JP7109631B1 - power converter - Google Patents

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Abstract

【課題】電力変換回路のスイッチング素子をオンオフ駆動する必要がない場合に、ゲート駆動回路の消費電力及び電磁ノイズを低減できる電力変換装置を提供する。【解決手段】n個のゲート駆動回路の全て又は一部である対象ゲート駆動回路への電力供給をオンオフするゲート電源スイッチと、n個のゲート駆動回路及びゲート電源スイッチを制御する制御回路と、を備え、制御回路は、スイッチング素子をオンオフ駆動するためにゲート駆動回路を制御する必要性がある動作モードであるか、必要性がない非動作モードであるかを判定し、動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチをオンし、非動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチをオフする電力変換装置。【選択図】図1A power conversion device capable of reducing power consumption and electromagnetic noise of a gate drive circuit when it is not necessary to turn on/off a switching element of the power conversion circuit. A gate power switch that turns on and off power supply to a target gate drive circuit that is all or part of n gate drive circuits, a control circuit that controls the n gate drive circuits and the gate power switch, The control circuit determines whether it is an operation mode in which it is necessary to control the gate drive circuit in order to turn on and off the switching element or a non-operation mode in which there is no need, and determines that it is an operation mode. A power conversion device that turns on a gate power switch when determined to be in a non-operating mode, and turns off the gate power switch when determined to be in a non-operating mode. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本願は、電力変換装置に関するものである。 The present application relates to a power converter.

特許文献1の技術では、インバータ装置が第2の動作モードで動作するようにインバータ装置を制御するとき、インバータ装置から発生する所定のノイズが、第1の動作モード時よりも低減するようにインバータ装置を制御するように構成されている。 In the technique disclosed in Patent Document 1, when the inverter device is controlled to operate in the second operation mode, the inverter device is controlled so that predetermined noise generated from the inverter device is reduced more than in the first operation mode. configured to control the device;

特開2008-005659号公報JP 2008-005659 A

しかし、特許文献1の技術では、第2の動作モードで、インバータ装置のスイッチング素子をオンオフ制御するキャリア周波数を変更することで、スイッチングノイズを低減するように構成されている。また、特許文献1の技術では、第2の動作モードで、ゲート駆動回路のゲート抵抗を増加させることで、スイッチング速度を低下させ、スイッチングノイズを低減するように構成されている。よって、特許文献1の技術では、第2の動作モードにおいても、ゲート駆動回路を介して、インバータ装置のスイッチング素子をオンオフ駆動しており、ゲート駆動回路の動作によって発生する電磁ノイズを削減できない。 However, the technique of Patent Document 1 is configured to reduce switching noise by changing the carrier frequency for on/off-controlling the switching elements of the inverter device in the second operation mode. Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, in the second operation mode, the gate resistance of the gate drive circuit is increased to lower the switching speed and reduce the switching noise. Therefore, in the technique of Patent Document 1, even in the second operation mode, the switching elements of the inverter device are turned on and off via the gate drive circuit, and the electromagnetic noise generated by the operation of the gate drive circuit cannot be reduced.

ところで、ゲート駆動回路は、インバータ等の電力変換回路のスイッチング素子をオンオフ駆動していない場合も、電力を消費し、電磁ノイズを発生している。 By the way, the gate drive circuit consumes power and generates electromagnetic noise even when it does not turn on/off the switching elements of the power conversion circuit such as the inverter.

そこで、本願は、電力変換回路のスイッチング素子をオンオフ駆動する必要がない場合に、ゲート駆動回路の消費電力及び電磁ノイズを低減できる電力変換装置を提供することを目的する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present application is to provide a power conversion device capable of reducing the power consumption and electromagnetic noise of a gate drive circuit when there is no need to turn on and off the switching elements of the power conversion circuit.

本願に係る電力変換装置は、
n個(nは、1以上の自然数)のスイッチング素子を有する電力変換回路と、
n個の前記スイッチング素子をそれぞれオンオフ駆動するn個のゲート駆動回路と、
n個の前記ゲート駆動回路の全て又は一部である対象ゲート駆動回路への電力供給をオンオフするゲート電源スイッチと、
n個の前記ゲート駆動回路及び前記ゲート電源スイッチを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記スイッチング素子をオンオフ駆動するために前記ゲート駆動回路を制御する必要性がある動作モードであるか、必要性がない非動作モードであるかを判定し、前記動作モードであると判定した場合は、前記ゲート電源スイッチをオンし、前記非動作モードであると判定した場合は、前記ゲート電源スイッチをオフするものである。
The power conversion device according to the present application is
a power conversion circuit having n (n is a natural number of 1 or more) switching elements;
n gate drive circuits that turn on and off the n switching elements;
a gate power switch that turns on and off power supply to a target gate drive circuit that is all or part of the n gate drive circuits;
A control circuit that controls the n gate drive circuits and the gate power switches,
The control circuit determines whether it is an operation mode in which it is necessary to control the gate drive circuit in order to turn on and off the switching element or a non-operation mode in which there is no need, and determines whether the operation mode is The gate power switch is turned on when it is determined to be in the non-operating mode, and the gate power switch is turned off when it is determined to be in the non-operating mode.

本願に係る電力変換装置によれば、電力変換回路のスイッチング素子をオンオフ駆動するためにゲート駆動回路を制御する必要性がない非動作モードであると判定された場合に、ゲート電源スイッチがオフされることにより、ゲート駆動回路に電力が供給されなくなる。これにより、ゲート駆動回路の消費電力を低減することができ、ゲート駆動回路が発生する電磁ノイズを低減することができる。 According to the power converter according to the present application, the gate power switch is turned off when it is determined that the non-operating mode does not need to control the gate drive circuit in order to turn on/off the switching element of the power converter circuit. As a result, power is not supplied to the gate drive circuit. As a result, the power consumption of the gate drive circuit can be reduced, and the electromagnetic noise generated by the gate drive circuit can be reduced.

実施の形態1に係る電力変換装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a power converter according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係るゲート駆動回路、ゲート電源スイッチ、及び制御回路の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a gate drive circuit, a gate power switch, and a control circuit according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る制御回路のハードウェア構成図である。2 is a hardware configuration diagram of a control circuit according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態2に係る電力変換装置の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of a power converter according to Embodiment 2; FIG. 実施の形態2に係るゲート駆動回路、ゲート電源スイッチ、及び制御回路の概略構成図である。3 is a schematic configuration diagram of a gate drive circuit, a gate power switch, and a control circuit according to Embodiment 2; FIG. 実施の形態3に係る電力変換装置の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a power converter according to Embodiment 3; 実施の形態3に係るゲート駆動回路、ゲート電源スイッチ、及び制御回路の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a gate drive circuit, a gate power switch, and a control circuit according to Embodiment 3;

1.実施の形態1
実施の形態1に係る電力変換装置1について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る電力変換装置1の概略構成図である。
1. Embodiment 1
A power converter 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power converter 1 according to this embodiment.

電力変換装置1は、n個(nは、1以上の自然数)のスイッチング素子11を有する電力変換回路10、n個のゲート駆動回路20、ゲート電源スイッチ30、及び制御回路40を備えている。 The power conversion device 1 includes a power conversion circuit 10 having n (n is a natural number equal to or greater than 1) switching elements 11 , n gate drive circuits 20 , a gate power switch 30 , and a control circuit 40 .

<電力変換回路>
本実施の形態では、電力変換回路10は、第1直流電源50と、3相の電機子巻線を有する交流回転電機70との間で電力変換を行う電力変換回路とされている。n=6とされており、電力変換回路10は、6個のスイッチング素子11を有している。
<Power conversion circuit>
In the present embodiment, the power conversion circuit 10 is a power conversion circuit that performs power conversion between the first DC power supply 50 and the AC rotary electric machine 70 having three-phase armature windings. It is assumed that n=6, and the power conversion circuit 10 has six switching elements 11 .

交流回転電機70のステータには、U相、V相、W相の3相の電機子巻線が設けられている。交流回転電機70のロータには、永久磁石が設けられている。交流回転電機70は、車両の車輪の駆動力源とされており、電力変換装置1及び交流回転電機70等は車両に搭載されている。 A stator of the AC rotary electric machine 70 is provided with three-phase armature windings of U-phase, V-phase, and W-phase. A rotor of the AC rotary electric machine 70 is provided with a permanent magnet. The AC rotary electric machine 70 is used as a driving force source for the wheels of the vehicle, and the power converter 1, the AC rotary electric machine 70, and the like are mounted on the vehicle.

電力変換回路10は、第1直流電源50の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子11Hと第1直流電源50の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子11Lとが直列接続された直列回路を、3相各相の電機子巻線に対応して3組設けている。電力変換回路10は、3つの高電位側のスイッチング素子11Hと、3つの低電位側のスイッチング素子11Lとの、合計6つのスイッチング素子11を備えている。そして、高電位側のスイッチング素子11Hと低電位側のスイッチング素子11Lとが直列接続されている接続点が、対応する相の電機子巻線に接続されている。平滑コンデンサ12が、第1直流電源50の高電位側と低電位側との間に接続される。 In the power conversion circuit 10, a high potential side switching element 11H connected to the high potential side of the first DC power supply 50 and a low potential side switching element 11L connected to the low potential side of the first DC power supply 50 are connected in series. Three sets of connected series circuits are provided corresponding to the armature windings of each of the three phases. The power conversion circuit 10 includes a total of six switching elements 11, including three high-potential-side switching elements 11H and three low-potential-side switching elements 11L. A connection point where the switching element 11H on the high potential side and the switching element 11L on the low potential side are connected in series is connected to the armature winding of the corresponding phase. A smoothing capacitor 12 is connected between the high potential side and the low potential side of the first DC power supply 50 .

スイッチング素子11には、ダイオードが逆並列接続されたIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、又は逆並列接続されたダイオードの機能を有するMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等が用いられる。各スイッチング素子11のゲート端子は、各ゲート駆動回路20に接続されている。各スイッチング素子11は、各ゲート駆動回路20を介して、制御回路40から出力される制御信号によりオン又はオフされる。 As the switching element 11, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) in which a diode is connected in antiparallel, or a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) having a function of a diode connected in antiparallel is used. A gate terminal of each switching element 11 is connected to each gate drive circuit 20 . Each switching element 11 is turned on or off by a control signal output from the control circuit 40 via each gate drive circuit 20 .

<電源システム>
第1直流電源50は、電力変換回路10に電力を供給する。第1直流電源50は、第1蓄電装置51を備えている。第1直流電源50として、DC/DCコンバータなどが備えられてもよい。第1直流電源50と電力変換回路10との接続経路には、コンタクタ53が設けられており、電力変換回路10に電力を供給する場合にオンにされ、電力変換回路10に電力を供給しない場合、又は第1蓄電装置51の異常を検出して過充電を防止する場合にオフにされる。第1蓄電装置51は、外部の充電装置55に接続され、充電可能である。
<Power supply system>
The first DC power supply 50 supplies power to the power conversion circuit 10 . The first DC power supply 50 includes a first power storage device 51 . A DC/DC converter or the like may be provided as the first DC power supply 50 . A contactor 53 is provided in the connection path between the first DC power supply 50 and the power conversion circuit 10, and is turned on when power is supplied to the power conversion circuit 10, and when power is not supplied to the power conversion circuit 10. , or is turned off when an abnormality in the first power storage device 51 is detected to prevent overcharging. The first power storage device 51 is connected to an external charging device 55 and can be charged.

第2直流電源60は、制御回路40及びゲート駆動回路20等に電力を供給する。第2直流電源60は、第2蓄電装置61を備えている。第2直流電源60として、DC/DCコンバータなどが備えられてもよい。 The second DC power supply 60 supplies power to the control circuit 40, the gate drive circuit 20, and the like. The second DC power supply 60 includes a second power storage device 61 . A DC/DC converter or the like may be provided as the second DC power supply 60 .

DC/DCコンバータ65が、第1直流電源50(第1蓄電装置51)と第2直流電源60(第2蓄電装置61)との間で電力伝送を行う。第1直流電源50の第1直流電圧(例えば、100Vから400V程度)は、第2直流電源60の第2直流電圧(例えば、12Vから48V程度)よりも高電圧になっている。DC/DCコンバータ65は、第1直流電源50の電力を降圧して、第2直流電源60に伝送する。或いは、DC/DCコンバータ65は、第2直流電源60の電力を昇圧して、第1直流電源50に伝送する。 DC/DC converter 65 performs power transmission between first DC power supply 50 (first power storage device 51) and second DC power supply 60 (second power storage device 61). The first DC voltage of the first DC power supply 50 (for example, about 100V to 400V) is higher than the second DC voltage of the second DC power supply 60 (for example, about 12V to 48V). The DC/DC converter 65 steps down the power of the first DC power supply 50 and transmits it to the second DC power supply 60 . Alternatively, the DC/DC converter 65 boosts the power of the second DC power supply 60 and transmits it to the first DC power supply 50 .

<ゲート駆動回路、ゲート電源スイッチ>
本実施の形態では、6個のスイッチング素子11Hu~11Lwをそれぞれオンオフ駆動する6個のゲート駆動回路20が設けられている。6個のゲート駆動回路20には、ゲート電源スイッチ30を介して、第2直流電源60の電力が供給される。すなわち、6個のゲート駆動回路20の全てが、ゲート電源スイッチ30により電力供給がオンオフされる対象ゲート駆動回路20aとされている。
<Gate drive circuit, gate power switch>
In this embodiment, six gate drive circuits 20 are provided to turn on and off the six switching elements 11Hu to 11Lw. Electric power of the second DC power supply 60 is supplied to the six gate drive circuits 20 via the gate power switch 30 . That is, all of the six gate drive circuits 20 are target gate drive circuits 20a to which power supply is turned on and off by the gate power switch 30. FIG.

図2に、1つの対象ゲート駆動回路20a、制御回路40、ゲート電源スイッチ30、及び第2直流電源60等の概略回路構成を示す。他の対象ゲート駆動回路20aも同様に構成されている。他の対象ゲート駆動回路20aにも、ゲート電源スイッチ30を介して、第2直流電源60の電力が供給される。 FIG. 2 shows a schematic circuit configuration of one target gate drive circuit 20a, control circuit 40, gate power switch 30, second DC power supply 60, and the like. Other target gate drive circuits 20a are similarly configured. The power of the second DC power supply 60 is also supplied to the other target gate drive circuits 20a via the gate power supply switch 30 .

ゲート駆動回路20は、制御回路40から出力されたパルス信号に応じて、スイッチング素子11をオンオフするゲート駆動信号を生成する。ゲート駆動回路20は、制御回路40側に接続された第1回路群21と、スイッチング素子11側に接続された第2回路群22と、を有しており、第1回路群21と第2回路群22との間は、信号を伝達するが、電気的に絶縁されている。第1回路群21と第2回路群22とは、ICチップ化され、絶縁型ゲート駆動IC23とされている。 The gate drive circuit 20 generates a gate drive signal for turning on/off the switching element 11 according to the pulse signal output from the control circuit 40 . The gate drive circuit 20 has a first circuit group 21 connected to the control circuit 40 side and a second circuit group 22 connected to the switching element 11 side. Signals are transmitted to and from the circuit group 22, but are electrically insulated. The first circuit group 21 and the second circuit group 22 are integrated into an IC chip to form an insulated gate drive IC 23 .

第1回路群21には、ゲート電源スイッチ30を介して、第2直流電源60から電力が供給され、供給された電力を用いて動作する。ゲート駆動回路20は、第1回路群21により制御され、第2回路群22に電力を供給するスイッチング電源24を有している。第2回路群22には、スイッチング電源24から電力が供給され、供給された電力を用いて動作する。 Power is supplied from the second DC power supply 60 to the first circuit group 21 via the gate power switch 30, and the first circuit group 21 operates using the supplied power. The gate drive circuit 20 has a switching power supply 24 that is controlled by the first circuit group 21 and supplies power to the second circuit group 22 . The second circuit group 22 is supplied with power from a switching power supply 24 and operates using the supplied power.

スイッチング電源24は、第2直流電源60の電力を昇圧して、出力する絶縁型の昇圧回路とされている。スイッチング電源24は、フライバック方式とされている。スイッチング電源24は、絶縁型のトランス24aを有している。トランス24aの一次巻線24bの一端が、第2直流電源60の高電位側にされており、一次巻線24bの他端が、第1回路群21に設けられたスイッチング電源用のスイッチング素子21aを介して第2直流電源60の低電位側に接続されている。トランス24aの二次巻線24cの一端がダイオード24eを介して、第2回路群22に接続されており、第2回路群22に昇圧された高圧電圧Vcc2が供給される。二次巻線24cの他端は、コンデンサ24fを介して、ダイオード24eの出力側(カソード側)に接続されている。なお、スイッチング電源24は、フライバック方式以外の種類のスイッチング電源とされてもよい。 The switching power supply 24 is an insulated booster circuit that boosts the power of the second DC power supply 60 and outputs the boosted power. The switching power supply 24 is of a flyback type. The switching power supply 24 has an insulating transformer 24a. One end of the primary winding 24b of the transformer 24a is connected to the high potential side of the second DC power supply 60, and the other end of the primary winding 24b is the switching element 21a for the switching power supply provided in the first circuit group 21. is connected to the low potential side of the second DC power supply 60 via the . One end of the secondary winding 24c of the transformer 24a is connected to the second circuit group 22 through the diode 24e, and the second circuit group 22 is supplied with the boosted high voltage Vcc2. The other end of the secondary winding 24c is connected to the output side (cathode side) of the diode 24e via the capacitor 24f. Note that the switching power supply 24 may be a switching power supply of a type other than the flyback type.

第1回路群21は、ゲート電源スイッチ30を介して、第2直流電源60の電力が供給されている場合に、第1回路群21に設けられたスイッチング電源用のスイッチング素子21aをオンオフ駆動し、スイッチング電源24に高圧電圧Vcc2を生成させる。 The first circuit group 21 turns on and off the switching element 21a for the switching power supply provided in the first circuit group 21 when power is supplied from the second DC power supply 60 via the gate power switch 30. , causes the switching power supply 24 to generate the high voltage Vcc2.

ゲート電源スイッチ30は、制御回路40によりオン又はオフされる。ゲート電源スイッチ30は、MOSFET等のスイッチング素子、又は電磁スイッチとされる。ゲート電源スイッチ30の一端は、降圧コンバータ31を介して、第2直流電源60の高電位側に接続されている。ゲート電源スイッチ30の他端は、第1回路群21に接続される。ゲート電源スイッチ30の他端と第1回路群21との接続経路の電位が、制御回路40に入力されている。 The gate power switch 30 is turned on or off by the control circuit 40 . The gate power switch 30 is a switching element such as a MOSFET, or an electromagnetic switch. One end of the gate power switch 30 is connected to the high potential side of the second DC power supply 60 via the step-down converter 31 . The other end of the gate power switch 30 is connected to the first circuit group 21 . The potential of the connection path between the other end of the gate power switch 30 and the first circuit group 21 is input to the control circuit 40 .

ゲート電源スイッチ30がオンされると、第1回路群21に、第2直流電源60の電圧が降圧コンバータ31により降圧された低圧電圧Vcc1(例えば、5V程度)が供給され、第1回路群21が動作する。第1回路群21が動作するとスイッチング電源用のスイッチング素子21aがオンオフ駆動され、スイッチング電源24が動作し、高圧電圧Vcc2が第2回路群22に供給され、第2回路群22が動作する。第2回路群22が動作すると、制御回路40のパルス信号に応じたゲート駆動信号が生成される。一方、ゲート電源スイッチ30がオフされると、第1回路群21に、第2直流電源60の電力が供給されなくなり、第1回路群21の動作が停止し、スイッチング電源用のスイッチング素子21aのオンオフ駆動が停止し、スイッチング電源24の動作が停止し、高圧電圧Vcc2が第2回路群22に供給されなくなる。第2回路群22の動作が停止すると、ゲート駆動信号が生成されなくなる。 When the gate power supply switch 30 is turned on, the first circuit group 21 is supplied with a low voltage Vcc1 (for example, about 5 V) obtained by stepping down the voltage of the second DC power supply 60 by the step-down converter 31. works. When the first circuit group 21 operates, the switching element 21a for the switching power supply is turned on and off, the switching power supply 24 operates, the high voltage Vcc2 is supplied to the second circuit group 22, and the second circuit group 22 operates. When the second circuit group 22 operates, a gate drive signal corresponding to the pulse signal of the control circuit 40 is generated. On the other hand, when the gate power switch 30 is turned off, the power of the second DC power supply 60 is no longer supplied to the first circuit group 21, the operation of the first circuit group 21 is stopped, and the switching element 21a for the switching power supply is turned off. The on/off drive stops, the operation of the switching power supply 24 stops, and the high voltage Vcc2 is no longer supplied to the second circuit group 22 . When the operation of the second circuit group 22 stops, the gate drive signal is no longer generated.

ゲート駆動回路20(絶縁型ゲート駆動IC23)は、スイッチング素子11の温度を検出する温度検出回路を有している。温度検出回路も、第1回路群21と第2回路群22とに分かれて設けられており、第2回路群22はスイッチング素子11側(温度センサ)に接続される。第1回路群21は制御回路40側に接続され、制御回路40に検出した温度情報を伝達する。 The gate drive circuit 20 (insulated gate drive IC 23 ) has a temperature detection circuit that detects the temperature of the switching element 11 . The temperature detection circuits are also divided into a first circuit group 21 and a second circuit group 22, and the second circuit group 22 is connected to the switching element 11 side (temperature sensor). The first circuit group 21 is connected to the control circuit 40 side and transmits the detected temperature information to the control circuit 40 .

<制御回路>
制御回路40は、6個のゲート駆動回路20及びゲート電源スイッチ30を制御する。本実施の形態では、制御回路40は、ゲート駆動回路20及び電力変換回路10を介して、交流回転電機70を制御する。例えば、図3に示すように、制御回路40は、CPU(Central Processing Unit)90及び記憶装置91を中核処理回路として備えている。処理回路として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、各種の論理回路、各種の信号処理回路等が備えられてもよい。制御回路40は、入出力回路92を備えており、入力回路に、各種のセンサ等が接続され、出力回路に、ゲート駆動回路20及びゲート電源スイッチ30等が接続される。また、制御回路40は、他のCAN等の通信規格を用いて他の制御装置80と通信を行う。制御回路40の各処理は、CPU90が、ROM等の記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。
<Control circuit>
A control circuit 40 controls six gate drive circuits 20 and gate power switches 30 . In the present embodiment, control circuit 40 controls AC rotating electric machine 70 via gate drive circuit 20 and power conversion circuit 10 . For example, as shown in FIG. 3, the control circuit 40 includes a CPU (Central Processing Unit) 90 and a storage device 91 as core processing circuits. As the processing circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, various signal processing circuits, and the like may be provided. The control circuit 40 includes an input/output circuit 92. Various sensors and the like are connected to the input circuit, and the gate driving circuit 20, the gate power switch 30 and the like are connected to the output circuit. Also, the control circuit 40 communicates with another control device 80 using another communication standard such as CAN. Each process of the control circuit 40 is realized by the CPU 90 executing software (program) stored in a storage device 91 such as a ROM and cooperating with other hardware.

制御回路40は、各スイッチング素子11をオンオフさせるパルス信号を生成し、各ゲート駆動回路20に出力する。本実施の形態では、制御回路40は、公知の各種の交流回転電機の制御方法を用いて、トルク指令値等に基づいて、電圧指令値を算出し、電圧指令値に基づいて、各スイッチング素子11をオンオフさせるパルス信号を生成する。 The control circuit 40 generates a pulse signal for turning on/off each switching element 11 and outputs it to each gate drive circuit 20 . In the present embodiment, the control circuit 40 calculates a voltage command value based on a torque command value and the like using various known methods for controlling an AC rotating electric machine, and calculates each switching element based on the voltage command value. 11 is turned on and off.

<ゲート電源スイッチのオンオフ>
制御回路40は、スイッチング素子11をオンオフ駆動するためにゲート駆動回路20を制御する必要性がある動作モードであるか、必要性がない非動作モードであるかを判定する。そして、制御回路40は、動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチ30をオンし、非動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチ30をオフする。
<Turn on/off the gate power switch>
The control circuit 40 determines whether it is an operation mode in which it is necessary to control the gate drive circuit 20 to drive the switching element 11 on and off, or a non-operation mode in which there is no need. The control circuit 40 turns on the gate power switch 30 when it determines that it is in the operating mode, and turns off the gate power switch 30 when it determines that it is in the non-operating mode.

この構成によれば、スイッチング素子11をオンオフ駆動するためにゲート駆動回路20を制御する必要性がない非動作モードであると判定された場合に、ゲート電源スイッチ30がオフされることにより、ゲート駆動回路20に電力が供給されなくなる。これにより、ゲート駆動回路20の消費電力を低減することができ、ゲート駆動回路20が発生する電磁ノイズを低減することができる。 According to this configuration, when it is determined that the non-operating mode does not need to control the gate drive circuit 20 to turn on/off the switching element 11, the gate power supply switch 30 is turned off. Power is no longer supplied to the drive circuit 20 . Thereby, the power consumption of the gate drive circuit 20 can be reduced, and the electromagnetic noise generated by the gate drive circuit 20 can be reduced.

本実施の形態では、上述したように、ゲート駆動回路20は、スイッチング電源24を有しており、スイッチング電源24は、ゲート駆動回路20にゲート電源スイッチ30を介して電力が供給されている場合に動作する。よって、非動作モードと判定され、ゲート電源スイッチ30がオフされた場合に、ゲート駆動回路20のスイッチング電源24の動作が停止する。よって、スイッチング電源24のスイッチング動作により発生する電磁ノイズを低減することができる。 In the present embodiment, as described above, the gate drive circuit 20 has the switching power supply 24, and the switching power supply 24 supplies power to the gate drive circuit 20 via the gate power switch 30. works. Therefore, when the non-operating mode is determined and the gate power supply switch 30 is turned off, the operation of the switching power supply 24 of the gate drive circuit 20 is stopped. Therefore, electromagnetic noise generated by the switching operation of the switching power supply 24 can be reduced.

制御回路40は、第1蓄電装置51に、外部の充電装置55が接続された場合に、非動作モードであると判定する。制御回路40は、充電装置55が接続されたか否かを、第1蓄電装置51の充電を制御する回路からの情報により検出する。外部の充電装置55は、通常、静止物に設けられており、充電中は、車両は静止状態になり、交流回転電機70はトルクを出力する必要がなく、電力変換回路10は非動作状態になる。よって、充電中は、非動作モードと判定して、ゲート電源スイッチ30をオフし、ゲート駆動回路20及び電力変換回路10の動作を停止しても問題なく、ゲート駆動回路20の消費電力を低減し、ゲート駆動回路20が発生する電磁ノイズを低減することができる。 The control circuit 40 determines that the first power storage device 51 is in the non-operating mode when the external charging device 55 is connected. Control circuit 40 detects whether or not charging device 55 is connected, based on information from a circuit that controls charging of first power storage device 51 . The external charging device 55 is normally provided on a stationary object. During charging, the vehicle is in a stationary state, the AC rotary electric machine 70 does not need to output torque, and the power conversion circuit 10 is in a non-operating state. Become. Therefore, during charging, the power consumption of the gate drive circuit 20 can be reduced without any problem even if the non-operating mode is determined and the gate power supply switch 30 is turned off to stop the operation of the gate drive circuit 20 and the power conversion circuit 10 . and the electromagnetic noise generated by the gate drive circuit 20 can be reduced.

また、制御回路40は、車両の速度が停止し、交流回転電機70の回転が停止しており、交流回転電機70のトルク指令値が0の場合に、非動作モードであると判定してもよい。この場合も、ゲート電源スイッチ30をオフし、ゲート駆動回路20及び電力変換回路10の動作を停止しても問題なく、ゲート駆動回路20の消費電力を低減し、ゲート駆動回路20が発生する電磁ノイズを低減することができる。 Further, when the speed of the vehicle stops, the rotation of the AC rotating electrical machine 70 stops, and the torque command value of the AC rotating electrical machine 70 is 0, the control circuit 40 determines that the vehicle is in the non-operating mode. good. In this case as well, turning off the gate power supply switch 30 and stopping the operations of the gate drive circuit 20 and the power conversion circuit 10 do not pose any problem. Noise can be reduced.

<ゲート駆動回路の故障検知機能>
制御回路40は、ゲート駆動回路20の異常を判定する異常判定機能を有している。例えば、制御回路40は、ゲート駆動回路20から温度情報が正常に伝達されているか否かにより、異常の有無を判定する。制御回路40は、非動作モードであると判定した場合は、異常判定機能を停止し、動作モードであると判定した場合は、異常判定機能を有効にする。
<Failure detection function of gate drive circuit>
The control circuit 40 has an abnormality determination function for determining abnormality of the gate drive circuit 20 . For example, the control circuit 40 determines whether or not there is an abnormality based on whether the temperature information is normally transmitted from the gate drive circuit 20 . When the control circuit 40 determines that the non-operating mode is selected, the control circuit 40 stops the abnormality determining function, and when determining that the operating mode is selected, enables the abnormality determining function.

この構成によれば、非動作モードであり、ゲート電源スイッチ30がオフにされ、ゲート駆動回路20の動作が停止している場合に、ゲート駆動回路20に異常が生じたと誤判定されることを防止できる。 According to this configuration, in the non-operating mode, when the gate power switch 30 is turned off and the operation of the gate driving circuit 20 is stopped, it is possible to prevent an erroneous determination that an abnormality has occurred in the gate driving circuit 20. can be prevented.

<ゲート電源スイッチの故障検知機能>
制御回路40は、ゲート電源スイッチ30が開放故障又は短絡故障したことを検出する故障検知機能を有している。本実施の形態では、制御回路40は、ゲート電源スイッチ30とゲート駆動回路20との接続経路の電位を検出する。そして、制御回路40は、検出電位、及びゲート電源スイッチ30のオンオフ制御状態に基づいて、ゲート電源スイッチ30の故障を判定する。この構成によれば、ゲート駆動回路20の消費電力及び電磁ノイズの低減に必要なゲート電源スイッチ30の故障を判定することができる。
<Gate power switch failure detection function>
The control circuit 40 has a failure detection function of detecting an open failure or a short circuit failure of the gate power switch 30 . In this embodiment, the control circuit 40 detects the potential of the connection path between the gate power switch 30 and the gate drive circuit 20 . Then, the control circuit 40 determines failure of the gate power switch 30 based on the detected potential and the ON/OFF control state of the gate power switch 30 . According to this configuration, failure of the gate power switch 30 necessary for reducing power consumption and electromagnetic noise of the gate driving circuit 20 can be determined.

例えば、制御回路40は、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態で、検出電位が、閾値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30が正常にオンになっているので、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定し、検出電位が、閾値よりも小さい場合は、ゲート電源スイッチ30が異常にオフになっているので、ゲート電源スイッチ30に開放故障が生じたと判定する。一方、制御回路40は、ゲート電源スイッチ30をオフ制御している状態で、検出電位が、閾値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30が異常にオンになっているので、ゲート電源スイッチ30に短絡故障が生じたと判定し、検出電位が、閾値よりも小さい場合は、ゲート電源スイッチ30が正常にオフになっているので、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定する。 For example, when the control circuit 40 turns on the gate power switch 30 and the detected potential is greater than the threshold, the gate power switch 30 is normally turned on. It is determined that no failure has occurred, and if the detected potential is smaller than the threshold, the gate power switch 30 is abnormally turned off, so it is determined that an open failure has occurred in the gate power switch 30 . On the other hand, if the detected potential is greater than the threshold while the control circuit 40 is controlling the gate power switch 30 to be off, the gate power switch 30 is abnormally turned on. If it is determined that a short-circuit failure has occurred and the detected potential is smaller than the threshold, it is determined that the gate power switch 30 has not failed because the gate power switch 30 is normally turned off.

2.実施の形態2
実施の形態2に係る電力変換装置1について図面を参照して説明する。上記の実施の形態1と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る電力変換装置1の基本的な構成は実施の形態1と同様であるが、6個のゲート駆動回路20の一部が、ゲート電源スイッチ30を介さずに、常に電力供給が行われるゲート駆動回路である非対象ゲート駆動回路20bとされており、それに伴って制御回路40の処理が変更されている点が、実施の形態1と異なる。図4に、本実施の形態に係る電力変換装置1の概略構成図を示す。
2. Embodiment 2
A power converter 1 according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings. Descriptions of the same components as in the first embodiment are omitted. Although the basic configuration of the power converter 1 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, some of the six gate drive circuits 20 always supply power without going through the gate power switch 30. , and the process of the control circuit 40 is changed accordingly. FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of the power converter 1 according to the present embodiment.

本実施の形態では、6個のゲート駆動回路20の一部(本例では5個)が、ゲート電源スイッチ30により電力供給がオンオフされるゲート駆動回路である対象ゲート駆動回路20aとされ、残り(本例では1個)のゲート駆動回路20が、ゲート電源スイッチ30を介さずに、常に電力供給が行われるゲート駆動回路である非対象ゲート駆動回路20bとされている。 In this embodiment, some of the six gate drive circuits 20 (five in this example) are target gate drive circuits 20a, which are gate drive circuits whose power supply is turned on and off by the gate power switch 30, and the remaining gate drive circuits 20a The (one in this example) gate drive circuit 20 is an asymmetric gate drive circuit 20 b which is a gate drive circuit to which power is always supplied without going through the gate power switch 30 .

<非対象ゲート駆動回路>
図5に、1個の対象ゲート駆動回路20a、1個の非対象ゲート駆動回路20b、制御回路40、ゲート電源スイッチ30、及び第2直流電源60等の概略回路構成を示す。残りの対象ゲート駆動回路20aも同様に構成されている。
<Asymmetric gate drive circuit>
FIG. 5 shows a schematic circuit configuration of one target gate drive circuit 20a, one non-target gate drive circuit 20b, control circuit 40, gate power switch 30, second DC power supply 60, and the like. The remaining target gate drive circuits 20a are similarly configured.

対象ゲート駆動回路20a及び非対象ゲート駆動回路20bは、ゲート駆動回路自体は、実施の形態1のゲート駆動回路20と同様に構成されており、第1回路群21、第2回路群22、及びスイッチング電源24を有している。 The target gate drive circuit 20a and the non-target gate drive circuit 20b are configured in the same manner as the gate drive circuit 20 of the first embodiment. It has a switching power supply 24 .

対象ゲート駆動回路20aには、実施の形態1と同様に、ゲート電源スイッチ30を介して、降圧コンバータ31により降圧された第2直流電源60の電力が供給されている。非対象ゲート駆動回路20bには、ゲート電源スイッチ30を介さずに、降圧コンバータ31により降圧された第2直流電源60の電力が直接供給されている。非対象ゲート駆動回路20bの第1回路群21には、ゲート電源スイッチ30のオンオフにかかわらず、常に電力が供給され、非対象ゲート駆動回路20bのスイッチング電源24は、ゲート電源スイッチ30のオンオフにかかわらず、常に高圧電圧Vcc2を生成する。 The target gate drive circuit 20a is supplied with power from the second DC power supply 60, which is stepped down by the step-down converter 31 via the gate power switch 30, as in the first embodiment. The power of the second DC power supply 60 stepped down by the step-down converter 31 is directly supplied to the asymmetric gate drive circuit 20b without going through the gate power supply switch 30 . Power is always supplied to the first circuit group 21 of the asymmetric gate drive circuit 20b regardless of whether the gate power switch 30 is turned on or off. Regardless, it always generates the high voltage Vcc2.

実施の形態1と同様に、制御回路40は、スイッチング素子11をオンオフ駆動するためにゲート駆動回路20を制御する必要性がある動作モードであるか、必要性がない非動作モードであるかを判定する。そして、制御回路40は、動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチ30をオンし、非動作モードであると判定した場合は、ゲート電源スイッチ30をオフする。 As in the first embodiment, the control circuit 40 determines whether it is an operation mode in which it is necessary to control the gate drive circuit 20 in order to turn on/off the switching element 11 or a non-operation mode in which it is not necessary. judge. Then, the control circuit 40 turns on the gate power switch 30 when determining that it is in the operating mode, and turns off the gate power switch 30 when determining that it is in the non-operating mode.

本実施の形態では、非動作モードであると判定され、ゲート電源スイッチ30がオフされた場合も、非対象ゲート駆動回路20bには電力が供給され、動作する。 In the present embodiment, even when the non-operating mode is determined and the gate power supply switch 30 is turned off, power is supplied to the non-target gate driving circuit 20b to operate.

<スイッチ非連動の状態検出回路>
電力変換装置1は、電力変換回路10の状態を検出する状態検出回路を備えている。制御回路40は、状態検出回路の検出情報に基づいて、電力変換回路10の状態を検出する。そして、制御回路40は、検出した状態に基づいて、電力変換回路10の各種の制御を行ったり、電力変換回路10の異常を判定したりする。
<State detection circuit not interlocked with switch>
The power conversion device 1 includes a state detection circuit that detects the state of the power conversion circuit 10 . The control circuit 40 detects the state of the power conversion circuit 10 based on the detection information of the state detection circuit. Based on the detected state, the control circuit 40 performs various controls of the power conversion circuit 10 and determines abnormality of the power conversion circuit 10 .

本実施の形態では、ゲート電源スイッチ30のオンオフにかかわらず、非対象ゲート駆動回路20bに供給された電力を用いて動作するスイッチ非連動の状態検出回路が設けられている。この構成によれば、非動作モードであり、ゲート電源スイッチ30がオフにされている場合も、非対象ゲート駆動回路20bに供給された電力を用いて、スイッチ非連動の状態検出回路を動作させ、電力変換回路10の状態を検出させることができ、各種の制御、又は異常判定に用いることができる。 In this embodiment, regardless of whether the gate power supply switch 30 is on or off, there is provided a non-switch-linked state detection circuit that operates using the power supplied to the non-target gate drive circuit 20b. According to this configuration, even when the non-operating mode is set and the gate power switch 30 is turned off, the power supplied to the non-target gate driving circuit 20b is used to operate the non-interlocking state detection circuit. , the state of the power conversion circuit 10 can be detected, and can be used for various types of control or abnormality determination.

<スイッチ非連動の温度検出回路>
実施の形態1と同様に、各ゲート駆動回路20は、スイッチング素子11の温度を検出する温度検出回路を有している。本実施の形態では、非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路は、ゲート電源スイッチ30のオンオフにかかわらず、非対象ゲート駆動回路20bに供給された電力を用いて動作するスイッチ非連動の状態検出回路である。
<Temperature detection circuit not interlocked with switch>
As in the first embodiment, each gate drive circuit 20 has a temperature detection circuit that detects the temperature of the switching element 11 . In this embodiment, the temperature detection circuit of the asymmetric gate drive circuit 20b operates using power supplied to the asymmetric gate drive circuit 20b regardless of whether the gate power switch 30 is on or off. circuit.

制御回路40は、動作モードである場合は、各ゲート駆動回路20の温度検出回路により検出された温度情報に基づいて、各スイッチング素子11の温度状態をモニタする。例えば、制御回路40は、いずれかのスイッチング素子11の温度が、過熱判定値よりも大きくなった場合に、スイッチング素子11の温度を低下させる公知の各種の制御を行う。一方、制御回路40は、非動作モードである場合は、非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路により検出された温度情報に基づいて、スイッチング素子11の温度状態をモニタする。例えば、制御回路40は、非動作モードである場合に、非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路により検出された温度情報に基づいて、電力変換回路10を冷却する冷却機構の動作を制御する。 The control circuit 40 monitors the temperature state of each switching element 11 based on the temperature information detected by the temperature detection circuit of each gate drive circuit 20 when in the operation mode. For example, the control circuit 40 performs various known controls to lower the temperature of the switching element 11 when the temperature of any switching element 11 becomes higher than the overheating determination value. On the other hand, in the non-operation mode, the control circuit 40 monitors the temperature state of the switching element 11 based on the temperature information detected by the temperature detection circuit of the non-target gate drive circuit 20b. For example, in the non-operation mode, the control circuit 40 controls the operation of the cooling mechanism that cools the power conversion circuit 10 based on the temperature information detected by the temperature detection circuit of the non-target gate drive circuit 20b.

非動作モードであり、ゲート電源スイッチ30がオフにされている場合も、非対象ゲート駆動回路20bに供給された電力を用いて、非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路を動作させ、スイッチング素子11の温度を検出させることができる。電力変換回路10が動作していない状態では、各スイッチング素子11は発熱しておらず、スイッチング素子11間の発熱量の偏りがなく、温度差が小さくなっている。よって、非動作モードでは、非対象ゲート駆動回路20bにより駆動されるスイッチング素子11の検出温度情報により、全てのスイッチング素子11の温度状態を推定することができる。よって、非動作モードにおいて、対象ゲート駆動回路20aの電力消費及び電磁ノイズを低減しつつ、非対象ゲート駆動回路20bに電力を供給することで、スイッチング素子11の温度情報を取得することができ、電力変換回路10の温度状態をモニタすることができる。 Even when the gate power switch 30 is turned off in the non-operating mode, the power supplied to the asymmetric gate drive circuit 20b is used to operate the temperature detection circuit of the asymmetric gate drive circuit 20b, thereby switching the switching element. 11 temperatures can be detected. When the power conversion circuit 10 is not in operation, each switching element 11 does not generate heat, the amount of heat generated by the switching elements 11 is not uneven, and the temperature difference is small. Therefore, in the non-operation mode, the temperature states of all the switching elements 11 can be estimated from the detected temperature information of the switching elements 11 driven by the asymmetric gate drive circuit 20b. Therefore, in the non-operation mode, the temperature information of the switching element 11 can be acquired by supplying power to the non-target gate drive circuit 20b while reducing the power consumption and electromagnetic noise of the target gate drive circuit 20a. The temperature state of the power conversion circuit 10 can be monitored.

<スイッチ連動の状態検出回路>
ゲート電源スイッチ30がオンされたときに動作し、ゲート電源スイッチ30がオフされたときに動作停止し、電力変換回路10の状態を検出するスイッチ連動の状態検出回路が設けられている。制御回路40は、非動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオフ制御している状態で、スイッチ連動の状態検出回路により状態が正常に検出されている場合は、ゲート電源スイッチ30が短絡故障であると判定する。一方、制御回路40は、動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態で、スイッチ連動の状態検出回路により状態が正常に検出されていない場合は、ゲート電源スイッチ30が開放故障であると判定する。
<Switch-linked status detection circuit>
A switch-linked state detection circuit is provided that operates when the gate power switch 30 is turned on, stops operating when the gate power switch 30 is turned off, and detects the state of the power conversion circuit 10 . In the non-operating mode, the control circuit 40 controls the gate power switch 30 to be off, and if the switch-linked state detection circuit normally detects the state, the gate power switch 30 is short-circuited. I judge. On the other hand, in the operation mode, the control circuit 40 detects that the gate power switch 30 has an open failure if the switch-linked state detection circuit does not detect the state normally while the gate power switch 30 is on-controlled. Determine that there is.

スイッチ連動の状態検出回路の検出情報を用いることで、ゲート電源スイッチ30の故障を検出する専用の回路を設けることなく、ゲート電源スイッチ30の故障を検出することができる。なお、本実施の形態では、実施の形態1とは異なり、ゲート電源スイッチ30とゲート駆動回路20との接続経路の電位を検出する回路が設けられていない。 By using the detection information of the switch-linked state detection circuit, the failure of the gate power switch 30 can be detected without providing a dedicated circuit for detecting the failure of the gate power switch 30 . Note that in the present embodiment, unlike the first embodiment, a circuit for detecting the potential of the connection path between the gate power switch 30 and the gate driving circuit 20 is not provided.

<スイッチ連動の電圧検出回路>
本実施の形態では、スイッチ連動の状態検出回路として、電力変換回路10の電圧を検出する電圧検出回路13が設けられている。本実施の形態では、電圧検出回路13は、第1直流電源50の電源電圧を検出する。平滑コンデンサ12の両端子間の電圧を検出する電圧センサ14が設けられている。電圧センサ14の出力信号が電圧検出回路13に入力される。電圧検出回路13は、検出した電圧情報を処理し、制御回路40に出力する。制御回路40は、電圧検出回路13の出力信号に基づいて、電源電圧を検出し、検出した電源電圧に基づいて、電力変換回路10の各種の制御を行ったり、電力変換回路10等の異常を判定したりする。なお、電圧検出回路13は、電源電圧以外の電圧を検出する検出回路であってもよい。
<Switch-linked voltage detection circuit>
In this embodiment, a voltage detection circuit 13 that detects the voltage of the power conversion circuit 10 is provided as a switch-linked state detection circuit. In the present embodiment, voltage detection circuit 13 detects the power supply voltage of first DC power supply 50 . A voltage sensor 14 is provided to detect the voltage between both terminals of the smoothing capacitor 12 . An output signal from the voltage sensor 14 is input to the voltage detection circuit 13 . The voltage detection circuit 13 processes the detected voltage information and outputs it to the control circuit 40 . The control circuit 40 detects the power supply voltage based on the output signal of the voltage detection circuit 13, and based on the detected power supply voltage, performs various controls of the power conversion circuit 10, detects an abnormality of the power conversion circuit 10, and the like. to judge. The voltage detection circuit 13 may be a detection circuit that detects voltages other than the power supply voltage.

電圧検出回路13は、対象ゲート駆動回路20aに供給される第2直流電源60の供給電圧(本例では、降圧コンバータ31により生成された低圧電圧Vcc1)、及び対象ゲート駆動回路20aのスイッチング電源24により生成された高圧電圧Vcc2を用いて動作する。従って、電圧検出回路13は、ゲート電源スイッチ30のオンになっているときに動作するスイッチ連動の状態検出回路である。電圧検出回路13は、絶縁型の回路とされており、制御回路40側に接続される第1回路群13aと、電圧センサ14側に接続される第2回路群13bとが絶縁されている。第1回路群13aには、低圧電圧Vcc1が入力され、第2回路群13bには、高圧電圧Vcc2が入力される。例えば、電圧検出回路13は、絶縁型のアンプを備えている。絶縁型のアンプの入力側回路が、第2回路群13bとして電圧センサ14側に接続され、高圧電圧Vcc2が動作電圧として入力される。絶縁型のアンプの出力側回路が、第1回路群13aとして制御回路40側に接続され、低圧電圧Vcc1が動作電圧として入力される。 The voltage detection circuit 13 detects the supply voltage of the second DC power supply 60 supplied to the target gate drive circuit 20a (in this example, the low voltage Vcc1 generated by the step-down converter 31) and the switching power supply 24 of the target gate drive circuit 20a. operates using the high voltage Vcc2 generated by Therefore, the voltage detection circuit 13 is a switch-linked state detection circuit that operates when the gate power switch 30 is on. The voltage detection circuit 13 is an insulated circuit, and the first circuit group 13a connected to the control circuit 40 side and the second circuit group 13b connected to the voltage sensor 14 side are insulated. A low voltage Vcc1 is input to the first circuit group 13a, and a high voltage Vcc2 is input to the second circuit group 13b. For example, the voltage detection circuit 13 has an isolation amplifier. An input side circuit of an insulation type amplifier is connected as a second circuit group 13b to the voltage sensor 14 side, and a high voltage Vcc2 is input as an operating voltage. An output side circuit of an insulation type amplifier is connected to the control circuit 40 side as the first circuit group 13a, and the low voltage Vcc1 is input as an operating voltage.

制御回路40は、非動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオフ制御している状態で、電圧検出回路13の出力信号により検出した電源電圧が、閾値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30が短絡故障であると判定し、検出した電源電圧が、閾値よりも小さい場合は、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定する。一方、制御回路40は、動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態で、電圧検出回路13の出力信号により検出した電源電圧が、閾値よりも小さい場合は、ゲート電源スイッチ30が開放故障であると判定し、検出した電源電圧が、閾値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定する。 In the non-operating mode, the control circuit 40 turns off the gate power switch 30, and if the power supply voltage detected by the output signal of the voltage detection circuit 13 is higher than the threshold, the gate power switch 30 is short-circuited. It is determined that there is a failure, and if the detected power supply voltage is smaller than the threshold, it is determined that the gate power switch 30 has no failure. On the other hand, when the power supply voltage detected by the output signal of the voltage detection circuit 13 is smaller than the threshold while the control circuit 40 controls the gate power switch 30 in the operation mode, the gate power switch 30 is turned on. It is determined that there is an open failure, and if the detected power supply voltage is greater than the threshold, it is determined that the gate power switch 30 has no failure.

3.実施の形態3
実施の形態3に係る電力変換装置1について図面を参照して説明する。上記の実施の形態1又は2と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る電力変換装置1の基本的な構成は実施の形態1又は2と同様である。実施の形態2と同様に、6個のゲート駆動回路20の一部が、ゲート電源スイッチ30を介さずに、常に電力供給が行われる非対象ゲート駆動回路20bとされているが、実施の形態2と異なり、電圧検出回路13が、スイッチ非連動の状態検出回路とされている。図6に、本実施の形態に係る電力変換装置1の概略構成図を示す。
3. Embodiment 3
A power converter 1 according to Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. Descriptions of components similar to those in the first or second embodiment are omitted. The basic configuration of the power converter 1 according to this embodiment is the same as that of the first or second embodiment. As in the second embodiment, some of the six gate drive circuits 20 are asymmetric gate drive circuits 20b to which power is always supplied without going through the gate power switch 30. 2, the voltage detection circuit 13 is a switch non-interlocking state detection circuit. FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of the power converter 1 according to the present embodiment.

実施の形態2と同様に、6個のゲート駆動回路20の一部(本例では5個)が、ゲート電源スイッチ30により電力供給がオンオフされるゲート駆動回路である対象ゲート駆動回路20aとされ、残り(本例では1個)のゲート駆動回路20が、ゲート電源スイッチ30を介さずに、常に電力供給が行われるゲート駆動回路である非対象ゲート駆動回路20bとされている。 As in the second embodiment, some of the six gate drive circuits 20 (five in this example) are target gate drive circuits 20a, which are gate drive circuits whose power supply is turned on and off by the gate power switch 30. , and the remaining (one in this example) gate drive circuit 20 is an asymmetric gate drive circuit 20b which is a gate drive circuit to which power is always supplied without going through the gate power switch 30 .

図7に、1個の対象ゲート駆動回路20a、1個の非対象ゲート駆動回路20b、制御回路40、ゲート電源スイッチ30、及び第2直流電源60等の概略回路構成を示す。残りの対象ゲート駆動回路20aも同様に構成されている。 FIG. 7 shows a schematic circuit configuration of one target gate drive circuit 20a, one non-target gate drive circuit 20b, control circuit 40, gate power switch 30, second DC power supply 60, and the like. The remaining target gate drive circuits 20a are similarly configured.

<スイッチ非連動の電圧検出回路>
電圧検出回路13自体は、実施の形態2と同様に構成されているので、説明を省略する。一方、実施の形態2と異なり、電圧検出回路13は、非対象ゲート駆動回路20bに供給された第2直流電源60の供給電圧(本例では、降圧コンバータ31により生成された低圧電圧Vcc1)、及び非対象ゲート駆動回路20bのスイッチング電源24により生成された高圧電圧Vcc2を用いて動作する。すなわち、電圧検出回路13は、ゲート電源スイッチ30のオンオフにかかわらず、非対象ゲート駆動回路20bに供給された電力を用いて動作するスイッチ非連動の状態検出回路である。
<Voltage detection circuit not interlocked with switch>
Since the voltage detection circuit 13 itself is configured in the same manner as in the second embodiment, description thereof will be omitted. On the other hand, unlike the second embodiment, the voltage detection circuit 13 detects the supply voltage of the second DC power supply 60 supplied to the asymmetric gate drive circuit 20b (in this example, the low voltage Vcc1 generated by the step-down converter 31), and the high voltage Vcc2 generated by the switching power supply 24 of the asymmetric gate drive circuit 20b. That is, the voltage detection circuit 13 is a non-switch state detection circuit that operates using the power supplied to the non-target gate drive circuit 20b regardless of whether the gate power switch 30 is on or off.

制御回路40は、動作モード及び非動作モードの双方において、電圧検出回路13の出力信号に基づいて、電源電圧を検出することができ、電力変換回路10の状態を検出できる。制御回路40は、動作モード及び非動作モードの双方において、検出した電源電圧に基づいて、電力変換回路10の各種の制御を行ったり、電力変換回路10等の異常を判定したりすることができる。 The control circuit 40 can detect the power supply voltage and the state of the power conversion circuit 10 based on the output signal of the voltage detection circuit 13 in both the operating mode and the non-operating mode. The control circuit 40 can perform various controls of the power conversion circuit 10 and determine abnormality of the power conversion circuit 10 and the like based on the detected power supply voltage in both the operating mode and the non-operating mode. .

<スイッチ連動の温度検出回路>
対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路は、ゲート電源スイッチ30がオンされたときに動作し、ゲート電源スイッチ30がオフされたときに動作停止するスイッチ連動の状態検出回路である。
<Switch-linked temperature detection circuit>
The temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a is a switch-linked state detection circuit that operates when the gate power switch 30 is turned on and stops operating when the gate power switch 30 is turned off.

制御回路40は、非動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオフ制御している状態で、対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路により温度情報が正常に検出されている場合は、ゲート電源スイッチ30が短絡故障であると判定する。一方、制御回路40は、動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態で、対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路により温度情報が正常に検出されていない場合は、ゲート電源スイッチ30が開放故障であると判定する。 In the non-operating mode, the control circuit 40 turns off the gate power switch 30 when the temperature information is normally detected by the temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a. It is determined that there is a short circuit fault. On the other hand, in the operation mode, the control circuit 40 turns on the gate power switch 30 when the temperature information is not normally detected by the temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a. is determined to be an open fault.

本実施の形態では、制御回路40は、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態及びオフ制御している状態のそれぞれにおいて、スイッチ非連動の状態検出回路である非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路の出力情報に基づいて検出した温度情報と、スイッチ連動の状態検出回路である対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路の出力情報に基づいて検出した温度情報と、を比較することにより、ゲート電源スイッチ30が開放故障又は短絡故障したことを検出する。 In the present embodiment, the control circuit 40 controls the temperature of the asymmetric gate drive circuit 20b, which is a non-switch-unlinked state detection circuit, in each of the ON-controlled state and the OFF-controlled state of the gate power switch 30. By comparing the temperature information detected based on the output information of the detection circuit and the temperature information detected based on the output information of the temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a, which is the switch-linked state detection circuit, the gate It detects that the power switch 30 has an open failure or a short circuit failure.

制御回路40は、非動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオフ制御している状態で、対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路による検出温度と非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路による検出温度との温度偏差の絶対値が、許容判定値以下である場合は、ゲート電源スイッチ30が短絡故障であると判定し、温度偏差の絶対値が、許容判定値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定する。制御回路40は、動作モードにおいて、ゲート電源スイッチ30をオン制御している状態で、対象ゲート駆動回路20aの温度検出回路による検出温度と非対象ゲート駆動回路20bの温度検出回路による検出温度との温度偏差の絶対値が、許容判定値よりも大きい場合は、ゲート電源スイッチ30が開放故障であると判定し、温度偏差の絶対値が、許容判定値以下である場合は、ゲート電源スイッチ30に故障が生じていないと判定する。 In the non-operating mode, the control circuit 40 detects the temperature detected by the temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a and the temperature detected by the temperature detection circuit of the non-target gate drive circuit 20b while turning off the gate power switch 30. If the absolute value of the temperature deviation is less than or equal to the allowable judgment value, it is determined that the gate power switch 30 has a short-circuit failure, and if the absolute value of the temperature deviation is greater than the allowable judgment value, the gate power switch 30 It is determined that there is no failure in In the operation mode, the control circuit 40 controls the temperature detected by the temperature detection circuit of the target gate drive circuit 20a and the temperature detected by the temperature detection circuit of the non-target gate drive circuit 20b in a state where the gate power supply switch 30 is ON-controlled. If the absolute value of the temperature deviation is greater than the allowable judgment value, it is determined that the gate power switch 30 has an open failure, and if the absolute value of the temperature deviation is equal to or less than the allowable judgment value, It is determined that no failure has occurred.

<転用例>
(1)上記の各実施の形態では、電力変換回路10は、第1直流電源50と、3相の電機子巻線を有する交流回転電機70との間で電力変換を行う電力変換回路とされている場合を例に説明した。しかし、電力変換回路10は、ゲート駆動回路によりオンオフ駆動される1個以上のスイッチング素子を有する電力変換回路であれば、各種の電力変換回路とされてもよい。例えば、電力変換回路10は、直流電圧を昇圧、降圧する各種のDC/DCコンバータ、又は直流モータを駆動するHブリッジ回路等とされてもよい。また、電力変換回路10は、2組の3相の電機子巻線が設けられた交流回転電機等、3相以外の電機子巻線が設けられた交流回転電機に供給する電力を変換する電力変換回路であってもよい。また、交流回転電機が、界磁巻線型の交流回転電機とされ、電力変換回路10は、界磁巻線に供給する電力をオンオフするスイッチング素子を有する変換回路を含んでいてもよい。
<Example of diversion>
(1) In each of the above embodiments, the power conversion circuit 10 is a power conversion circuit that performs power conversion between the first DC power supply 50 and the AC rotary electric machine 70 having three-phase armature windings. An example of the case where However, the power conversion circuit 10 may be various power conversion circuits as long as the power conversion circuit has one or more switching elements that are turned on and off by a gate drive circuit. For example, the power conversion circuit 10 may be various DC/DC converters for stepping up and stepping down a DC voltage, an H bridge circuit for driving a DC motor, or the like. In addition, the power conversion circuit 10 converts power supplied to an AC rotary electric machine provided with armature windings other than three phases, such as an AC rotary electric machine provided with two sets of three-phase armature windings. It may be a conversion circuit. Alternatively, the AC rotating electric machine may be a field winding type AC rotating electric machine, and the power conversion circuit 10 may include a conversion circuit having a switching element for turning on and off the power supplied to the field winding.

(2)上記の各実施の形態では、非動作モードと判定され、ゲート電源スイッチ30がオフされた場合に、対象ゲート駆動回路20aのスイッチング電源24の動作が停止する場合を例に説明した。しかし、対象ゲート駆動回路20aのスイッチング電源24にも、ゲート電源スイッチ30を介して電力が供給され、非動作モードと判定され、ゲート電源スイッチがオフされた場合に、対象ゲート駆動回路20aのスイッチング電源24への電源供給がオフされるように構成されてもよい。スイッチング電源24への電源供給がオフされると、スイッチング電源24の動作が停止し、スイッチング電源24のスイッチング動作により発生する電磁ノイズを低減することができる。また、スイッチング電源24は、絶縁型ゲート駆動IC23と独立して、スイッチング素子を備え、供給された電力を用いて、絶縁型ゲート駆動IC23から独立して動作するように構成されてもよい。 (2) In each of the above embodiments, the case where the operation of the switching power supply 24 of the target gate drive circuit 20a is stopped when the non-operating mode is determined and the gate power supply switch 30 is turned off has been described as an example. However, when the switching power supply 24 of the target gate drive circuit 20a is also supplied with power via the gate power switch 30, the non-operating mode is determined, and the gate power switch is turned off, switching of the target gate drive circuit 20a is performed. The power supply to the power supply 24 may be configured to be turned off. When the power supply to the switching power supply 24 is turned off, the operation of the switching power supply 24 is stopped, and the electromagnetic noise generated by the switching operation of the switching power supply 24 can be reduced. Also, the switching power supply 24 may be configured to have a switching element independently of the insulated gate drive IC 23 and operate independently of the insulated gate drive IC 23 using the supplied power.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations. Therefore, numerous variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.

1 電力変換装置、10 電力変換回路、11 スイッチング素子、13 電圧検出回路、20 ゲート駆動回路、20a 対象ゲート駆動回路、20b 非対象ゲート駆動回路、21 第1回路群、22 第2回路群、24 スイッチング電源、30 ゲート電源スイッチ、40 制御回路 Reference Signs List 1 power conversion device 10 power conversion circuit 11 switching element 13 voltage detection circuit 20 gate drive circuit 20a target gate drive circuit 20b non-target gate drive circuit 21 first circuit group 22 second circuit group 24 switching power supply, 30 gate power switch, 40 control circuit

Claims (14)

n個(nは、1以上の自然数)のスイッチング素子を有する電力変換回路と、
n個の前記スイッチング素子をそれぞれオンオフ駆動するn個のゲート駆動回路と、
n個の前記ゲート駆動回路の全て又は一部である対象ゲート駆動回路への電力供給をオンオフするゲート電源スイッチと、
n個の前記ゲート駆動回路及び前記ゲート電源スイッチを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記スイッチング素子をオンオフ駆動するために前記ゲート駆動回路を制御する必要性がある動作モードであるか、必要性がない非動作モードであるかを判定し、前記動作モードであると判定した場合は、前記ゲート電源スイッチをオンし、前記非動作モードであると判定した場合は、前記ゲート電源スイッチをオフする電力変換装置。
a power conversion circuit having n (n is a natural number of 1 or more) switching elements;
n gate drive circuits that turn on and off the n switching elements;
a gate power switch that turns on and off power supply to a target gate drive circuit that is all or part of the n gate drive circuits;
A control circuit that controls the n gate drive circuits and the gate power switches,
The control circuit determines whether it is an operation mode in which it is necessary to control the gate drive circuit in order to turn on and off the switching element or a non-operation mode in which there is no need, and determines whether the operation mode is The power converter turns on the gate power switch when it is determined to be in the non-operating mode, and turns off the gate power switch when it is determined to be in the non-operating mode.
前記ゲート駆動回路は、電源から電力が供給され、前記制御回路側に接続される第1回路群、及び前記スイッチング素子側に接続される第2回路群、及び前記第1回路群により制御され、前記第2回路群に電力を供給するスイッチング電源を有しており、前記対象ゲート駆動回路の前記第1回路群には、前記ゲート電源スイッチを介して電源から電力が供給され、
前記非動作モードと判定され、前記ゲート電源スイッチがオフされた場合に、前記対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源の動作が停止する、又は前記対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源への電源供給がオフされる請求項1に記載の電力変換装置。
The gate drive circuit is supplied with power from a power supply and controlled by a first circuit group connected to the control circuit side, a second circuit group connected to the switching element side, and the first circuit group, a switching power supply that supplies power to the second circuit group, and power is supplied from the power supply to the first circuit group of the target gate drive circuit via the gate power switch;
When the non-operating mode is determined and the gate power supply switch is turned off, the operation of the switching power supply of the target gate drive circuit is stopped, or the power supply to the switching power supply of the target gate drive circuit is turned off. The power converter according to claim 1, wherein:
前記制御回路は、前記電力変換回路に電力を供給する蓄電装置に、外部の充電装置が接続された場合に、前記非動作モードであると判定する請求項1又は2に記載の電力変換装置。 3. The power conversion device according to claim 1, wherein the control circuit determines that the non-operating mode is set when an external charging device is connected to a power storage device that supplies power to the power conversion circuit. 前記電力変換回路には、第1蓄電装置の電力が供給され、
前記対象ゲート駆動回路には、前記ゲート電源スイッチを介して、第2蓄電装置の電力が供給され、
前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間は、コンバータにより電力伝送が行われ、
前記制御回路は、前記第1蓄電装置に、外部の充電装置が接続された場合に、前記非動作モードであると判定する請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Power of a first power storage device is supplied to the power conversion circuit,
Power of a second power storage device is supplied to the target gate drive circuit via the gate power switch,
Power transmission is performed by a converter between the first power storage device and the second power storage device,
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit determines that the non-operating mode is set when an external charging device is connected to the first power storage device.
前記制御回路は、前記ゲート駆動回路の異常を判定する異常判定機能を有し、
前記非動作モードであると判定した場合は、前記対象ゲート駆動回路の前記異常判定機能を停止し、
前記動作モードであると判定した場合は、前記対象ゲート駆動回路の前記異常判定機能を有効にする請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The control circuit has an abnormality determination function that determines an abnormality of the gate drive circuit,
If the non-operating mode is determined, the abnormality determination function of the target gate drive circuit is stopped;
The power converter according to any one of claims 1 to 4, wherein the abnormality determination function of the target gate drive circuit is enabled when the operation mode is determined.
n個の前記ゲート駆動回路は、前記ゲート電源スイッチを介して電力供給が行われる前記対象ゲート駆動回路と、前記ゲート電源スイッチを介さずに、常に電力供給が行われる非対象ゲート駆動回路と、からなり、
前記ゲート電源スイッチのオンオフにかかわらず、前記非対象ゲート駆動回路に供給された電力を用いて動作し、前記電力変換回路の状態を検出するスイッチ非連動の状態検出回路が設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The n gate drive circuits include the target gate drive circuit to which power is supplied via the gate power switch, an asymmetric gate drive circuit to which power is constantly supplied without passing through the gate power switch, and consists of
3. A switch-uninterlocked state detection circuit that operates using the power supplied to the asymmetric gate drive circuit and detects the state of the power conversion circuit regardless of whether the gate power switch is on or off is provided. 6. The power converter according to any one of 1 to 5.
前記ゲート駆動回路は、電源から電力が供給され、前記制御回路側に接続される第1回路群、及び前記スイッチング素子側に接続される第2回路群、及び前記第1回路群により制御され、前記第2回路群に電力を供給するスイッチング電源を有しており、前記非対象ゲート駆動回路の前記第1回路群には、前記ゲート電源スイッチのオンオフにかかわらず、常に電力が供給され、前記非対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源は、前記ゲート電源スイッチのオンオフにかかわらず、常に電圧を生成し、
前記スイッチ非連動の状態検出回路として、前記電力変換回路の電圧を検出する電圧検出回路が設けられ、前記電圧検出回路は、前記非対象ゲート駆動回路に供給された供給電圧、及び前記非対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源により生成された電圧を用いて動作する請求項6に記載の電力変換装置。
The gate drive circuit is supplied with power from a power supply and controlled by a first circuit group connected to the control circuit side, a second circuit group connected to the switching element side, and the first circuit group, a switching power supply that supplies power to the second circuit group; power is always supplied to the first circuit group of the asymmetric gate drive circuit regardless of whether the gate power switch is on or off; the switching power supply of the asymmetric gate drive circuit always generates a voltage regardless of whether the gate power switch is on or off;
A voltage detection circuit that detects the voltage of the power conversion circuit is provided as the state detection circuit that is not interlocked with the switch. 7. The power converter according to claim 6, which operates using voltage generated by said switching power supply of a drive circuit.
前記ゲート駆動回路は、前記スイッチング素子の温度を検出する温度検出回路を有し、前記非対象ゲート駆動回路の前記温度検出回路は、前記ゲート電源スイッチのオンオフにかかわらず、前記非対象ゲート駆動回路に供給された電力を用いて動作する前記スイッチ非連動の状態検出回路である請求項6又は7に記載の電力変換装置。 The gate drive circuit has a temperature detection circuit that detects the temperature of the switching element, and the temperature detection circuit of the asymmetric gate drive circuit detects the temperature of the asymmetric gate drive circuit regardless of whether the gate power switch is on or off. 8. The power conversion device according to claim 6, wherein the switch non-interlocking state detection circuit operates using the power supplied to the power converter. 前記制御回路は、前記ゲート電源スイッチが開放故障又は短絡故障したことを検出する請求項1から8のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The power converter according to any one of claims 1 to 8, wherein the control circuit detects that the gate power switch has an open failure or a short circuit failure. 前記制御回路は、前記ゲート電源スイッチと前記ゲート駆動回路との接続経路の電位を検出し、検出電位、及び前記ゲート電源スイッチのオンオフ制御状態に基づいて、前記ゲート電源スイッチの故障を判定する請求項9に記載の電力変換装置。 The control circuit detects a potential of a connection path between the gate power switch and the gate drive circuit, and determines failure of the gate power switch based on the detected potential and an on/off control state of the gate power switch. 10. The power conversion device according to Item 9. 前記ゲート電源スイッチがオンされたときに動作し、前記ゲート電源スイッチがオフされたときに動作停止し、前記電力変換回路の状態を検出するスイッチ連動の状態検出回路が設けられ、
前記制御回路は、前記非動作モードにおいて、前記ゲート電源スイッチをオフ制御している状態で、前記スイッチ連動の状態検出回路により状態が正常に検出されている場合は、前記ゲート電源スイッチが短絡故障であると判定し、
前記動作モードにおいて、前記ゲート電源スイッチをオン制御している状態で、前記スイッチ連動の状態検出回路により状態が正常に検出されていない場合は、前記ゲート電源スイッチが開放故障であると判定する請求項1から10のいずれか一項に記載の電力変換装置。
a switch-linked state detection circuit that operates when the gate power switch is turned on, stops operating when the gate power switch is turned off, and detects the state of the power conversion circuit;
In the non-operating mode, the control circuit controls the gate power switch to be turned off, and if the switch-linked state detection circuit normally detects the state, the gate power switch is short-circuited. determined to be
In the operation mode, when the switch-linked state detection circuit does not detect the state normally while the gate power switch is on-controlled, it is determined that the gate power switch has an open fault. Item 11. The power converter according to any one of Items 1 to 10.
前記ゲート駆動回路は、電源から電力が供給され、前記制御回路側に接続される第1回路群、及び前記スイッチング素子側に接続される第2回路群、及び前記第1回路群により制御され、前記第2回路群に電力を供給するスイッチング電源を有しており、前記対象ゲート駆動回路の前記第1回路群には、前記ゲート電源スイッチを介して電力が供給され、前記対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源は、前記ゲート電源スイッチがオンになっているときに電圧を生成し、
前記スイッチ連動の状態検出回路として、前記電力変換回路の電圧を検出する電圧検出回路が設けられ、前記電圧検出回路は、前記対象ゲート駆動回路に供給される供給電圧、及び前記対象ゲート駆動回路の前記スイッチング電源により生成された電圧を用いて動作する請求項11に記載の電力変換装置。
The gate drive circuit is supplied with power from a power supply and controlled by a first circuit group connected to the control circuit side, a second circuit group connected to the switching element side, and the first circuit group, a switching power supply that supplies power to the second circuit group; power is supplied to the first circuit group of the target gate drive circuit through the gate power switch; the switching power supply generates a voltage when the gate power switch is turned on;
A voltage detection circuit for detecting the voltage of the power conversion circuit is provided as the switch-linked state detection circuit, and the voltage detection circuit detects a supply voltage supplied to the target gate drive circuit and 12. The power converter according to claim 11, which operates using the voltage generated by said switching power supply.
前記ゲート駆動回路は、前記スイッチング素子の温度を検出する温度検出回路を有し、前記対象ゲート駆動回路の前記温度検出回路は、前記ゲート電源スイッチがオンされたときに動作し、前記ゲート電源スイッチがオフされたときに動作停止する前記スイッチ連動の状態検出回路である請求項11又は12に記載の電力変換装置。 The gate drive circuit has a temperature detection circuit that detects the temperature of the switching element, and the temperature detection circuit of the target gate drive circuit operates when the gate power switch is turned on to detect the temperature of the gate power switch. 13. The power converter according to claim 11, wherein the switch-linked state detection circuit stops operating when is turned off. n個の前記ゲート駆動回路は、前記ゲート電源スイッチを介して電力供給が行われる前記対象ゲート駆動回路と、前記ゲート電源スイッチを介さずに、常に電力供給が行われる非対象ゲート駆動回路と、からなり、
前記制御回路は、前記ゲート電源スイッチをオン制御している状態及びオフ制御している状態のそれぞれにおいて、前記非対象ゲート駆動回路の前記温度検出回路により検出した温度情報と、前記対象ゲート駆動回路の前記温度検出回路により検出した温度情報とを比較することにより、前記ゲート電源スイッチが開放故障又は短絡故障したことを検出する請求項13に記載の電力変換装置。
The n gate drive circuits include the target gate drive circuit to which power is supplied via the gate power switch, an asymmetric gate drive circuit to which power is constantly supplied without passing through the gate power switch, and consists of
The control circuit controls temperature information detected by the temperature detection circuit of the non-target gate drive circuit and the target gate drive circuit in each of a state in which the gate power switch is controlled to be on and a state in which the gate power switch is controlled to be off. 14. The power conversion apparatus according to claim 13, wherein said gate power switch detects an open failure or short circuit failure by comparing the temperature information detected by said temperature detection circuit.
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