WO2014167734A1 - 電子装置 - Google Patents

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WO2014167734A1
WO2014167734A1 PCT/JP2013/061125 JP2013061125W WO2014167734A1 WO 2014167734 A1 WO2014167734 A1 WO 2014167734A1 JP 2013061125 W JP2013061125 W JP 2013061125W WO 2014167734 A1 WO2014167734 A1 WO 2014167734A1
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drive
switching elements
signal
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communication line
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PCT/JP2013/061125
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洋介 長内
悠季生 大西
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device.
  • a power converter composed of a plurality of semiconductor elements, a gate logic circuit for generating a gate signal for turning on and off each of the semiconductor elements, a gate drive circuit for driving the semiconductor elements, and the gate signal as a gate
  • a power converter having a first transmission circuit that transmits to a drive circuit and a second transmission circuit that transmits a feedback signal indicating the on / off state of the semiconductor element from the gate drive circuit, the gate signal and feedback of each semiconductor element
  • a configuration including two failure determination circuits that detect logic for each signal and determine abnormality (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 has a problem in that even if it is possible to determine an abnormality as a whole, it is not possible to specify which semiconductor element is abnormal.
  • an object of the present disclosure is to provide an electronic device that can acquire unique information of each of a plurality of switching elements.
  • a plurality of switching elements connected to a power source; A plurality of unique information holding units that are provided corresponding to the plurality of switching elements and hold unique information of the corresponding switching elements; A processing device for controlling the plurality of switching elements; A communication line provided between the plurality of unique information holding units and the processing device, wherein the unique information relating to each of the plurality of switching elements is transmitted from the plurality of unique information holding units to the processing device; An electronic device is provided.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control unit 500 of an inverter 30 in a semiconductor drive device 50.
  • FIG. It is a figure which shows an example of a feedback signal (IC output signal Sout).
  • 6 is a diagram illustrating another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • FIG. It is explanatory drawing at the time of short circuit abnormality detection. It is explanatory drawing at the time of overheating abnormality detection. It is a figure which shows an example of the gate signal on which the specific information was carried.
  • FIG. 10 is a diagram showing still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • 5 is a diagram illustrating an example of an SDOWN circuit 560.
  • FIG. The timing chart which shows an example of the transmission timing at the time of short circuit detection is shown.
  • FIG. 10 is a diagram showing still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50. It is a timing chart which shows an example of transmission timing of each feedback signal from each drive IC 522 in conjunction with power-on.
  • FIG. 10 is a diagram showing still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • It is a timing chart which shows an example of transmission timing of each feedback signal from each drive IC 522 in conjunction with power-on.
  • FIG. 10 is a diagram showing still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • 3 is a diagram illustrating an example of a control unit 600 of a DC / DC converter 20 in a semiconductor drive device 50.
  • FIG. I s a diagram showing an example of a relationship between the current flowing through the trigger signal and a reactor L1 (reactor current I L).
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a motor drive system 1 for an electric vehicle.
  • the motor drive system 1 is a system that drives a vehicle by driving a traveling motor 40 using electric power of a battery 10.
  • the electric vehicle typically includes a hybrid vehicle (HV) whose power source is an engine and a traveling motor 40, and an electric vehicle whose power source is only the traveling motor 40.
  • HV hybrid vehicle
  • the motor drive system 1 includes a battery 10, a DC / DC converter 20, an inverter 30, a travel motor 40, and a semiconductor drive device 50, as shown in FIG.
  • the battery 10 is an arbitrary power storage device that stores electric power and outputs a DC voltage, and may be composed of a capacitive element such as a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, or an electric double layer capacitor.
  • the DC / DC converter 20 may be a bidirectional DC / DC converter (a reversible chopper type step-up DC / DC converter).
  • the DC / DC converter 20 may be capable of step-up conversion from 200 V to 650 V and step-down conversion from 650 V to 200 V, for example.
  • a smoothing capacitor C1 may be connected between the input side of the reactor (coil) L1 of the DC / DC converter 20 and the negative electrode line.
  • the DC / DC converter 20 includes two switching elements Q22 and Q24 and a reactor L1.
  • the two switching elements Q22 and Q24 are connected in series between the positive electrode line and the negative electrode line of the inverter 30.
  • Reactor L1 is connected in series to the positive electrode side of battery 10.
  • Reactor L1 has an output side connected to a connection portion between two switching elements Q22 and Q24.
  • the two switching elements Q22 and Q24 of the DC / DC converter 20 are IGBTs (Insulated Gate Gate Bipolar Transistors).
  • the switching elements Q22 and Q24 may be normal IGBTs using diodes (for example, freewheeling diodes) D22 and D24 as external elements, or reverse conducting IGBTs (RC (Reverse Conducting) incorporating diodes D22 and D24. ) -IGBT).
  • the collector of the switching element Q22 of the upper arm is connected to the positive line of the inverter 30, and the emitter of the switching element Q22 of the upper arm is connected to the collector of the switching element Q24 of the lower arm.
  • the emitter of the switching element Q24 in the lower arm is connected to the negative electrode line of the inverter 30 and the negative electrode of the battery 10.
  • the switching elements Q22 and Q24 may be switching elements other than the IGBT, such as a MOSFET (Metal / Oxide / Semiconductor / Field-Effect / Transistor).
  • the inverter 30 includes U-phase, V-phase, and W-phase arms arranged in parallel with each other between the positive electrode line and the negative electrode line.
  • the U-phase arm consists of a series connection of switching elements (IGBTs) Q1 and Q2
  • the V-phase arm consists of a series connection of switching elements (IGBTs in this example) Q3 and Q4, and the W-phase arm
  • IGBT switching elements
  • diodes D1 to D6 are arranged between the collectors and emitters of the switching elements Q1 to Q6 so that current flows from the emitter side to the collector side, respectively.
  • Switching elements Q1 to Q6 may be switching elements other than IGBTs such as MOSFETs.
  • the traveling motor 40 is a three-phase permanent magnet motor, and one end of three coils of U, V, and W phases are commonly connected at a midpoint.
  • the other end of the U-phase coil is connected to the midpoint M1 of the switching elements Q1 and Q2
  • the other end of the V-phase coil is connected to the midpoint M2 of the switching elements Q3 and Q4
  • the other end of the W-phase coil is Connected to midpoint M3 of switching elements Q5, Q6.
  • a smoothing capacitor C2 is connected between the collector of the switching element Q1 and the negative electrode line.
  • the connection method of the three coils of the U, V and W phases may be ⁇ connection.
  • the traveling motor 40 may be a hybrid three-phase motor in which an electromagnet and a permanent magnet are combined.
  • a second travel motor or generator may be added in parallel.
  • a corresponding inverter may be added in parallel.
  • the semiconductor drive device 50 controls the DC / DC converter 20 and the inverter 30.
  • the semiconductor drive device 50 may be embodied as an ECU (electronic control unit) including a microcomputer.
  • ECU electronic control unit
  • various functions (including functions described below) of the semiconductor drive device 50 may be realized by arbitrary hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • various functions of the semiconductor drive device 50 may be realized by an application-specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • Various functions of the semiconductor drive device 50 may be realized in cooperation with a plurality of ECUs.
  • the outline of the control method of the DC / DC converter 20 may be arbitrary.
  • the semiconductor drive device 50 controls the DC / DC converter 20 according to the operation (power running or regeneration) of the inverter 30. For example, during power running, the semiconductor drive device 50 switches on / off only the switching element Q24 of the lower arm of the DC / DC converter 20 (one arm drive by the lower arm), boosts the voltage of the battery 10, and increases the inverter 30. Output to the side.
  • the switching element Q24 of the lower arm may be controlled by PWM (Pulse Width Modulation).
  • the switching element Q22 of the upper arm of the DC / DC converter 20 is switched on / off (one arm drive by the upper arm), and the voltage on the inverter 30 side is stepped down and output to the battery 10 side.
  • the switching element Q22 of the upper arm may be PWM controlled.
  • the semiconductor drive device 50 may drive the two switching elements Q22 and Q24 on / off in opposite phases (both arm drive).
  • the outline of the control method of the inverter 30 may be arbitrary.
  • the semiconductor drive device 50 includes two switching elements Q1 and Q2 related to the U phase so that the phase currents flowing through the coils of each phase have a sine wave waveform with a phase shift of 120 degrees, for example.
  • the on / off drive is performed, the two switching elements Q3 and Q4 related to the V phase are turned on / off, and the two switching elements Q5 and Q6 related to the W phase are driven on / off.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • the control unit 500 of the inverter 30 includes a microcomputer 510 and a driving IC (integrated circuit) unit 520.
  • the microcomputer 510 includes a drive signal generation circuit 512 and an emergency operation determination circuit 514.
  • the drive IC unit 520 includes six drive ICs 522 corresponding to the switching elements Q1 to Q6. In FIG. 2, the symbols such as uu and uv attached to the six drive ICs 522 indicate the corresponding arms.
  • uu represents the driving IC 522 provided corresponding to the switching element Q1 related to the U phase of the upper arm.
  • the six driving ICs 522 may be embodied as one or other number of driving ICs.
  • the six drive ICs 522 may be embodied as one drive IC. In such a case as well, a circuit portion corresponding to six drive ICs 522 is included in one drive IC.
  • a communication line 530 for a gate signal and a communication line 540 for a feedback signal are provided.
  • Six gate signal communication lines 530 are provided in accordance with the switching elements Q1 to Q6. That is, the gate signal communication line 530 is provided for each of the six drive ICs 522.
  • the communication line 540 for feedback signals is common to the six driving ICs 522 as shown in FIG. That is, only one feedback signal communication line 540 is provided as shown in FIG.
  • the communication line 540 for feedback signals has one end connected to the power supply voltage Vcc and the other end connected to the microcomputer 510.
  • the communication line 540 for feedback signals includes six photo couplers 550 provided for each of the six drive ICs 522.
  • Six photo couplers 550 may be connected in series between the power supply voltage Vcc and the microcomputer 510.
  • Each of the driving ICs 522 transmits a feedback signal (IC output signal Sout) to the microcomputer 510 by turning on / off the corresponding fot coupler 550 and changing the level of the communication line 540 for feedback signals between Hi and Lo. To do. Details of the feedback signal will be described later.
  • the drive signal generation circuit 512 generates gate signals (Sinuu to Sinlw) for switching on / off the switching elements Q1 to Q6 of the inverter 30.
  • the gate signal is applied to the gates of the switching elements Q1 to Q6 via the gate signal communication line 530 and the driving IC 522.
  • the generation method of the gate signal may be arbitrary.
  • the drive signal generation circuit 512 determines a motor torque command value (target drive torque) based on the accelerator opening and the vehicle speed, and determines the determined motor torque command value and various sensor values (for example, each of current sensors). Based on the detection value of the phase current and the detection value of the motor rotation speed by the resolver), the duty for switching on / off of the switching elements Q1 to Q6 may be calculated. Then, a gate signal may be generated based on the calculated duty and the carrier signal.
  • the emergency operation determination circuit 514 determines whether or not an emergency operation is necessary based on the output Sout (feedback signal) from the drive IC unit 520.
  • the emergency operation is an operation for controlling the inverter 30 in an emergency manner so that the vehicle can be evacuated to a safe place even when the switching elements Q1 to Q6 are abnormal.
  • the drive signal generation circuit 512 controls the inverter 30 by a predetermined control method that enables the emergency operation.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a feedback signal (IC output signal Sout).
  • the IC output signal Sout is maintained at the Hi level as shown in FIG. 3, for example, when the switching elements Q1 to Q6 are normal. That is, the six photo couplers 550 are turned on when the switching elements Q1 to Q6 are normal. When the switching elements Q1 to Q6 are abnormal, a feedback signal is generated.
  • the feedback signal includes feedback signal start information 70, unique information 72, abnormality status information 74, and feedback signal end information 76.
  • the feedback signal may be generated only once and transmitted to the microcomputer 510, or may be repeatedly generated and transmitted to the microcomputer 510 while the abnormality continues.
  • the feedback signal start information 70 represents the start of the feedback signal.
  • the unique information 72 represents information unique to each of the switching elements Q1 to Q6, that is, ID information.
  • the abnormality status information 74 is a signal representing the content of the abnormality. There may be a plurality of abnormality contents depending on the abnormality that can be detected (determinable). For example, the content of the abnormality may be information indicating the content of the protection operation when the protection function of the drive IC 522 is activated.
  • the protection function may include, for example, short circuit protection, overcurrent protection, overheat protection, voltage abnormality protection, board component defect detection, and the like.
  • the feedback signal end information 76 represents the end of the feedback signal.
  • Each drive IC 522 of the drive IC unit 520 generates a feedback signal and transmits it to the microcomputer 510 when an abnormality is detected (protection operation). At this time, each drive IC 522 transmits a feedback signal including specific information 72 related to the corresponding switching element among the switching elements Q1 to Q6 and abnormality status information 74 corresponding to the detected abnormality to the microcomputer 510.
  • each drive IC 522 includes a storage unit (not shown) that holds unique information 72 and the like related to the corresponding switching element.
  • the storage unit may be an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) or the like.
  • the microcomputer 510 determines which switching element of the switching elements Q1 to Q6 is abnormal based on the unique information 72 and the abnormal status information 74, and Processing according to the determination result (for example, emergency operation) is executed.
  • the feedback signals of the switching elements Q1 to Q6 can be transmitted from the drive IC unit 520 to the microcomputer 510 through the communication line 540 for feedback signals.
  • the microcomputer 510 can individually determine the states of the switching elements Q1 to Q6 such as which switching element of the switching elements Q1 to Q6 is abnormal.
  • the common single feedback signal communication line 540 provided for the six drive ICs 522 is used, the same feedback signal communication line is provided for the six drive ICs 522, respectively.
  • a simple configuration can be realized.
  • the feedback signal includes the abnormal status information 74 in addition to the specific information 72, the contents of the abnormality (abnormal state) of the switching elements Q1 to Q6 are indicated on the microcomputer 510 side. I can grasp it. Thereby, it is possible to realize an appropriate emergency operation according to the abnormality content by the microcomputer 510.
  • the feedback signal includes feedback signal start information 70, unique information 72, abnormality status information 74, and feedback signal end information 76, but information other than the unique information 72 is Is optional.
  • the feedback signal may include information representing various states of the switching elements Q1 to Q6 instead of or in addition to the abnormal status information 74.
  • Information representing various states may include sensor values of temperature sensors and current sensors (sense emitters) (see FIG. 15) that may be provided in each of the switching elements Q1 to Q6.
  • the feedback signal may include only the unique information 72.
  • each drive IC 522 of the drive IC unit 520 generates a feedback signal including only the unique information 72 (a feedback signal not including the abnormality status information 74) and transmits it to the microcomputer 510 when an abnormality is detected. Also in this case, the microcomputer 510 can identify an abnormal switching element among the switching elements Q1 to Q6 based on the unique information 72 included in the feedback signal.
  • the feedback signal generates various types of information with specific patterns of the Hi level and the Lo level, but the patterns of the Hi level and the Lo level are arbitrary. Further, the feedback signal may be a digital signal or an analog signal.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • FIG. 4 differs from the above-described example shown in FIG. 2 in that six photo couplers 550 (transistors on the output side) are connected in parallel to the communication line 540 for feedback signals. That is, in the example shown in FIG. 2 described above, the six photo couplers 550 are connected in series to the feedback signal communication line 540, whereas in the example shown in FIG. 4, the six photo couplers 550 are connected. Are connected in parallel to the communication line 540 for feedback signals. Also in this case, a feedback signal similar to the example shown in FIG. 3 can be transmitted. However, in the example shown in FIG. 4, the six photo couplers 550 are turned off when the switching elements Q1 to Q6 are normal.
  • the feedback signal of the switching elements Q1 to Q6 can be transmitted from the drive IC unit 520 to the microcomputer 510 through the feedback signal communication line 540.
  • the common single feedback signal communication line 540 provided for the six drive ICs 522 is used, the same feedback signal communication line is provided for the six drive ICs 522, respectively.
  • a simple configuration can be realized.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram when a short circuit abnormality is detected.
  • the switching element Q1 related to the U-phase (uu) of the upper arm has a short circuit failure.
  • the drive IC 522 related to the U phase (lu) of the lower arm detects an abnormality.
  • the drive IC 522 related to the U-phase (lu) of the lower arm may detect a short circuit failure (short circuit abnormality) of the switching element Q1 based on, for example, an abnormality in the current value.
  • the drive IC 522 related to the U-phase (lu) of the lower arm protects the switching elements Q1 to Q6 by the protection operation, and transmits the above feedback signal to the microcomputer 510 via the feedback signal communication line 540.
  • the driving IC 522 related to the U-phase (lu) of the lower arm transmits a feedback signal including the specific information 72 of the corresponding switching element Q2 and the abnormal status information 74 corresponding to the detected short-circuit abnormality to the microcomputer 510. To do.
  • the microcomputer 510 Based on the received unique information 72 and abnormality status information 74, the microcomputer 510 detects that the upper-arm U-phase (lu) switching element Q2 facing the lower-arm U-phase (lu) switching element Q2 is short-circuit abnormal. It is judged that there is, and emergency operation is performed. Specifically, the upper arm switching element Q1 is turned on, the lower arm switching element Q2 is turned off, and the other switching elements Q3 to Q6 are switched on / off to perform an emergency operation so that the retreat travel is performed. Make it possible.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram when an overheat abnormality is detected.
  • the driving IC 522 corresponding to the switching element Q2 detects overheating.
  • the driving IC 522 related to the U-phase (lu) of the lower arm protects the switching element Q2 by the protection operation (turns off the switching element Q2), and sends the above feedback signal via the communication line 540 for the feedback signal.
  • the driving IC 522 related to the U-phase (lu) of the lower arm transmits a feedback signal including the specific information 72 of the corresponding switching element Q2 and the abnormal status information 74 corresponding to the detected overheat abnormality to the microcomputer 510. To do.
  • the microcomputer 510 determines that the U-phase (lu) switching element Q2 of the lower arm is overheated based on the received unique information 72 and abnormality status information 74, and performs an emergency operation. Specifically, the lower arm switching element Q2 is turned off and the other switching elements Q1, Q3 to Q6 are switched on / off to perform an emergency operation, thereby enabling retreat travel. Alternatively, the emergency operation may be performed by turning off the switching elements Q1 and Q2 related to the U phase and switching the other switching elements Q3 to Q6 on and off.
  • each unique information of the switching elements Q1 to Q6 may be held in advance in the storage unit of each driving IC 522, but is given to each driving IC 522 from the microcomputer 510 side during operation as in the configuration described below. May be.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a gate signal on which unique information is placed.
  • the unique information may be carried on the gate signal using one on pulse (from the rising edge to the falling edge) of the on / off pulses of the gate signal.
  • the portion of the gate signal on which the unique information is placed is referred to as a “unique information superimposed gate signal” for convenience.
  • the unique information superimposed gate signal includes information 80 indicating the start of the unique information superimposed gate signal, unique information 82, and information 84 indicating the end of the unique information superimposed gate signal.
  • the unique information 82 transmitted to each drive IC 522 may have a one-to-one correspondence with the unique information 72 in the feedback signal output from each corresponding drive IC 522.
  • each driving IC 522 may hold the unique information 82 in each unique information superimposed gate signal in a storage unit (not shown).
  • the storage unit may be an EEPROM such as a flash memory.
  • Each drive IC 522 generates unique information 72 in the feedback signal based on the unique information 82 held in the storage unit when generating the above-described feedback signal.
  • the Hi level and Lo level patterns in the unique information superimposed gate signal shown in FIG. 7 are merely examples, and can be variously changed.
  • the unique information superposition gate signal may be a digital signal or an analog signal.
  • the information 84 indicating the end of the unique information superimposed gate signal may be omitted.
  • the unique information 82 may be extracted based on the signal (information) received within a predetermined period after receiving the information 80 indicating the start of the unique information superimposed gate signal.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the unique information superimposed gate signal and the output of the drive IC 522 (gate input of the switching element).
  • switching element Q1 will be described as a representative, but the same applies to other switching elements Q2 to Q6.
  • the Sinu waveform indicates the waveform of the unique information superposition gate signal, and information 80, unique information 82, and information 84 are superimposed in the section A.
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 turns on the switching element Q1 during reception of the unique information superimposed gate signal regardless of the Hi / Lo state of the unique information superimposed gate signal as shown in FIG. (Hi output).
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 performs a protective operation when an abnormality occurs even during reception of the unique information superimposed gate signal.
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 switches the switching element Q1 on and off according to the Hi / Lo state of the gate signal in a normal manner.
  • the transmission timing of the unique information superimposed gate signal from the microcomputer 510 to each drive IC 522 is arbitrary.
  • the transmission timing of the unique information superimposed gate signal to each drive IC 522 may be only during the initial operation (for example, the first gate signal on pulse after the ignition switch is turned on) (that is, the unique information 82 is always There is no need to superimpose on the gate signal).
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the relationship between the unique information superimposed gate signal and the output of the driving IC 522 (gate input of the switching element).
  • FIG. 9 also shows the state (on / off state) of the switching element Q1.
  • switching element Q1 will be described as a representative, but the same applies to other switching elements Q2 to Q6.
  • the Sinu waveform indicates the waveform of the unique information superimposed gate signal, and information 80, unique information 82, and information 84 are superimposed in the section A.
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 does not depend on the Hi / Lo state of the specific information superimposed gate signal during reception of the specific information superimposed gate signal, as shown in FIG. Then, the switching element Q1 is turned on (Hi output).
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 turns on the switching element Q1 (fixed on) even when an abnormality occurs during reception of the unique information superimposed gate signal.
  • FIG. 9 the driving IC 522 related to the switching element Q1
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 reduces the gate voltage during reception of the unique information superimposed gate signal as compared to the normal reception of the gate signal (section other than section A) as shown in FIG. However, it is higher than the gate threshold voltage.
  • the driving IC 522 related to the switching element Q1 switches the switching element Q1 on and off according to the Hi / Lo state of the gate signal in a normal manner. Therefore, if an abnormality has occurred during reception of the unique information superimposing gate signal, the driving IC 522 related to the switching element Q1 performs a protection operation immediately after receiving the unique information superimposing gate signal.
  • the switching element Q1 is fixed on even when an abnormality occurs during reception of the unique information superimposed gate signal. Therefore, if a short circuit abnormality occurs during reception of the unique information superimposed gate signal, a short circuit occurs. The time becomes longer, and the short-circuit energy of the switching element Q1 can increase.
  • the gate voltage is reduced as described above during reception of the unique information superimposed gate signal, so that the saturation current of the switching element Q1 is suppressed and the increase in short-circuit energy is suppressed. Can do.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the trigger signal from the microcomputer 510 and the transmission timing of the feedback signal.
  • the feedback signal is simply shown as one pulse, but may have the pattern described in FIG.
  • the switching elements Q1 and Q2 will be described as a representative, but the same may be applied to the other switching elements Q3 to Q6.
  • the microcomputer 510 transmits a trigger signal for requesting each drive IC 522 to transmit a feedback signal to the microcomputer 510 to each drive IC 522.
  • the trigger signal may be transmitted using a communication line different from the gate signal communication line 530, but is preferably transmitted using the gate signal communication line 530.
  • the trigger signal can be transmitted to each drive IC 522 with a simple configuration by reducing the number of communication lines (and the substrate area associated therewith).
  • the description will be continued assuming that the trigger signal is transmitted using the communication line 530 for the gate signal.
  • the trigger signal is arbitrary, but needs to be distinguished from a normal gate signal on each drive IC 522 side, and thus is a signal that can be distinguished from a normal gate signal.
  • a preferred example of the trigger signal will be described later.
  • the microcomputer 510 transmits a trigger signal to each drive IC 522 with a time difference of a predetermined time ⁇ T or more.
  • the predetermined time ⁇ T may be the maximum value of the time required for the drive IC 522 to transmit the feedback signal after receiving the trigger signal or a time obtained by adding a margin.
  • Each drive IC 522 transmits a feedback signal to the microcomputer 510 when receiving the trigger signal, as shown in FIG.
  • the feedback signal may include information (temperature sensor or sensor value of the current sensor) representing various states of the switching elements Q1 to Q6 instead of the abnormal status information 74.
  • Each driving IC 522 may drive the corresponding switching element when receiving the trigger signal.
  • each driving IC 522 may stop driving the corresponding switching element when the trigger signal is recognized. For example, since the trigger signal and the gate signal cannot be distinguished at the rising edge of the pulse, the corresponding switching element is turned on. However, when the trigger signal is recognized by the pulse width or the like, the corresponding switching element may be turned off. .
  • each drive IC 522 transmits a feedback signal in response to the trigger signal from the microcomputer 510, so that the feedback signal is randomly transmitted from each drive IC 522 to the microcomputer 510.
  • feedback signals from the drive ICs 522 can be prevented from being mixed and transmitted to the microcomputer 510. More specifically, in a configuration in which feedback signal communication is performed using the common feedback signal communication line 540, the feedback signals from the drive ICs 522 may be sent to the feedback signal communication line 540 almost simultaneously. There is (that is, there is a possibility of interference).
  • the travel motor 40 is stopped while the gate signal is maintained at the Lo level (for example, while the vehicle speed is 0). Middle).
  • the microcomputer 510 may transmit a trigger signal when the vehicle speed is 0 and the shift range is the P range immediately after the ignition is turned on.
  • the trigger signal may include information other than the request for the feedback signal.
  • the trigger signal may include information indicating the type of information included in the feedback signal. This is because, for example, the feedback signal may include variable information (for example, any one of instructed status information and information indicating various states of the switching elements Q1 to Q6) in addition to the specific information. It becomes suitable.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a relationship between a carrier and a trigger signal.
  • the carrier is a triangular wave
  • the gate signal is switched between Hi and Lo due to the relationship between the carrier and the duty (not shown).
  • the minimum value of the interval between the rising edges of the gate signal is approximately half of the carrier period. Therefore, as shown in FIG. 11, the trigger signal may include a plurality of continuous pulse waveforms in which rising edges occur with a period shorter than half the carrier period so as to be distinguished from the gate signal.
  • the edge period Tc of the trigger signal may correspond to a time obtained by subtracting a predetermined margin from half of the carrier period.
  • the pulse width Tw of the trigger signal may correspond to the minimum width that can be recognized by the drive IC 522.
  • the pulse width Tw of the trigger signal may correspond to the minimum transmission pulse of the drive IC 522 (the time obtained by subtracting the minimum delay time at the off time from the maximum delay time at the on time).
  • each drive IC 522 recognizes that the drive IC 522 is a trigger signal and receives a feedback signal when the rising edge is received a predetermined number of times in a cycle shorter than half the carrier cycle. May be sent to The predetermined number of times may correspond to the number of pulses of the trigger signal and may be two or more.
  • the Lo level gate signal is maintained in the drive IC 522 that is an upper and lower arm with respect to the drive IC 522 to which the trigger signal is transmitted. That is, during the transmission period of the trigger signal, the switching element of the opposite arm in the same phase is turned off to prevent a short circuit.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the relationship between the carrier and the trigger signal.
  • the carrier is a sawtooth wave
  • the gate signal has a rising edge every carrier cycle.
  • the interval between the rising edges of the gate signal is a carrier cycle. Therefore, as shown in FIG. 12, the trigger signal may include a plurality of continuous pulse waveforms in which rising edges occur in a cycle shorter than the carrier cycle so as to be distinguished from the gate signal.
  • the edge period Tc of the trigger signal may correspond to a time obtained by subtracting a predetermined margin from the carrier period.
  • the edge period Tc of the trigger signal is half of the carrier period.
  • the pulse width Tw of the trigger signal may correspond to the minimum width that can be recognized by the drive IC 522.
  • the pulse width Tw of the trigger signal may correspond to the minimum transmission pulse of the drive IC 522 (the time obtained by subtracting the minimum delay time at the off time from the maximum delay time at the on time).
  • each driving IC 522 recognizes that it is a trigger signal and transmits a feedback signal to the microcomputer 510 when the rising edge is received a predetermined number of times in a cycle shorter than the carrier cycle. It is good to do.
  • the predetermined number of times may correspond to the number of pulses of the trigger signal and may be two or more.
  • the Lo level gate signal is maintained in the drive IC 522 that is an upper and lower arm with respect to the drive IC 522 to which the trigger signal is transmitted. That is, during the transmission period of the trigger signal, the switching element of the opposite arm in the same phase is turned off to prevent a short circuit.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the trigger signal.
  • FIG. 13 shows the waveform of the collector current Ic of the switching element Q1, the waveform of the trigger signal, and the waveform of the gate signal of the opposite arm.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of FIG. 13 and shows an example of a current flow when a trigger signal is applied to the drive IC 522 related to the switching element Q1.
  • switching element Q1 will be described as a representative, but the same applies to other switching elements Q2 to Q6.
  • the trigger signal includes a pulse that is significantly longer than the carrier period.
  • This pulse may be one pulse (that is, it is not necessary to be a plurality of pulse trains shown in FIG. 11 or the like).
  • the trigger signal may be a pulse that is longer than the carrier period but shorter than two carrier periods.
  • a gate signal with the lowest duty may be supplied to the drive IC 522 that is an opposite arm in a different phase with respect to the drive IC 522 to which the trigger signal is transmitted. Thereby, it is possible to suppress a large current from flowing due to a long pulse of the trigger signal.
  • the gate signal with the lowest duty is supplied to the drive IC 522 related to the switching element Q4 of the opposite arm. Note that the switching element of the opposite arm in the same phase may be turned off during the transmission period of the trigger signal.
  • the high internal clock accuracy of the drive IC unit 520 is not required, and the trigger signal can be easily recognized on the drive IC unit 520 side. it can. That is, the trigger signal and the gate signal can be distinguished without requiring high internal clock accuracy.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the SDOWN circuit 560.
  • the control unit 500 is illustrated in a manner different from that of FIG. 2 (for example, a temperature sensor or the like is illustrated), but there is no substantial difference except as described below.
  • SDOWN circuit 560 a shutdown circuit (hereinafter referred to as “SDOWN circuit”) 560 is provided in the communication line 540 for feedback signals.
  • the communication line for the SDOWN circuit 560 is used as the communication line 540 for the feedback signal (also serves as a common use).
  • the SDOWN circuit 560 has a function of preventing the adjacent arm from being jointly destroyed by a surge generated in the failure arm when a short circuit occurs. That is, the SDOWN circuit 560 stops (turns off) the operation of the switching element of the adjacent arm in response to the shutdown signal from the drive IC unit 520 (early without going through the microcomputer 510) when a short circuit occurs.
  • the SDOWN circuit 560 may be connected to the feedback signal communication line 540 via a low-pass filter 562.
  • the low-pass filter 562 is provided so that the SDOWN circuit 560 is not intentionally shut down due to the feedback signal transmitted on the communication line 540 for the feedback signal. That is, the low-pass filter 562 filters the feedback signal transmitted on the feedback signal communication line 540 and does not pass the feedback signal to the SDOWN circuit 560.
  • the SDOWN circuit 560 receives the shutdown signal via the low-pass filter 562, so that the responsiveness is slightly deteriorated, but the shutdown operation can be surely executed.
  • the shutdown signal (Lo level) from the drive IC unit 520 is applied to the base of the transistor 563 of the SDOWN circuit 560 via the low-pass filter 562. Accordingly, the transistor 563 is turned off, and accordingly, the transistor 564 is turned off, and the output of the SDOWN circuit 560 becomes the Lo level. As shown in FIG. 15, the output of the SDOWN circuit 560 is connected to a communication line 530 for a gate signal. Accordingly, when the output of the SDOWN circuit 560 becomes the Lo level, the input of each drive IC 522 becomes the Lo level (because the photodiode 532 is turned off), so that all the switching elements Q1 to Q6 are turned off (that is, the shutdown and the operation). Become).
  • the SDOWN circuit 560 receives a Hi level signal from the microcomputer 510 during normal operation (during driving).
  • the Hi level is input to the base of the transistor 563 of the SDOWN circuit 560 via the low-pass filter 562, the transistor 563 is turned on, and accordingly, the transistor 564 is turned on, and the SDOWN circuit 560 The output becomes Hi level.
  • the communication line 530 for the gate signal becomes valid (the Hi level and the Lo level are switched according to the gate signal).
  • a shutdown signal Li level
  • the transistor 564 is turned off, and the output of the SDOWN circuit 560 becomes Lo level.
  • the input of each drive IC 522 becomes the Lo level, so that all the switching elements Q1 to Q6 are turned off (that is, shut down).
  • the feedback signal can be transmitted to the microcomputer 510 without increasing the communication line.
  • the feedback signal can be achieved with a simple configuration in which the number of communication lines (and thus the board area) is reduced. Can be transmitted to the microcomputer 510.
  • Each drive IC 522 of the drive IC unit 520 transmits a feedback signal to the microcomputer 510 as described above without operating the SDOWN circuit 560 when an overheat abnormality or an overcurrent abnormality is detected.
  • each driving IC 522 of the driving IC unit 520 detects a short circuit
  • the driving IC 522 activates the SDOWN circuit 560 in order to prevent joint destruction.
  • the drive IC 522 that has detected the short circuit maintains the signal level of the communication line 540 for feedback signals at the Lo level for a specified time (for example, Tsdwn described later) (that is, generates a shutdown signal).
  • each drive IC 522 preferably transmits a feedback signal to the microcomputer 510 after a time ⁇ T S defined by the following equation from the occurrence of a short circuit in a certain arm.
  • Tsdwn the time from when the short circuit is detected until all the switching elements of the adjacent arms are shut down.
  • Tcom the time required to transmit the feedback signal (abnormal information) of one arm.
  • N the transmission order. Tsdwn and Tcom can be derived based on test results and the like in advance. The transmission order N may be determined in advance in any manner.
  • the term (2 x Tsdwn) may be destroyed together until the time Tsdwn elapses after the short circuit is detected. In this case, the term is shut down for a maximum time (2 x Tsdwn). Considering that processing will continue.
  • the portion of Tsdwn ⁇ (N-1) may be destroyed together until the time Tsdwn elapses after short-circuit detection.
  • the short-circuit detection timing between the arms is maximum.
  • Tsdwn ⁇ (N ⁇ 1) the transmission timings of the arms arrive at substantially the same time in the worst case. Therefore, by performing transmission after waiting for only the transmission timing from the transmission timing by the portion of Tcom ⁇ (N ⁇ 1), the feedback signals from the respective drive ICs 522 are transmitted substantially simultaneously. It is prevented from being sent to 540.
  • FIG. 17 is a timing chart illustrating an example of transmission timing when a short circuit is detected.
  • the transmission order is the first for the U phase, the second for the V phase, and the third for the W phase.
  • FIG. 17 shows, in order from the top, the short-circuit detection status in the W phase (upper arm), the output signal to the communication line 540 for feedback signals from the drive IC 522 in the W phase (upper arm), and the U phase (upper arm).
  • the short-circuit detection status in the U-phase (upper arm) drive IC 522, the output signal to the communication line 540 for feedback signals, the short-circuit detection status in the V-phase (upper arm), the V-phase (upper arm) drive IC 522 The output signal to the communication line 540 for the feedback signal from is shown.
  • a short circuit is detected in the W phase (upper arm) at time t0.
  • the output signal from the W-phase (upper arm) drive IC 522 is changed to the Lo level, and the Lo level is maintained for the time Tsdwn.
  • a short circuit is detected in the U phase (upper arm) and the V phase (upper arm) at t1 immediately before the time Tsdwn has elapsed since the detection of the W phase short circuit. Note that these short circuits are short circuits due to the combined destruction. Accordingly, the output signals from the drive ICs 522 for the U phase (upper arm) and the V phase (upper arm) are changed to the Lo level, and the Lo level is maintained for the time Tsdwn.
  • the transmission timing of each arm is as follows.
  • ⁇ T S 2 ⁇ Tsdwn of U phase (upper arm)
  • ⁇ T S of V phase (upper arm) 2 ⁇ Tsdwn + Tsdwn + Tcom
  • each drive IC 522 alone cannot determine whether its own short circuit detection is the first.
  • the short-circuit detection in the W-phase (upper arm) is the first, but the W-phase (upper arm) drive IC 522 cannot determine that its own short-circuit detection is the first. . Therefore, under the situation where a short circuit due to the combined destruction occurs, the transmission timing of the feedback signal is determined independently by each arm, so that interference is likely to occur.
  • each feedback signal is output from each drive IC 522 even under a situation where a short circuit occurs due to the combined destruction, as shown in FIG. Can be reliably transmitted to the microcomputer 510 with a time difference.
  • FIG. 18 is a diagram showing still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • each drive IC 522 is activated at a different timing when the power is turned on. Thereby, each feedback signal can be transmitted from each drive IC 522 at different timing in conjunction with power-on.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of the example shown in FIG. 18, and is a timing chart showing an example of the transmission timing of each feedback signal from each drive IC 522 in conjunction with power-on.
  • the transmission order is that the U phase is first, the V phase is second, and the W phase is third. To do.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of the example shown in FIG. 18, and is a timing chart showing an example of the transmission timing of each feedback signal from each drive IC 522 in conjunction with power-on.
  • the transmission order is that the U phase is first, the V phase is second, and the W phase is third. To do.
  • the power is turned on at time t0, and after time ⁇ T1 has elapsed since the power was turned on, the U-phase (upper arm) drive IC 522 outputs a feedback signal to the communication line 540 for feedback signals.
  • This time ⁇ T1 corresponds to a delay time corresponding to the delay time adjustment resistor Rd1.
  • the V-phase (upper arm) drive IC 522 outputs a feedback signal to the feedback signal communication line 540 after the time ⁇ T2 has elapsed since the power was turned on.
  • This time ⁇ T2 corresponds to a delay time corresponding to the delay time adjustment resistor Rd2.
  • the W-phase (upper arm) drive IC 522 outputs a feedback signal to the feedback signal communication line 540 after time ⁇ T3 has elapsed since the power was turned on.
  • This time ⁇ T3 corresponds to a delay time corresponding to the delay time adjustment resistor Rd3.
  • ⁇ T2 is larger than ⁇ T1 + ⁇ T0 ( ⁇ T0: feedback signal output time)
  • ⁇ T3 is larger than ⁇ T2 + ⁇ T0.
  • the U-phase (lower arm) driving IC 522, the V-phase (lower arm) driving IC 522, and the W-phase (lower arm) driving IC 522 have a time ⁇ T4
  • the feedback signal is output to the feedback signal communication line 540, respectively.
  • ⁇ T4 is greater than ⁇ T3 + ⁇ T0
  • ⁇ T5 is greater than ⁇ T4 + ⁇ T0
  • ⁇ T6 is greater than ⁇ T5 + ⁇ T0.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating still another example of the configuration of the control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50.
  • each drive IC 522 is activated at a different timing when the power is turned on. Thereby, each feedback signal can be transmitted from each drive IC 522 at different timing in conjunction with power-on.
  • control unit 500 of the inverter 30 in the semiconductor drive device 50 has been described above, the same configuration can be applied to the control unit of the DC / DC converter 20 in the semiconductor drive device 50. Below, the control part of the DC / DC converter 20 in the semiconductor drive device 50 is demonstrated.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the control unit 600 of the DC / DC converter 20 in the semiconductor drive device 50.
  • the drive IC unit 620 includes two drive ICs 622 according to the switching elements Q22 and Q24. Note that the two drive ICs 622 may be embodied as one drive IC. Also in such a case, a circuit portion corresponding to two drive ICs 622 is included in one drive IC.
  • a communication line 630 for a gate signal and a communication line 640 for a feedback signal are provided between the microcomputer 510 and the drive IC unit 620.
  • Two gate signal communication lines 630 are provided in accordance with the switching elements Q22 and Q24.
  • the gate signal communication line 630 is provided for each of the two drive ICs 622.
  • the feedback signal communication line 640 is common to the two drive ICs 622 as shown in FIG. That is, only one feedback signal communication line 640 is provided as shown in FIG.
  • the communication line 640 for feedback signal has one end connected to the power supply voltage Vcc and the other end connected to the microcomputer 510.
  • the communication line 640 for the feedback signal includes two photo couplers 650 provided for each of the two drive ICs 622. As shown in FIG. 21, the two photo couplers 650 may be connected in series between the power supply voltage Vcc and the microcomputer 510, or may be connected in parallel (see FIG. 4). Each of the driving ICs 622 transmits a feedback signal (IC output signal Sout) to the microcomputer 510 by turning on / off the corresponding fot coupler 650 and changing the level of the communication line 640 for feedback signals between Hi and Lo. To do.
  • the feedback signal may be the same as described above.
  • control part 600 of the DC / DC converter 20 the various structures mentioned above about the control part 500 of the inverter 30 are applicable.
  • the above-described trigger signal (see FIG. 11, FIG. 12, etc.) may be used, and the communication line 640 for feedback signal is an SDOWN circuit (see FIG. 15, etc.). ).
  • control unit 600 of the DC / DC converter 20 may be configured integrally with the control unit 500 of the inverter 30 described above. That is, the communication line 640 for feedback signals may be common to the communication line 540 for feedback signals. However, the communication line 640 for feedback signals may be different from the communication line 540 for feedback signals.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a relationship between a trigger signal and a current (reactor current I L ) flowing through reactor L1.
  • the trigger signal described above with reference to FIG. 12 may be used.
  • the ripple current flows as a reactor current I L due to the trigger signal pulse.
  • the Halth width of the trigger signal is very small (because of a small duty), so that the voltage VH can be maintained within the rating.
  • the presence or absence of deterioration (or abnormality, the same applies hereinafter) of the heat dissipation structure may be estimated using this heat generation. For example, when the temperature of the switching elements Q22 and Q24 when the trigger signal is applied is equal to or higher than a predetermined threshold value, it may be determined that the heat dissipation structure is deteriorated. At this time, the temperature of the switching elements Q22 and Q24 with respect to the temperature of the cooling water, the tendency of the temperature of the switching elements Q22 and Q24 within a relatively long period (for example, one month), or the like may be considered.
  • the relationship between the number of pulses of the trigger signal and the heat generation temperature may be derived in advance by a test or the like, and the relationship may be stored in the microcomputer 510.
  • the estimation of the presence / absence of deterioration may be executed at an arbitrary timing, for example, when the ignition switch is turned on. Note that the above-described method for estimating the deterioration of the heat dissipation structure may be applied to the estimation of the deterioration of the heat dissipation structure of the inverter 30.
  • the feedback signal is transmitted to the microcomputer 510 from the drive IC unit 520 that drives the switching elements Q1 to Q6, but from other circuit units associated with the switching elements Q1 to Q6, respectively.
  • a similar feedback signal may be transmitted to the microcomputer 510.
  • the other circuit units are different from the drive IC unit 520, but are provided in association with the switching elements Q1 to Q6, similarly to the drive IC unit 520.
  • Another circuit unit may transmit a feedback signal to the microcomputer 510 via the drive IC unit 520, or may transmit a feedback signal to the microcomputer 510 without passing through the drive IC unit 520. In the latter case, other circuit units may be connected to the microcomputer 510 by the feedback signal communication line 540 instead of the drive IC unit 520.
  • the microcomputer 510 includes the emergency operation determination circuit 514.
  • the microcomputer 510 does not perform the emergency operation (for example, a configuration that only outputs an alarm or the like when there is an abnormality),
  • the emergency operation determination circuit 514 may be omitted.
  • the photocoupler 550 is used to enable communication while insulating the high-voltage side drive IC unit 520 and the microcomputer 510, but the same can be used using an insulating element other than the photocoupler 550.
  • the function may be realized.
  • a similar function may be realized by using a magnetic coupling element such as a transformer, a capacitive coupling element, a high breakdown voltage element, or the like.
  • a single feedback signal communication line 540 common to each drive IC 522 is used.
  • the feedback signal communication line 540 may be provided for each drive IC 522.
  • a predetermined number (for example, two) of the drive ICs 522 may be provided in common. According to such a configuration, although it is disadvantageous in terms of cost, it is possible to reduce interference caused by simultaneous transmission of feedback signals from the respective drive ICs 522.

Landscapes

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Abstract

　電子装置は、電源に接続される複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子に対応して設けられ、対応するスイッチング素子の固有情報を保持する複数の固有情報保持部と、前記複数のスイッチング素子を制御する処理装置と、前記複数の固有情報保持部と前記処理装置の間に設けられ、前記複数のスイッチング素子のそれぞれに係る固有情報が前記複数の固有情報保持部から前記処理装置に送信される通信線とを含む。

Description

電子装置
　本開示は、電子装置に関する。
　従来から、複数の半導体素子で構成される電力変換器と、前記各半導体素子をオン、オフするゲート信号を発生させるゲート論理回路と、半導体素子を駆動するゲートドライブ回路と、前記ゲート信号をゲートドライブ回路に伝送する第１の伝送回路及びゲートドライブ回路から半導体素子のオン、オフの状態を示すフィードバック信号を伝送する第２の伝送回路を有する電力変換装置において、各半導体素子のゲート信号及びフィードバック信号のそれぞれについて論理をとって異常を判別する二つの故障判別回路を備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平07-095761号公報
　しかしながら、上記特許文献１の記載の構成では、全体としての異常を判別することができたとしても、どの半導体素子が異常であるかを特定することができないという問題がある。
　そこで、本開示は、複数のスイッチング素子のそれぞれの固有情報を取得することができる電子装置の提供を目的とする。
　本開示の一局面によれば、電源に接続される複数のスイッチング素子と、
　前記複数のスイッチング素子に対応して設けられ、対応するスイッチング素子の固有情報を保持する複数の固有情報保持部と、
　前記複数のスイッチング素子を制御する処理装置と、
　前記複数の固有情報保持部と前記処理装置の間に設けられ、前記複数のスイッチング素子のそれぞれに係る固有情報が前記複数の固有情報保持部から前記処理装置に送信される通信線とを含む、電子装置が提供される。
　本開示によれば、複数のスイッチング素子のそれぞれの固有情報を取得することができる電子装置が得られる。
電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。 半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の一例を示す図である。 フィードバック信号（ＩＣ出力信号Ｓｏｕｔ）の一例を示す図である。 半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の他の一例を示す図である。 短絡異常検知時の説明図である。 過熱異常検知時の説明図である。 固有情報が乗せられたゲート信号の一例を示す図である。 固有情報重畳ゲート信号と駆動ＩＣ５２２の出力（スイッチング素子のゲート入力）との関係の一例を示す図である。 固有情報重畳ゲート信号と駆動ＩＣ５２２の出力（スイッチング素子のゲート入力）との関係の他の一例を示す図である。 マイコン５１０からのトリガ信号とフィードバック信号の送信タイミングとの関係の一例を示す図である。 キャリアとトリガ信号との関係の一例を示す図である。 キャリアとトリガ信号との関係の他の一例を示す図である。 トリガ信号の他の例を示す図である。 トリガ信号がスイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２に印加されたときの電流の流れの一例を示す図である。 半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。 ＳＤＯＷＮ回路５６０の一例を示す図である。 短絡検出時の送信タイミングの一例を示すタイミングチャートを示す。 半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。 電源投入に連動して各駆動ＩＣ５２２からの各フィードバック信号を送信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。 半導体駆動装置５０におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００の一例を示す図である。 トリガ信号とリアクトルＬ１を流れる電流（リアクトル電流ＩＬ）との関係の一例を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
　図１は、電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム１は、バッテリ１０の電力を用いて走行用モータ４０を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。尚、電動自動車は、電力を用いて走行用モータ４０を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動自動車は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ４０であるハイブリッド自動車（ＨＶ）や、動力源が走行用モータ４０のみである電気自動車を含む。
　モータ駆動システム１は、図１に示すように、バッテリ１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、インバータ３０、走行用モータ４０、及び、半導体駆動装置５０を備える。
　バッテリ１０は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子から構成されてもよい。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータ（可逆チョッパ方式の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ）であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、例えば２００Ｖから６５０Ｖへの昇圧変換、及び、６５０Ｖから２００Ｖへの降圧変換が可能であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のリアクトル（コイル）Ｌ１の入力側と負極ラインとの間には平滑用コンデンサＣ１が接続されてよい。
　図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４と、リアクトルＬ１とを有する。２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、インバータ３０の正極ラインと負極ラインとの間に互いに直列に接続される。リアクトルＬ１は、バッテリ１０の正極側に直列に接続される。リアクトルＬ１は、出力側が２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の接続部に接続される。
　図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。尚、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ダイオード（例えばフリーホイールダイオード）Ｄ２２，Ｄ２４を外付け素子と用いる通常のＩＧＢＴであってもよいし、ダイオードＤ２２，Ｄ２４を内蔵した逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴ）であってもよい。いずれの場合も、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のコレクタはインバータ３０の正極ラインに接続されており、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のエミッタは下アームのスイッチング素子Ｑ２４のコレクタに接続されている。また、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のエミッタは、インバータ３０の負極ライン及びバッテリ１０の負極に接続されている。尚、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。
　インバータ３０は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームから構成される。Ｕ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ１，Ｑ２の直列接続からなり、Ｖ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ３，Ｑ４の直列接続からなり、Ｗ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ５，Ｑ６の直列接続からなる。また、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のコレクタ－エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードＤ１～Ｄ６が配置される。尚、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴのような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。
　走行用モータ４０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点で共通接続されている。Ｕ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の中点Ｍ１に接続され、Ｖ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中点Ｍ２に接続され、Ｗ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中点Ｍ３に接続される。スイッチング素子Ｑ１のコレクタと負極ラインとの間には、平滑用コンデンサＣ２が接続される。尚、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの結線方法は、Δ結線であってもよい。また、走行用モータ４０は、電磁石と永久磁石とを組み合わせたハイブリッド型の３相モータであってもよい。
　尚、走行用モータ４０に加えて、第２の走行用モータ又は発電機が並列で追加されてもよい。この場合、対応するインバータも並列に追加されればよい。
　半導体駆動装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及びインバータ３０を制御する。半導体駆動装置５０は、マイコンを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）として具現化されてもよい。尚、半導体駆動装置５０の各種機能（以下で説明する機能を含む）は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、半導体駆動装置５０の各種機能は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により実現されてもよい。また、半導体駆動装置５０の各種機能は、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御方法の概要は任意であってよい。典型的には、半導体駆動装置５０は、インバータ３０の動作（力行又は回生）に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。例えば、半導体駆動装置５０は、力行時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の下アームのスイッチング素子Ｑ２４のみをオン／オフ切換し（下アームによる片アーム駆動）、バッテリ１０の電圧を昇圧してインバータ３０側に出力する。この際、下アームのスイッチング素子Ｑ２４は、ＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御されてもよい。また、回生時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の上アームのスイッチング素子Ｑ２２のみをオン／オフ切換し（上アームによる片アーム駆動）、インバータ３０側の電圧を降圧してバッテリ１０側に出力する。この際、上アームのスイッチング素子Ｑ２２は、ＰＷＭ制御されてよい。また、リアクトルＬ１を流れる電流が０を跨ぐ際（ゼロクロス時）、半導体駆動装置５０は、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４を逆相でオン／オフ駆動してもよい（両アーム駆動）。
　インバータ３０の制御方法の概要は任意であってよい。典型的には、半導体駆動装置５０は、各相のコイルを流れる相電流が例えば１２０度ずつ位相がずれた関係の正弦波波形となるように、Ｕ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフ駆動し、Ｖ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン／オフ駆動し、Ｗ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６をオン／オフ駆動する。
　図２は、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の一例を示す図である。
　インバータ３０の制御部５００は、マイコン５１０と、駆動ＩＣ（integrated circuit）部５２０とを含む。マイコン５１０は、駆動信号生成回路５１２と、応急動作判定回路５１４とを含む。駆動ＩＣ部５２０は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６に応じて６つの駆動ＩＣ５２２を含む。尚、図２において、６つの駆動ＩＣ５２２に付されたｕｕ，ｕｖ等の符合は、対応するアームを示す。例えば、ｕｕは、アッパアームのＵ相に係るスイッチング素子Ｑ１に対応して設けられる駆動ＩＣ５２２を表す。尚、６つの駆動ＩＣ５２２は、１つ又はそれ以外の数の駆動ＩＣとして具現化されてもよい。例えば６つの駆動ＩＣ５２２は、１つの駆動ＩＣとして具現化されてもよい。かかる場合も、１つの駆動ＩＣ内には、６つの駆動ＩＣ５２２に対応した回路部分を含むことになる。
　マイコン５１０と駆動ＩＣ部５２０との間には、ゲート信号用の通信線５３０と、フィードバック信号用の通信線５４０とが設けられる。ゲート信号用の通信線５３０は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６に応じて６つ設けられる。即ち、ゲート信号用の通信線５３０は、６つの駆動ＩＣ５２２のそれぞれに対して設けられる。他方、フィードバック信号用の通信線５４０は、図２に示すように、６つの駆動ＩＣ５２２に対して共通である。即ち、フィードバック信号用の通信線５４０は、図２に示すように、１つだけ設けられる。フィードバック信号用の通信線５４０は、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端がマイコン５１０に接続される。フィードバック信号用の通信線５４０は、６つの駆動ＩＣ５２２のそれぞれに対して設けられる６つのフォットカップラ５５０を含む。６つのフォットカップラ５５０(出力側のトランジスタ)は、電源電圧Ｖｃｃとマイコン５１０と間に直列に接続されてよい。駆動ＩＣ５２２のそれぞれは、対応するフォットカップラ５５０をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線５４０のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（ＩＣ出力信号Ｓｏｕｔ）をマイコン５１０に送信する。フィードバック信号の詳細は、後述する。
　駆動信号生成回路５１２は、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフ切換のためのゲート信号（Ｓｉｎｕｕ～Ｓｉｎｌｗ）を生成する。ゲート信号は、ゲート信号用の通信線５３０及び駆動ＩＣ５２２を介してスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のゲートに印加される。ゲート信号の生成方法は任意であってよい。例えば、駆動信号生成回路５１２は、アクセル開度と車速とに基づいて、モータトルク指令値（目標駆動トルク）を決定し、決定したモータトルク指令値及び各種センサ値等（例えば、電流センサによる各相電流の検出値やレゾルバによるモータ回転数の検出値）に基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフ切換のためのデューティを算出してよい。そして、算出したデューティと、キャリア信号とに基づいて、ゲート信号を生成してよい。
　応急動作判定回路５１４は、駆動ＩＣ部５２０からの出力Ｓｏｕｔ（フィードバック信号）に基づいて、応急動作の要否を判定する。応急動作とは、例えば、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６等の異常時にも、安全な場所への退避のための車両走行が可能となるように、インバータ３０を応急的に制御する動作である。応急動作が必要と判定した場合は、駆動信号生成回路５１２は、応急動作が可能となる所定の制御方法でインバータ３０を制御する。
　図３は、フィードバック信号（ＩＣ出力信号Ｓｏｕｔ）の一例を示す図である。ＩＣ出力信号Ｓｏｕｔは、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の正常時は、例えば、図３に示すように、Ｈｉレベルに維持される。即ち、６つのフォットカップラ５５０は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の正常時はオンとされる。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の異常時は、フィードバック信号が生成される。
　フィードバック信号は、図３に示すように、フィードバック信号開始情報７０と、固有情報７２と、異常ステータス情報７４と、フィードバック信号終了情報７６とを含む。フィードバック信号は、一回だけ生成され、マイコン５１０に送信されてもよいし、若しくは、異常の継続中は、繰り返し生成され、マイコン５１０に送信されてもよい。
　フィードバック信号開始情報７０は、フィードバック信号の開始を表す。固有情報７２は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれに固有の情報、即ちＩＤ情報を表す。異常ステータス情報７４は、異常の内容を表す信号である。異常の内容は、検出可能（判定可能）な異常に応じて複数存在しうる。例えば、異常の内容は、駆動ＩＣ５２２の持つ保護機能が働いたときに、その保護動作内容を表す情報であってもよい。保護機能は、例えば短絡保護、過電流保護、過熱保護、電圧異常保護、基板部品不良検出等を含んでよい。フィードバック信号終了情報７６は、フィードバック信号の終了を表す。
　駆動ＩＣ部５２０の各駆動ＩＣ５２２は、異常検出時（保護動作時）、フィードバック信号を生成し、マイコン５１０に送信する。この際、各駆動ＩＣ５２２は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうちの対応するスイッチング素子に係る固有情報７２と、検出した異常に応じた異常ステータス情報７４とを含むフィードバック信号を、マイコン５１０に送信する。尚、この目的のため、各駆動ＩＣ５２２は、対応するスイッチング素子に係る固有情報７２等を保持する記憶部（図示せず）を備える。記憶部は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）等であってよい。尚、マイコン５１０は、かかるフィードバック信号を受信すると、固有情報７２と異常ステータス情報７４とに基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうちのどのスイッチング素子がどのような異常であるかを判断し、その判断結果に応じた処理（例えば応急動作）を実行する。
　このように図２及び図３に示す例によれば、駆動ＩＣ部５２０からマイコン５１０にスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のフィードバック信号をフィードバック信号用の通信線５４０により送信することができる。これにより、マイコン５１０は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうちのどのスイッチング素子が異常であるかといったような、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の状態を個別に判断することができる。また、６つの駆動ＩＣ５２２に対して設けられる共通の単一のフィードバック信号用の通信線５４０を使用するので、６つの駆動ＩＣ５２２に対して同様のフィードバック信号用の通信線がそれぞれ設けられる構成に比べて、簡略な構成を実現することができる。
　また、図２及び図３に示す例によれば、フィードバック信号は、固有情報７２に加えて異常ステータス情報７４を含むので、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の異常の内容（異常状態）をマイコン５１０側で把握することができる。これにより、マイコン５１０により異常内容に応じた適切な応急動作を実現することが可能となる。
　尚、図３に示す例では、フィードバック信号は、フィードバック信号開始情報７０と、固有情報７２と、異常ステータス情報７４と、フィードバック信号終了情報７６とを含んでいるが、固有情報７２以外の情報は任意である。例えば、フィードバック信号は、異常ステータス情報７４に代えて又はそれに加えて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各種状態を表す情報を含んでもよい。各種状態を表す情報は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれに設けられてよい温度センサや電流センサ(センスエミッタ)(図１５参照)のセンサ値を含んでもよい。或いは、フィードバック信号は、固有情報７２のみを含んでよい。この場合、駆動ＩＣ部５２０の各駆動ＩＣ５２２は、異常検出時、固有情報７２のみを含むフィードバック信号（異常ステータス情報７４を含まないフィードバック信号）を生成し、マイコン５１０に送信する。この場合も、マイコン５１０は、フィードバック信号に含まれる固有情報７２に基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうちの異常のあるスイッチング素子を特定することができる。
　また、図３に示す例では、フィードバック信号は、ＨｉレベルとＬｏレベルの特定のパターンで各種情報を生成しているが、ＨｉレベルとＬｏレベルのパターンは任意である。また、フィードバック信号は、デジタル信号であっても、アナログ信号であってもよい。
　図４は、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の他の一例を示す図である。
　図４に示す例では、上述した図２に示した例に対して、６つのフォットカップラ５５０(出力側のトランジスタ)がフィードバック信号用の通信線５４０に並列に接続されている点が異なる。即ち、上述した図２に示した例では、６つのフォットカップラ５５０は、フィードバック信号用の通信線５４０に直列に接続されているのに対して、図４に示す例では、６つのフォットカップラ５５０がフィードバック信号用の通信線５４０に並列に接続されている。この場合も、図３に示した例と同様のフィードバック信号を送信することができる。但し、図４に示す例の場合、６つのフォットカップラ５５０は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の正常時はオフとされる。
　図４に示す例によれば、上述した図２に示した例と同様、駆動ＩＣ部５２０からマイコン５１０にスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のフィードバック信号をフィードバック信号用の通信線５４０により送信することができる。また、６つの駆動ＩＣ５２２に対して設けられる共通の単一のフィードバック信号用の通信線５４０を使用するので、６つの駆動ＩＣ５２２に対して同様のフィードバック信号用の通信線がそれぞれ設けられる構成に比べて、簡略な構成を実現することができる。
　次に、図５及び図６を参照して、具体的な異常時の処理について説明する。尚、以下では、代表例として、短絡異常検知時と過熱異常検知時とについて説明するが、他の異常検知時も同様であってよい。
　図５は、短絡異常検知時の説明図である。ここでは、図５に示すように、上アームのＵ相（ｕｕ）に係るスイッチング素子Ｑ１がショート故障した場合を想定する。この場合、下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２が異常を検知する。下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２は、例えば、電流値の異常に基づいて、スイッチング素子Ｑ１のショート故障（短絡異常）を検知してよい。この場合、下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２は、保護動作によりスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を保護すると共に、上述のフィードバック信号をフィードバック信号用の通信線５４０を介してマイコン５１０に送信する。この際、下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２は、対応するスイッチング素子Ｑ２の固有情報７２と、検出した短絡異常に応じた異常ステータス情報７４とを含むフィードバック信号を、マイコン５１０に送信する。マイコン５１０は、受信した固有情報７２と異常ステータス情報７４とに基づいて、下アームのＵ相（ｌｕ）のスイッチング素子Ｑ２に対向する上アームのＵ相（ｕｕ）のスイッチング素子Ｑ１が短絡異常であると判定し、応急動作を行う。具体的には、上アームのスイッチング素子Ｑ１をオンさせると共に、下アームのスイッチング素子Ｑ２をオフさせ、他のスイッチング素子Ｑ３～Ｑ６をオン／オフ切換して応急動作を行うことで、退避走行を可能とする。
　図６は、過熱異常検知時の説明図である。ここでは、図６に示すように、スイッチング素子Ｑ２に対応する駆動ＩＣ５２２が過熱検知した場合を想定する。この場合、下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２は、保護動作によりスイッチング素子Ｑ２を保護する（スイッチング素子Ｑ２をオフさせる）と共に、上述のフィードバック信号をフィードバック信号用の通信線５４０を介してマイコン５１０に送信する。この際、下アームのＵ相（ｌｕ）に係る駆動ＩＣ５２２は、対応するスイッチング素子Ｑ２の固有情報７２と、検出した過熱異常に応じた異常ステータス情報７４とを含むフィードバック信号を、マイコン５１０に送信する。マイコン５１０は、受信した固有情報７２と異常ステータス情報７４とに基づいて、下アームのＵ相（ｌｕ）のスイッチング素子Ｑ２に過熱異常であると判定し、応急動作を行う。具体的には、下アームのスイッチング素子Ｑ２をオフさせ、他のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３～Ｑ６をオン／オフ切換して応急動作を行うことで、退避走行を可能とする。或いは、Ｕ相に係るスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオフさせ、他のスイッチング素子Ｑ３～Ｑ６をオン／オフ切換して応急動作を行うこととしてもよい。
　次に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各固有情報をマイコン５１０側から各駆動ＩＣ５２２に付与する(取得させる)構成について説明する。即ち、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各固有情報は、各駆動ＩＣ５２２の記憶部に事前に保持されてもよいが、以下で説明する構成のように、稼動時に、マイコン５１０側から各駆動ＩＣ５２２に付与されてもよい。
　図７は、固有情報が乗せられたゲート信号の一例を示す図である。
　固有情報は、ゲート信号のオン／オフパルスのうちの、１回のオンパルス（立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまで）を利用してゲート信号に乗せられてよい。以下では、固有情報が乗せられたゲート信号の部分を、便宜上、「固有情報重畳ゲート信号」と称する。図７に示す例では、固有情報重畳ゲート信号は、固有情報重畳ゲート信号の開始を表す情報８０と、固有情報８２と、固有情報重畳ゲート信号の終了を表す情報８４とを含む。尚、各駆動ＩＣ５２２に送信される固有情報８２は、対応する各駆動ＩＣ５２２から出力されるフィードバック信号内の固有情報７２と一対一で対応するものであってよい。
　各駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号を受信すると、それぞれの固有情報重畳ゲート信号内の固有情報８２を記憶部（図示せず）に保持してよい。記憶部は、フラッシュメモリ等のＥＥＰＲＯＭであってよい。各駆動ＩＣ５２２は、上述のフィードバック信号を生成する際、記憶部に保持した固有情報８２に基づいて、フィードバック信号内の固有情報７２を生成する。
　尚、図７に示す固有情報重畳ゲート信号におけるＨｉレベルとＬｏレベルのパターンは一例であり、多様に変更することができる。また、固有情報重畳ゲート信号は、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。また、固有情報重畳ゲート信号の終了を表す情報８４は、省略されてもよい。この場合、固有情報重畳ゲート信号の開始を表す情報８０を受信してから所定期間内に受信した信号（情報）に基づいて、固有情報８２が抽出されればよい。
　図８は、固有情報重畳ゲート信号と駆動ＩＣ５２２の出力（スイッチング素子のゲート入力）との関係の一例を示す図である。ここでは、スイッチング素子Ｑ１について代表して説明するが、他のスイッチング素子Ｑ２～Ｑ６についても同様であってよい。
　図８において、Ｓｉｎｕｕの波形は、固有情報重畳ゲート信号の波形を示し、区間Ａ内に情報８０、固有情報８２及び情報８４が重畳されている。この場合、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信中は、図７に示すように、固有情報重畳ゲート信号のＨｉ／Ｌｏ状態の如何にかかわらず、スイッチング素子Ｑ１をオンさせる（Ｈｉ出力）。但し、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信中においても、異常発生時は保護動作を行う。固有情報重畳ゲート信号の受信後（情報８４受信後）は、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、通常の態様で、ゲート信号のＨｉ／Ｌｏ状態に応じてスイッチング素子Ｑ１をオン／オフ切換する。
　尚、マイコン５１０から各駆動ＩＣ５２２への固有情報重畳ゲート信号の送信タイミングは、任意である。例えば、各駆動ＩＣ５２２への固有情報重畳ゲート信号の送信タイミングは、初回動作時（例えばイグニッションスイッチオン後の最初のゲート信号のオンパルス）のみであってもよい（即ち、固有情報８２は、常時、ゲート信号に重畳する必要は無い）。
　図９は、固有情報重畳ゲート信号と駆動ＩＣ５２２の出力（スイッチング素子のゲート入力）との関係の他の一例を示す図である。図９には、スイッチング素子Ｑ１の状態（オン／オフ状態）が併せて示されている。ここでは、スイッチング素子Ｑ１について代表して説明するが、他のスイッチング素子Ｑ２～Ｑ６についても同様であってよい。
　図９において、Ｓｉｎｕｕの波形は、固有情報重畳ゲート信号の波形を示し、区間Ａ内に情報８０、固有情報８２及び情報８４が重畳されている。図８に示した例と同様、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信中は、図７に示すように、固有情報重畳ゲート信号のＨｉ／Ｌｏ状態の如何にかかわらず、スイッチング素子Ｑ１をオンさせる（Ｈｉ出力）。図９に示す例では、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信中、異常発生時もスイッチング素子Ｑ１をオンさせる（固定オン）。但し、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信中は、図７に示すように、通常のゲート信号の受信中（区間Ａ以外の区間）よりもゲート電圧を低減する（但し、ゲート閾値電圧以上）。固有情報重畳ゲート信号の受信後（情報８４受信後）は、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、通常の態様で、ゲート信号のＨｉ／Ｌｏ状態に応じてスイッチング素子Ｑ１をオン／オフ切換する。従って、固有情報重畳ゲート信号の受信中に異常が発生していた場合は、スイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２は、固有情報重畳ゲート信号の受信後に速やかに保護動作を実行する。
　図９に示す例では、固有情報重畳ゲート信号の受信中は、異常発生時もスイッチング素子Ｑ１がオン固定されるので、固有情報重畳ゲート信号の受信中に短絡異常が発生した場合は、短絡発生時間が長くなり、スイッチング素子Ｑ１の短絡エネルギが増大しうる。しかしながら、図９に示す例によれば、固有情報重畳ゲート信号の受信中は、上述の如く、ゲート電圧を低減するので、スイッチング素子Ｑ１の飽和電流を抑制し、短絡エネルギの増大を抑制することができる。
　次に、駆動ＩＣ部５２０の各駆動ＩＣ５２２からフィードバック信号をフィードバック信号用の通信線５４０によりマイコン５１０に送信するためのトリガについて説明する。
　図１０は、マイコン５１０からのトリガ信号とフィードバック信号の送信タイミングとの関係の一例を示す図である。図１０では、フィードバック信号は、簡易的に１つのパルスで示されているが、図３等で説明したパターンを有してよい。また、図１０では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２について代表して説明するが、他のスイッチング素子Ｑ３～Ｑ６についても同様であってよい。
　マイコン５１０は、フィードバック信号をマイコン５１０に送信するように各駆動ＩＣ５２２に対して要求するトリガ信号を、各駆動ＩＣ５２２に送信する。このトリガ信号は、ゲート信号用の通信線５３０とは別の通信線を用いて送信されてもよいが、好ましくは、ゲート信号用の通信線５３０を用いて送信される。この場合、通信線の数（及びそれに伴い基板面積）を低減して簡易な構成で、トリガ信号を各駆動ＩＣ５２２に送信することができる。以下では、トリガ信号は、ゲート信号用の通信線５３０を用いて送信されることとして説明を続ける。
　トリガ信号は、任意であるが、各駆動ＩＣ５２２側で通常のゲート信号と区別される必要があるため、通常のゲート信号と区別できる態様の信号である。トリガ信号の好ましい例については後述する。
　マイコン５１０は、各駆動ＩＣ５２２に対して、所定時間ΔＴ以上の時間差を設けて、トリガ信号をそれぞれ送信する。所定時間ΔＴは、図１０に示すように、駆動ＩＣ５２２がトリガ信号を受信してからフィードバック信号を送信するまでに要する時間の最大値又はそれに余裕分を加えた時間であってよい。
　各駆動ＩＣ５２２は、図１０に示すように、トリガ信号を受信すると、フィードバック信号をマイコン５１０に送信する。ここでは、フィードバック信号は、異常ステータス情報７４に代えて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各種状態を表す情報（温度センサや電流センサのセンサ値）を含んでよい。各駆動ＩＣ５２２は、トリガ信号を受信したとき、対応するスイッチング素子を駆動してもよい。或いは、各駆動ＩＣ５２２は、トリガ信号を認識した時点で、対応するスイッチング素子の駆動を停止してもよい。例えば、パルスの立ち上がりエッジではトリガ信号とゲート信号とは区別できないため、対応するスイッチング素子をオンさせるが、その後、パルス幅等によりトリガ信号を認識した時点で、対応するスイッチング素子をオフさせてよい。
　このように図１０に示す例によれば、各駆動ＩＣ５２２は、マイコン５１０からのトリガ信号に応じてフィードバック信号を送信するので、各駆動ＩＣ５２２からランダムにフィードバック信号がマイコン５１０に送信される構成に比べて、各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号が混合し合ってマイコン５１０に伝達されるのを抑制することができる。より具体的には、共通のフィードバック信号用の通信線５４０を用いてフィードバック信号の通信を行う構成では、各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号が略同時にフィードバック信号用の通信線５４０に送出される可能性がある（即ち混信の可能性がある）。これに対して、図１０に示す例によれば、マイコン５１０からのトリガ信号の送信タイミングによって各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号の送信タイミングを調整することが可能となり、混信を効果的に抑制することができる。即ち、マイコン５１０側で各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号の送信タイミングを決定することができるので、混信を効果的に抑制することができる。
　尚、トリガ信号は、ゲート信号用の通信線５３０を用いて送信されるので、好ましくは、ゲート信号がＬｏレベルで維持される期間（例えば、車速が０である間、走行用モータ４０の停止中）を利用して、送信される。例えば、マイコン５１０は、イグニッションオン直後等において、車速が０であり、シフトレンジがＰレンジであるときに、トリガ信号を送信することとしてよい。
　また、トリガ信号は、フィードバック信号の要求以外の他の情報を含んでもよい。例えば、トリガ信号は、フィードバック信号に含める情報の種類を指示する情報を含んでよい。これは、例えばフィードバック信号が、固有情報の他、可変の情報（例えば異常ステータス情報、及び、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各種状態を表す情報のうち指示されたいずれか一方）を含みうる構成に対して好適となる。
　図１１は、キャリアとトリガ信号との関係の一例を示す図である。
　図１１に示す例では、キャリアは三角波であり、ゲート信号は、キャリアとデュティー（図示せず）との関係でＨｉとＬｏ間で切り替わる。この場合、ゲート信号の立ち上がりエッジ間の間隔の最小値は、およそキャリア周期の半分となる。従って、トリガ信号は、図１１に示すように、かかるゲート信号と区別できるように、キャリア周期の半分よりも短い周期で立ち上がりエッジが生じる複数の連続パルス波形を含んでよい。例えば、トリガ信号のエッジ周期Ｔｃは、キャリア周期の半分から所定の余裕分を差し引いた時間に対応してよい。また、トリガ信号のパルス幅Ｔｗは、駆動ＩＣ５２２の認識可能な最小の幅に対応してよい。例えば、トリガ信号のパルス幅Ｔｗは、駆動ＩＣ５２２の最小伝達パルス（オン時の遅延時間の最大値からオフ時の遅延の最小値を引いた時間）に対応してよい。
　図１１に示すトリガ信号を使用する場合、各駆動ＩＣ５２２は、キャリア周期の半分よりも短い周期で、立ち上がりエッジを所定回数受信した場合に、トリガ信号であると認識して、フィードバック信号をマイコン５１０に送信することとしてよい。所定回数は、トリガ信号のパルスの数に対応してよく、２以上であってよい。
　尚、図１１に示す例では、トリガ信号が送信される駆動ＩＣ５２２に対して上下で対向アームとなる駆動ＩＣ５２２には、Ｌｏレベルのゲート信号が維持される。即ち、トリガ信号の送信期間中は、短絡を防止するために、同相の対向アームのスイッチング素子はオフされる。
　図１２は、キャリアとトリガ信号との関係の他の一例を示す図である。
　図１２に示す例では、キャリアはノコギリ波であり、ゲート信号は、キャリア周期毎に立ち上がりエッジが発生する。この場合、ゲート信号の立ち上がりエッジ間の間隔は、キャリア周期となる。従って、トリガ信号は、図１２に示すように、かかるゲート信号と区別できるように、キャリア周期よりも短い周期で立ち上がりエッジが生じる複数の連続パルス波形を含んでよい。例えば、トリガ信号のエッジ周期Ｔｃは、キャリア周期から所定の余裕分を差し引いた時間に対応してよい。図１２に示す例では、トリガ信号のエッジ周期Ｔｃは、キャリア周期の半分である。また、トリガ信号のパルス幅Ｔｗは、駆動ＩＣ５２２の認識可能な最小の幅に対応してよい。例えば、トリガ信号のパルス幅Ｔｗは、駆動ＩＣ５２２の最小伝達パルス（オン時の遅延時間の最大値からオフ時の遅延の最小値を引いた時間）に対応してよい。
　図１２に示すトリガ信号を使用する場合、各駆動ＩＣ５２２は、キャリア周期よりも短い周期で、立ち上がりエッジを所定回数受信した場合に、トリガ信号であると認識して、フィードバック信号をマイコン５１０に送信することとしてよい。所定回数は、トリガ信号のパルスの数に対応してよく、２以上であってよい。
　尚、図１２に示す例では、トリガ信号が送信される駆動ＩＣ５２２に対して上下で対向アームとなる駆動ＩＣ５２２には、Ｌｏレベルのゲート信号が維持される。即ち、トリガ信号の送信期間中は、短絡を防止するために、同相の対向アームのスイッチング素子はオフされる。
　図１３は、トリガ信号の他の例を示す図である。図１３には、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ電流Ｉｃの波形と、トリガ信号の波形と、対向アームのゲート信号の波形が示されている。図１４は、図１３の説明図であり、トリガ信号がスイッチング素子Ｑ１に係る駆動ＩＣ５２２に印加されたときの電流の流れの一例を示す図である。ここでは、スイッチング素子Ｑ１について代表して説明するが、他のスイッチング素子Ｑ２～Ｑ６についても同様であってよい。
　図１３に示す例では、トリガ信号は、キャリア周期よりも有意に長いパルスを含む。このパルスは、１つのパルスであってよい（即ち、図１１等に示した複数のパルス列である必要は無い）。例えば、トリガ信号は、キャリア周期よりも長いが、キャリア周期の２周期分よりも短いパルスであってよい。
　トリガ信号が送信される駆動ＩＣ５２２に対して異相の対向アームとなる駆動ＩＣ５２２には、図１３に示すように、最低デューティのゲート信号が供給されてもよい。これにより、トリガ信号の長いパルスにより大電流が流れるのを抑制することができる。例えば、図１４に示す例では、対向アームのスイッチング素子Ｑ４に係る駆動ＩＣ５２２に最低デューティのゲート信号が供給されている。尚、トリガ信号の送信期間中は、同相の対向アームのスイッチング素子はオフされてよい。
　図１３に示す例によれば、図１１等に示した例に比べて、駆動ＩＣ部５２０の高い内部クロック精度が必要とされず、駆動ＩＣ部５２０側でトリガ信号を容易に認識することができる。即ち、高い内部クロック精度を必要とすることなく、トリガ信号とゲート信号を区別することができる。
　図１５は、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。図１６は、ＳＤＯＷＮ回路５６０の一例を示す図である。尚、図１５では、図２等とは異なる態様で制御部５００を図示しているが(例えば温度センサ等を図示)、以下で説明する点を除いて、実質的な差異はない。
　図１５に示す例では、図２に示した例に対して、フィードバック信号用の通信線５４０にシャットダウン回路（以下、「ＳＤＯＷＮ回路」という）５６０が設けられる点が異なる。換言すると、図１５に示す例では、ＳＤＯＷＮ回路５６０用の通信線をフィードバック信号用の通信線５４０として利用する（兼用する）。
　ＳＤＯＷＮ回路５６０は、短絡発生時に故障アームで発生するサージにより、隣接アームが共連れ破壊するのを防止する機能を持つ。即ち、ＳＤＯＷＮ回路５６０は、短絡発生時に、駆動ＩＣ部５２０からのシャットダウン信号に応答して（マイコン５１０を経由せずに早期に）隣接アームのスイッチング素子の作動を停止させる（オフさせる）。
　ＳＤＯＷＮ回路５６０は、フィードバック信号用の通信線５４０にローパスフィルタ５６２を介して接続されてよい。ローパスフィルタ５６２は、フィードバック信号用の通信線５４０上で伝送されるフィードバック信号に起因してＳＤＯＷＮ回路５６０が意図せずシャットダウン動作しないように設けられる。即ち、ローパスフィルタ５６２は、フィードバック信号用の通信線５４０上で伝送されるフィードバック信号をフィルタリングして、ＳＤＯＷＮ回路５６０にフィードバック信号を通さない。尚、シャットダウン信号が生成された場合は、ＳＤＯＷＮ回路５６０は、ローパスフィルタ５６２を介してシャットダウン信号を受けるため、応答性はやや悪くなるものの、シャットダウン動作を確実に実行することができる。
　図１６に示す例では、駆動ＩＣ部５２０からのシャットダウン信号（Ｌｏレベル）は、ローパスフィルタ５６２を介してＳＤＯＷＮ回路５６０のトランジスタ５６３のベースに印加される。これにより、トランジスタ５６３はオフし、これに伴いトランジスタ５６４がオフし、ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力はＬｏレベルとなる。ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力は、図１５に示すように、ゲート信号用の通信線５３０に接続される。従って、ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力がＬｏレベルとなると、各駆動ＩＣ５２２の入力がＬｏレベルとなるので(フォットダイオード５３２がオフとなるので)、全てのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６がオフとなる（即ちシャットダウンとなる）。尚、図１６に示す例では、ＳＤＯＷＮ回路５６０には、正常時（駆動時）、マイコン５１０からＨｉレベルの信号が入力されている。また、正常時は、ローパスフィルタ５６２を介してＳＤＯＷＮ回路５６０のトランジスタ５６３のベースには、Ｈｉレベルが入力されるので、トランジスタ５６３はオンし、これに伴いトランジスタ５６４がオンし、ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力はＨｉレベルとなる。これにより、ゲート信号用の通信線５３０が有効となる（ゲート信号に応じてＨｉレベルとＬｏレベルが切り替わる）。他方、マイコン５１０からシャットダウン信号（Ｌｏレベル）が入力されると、トランジスタ５６４がオフし、ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力はＬｏレベルとなる。これにより、各駆動ＩＣ５２２の入力がＬｏレベルとなるので、全てのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６がオフとなる（即ちシャットダウンとなる）。
　図１５に示す例によれば、ＳＤＯＷＮ回路５６０用の通信線をフィードバック信号用の通信線５４０として兼用するので、通信線を増大させること無く、フィードバック信号をマイコン５１０に送信することができる。即ち、ＳＤＯＷＮ回路５６０用の通信線と、フィードバック信号用の通信線５４０とを別々に設定する構成に比べて、通信線の数（及びそれに伴い基板面積）を低減した簡易な構成で、フィードバック信号をマイコン５１０に送信することができる。但し、ＳＤＯＷＮ回路５６０用の通信線と、フィードバック信号用の通信線５４０とを別々に設定する構成を採用することも可能である。
　次に、図１５に示した例において実行されてよい異常検知時の好ましい動作について説明する。
　駆動ＩＣ部５２０の各駆動ＩＣ５２２は、過熱異常や過電流異常を検知した場合は、ＳＤＯＷＮ回路５６０を作動させず、上述の如くフィードバック信号をマイコン５１０に送信する。
　他方、駆動ＩＣ部５２０の各駆動ＩＣ５２２は、短絡を検知した場合は、共連れ破壊防止のため、ＳＤＯＷＮ回路５６０を作動させる。具体的には、短絡を検知した駆動ＩＣ５２２は、フィードバック信号用の通信線５４０の信号レベルを規定時間（例えば、後述のTsdwn）以上Ｌｏレベルに維持する（即ちシャットダウン信号を発生させる）。このとき、各駆動ＩＣ５２２は、好ましくは、あるアームにおける短絡発生時から、以下の式で規定する時間ΔＴＳ後に、フィードバック信号をマイコン５１０に送信する。
ΔＴＳ＝2×Tsdwn＋（Tsdwn＋Tcom）×（Ｎ－１）　　　式（１）
ここで、Tsdwnは、短絡検知時点から、隣接アームのスイッチング素子の全てをシャットダウンさせるまでの時間を表す。Tcomは、１アームのフィードバック信号(異常情報)を送信するの要する時間を表す。Nは、送信順を表す。Tsdwn及びTcomは、予め試験結果等に基づいて導出することができる。送信順Nは、任意の態様で予め決定されてよい。
　式（１）において、（2×Tsdwn）の項は、短絡検出後、時間Tsdwnが経過するまでは共連れ破壊の可能性があり、その場合、最大で時間（2×Tsdwn）の間はシャットダウン処理が継続することを考慮している。
　また、式（１）において、Tsdwn×（Ｎ－１）の部分は、短絡検出後、時間Tsdwnが経過するまでは共連れ破壊の可能性があり、その場合、アーム間で短絡検出タイミングが最大で時間Tsdwnずれることを考慮している。即ち、Tsdwn×（Ｎ－１）によって、かかるずれを解消する。これにより、各アームは、最悪ケースでは略同時に送信タイミングが来ることになる。従って、Tcom×（Ｎ－１）の部分により、当該略同時に送信タイミングから、自身の送信タイミングだけ待ってから送信を行うことで、各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号が略同時にフィードバック信号用の通信線５４０に送出されるのを防止している。
　更に、図１７を参照して式（１）の意義について説明する。図１７は、短絡検出時の送信タイミングの一例を示すタイミングチャートを示す。ここでは、便宜上、６アームのうちの上アームの３相アームについてのみを題材とし、送信順は、Ｕ相が１番目であり、Ｖ相が２番目であり、Ｗ相が３番目であるとする。図１７には、上から順に、Ｗ相（上アーム）での短絡検出状況、Ｗ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号、Ｕ相（上アーム）での短絡検出状況、Ｕ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号、Ｖ相（上アーム）での短絡検出状況、Ｖ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号が示される。
　図１７に示す例では、時刻ｔ０にて、Ｗ相（上アーム）にて短絡が検出される。これに伴い、Ｗ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からの出力信号は、Ｌｏレベルに変更され、Ｌｏレベルが時間Tsdwn維持される。Ｗ相の短絡検出時から時間Tsdwnが経過する直前のｔ１にて、Ｕ相（上アーム）及びＶ相（上アーム）にて短絡が検出される。尚、これらの短絡は共連れ破壊に起因した短絡である。これに伴い、Ｕ相（上アーム）及びＶ相（上アーム）の各駆動ＩＣ５２２からの出力信号は、Ｌｏレベルに変更され、Ｌｏレベルが時間Tsdwn維持される。このとき、式（１）に従って、各アームの送信タイミングは、以下のようになる。
Ｕ相（上アーム）のΔＴＳ＝2×Tsdwn
Ｖ相（上アーム）のΔＴＳ＝2×Tsdwn＋Tsdwn＋Tcom
Ｗ相（上アーム）のΔＴＳ＝2×Tsdwn＋2×(Tsdwn＋Tcom）
従って、この場合は、先ず、Ｕ相の駆動ＩＣ５２２は、図１７にて符合Ｐ１にて示すように、短絡検出時点ｔ１から、ΔＴＳ（＝2×Tsdwn）後に、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。次いで、Ｖ相の駆動ＩＣ５２２は、図１７にて符合Ｐ２にて示すように、短絡検出時点ｔ１から、ΔＴＳ（＝2×Tsdwn＋Tsdwn＋Tcom）後に、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。次いで、Ｗ相の駆動ＩＣ５２２は、図１７にて符合Ｐ３にて示すように、短絡検出時点ｔ０から、ΔＴＳ（＝2×Tsdwn＋2×Tsdwn＋2×Tcom）後に、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。
　ところで、各駆動ＩＣ５２２は、単独では（他の駆動ＩＣ５２２と通信せずに）、自身の短絡検出が最初であるかを判断することができない。例えば、図１７に示す例では、Ｗ相（上アーム）での短絡検出が最初であるが、Ｗ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２は、自身の短絡検出が最初であると判断することができない。従って、共連れ破壊に起因した短絡が起こっている状況下では、各アームで独自にフィードバック信号の送信タイミングを決定するので、混信が生じやすくなる。この点、式（１）に従って各アームの送信タイミングを決定する場合には、図１７に示すように、共連れ破壊に起因した短絡が起こっている状況下においても、各駆動ＩＣ５２２から各フィードバック信号を時間差を以ってマイコン５１０に確実に送信することができる。
　図１８は、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。
　図１８に示す例では、上述した図２に示した例に対して、各駆動ＩＣ５２２に遅延時間調整抵抗（Ｒｄ１，Ｒｄ２等）を介して電源電圧Ｖｃｃが接続されている点が異なる。遅延時間調整抵抗Ｒｄ１，Ｒｄ２，Ｒｄ３，Ｒｄ４，Ｒｄ５，Ｒｄ６は、それぞれ異なる抵抗値を有する。これにより、各駆動ＩＣ５２２は、電源投入時に異なるタイミングで起動する。これにより、電源投入に連動して各駆動ＩＣ５２２から各フィードバック信号を異なるタイミングで送信することができる。
　図１９は、図１８に示す例の動作の説明図であり、電源投入に連動して各駆動ＩＣ５２２からの各フィードバック信号を送信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。ここでは、便宜上、６アームのうちの上アームの３相アームについてのみが図示され、送信順は、Ｕ相が１番目であり、Ｖ相が２番目であり、Ｗ相が３番目であるとする。図１９には、上から順に、電源のオン／オフ状態、Ｕ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号、Ｖ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号、及び、Ｗ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号用の通信線５４０への出力信号が示される。
　図１９に示す例では、時刻ｔ０にて電源がオンとなり、電源オン後から時間ΔＴ１経過後に、Ｕ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２は、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。この時間ΔＴ１は、遅延時間調整抵抗Ｒｄ１に対応する遅延時間に相当する。同様に、電源オン後から時間ΔＴ２経過後に、Ｖ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２は、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。この時間ΔＴ２は、遅延時間調整抵抗Ｒｄ２に対応する遅延時間に相当する。同様に、電源オン後から時間ΔＴ３経過後に、Ｗ相（上アーム）の駆動ＩＣ５２２は、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号を出力する。この時間ΔＴ３は、遅延時間調整抵抗Ｒｄ３に対応する遅延時間に相当する。ここで、ΔＴ２は、ΔＴ１＋ΔＴ０（ΔＴ０：フィードバック信号出力時間）よりも大きく、同様に、ΔＴ３は、ΔＴ２＋ΔＴ０よりも大きい。尚、図示していないが、例えば、Ｕ相（下アーム）の駆動ＩＣ５２２、Ｖ相（下アーム）の駆動ＩＣ５２２及びＷ相（下アーム）の駆動ＩＣ５２２は、それぞれ、電源オン後から時間ΔＴ４、時間ΔＴ５及び時間ΔＴ６経過後に、フィードバック信号用の通信線５４０にフィードバック信号をそれぞれ出力する。同様に、ΔＴ４は、ΔＴ３＋ΔＴ０よりも大きく、ΔＴ５は、ΔＴ４＋ΔＴ０よりも大きく、ΔＴ６は、ΔＴ５＋ΔＴ０よりも大きい。これにより、電源投入時に、各駆動ＩＣ５２２から各フィードバック信号を時間差を以ってマイコン５１０に確実に送信することができる。
　図２０は、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成の更なる他の一例を示す図である。
　図２０に示す例では、上述した図１８に示した例に対して、遅延時間調整抵抗に代えて、遅延選択抵抗ＳＥＬが接続されている点が異なる。尚、図２０に示す例では、遅延選択抵抗ＳＥＬは、各アームにそれぞれ設けられ、各アームの遅延選択抵抗ＳＥＬは、３つの抵抗(例えばそれぞれ異なる抵抗値をもつ)を含む同一の構成であってよい。但し、遅延選択抵抗ＳＥＬは、各アームでそれぞれ異なる抵抗値を有するように選択される。これにより、各駆動ＩＣ５２２は、電源投入時に異なるタイミングで起動する。これにより、電源投入に連動して各駆動ＩＣ５２２から各フィードバック信号を異なるタイミングで送信することができる。
　尚、上述では、半導体駆動装置５０におけるインバータ３０の制御部５００の構成について説明したが、半導体駆動装置５０におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部に対しても同様の構成を適用することができる。以下では、半導体駆動装置５０におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部について説明する。
　図２１は、半導体駆動装置５０におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００の一例を示す図である。
　マイコン５１０と、駆動ＩＣ部６２０とを含む。駆動ＩＣ部６２０は、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４に応じて２つの駆動ＩＣ６２２を含む。尚、２つの駆動ＩＣ６２２は、１つの駆動ＩＣとして具現化されてもよい。かかる場合も、１つの駆動ＩＣ内には、２つの駆動ＩＣ６２２に対応した回路部分を含むことになる。
　マイコン５１０と駆動ＩＣ部６２０との間には、ゲート信号用の通信線６３０と、フィードバック信号用の通信線６４０とが設けられる。ゲート信号用の通信線６３０は、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４に応じて２つ設けられる。即ち、ゲート信号用の通信線６３０は、２つの駆動ＩＣ６２２のそれぞれに対して設けられる。他方、フィードバック信号用の通信線６４０は、図２１に示すように、２つの駆動ＩＣ６２２に対して共通である。即ち、フィードバック信号用の通信線６４０は、図２１に示すように、１つだけ設けられる。フィードバック信号用の通信線６４０は、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端がマイコン５１０に接続される。フィードバック信号用の通信線６４０は、２つの駆動ＩＣ６２２のそれぞれに対して設けられる２つのフォットカップラ６５０を含む。２つのフォットカップラ６５０は、図２１に示すように、電源電圧Ｖｃｃとマイコン５１０と間に直列に接続されてよいし、並列に接続されてもよい（図４参考）。駆動ＩＣ６２２のそれぞれは、対応するフォットカップラ６５０をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線６４０のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（ＩＣ出力信号Ｓｏｕｔ）をマイコン５１０に送信する。フィードバック信号は、上述と同様であってよい。
　尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００においても、インバータ３０の制御部５００について上述した各種構成を適用することができる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００においても、上述のトリガ信号（図１１、図１２等参照）が使用されてもよいし、フィードバック信号用の通信線６４０がＳＤＯＷＮ回路（図１５等参照）として兼用されてもよい。
　また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００は、上述したインバータ３０の制御部５００と一体的に構成されてもよい。即ち、フィードバック信号用の通信線６４０は、フィードバック信号用の通信線５４０と共通であってもよい。但し、フィードバック信号用の通信線６４０は、フィードバック信号用の通信線５４０とは別であってもよい。
　図２２は、トリガ信号とリアクトルＬ１を流れる電流（リアクトル電流ＩＬ）との関係の一例を示す図である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御部６００においては、例えば図１２を参照して上述したトリガ信号が使用されてよい。この場合、図２２に示すように、トリガ信号のパルスに起因してリアクトル電流ＩＬとしてリプル電流が流れる。尚、リプル電流が流れることで電圧ＶＨが上昇しうるが、トリガ信号のハルス幅は微小であるので（小さいデューティであるので）、電圧ＶＨは定格内に維持することは可能である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、このリプル電流により発熱するので、この発熱を利用して放熱構造の劣化（又は異常、以下同じ）の有無を推定することとしてもよい。例えば、トリガ信号の印加時のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の温度が所定閾値以上である場合、放熱構造に劣化があると判定してもよい。この際、冷却水の温度に対するスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の温度や、比較的長い期間（例えば、１ヶ月）内のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の温度の傾向等が考慮されてもよい。また、トリガ信号のパルス数と発熱温度との関係（例えば正常時と劣化時）を予め試験等で導出し、その関係をマイコン５１０に記憶しておいてもよい。尚、劣化の有無の推定は、任意のタイミングで実行されてよく、例えば、イグニッションスイッチのオン時に実行されてもよい。尚、上述した放熱構造の劣化の推定方法は、インバータ３０の放熱構造の劣化の推定に適用されてもよい。
　以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
　例えば、上述した実施例では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を駆動する駆動ＩＣ部５２０からフィードバック信号がマイコン５１０に送信されているが、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれに対応付けられた他の回路部から、同様のフィードバック信号がマイコン５１０に送信されてもよい。他の回路部は、駆動ＩＣ部５２０とは異なるが、駆動ＩＣ部５２０と同様、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれに対応付けられて設けられる。他の回路部は、駆動ＩＣ部５２０を介してフィードバック信号をマイコン５１０に送信してもよいし、駆動ＩＣ部５２０を介さずにフィードバック信号をマイコン５１０に送信してもよい。後者の場合、駆動ＩＣ部５２０に代えて、他の回路部がフィードバック信号用の通信線５４０によりマイコン５１０に接続されていればよい。
　また、上述した実施例では、マイコン５１０は、応急動作判定回路５１４を備えているが、応急動作を行わない構成(例えば異常があった場合に、警報等を出力するだけの構成の場合)、応急動作判定回路５１４は省略されてもよい。
　また、上述した実施例では、フォットカップラ５５０を用いて、高圧側の駆動ＩＣ部５２０とマイコン５１０との間を絶縁しつつ通信可能としているが、フォットカップラ５５０以外の絶縁素子等を用いて同様の機能を実現してもよい。例えば、トランス等の磁気結合素子、容量結合素子、高耐圧素子等を用いて同様の機能を実現してもよい。
　また、上述した実施例では、各駆動ＩＣ５２２に共通な単一のフィードバック信号用の通信線５４０を使用しているが、フィードバック信号用の通信線５４０は、駆動ＩＣ５２２毎に設けられてもよいし、各駆動ＩＣ５２２のうちの所定個数(例えば２つ)毎に共通に設けられてもよい。かかる構成によれば、コスト面で不利となるが、各駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号の送信が同時に生じることによる混信を低減することができる。
　１　　モータ駆動システム
　１０　　バッテリ
　２０　　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　３０　　インバータ
　４０　　走行用モータ
　５０　　半導体駆動装置
　５００　　制御部
　５１０　　マイコン
　５１２　　駆動信号生成回路
　５１４　　応急動作判定回路
　５２０　　駆動ＩＣ部
　５２２　　駆動ＩＣ
　５３０　　ゲート信号用の通信線
　５４０　　フィードバック信号用の通信線
　５５０　　フォットカップラ
　５６２　　ローパスフィルタ

Claims (12)

  1. 　電源に接続される複数のスイッチング素子と、
    　前記複数のスイッチング素子に対応して設けられ、対応するスイッチング素子の固有情報を保持する複数の固有情報保持部と、
    　前記複数のスイッチング素子を制御する処理装置と、
    　前記複数の固有情報保持部と前記処理装置の間に設けられ、前記複数のスイッチング素子のそれぞれに係る固有情報が前記複数の固有情報保持部から前記処理装置に送信される通信線とを含む、電子装置。
  2. 　前記複数の固有情報保持部は、前記複数のスイッチング素子に対応して設けられる複数の駆動回路を含み、
    　前記処理装置は、前記複数の駆動回路を介して、前記複数のスイッチング素子を制御する、請求項１に記載の電子装置。
  3. 　前記複数の駆動回路のそれぞれは、対応する前記固有情報を保持する記憶部を含む、請求項２に記載の電子装置。
  4. 　前記複数のスイッチング素子のそれぞれに係る固有情報は、前記処理装置から前記複数の固有情報保持部に送信される情報に基づいて設定される、請求項１に記載の電子装置。
  5. 　前記固有情報は、対応するスイッチング素子の異常に関する情報、及び、対応するスイッチング素子の状態を表す情報のうちの少なくともいずれか一方と共に送信される、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の電子装置。
  6. 　前記通信線は、前記複数の固有情報保持部に対して共通の単一の通信線である、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載の電子装置。
  7. 　前記複数の駆動回路のそれぞれと前記処理装置の間に設けられ、前記複数のスイッチング素子を駆動するための各駆動信号が前記処理装置から前記複数の駆動回路のそれぞれに送信される複数の駆動信号通信線を含み、
    　前記複数の駆動回路は、前記複数の駆動通信線を介して前記処理装置から所定信号を受信した場合に、前記固有情報を送信する、請求項２及び６に記載の電子装置。
  8. 　前記所定信号は、前記複数のスイッチング素子のオン／オフ切換用のキャリア周期よりも短い周期で発生する信号である、請求項７に記載の電子装置。
  9. 　前記所定信号は、前記複数のスイッチング素子のオン／オフ切換用のキャリア周期よりも長いパルス幅を持つパルス信号である、請求項７に記載の電子装置。
  10. 　前記複数の駆動回路は、それぞれ異なる抵抗値の遅延抵抗を介して電源が接続される、請求項２に記載の電子装置。
  11. 　前記単一の通信線にローパスフィルタを介して接続され、異常検知時に前記複数のスイッチング素子をオフするためのシャットダウン回路を含む、請求項６に記載の電子装置。
  12. 　前記複数の駆動回路のそれぞれは、短絡異常検知時に前記シャットダウン回路にシャットダウン動作させると共に、シャットダウン動作後に所定の送信順序に応じた異なるタイミングで、前記単一の通信線上に前記固有情報を送出する、請求項１１に記載の電子装置。
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