ＳＷＡ…第１スイッチ素子、ＳＷＢ…第２スイッチ素子。 60 ... drive circuit, 77 ... first drive control unit, 87 ... second drive control unit, SWA ... first switch element, SWB ... second switch element.
Claims (5)
複数の前記スイッチ素子が分けられて構成された各スイッチ部に対応して設けられ、対応する前記スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部（７７，８７）を備え、
複数の前記スイッチ素子のうち、一部のスイッチ素子の電流容量は、他のスイッチ素子の電流容量よりも大きくされており、
前記各スイッチ部のうち、少なくとも１つのスイッチ部は、互いに並列接続された２つ以上の前記スイッチ素子を有し、
複数の前記スイッチ素子の並列接続体に流れようとする電流の情報を取得する電流取得部と、
前記電流取得部により取得された情報に基づいて、前記各スイッチ部の中からオン状態に切り替えるスイッチ部を選択する選択部と、を備え、
前記各スイッチ部として、第１スイッチ部と、前記第１スイッチ部よりも電流容量の大きい第２スイッチ部とが設けられ、
前記選択部は、前記電流取得部により取得された情報に基づいて、複数の前記スイッチ素子の並列接続体に流れようとする電流が、第１電流領域又は前記第１電流領域よりも大きい第２電流領域のいずれに含まれるか否かを判定し、前記第１電流領域に含まれると判定した場合、複数の前記スイッチ素子のうち前記第１スイッチ部を構成するスイッチ素子のみをオン状態への切り替え対象として選択し、前記第２電流領域に含まれると判定した場合、前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の双方を構成する前記スイッチ素子をオン状態への切り替え対象として選択し、
前記選択部により前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の双方が選択されている場合、前記第１スイッチ部を構成する前記スイッチ素子のオフ状態への切り替えタイミングが、前記第２スイッチ部を構成する前記スイッチ素子のオフ状態への切り替えタイミングよりも早められているスイッチ駆動回路。 In a switch drive circuit (60) that drives three or more switch elements connected in parallel with each other.
A drive control unit (77, 87) for driving the switch element constituting the corresponding switch unit is provided corresponding to each switch unit configured by dividing the plurality of switch elements.
Of the plurality of switch elements, the current capacity of some of the switch elements is larger than the current capacity of the other switch elements .
Of the respective switch portions, at least one switch portion has two or more said switch elements connected in parallel to each other.
A current acquisition unit that acquires information on the current that is about to flow in the parallel connection of the plurality of switch elements, and a current acquisition unit.
A selection unit for selecting a switch unit for switching to the on state from the switch units based on the information acquired by the current acquisition unit is provided.
As each of the switch sections, a first switch section and a second switch section having a larger current capacity than the first switch section are provided.
Based on the information acquired by the current acquisition unit, the selection unit has a second current in which the current to flow through the parallel connection body of the plurality of switch elements is larger than the first current region or the first current region. When it is determined whether or not it is included in the current region and it is determined that it is included in the first current region, only the switch element constituting the first switch portion among the plurality of the switch elements is turned on. When it is selected as the switching target and it is determined that it is included in the second current region, the switch element constituting both the first switch section and the second switch section is selected as the switching target for switching to the on state.
When both the first switch section and the second switch section are selected by the selection section, the timing of switching the switch element constituting the first switch section to the off state determines the second switch section. A switch drive circuit that is earlier than the timing of switching the constituent switch elements to the off state .
複数の前記スイッチ素子が分けられて構成された各スイッチ部に対応して設けられ、対応する前記スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部（７７，８７）を備え、
複数の前記スイッチ素子のうち、一部のスイッチ素子の電流容量は、他のスイッチ素子の電流容量よりも大きくされており、
前記各スイッチ部のうち、少なくとも１つのスイッチ部は、互いに並列接続された２つ以上の前記スイッチ素子を有し、
複数の前記スイッチ素子の並列接続体に流れようとする電流の情報を取得する電流取得部と、
前記電流取得部により取得された情報に基づいて、前記各スイッチ部の中からオン状態に切り替えるスイッチ部を選択する選択部と、を備え、
前記各スイッチ部として、第１スイッチ部と、前記第１スイッチ部よりも電流容量の大きい第２スイッチ部とが設けられ、
前記選択部は、前記電流取得部により取得された情報に基づいて、複数の前記スイッチ素子の並列接続体に流れようとする電流が、第１電流領域又は前記第１電流領域よりも大きい第２電流領域のいずれに含まれるか否かを判定し、前記第１電流領域に含まれると判定した場合、複数の前記スイッチ素子のうち前記第１スイッチ部を構成するスイッチ素子のみをオン状態への切り替え対象として選択し、前記第２電流領域に含まれると判定した場合、前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の双方を構成する前記スイッチ素子をオン状態への切り替え対象として選択し、
前記選択部により前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の双方が選択されている場合、前記第２スイッチ部を構成する前記スイッチ素子のオン状態への切り替えタイミングが、前記第１スイッチ部を構成する前記スイッチ素子のオン状態への切り替えタイミングよりも早められているスイッチ駆動回路。 In a switch drive circuit (60) that drives three or more switch elements connected in parallel with each other.
A drive control unit (77, 87) for driving the switch element constituting the corresponding switch unit is provided corresponding to each switch unit configured by dividing the plurality of switch elements.
Of the plurality of switch elements, the current capacity of some of the switch elements is larger than the current capacity of the other switch elements .
Of the respective switch portions, at least one switch portion has two or more said switch elements connected in parallel to each other.
A current acquisition unit that acquires information on the current that is about to flow in the parallel connection of the plurality of switch elements, and a current acquisition unit.
A selection unit for selecting a switch unit for switching to the on state from the switch units based on the information acquired by the current acquisition unit is provided.
As each of the switch sections, a first switch section and a second switch section having a larger current capacity than the first switch section are provided.
Based on the information acquired by the current acquisition unit, the selection unit has a second current in which the current to flow through the parallel connection body of the plurality of switch elements is larger than the first current region or the first current region. When it is determined whether or not it is included in the current region and it is determined that it is included in the first current region, only the switch element constituting the first switch portion among the plurality of the switch elements is turned on. When it is selected as the switching target and it is determined that it is included in the second current region, the switch element constituting both the first switch section and the second switch section is selected as the switching target for switching to the on state.
When both the first switch section and the second switch section are selected by the selection section, the timing of switching the switch element constituting the second switch section to the on state is the first switch section. A switch drive circuit that is earlier than the timing for switching the constituent switch elements to the on state .
複数の前記スイッチ素子が分けられて構成された各スイッチ部に対応して設けられ、対応する前記スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部（７７，８７）を備え、
複数の前記スイッチ素子のうち、一部のスイッチ素子の電流容量は、他のスイッチ素子の電流容量よりも大きくされており、
前記各スイッチ部として、第１スイッチ部と、前記第１スイッチ部が備える前記スイッチ素子の数よりも多い前記スイッチ素子を備える第２スイッチ部とが設けられ、
前記各駆動制御部のうち、前記第１スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部である第１駆動制御部（７７）は、前記第２スイッチ部を構成する前記スイッチ素子を駆動する駆動制御部である第２駆動制御部（８７）により、前記第２スイッチ部を構成する前記各スイッチ素子の駆動状態が切り替えられる前又は切り替えられた後に、前記第１スイッチ部を構成する前記スイッチ素子の駆動状態を切り替え、
前記第２駆動制御部は、前記第２スイッチ部を構成する前記各スイッチ素子のゲート電荷の移動速度を相違させることにより、前記第２スイッチ部を構成する前記各スイッチ素子の駆動状態を順次切り替えるスイッチ駆動回路。 In a switch drive circuit (60) that drives three or more switch elements connected in parallel with each other.
A drive control unit (77, 87) for driving the switch element constituting the corresponding switch unit is provided corresponding to each switch unit configured by dividing the plurality of switch elements.
Of the plurality of switch elements, the current capacity of some of the switch elements is larger than the current capacity of the other switch elements .
As each of the switch units, a first switch unit and a second switch unit having the switch elements larger than the number of the switch elements included in the first switch unit are provided.
Among the drive control units, the first drive control unit (77), which is a drive control unit that drives the switch element constituting the first switch unit, drives the switch element constituting the second switch unit. The second drive control unit (87), which is a drive control unit, constitutes the first switch unit before or after the drive state of each switch element constituting the second switch unit is switched. Switch the drive state of the switch element,
The second drive control unit sequentially switches the drive state of each of the switch elements constituting the second switch unit by making the moving speed of the gate charge of each of the switch elements constituting the second switch unit different. Switch drive circuit.
前記小容量スイッチ及び前記大容量スイッチそれぞれが前記第２駆動制御部により個別に駆動可能とされている請求項３に記載のスイッチ駆動回路。 The second switch unit has, as the switch element, a small capacity switch (SWB) and a large capacity switch (SWC) having a current capacity larger than that of the small capacity switch.
The switch drive circuit according to claim 3, wherein each of the small-capacity switch and the large-capacity switch can be individually driven by the second drive control unit.
前記第１スイッチ素子を駆動する第１駆動制御部（７７）と、
前記第２スイッチ素子を駆動する第２駆動制御部（８７）と、を備え、
前記第１スイッチ素子（ＳＷＡ）の電流容量は、前記第２スイッチ素子（ＳＷＢ）の電流容量よりも小さくされており、
前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子の温度を取得する温度取得部と、
前記温度取得部により取得された温度に基づいて、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子の中からオン状態に切り替えるスイッチ素子を選択する選択部と、を備え、
前記選択部は、
取得した前記第１スイッチ素子の温度が第１判定温度を超えていると判定して、かつ、取得した前記第２スイッチ素子の温度が第２判定温度以下であると判定した場合、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子のうち、前記第２スイッチ素子のみをオン状態への切り替え対象として選択し、
取得した前記第１スイッチ素子の温度が前記第１判定温度以下であると判定して、かつ、取得した前記第２スイッチ素子の温度が前記第２判定温度を超えていると判定した場合、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子のうち、前記第１スイッチ素子のみをオン状態への切り替え対象として選択し、
取得した前記第１スイッチ素子の温度が前記第１判定温度を超えていると判定して、かつ、取得した前記第２スイッチ素子の温度が前記第２判定温度を超えていると判定した場合、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子の双方をオン状態への切り替え対象として選択するスイッチ駆動回路。 In the switch drive circuit (60) for driving the first switch element (SWA) and the second switch element (SWB) connected in parallel with each other.
The first drive control unit (77 ) that drives the first switch element, and
A second drive control unit (87) for driving the second switch element is provided.
The current capacity of the first switch element (SWA) is smaller than the current capacity of the second switch element (SW B) .
A temperature acquisition unit that acquires the temperatures of the first switch element and the second switch element, and
A selection unit for selecting a switch element for switching to an on state from the first switch element and the second switch element based on the temperature acquired by the temperature acquisition unit is provided.
The selection unit is
When it is determined that the acquired temperature of the first switch element exceeds the first determination temperature and the acquired temperature of the second switch element is equal to or lower than the second determination temperature, the first determination temperature is obtained. Of the switch element and the second switch element, only the second switch element is selected as the target for switching to the on state.
When it is determined that the acquired temperature of the first switch element is equal to or lower than the first determination temperature, and it is determined that the acquired temperature of the second switch element exceeds the second determination temperature, the said Of the first switch element and the second switch element, only the first switch element is selected as the target for switching to the on state.
When it is determined that the acquired temperature of the first switch element exceeds the first determination temperature, and it is determined that the acquired temperature of the second switch element exceeds the second determination temperature. A switch drive circuit that selects both the first switch element and the second switch element as targets for switching to the on state .
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