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JP7589665B2 - Switch actuator - Google Patents
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Description

本発明は、スイッチの駆動装置に関する。 The present invention relates to a switch drive device.

この種の駆動装置としては、上アームスイッチと下アームスイッチとを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にする装置が知られている。 One known example of this type of drive device is one that alternately switches the upper arm switch and the lower arm switch to the on state with a dead time in between.

ここで、上,下アームスイッチのうち、オン状態に切り替えられようとしているスイッチを自アームスイッチとし、残りのスイッチを対向アームスイッチとする。デッドタイムを短縮するには、対向アームスイッチがオフ状態に切り替えられたことを迅速に把握して自アームスイッチがオン状態に切り替えられる必要がある。特許文献1には、自アームスイッチのゲート駆動回路に、対向アームスイッチのスイッチング状態を事前に通知する信号が入力される技術が記載されている。ゲート駆動回路は、入力された情報に基づいて対向アームスイッチがオフ状態であると判定した場合、自アームスイッチをオン状態に切り替える。 Here, of the upper and lower arm switches, the switch that is about to be switched to the on state is the own arm switch, and the remaining switch is the opposing arm switch. To shorten the dead time, it is necessary to quickly determine that the opposing arm switch has been switched to the off state and to switch the own arm switch to the on state. Patent Document 1 describes a technology in which a signal that notifies the switching state of the opposing arm switch in advance is input to the gate drive circuit of the own arm switch. If the gate drive circuit determines that the opposing arm switch is in the off state based on the input information, it switches the own arm switch to the on state.

特開2020-96444号公報JP 2020-96444 A

駆動装置としては、並列接続された複数の上アームスイッチと、並列接続された複数の下アームスイッチとを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にする装置も知られている。ここで、スイッチの特性値のばらつきに起因して、並列接続された各対向アームスイッチのオン状態からオフ状態への切り替えタイミングにばらつきが発生し得る。この場合、各対向アームスイッチのうち、例えば最も早くオフ状態に切り替えられる対向アームスイッチがオフ状態に切り替えることをもって各自アームスイッチをオン状態に切り替えてしまうと、上下アーム短絡が発生し得る。 A drive device is also known that alternately turns on a number of upper arm switches connected in parallel and a number of lower arm switches connected in parallel with dead times in between. Here, variations in the characteristic values of the switches can cause variations in the timing of switching each of the opposing arm switches connected in parallel from the on state to the off state. In this case, if the opposing arm switch that can be switched off the earliest among the opposing arm switches is switched off and each arm switch is switched on, a short circuit between the upper and lower arms can occur.

本発明は、上下アーム短絡の発生を抑制しつつ、デッドタイムを短縮できるスイッチの駆動装置を提供することを主たる目的とする。 The main objective of the present invention is to provide a switch drive device that can reduce dead time while suppressing the occurrence of short circuits between the upper and lower arms.

本発明は、並列接続された複数の上アームスイッチと、並列接続された複数の下アームスイッチとを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部と、
を備える。
The present invention relates to a switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches connected in parallel and a plurality of lower arm switches connected in parallel with a dead time therebetween,
When one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, an off determination unit determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches is switched to an off state;
an ON operation unit that switches the respective arm switches that are in the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch is switched to the OFF state;
Equipped with.

本発明では、並列接続された各自アームスイッチのオン状態への切り替えに、並列接続された各対向アームスイッチのうち、上記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたとの判定結果が用いられる。このため、上下アーム短絡の発生を的確に抑制することができる。 In the present invention, the determination result that the most delayed switch among the opposing arm switches connected in parallel has been switched to the off state is used to switch each of the parallel-connected own arm switches to the on state. This makes it possible to accurately suppress the occurrence of short circuits between the upper and lower arms.

第1実施形態に係る制御システムの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system according to a first embodiment. ドライブIC及びドライブIC周辺の回路を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a drive IC and a circuit around the drive IC. 駆動信号及びゲート電圧の推移を示すタイムチャート。4 is a time chart showing changes in a drive signal and a gate voltage. 各スイッチの特性値とスイッチング速度との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the characteristic value and the switching speed of each switch. 上,下アーム駆動信号等の推移を示すタイムチャート。4 is a time chart showing the transition of upper and lower arm drive signals, etc. 第2実施形態に係る駆動信号及びゲート電圧の推移を示すタイムチャート。10 is a time chart showing changes in a drive signal and a gate voltage according to a second embodiment. 第2実施形態の変形例に係る駆動信号及びゲート電圧の推移を示すタイムチャート。10 is a time chart showing changes in a drive signal and a gate voltage according to a modified example of the second embodiment. 第2実施形態の変形例に係る駆動信号及びゲート電圧の推移を示すタイムチャート。10 is a time chart showing changes in a drive signal and a gate voltage according to a modified example of the second embodiment. 第2実施形態の変形例に係る駆動信号及びゲート電圧の推移を示すタイムチャート。10 is a time chart showing changes in a drive signal and a gate voltage according to a modified example of the second embodiment. 第3実施形態に係るドライブIC及びドライブIC周辺の回路を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a drive IC and a circuit around the drive IC according to a third embodiment. 駆動信号及びセンス電圧の推移を示すタイムチャート。4 is a time chart showing changes in a drive signal and a sense voltage; 第3実施形態の変形例に係る駆動信号及びセンス電圧の推移を示すタイムチャート。13 is a time chart showing changes in a drive signal and a sense voltage according to a modification of the third embodiment. 第4実施形態に係るドライブIC及びドライブIC周辺の回路を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a drive IC and a circuit around the drive IC according to a fourth embodiment. 制御基板に対する半導体モジュールの取り付け態様を示す図。4A and 4B are diagrams showing a manner in which a semiconductor module is attached to a control board. 半導体モジュールの斜視図。FIG. 第5実施形態に係るドライブIC及びドライブIC周辺の回路を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a drive IC and a circuit around the drive IC according to a fifth embodiment. コンデンサの有無がスイッチング速度に及ぼす影響を示す図。A diagram showing the effect of the presence or absence of a capacitor on switching speed. 第6実施形態に係るドライブIC及びドライブIC周辺の回路を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a drive IC and a circuit around the drive IC according to a sixth embodiment. 第1,第2放電スイッチの駆動状態の推移を示すタイムチャート。4 is a time chart showing the transition of the driving states of the first and second discharge switches;

<第1実施形態>
以下、本発明に係る駆動装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の駆動装置が備えられる制御システムは、移動体、ロボット(例えば産業用ロボット)、発電機又はエレベータ等に適用することができる。移動体は、例えば、自動車、航空機、船舶又は鉄道車両である。
First Embodiment
A first embodiment of a drive device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. A control system equipped with the drive device of this embodiment can be applied to a moving body, a robot (e.g., an industrial robot), a generator, an elevator, etc. The moving body is, for example, an automobile, an aircraft, a ship, or a railroad car.

図1に示すように、制御システムは、回転電機10と、インバータ20と、直流電源21とを備えている。本実施形態において、回転電機10は、星形結線された3相の巻線11を備えている。回転電機10は、例えば同期機である。なお、制御システムが自動車に適用される場合、回転電機10は、自動車の駆動輪に一体に設けられるインホイールモータ、又は自動車の車体に備えられるオンボードモータであってもよいし、インバータ20及び図示しない変速機と一体化されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the control system includes a rotating electric machine 10, an inverter 20, and a DC power supply 21. In this embodiment, the rotating electric machine 10 includes a three-phase winding 11 that is star-connected. The rotating electric machine 10 is, for example, a synchronous machine. When the control system is applied to an automobile, the rotating electric machine 10 may be an in-wheel motor that is integrally provided on the driving wheels of the automobile, or an on-board motor that is provided on the body of the automobile, or may be integrated with the inverter 20 and a transmission (not shown).

回転電機10は、インバータ20を介して、直流電源21に接続されている。直流電源21は、例えば2次電池である。インバータ20は、平滑コンデンサ22を備えている。なお、平滑コンデンサ22は、インバータ20の外部に設けられていてもよい。 The rotating electric machine 10 is connected to a DC power source 21 via an inverter 20. The DC power source 21 is, for example, a secondary battery. The inverter 20 includes a smoothing capacitor 22. The smoothing capacitor 22 may be provided outside the inverter 20.

インバータ20は、3相分の上,下アームスイッチを備えている。上,下アームのそれぞれは、並列接続された2つの半導体パワー素子で構成されている。上アーム側のスイッチは、第1上アームスイッチSWAH及び第2上アームスイッチSWBHである。下アーム側のスイッチは、第1下アームスイッチSWAL及び第2下アームスイッチSWBLである。 The inverter 20 has upper and lower arm switches for three phases. Each of the upper and lower arms is composed of two semiconductor power elements connected in parallel. The switches on the upper arm side are the first upper arm switch SWAH and the second upper arm switch SWBH. The switches on the lower arm side are the first lower arm switch SWAL and the second lower arm switch SWBL.

本実施形態において、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLは、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、具体的にはSiのIGBTである。このため、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLにおいて、高電位側端子はコレクタであり、低電位側端子はエミッタである。各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLには、フリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。本実施形態において、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLは、同じ仕様のスイッチである。このため、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLは、スレッショルド電圧Vthの設計値が同じ値であり、ゲート電荷容量Qgの設計値が同じ値である。 In this embodiment, each switch SWAH, SWBH, SWAL, SWBL is a voltage-controlled semiconductor switching element, specifically an Si IGBT. Therefore, in each switch SWAH, SWBH, SWAL, SWBL, the high-potential terminal is the collector, and the low-potential terminal is the emitter. A freewheel diode is connected in inverse parallel to each switch SWAH, SWBH, SWAL, SWBL. In this embodiment, each switch SWAH, SWBH, SWAL, SWBL has the same specifications. Therefore, each switch SWAH, SWBH, SWAL, SWBL has the same design value for threshold voltage Vth and the same design value for gate charge capacitance Qg.

なお、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLは、例えば、ボディダイオードを有するNチャネルMOSFETであってもよい。この場合、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLにおいて、高電位側端子がドレインであり、低電位側端子がソースである。 Each of the switches SWAH, SWBH, SWAL, and SWBL may be, for example, an N-channel MOSFET having a body diode. In this case, the high-potential terminal of each of the switches SWAH, SWBH, SWAL, and SWBL is the drain, and the low-potential terminal is the source.

各相において、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHの高電位側端子には、平滑コンデンサ22の第1端が接続されている。各相において、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHの低電位側端子には、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLの高電位側端子が接続されている。各相において、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLの低電位側端子には、平滑コンデンサ22の第2端が接続されている。各相において、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHの低電位側端子と、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLの高電位側端子とには、回転電機10の巻線11の第1端が接続されている。各相の巻線11の第2端は、中性点で接続されている。 In each phase, the first end of the smoothing capacitor 22 is connected to the high potential terminals of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. In each phase, the low potential terminals of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are connected to the high potential terminals of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL. In each phase, the second end of the smoothing capacitor 22 is connected to the low potential terminals of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL. In each phase, the first end of the winding 11 of the rotating electric machine 10 is connected to the low potential terminals of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH and the high potential terminals of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL. The second end of the winding 11 of each phase is connected at the neutral point.

制御システムは、制御基板25、マイコン30、及び上,下アームドライブIC40,70を備えている。マイコン30は、回転電機10の制御量を指令値に制御すべく、インバータ20の各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLのスイッチング制御を行う。制御量は、例えばトルクである。マイコン30は、各相において、各上アームスイッチSWAH,SWBHと、各下アームスイッチSWAL,SWBLとを交互にオン状態にすべく、各上アームスイッチSWAH,SWBHに対応する上アーム主駆動信号GH*と、各下アームスイッチSWAL,SWBLに対応する下アーム主駆動信号GL*とを生成する。本実施形態において、各主駆動信号GH*,GL*は、論理Hによりオン指令であることを示し、論理Lによりオフ指令であることを示す。 The control system includes a control board 25, a microcomputer 30, and upper and lower arm drive ICs 40 and 70. The microcomputer 30 controls the switching of the switches SWAH, SWBH, SWAL, and SWBL of the inverter 20 to control the control amount of the rotating electric machine 10 to a command value. The control amount is, for example, torque. The microcomputer 30 generates an upper arm main drive signal GH* corresponding to each upper arm switch SWAH, SWBH and a lower arm main drive signal GL* corresponding to each lower arm switch SWAL, SWBL in each phase to alternately turn on each upper arm switch SWAH, SWBH and each lower arm switch SWAL, SWBL. In this embodiment, each main drive signal GH*, GL* indicates an ON command with a logical H and indicates an OFF command with a logical L.

マイコン30は、低圧領域に設けられている。一方、回転電機10、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBL、上,下アームドライブIC40,70、直流電源21及び平滑コンデンサ22は、高圧領域に設けられている。 The microcomputer 30 is provided in the low-voltage region. On the other hand, the rotating electric machine 10, the switches SWAH, SWBH, SWAL, SWBL, the upper and lower arm drive ICs 40, 70, the DC power supply 21, and the smoothing capacitor 22 are provided in the high-voltage region.

続いて、図2を用いて、マイコン30、及び上,下アームドライブIC40,70について説明する。 Next, we will use Figure 2 to explain the microcontroller 30 and the upper and lower arm drive ICs 40 and 70.

制御システムは、上アームアイソレータ31H及び下アームアイソレータ31Lを備えている。上,下アームアイソレータ31H,31Lは、低圧領域及び高圧領域の境界を跨るように設けられている。上,下アームアイソレータ31H,31Lは、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、マイコン30から出力された上,下アーム主駆動信号GH*,GL*を高圧領域側に伝達する。本実施形態において、上,下アームアイソレータ31H,31Lは、デジタルアイソレータであり、例えば、コイルを備える磁気絶縁方式又はコンデンサを備える容量絶縁方式のアイソレータである。例えば、磁気絶縁方式のデジタルアイソレータは、入力信号をパルス信号に変換するエンコーダと、変換されたパルス信号を低圧領域から高圧領域に伝達するトランスと、トランスから出力されたパルス信号を変換するデコータとを備えている。なお、上,下アームアイソレータ31H,31Lは、デジタルアイソレータに代えて、例えば、光絶縁方式のフォトカプラであってもよい。 The control system includes an upper arm isolator 31H and a lower arm isolator 31L. The upper and lower arm isolators 31H and 31L are provided so as to straddle the boundary between the low voltage region and the high voltage region. The upper and lower arm isolators 31H and 31L transmit the upper and lower arm main drive signals GH* and GL* output from the microcomputer 30 to the high voltage region while electrically insulating the low voltage region and the high voltage region. In this embodiment, the upper and lower arm isolators 31H and 31L are digital isolators, for example, magnetic insulation type isolators with a coil or capacitive insulation type isolators with a capacitor. For example, a magnetic insulation type digital isolator includes an encoder that converts an input signal into a pulse signal, a transformer that transmits the converted pulse signal from the low voltage region to the high voltage region, and a decoder that converts the pulse signal output from the transformer. The upper and lower arm isolators 31H and 31L may be, for example, optically isolated photocouplers instead of digital isolators.

上アームドライブIC40は、上アーム信号生成部41及び上アームドライバ42を備えている。上アーム信号生成部41には、上アームアイソレータ31Hからの上アーム主駆動信号GH*が入力される。上アーム信号生成部41は、オン指令又はオフ指令の上アーム駆動信号GHrを生成して上アームドライバ42に出力する。 The upper arm drive IC 40 includes an upper arm signal generator 41 and an upper arm driver 42. The upper arm main drive signal GH* is input to the upper arm signal generator 41 from the upper arm isolator 31H. The upper arm signal generator 41 generates an upper arm drive signal GHr of an ON command or an OFF command and outputs it to the upper arm driver 42.

上アームドライバ42には、第1上アームゲート抵抗体32AHを介して第1上アームスイッチSWAHのゲートが接続され、第2上アームゲート抵抗体32BHを介して第2上アームスイッチSWBHのゲートが接続されている。 The gate of the first upper arm switch SWAH is connected to the upper arm driver 42 via the first upper arm gate resistor 32AH, and the gate of the second upper arm switch SWBH is connected to the upper arm driver 42 via the second upper arm gate resistor 32BH.

上アームドライバ42は、入力された上アーム駆動信号GHrがオン指令であると判定した場合、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのオン操作を行う。本実施形態において、オン操作は、第1上アームゲート抵抗体32AHを介して第1上アームスイッチSWAHのゲートに充電電流を供給し、第2上アームゲート抵抗体32BHを介して第2上アームスイッチSWBHのゲートに充電電流を供給する操作である。これにより、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧がスレッショルド電圧VthA,VthB以上になり、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHがオン状態に切り替えられる。 When the upper arm driver 42 determines that the input upper arm drive signal GHr is an ON command, it performs an ON operation of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. In this embodiment, the ON operation is an operation of supplying a charging current to the gate of the first upper arm switch SWAH via the first upper arm gate resistor 32AH and supplying a charging current to the gate of the second upper arm switch SWBH via the second upper arm gate resistor 32BH. As a result, the gate voltages of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH become equal to or higher than the threshold voltages VthA and VthB, and the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are switched to the ON state.

一方、上アームドライバ42は、入力された上アーム駆動信号GHrがオフ指令であると判定した場合、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのオフ操作を行う。本実施形態において、オフ操作は、第1上アームスイッチSWAHのゲート電荷を第1上アームゲート抵抗体32AHを介して放電し、第2上アームスイッチSWBHのゲート電荷を第2上アームゲート抵抗体32BHを介して放電する操作である。これにより、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧がスレッショルド電圧VthA,VthB未満になり、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHがオフ状態に切り替えられる。 On the other hand, when the upper arm driver 42 determines that the input upper arm drive signal GHr is an OFF command, it performs an OFF operation of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. In this embodiment, the OFF operation is an operation of discharging the gate charge of the first upper arm switch SWAH via the first upper arm gate resistor 32AH and discharging the gate charge of the second upper arm switch SWBH via the second upper arm gate resistor 32BH. As a result, the gate voltages of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH become less than the threshold voltages VthA and VthB, and the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are switched to the OFF state.

上アームドライブIC40は、上アーム判定部43及び上アーム記憶部44を備えている。上アームドライバ42と第1上アームスイッチSWAHのゲートとを接続する充放電経路と、上アーム判定部43とは、第1上アーム経路LAHにより接続されている。上アーム判定部43は、第1上アーム経路LAHを介して第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHを検出する。上アームドライバ42と第2上アームスイッチSWBHのゲートとを接続する充放電経路と、上アーム判定部43とは、第2上アーム経路LBHにより接続されている。上アーム判定部43は、第2上アーム経路LBHを介して第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHを検出する。 The upper arm drive IC 40 includes an upper arm determination unit 43 and an upper arm memory unit 44. The charge/discharge path connecting the upper arm driver 42 and the gate of the first upper arm switch SWAH is connected to the upper arm determination unit 43 via a first upper arm path LAH. The upper arm determination unit 43 detects the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH via the first upper arm path LAH. The charge/discharge path connecting the upper arm driver 42 and the gate of the second upper arm switch SWBH is connected to the upper arm determination unit 43 via a second upper arm path LBH. The upper arm determination unit 43 detects the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH via the second upper arm path LBH.

上アーム記憶部44は、ROM以外の非遷移的実体的記録媒体(例えば、ROM以外の不揮発性メモリ)である。上アーム判定部43は、上アーム記憶部44の記憶情報を読み出すことができる。 The upper arm memory unit 44 is a non-transient physical recording medium other than ROM (e.g., a non-volatile memory other than ROM). The upper arm determination unit 43 can read the stored information of the upper arm memory unit 44.

下アームドライブIC70は、下アーム信号生成部71及び下アームドライバ72を備えている。下アーム信号生成部71には、下アームアイソレータ31Lからの下アーム主駆動信号GL*が入力される。下アーム信号生成部71は、オン指令又はオフ指令の下アーム駆動信号GLrを生成して下アームドライバ72に出力する。 The lower arm drive IC 70 includes a lower arm signal generator 71 and a lower arm driver 72. The lower arm main drive signal GL* from the lower arm isolator 31L is input to the lower arm signal generator 71. The lower arm signal generator 71 generates a lower arm drive signal GLr of an ON command or an OFF command and outputs it to the lower arm driver 72.

下アームドライバ72には、第1下アームゲート抵抗体32ALを介して第1下アームスイッチSWALのゲートが接続され、第2下アームゲート抵抗体32BLを介して第2下アームスイッチSWBLのゲートが接続されている。 The gate of the first lower arm switch SWAL is connected to the lower arm driver 72 via the first lower arm gate resistor 32AL, and the gate of the second lower arm switch SWBL is connected to the lower arm driver 72 via the second lower arm gate resistor 32BL.

下アームドライバ72は、入力された下アーム駆動信号GLrがオン指令であると判定した場合、第1下アームゲート抵抗体32ALを介して第1下アームスイッチSWALのゲートに充電電流を供給し、第2下アームゲート抵抗体32BLを介して第2下アームスイッチSWBLのゲートに充電電流を供給するオン操作を行う。これにより、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのゲート電圧がスレッショルド電圧VthA,VthB以上になり、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLがオン状態に切り替えられる。 When the lower arm driver 72 determines that the input lower arm drive signal GLr is an ON command, it performs an ON operation to supply a charging current to the gate of the first lower arm switch SWAL via the first lower arm gate resistor 32AL and to supply a charging current to the gate of the second lower arm switch SWBL via the second lower arm gate resistor 32BL. As a result, the gate voltages of the first and second lower arm switches SWAL, SWBL become equal to or higher than the threshold voltages VthA, VthB, and the first and second lower arm switches SWAL, SWBL are switched to the ON state.

一方、下アームドライバ72は、入力された下アーム駆動信号GLrがオフ指令であると判定した場合、第1下アームスイッチSWALのゲート電荷を第1下アームゲート抵抗体32ALを介して放電し、第2下アームスイッチSWBLのゲート電荷を第2下アームゲート抵抗体32BLを介して放電するオフ操作を行う。これにより、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのゲート電圧がスレッショルド電圧VthA,VthB未満になり、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLがオフ状態に切り替えられる。 On the other hand, when the lower arm driver 72 determines that the input lower arm drive signal GLr is an OFF command, it performs an OFF operation to discharge the gate charge of the first lower arm switch SWAL via the first lower arm gate resistor 32AL and the gate charge of the second lower arm switch SWBL via the second lower arm gate resistor 32BL. As a result, the gate voltages of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL become less than the threshold voltages VthA and VthB, and the first and second lower arm switches SWAL and SWBL are switched to the OFF state.

下アームドライブIC70は、下アーム判定部73及び下アーム記憶部74を備えている。下アームドライバ72と第1下アームスイッチSWALのゲートとを接続する充放電経路と、下アーム判定部73とは、第1下アーム経路LALにより接続されている。下アーム判定部73は、第1下アーム経路LALを介して第1下アームスイッチSWALのゲート電圧VgALを検出する。下アームドライバ72と第2下アームスイッチSWBLのゲートとを接続する充放電経路と、下アーム判定部73とは、第2下アーム経路LBLにより接続されている。下アーム判定部73は、第2下アーム経路LBLを介して第2下アームスイッチSWBLのゲート電圧VgBLを検出する。 The lower arm drive IC 70 includes a lower arm determination unit 73 and a lower arm memory unit 74. The charge/discharge path connecting the lower arm driver 72 and the gate of the first lower arm switch SWAL is connected to the lower arm determination unit 73 via a first lower arm path LAL. The lower arm determination unit 73 detects the gate voltage VgAL of the first lower arm switch SWAL via the first lower arm path LAL. The charge/discharge path connecting the lower arm driver 72 and the gate of the second lower arm switch SWBL is connected to the lower arm determination unit 73 via a second lower arm path LBL. The lower arm determination unit 73 detects the gate voltage VgBL of the second lower arm switch SWBL via the second lower arm path LBL.

なお、下アーム判定部73及び上アーム判定部43は、例えば、コンパレータ回路、ロジック回路又はダイオードオア(DiOR)回路により構成されていればよい。本実施形態において、下アーム判定部73及び上アーム判定部43が「オフ判定部」に相当する。 The lower arm determination unit 73 and the upper arm determination unit 43 may be configured, for example, with a comparator circuit, a logic circuit, or a diode-OR (DiOR) circuit. In this embodiment, the lower arm determination unit 73 and the upper arm determination unit 43 correspond to the "off determination unit."

下アーム記憶部74は、ROM以外の非遷移的実体的記録媒体(例えば、ROM以外の不揮発性メモリ)である。下アーム判定部73は、下アーム記憶部74の記憶情報を読み出すことができる。 The lower arm memory unit 74 is a non-transient tangible recording medium other than ROM (e.g., a non-volatile memory other than ROM). The lower arm determination unit 73 can read the stored information in the lower arm memory unit 74.

制御システムは、第1アイソレータ33と、第2アイソレータ34とを備えている。第1アイソレータ33及び第2アイソレータ34は、高圧領域に設けられている。第1アイソレータ33は、上アームドライブIC40及び下アームドライブIC70の間を電気的に絶縁しつつ、下アーム判定部73から出力された下アーム信号PLを上アーム信号生成部41に伝達する。第2アイソレータ34は、上アームドライブIC40及び下アームドライブIC70の間を電気的に絶縁しつつ、上アーム判定部43から出力された上アーム信号PHを下アーム信号生成部71に伝達する。本実施形態において、第1,第2アイソレータ33,34は、上,下アームアイソレータ31H,31Lと同様のデジタルアイソレータである。 The control system includes a first isolator 33 and a second isolator 34. The first isolator 33 and the second isolator 34 are provided in a high-voltage region. The first isolator 33 transmits the lower arm signal PL output from the lower arm determination unit 73 to the upper arm signal generation unit 41 while electrically insulating between the upper arm drive IC 40 and the lower arm drive IC 70. The second isolator 34 transmits the upper arm signal PH output from the upper arm determination unit 43 to the lower arm signal generation unit 71 while electrically insulating between the upper arm drive IC 40 and the lower arm drive IC 70. In this embodiment, the first and second isolators 33 and 34 are digital isolators similar to the upper and lower arm isolators 31H and 31L.

ところで、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLは、同じ仕様であるものの、個体差等に起因して、スレッショルド電圧及びゲート電荷容量等の特性値がばらつく。このため、上アーム側を例にして説明すると、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHに対する操作を同時にオフ操作に切り替えたとしても、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧の低下速度が異なる。その結果、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、一方のスイッチが先にオフ状態に切り替えられ、続いて他方のスイッチがオフ状態に切り替えられる。 Although the switches SWAH, SWBH, SWAL, and SWBL have the same specifications, there are variations in characteristic values such as threshold voltage and gate charge capacity due to individual differences. For this reason, taking the upper arm side as an example, even if the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are simultaneously switched to the off state, the rate at which the gate voltages of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH decrease is different. As a result, one of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH is switched to the off state first, followed by the other switch.

本実施形態では、第2上アームスイッチSWBHのスレッショルド電圧VthBが、第1上アームスイッチSWAHのスレッショルド電圧VthAよりも高い。また、第2上アームスイッチSWBHのゲート電荷容量QgBが、第1上アームスイッチSWAHのゲート電荷容量QgAよりも大きい。これにより、第2上アームスイッチSWBHのスイッチング速度が、第1上アームスイッチSWAHのスイッチング速度よりも低い。したがって、第2上アームスイッチSWBHが「最遅延スイッチ」に相当する。 In this embodiment, the threshold voltage VthB of the second upper arm switch SWBH is higher than the threshold voltage VthA of the first upper arm switch SWAH. In addition, the gate charge capacitance QgB of the second upper arm switch SWBH is larger than the gate charge capacitance QgA of the first upper arm switch SWAH. As a result, the switching speed of the second upper arm switch SWBH is lower than the switching speed of the first upper arm switch SWAH. Therefore, the second upper arm switch SWBH corresponds to the "most delayed switch."

また、同様の理由により、第2下アームスイッチSWBLのスイッチング速度が、第1下アームスイッチSWALのスイッチング速度よりも低い。したがって、第2下アームスイッチSWBLが「最遅延スイッチ」に相当する。 For the same reason, the switching speed of the second lower arm switch SWBL is slower than the switching speed of the first lower arm switch SWAL. Therefore, the second lower arm switch SWBL corresponds to the "most delayed switch."

図3を用いて、上アーム側を例にして、スイッチング速度の高低について説明する。図3(a)は上アーム駆動信号GHrの推移を示し、図3(b)は第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHの推移を示す。 Using Figure 3, we will explain the switching speed of the upper arm side as an example. Figure 3 (a) shows the transition of the upper arm drive signal GHr, and Figure 3 (b) shows the transition of the gate voltages VgAH and VgBH of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH.

時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられると、上アームドライバ42により第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲートが充電され始める。 When the upper arm drive signal GHr is switched to an ON command at time t1, the upper arm driver 42 begins to charge the gates of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH.

その後、時刻t2において、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHがスレッショルド電圧VthAに到達し、時刻t3において、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHがスレッショルド電圧VthBに到達する。このため、第2上アームスイッチSWBHよりも第1上アームスイッチSWAHの方が先にオン状態に切り替えられる。なお、図3に示す例では、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHが電源電圧Vomに到達するタイミングは、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHがスレッショルド電圧VthBに到達するタイミングよりも先である。 After that, at time t2, the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH reaches the threshold voltage VthA, and at time t3, the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH reaches the threshold voltage VthB. Therefore, the first upper arm switch SWAH is switched to the on state before the second upper arm switch SWBH. Note that in the example shown in FIG. 3, the timing at which the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH reaches the power supply voltage Vom occurs before the timing at which the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH reaches the threshold voltage VthB.

時刻t4において上アーム駆動信号GHrがオフ指令に切り替えられると、上アームドライバ42により第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電荷が放電され始める。 When the upper arm drive signal GHr is switched to an OFF command at time t4, the upper arm driver 42 begins to discharge the gate charges of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH.

その後、時刻t5において、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHがスレッショルド電圧VthAを下回り、時刻t6において、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHがスレッショルド電圧VthBを下回る。このため、第2上アームスイッチSWBHよりも第1上アームスイッチSWAHの方が先にオフ状態に切り替えられる。なお、図3に示す例では、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHが0に到達するタイミングは、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHがスレッショルド電圧VthBを下回るタイミングよりも先である。 After that, at time t5, the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH falls below the threshold voltage VthA, and at time t6, the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH falls below the threshold voltage VthB. Therefore, the first upper arm switch SWAH is switched to the off state before the second upper arm switch SWBH. Note that in the example shown in FIG. 3, the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH reaches 0 before the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH falls below the threshold voltage VthB.

各アームにおいて、並列接続されたスイッチのスイッチング速度が異なることに鑑み、上アーム判定部43及び下アーム判定部73が設けられている。上アーム判定部43は、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHがオン操作からオフ操作に切り替えられた場合において、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、スイッチング速度が低い方のスイッチがオフ状態に切り替えられたことを示す上アーム信号PHを出力する。本実施形態では、上アーム信号PHがHの場合、スイッチング速度が低い方の第2上アームスイッチSWBHのオフ状態への切り替えが完了したこと、つまり、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHの双方のオフ状態への切り替えが完了していることを示す。一方、上アーム信号PHがLの場合、第2上アームスイッチSWBHのオフ状態への切り替えが完了していないことを示す。 In consideration of the fact that the switching speeds of the switches connected in parallel are different in each arm, an upper arm determination unit 43 and a lower arm determination unit 73 are provided. When the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are switched from an on operation to an off operation, the upper arm determination unit 43 outputs an upper arm signal PH indicating that the switch with the lower switching speed of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH has been switched to the off state. In this embodiment, when the upper arm signal PH is H, it indicates that the second upper arm switch SWBH with the lower switching speed has been switched to the off state, that is, that both the first and second upper arm switches SWAH and SWBH have been switched to the off state. On the other hand, when the upper arm signal PH is L, it indicates that the second upper arm switch SWBH has not been switched to the off state.

下アーム判定部73は、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLがオン操作からオフ操作に切り替えられた場合において、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのうち、スイッチング速度が低い方のスイッチがオフ状態に切り替えられたことを示す下アーム信号PLを出力する。本実施形態では、下アーム信号PLがHの場合、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのオフ状態への切り替えが完了していることを示す。一方、下アーム信号PLがLの場合、スイッチング速度が低い方の第2下アームスイッチSWBLのオフ状態への切り替えが完了していないことを示す。 When the first and second lower arm switches SWAL, SWBL are switched from an on operation to an off operation, the lower arm determination unit 73 outputs a lower arm signal PL indicating that of the first and second lower arm switches SWAL, SWBL, the switch with the slower switching speed has been switched to the off state. In this embodiment, when the lower arm signal PL is H, this indicates that the first and second lower arm switches SWAL, SWBL have been switched to the off state. On the other hand, when the lower arm signal PL is L, this indicates that the second lower arm switch SWBL, which has the slower switching speed, has not been switched to the off state.

上アーム記憶部44には、図4に示すように、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのスレッショルド電圧及びゲート電荷容量の情報が記憶されている。上アーム判定部43は、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、スレッショルド電圧及びゲート電荷容量が高い方のスイッチが最遅延スイッチであると特定する「特定部」として機能する。ちなみに、上アーム記憶部44には、スレッショルド電圧及びゲート電荷容量のいずれかの情報が記憶されていてもよい。この場合、上アーム判定部43は、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、スレッショルド電圧が高い方のスイッチ、又はゲート電荷容量が高い方のスイッチが最遅延スイッチであると特定すればよい。 As shown in FIG. 4, the upper arm memory unit 44 stores information on the threshold voltage and gate charge capacity of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. The upper arm determination unit 43 functions as an "identification unit" that identifies the switch with the higher threshold voltage and gate charge capacity of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH as the most delayed switch. Incidentally, the upper arm memory unit 44 may store information on either the threshold voltage or the gate charge capacity. In this case, the upper arm determination unit 43 may identify the switch with the higher threshold voltage or the switch with the higher gate charge capacity of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH as the most delayed switch.

図5を用いて、上アーム判定部43の処理について説明する。図5(a),(b)は上,下アーム主駆動信号GH*,GL*の推移を示し、図5(c)は下アーム信号PLの推移を示し、図5(d)は上アーム駆動信号GHrの推移を示す。図5(e)は上アーム信号PHの推移を示し、図5(f)は下アーム駆動信号GLrの推移を示す。図5において、Tswは、各スイッチSWAH,SWBH,SWAL,SWBLのスイッチング周期を示す。各スイッチング周期Tswにおいて、各主駆動信号GH*,GL*は、1回ずつオン指令となる。図5に示す例では、下アーム主駆動信号GL*のオフ指令への切り替わりタイミングに対して、上アーム主駆動信号GH*のオン指令への切り替わりタイミングが規定期間DT*だけ遅延させられている。また、上アーム主駆動信号GH*のオフ指令への切り替わりタイミングに対して、下アーム主駆動信号GL*のオン指令への切り替わりタイミングが規定期間DT*だけ遅延させられている。規定期間DT*は、スイッチング周期Tswに対して非常に短い期間である。なお、上アーム主駆動信号GH*のオン指令への切り替わりタイミングと、下アーム主駆動信号GL*のオフ指令への切り替わりタイミングとが同じタイミングに設定され、上アーム主駆動信号GH*のオフ指令への切り替わりタイミングと、下アーム主駆動信号GL*のオン指令への切り替わりタイミングとが同じタイミングに設定されていてもよい。 The processing of the upper arm determination unit 43 will be described using FIG. 5. FIG. 5(a) and (b) show the transitions of the upper and lower arm main drive signals GH* and GL*, FIG. 5(c) shows the transition of the lower arm signal PL, and FIG. 5(d) shows the transition of the upper arm drive signal GHr. FIG. 5(e) shows the transition of the upper arm signal PH, and FIG. 5(f) shows the transition of the lower arm drive signal GLr. In FIG. 5, Tsw indicates the switching period of each switch SWAH, SWBH, SWAL, and SWBL. In each switching period Tsw, each main drive signal GH* and GL* becomes an ON command once. In the example shown in FIG. 5, the timing of switching the upper arm main drive signal GH* to an ON command is delayed by a specified period DT* with respect to the timing of switching the lower arm main drive signal GL* to an OFF command. Furthermore, the timing at which the lower arm main drive signal GL* switches to an ON command is delayed by a specified period DT* relative to the timing at which the upper arm main drive signal GH* switches to an OFF command. The specified period DT* is a period that is very short relative to the switching cycle Tsw. Note that the timing at which the upper arm main drive signal GH* switches to an ON command and the timing at which the lower arm main drive signal GL* switches to an OFF command may be set to the same timing, and the timing at which the upper arm main drive signal GH* switches to an OFF command and the timing at which the lower arm main drive signal GL* switches to an ON command may be set to the same timing.

上アーム判定部43は、最遅延スイッチである第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHの検出値に基づいて、第2上アームスイッチSWBHがオフ状態であるか否かを判定する。本実施形態において、上アーム判定部43は、検出したゲート電圧VgBHが、上アーム記憶部44に記憶されたスレッショルド電圧VthB未満であると判定した場合、第2上アームスイッチSWBHがオフ状態であると判定し、上アーム信号PHをHにする。一方、上アーム判定部43は、検出したゲート電圧VgBHがスレッショルド電圧VthB以上であると判定した場合、第2上アームスイッチSWBHがオン状態であると判定し、上アーム信号PHをLにする。 The upper arm determination unit 43 determines whether the second upper arm switch SWBH is in the OFF state based on the detection value of the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH, which is the most delayed switch. In this embodiment, if the upper arm determination unit 43 determines that the detected gate voltage VgBH is less than the threshold voltage VthB stored in the upper arm memory unit 44, it determines that the second upper arm switch SWBH is in the OFF state and sets the upper arm signal PH to H. On the other hand, if the upper arm determination unit 43 determines that the detected gate voltage VgBH is equal to or greater than the threshold voltage VthB, it determines that the second upper arm switch SWBH is in the ON state and sets the upper arm signal PH to L.

下アーム信号生成部71は、第2アイソレータ34を介して入力された上アーム信号PHがLであると判定した場合、入力された下アーム主駆動信号GL*の論理にかかわらず、下アーム駆動信号GLrをL(オフ指令)に維持する。つまり、対向アーム側の上アーム信号PHがLであると判定されている場合には、自アームスイッチである第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのオン状態への切り替えが禁止される。図5の時刻taでは、下アーム主駆動信号GL*がオン指令に切り替えられたにもかかわらず、上アーム信号PHがLであるため、下アーム駆動信号GLrがオン指令に切り替えられない。 When the lower arm signal generating unit 71 determines that the upper arm signal PH input via the second isolator 34 is L, it maintains the lower arm drive signal GLr at L (OFF command) regardless of the logic of the input lower arm main drive signal GL*. In other words, when it is determined that the upper arm signal PH on the opposing arm side is L, the first and second lower arm switches SWAL and SWBL, which are the own arm switches, are prohibited from being switched to the ON state. At time ta in FIG. 5, even though the lower arm main drive signal GL* has been switched to an ON command, the upper arm signal PH is L, so the lower arm drive signal GLr cannot be switched to an ON command.

一方、下アーム信号生成部71は、時刻tbにおいて、上アーム信号PHがHであって、かつ、下アーム主駆動信号GL*がオン指令(H)であると判定した場合、下アーム駆動信号GLrをオン指令(H)に切り替える。つまり、上アーム信号PHがHであると判定されている場合には、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのオン状態への切り替えが許可される。 On the other hand, if the lower arm signal generating unit 71 determines that the upper arm signal PH is H and the lower arm main drive signal GL* is an ON command (H) at time tb, it switches the lower arm drive signal GLr to an ON command (H). In other words, if it is determined that the upper arm signal PH is H, the first and second lower arm switches SWAL and SWBL are permitted to be switched to the ON state.

下アーム信号生成部71は、時刻tcにおいて、下アーム主駆動信号GL*がオフに切り替えられたと判定し、下アーム駆動信号GLrをオフ指令に切り替える。なお、時刻tdにおいて、上アーム信号PHがLに切り替えられる。なお、本実施形態において、下アーム信号生成部71及び下アームドライバ72が下アーム側の「オン操作部」に相当する。 At time tc, the lower arm signal generating unit 71 determines that the lower arm main drive signal GL* has been switched off, and switches the lower arm drive signal GLr to an OFF command. At time td, the upper arm signal PH is switched to L. In this embodiment, the lower arm signal generating unit 71 and the lower arm driver 72 correspond to the "ON operation unit" on the lower arm side.

続いて、下アーム判定部73及び下アーム記憶部74について説明する。なお、下アーム側の構成は、上アーム側の構成と同様であるため、説明を適宜省略する。 Next, the lower arm determination unit 73 and the lower arm memory unit 74 will be described. Note that the configuration of the lower arm side is similar to that of the upper arm side, so the description will be omitted as appropriate.

下アーム記憶部74には、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのスレッショルド電圧及びゲート電荷容量の情報が記憶されている。下アーム判定部73は、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのうち、スレッショルド電圧及びゲート電荷容量が高い方のスイッチが最遅延スイッチであると特定する「特定部」として機能する。 The lower arm memory unit 74 stores information on the threshold voltage and gate charge capacity of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL. The lower arm determination unit 73 functions as an "identification unit" that identifies the switch with the higher threshold voltage and gate charge capacity of the first and second lower arm switches SWAL and SWBL as the most delayed switch.

下アーム判定部73は、最遅延スイッチである第2下アームスイッチSWBLのゲート電圧VgBLを検出し、検出したゲート電圧VgBLが、下アーム記憶部74に記憶されたスレッショルド電圧VthB未満であると判定した場合、第2下アームスイッチSWBLがオフ状態であると判定し、下アーム信号PLをHにする。一方、下アーム判定部73は、検出したゲート電圧VgBLがスレッショルド電圧VthB以上であると判定した場合、第2下アームスイッチSWBLがオン状態であると判定し、下アーム信号PLをLにする。 The lower arm determination unit 73 detects the gate voltage VgBL of the second lower arm switch SWBL, which is the most delayed switch, and if it determines that the detected gate voltage VgBL is less than the threshold voltage VthB stored in the lower arm memory unit 74, it determines that the second lower arm switch SWBL is in the OFF state and sets the lower arm signal PL to H. On the other hand, if the lower arm determination unit 73 determines that the detected gate voltage VgBL is equal to or greater than the threshold voltage VthB, it determines that the second lower arm switch SWBL is in the ON state and sets the lower arm signal PL to L.

上アーム信号生成部41は、第1アイソレータ33を介して入力された対向アーム側の下アーム信号PLがLであると判定した場合、入力された上アーム主駆動信号GH*の論理にかかわらず、自アーム側の上アーム駆動信号GHrをL(オフ指令)に維持する。図5の時刻t1では、上アーム主駆動信号GH*がオン指令に切り替えられたにもかかわらず、下アーム信号PLがLであるため、上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられない。 When the upper arm signal generating unit 41 determines that the lower arm signal PL on the opposing arm side input via the first isolator 33 is L, it maintains the upper arm drive signal GHr on its own arm side at L (OFF command) regardless of the logic of the input upper arm main drive signal GH*. At time t1 in FIG. 5, even though the upper arm main drive signal GH* has been switched to an ON command, the lower arm signal PL is L, so the upper arm drive signal GHr cannot be switched to an ON command.

一方、上アーム信号生成部41は、時刻t2において、下アーム信号PLがHであって、かつ、上アーム主駆動信号GH*がオン指令(H)であると判定した場合、上アーム駆動信号GHrをオン指令(H)に切り替える。 On the other hand, if the upper arm signal generator 41 determines that the lower arm signal PL is H and the upper arm main drive signal GH* is an ON command (H) at time t2, it switches the upper arm drive signal GHr to an ON command (H).

上アーム信号生成部41は、時刻t3において、上アーム主駆動信号GH*がオフに切り替えられたと判定し、上アーム駆動信号GHrをオフ指令に切り替える。なお、時刻t4において、下アーム信号PLがLに切り替えられる。なお、本実施形態において、上アーム信号生成部41及び上アームドライバ42が上アーム側の「オン操作部」に相当する。 At time t3, the upper arm signal generating unit 41 determines that the upper arm main drive signal GH* has been switched off, and switches the upper arm drive signal GHr to an off command. At time t4, the lower arm signal PL is switched to L. In this embodiment, the upper arm signal generating unit 41 and the upper arm driver 42 correspond to the "on operation unit" on the upper arm side.

ちなみに、上アーム記憶部44及び下アーム記憶部74には、例えば、スイッチの駆動装置の製造工程において、データ書き込み装置により、スレッショルド電圧及びゲート電荷容量の情報が書き込まれればよい。 Incidentally, information on the threshold voltage and gate charge capacity can be written to the upper arm memory unit 44 and the lower arm memory unit 74 by a data writing device, for example, during the manufacturing process of the switch drive device.

また、マイコン30のメモリにスレッショルド電圧及びゲート電荷容量の情報が書き込まれてもよい。この場合、マイコン30から各記憶部44,74にスレッショルド電圧及びゲート電荷容量の情報が送信されればよい。 In addition, information on the threshold voltage and gate charge capacity may be written to the memory of the microcontroller 30. In this case, the information on the threshold voltage and gate charge capacity may be transmitted from the microcontroller 30 to each memory unit 44, 74.

以上詳述した本実施形態によれば、上下アーム短絡の発生を的確に防止することができる。 According to the present embodiment described above, it is possible to effectively prevent short circuits between the upper and lower arms.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、各判定部43,73は、ゲート電圧の検出値に基づいて、最遅延スイッチがどちらのスイッチであるかを特定する。
Second Embodiment
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, each of the determination units 43 and 73 determines which switch is the most delayed switch based on the detection value of the gate voltage.

まず、図6を用いて、上アーム判定部43の処理について説明する。 First, the processing of the upper arm determination unit 43 will be explained using FIG. 6.

時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHが電源電圧Vomから低下し始める。上アーム判定部43は、時刻t1から、ゲート電圧VgAH,VgBHが0になるまでの期間の途中(t2)において、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VoffAと、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VoffBとを検出する。上アーム判定部43は、検出したゲート電圧VоffA,VоffBのうち、高い方のVoffBに対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 At time t1, the upper arm drive signal GHr is switched to an OFF command, and the gate voltages VgAH, VgBH of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH start to decrease from the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 detects the gate voltage VoffA of the first upper arm switch SWAH and the gate voltage VoffB of the second upper arm switch SWBH during the period from time t1 until the gate voltages VgAH, VgBH become 0 (t2). The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the higher of the detected gate voltages VoffA, VoffB as the most delayed switch.

なお、上アーム判定部43は、特定した最遅延スイッチの情報を上アーム記憶部44に記憶させてもよい。この場合、上アーム判定部43は、上アーム記憶部44に記憶された最遅延スイッチの情報に基づいて、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHのうち、上アーム信号PHの生成に用いるゲート電圧をどちらにするかを選択すればよい。本実施形態において、第1上アーム経路LAH、第2上アーム経路LBH及び上アーム判定部43が、上アーム側の「検出部」に相当する。 The upper arm determination unit 43 may store information about the identified most delayed switch in the upper arm memory unit 44. In this case, the upper arm determination unit 43 may select, based on the information about the most delayed switch stored in the upper arm memory unit 44, which of the gate voltages VgAH, VgBH of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH is to be used to generate the upper arm signal PH. In this embodiment, the first upper arm path LAH, the second upper arm path LBH, and the upper arm determination unit 43 correspond to the "detection unit" on the upper arm side.

続いて、下アーム判定部73の処理について説明する。 Next, we will explain the processing of the lower arm determination unit 73.

下アーム駆動信号GLrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのゲート電圧VgAL,VgBLが電源電圧Vomから低下し始める。下アーム判定部73は、下アーム駆動信号GLrがオフ指令に切り替えられてから、ゲート電圧VgAL,VgBLが0になるまでの期間の途中において、第1下アームスイッチSWALのゲート電圧VoffAと、第2下アームスイッチSWBLのゲート電圧VoffBとを検出する。下アーム判定部73は、検出したゲート電圧VоffA,VоffBのうち、高い方のVoffBに対応する第2下アームスイッチSWBLを最遅延スイッチとして特定する。 The lower arm drive signal GLr is switched to an OFF command, and the gate voltages VgAL, VgBL of the first and second lower arm switches SWAL, SWBL start to decrease from the power supply voltage Vom. The lower arm determination unit 73 detects the gate voltage VoffA of the first lower arm switch SWAL and the gate voltage VoffB of the second lower arm switch SWBL during the period from when the lower arm drive signal GLr is switched to an OFF command until the gate voltages VgAL, VgBL become 0. The lower arm determination unit 73 identifies the second lower arm switch SWBL corresponding to the higher VoffB of the detected gate voltages VoffA, VoffB as the most delayed switch.

なお、下アーム判定部73は、上アーム判定部43と同様に、特定した最遅延スイッチの情報を下アーム記憶部74に記憶させてもよい。本実施形態において、第1下アーム経路LAL、第2下アーム経路LBL及び下アーム判定部73が、下アーム側の「検出部」に相当する。 The lower arm determination unit 73 may store information about the identified most delayed switch in the lower arm storage unit 74, similar to the upper arm determination unit 43. In this embodiment, the first lower arm path LAL, the second lower arm path LBL, and the lower arm determination unit 73 correspond to the "detection unit" on the lower arm side.

ちなみに、上,下アーム判定部43,73による最遅延スイッチの特定処理は、例えば、制御システムが起動してから停止するまでの1トリップにおいて、制御システムの起動時に実行されればよい。 Incidentally, the process of identifying the most delayed switch by the upper and lower arm determination units 43 and 73 may be performed, for example, when the control system is started up during one trip from when the control system is started up to when it is stopped.

以上説明した本実施形態によれば、製造工程において最遅延スイッチの情報を各記憶部44,74に書き込む工程を削減することができる。また、本実施形態によれば、例えば、並列接続された2つスイッチの特性値(Vth,Qg)の大小が経年変化により逆転する場合があったとしても、各判定部43,73による最遅延スイッチの特定処理により、上下アーム短絡の発生を的確に防止することができる。 According to the present embodiment described above, it is possible to eliminate the process of writing information on the most delayed switch to each memory unit 44, 74 during the manufacturing process. Furthermore, according to this embodiment, even if the magnitudes of the characteristic values (Vth, Qg) of the two switches connected in parallel are reversed due to aging, the determination process of the most delayed switch by each determination unit 43, 73 can accurately prevent the occurrence of a short circuit between the upper and lower arms.

<第2実施形態の変形例>
最遅延スイッチの特定方法は、以下(A)~(C)に説明する方法であってもよい。以下、上アーム判定部43の処理を例にして説明する。
<Modification of the second embodiment>
The method of identifying the most delayed switch may be any of the methods (A) to (C) described below. The following describes the process of the upper arm determination unit 43 as an example.

(A)図7の時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられ、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHが0から電源電圧Vomに向かって上昇し始める。上アーム判定部43は、時刻t1から、ゲート電圧VgAH,VgBHが電源電圧Vomになるまでの期間の途中(t2)において、第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VonAと、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VonBとを検出する。上アーム判定部43は、検出したゲート電圧VоnA,VоnBのうち、低い方のVonBに対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (A) At time t1 in FIG. 7, the upper arm drive signal GHr is switched to an ON command, and the gate voltages VgAH, VgBH of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH start to rise from 0 toward the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 detects the gate voltage VonA of the first upper arm switch SWAH and the gate voltage VonB of the second upper arm switch SWBH during the period from time t1 until the gate voltages VgAH, VgBH reach the power supply voltage Vom (t2). The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower of the detected gate voltages VonA, VonB as the most delayed switch.

(B)図8の時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHが電源電圧Vomから低下し始める。上アーム判定部43は、時刻t1から、ゲート電圧VgAH,VgBHが0になるまでの期間のうち、所定期間Δtにおける第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHの低下速度及び第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHの低下速度を算出する。上アーム判定部43は、算出した低下速度のうち、低い方の低下速度に対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (B) At time t1 in FIG. 8, the upper arm drive signal GHr is switched to an OFF command, and the gate voltages VgAH, VgBH of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH start to decrease from the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 calculates the decrease rate of the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH and the decrease rate of the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH during a predetermined period Δt from time t1 until the gate voltages VgAH, VgBH become 0. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower decrease rate of the calculated decrease rates as the most delayed switch.

(C)図9の時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられ、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲート電圧VgAH,VgBHが0から電源電圧Vomに向かって上昇し始める。上アーム判定部43は、時刻t1から、ゲート電圧VgAH,VgBHが電源電圧Vomになるまでの期間のうち、所定期間Δtにおける第1上アームスイッチSWAHのゲート電圧VgAHの上昇速度及び第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧VgBHの上昇速度を算出する。上アーム判定部43は、算出した上昇速度のうち、低い方の上昇速度に対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (C) At time t1 in FIG. 9, the upper arm drive signal GHr is switched to an ON command, and the gate voltages VgAH, VgBH of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH start to rise from 0 toward the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 calculates the rate of rise of the gate voltage VgAH of the first upper arm switch SWAH and the rate of rise of the gate voltage VgBH of the second upper arm switch SWBH during a predetermined period Δt from time t1 until the gate voltages VgAH, VgBH reach the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower of the calculated rates of rise as the most delayed switch.

<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ゲート電圧に代えて、センス電圧に基づいて最遅延スイッチが特定される。
Third Embodiment
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the second embodiment. In this embodiment, the most delayed switch is identified based on a sense voltage instead of a gate voltage.

図10に、本実施形態の各ドライブIC40,70及びそれらの周辺回路を示す。なお、図10において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を記載している。 Figure 10 shows the drive ICs 40 and 70 and their peripheral circuits in this embodiment. For convenience, the same reference numerals are used in Figure 10 for the same configuration as in Figure 2.

第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHは、第1,第2上アームセンス端子StAH,StBHを備えている。第1,第2上アームセンス端子StAH,StBHには、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのコレクタ電流と相関を有する微小電流が流れる。第1,第2上アームセンス端子StAH,StBHには、第1,第2上アームセンス抵抗体35AH,35BHの第1端が接続され、第1,第2上アームセンス抵抗体35AH,35BHの第2端には、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのエミッタが接続されている。 The first and second upper arm switches SWAH, SWBH are provided with first and second upper arm sense terminals StAH, StBH. A minute current that is correlated with the collector current of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH flows through the first and second upper arm sense terminals StAH, StBH. The first ends of the first and second upper arm sense resistors 35AH, 35BH are connected to the first and second upper arm sense terminals StAH, StBH, and the emitters of the first and second upper arm switches SWAH, SWBH are connected to the second ends of the first and second upper arm sense resistors 35AH, 35BH.

第1上アームセンス抵抗体35AHの第1端と、上アーム判定部43とは、第1上アーム検出経路で接続されている。上アーム判定部43は、第1上アーム検出経路を介して、第1上アームセンス抵抗体35AHの電位差を第1上アームセンス電圧VsAHとして検出する。第2上アームセンス抵抗体35BHの第1端と、上アーム判定部43とは、第2上アーム検出経路で接続されている。上アーム判定部43は、第2上アーム検出経路を介して、第2上アームセンス抵抗体35BHの電位差を第2上アームセンス電圧VsBHとして検出する。なお、本実施形態において、第1,第2上アーム検出経路及び上アーム判定部43が、上アーム側の「検出部」に相当する。 The first end of the first upper arm sense resistor 35AH is connected to the upper arm determination unit 43 via a first upper arm detection path. The upper arm determination unit 43 detects the potential difference of the first upper arm sense resistor 35AH as a first upper arm sense voltage VsAH via the first upper arm detection path. The first end of the second upper arm sense resistor 35BH is connected to the upper arm determination unit 43 via a second upper arm detection path. The upper arm determination unit 43 detects the potential difference of the second upper arm sense resistor 35BH as a second upper arm sense voltage VsBH via the second upper arm detection path. In this embodiment, the first and second upper arm detection paths and the upper arm determination unit 43 correspond to the "detection unit" on the upper arm side.

第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLは、第1,第2下アームセンス端子StAL,StBLを備えている。第1,第2下アームセンス端子StAL,StBLには、第1,第2下アームセンス抵抗体35AL,35BLの第1端が接続され、第1,第2下アームセンス抵抗体35AL,35BLの第2端には、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのエミッタが接続されている。 The first and second lower arm switches SWAL, SWBL have first and second lower arm sense terminals StAL, StBL. The first and second lower arm sense terminals StAL, StBL are connected to first ends of the first and second lower arm sense resistors 35AL, 35BL, and the second ends of the first and second lower arm sense resistors 35AL, 35BL are connected to the emitters of the first and second lower arm switches SWAL, SWBL.

第1下アームセンス抵抗体35ALの第1端と、下アーム判定部73とは、第1下アーム検出経路で接続されている。下アーム判定部73は、第1下アーム検出経路を介して、第1下アームセンス抵抗体35ALの電位差を第1下アームセンス電圧VsALとして検出する。第2下アームセンス抵抗体35BLの第1端と、下アーム判定部73とは、第2下アーム検出経路で接続されている。下アーム判定部73は、第2下アーム検出経路を介して、第2下アームセンス抵抗体35BLの電位差を第2下アームセンス電圧VsBLとして検出する。なお、本実施形態において、第1,第2下アーム検出経路及び下アーム判定部73が、下アーム側の「検出部」に相当する。 The first end of the first lower arm sense resistor 35AL is connected to the lower arm determination unit 73 via a first lower arm detection path. The lower arm determination unit 73 detects the potential difference of the first lower arm sense resistor 35AL as a first lower arm sense voltage VsAL via the first lower arm detection path. The first end of the second lower arm sense resistor 35BL is connected to the lower arm determination unit 73 via a second lower arm detection path. The lower arm determination unit 73 detects the potential difference of the second lower arm sense resistor 35BL as a second lower arm sense voltage VsBL via the second lower arm detection path. In this embodiment, the first and second lower arm detection paths and the lower arm determination unit 73 correspond to the "detection unit" on the lower arm side.

図11を用いて、上アーム判定部43の処理について説明する。 The processing of the upper arm determination unit 43 will be explained using Figure 11.

時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHが定常値から低下し始める。センス電圧の定常値は、例えば、スイッチのゲート電圧が電源電圧Vomになっている場合におけるセンス電圧である。上アーム判定部43は、時刻t1から、センス電圧VsAH,VsBHが0になるまでの期間の途中(t2)において、第1上アームセンス電圧SoffAと、第2上アームセンス電圧SoffBとを検出する。スイッチのゲート電圧が0になると、コレクタ電流が流れなくなるため、センス電圧が0になる。上アーム判定部43は、検出したセンス電圧SоffA,SоffBのうち、高い方のSoffBに対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 At time t1, the upper arm drive signal GHr is switched to an OFF command, and the first and second upper arm sense voltages VsAH and VsBH begin to decrease from their steady values. The steady value of the sense voltage is, for example, the sense voltage when the gate voltage of the switch is the power supply voltage Vom. The upper arm determination unit 43 detects the first upper arm sense voltage SoffA and the second upper arm sense voltage SoffB during the period from time t1 to when the sense voltages VsAH and VsBH become 0 (t2). When the gate voltage of the switch becomes 0, the collector current stops flowing, and the sense voltage becomes 0. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the higher SoffB of the detected sense voltages SoffA and SoffB as the most delayed switch.

続いて、下アーム判定部73の処理について説明する。 Next, we will explain the processing of the lower arm determination unit 73.

下アーム駆動信号GLrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2下アームセンス電圧VsAL,VsBLが定常値から低下し始める。下アーム判定部73は、下アーム駆動信号GLrがオフ指令に切り替えられてから、センス電圧VsAL,VsBLが0になるまでの期間の途中において、第1下アームセンス電圧SoffAと、第2下アームセンス電圧SoffBとを検出する。下アーム判定部73は、検出したセンス電圧SоffA,SоffBのうち、高い方のSoffBに対応する第2下アームスイッチSWBLを最遅延スイッチとして特定する。 The lower arm drive signal GLr is switched to an OFF command, and the first and second lower arm sense voltages VsAL and VsBL begin to decrease from their steady values. The lower arm determination unit 73 detects the first lower arm sense voltage SoffA and the second lower arm sense voltage SoffB during the period from when the lower arm drive signal GLr is switched to an OFF command until the sense voltages VsAL and VsBL become 0. The lower arm determination unit 73 identifies the second lower arm switch SWBL corresponding to the higher of the detected sense voltages SoffA and SoffB as the most delayed switch.

以上説明した本実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the present embodiment described above, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.

<第3実施形態の変形例>
最遅延スイッチの特定方法は、以下(D)~(E)に説明する方法であってもよい。以下、上アーム判定部43の処理を例にして説明する。
<Modification of the third embodiment>
The method of identifying the most delayed switch may be any of the methods (D) to (E) described below. The following describes the process of the upper arm determination unit 43 as an example.

(D)図12の時刻t1において上アーム駆動信号GHrがオフ指令に切り替えられ、第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHが定常値から低下し始める。上アーム判定部43は、時刻t1から、センス電圧VsAH,VsBHが0になるまでの期間のうち、所定期間Δtにおける第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHの低下速度を算出する。上アーム判定部43は、算出した低下速度のうち、低い方の低下速度に対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (D) At time t1 in FIG. 12, the upper arm drive signal GHr is switched to an OFF command, and the first and second upper arm sense voltages VsAH, VsBH start to decrease from their steady-state values. The upper arm determination unit 43 calculates the rate of decrease of the first and second upper arm sense voltages VsAH, VsBH during a predetermined period Δt from time t1 until the sense voltages VsAH, VsBH become 0. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower of the calculated decrease rates as the most delayed switch.

(E)上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられ、第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHが0から上昇し始める。上アーム判定部43は、上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられてから、センス電圧VsAH,VsBHが定常値になるまでの期間のうち、所定期間Δtにおける第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHの上昇速度を算出する。上アーム判定部43は、算出した上昇速度のうち、低い方の上昇速度に対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (E) The upper arm drive signal GHr is switched to an ON command, and the first and second upper arm sense voltages VsAH, VsBH start to rise from 0. The upper arm determination unit 43 calculates the rising speeds of the first and second upper arm sense voltages VsAH, VsBH during a predetermined period Δt from when the upper arm drive signal GHr is switched to an ON command until the sense voltages VsAH, VsBH reach steady-state values. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower rising speed of the calculated rising speeds as the most delayed switch.

(F)上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられ、第1,第2上アームセンス電圧VsAH,VsBHが0から上昇し始める。上アーム判定部43は、上アーム駆動信号GHrがオン指令に切り替えられてから、センス電圧VsAH,VsBHが定常値になるまでの期間の途中において、第1,第2上アームセンス電圧を検出する。上アーム判定部43は、検出した第1,第2上アームセンス電圧のうち、低い方のセンス電圧に対応する第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチとして特定する。 (F) The upper arm drive signal GHr is switched to an ON command, and the first and second upper arm sense voltages VsAH, VsBH start to rise from 0. The upper arm determination unit 43 detects the first and second upper arm sense voltages during the period from when the upper arm drive signal GHr is switched to an ON command until the sense voltages VsAH, VsBH reach steady-state values. The upper arm determination unit 43 identifies the second upper arm switch SWBH corresponding to the lower of the detected first and second upper arm sense voltages as the most delayed switch.

<第4実施形態>
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、第1上アームスイッチSWAHが最遅延スイッチであるとする。図13に示すように、第2上アームスイッチSWBHのゲート電圧を検出する第2上アーム経路LBHが設けられていない。また、本実施形態では、第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLのうち、第1下アームスイッチSWALが最遅延スイッチであるとする。図13に示すように、第2下アームスイッチSWBLのゲート電圧を検出する第2下アーム経路LBLが設けられていない。なお、図13において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を記載している。
Fourth Embodiment
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the first upper arm switch SWAH is the most delayed switch among the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. As shown in FIG. 13, a second upper arm path LBH for detecting the gate voltage of the second upper arm switch SWBH is not provided. In this embodiment, the first lower arm switch SWAL is the most delayed switch among the first and second lower arm switches SWAL and SWBL. As shown in FIG. 13, a second lower arm path LBL for detecting the gate voltage of the second lower arm switch SWBL is not provided. In FIG. 13, the same reference numerals are used for the same components as those shown in FIG. 2 for convenience.

第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHは、図14及び図15に示すように、上アーム半導体モジュールMdHに収容されている。上アーム半導体モジュールMdHは、扁平な直方体形状をなしている。上アーム半導体モジュールMdHは、第1上アームスイッチSWAHのゲートに接続された第1上アームゲート端子CAHと、第2上アームスイッチSWBHのゲートに接続された第2上アームゲート端子CBHとを備えている。各相の上アーム半導体モジュールMdHは、第1上アームゲート端子CAHが第1上アーム経路LAHに電気的に接続されるように、各上アームゲート端子CAH,CBHを介して制御基板25に取り付けられている。 The first and second upper arm switches SWAH, SWBH are housed in the upper arm semiconductor module MdH, as shown in Figures 14 and 15. The upper arm semiconductor module MdH has a flat rectangular parallelepiped shape. The upper arm semiconductor module MdH has a first upper arm gate terminal CAH connected to the gate of the first upper arm switch SWAH and a second upper arm gate terminal CBH connected to the gate of the second upper arm switch SWBH. The upper arm semiconductor module MdH of each phase is attached to the control board 25 via each upper arm gate terminal CAH, CBH so that the first upper arm gate terminal CAH is electrically connected to the first upper arm path LAH.

第1,第2下アームスイッチSWAL,SWBLは、下アーム半導体モジュールMdLに収容されている。下アーム半導体モジュールMdLは、扁平な直方体形状をなしている。下アーム半導体モジュールMdLは、第1下アームスイッチSWALのゲートに接続された第1下アームゲート端子CALと、第2下アームスイッチSWBLのゲートに接続された第2下アームゲート端子CBLとを備えている。各相の下アーム半導体モジュールMdLは、第1下アームゲート端子CALが第1下アーム経路LALに電気的に接続されるように、各下アームゲート端子CAL,CBLを介して制御基板25に取り付けられている。 The first and second lower arm switches SWAL, SWBL are housed in the lower arm semiconductor module MdL. The lower arm semiconductor module MdL has a flat rectangular parallelepiped shape. The lower arm semiconductor module MdL has a first lower arm gate terminal CAL connected to the gate of the first lower arm switch SWAL and a second lower arm gate terminal CBL connected to the gate of the second lower arm switch SWBL. The lower arm semiconductor module MdL of each phase is attached to the control board 25 via each lower arm gate terminal CAL, CBL so that the first lower arm gate terminal CAL is electrically connected to the first lower arm path LAL.

以上説明した本実施形態によれば、ゲートの充放電経路と判定部とを接続する電圧の検出経路を最遅延スイッチ側にのみ設ける構成を実現できる。その結果、制御システムの構成の簡素化を図ることができる。 According to the present embodiment described above, a configuration can be realized in which a voltage detection path connecting the gate charge/discharge path and the determination unit is provided only on the most delayed switch side. As a result, the configuration of the control system can be simplified.

<第5実施形態>
以下、第5実施形態について、第4実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図16に示すように、第1上アームスイッチSWAHのゲート及びエミッタが、受動素子である上アームコンデンサ36Hにより接続されている。また、第1下アームスイッチSWALのゲート及びエミッタが、下アームコンデンサ36Lにより接続されている。なお、図16において、先の図13に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を記載している。
Fifth Embodiment
The fifth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the fourth embodiment. In this embodiment, as shown in Fig. 16, the gate and emitter of the first upper arm switch SWAH are connected by an upper arm capacitor 36H, which is a passive element. Also, the gate and emitter of the first lower arm switch SWAL are connected by a lower arm capacitor 36L. In Fig. 16, the same reference numerals are used for the same components as those shown in Fig. 13 for convenience.

上アーム側を例にして説明すると、図17に示すように、コンデンサが設けられる場合の破線にて示すゲート電圧VgAHの上昇速度及び低下速度は、コンデンサが設けられない場合の実線にて示すゲート電圧VgAHの上昇速度及び低下速度よりも低い。このため、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのうち、上アームコンデンサ36Hが設けられた第1上アームスイッチSWAHを最遅延スイッチにすることができる。 Taking the upper arm side as an example, as shown in FIG. 17, the rate of increase and decrease of the gate voltage VgAH indicated by the dashed line when a capacitor is provided is slower than the rate of increase and decrease of the gate voltage VgAH indicated by the solid line when a capacitor is not provided. Therefore, of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH, the first upper arm switch SWAH, which is provided with the upper arm capacitor 36H, can be made the most delayed switch.

<第5実施形態の変形例>
第1上アームスイッチSWAHのゲート及びエミッタ間に加え、第2上アームスイッチSWBHのゲート及びエミッタ間もコンデンサにより接続されていてもよい。この場合、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHに設けられたコンデンサのうち、最遅延スイッチにする方のコンデンサの静電容量を大きくすればよい。なお、下アーム側も同様である。
<Modification of the Fifth Embodiment>
In addition to the gate and emitter of the first upper arm switch SWAH, the gate and emitter of the second upper arm switch SWBH may also be connected by a capacitor. In this case, the capacitance of the capacitor provided in the first and second upper arm switches SWAH and SWBH that is to be the most delayed switch may be made larger. The same applies to the lower arm side.

<第6実施形態>
以下、第6実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ドライブIC及びその周辺回路が変更されている。以下、上アーム側を例にして説明する。
Sixth Embodiment
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the drive IC and its peripheral circuits are changed. The upper arm side will be described below as an example.

図18に、本実施形態の上アームドライブIC40及びその周辺回路を示す。なお、図18において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を記載している。 Figure 18 shows the upper arm drive IC 40 and its peripheral circuits of this embodiment. Note that in Figure 18, the same components as those shown in Figure 2 above are denoted by the same reference numerals for convenience.

上アームドライブIC40は、電源37、充電スイッチSC、充電抵抗体38、第1,第2放電抵抗体39A,39B及び第1,第2放電スイッチSD1,SD2を備えている。充電スイッチSC、第1放電スイッチSD1、第2放電スイッチSD2及び駆動制御部Drは、先の図2の上アームドライバ42に相当する。 The upper arm drive IC 40 includes a power supply 37, a charging switch SC, a charging resistor 38, first and second discharging resistors 39A and 39B, and first and second discharging switches SD1 and SD2. The charging switch SC, the first discharging switch SD1, the second discharging switch SD2, and the drive control unit Dr correspond to the upper arm driver 42 in FIG. 2.

電源37は、上記各実施形態で記載した電源電圧Vomを出力する定電圧電源である。電源37には、充電スイッチSC及び充電抵抗体38を介して、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのゲートが接続されている。 The power supply 37 is a constant voltage power supply that outputs the power supply voltage Vom described in each of the above embodiments. The gates of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH are connected to the power supply 37 via the charging switch SC and the charging resistor 38.

第1上アームスイッチSWAHのゲートには、第1放電抵抗体39A及び第1放電スイッチSD1を介して、第1上アームスイッチSWAHのエミッタが接続されている。第2上アームスイッチSWBHのゲートには、第2放電抵抗体39B及び第2放電スイッチSD2を介して、第2上アームスイッチSWBHのエミッタが接続されている。本実施形態では、第1放電抵抗体39Aの抵抗値RAと、第2放電抵抗体39Bの抵抗値RBとが同じである。ちなみに、充電抵抗体38及び各放電抵抗体39A,39Bは、上アームドライブIC40の外部に設けられていてもよい。 The emitter of the first upper arm switch SWAH is connected to the gate of the first upper arm switch SWAH via the first discharge resistor 39A and the first discharge switch SD1. The emitter of the second upper arm switch SWBH is connected to the gate of the second upper arm switch SWBH via the second discharge resistor 39B and the second discharge switch SD2. In this embodiment, the resistance value RA of the first discharge resistor 39A is the same as the resistance value RB of the second discharge resistor 39B. Incidentally, the charging resistor 38 and each discharge resistor 39A, 39B may be provided outside the upper arm drive IC 40.

上アームドライブIC40は、駆動制御部Drを備えている。駆動制御部Drには、上アーム信号生成部41により生成された上アーム駆動信号GHrが入力される。駆動制御部Drは、上アーム駆動信号GHrがオン指令であると判定した場合、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのオン操作を行う。本実施形態において、オン操作は、充電スイッチSCをオン状態にし、各放電スイッチSD1,SD2をオフ状態にする操作である。 The upper arm drive IC 40 is equipped with a drive control unit Dr. The upper arm drive signal GHr generated by the upper arm signal generation unit 41 is input to the drive control unit Dr. When the drive control unit Dr determines that the upper arm drive signal GHr is an ON command, it performs an ON operation of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. In this embodiment, the ON operation is an operation of turning the charge switch SC to the ON state and turning each of the discharge switches SD1 and SD2 to the OFF state.

一方、駆動制御部Drは、上アーム駆動信号GHrがオフ指令であると判定した場合、第1,第2上アームスイッチSWAH,SWBHのオフ操作を行う。本実施形態において、オフ操作は、充電スイッチSCをオフ状態にし、各放電スイッチSD1,SD2をオン状態にする操作である。詳しくは、図19に示すように、駆動制御部Drは、時刻t1において第1放電スイッチSD1をオン状態に切り替える。その後、駆動制御部Drは、時刻t2において第2放電スイッチSD2をオン状態に切り替えた後、時刻t3において第1,第2放電スイッチSD1,SD2をオフ状態に切り替える。これにより、第2上アームスイッチSWBHのオフ状態への切り替えタイミングが、第1上アームスイッチSWAHのオフ状態への切り替えタイミングよりも後になる。その結果、第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチにすることができる。 On the other hand, when the drive control unit Dr determines that the upper arm drive signal GHr is an OFF command, it performs an OFF operation of the first and second upper arm switches SWAH and SWBH. In this embodiment, the OFF operation is an operation of turning the charge switch SC to the OFF state and turning each discharge switch SD1, SD2 to the ON state. In detail, as shown in FIG. 19, the drive control unit Dr switches the first discharge switch SD1 to the ON state at time t1. After that, the drive control unit Dr switches the second discharge switch SD2 to the ON state at time t2, and then switches the first and second discharge switches SD1, SD2 to the OFF state at time t3. As a result, the timing of switching the second upper arm switch SWBH to the OFF state is later than the timing of switching the first upper arm switch SWAH to the OFF state. As a result, the second upper arm switch SWBH can be made the most delayed switch.

なお、上アーム判定部43は、第1上アーム経路LAHを介して検出したゲート電圧VgAHに基づいて、上アーム信号PHを生成する。また、本実施形態において、駆動制御部Drが「遅延駆動部」に相当する。 The upper arm determination unit 43 generates the upper arm signal PH based on the gate voltage VgAH detected via the first upper arm path LAH. In this embodiment, the drive control unit Dr corresponds to the "delay drive unit."

<第6実施形態の変形例>
各放電スイッチSD1、SD2のオン状態への切り替えタイミングを同時にしてもよい。この場合、以下(G),(H)の構成を採用すればよい。
<Modification of the Sixth Embodiment>
The timing of switching the discharge switches SD1 and SD2 to the ON state may be simultaneous. In this case, the following configurations (G) and (H) may be adopted.

(G)第2放電抵抗体39Bの抵抗値RBを、第1放電抵抗体39Aの抵抗値RAよりも大きくする。これにより、第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチにできる。 (G) The resistance value RB of the second discharge resistor 39B is made larger than the resistance value RA of the first discharge resistor 39A. This allows the second upper arm switch SWBH to be the most delayed switch.

(H)第1放電スイッチSD1の両端のうち、第1放電抵抗体39Aとは反対側を、第1上アームスイッチSWAHのエミッタの電位よりも低い電位を有する構成(例えば、負電圧を有する負電源)に接続する。これにより、第1上アームスイッチSWAHのゲート電荷の放電速度を第2上アームスイッチSWBHよりも高くし、第2上アームスイッチSWBHを最遅延スイッチにできる。 (H) The opposite end of the first discharge switch SD1 to the first discharge resistor 39A is connected to a configuration (e.g., a negative power supply having a negative voltage) that has a lower potential than the potential of the emitter of the first upper arm switch SWAH. This makes it possible to make the discharge speed of the gate charge of the first upper arm switch SWAH higher than that of the second upper arm switch SWBH, and to make the second upper arm switch SWBH the most delayed switch.

<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・スイッチがオフ状態であるか否かを判定するために判定部43,73が用いるパラメータは、例えば、スイッチのコレクタ及びエミッタ間電圧Vceであってもよい。 - The parameter used by the judgment unit 43, 73 to judge whether the switch is in the off state may be, for example, the collector-emitter voltage Vce of the switch.

・インバータ20の上,下アームのそれぞれは、並列接続された3つ以上のスイッチで構成されていてもよい。 -Each of the upper and lower arms of the inverter 20 may be composed of three or more switches connected in parallel.

・判定部43,73は、ドライブIC40,70の外部に設けられていてもよい。 - The determination unit 43, 73 may be provided outside the drive IC 40, 70.

・上,下アームスイッチを備える電力変換器としては、インバータに限らず、例えばDCDCコンバータであってもよい。 - A power converter equipped with upper and lower arm switches is not limited to an inverter, and may be, for example, a DC-DC converter.

20…インバータ、40…上アームドライブIC、70…下アームドライブIC、SWAH,SWBH…上アームスイッチ、SWAL,SWBL…下アームスイッチ。 20... inverter, 40... upper arm drive IC, 70... lower arm drive IC, SWAH, SWBH... upper arm switches, SWAL, SWBL... lower arm switches.

Claims (7)

並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオフ操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が0に低下するまでの期間の途中における同一タイミングにおいて、前記各対向アームスイッチのゲートの充放電経路の電圧を検出する検出部(LAH,LBH,43,LAL,LBL,73)と、
前記各対向アームスイッチのうち、検出された電圧が最も高い電圧に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
detection units (LAH, LBH, 43, LAL, LBL, 73) for detecting voltages of charge/discharge paths of the gates of the opposing arm switches at the same timing during a period from when the opposing arm switches are switched to an OFF operation until the gate voltages of the opposing arm switches fall to 0;
a determination unit (43, 73) that determines, among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a highest detected voltage as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state .
並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオン操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が電源電圧に上昇するまでの期間の途中における同一タイミングにおいて、前記各対向アームスイッチのゲートの充放電経路の電圧を検出する検出部(LAH,LBH,43,LAL,LBL,73)と、
記各対向アームスイッチのうち、検出された電圧が最も低い電圧に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
detection units (LAH, LBH, 43, LAL, LBL, 73) for detecting voltages of charge/discharge paths of the gates of the opposing arm switches at the same timing during a period from when the opposing arm switches are switched to an on operation until the gate voltages of the opposing arm switches rise to a power supply voltage ;
a determination unit (43, 73) that determines , among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a voltage with the lowest detected voltage as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state.
並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオフ操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が0に低下するまでの期間の途中、又は前記各対向アームスイッチがオン操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が電源電圧に上昇するまでの期間の途中において、前記各対向アームスイッチのゲートの充放電経路の電圧変化速度を検出する検出部(LAH,LBH,43,LAL,LBL,73)と、
記各対向アームスイッチのうち、検出された変化速度が最も低い変化速度に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
detection units (LAH, LBH, 43, LAL, LBL, 73) that detect a voltage change rate of a charge/discharge path of the gate of each of the opposing arm switches during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an OFF operation until the gate voltage of each of the opposing arm switches drops to 0, or during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an ON operation until the gate voltage of each of the opposing arm switches rises to a power supply voltage;
a determination unit (43, 73) for determining , among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a lowest detected change rate as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state.
並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチは、自身に流れる電流と相関を有する微小電流が流れるセンス端子(StAH,StBH,StAL,StBL)を有し、
前記センス端子に接続されたセンス抵抗体(35AH,35BH,35AL,35BL)と、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオフ操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が0に低下するまでの期間の途中における同一タイミングにおいて、前記各対向アームスイッチに対応する、前記センス抵抗体の両端の電位差であるセンス電圧を検出する検出部(43,73)と、
記各対向アームスイッチのうち、検出されたセンス電圧が最も高いセンス電圧に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
The upper arm switch and the lower arm switch each have a sense terminal (StAH, StBH, StAL, StBL) through which a minute current that is correlated with a current flowing through the upper arm switch and the lower arm switch flows,
Sense resistors (35AH, 35BH, 35AL, 35BL) connected to the sense terminals;
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
a detection unit (43, 73) for detecting a sense voltage, which is a potential difference between both ends of the sense resistor corresponding to each of the opposing arm switches, at the same timing during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an OFF operation until the gate voltage of each of the opposing arm switches drops to 0 ;
a determination unit (43, 73) that determines , among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a highest detected sense voltage as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state.
並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチは、自身に流れる電流と相関を有する微小電流が流れるセンス端子(StAH,StBH,StAL,StBL)を有し、
前記センス端子に接続されたセンス抵抗体(35AH,35BH,35AL,35BL)と、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオン操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が電源電圧に上昇するまでの期間の途中における同一タイミングにおいて、前記各対向アームスイッチに対応する、前記センス抵抗体の両端の電位差であるセンス電圧を検出する検出部(43,73)と、
記各対向アームスイッチのうち、検出されたセンス電圧が最も低いセンス電圧に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
The upper arm switch and the lower arm switch each have a sense terminal (StAH, StBH, StAL, StBL) through which a minute current that is correlated with a current flowing through the upper arm switch and the lower arm switch flows,
Sense resistors (35AH, 35BH, 35AL, 35BL) connected to the sense terminals;
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
a detection unit (43, 73) for detecting a sense voltage, which is a potential difference between both ends of the sense resistor corresponding to each of the opposing arm switches, at the same timing during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an on operation until a gate voltage of each of the opposing arm switches rises to a power supply voltage ;
a determination unit (43, 73) that determines , among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a lowest sense voltage detected as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state.
並列接続された複数の上アームスイッチ(SWAH,SWBH)と、並列接続された複数の下アームスイッチ(SWAL,SWBL)とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態にするスイッチの駆動装置において、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチは、自身に流れる電流と相関を有する微小電流が流れるセンス端子(StAH,StBH,StAL,StBL)を有し、
前記センス端子に接続されたセンス抵抗体(35AH,35BH,35AL,35BL)と、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、一方を自アームスイッチとし、他方を対向アームスイッチとする場合、前記各対向アームスイッチのうち、オン状態からオフ状態への切り替えが最も遅いスイッチである最遅延スイッチが、オフ状態に切り替えられたか否かを判定するオフ判定部(43,73)と、
前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたと判定された場合、オフ状態にされている前記各自アームスイッチをオン状態に切り替えるオン操作部(41,42,71,72,SC,SD1,SD2,Dr)と、
前記各対向アームスイッチがオフ操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が0に低下するまでの期間の途中、又は前記各対向アームスイッチがオン操作に切り替えられてから前記各対向アームスイッチのゲート電圧が電源電圧に上昇するまでの期間の途中において、前記各対向アームスイッチに対応する、前記センス抵抗体の両端の電位差であるセンス電圧の変化速度を検出する検出部(43,73)と、
前記各対向アームスイッチのうち、検出した変化速度が最も低い電圧に対応する対向アームスイッチを前記最遅延スイッチとして特定する特定部(43,73)と、
を備え、
前記オフ判定部は、特定された前記最遅延スイッチがオフ状態に切り替えられたか否かを判定する、スイッチの駆動装置。
A switch drive device that alternately turns on a plurality of upper arm switches (SWAH, SWBH) connected in parallel and a plurality of lower arm switches (SWAL, SWBL) connected in parallel with a dead time therebetween,
The upper arm switch and the lower arm switch each have a sense terminal (StAH, StBH, StAL, StBL) through which a minute current that is correlated with a current flowing through the upper arm switch and the lower arm switch flows,
Sense resistors (35AH, 35BH, 35AL, 35BL) connected to the sense terminals;
an off determination unit (43, 73) that determines whether a most delayed switch, which is a switch that switches from an on state to an off state the slowest, among the opposing arm switches when one of the upper arm switch and the lower arm switch is a self-arm switch and the other is an opposing arm switch, is switched to an off state;
an ON operation unit (41, 42, 71, 72, SC, SD1, SD2, Dr) for switching each of the arm switches from the OFF state to the ON state when it is determined that the most-delay switch has been switched to the OFF state;
a detection unit (43, 73) that detects a rate of change in a sense voltage, which is a potential difference between both ends of the sense resistor corresponding to each of the opposing arm switches, during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an OFF operation until a gate voltage of each of the opposing arm switches falls to 0, or during a period from when each of the opposing arm switches is switched to an ON operation until a gate voltage of each of the opposing arm switches rises to a power supply voltage ;
a determination unit (43, 73) that determines, among the opposing arm switches, an opposing arm switch corresponding to a voltage whose detected rate of change is the lowest as the most delayed switch;
Equipped with
The off determination unit determines whether the identified most-delay switch is switched to an off state.
前記検出部は、前記各対向アームスイッチのうち、前記最遅延スイッチのみに対応して設けられている、請求項1~6のいずれか1項に記載のスイッチの駆動装置。 7. The switch drive device according to claim 1 , wherein the detection section is provided corresponding only to the most delayed switch among the opposing arm switches.
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