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JP5533555B2 - Electronic equipment - Google Patents
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JP5533555B2 - Electronic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置に関する。   The present invention relates to an electronic device including a switching element and a drive circuit.

従来、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置として、例えば特許文献1に開示されている電力変換器がある。   Conventionally, as an electronic device including a switching element and a drive circuit, for example, there is a power converter disclosed in Patent Document 1.

この電力変換器は、IGBTと、3つのMOSFETと、制御回路とを備えている。第1のMOSFETのソースは駆動回路電源に、ドレインはIGBTのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。第2及び第3のMOSFETのソースはIGBTのエミッタに、ドレインはIGBTのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。   This power converter includes an IGBT, three MOSFETs, and a control circuit. The source of the first MOSFET is connected to the drive circuit power supply, the drain is connected to the gate of the IGBT, and the gate is connected to the control circuit. The sources of the second and third MOSFETs are connected to the emitter of the IGBT, the drain is connected to the gate of the IGBT, and the gate is connected to the control circuit.

制御回路は、外部から入力される駆動信号に基づいて3つのMOSFETを制御してIGBTを駆動する。駆動信号がIGBTのオンを指示すると、制御回路は、第1のMOSFETをオンするとともに、第2のMOSFETをオフする。これにより、駆動回路電源からIGBTのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より高くなり、IGBTがオンする。   The control circuit drives the IGBT by controlling the three MOSFETs based on a drive signal input from the outside. When the drive signal instructs to turn on the IGBT, the control circuit turns on the first MOSFET and turns off the second MOSFET. As a result, charges are charged from the drive circuit power supply to the gate of the IGBT. As a result, the gate voltage becomes higher than the on / off threshold voltage, and the IGBT is turned on.

一方、駆動信号がIGBTのオフを指示すると、制御回路は、第1のMOSFETをオフするとともに、第2のMOSFETをオンする。これにより、IGBTのゲートから電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、IGBTがオフする。そして、ゲート電圧が所定値以下になると、制御回路は、第3のMOSFETをオンする。これにより、IGBTのゲートから電荷がさらに放電され、IGBTのオフ状態が保持される。   On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT, the control circuit turns off the first MOSFET and turns on the second MOSFET. As a result, charges are discharged from the gate of the IGBT. As a result, the gate voltage becomes lower than the on / off threshold voltage, and the IGBT is turned off. Then, when the gate voltage becomes a predetermined value or less, the control circuit turns on the third MOSFET. As a result, the electric charge is further discharged from the gate of the IGBT, and the off state of the IGBT is maintained.

特許第3430878号公報Japanese Patent No. 3430878

ところで、前述した電力変換器において、第1のMOSFETがオン故障したときや誤動作によってオンしたときに第2のMOSFETがオンすると、IGBTのゲート電圧が低下せず、IGBTをオフできない異常状態が発生する。このとき、IGBTのゲート電圧が、オン、オフの閾値電圧付近の所定範囲内の電圧であると、コレクタ−エミッタ間電圧、つまりオン電圧が増加し、IGBTの発熱が増大する。このような異常状態が継続すると、IGBTが発熱し熱破壊する可能性がある。   By the way, in the power converter described above, when the second MOSFET is turned on when the first MOSFET is turned on or malfunctioned, the gate voltage of the IGBT is not lowered, and an abnormal state in which the IGBT cannot be turned off occurs. To do. At this time, if the gate voltage of the IGBT is a voltage within a predetermined range near the ON / OFF threshold voltage, the collector-emitter voltage, that is, the ON voltage increases, and the heat generation of the IGBT increases. If such an abnormal state continues, there is a possibility that the IGBT generates heat and is thermally destroyed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、第1のMOSFETに相当するオン駆動用スイッチング素子がオン故障等してスイッチング素子をオフできない異常状態になっても、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる電子装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the on-drive switching element corresponding to the first MOSFET enters an abnormal state in which the switching element cannot be turned off due to an on failure or the like, An object of the present invention is to provide an electronic device capable of preventing destruction.

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、駆動信号とオン駆動用スイッチング素子に流れる電流に基づいてオフ駆動スイッチング素子以外でスイッチング素子をオフすることで、オン駆動用スイッチング素子がオン故障等してスイッチング素子をオフできない異常状態になっても、スイッチング素子の熱破壊を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。   Therefore, as a result of intensive research and trial and error to solve this problem, the present inventors turn off the switching element other than the off-drive switching element based on the drive signal and the current flowing through the on-drive switching element. Thus, the present inventors have found that the thermal destruction of the switching element can be prevented even when the on-drive switching element is in an abnormal state where the switching element cannot be turned off due to an on failure or the like, and the present invention has been completed.

すなわち、請求項に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動される第1スイッチング素子と、第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路と、一端が駆動用電源回路の出力端子に接続されるとともに、他端が第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するオン駆動用スイッチング素子と、第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいてオン駆動用スイッチング素子とオフ駆動用スイッチング素子を制御することで、第1スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して第1スイッチング素子を駆動する制御回路と、を備えた電子装置において、第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電する遮断用スイッチング素子を有し、制御回路は、第1スイッチング素子に異常電流が流れたとき、遮断用スイッチング素子を制御して第1スイッチング素子をオフし、駆動信号が第1スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、第1スイッチング素子が異常状態にあると判断し、遮断用スイッチング素子を制御して第1スイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子が異常状態にあるとき、遮断用スイッチング素子を制御して第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電させことで、第1スイッチング素子をオフする。そのため、第1スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。 That is, the electronic device according to claim 1 includes a first switching element that is driven by controlling a voltage of a control terminal, a driving power supply circuit that supplies a voltage for driving the first switching element, and one end Is connected to the output terminal of the driving power supply circuit, the other end is connected to the control terminal of the first switching element, and the ON driving switching element that charges the control terminal of the first switching element by being turned on The switching element for off driving connected to the control terminal of the first switching element and discharging the charge from the control terminal of the first switching element by turning on, and the switching element for on driving based on the input drive signal and off By controlling the driving switching element, the voltage of the control terminal of the first switching element is controlled to drive the first switching element. An electronic device comprising: a control circuit having a cutoff switching element that is connected to a control terminal of the first switching element and discharges electric charge from the control terminal of the first switching element when turned on; When an abnormal current flows through the first switching element, the cutoff switching element is controlled to turn off the first switching element, and the drive signal is turned on even though the drive signal indicates that the first switching element is turned off. When a current flows through the switching element, the first switching element is determined to be in an abnormal state, and the cutoff switching element is controlled to turn off the first switching element. According to this configuration, when the first switching element is in an abnormal state, the first switching element is turned off by controlling the blocking switching element and discharging the charge from the control terminal of the first switching element. Therefore, it is possible to prevent thermal destruction of the first switching element.

請求項に記載の電子装置は、オン駆動用スイッチング素子は、他端がオン駆動用抵抗を介して第1スイッチング素子の制御端子に接続をされ、制御回路は、オン駆動用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする。この構成によれば、電流検出用の抵抗を新たに設けることなくオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に判断することができる。 In the electronic device according to claim 2 , the other end of the on-drive switching element is connected to the control terminal of the first switching element via the on-drive resistor, and the control circuit is connected to the voltage of the on-drive resistor. Based on this, it is determined whether or not a current is flowing through the ON drive switching element. According to this configuration, it is possible to reliably determine whether or not a current flows through the on-drive switching element without newly providing a current detection resistor.

請求項に記載の電子装置は、オン駆動用スイッチング素子は、一端が電流検出用抵抗を介して駆動用電源回路の出力端子に接続され、制御回路は、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動用電源回路とオン駆動用スイッチング素子の間に設けられた電流検出用抵抗によって、オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に判断することができる。 In the electronic device according to claim 3 , one end of the on-drive switching element is connected to the output terminal of the drive power supply circuit via the current detection resistor, and the control circuit is based on the voltage of the current detection resistor. It is characterized in that it is determined whether or not a current flows through the on-drive switching element. According to this configuration, it is possible to reliably determine whether or not a current is flowing through the on-drive switching element by using the current detection resistor provided between the drive power supply circuit and the on-drive switching element.

請求項に記載の電子装置は、駆動用電源回路は、入力端子が電流検出用抵抗を介して電源回路に接続され、電源回路の電圧を変換し、第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給し、制御回路は、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動用電源回路からオン駆動用スイッチング素子に電流が流れることで、電源回路から駆動用電源回路にも電流が流れる。そのため、電源回路と駆動用電源回路の間に設けられた電流検出用抵抗によって、オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に判断することができる。 In the electronic device according to claim 4 , the drive power supply circuit has an input terminal connected to the power supply circuit via a current detection resistor, converts the voltage of the power supply circuit, and drives the first switching element. And the control circuit determines whether or not current is flowing through the on-drive switching element based on the voltage of the current detection resistor. According to this configuration, when a current flows from the driving power supply circuit to the on-driving switching element, a current also flows from the power supply circuit to the driving power supply circuit. Therefore, it is possible to reliably determine whether or not current is flowing through the on-drive switching element by using a current detection resistor provided between the power supply circuit and the drive power supply circuit.

請求項に記載の電子装置は、制御回路は、駆動用電源回路の電圧に基づいてオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動用電源回路からオン駆動用スイッチング素子に電流が流れると、駆動用電源回路の電圧が低下する。そのため、駆動用電源回路の電圧に基づいてオン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に判断することができる。 The electronic device according to claim 5 is characterized in that the control circuit determines whether or not a current flows through the on-drive switching element based on the voltage of the drive power supply circuit. According to this configuration, when a current flows from the drive power supply circuit to the on-drive switching element, the voltage of the drive power supply circuit decreases. Therefore, it is possible to reliably determine whether or not a current is flowing through the on-drive switching element based on the voltage of the drive power supply circuit.

請求項に記載の電子装置は、オン駆動用抵抗の抵抗値は、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されていることを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を押さえて設定することができる。そのため、オン駆動用抵抗の損失を抑えることができる。 In the electronic device according to claim 6 , the resistance value of the on-drive resistor is set in consideration of the magnitude of the current required when charging the control terminal of the first switching element. It is characterized by. According to this configuration, it is possible to suppress and set the resistance value while securing a current necessary for charging the control terminal of the first switching element. Therefore, the loss of the on-drive resistance can be suppressed.

請求項に記載の電子装置は、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時における第1スイッチング素子の周囲温度を考慮したものであることを特徴とする。この構成によれば、動作時における周囲温度によって第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流は変化する。しかし、そのような場合であっても、第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を抑えて設定することができる。そのため、電流検出用抵抗の損失を抑えることができる。 The electronic device according to claim 7 is characterized in that the current required when charging the control terminal of the first switching element takes into account the ambient temperature of the first switching element during operation. And According to this configuration, the current required for charging the control terminal of the first switching element varies depending on the ambient temperature during operation. However, even in such a case, the resistance value can be set while suppressing the current while securing the current necessary for charging the control terminal of the first switching element. Therefore, loss of the current detection resistor can be suppressed.

請求項に記載の電子装置は、電流検出用抵抗の抵抗値は、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されていることを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を抑えて設定することができる。そのため、電流検出用抵抗による損失を抑えることができる。 In the electronic device according to claim 8 , the resistance value of the current detection resistor is set in consideration of the magnitude of the current required when charging the control terminal of the first switching element. It is characterized by. According to this configuration, the resistance value can be suppressed and set while securing a current necessary for charging the control terminal of the first switching element. Therefore, loss due to the current detection resistor can be suppressed.

請求項に記載の電子装置は、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時における第1スイッチング素子の周囲温度を考慮したものであることを特徴とする。この構成によれば、動作時における周囲温度によって第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流は変化する。しかし、そのような場合であっても、第1スイッチング素子の制御端子の充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を抑えて設定することができる。そのため、電流検出用抵抗の損失を抑えることができる。 The electronic device according to claim 9 is characterized in that the current required for charging the control terminal of the first switching element takes into account the ambient temperature of the first switching element during operation. And According to this configuration, the current required for charging the control terminal of the first switching element varies depending on the ambient temperature during operation. However, even in such a case, the resistance value can be set while suppressing the current while securing the current necessary for charging the control terminal of the first switching element. Therefore, loss of the current detection resistor can be suppressed.

請求項1に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動され、第1スイッチング素子に直列接続される第2スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいて第2スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して第2スイッチング素子を駆動するとともに、第2スイッチング素子に異常電流が流れているとき、第2スイッチング素子をオフする駆動回路と、を有し、制御回路は、第1スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、第1スイッチング素子をオンすることを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子が異常状態にあり、オンしている場合、第2スイッチング素子がオンすると、第1及び第2スイッチング素子がともにオン状態となり、第1及び第2スイッチング素子に異常電流が流れる。第2スイッチング素子に異常電流が流れると、駆動回路が、第2スイッチング素子をオフする。そのため、第1スイッチング素子に流れる異常電流を遮断することができる。従って、第1スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。 The electronic device according to claim 1 0, is driven by controlling the voltage of the control terminal, a second switching element connected in series to the first switching element, second switching element based on the drive signal inputted And a drive circuit for driving the second switching element by controlling the voltage of the control terminal and turning off the second switching element when an abnormal current is flowing through the second switching element. When it is determined that the first switching element is in an abnormal state, the first switching element is turned on. According to this configuration, when the first switching element is in an abnormal state and is turned on, when the second switching element is turned on, both the first and second switching elements are turned on, and the first and second switching elements are turned on. An abnormal current flows in When an abnormal current flows through the second switching element, the drive circuit turns off the second switching element. Therefore, the abnormal current flowing through the first switching element can be interrupted. Therefore, it is possible to prevent thermal destruction of the first switching element.

請求項1に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動される第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路と、一端が前記駆動用電源回路の出力端子に接続されるとともに、他端が前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するオン駆動用スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子と前記オフ駆動用スイッチング素子を制御することで、前記第1スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第1スイッチング素子を駆動する制御回路と、を備えた電子装置において、制御端子の電圧を制御することで駆動され、前記第1スイッチング素子に直列接続される第2スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいて前記第2スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第2スイッチング素子を駆動するとともに、前記第2スイッチング素子に異常電流が流れているとき、前記第2スイッチング素子をオフする駆動回路と、を有し、前記制御回路は、駆動信号が前記第1スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断し、前記第1スイッチング素子をオンすることを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子が異常状態にあり、オンしている場合、第2スイッチング素子がオンすると、第1及び第2スイッチング素子がともにオン状態となり、第1及び第2スイッチング素子に異常電流が流れる。第2スイッチング素子に異常電流が流れると、駆動回路が、第2スイッチング素子をオフする。そのため、第1スイッチング素子に流れる異常電流を遮断することができる。従って、第1スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。 The electronic device of claim 1 1, a first switching element which is driven by controlling the voltage of the control terminal, and a power supply circuit for driving supplies a voltage for driving the first switching element, one end Is connected to the output terminal of the driving power supply circuit, and the other end is connected to the control terminal of the first switching element, and when turned on, the control terminal of the first switching element is charged with an electric charge. A switching element connected to a control terminal of the first switching element and turned on to discharge electric charges from the control terminal of the first switching element; and the on-state based on an input drive signal The voltage of the control terminal of the first switching element is controlled by controlling the driving switching element and the off-driving switching element. And a control circuit for driving the first switching element, and a second switching element that is driven by controlling the voltage of the control terminal and connected in series to the first switching element. The second switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the second switching element based on the drive signal to be driven, and when the abnormal current flows through the second switching element, the second switching element is A drive circuit that turns off, and the control circuit, when a drive signal indicates that the first switching element is turned off, when a current flows through the on-drive switching element, It is determined that the first switching element is in an abnormal state, and the first switching element is turned on. According to this configuration, when the first switching element is in an abnormal state and is turned on, when the second switching element is turned on, both the first and second switching elements are turned on, and the first and second switching elements are turned on. An abnormal current flows in When an abnormal current flows through the second switching element, the drive circuit turns off the second switching element. Therefore, the abnormal current flowing through the first switching element can be interrupted. Therefore, it is possible to prevent thermal destruction of the first switching element.

請求項12に記載の電子装置は、制御回路は、第1スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、異常信号を外部に出力することを特徴とする。この構成によれば、第1スイッチング素子の異常状態を外部に知らせることができる。
請求項1に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号が第1スイッチング素子のオンを指示し、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するための所定時間経過したにもかかわらず、オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、第1スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする。
The electronic device according to claim 12 is characterized in that the control circuit outputs an abnormal signal to the outside when it is determined that the first switching element is in an abnormal state. According to this configuration, the abnormal state of the first switching element can be notified to the outside.
The electronic device according to claim 1 3, control circuit, even though the drive signal indicates the ON of the first switching element, the predetermined time has elapsed for charging the charge to the control terminal of the first switching element When the current flows through the on-drive switching element, it is determined that the first switching element is in an abnormal state.

この構成によれば、駆動信号が第1スイッチング素子のオンを指示すると、制御回路は、オフ駆動用スイッチング素子をオフするとともに、オン駆動用スイッチング素子をオンする。これにより、第1スイッチング素子がオンする。しかし、オフ駆動用スイッチング素子がオン故障したり誤動作によってオンしたりすると、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するための所定時間経過したにもかかわらず、正常状態においては流れない電流がオン駆動用スイッチング素子に流れる。そして、第1スイッチング素子の制御端子の電圧が充分に上昇せず、第1スイッチング素子をオンできない異常状態が発生する。このとき、制御端子の電圧が、オン、オフの閾値電圧付近の所定範囲内の電圧であると、オン電圧が増加し、第1スイッチング素子の発熱が増大する。このような異常状態が継続すると、第1スイッチング素子が発熱し熱破壊する可能性がある。しかし、制御回路は、駆動信号が第1スイッチング素子のオンを指示し、第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するための所定時間経過したにもかかわらず、オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、第1スイッチング素子が異常状態にあると判断する。そして、オフ駆動用スイッチング素子以外で第1スイッチング素子をオフする。そのため、オフ駆動用スイッチング素子がオン故障等して第1スイッチング素子をオンできない異常状態になっても、第1スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。   According to this configuration, when the drive signal instructs to turn on the first switching element, the control circuit turns off the off-drive switching element and turns on the on-drive switching element. Thereby, the first switching element is turned on. However, when the off-drive switching element is turned on due to an on-failure or malfunction, a current that does not flow in a normal state despite the elapse of a predetermined time for charging the control terminal of the first switching element. It flows to the switching element for on drive. And the voltage of the control terminal of a 1st switching element does not fully rise, but the abnormal state which cannot turn on a 1st switching element generate | occur | produces. At this time, if the voltage of the control terminal is a voltage within a predetermined range near the on / off threshold voltage, the on-voltage increases and the heat generation of the first switching element increases. If such an abnormal state continues, the first switching element may generate heat and be thermally destroyed. However, the control circuit indicates that the drive signal indicates that the first switching element is turned on, and a current is supplied to the on-drive switching element even though a predetermined time has elapsed for charging the control terminal of the first switching element. When it is flowing, it is determined that the first switching element is in an abnormal state. Then, the first switching element other than the off-drive switching element is turned off. Therefore, even when the off-drive switching element is in an abnormal state in which the first switching element cannot be turned on due to an on failure or the like, it is possible to prevent thermal destruction of the first switching element.

なお、第1及び第2スイッチング素子、スイッチング素子をそれぞれ区別するために便宜的に導入したものである。   Note that the first and second switching elements and the switching elements are introduced for the sake of convenience.

第1実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the motor control device in a 1st embodiment. 図1における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in FIG. 正常状態における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。It is a timing chart of the drive signal in the normal state, the on-drive FET and the off-drive FET, the current flowing through each FET, and the gate voltage waveform of the IGBT. オン駆動用FETがオン故障等した場合における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。FIG. 5 is a timing chart of a drive signal, an on-drive FET, and an off-drive FET when the on-drive FET is turned on, and a current flowing through each FET and a gate voltage waveform of the IGBT. オフ駆動用FETがオン故障等した場合における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。FIG. 6 is a timing chart of a drive signal, an on-drive FET, and an off-drive FET when the off-drive FET is turned on, and a current flowing through each FET and an IGBT gate voltage waveform. 第2実施形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in 2nd Embodiment. 第2実施形態に対して電流検出用抵抗の接続位置を変更した別形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in another form which changed the connection position of resistance for current detection to a 2nd embodiment. 第2実施形態に対して電流検出用抵抗を廃止した別形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control device in another form which abolished resistance for current detection to a 2nd embodiment. 第3実施形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in 3rd Embodiment. 第4実施形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in 4th Embodiment.

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。   Next, an embodiment is given and this invention is demonstrated in detail. In the present embodiment, an example in which the electronic device according to the present invention is applied to a motor control device that is mounted on a vehicle and controls a motor for driving the vehicle is shown.

(第1実施形態)
まず、図1を参照して第1実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図1は、第1実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the motor control device of the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of the motor control device according to the first embodiment.

図1に示すモータ制御装置1(電子装置)は、車体から絶縁された高電圧バッテリB1の出力する直流高電圧(例えば288V)を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給し、車両駆動用モータM1を制御する装置である。モータ制御装置1は、平滑コンデンサ10と、インバータ装置11と、制御装置12とを備えている。   The motor control device 1 (electronic device) shown in FIG. 1 converts a DC high voltage (for example, 288V) output from a high voltage battery B1 insulated from the vehicle body into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. This is a device for controlling the vehicle drive motor M1. The motor control device 1 includes a smoothing capacitor 10, an inverter device 11, and a control device 12.

平滑コンデンサ10は、高電圧バッテリB1の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ10の一端は、高電圧バッテリB1の正極端子に接続されている。また、他端は、高電圧バッテリB1の負極端子に接続されている。さらに、高電圧バッテリB1の負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続されている。   The smoothing capacitor 10 is an element for smoothing the DC high voltage of the high voltage battery B1. One end of the smoothing capacitor 10 is connected to the positive terminal of the high voltage battery B1. The other end is connected to the negative terminal of the high voltage battery B1. Furthermore, the negative terminal of the high voltage battery B1 is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body.

インバータ装置11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された直流電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する装置である。インバータ装置11は、IGBT110a〜110fと、電流センス抵抗111a〜111fとを備えている。   The inverter device 11 is a device that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. The inverter device 11 includes IGBTs 110a to 110f and current sense resistors 111a to 111f.

IGBT110a〜110fは、ゲート(制御端子)の電圧を制御することで駆動され、オン、オフすることで平滑コンデンサ10に平滑化された直流電圧を3相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。IGBT110a〜110fは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。IGBT110a(第2スイッチング素子)、110d(第1スイッチング素子)、IGBT110b、110e及びIGBT110c、110fはそれぞれ直列接続されている。具体的には、IGBT110a〜110cのエミッタが、IGBT110d〜110fのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された3組のIGBT110a、110d、IGBT110b、110e及びIGBT110c、110fは並列接続されている。IGBT110a〜110cのコレクタは平滑コンデンサ10の一端に、IGBT110d〜110fのエミッタは平滑コンデンサ10の他端にそれぞれ接続されている。また、IGBT110a〜110fのゲートとエミッタは制御装置12にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたIGBT110a、110d、IGBT110b、110e及びIGBT110c、110fの直列接続点は、車両駆動用モータM1にそれぞれ接続されている。   The IGBTs 110a to 110f are switching elements that are driven by controlling the voltage of the gate (control terminal) and convert the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 by turning on and off to a three-phase AC voltage. . The IGBTs 110a to 110f include a current sense terminal through which a current that is proportional to the collector current and smaller than the collector current flows. The IGBTs 110a (second switching elements) and 110d (first switching elements), the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f are respectively connected in series. Specifically, the emitters of the IGBTs 110a to 110c are connected to the collectors of the IGBTs 110d to 110f, respectively. Three sets of IGBTs 110a and 110d, IGBTs 110b and 110e, and IGBTs 110c and 110f connected in series are connected in parallel. The collectors of the IGBTs 110 a to 110 c are connected to one end of the smoothing capacitor 10, and the emitters of the IGBTs 110 d to 110 f are connected to the other end of the smoothing capacitor 10. The gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f are connected to the control device 12, respectively. Further, the series connection points of the IGBTs 110a and 110d, the IGBTs 110b and 110e, and the IGBTs 110c and 110f that are connected in series are respectively connected to the vehicle drive motor M1.

電流センス抵抗111a〜111fは、IGBT110a〜110fに流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗111a〜111fの一端はIGBT110a〜110fの電流センス端子に、他端はIGBT110a〜110fのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗111a〜111fの両端は、制御装置12にそれぞれ接続されている。   The current sense resistors 111a to 111f are elements for converting the current flowing through the IGBTs 110a to 110f into a voltage. Specifically, it is an element that converts a current flowing through a current sense terminal into a voltage. One ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the current sense terminals of the IGBTs 110a to 110f, and the other ends are connected to the emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Further, both ends of the current sense resistors 111a to 111f are connected to the control device 12, respectively.

制御装置12は、IGBT110a〜110fを制御する装置である。制御装置12は、IGBT110a〜110fのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、IGBT110a〜110fに流れる電流を検出するため、電流センス抵抗111a〜111fの両端にそれぞれ接続されている。   The control device 12 is a device that controls the IGBTs 110a to 110f. The control device 12 is connected to the gates and emitters of the IGBTs 110a to 110f, respectively. Moreover, in order to detect the electric current which flows into IGBT110a-110f, it connects to the both ends of current sense resistance 111a-111f, respectively.

次に、図2を参照して制御装置について詳細に説明する。ここで、図2は、図1における制御装置の回路図である。具体的には、1つのIGBTに対する回路部分を示す回路図である。   Next, the control device will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a circuit diagram of the control device in FIG. Specifically, it is a circuit diagram showing a circuit portion for one IGBT.

図2に示すように、制御装置12は、IGBT110dに対して、駆動用電源回路120と、オン駆動用回路121と、オフ駆動用回路122と、オフ保持用回路123と、遮断用回路124と、過電流検出回路126と、短絡検出回路127と、制御回路128とを備えている。制御装置12は、他のIGBT110a〜110c、110e、110fに対しても、それぞれ同様に、駆動用電源回路と、オン駆動用回路と、オフ駆動用回路と、オフ保持用回路と、遮断用回路と、過電流検出回路と、短絡検出回路と、制御回路とを備えている。   As shown in FIG. 2, the control device 12 has a driving power supply circuit 120, an on driving circuit 121, an off driving circuit 122, an off holding circuit 123, and a blocking circuit 124, with respect to the IGBT 110 d. The overcurrent detection circuit 126, the short circuit detection circuit 127, and the control circuit 128 are provided. In the same manner, the control device 12 also applies to the other IGBTs 110a to 110c, 110e, and 110f, a driving power supply circuit, an on-driving circuit, an off-driving circuit, an off-holding circuit, and a shut-off circuit. An overcurrent detection circuit, a short circuit detection circuit, and a control circuit.

駆動用電源回路120は、IGBT110dを駆動するための電圧を供給する回路である。駆動用電源回路120は、電源回路(図略)から供給される電圧を安定化した電圧に変換して出力する。また、制御回路128からの指示に基づいて動作を停止する。駆動用電源回路120の入力端子は、電源回路に接続されている。また、正極端子はオン駆動用回路121に接続されている。さらに、負極端子は車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介してIGBT110dのエミッタに接続されている。加えて、制御端子は、制御回路128に接続されている。   The drive power supply circuit 120 is a circuit that supplies a voltage for driving the IGBT 110d. The drive power supply circuit 120 converts the voltage supplied from the power supply circuit (not shown) into a stabilized voltage and outputs the voltage. Further, the operation is stopped based on an instruction from the control circuit 128. The input terminal of the driving power supply circuit 120 is connected to the power supply circuit. The positive terminal is connected to the ON drive circuit 121. Further, the negative terminal is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. In addition, the control terminal is connected to the control circuit 128.

オン駆動用回路121は、IGBT110dをオンするための回路である。具体的には、IGBT110dのゲートに電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より高くし、IGBT110dをオンする回路である。オン駆動回路121は、オン駆動用FET121a(オン駆動用スイッチング素子)と、オン駆動用抵抗121bとを備えている。   The on drive circuit 121 is a circuit for turning on the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that charges the gate of the IGBT 110d, sets the gate voltage higher than a threshold voltage for turning on and off, and turns on the IGBT 110d. The on drive circuit 121 includes an on drive FET 121a (on drive switching element) and an on drive resistor 121b.

オン駆動用FET121aは、オンすることでIGBTのゲートに電荷を充電するスイッチング素子である。具体的には、PチャネルMOSFETである。オン駆動用FET121aのソースは、駆動用電源回路120の正極端子に接続されている。また、ドレインは、オン駆動用抵抗121bを介してIGBT110dのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路128に接続されている。   The on-drive FET 121a is a switching element that charges the gate of the IGBT when turned on. Specifically, it is a P-channel MOSFET. The source of the on-drive FET 121 a is connected to the positive terminal of the drive power supply circuit 120. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d through the on-drive resistor 121b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ駆動用回路122は、IGBT110dをオフするための回路である。具体的には、IGBT110dのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、IGBT110dをオフする回路である。オフ駆動用回路122は、オフ駆動用FET122a(オフ駆動用スイッチング素子)と、オフ駆動用抵抗122bとを備えている。   The off drive circuit 122 is a circuit for turning off the IGBT 110d. Specifically, this is a circuit that discharges electric charges from the gate of the IGBT 110d, lowers the gate voltage below a threshold voltage for turning on and off, and turns off the IGBT 110d. The off drive circuit 122 includes an off drive FET 122a (off drive switching element) and an off drive resistor 122b.

オフ駆動用FET122aは、オンすることでIGBT110dのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、NチャネルMOSFETである。オフ駆動用FET122aのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路120の負極端子とIGBT110dのエミッタに接続されている。また、ドレインは、オフ駆動用抵抗122bを介してIGBT110dのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路128に接続されている。   The off-drive FET 122a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the off drive FET 122a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the drive power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d through the off-drive resistor 122b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

オフ保持用回路123は、IGBT110dのオフ状態を保持する回路である。具体的には、IGBT110dのゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ駆動用回路122に比べ速やかにIGBT110dのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、IGBT110dのオフ状態を保持する回路である。オフ保持用回路123は、オフ保持用FET123a(オフ保持用スイッチング素子)と、ゲート抵抗123bとを備えている。   The off-holding circuit 123 is a circuit that holds the off state of the IGBT 110d. Specifically, when the gate voltage of the IGBT 110d falls below an off-holding threshold value that is lower than the on / off threshold voltage, the gate voltage is quickly turned on / off by discharging charges from the gate of the IGBT 110d more quickly than the off drive circuit 122. This is a circuit that keeps the IGBT 110d in an OFF state by lowering the threshold voltage. The off holding circuit 123 includes an off holding FET 123a (off holding switching element) and a gate resistor 123b.

オフ保持用FET123aは、オンすることでIGBT110dのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、NチャネルMOSFETである。オフ保持用FET123aのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路120の負極端子とIGBT110dのエミッタに接続されている。また、ドレインは、IGBT110dのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、ゲート抵抗123bを介して制御回路128に接続されている。   The off-holding FET 123a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the off-holding FET 123a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 110d. Furthermore, the gate is connected to the control circuit 128 via the gate resistor 123b.

ここで、オン駆動用抵抗121bの抵抗値は、IGBT110dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されている。なお、IGBT110dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時におけるIGBT110dの周囲温度を考慮した値を用いている。また、オフ駆動用抵抗122bの抵抗値は、IGBT110dのゲートから電荷を放電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されている。なお、IGBT110dのゲートから電荷を放電する際に必要とされる電流は、動作時におけるIGBT110dの周囲温度を考慮した値を用いている。つまり、抵抗値は、動作時におけるIGBT110dの周囲温度を考慮して、IGBT110dの電流容量に応じて設定されている。   Here, the resistance value of the on-drive resistor 121b is set in consideration of the amount of current required when charging the gate of the IGBT 110d. The current required for charging the gate of the IGBT 110d is a value that takes into account the ambient temperature of the IGBT 110d during operation. Further, the resistance value of the off-drive resistor 122b is set in consideration of the amount of current required when discharging the charge from the gate of the IGBT 110d. Note that the current required for discharging the charge from the gate of the IGBT 110d is a value that takes into account the ambient temperature of the IGBT 110d during operation. That is, the resistance value is set according to the current capacity of the IGBT 110d in consideration of the ambient temperature of the IGBT 110d during operation.

遮断用回路124は、IGBT110dに異常電流が流れたとき、オフ駆動用回路122に代わってIGBT110dをオフする回路である。具体的には、IGBT110dに過電流又は短絡電流が流れたとき、オフ駆動用回路122に代わって、オフ駆動用回路122に比べ緩やかにIGBT110dのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、IGBT110dのオフする回路である。遮断用回路124は、遮断用FET124aと、遮断用抵抗124bとを備えている。   The cutoff circuit 124 is a circuit that turns off the IGBT 110d in place of the off-drive circuit 122 when an abnormal current flows through the IGBT 110d. Specifically, when an overcurrent or a short-circuit current flows in the IGBT 110d, the gate voltage is turned on by discharging the charge from the gate of the IGBT 110d more slowly than the off-drive circuit 122 instead of the off-drive circuit 122. This is a circuit that is lower than the threshold voltage to be turned off and the IGBT 110d is turned off. The blocking circuit 124 includes a blocking FET 124a and a blocking resistor 124b.

遮断用FET124aは、オンすることでIGBT110dのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、NチャネルMOSFETである。遮断用FET124aのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路120の負極端子とIGBT110dのエミッタに接続されている。また、ドレインは、遮断用抵抗124bを介してIGBTのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路128に接続されている。   The blocking FET 124a is a switching element that discharges charges from the gate of the IGBT 110d when turned on. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the blocking FET 124a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 120 and the emitter of the IGBT 110d via the ground for the high voltage battery. Further, the drain is connected to the gate of the IGBT through the blocking resistor 124b. Further, the gate is connected to the control circuit 128.

過電流検出回路126は、IGBT110dに過電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、IGBT110dに流れる電流が、過電流閾値より大きくなると、IGBT110dに過電流が流れていると判断する回路である。過電流検出回路126の入力端子は、電流センス抵抗111dの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路128に接続されている。   The overcurrent detection circuit 126 is a circuit that detects whether or not an overcurrent flows through the IGBT 110d. Specifically, it is a circuit that determines that an overcurrent is flowing through the IGBT 110d when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the overcurrent threshold. The input terminal of the overcurrent detection circuit 126 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

短絡検出回路127は、IGBT110dが短絡状態にあるか否かを検出する回路である。具体的には、IGBT110dに流れる電流が、過電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、IGBT110a、110dがともにオンした短絡状態となり、IGBT110dに短絡電流が流れていると判断する回路である。短絡検出回路127の入力端子は、電流センス抵抗111dの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路128に接続されている。   The short circuit detection circuit 127 is a circuit that detects whether or not the IGBT 110d is in a short circuit state. Specifically, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold greater than the overcurrent threshold, both the IGBTs 110a and 110d are in a short-circuited state, and the circuit determines that the short-circuit current is flowing through the IGBT 110d. The input terminal of the short circuit detection circuit 127 is connected to one end of the current sense resistor 111d. The output terminal is connected to the control circuit 128.

制御回路128は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用回路121とオフ駆動用回路122を制御して、IGBT110dを駆動するとともに、IGBT110dのゲート電圧に基づいてオフ保持用回路123を制御して、IGBT110dのオフ状態を保持する回路である。また、オン駆動用FET121aやオフ駆動用FET122aがオン故障したり誤動作によってオンしたりしてIGBT110dが異常状態になった場合に、駆動用電源回路120の動作を停止して、IGBT110dをオフするとともに、外部に異常信号を出力する回路でもある。さらに、IGBT110dに過電流が流れたり、IGBT110dが短絡状態になったりした場合に、遮断用回路124を制御して、オフ駆動用回路122に代わってIGBT110dをオフする回路でもある。   The control circuit 128 controls the on-drive circuit 121 and the off-drive circuit 122 based on a drive signal input from the outside to drive the IGBT 110d, and the off-hold circuit 123 based on the gate voltage of the IGBT 110d. This is a circuit that controls and maintains the off state of the IGBT 110d. In addition, when the on-drive FET 121a or the off-drive FET 122a is turned on due to an on failure or malfunctions and the IGBT 110d becomes in an abnormal state, the operation of the drive power supply circuit 120 is stopped and the IGBT 110d is turned off. It is also a circuit that outputs an abnormal signal to the outside. Further, when an overcurrent flows through the IGBT 110d or when the IGBT 110d is short-circuited, the circuit is also a circuit that controls the cutoff circuit 124 to turn off the IGBT 110d instead of the off-drive circuit 122.

制御回路128は、オン駆動用FET121a及びオフ駆動用FET122aのゲートにそれぞれ接続されている。また、IGBT110dのゲート電圧を検出するため、IGBT110dのゲートに接続されるとともに、ゲート抵抗123bを介してオフ保持用FET123aのゲートに接続されている。さらに、駆動用電源回路120の制御端子に接続されている。加えて、過電流検出回路126及び短絡検出回路127の出力端子、並びに、遮断用FET124aのゲートにそれぞれ接続されている。   The control circuit 128 is connected to the gates of the on-drive FET 121a and the off-drive FET 122a, respectively. Further, in order to detect the gate voltage of the IGBT 110d, the gate voltage is connected to the gate of the IGBT 110d and is connected to the gate of the off-holding FET 123a through the gate resistor 123b. Further, it is connected to the control terminal of the drive power supply circuit 120. In addition, they are connected to the output terminals of the overcurrent detection circuit 126 and the short-circuit detection circuit 127 and the gate of the blocking FET 124a, respectively.

ここで、駆動用電源回路120、オン駆動用FET120a、オフ駆動用FET122a、遮断用FET124a、過電流検出回路126、短絡検出回路127及び制御回路128は、ICとして一体的に構成されている。   Here, the drive power supply circuit 120, the ON drive FET 120a, the OFF drive FET 122a, the cutoff FET 124a, the overcurrent detection circuit 126, the short circuit detection circuit 127, and the control circuit 128 are integrally configured as an IC.

次に、図1を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ(図略)がオンすると、図1に示すモータ制御装置1が動作を開始する。高電圧バッテリB1の直流高電圧は、平滑コンデンサ10によって平滑化される。制御装置12は、外部から入力される駆動信号に基づいて、インバータ装置11を構成するIGBT110a〜110fを制御する。インバータ装置11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された直流高電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する。このようにして、モータ制御装置1が車両駆動用モータM1を制御する。   Next, the operation of the motor control device will be described with reference to FIG. When the ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, the motor control device 1 shown in FIG. 1 starts its operation. The DC high voltage of the high voltage battery B1 is smoothed by the smoothing capacitor 10. The control device 12 controls the IGBTs 110a to 110f constituting the inverter device 11 based on a drive signal input from the outside. The inverter device 11 converts the DC high voltage smoothed by the smoothing capacitor 10 into a three-phase AC voltage and supplies it to the vehicle drive motor M1. In this way, the motor control device 1 controls the vehicle drive motor M1.

次に、図2〜図5を参照して正常状態におけるIGBTの駆動動作と、オン駆動用FETやオフ駆動用FETがオン故障等してIGBTが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。ここで、図3は、正常状態における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。図4は、オン駆動用FETがオン故障等した場合における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。図5は、オフ駆動用FETがオン故障等した場合における駆動信号、オン駆動用FET及びオフ駆動用FETのタイミングチャートと、各FETに流れる電流及びIGBTのゲート電圧波形である。図3〜図5において、オン駆動用FETに流れ電流、及び、オフ駆動用FETに流れる電流は、IGBTのゲートに流れ込む方向を正、IGBTのゲートから流れ出す方向を負として示している。図4及び図5において破線で描かれた波形は、正常状態における波形である。また、図4におけるt1〜t4は図3におけるt1〜t4と、図5におけるt1、t2は図3におけるt1、t2とそれぞれ同一のタイミングである。   Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 5, the IGBT driving operation in a normal state and the operation when it is determined that the IGBT is in an abnormal state due to an on failure or the like of the on driving FET or the off driving FET are described. To do. Here, FIG. 3 shows a drive signal in a normal state, a timing chart of the on-drive FET and the off-drive FET, a current flowing through each FET, and a gate voltage waveform of the IGBT. FIG. 4 shows a drive signal, a timing chart of the on-drive FET and the off-drive FET, a current flowing through each FET, and a gate voltage waveform of the IGBT when the on-drive FET is turned on. FIG. 5 shows a drive signal, a timing chart of the on-drive FET and the off-drive FET, a current flowing through each FET, and a gate voltage waveform of the IGBT when the off-drive FET is turned on. 3 to 5, the current flowing in the on-drive FET and the current flowing in the off-drive FET are shown as positive in the direction of flowing into the gate of the IGBT and negative in the direction of flowing out of the gate of the IGBT. The waveform drawn with a broken line in FIGS. 4 and 5 is a waveform in a normal state. Also, t1 to t4 in FIG. 4 are the same timings as t1 to t4 in FIG. 3, and t1 and t2 in FIG. 5 are the same timings as t1 and t2 in FIG.

図2において、制御回路128は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用FET121aとオフ駆動用FET122aを制御してIGBT110dを駆動する。   In FIG. 2, the control circuit 128 drives the IGBT 110d by controlling the on-drive FET 121a and the off-drive FET 122a based on a drive signal input from the outside.

図3に示すように、駆動信号がIGBT110dのオンを指示する(t1)と、制御回路128は、オフ駆動用FET122aをオフするとともに、オン駆動用FET121aをオンする。これにより、駆動用電源回路120からオン駆動用FET121aとオン駆動用抵抗121bを介して、時間Tonの間、IGBT110dのゲートに電流が流れ込み、電荷が充電される(t2)。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より高くなり、IGBT110dがオンする。   As shown in FIG. 3, when the drive signal instructs to turn on the IGBT 110d (t1), the control circuit 128 turns off the off drive FET 122a and turns on the on drive FET 121a. As a result, current flows from the driving power supply circuit 120 to the gate of the IGBT 110d through the on-driving FET 121a and the on-driving resistor 121b for a time Ton, and charges are charged (t2). As a result, the gate voltage becomes higher than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned on.

一方、駆動信号がIGBT110dのオフを指示すると(t3)、制御回路128は、オン駆動用FET121aをオフするとともに、オフ駆動用FET122aをオンする。これにより、IGBT110dのゲートからオフ駆動用抵抗122bとオフ駆動用FET122aを介して、時間Toffの間、電流が流れ出し、電荷が放電される(t4)。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、IGBT110dがオフする。そして、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、図2において、制御回路128は、オフ保持用FET123aをオンする。これにより、IGBT110dのゲートからオフ保持用FET123aを介して電流が流れ出し、電荷がさらに放電され、IGBT110dのオフ状態が保持される。   On the other hand, when the drive signal instructs to turn off the IGBT 110d (t3), the control circuit 128 turns off the on-drive FET 121a and turns on the off-drive FET 122a. As a result, current flows from the gate of the IGBT 110d through the off-drive resistor 122b and the off-drive FET 122a for a time Toff, and the charge is discharged (t4). As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off. Then, when the gate voltage becomes equal to or lower than the off-holding threshold value lower than the on-off threshold voltage, the control circuit 128 turns on the off-holding FET 123a in FIG. As a result, a current flows from the gate of the IGBT 110d through the off-holding FET 123a, the electric charge is further discharged, and the off-state of the IGBT 110d is held.

ところで、IGBT110dに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、過電流検出回路126は、IGBT110dに過電流が流れていると判断する。過電流検出回路126が過電流と判断すると、制御回路128は、オフ駆動用FET122aに代わって遮断用FET124aをオンする。これにより、IGBT110dのゲートから遮断抵抗124bと遮断用FET124aを介して電流が流れ出し、電荷が放電される。その結果、ゲート電圧が、オフ駆動回路122に比べ緩やかにオン、オフする閾値電圧より低くなり、IGBT110dがオフする。   By the way, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the overcurrent threshold, the overcurrent detection circuit 126 determines that the overcurrent is flowing through the IGBT 110d. When the overcurrent detection circuit 126 determines that the current is an overcurrent, the control circuit 128 turns on the blocking FET 124a in place of the off drive FET 122a. As a result, a current flows from the gate of the IGBT 110d through the blocking resistor 124b and the blocking FET 124a, and the charge is discharged. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage at which the gate voltage is gradually turned on and off as compared with the off drive circuit 122, and the IGBT 110d is turned off.

また、IGBT110dに流れる電流が短絡電流閾値より大きくなると、短絡検出回路127は、IGBT、110a、110dがともにオンした短絡状態にあると判断する。短絡検出回路127が短絡状態と判断すると、制御回路128は、過電流と判断した場合と同様に、遮断用FET124aをオンし、IGBT110dをオフする。   Further, when the current flowing through the IGBT 110d becomes larger than the short-circuit current threshold, the short-circuit detection circuit 127 determines that both the IGBTs 110a and 110d are in a short-circuit state. When the short circuit detection circuit 127 determines that the short circuit is present, the control circuit 128 turns on the blocking FET 124a and turns off the IGBT 110d, similarly to the case where it is determined that the current is an overcurrent.

ところで、オン駆動用FET121aがオン故障したり誤動作によってオンしたりすると、図4に示すように、駆動信号がIGBT110dのオフを指示し(t3)、制御回路128がオン駆動用FET121aをオフしようとしても、オン駆動用FET121aをオフできない。そのため、駆動用電源回路120からオン駆動用FET121aとオン駆動用抵抗121bを介してIGBT110dのゲートに、正常状態においては流れることのない電流が流れ込む。また、時間Toff経過後も、IGBT110dのゲートからオフ駆動用抵抗122bとオフ駆動用FET122aを介して、正常状態においては流れることのない電流が流れ出す。その結果、IGBT110dのゲート電圧が充分に低下せず、IGBT110dをオフできない異常状態が発生する。   When the on-drive FET 121a is turned on due to an on-failure or malfunction, the drive signal instructs the IGBT 110d to turn off as shown in FIG. 4 (t3), and the control circuit 128 tries to turn off the on-drive FET 121a. However, the on-drive FET 121a cannot be turned off. Therefore, a current that does not flow in a normal state flows from the drive power supply circuit 120 to the gate of the IGBT 110d through the on-drive FET 121a and the on-drive resistor 121b. Further, even after the time Toff has elapsed, a current that does not flow in a normal state flows out from the gate of the IGBT 110d through the off-drive resistor 122b and the off-drive FET 122a. As a result, the gate voltage of the IGBT 110d does not sufficiently decrease, and an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned off occurs.

しかし、制御回路128は、オン駆動用抵抗121bの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET121aに流れる電流を検出する。そして、駆動信号がIGBT110dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET121aに電流が流れているとき、駆動用電源回路120の動作を停止させ、駆動用電源回路120からの電圧の供給を遮断する。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、IGBT110dがオフする。つまり、オフ駆動用FET122a以外(オフ駆動用スイッチング素子以外)でIGBT110dをオフする。   However, the control circuit 128 detects the current flowing through the on-driving FET 121a based on the voltage across the terminals of the on-driving resistor 121b. Even when the drive signal instructs the IGBT 110d to be turned off, when the current flows through the on-drive FET 121a, the operation of the drive power supply circuit 120 is stopped and the voltage from the drive power supply circuit 120 is reduced. Shut off the supply. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off. That is, the IGBT 110d is turned off except for the off-drive FET 122a (other than the off-drive switching element).

また、オフ駆動用FET122aがオン故障したり誤動作によってオンしたりすると、図5に示すように、駆動信号がIGBT110dのオンを指示し(t1)、制御回路128がオフ駆動用FET122aをオフしようとしても、オフ駆動用FET122aをオフできない。そのため、時間Ton経過後も、駆動用電源回路120からオン駆動用FET121aとオン駆動用抵抗121bを介してIGBT110dのゲートに、正常状態においては流れることのない電流が流れ込む。また、IGBT110dのゲートからオフ駆動用抵抗122bとオフ駆動用FET122aを介して、正常状態においては流れることない電流が流れ出す。その結果、IGBT110dのゲート電圧が充分に上昇せず、IGBT110dをオンできない異常状態が発生する。   Further, when the off drive FET 122a is turned on due to an on failure or malfunction, as shown in FIG. 5, the drive signal instructs the IGBT 110d to be turned on (t1), and the control circuit 128 tries to turn off the off drive FET 122a. However, the off-drive FET 122a cannot be turned off. Therefore, even after the time Ton has elapsed, a current that does not flow in the normal state flows from the drive power supply circuit 120 to the gate of the IGBT 110d through the on-drive FET 121a and the on-drive resistor 121b. In addition, a current that does not flow in a normal state flows from the gate of the IGBT 110d through the off-drive resistor 122b and the off-drive FET 122a. As a result, the gate voltage of the IGBT 110d does not rise sufficiently, and an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned on occurs.

しかし、制御回路128は、オン駆動用抵抗221bの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET221aに流れる電流を検出する。そして、駆動信号がIGBT110dのオンを指示し、時間Ton経過(所定時間経過)したにもかかわらず、オン駆動用FET121aに電流が流れているとき、駆動用電源回路120の動作を停止させ、駆動用電源回路120からの電圧の供給を遮断する。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、IGBT110dがオフする。つまり、オフ駆動用FET122a以外でIGBT110dをオフする。   However, the control circuit 128 detects the current flowing through the on-drive FET 221a based on the voltage across the terminals of the on-drive resistor 221b. When the drive signal instructs the IGBT 110d to be turned on and the current is flowing in the on-drive FET 121a even though the time Ton has elapsed (predetermined time has elapsed), the operation of the drive power supply circuit 120 is stopped and the drive is performed. The voltage supply from the power supply circuit 120 is cut off. As a result, the gate voltage becomes lower than the threshold voltage for turning on and off, and the IGBT 110d is turned off. That is, the IGBT 110d is turned off except for the off-drive FET 122a.

次に、効果について説明する。第1実施形態によれば、駆動信号がIGBT110dのオフを指示すると、制御回路128は、オン駆動用FET121aをオフするとともに、オフ駆動用FET122aをオンする。これにより、IGBT110dがオフする。しかし、オン駆動用FET121aがオン故障したり誤動作によってオンしたりすると、図4に示すように、正常状態においては流れない電流がオン駆動用FET121aに流れる。そして、IGBT110dのゲートの電圧が充分に低下せず、IGBT110dをオフできない異常状態が発生する。ゲート電圧が、オン、オフの閾値電圧付近の所定範囲内の電圧であると、コレクタ−エミッタ間電圧、つまりオン電圧が増加し、IGBT110dの発熱が増大する。このような異常状態が継続すると、IGBT110dが発熱し熱破壊する可能性がある。しかし、制御回路128は、駆動信号がIGBT110dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET121aに電流が流れているとき、IGBT110dが異常状態にあると判断する。そして、オフ駆動用FET121a以外でIGBT110dをオフする。そのため、オン駆動用FET121aがオン故障等してIGBT110dをオフできない異常状態になっても、IGBT110dの熱破壊を防止することができる。   Next, the effect will be described. According to the first embodiment, when the drive signal instructs to turn off the IGBT 110d, the control circuit 128 turns off the on-drive FET 121a and turns on the off-drive FET 122a. Thereby, the IGBT 110d is turned off. However, when the on-driving FET 121a is turned on due to an on-failure or malfunction, a current that does not flow in a normal state flows to the on-driving FET 121a as shown in FIG. Then, the gate voltage of the IGBT 110d is not sufficiently lowered, and an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned off occurs. When the gate voltage is within a predetermined range near the on / off threshold voltage, the collector-emitter voltage, that is, the on-voltage increases, and the heat generation of the IGBT 110d increases. If such an abnormal state continues, the IGBT 110d may generate heat and be thermally destroyed. However, the control circuit 128 determines that the IGBT 110d is in an abnormal state when a current flows through the on-drive FET 121a even though the drive signal instructs the IGBT 110d to turn off. Then, the IGBT 110d is turned off except for the off-drive FET 121a. Therefore, even if the on-drive FET 121a is in an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned off due to an on failure or the like, it is possible to prevent thermal destruction of the IGBT 110d.

第1実施形態によれば、制御回路128は、オン駆動用抵抗121bの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET121aに流れる電流を検出する。そのため、電流検出用の抵抗を新たに設けることなくオン駆動用FET121aに電流が流れているか否かを確実に判断することができる。   According to the first embodiment, the control circuit 128 detects the current flowing through the on-drive FET 121a based on the voltage across the terminals of the on-drive resistor 121b. Therefore, it is possible to reliably determine whether or not current is flowing through the on-drive FET 121a without newly providing a current detection resistor.

第1実施形態によれば、オン駆動用抵抗121bの抵抗値は、IGBT110dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されている。IGBT110dのゲートの充電に必要な電流は、動作時における周囲温度によって変化する。しかし、IGBT110dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時におけるIGBT110dの周囲温度を考慮した値を用いている。そのため、動作時において周囲温度が上昇した場合であっても、IGBT110dのゲートの充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を抑えて設定することができる。従って、オン駆動用抵抗121bの損失を抑えることができる。   According to the first embodiment, the resistance value of the on-drive resistor 121b is set in consideration of the amount of current required when charging the gate of the IGBT 110d. The current required for charging the gate of the IGBT 110d varies depending on the ambient temperature during operation. However, the current required for charging the gate of the IGBT 110d is a value that takes into account the ambient temperature of the IGBT 110d during operation. For this reason, even when the ambient temperature rises during operation, the resistance value can be set while suppressing the current necessary for charging the gate of the IGBT 110d. Therefore, the loss of the on-drive resistor 121b can be suppressed.

第1実施形態によれば、IGBT110dが異常状態にあるとき、IGBT110dを駆動するためのゲートへの電圧を遮断することで、IGBT110dをオフする。そのため、IGBT110dの熱破壊を防止することができる。   According to the first embodiment, when the IGBT 110d is in an abnormal state, the IGBT 110d is turned off by cutting off the voltage to the gate for driving the IGBT 110d. Therefore, thermal destruction of the IGBT 110d can be prevented.

第1実施形態によれば、IGBT110dの異常状態を外部に知らせることができる。   According to the first embodiment, the abnormal state of the IGBT 110d can be notified to the outside.

第1実施形態によれば、駆動信号がIGBT110dのオンを指示すると、制御回路128は、オフ駆動用FET122aをオフするとともに、オン駆動用FET121aをオンする。これにより、IGBT110dがオンする。しかし、オフ駆動用FET122aがオン故障したり誤動作によってオンしたりすると、図5に示すように、IGBT110dのゲートに電荷を充電するための時間Tonが経過したにもかかわらず、正常状態においては流れない電流がオン駆動用FET121aに流れる。そして、IGBT110dのゲートの電圧が充分に上昇せず、IGBT110dをオンできない異常状態が発生する。ゲート電圧が、オン、オフの閾値電圧付近の所定範囲内の電圧であると、コレクタ−エミッタ間電圧、つまりオン電圧が増加し、IGBT110dの発熱が増大する。このような異常状態が継続すると、IGBT110dが発熱し熱破壊する可能性がある。しかし、制御回路128は、駆動信号がIGBT110dのオンを指示し、IGBT110dのゲートに電荷を充電するための時間Tonが経過したにもかかわらず、オン駆動用FET121aに電流が流れているとき、IGBT110dが異常状態にあると判断する。そして、オフ駆動用FET122a以外でIGBT110dをオフする。そのため、オフ駆動用FET122aがオン故障等してIGBT110dをオンできない異常状態になっても、IGBT110dの熱破壊を防止することができる。   According to the first embodiment, when the drive signal instructs to turn on the IGBT 110d, the control circuit 128 turns off the off drive FET 122a and turns on the on drive FET 121a. Thereby, the IGBT 110d is turned on. However, when the off-drive FET 122a is turned on due to an on-failure or malfunction, as shown in FIG. 5, it flows in a normal state even though the time Ton for charging the gate of the IGBT 110d has elapsed. Current flows to the on-drive FET 121a. Then, the gate voltage of the IGBT 110d does not rise sufficiently, and an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned on occurs. When the gate voltage is within a predetermined range near the on / off threshold voltage, the collector-emitter voltage, that is, the on-voltage increases, and the heat generation of the IGBT 110d increases. If such an abnormal state continues, the IGBT 110d may generate heat and be thermally destroyed. However, the control circuit 128 indicates that the IGBT 110d is turned on when the drive signal instructs the IGBT 110d to turn on and the time Ton for charging the gate of the IGBT 110d elapses, but the current flows in the on-drive FET 121a. Is determined to be in an abnormal state. Then, the IGBT 110d is turned off except for the off-drive FET 122a. Therefore, even when the off-drive FET 122a is in an abnormal state in which the IGBT 110d cannot be turned on due to an on-failure or the like, the thermal destruction of the IGBT 110d can be prevented.

なお、第1実施形態では、制御回路128が、IGBT110dが異常状態にあると判断したとき、駆動用電源回路120の動作を停止させ、駆動用電源回路120からの電圧の供給を遮断することでIGBT110dをオフする例を挙げているが、これに限られるものではない。オフ保持用FET123aを制御してIGBT110dをオフしてもよい。この場合、オフ保持用FET123aをオンしてIGBT110dのゲートから電荷を放電させことで、IGBT110dをオフすることができる。そのため、IGBT110dの熱破壊を防止することができる。   In the first embodiment, when the control circuit 128 determines that the IGBT 110d is in an abnormal state, it stops the operation of the drive power supply circuit 120 and cuts off the supply of voltage from the drive power supply circuit 120. Although the example which turns off IGBT110d is given, it is not restricted to this. The IGBT 110d may be turned off by controlling the off-holding FET 123a. In this case, the IGBT 110d can be turned off by turning on the off-holding FET 123a and discharging the charge from the gate of the IGBT 110d. Therefore, thermal destruction of the IGBT 110d can be prevented.

また、IGBT110dをオンしてもよい。図2に示すIGBT110aがオンすると、直列接続されたIGBT110a、110dがともにオン状態となり、IGBT110a、110dに短絡電流が流れる。IGBT110aに短絡電流が流れると、IGBT110aを制御する制御回路等(駆動回路)が、IGBT110dの場合と同様に、IGBT110aをオフする。そのため、IGBT110dに流れる短絡電流を遮断することができる。従って、IGBT110dの熱破壊を防止することができる。   Further, the IGBT 110d may be turned on. When IGBT 110a shown in FIG. 2 is turned on, both IGBTs 110a and 110d connected in series are turned on, and a short-circuit current flows through IGBTs 110a and 110d. When a short-circuit current flows through the IGBT 110a, the control circuit or the like (drive circuit) that controls the IGBT 110a turns off the IGBT 110a as in the case of the IGBT 110d. Therefore, the short circuit current flowing through the IGBT 110d can be cut off. Therefore, thermal destruction of the IGBT 110d can be prevented.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態のモータ制御装置について説明する。第2実施形態のモータ制御装置は、第1実施形態のモータ制御装置が、オン駆動用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用FETに流れる電流を検出するのに対して、駆動用電源回路とオン駆動用FETの間に設けられた電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用FETに流れる検出するようにしたにものである。第2実施形態のモータ制御装置は、オン駆動用回路を除いて第1実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
(Second Embodiment)
Next, the motor control device of the second embodiment will be described. The motor control device according to the second embodiment is different from the motor control device according to the first embodiment in that the current flowing through the on-drive FET is detected based on the voltage of the on-drive resistor, while the drive power supply circuit is turned on. Based on the voltage of the current detection resistor provided between the drive FETs, the current flowing through the on-drive FET is detected. The motor control device of the second embodiment has the same configuration as the motor control device of the first embodiment except for the on-drive circuit.

まず、図6を参照して制御装置の構成と、IGBTが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。ここで、図6は、第2実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第1実施形態との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。   First, the configuration of the control device and the operation when it is determined that the IGBT is in an abnormal state will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a circuit diagram of the control device in the second embodiment. Here, a different part from 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate | omitted except a required part about a common part.

図6に示すように、制御装置22は、IGBT210dに対して、駆動用電源回路220と、オン駆動用回路221と、オフ駆動用回路222と、オフ保持用回路223と、遮断用回路224と、過電流検出回路226と、短絡検出回路227と、制御回路228とを備えている。IGBT210d及び電流センス抵抗211dは、第1実施形態のIGBT110d及び電流センス抵抗111dに相当する。駆動用電源回路220、オフ駆動用回路222、オフ保持用回路223、遮断用回路224、過電流検出回路226及び短絡検出回路227は、第1実施形態の駆動用電源回路120、オフ駆動用回路122、オフ保持用回路123、遮断用回路124、過電流検出回路126及び短絡検出回路127と同一構成である。   As shown in FIG. 6, the control device 22 has a driving power supply circuit 220, an on driving circuit 221, an off driving circuit 222, an off holding circuit 223, and a blocking circuit 224 with respect to the IGBT 210 d. , An overcurrent detection circuit 226, a short circuit detection circuit 227, and a control circuit 228. The IGBT 210d and the current sense resistor 211d correspond to the IGBT 110d and the current sense resistor 111d of the first embodiment. The drive power supply circuit 220, the off drive circuit 222, the off hold circuit 223, the cutoff circuit 224, the overcurrent detection circuit 226, and the short circuit detection circuit 227 are the same as the drive power supply circuit 120 and the off drive circuit of the first embodiment. 122, the off-holding circuit 123, the cutoff circuit 124, the overcurrent detection circuit 126, and the short-circuit detection circuit 127.

オン駆動用回路221は、オン駆動用FE221aと、オン駆動用抵抗221bと、電流検出用抵抗221cとを備えている。オン駆動用FE221a及びオン駆動用抵抗221bは、第1実施形態のオン駆動用FE121a及びオン駆動用抵抗121bと同一構成である。   The on-drive circuit 221 includes an on-drive FE 221a, an on-drive resistor 221b, and a current detection resistor 221c. The on-drive FE 221a and the on-drive resistor 221b have the same configuration as the on-drive FE 121a and the on-drive resistor 121b of the first embodiment.

電流検出用抵抗221cは、オン駆動用FET221aに流れる電流を検出する抵抗である。電流検出用抵抗221cの一端は駆動用電源回路の正極端子に、他端はオン駆動用FET221aのソースに接続されている。また、電流検出用抵抗221cの両端は制御回路228に接続されている。   The current detection resistor 221c is a resistor that detects a current flowing through the on-drive FET 221a. One end of the current detection resistor 221c is connected to the positive terminal of the drive power supply circuit, and the other end is connected to the source of the on-drive FET 221a. Further, both ends of the current detection resistor 221c are connected to the control circuit 228.

ここで、電流検出用抵抗221cの抵抗値は、IGBT210dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されている。なお、IGBT210dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時におけるIGBT210dの周囲温度を考慮した値を用いている。つまり、抵抗値は、動作時におけるIGBTの周囲温度を考慮して、IGBTの電流容量に応じて設定されている。   Here, the resistance value of the current detection resistor 221c is set in consideration of the magnitude of the current required when charging the gate of the IGBT 210d. The current required for charging the gate of the IGBT 210d is a value that takes into account the ambient temperature of the IGBT 210d during operation. That is, the resistance value is set according to the current capacity of the IGBT in consideration of the ambient temperature of the IGBT during operation.

制御回路228は、電流検出用抵抗221cの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを判断する。そして、駆動信号がIGBT210dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET221aに電流が流れているとき、駆動用電源回路220の動作を停止させ、駆動用電源回路220からの電圧の供給を遮断する。また、駆動信号がIGBT210dのオンを指示し、時間Ton経過したにもかかわらず、オン駆動用FET221aに電流が流れているときも同様にして、駆動用電源回路220からの電圧の供給を遮断する。   The control circuit 228 determines whether or not a current is flowing through the on-drive FET 221a based on the voltage between the terminals of the current detection resistor 221c. Even when the drive signal instructs the IGBT 210d to turn off, when the current flows through the on-drive FET 221a, the operation of the drive power supply circuit 220 is stopped, and the voltage from the drive power supply circuit 220 is reduced. Shut off the supply. Similarly, when the drive signal instructs to turn on the IGBT 210d and the current is flowing in the on-drive FET 221a even though the time Ton has elapsed, the supply of voltage from the drive power supply circuit 220 is cut off in the same manner. .

次に、効果について説明する。第2実施形態によれば、駆動用電源回路220とオン駆動用FET221aの間に設けられた電流検出用抵抗221cによって、オン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを確実に判断することができる。   Next, the effect will be described. According to the second embodiment, the current detection resistor 221c provided between the drive power supply circuit 220 and the on-drive FET 221a can reliably determine whether or not current is flowing through the on-drive FET 221a. it can.

第2実施形態によれば、電流検出用抵抗221cの抵抗値は、IGBT210dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されている。IGBT210dのゲートの充電に必要な電流は、動作時における周囲温度によって変化する。しかし、IGBT210dのゲートに電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時におけるIGBT210dの周囲温度を考慮した値を用いている。そのため、動作時において周囲温度が上昇した場合であっても、IGBT210dのゲートの充電に必要な電流を確保しつつ、抵抗値を抑えて設定することができる。従って、電流検出用抵抗221cの損失を抑えることができる。   According to the second embodiment, the resistance value of the current detection resistor 221c is set in consideration of the magnitude of the current required when charging the gate of the IGBT 210d. The current required for charging the gate of the IGBT 210d varies depending on the ambient temperature during operation. However, the current required for charging the gate of the IGBT 210d is a value considering the ambient temperature of the IGBT 210d during operation. Therefore, even when the ambient temperature rises during operation, the resistance value can be set while suppressing the current while securing the current necessary for charging the gate of the IGBT 210d. Therefore, the loss of the current detection resistor 221c can be suppressed.

なお、第2実施形態では、電流検出用抵抗221cが、駆動用電源回路220とオン駆動用FET221aの間に設けられる例を挙げているが、これに限られるものではない。図7に示すように、電源回路と駆動用電源回路220の間に設けてもよい。駆動用電源回路220からオン駆動用FET221aに電流が流れることで、電源回路から駆動用電源回路220にも電流が流れる。そのため、このような構成であっても、オン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを判断することができる。   In the second embodiment, the current detection resistor 221c is provided between the drive power supply circuit 220 and the on-drive FET 221a. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 7, it may be provided between the power supply circuit and the drive power supply circuit 220. When a current flows from the drive power supply circuit 220 to the on-drive FET 221a, a current also flows from the power supply circuit to the drive power supply circuit 220. Therefore, even with such a configuration, it can be determined whether or not a current is flowing through the on-drive FET 221a.

また、第2実施形態では、電流検出用抵抗221cの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを判断する例を挙げているが、これに限られるものではない。図8に示すように、制御回路228を駆動用電源回路220の正極端子に接続し、駆動用電源回路220の電圧に基づいてオン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを判断するようにしてもよい。駆動用電源回路220からオン駆動用FET221aに電流が流れると、駆動用電源回路220の電圧が低下する。そのため、このような構成であっても、駆動用電源回路220の電圧に基づいてオン駆動用FET221aに電流が流れているか否かを判断することができる。   In the second embodiment, an example is described in which it is determined whether or not current is flowing in the on-drive FET 221a based on the voltage across the terminals of the current detection resistor 221c. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 8, the control circuit 228 is connected to the positive terminal of the drive power supply circuit 220, and it is determined whether or not current is flowing through the on-drive FET 221a based on the voltage of the drive power supply circuit 220. May be. When a current flows from the drive power supply circuit 220 to the on-drive FET 221a, the voltage of the drive power supply circuit 220 decreases. Therefore, even with such a configuration, it is possible to determine whether or not a current is flowing through the on-drive FET 221a based on the voltage of the drive power supply circuit 220.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態のモータ制御装置について説明する。第3実施形態のモータ制御装置は、第1実施形態のモータ制御装置が、IGBTの異常時に駆動電源回路からの電圧供給を遮断してIGBTをオフするのに対して、IGBTのゲート電圧をオフ保持閾値以下にクランプし、オフ保持回路によってIGBTをオフするようにしたものである。第3実施形態のモータ制御装置は、制御装置を除いて第1実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
(Third embodiment)
Next, the motor control apparatus of 3rd Embodiment is demonstrated. The motor control device of the third embodiment turns off the IGBT gate voltage while the motor control device of the first embodiment cuts off the voltage supply from the drive power supply circuit and turns off the IGBT when the IGBT is abnormal. The IGBT is clamped below the holding threshold value, and the IGBT is turned off by the off holding circuit. The motor control device of the third embodiment has the same configuration as the motor control device of the first embodiment except for the control device.

まず、図9を参照して制御装置の構成について説明する。ここで、図9は、第3実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第1実施形態の制御装置との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。   First, the configuration of the control device will be described with reference to FIG. Here, FIG. 9 is a circuit diagram of the control device in the third embodiment. Here, a different part from the control apparatus of 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate | omitted except a required part about a common part.

図5に示すように、制御装置32は、IGBT310dに対して、駆動用電源回路320と、オン駆動用回路321と、オフ駆動用回路322と、オフ保持用回路323と、遮断用回路324と、過電流検出回路326と、短絡検出回路327と、制御回路328とを備えている。さらに、電圧クランプ回路329を備えている。IGBT310d及び電流センス抵抗311dは、第1実施形態のIGBT110d及び電流センス抵抗111dに相当する。駆動用電源回路320、オン駆動用回路321、オフ駆動用回路322、オフ保持用回路323、遮断用回路324、過電流検出回路326及び短絡検出回路327は、第1実施形態の駆動用電源回路120、オン駆動用回路121、オフ駆動用回路122、オフ保持用回路123、遮断用回路124、過電流検出回路126及び短絡検出回路127と同一構成である。   As shown in FIG. 5, the control device 32 has a drive power supply circuit 320, an on drive circuit 321, an off drive circuit 322, an off holding circuit 323, and a cutoff circuit 324 with respect to the IGBT 310 d. The overcurrent detection circuit 326, the short circuit detection circuit 327, and the control circuit 328 are provided. Further, a voltage clamp circuit 329 is provided. The IGBT 310d and the current sense resistor 311d correspond to the IGBT 110d and the current sense resistor 111d of the first embodiment. The drive power supply circuit 320, the on drive circuit 321, the off drive circuit 322, the off hold circuit 323, the cutoff circuit 324, the overcurrent detection circuit 326, and the short circuit detection circuit 327 are the drive power supply circuit of the first embodiment. 120, the on-drive circuit 121, the off-drive circuit 122, the off-hold circuit 123, the cutoff circuit 124, the overcurrent detection circuit 126, and the short-circuit detection circuit 127.

電圧クランプ回路329は、IGBT310dのゲート電圧をオフ保持閾値以下にクランプする回路である。電圧クランプ回路329は、電圧クランプ用FET329aと、定電圧ダイオード329bとを備えている。定電圧ダイオード329bの電圧は、オフ保持閾値以下の一定電圧となるように設定されている。電圧クランプ用FET329aは、オンすることでIGBT320dのゲートに定電圧ダイオード329bを接続するスイッチング素子である。具体的には、NチャネルMOSFETである。電圧クランプ用FET329aのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路320の負極端子とIGBT310dのエミッタに接続されている。また、ドレインは、定電圧ダイオード329bを介してIGBT320dのゲートに接続されている。具体的には、定電圧ダイオード329bのアノードに接続され、定電圧ダイオード329bのカソードがIGBT320dのゲートに接続されている。さらに、電圧クランプ用FET329aのゲートは、制御回路328に接続されている。   The voltage clamp circuit 329 is a circuit that clamps the gate voltage of the IGBT 310d to be equal to or lower than an off-hold threshold. The voltage clamp circuit 329 includes a voltage clamp FET 329a and a constant voltage diode 329b. The voltage of the constant voltage diode 329b is set to be a constant voltage equal to or lower than the off-hold threshold. The voltage clamping FET 329a is a switching element that, when turned on, connects the constant voltage diode 329b to the gate of the IGBT 320d. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the voltage clamping FET 329a is connected to the ground for the high voltage battery insulated from the vehicle body, and is connected to the negative terminal of the driving power supply circuit 320 and the emitter of the IGBT 310d via the ground for the high voltage battery. The drain is connected to the gate of the IGBT 320d via the constant voltage diode 329b. Specifically, the anode of the constant voltage diode 329b is connected, and the cathode of the constant voltage diode 329b is connected to the gate of the IGBT 320d. Further, the gate of the voltage clamping FET 329 a is connected to the control circuit 328.

次に、図9を参照してIGBTが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。制御回路328は、オン駆動用抵抗321bの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET321aに流れる電流を検出する。そして、駆動信号がIGBT310dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET321aに電流が流れているとき、電圧クランプ回路329を作動させてIGBT310dのゲート電圧をオフ保持閾値以下にする。具体的には、電圧クランプ用FET329aをオンして、IGBT310dのゲート電圧を定電圧ダイオード329bによって設定されたオフ保持閾値以下にする。その結果、オフ保持用FET323aがオンしてIGBT310dのゲートから電荷が放電され、IGBT310dがオフする。また、駆動信号がIGBT310dのオンを指示し、時間Ton経過したにもかかわらず、オン駆動用FET321aに電流が流れているときも同様にして、IGBT310dがオフする。   Next, an operation when it is determined that the IGBT is in an abnormal state will be described with reference to FIG. The control circuit 328 detects the current flowing through the on-drive FET 321a based on the voltage across the terminals of the on-drive resistor 321b. Even when the drive signal instructs to turn off the IGBT 310d, when the current flows through the on-drive FET 321a, the voltage clamp circuit 329 is activated to make the gate voltage of the IGBT 310d equal to or less than the off-hold threshold. Specifically, the voltage clamping FET 329a is turned on, and the gate voltage of the IGBT 310d is set to be equal to or lower than the off holding threshold set by the constant voltage diode 329b. As a result, the off-holding FET 323a is turned on, the charge is discharged from the gate of the IGBT 310d, and the IGBT 310d is turned off. Similarly, the IGBT 310d is turned off even when a current flows through the on-driving FET 321a even though the drive signal instructs the IGBT 310d to turn on and the time Ton has elapsed.

次に、効果について説明する。第3実施形態によれば、制御回路328は、駆動信号がIGBT310dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET321aに電流が流れているとき、駆動信号がIGBT310dのオンを指示し、時間Ton経過したにもかかわらず、オン駆動用FET321aに電流が流れているとき、電圧クランプ回路329を作動させてIGBT310dのゲート電圧をオフ保持閾値以下にする。そのため、オフ保持用FET323aによってIGBT310dのゲートから電荷を放電し、IGBT310dをオフすることができる。従って、IGBT310dの熱破壊を防止することができる。   Next, the effect will be described. According to the third embodiment, the control signal 328 instructs the IGBT 310d to turn on when a current flows through the on-drive FET 321a even though the drive signal instructs the IGBT 310d to turn off. Even when the time Ton has elapsed, when the current flows through the on-drive FET 321a, the voltage clamp circuit 329 is activated to set the gate voltage of the IGBT 310d below the off-hold threshold. Therefore, the off-holding FET 323a can discharge the charge from the gate of the IGBT 310d to turn off the IGBT 310d. Therefore, thermal destruction of the IGBT 310d can be prevented.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態のモータ制御装置について説明する。第4実施形態のモータ制御装置は、第1実施形態のモータ制御装置が、IGBTの異常時に駆動電源回路からの電圧供給を遮断してIGBTをオフするのに対して、IGBTのゲートをオン駆動用FETとオフ駆動用FETから遮断してIGBTを遮断するようにしたものである。第4実施形態のモータ制御装置は、制御装置を除いて第1実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
(Fourth embodiment)
Next, a motor control device according to a fourth embodiment will be described. In the motor control device of the fourth embodiment, the motor control device of the first embodiment cuts off the voltage supply from the drive power supply circuit and turns off the IGBT when the IGBT is abnormal, whereas the gate of the IGBT is driven on. The IGBT is cut off from the FET for off and the FET for off drive. The motor control device of the fourth embodiment has the same configuration as the motor control device of the first embodiment except for the control device.

まず、図10を参照して制御装置の構成について説明する。ここで、図10は、第4実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第1実施形態の制御装置との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。   First, the configuration of the control device will be described with reference to FIG. Here, FIG. 10 is a circuit diagram of the control device in the fourth embodiment. Here, a different part from the control apparatus of 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate | omitted except a required part about a common part.

図10に示すように、制御装置42は、IGBT410dに対して、駆動用電源回路420と、オン駆動用回路421と、オフ駆動用回路422と、オフ保持用回路423と、遮断用回路424と、過電流検出回路426と、短絡検出回路427と、制御回路428とを備えている。さらに、ゲート遮断用FET429を備えている。IGBT410d及び電流センス抵抗411dは、第1実施形態のIGBT110d及び電流センス抵抗111dに相当する。駆動用電源回路420、オン駆動用回路421、オフ駆動用回路422、オフ保持用回路423、遮断用回路424、過電流検出回路426及び短絡検出回路427は、第1実施形態の駆動用電源回路120、オン駆動用回路121、オフ駆動用回路122、オフ保持用回路123、遮断用回路124、過電流検出回路126及び短絡検出回路127と同一構成である。   As shown in FIG. 10, the control device 42 has a driving power supply circuit 420, an on-driving circuit 421, an off-driving circuit 422, an off-holding circuit 423, and a blocking circuit 424 with respect to the IGBT 410d. , An overcurrent detection circuit 426, a short circuit detection circuit 427, and a control circuit 428. Further, a gate blocking FET 429 is provided. The IGBT 410d and the current sense resistor 411d correspond to the IGBT 110d and the current sense resistor 111d of the first embodiment. The drive power supply circuit 420, the on drive circuit 421, the off drive circuit 422, the off hold circuit 423, the cutoff circuit 424, the overcurrent detection circuit 426, and the short circuit detection circuit 427 are the drive power supply circuit of the first embodiment. 120, the on-drive circuit 121, the off-drive circuit 122, the off-hold circuit 123, the cutoff circuit 124, the overcurrent detection circuit 126, and the short-circuit detection circuit 127.

ゲート遮断用FET429は、IGBT410dのゲートをオン駆動用FET421aとオフ駆動用FET422aから遮断するスイッチング素子である。具体的には、NチャネルMOSFETである。ゲート遮断用FET429のソースは、IGBT410dのゲートに接続されている。また、ドレインは、オン駆動用抵抗421bを介してオン駆動用FET421aに接続されるとともに、オフ駆動用抵抗422bを介してオフ駆動用FET422aに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路428に接続されている。   The gate blocking FET 429 is a switching element that blocks the gate of the IGBT 410d from the on driving FET 421a and the off driving FET 422a. Specifically, it is an N-channel MOSFET. The source of the gate blocking FET 429 is connected to the gate of the IGBT 410d. The drain is connected to the on-drive FET 421a via the on-drive resistor 421b and is connected to the off-drive FET 422a via the off-drive resistor 422b. Further, the gate is connected to the control circuit 428.

次に、図10を参照してIGBTが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。制御回路428は、オン駆動用抵抗421bの端子間電圧に基づいてオン駆動用FET421aに流れる電流を検出する。そして、駆動信号がIGBT310dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET321aに電流が流れているとき、IGBT410dのゲートを、オン駆動用FET421aとオフ駆動用FET422aから遮断する。その結果、IGBT410dを駆動するためのゲートへの電圧の供給が遮断され、IGBT410dがオフする。また、駆動信号がIGBT410dのオンを指示し、時間Ton経過したにもかかわらず、オン駆動用FET421aに電流が流れているときも同様にして、IGBT410dがオフする。   Next, an operation when it is determined that the IGBT is in an abnormal state will be described with reference to FIG. The control circuit 428 detects the current flowing through the on-drive FET 421a based on the voltage across the terminals of the on-drive resistor 421b. When the current is flowing through the on-drive FET 321a even though the drive signal instructs the IGBT 310d to be turned off, the gate of the IGBT 410d is cut off from the on-drive FET 421a and the off-drive FET 422a. As a result, the supply of voltage to the gate for driving the IGBT 410d is cut off, and the IGBT 410d is turned off. Similarly, the IGBT 410d is turned off even when a current flows through the on-driving FET 421a even though the drive signal instructs the IGBT 410d to turn on and the time Ton has elapsed.

次に、効果について説明する。第4実施形態によれば、制御回路428は、駆動信号がIGBT410dのオフを指示しているにもかかわらず、オン駆動用FET421aに電流が流れているとき、駆動信号がIGBT410dのオンを指示し、時間Ton経過したにもかかわらず、オン駆動用FET421aに電流が流れているとき、IGBT410dのゲートをオン駆動用FET421aとオフ駆動用FET422aから遮断する。そのため、IGBT410dを駆動するためのゲートへの電圧の供給が遮断され、IGBT410dがオフする。従って、IGBT410dの熱破壊を防止することができる。   Next, the effect will be described. According to the fourth embodiment, the control signal 428 instructs the IGBT 410d to turn on when a current flows through the on-drive FET 421a even though the drive signal instructs the IGBT 410d to turn off. The gate of the IGBT 410d is cut off from the on-driving FET 421a and the off-driving FET 422a when the current is flowing in the on-driving FET 421a despite the time Ton elapses. Therefore, supply of voltage to the gate for driving IGBT 410d is cut off, and IGBT 410d is turned off. Therefore, thermal destruction of the IGBT 410d can be prevented.

1・・・モータ制御装置(電子装置)、10・・・平滑コンデンサ、11・・・インバータ装置、110a・・・IGBT(第2スイッチング素子)、110b、110c、110e、110f・・・IGBT、110d、210d、310d、410d・・・IGBT(第1スイッチング素子)、111a〜111f、211d、311d、411d・・・電流センス抵抗、12、22、32、42・・・制御装置、120、220、320、420・・・駆動用電源回路、121、221、321、421・・・オン駆動用回路、121a、221a、321a、421a・・・オン駆動用FET(オン駆動用スイッチング素子)、121b、221b、321b、421b・・・オン駆動用抵抗、221c・・・電流検出用抵抗、122、222、322、422・・・オフ駆動用回路、122a、222a、322a、422a・・・オフ駆動用FET(オフ駆動用スイッチング素子)、122b、222b、322b、422b・・・オフ駆動用抵抗、123、223、323、423・・・オフ保持用回路、123a、223a、323a、423a・・・オフ保持用FET(オフ保持用スイッチング素子)、123b、223b、323b、423b・・・ゲート抵抗、124、224、324、424・・・遮断用回路、124a、224a、324a、424a・・・遮断用FET、124b、224b、324b、424b・・・遮断用抵抗、126、226、326、426・・・過電流検出回路、127、227、327、427・・・短絡検出回路、128、228、328、428・・・制御回路、329・・・電圧クランプ回路、329a・・・電圧クランプ用FET、329b・・・定電圧ダイオード、429・・・ゲート遮断用FET、B1・・・高電圧バッテリ、M1・・・車両駆動用モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control apparatus (electronic device), 10 ... Smoothing capacitor, 11 ... Inverter apparatus, 110a ... IGBT (2nd switching element), 110b, 110c, 110e, 110f ... IGBT, 110d, 210d, 310d, 410d ... IGBT (first switching element), 111a to 111f, 211d, 311d, 411d ... current sense resistor, 12, 22, 32, 42 ... control device, 120, 220 , 320, 420... Driving power supply circuit, 121, 221, 321, 421... ON driving circuit, 121 a, 221 a, 321 a, 421 a... ON driving FET (ON driving switching element), 121 b 221b, 321b, 421b... ON driving resistance, 221c... Current detection resistance, 12 , 222, 322, 422... Off drive circuit, 122 a, 222 a, 322 a, 422 a... Off drive FET (off drive switching element), 122 b, 222 b, 322 b, 422 b. , 123, 223, 323, 423 ... off holding circuit, 123a, 223a, 323a, 423a ... off holding FET (off holding switching element), 123b, 223b, 323b, 423b ... gate resistance , 124, 224, 324, 424... Blocking circuit, 124 a, 224 a, 324 a, 424 a... Blocking FET, 124 b, 224 b, 324 b, 424 b... Blocking resistor, 126, 226, 326, 426 ... Overcurrent detection circuit, 127, 227, 327, 427 ... Short circuit detection circuit, 1 8, 228, 328, 428 ... control circuit, 329 ... voltage clamp circuit, 329a ... voltage clamp FET, 329b ... constant voltage diode, 429 ... gate cutoff FET, B1,.・ High voltage battery, M1 ... Vehicle drive motor

Claims (13)

制御端子の電圧を制御することで駆動される第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路と、
一端が前記駆動用電源回路の出力端子に接続されるとともに、他端が前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するオン駆動用スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、
入力される駆動信号に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子と前記オフ駆動用スイッチング素子を制御することで、前記第1スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第1スイッチング素子を駆動する制御回路と、
を備えた電子装置において、
前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電する遮断用スイッチング素子を有し、
前記制御回路は、前記第1スイッチング素子に異常電流が流れたとき、前記遮断用スイッチング素子を制御して前記第1スイッチング素子をオフし、駆動信号が前記第1スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断し、前記遮断用スイッチング素子を制御して前記第1スイッチング素子をオフすることを特徴とする電子装置。
A first switching element driven by controlling the voltage of the control terminal;
A driving power supply circuit for supplying a voltage for driving the first switching element;
One end is connected to the output terminal of the drive power supply circuit, and the other end is connected to the control terminal of the first switching element, and when turned on, the control terminal of the first switching element is charged with charge. Switching element for
An off-drive switching element that is connected to the control terminal of the first switching element and discharges electric charge from the control terminal of the first switching element by being turned on;
Control for driving the first switching element by controlling the voltage of the control terminal of the first switching element by controlling the on-driving switching element and the off-driving switching element based on the input driving signal. Circuit,
In an electronic device comprising:
A cutoff switching element that is connected to the control terminal of the first switching element and discharges electric charge from the control terminal of the first switching element by being turned on;
When an abnormal current flows through the first switching element, the control circuit controls the blocking switching element to turn off the first switching element, and a drive signal instructs the first switching element to turn off. However, when a current flows through the on-drive switching element, it is determined that the first switching element is in an abnormal state, and the cutoff switching element is controlled to turn off the first switching element. An electronic device characterized by:
前記オン駆動用スイッチング素子は、他端がオン駆動用抵抗を介して前記第1スイッチング素子の制御端子に接続をされ、
前記制御回路は、前記オン駆動用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする請求項に記載の電子装置。
The other end of the on-drive switching element is connected to the control terminal of the first switching element via an on-drive resistor,
The electronic device according to claim 1 , wherein the control circuit determines whether a current is flowing through the on-drive switching element based on a voltage of the on-drive resistor.
前記オン駆動用スイッチング素子は、一端が電流検出用抵抗を介して前記駆動用電源回路の出力端子に接続され、
前記制御回路は、前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする請求項に記載の電子装置。
One end of the on-drive switching element is connected to the output terminal of the drive power circuit via a current detection resistor,
2. The electronic device according to claim 1 , wherein the control circuit determines whether or not a current flows in the on-drive switching element based on a voltage of the current detection resistor.
前記駆動用電源回路は、入力端子が電流検出用抵抗を介して電源回路に接続され、前記電源回路の電圧を変換し、前記第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給し、
前記制御回路は、前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする請求項に記載の電子装置。
The drive power supply circuit has an input terminal connected to the power supply circuit via a current detection resistor, converts a voltage of the power supply circuit, and supplies a voltage for driving the first switching element,
2. The electronic device according to claim 1 , wherein the control circuit determines whether or not a current flows in the on-drive switching element based on a voltage of the current detection resistor.
前記制御回路は、前記駆動用電源回路の電圧に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているか否かを判断することを特徴とする請求項に記載の電子装置。 2. The electronic device according to claim 1 , wherein the control circuit determines whether or not a current flows through the on-driving switching element based on a voltage of the driving power supply circuit. 前記オン駆動用抵抗の抵抗値は、前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されていることを特徴とする請求項に記載の電子装置。 The resistance of the on-drive resistor, to claim 2, characterized in that it is set in consideration of the magnitude of the current required when electric charge is applied to the control terminal of the first switching element The electronic device described. 前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時における前記第1スイッチング素子の周囲温度を考慮したものであることを特徴とする請求項に記載の電子装置。 Current required when electric charge is applied to the control terminal of the first switching element, according to claim 6, characterized in that takes into account the ambient temperature of the first switching element during operation Electronic equipment. 前記電流検出用抵抗の抵抗値は、前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流の大きさを考慮して設定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の電子装置。 Resistance of the current detecting resistor, claim 3 or, characterized in that it is set in consideration of the magnitude of the current required when electric charge is applied to the control terminal of the first switching element 5. The electronic device according to 4 . 前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電する際に必要とされる電流は、動作時における前記第1スイッチング素子の周囲温度を考慮したものであることを特徴とする請求項に記載の電子装置。 9. The current according to claim 8 , wherein the current required for charging the control terminal of the first switching element is based on an ambient temperature of the first switching element during operation. Electronic equipment. 制御端子の電圧を制御することで駆動され、前記第1スイッチング素子に直列接続される第2スイッチング素子と、
入力される駆動信号に基づいて前記第2スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第2スイッチング素子を駆動するとともに、前記第2スイッチング素子に異常電流が流れているとき、前記第2スイッチング素子をオフする駆動回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記第1スイッチング素子をオンすることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電子装置。
A second switching element driven by controlling the voltage of the control terminal and connected in series to the first switching element;
The second switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the second switching element based on the input drive signal, and the second switching element is operated when an abnormal current flows through the second switching element. A drive circuit for turning off the element;
Have
It said control circuit when said first switching element is determined to be in the abnormal state, the electronic device according to any one of claims 1 to 9, wherein turning on the first switching element.
制御端子の電圧を制御することで駆動される第1スイッチング素子と、  A first switching element driven by controlling the voltage of the control terminal;
前記第1スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路と、  A driving power supply circuit for supplying a voltage for driving the first switching element;
一端が前記駆動用電源回路の出力端子に接続されるとともに、他端が前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するオン駆動用スイッチング素子と、  One end is connected to the output terminal of the drive power supply circuit, and the other end is connected to the control terminal of the first switching element, and when turned on, the control terminal of the first switching element is charged with charge. Switching element for
前記第1スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第1スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、  An off-drive switching element that is connected to the control terminal of the first switching element and discharges electric charge from the control terminal of the first switching element by being turned on;
入力される駆動信号に基づいて前記オン駆動用スイッチング素子と前記オフ駆動用スイッチング素子を制御することで、前記第1スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第1スイッチング素子を駆動する制御回路と、  Control for driving the first switching element by controlling the voltage of the control terminal of the first switching element by controlling the on-driving switching element and the off-driving switching element based on the input driving signal. Circuit,
を備えた電子装置において、In an electronic device comprising:
制御端子の電圧を制御することで駆動され、前記第1スイッチング素子に直列接続される第2スイッチング素子と、  A second switching element driven by controlling the voltage of the control terminal and connected in series to the first switching element;
入力される駆動信号に基づいて前記第2スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第2スイッチング素子を駆動するとともに、前記第2スイッチング素子に異常電流が流れているとき、前記第2スイッチング素子をオフする駆動回路と、  The second switching element is driven by controlling the voltage of the control terminal of the second switching element based on the input drive signal, and the second switching element is operated when an abnormal current flows through the second switching element. A drive circuit for turning off the element;
を有し、Have
前記制御回路は、駆動信号が前記第1スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断し、前記第1スイッチング素子をオンすることを特徴とする電子装置。  The control circuit determines that the first switching element is in an abnormal state when a current is flowing through the on-driving switching element even though the drive signal instructs the first switching element to be turned off. An electronic apparatus comprising: determining and turning on the first switching element.
前記制御回路は、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、異常信号を外部に出力することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電子装置。 Said control circuit, when said first switching element is determined to be in the abnormal state, the electronic device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that outputs an abnormality signal to the outside. 前記制御回路は、駆動信号が前記第1スイッチング素子のオンを指示し、前記第1スイッチング素子の制御端子に電荷を充電するための所定時間経過したにもかかわらず、前記オン駆動用スイッチング素子に電流が流れているとき、前記第1スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電子装置。 The control circuit instructs the switching element for on-drive to turn on even though a driving signal indicates that the first switching element is turned on and a predetermined time has elapsed for charging the control terminal of the first switching element. when current is flowing, an electronic device according to any one of claims 1 to 11, wherein the first switching element is characterized in that it is determined that an abnormal state.
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