JP5605242B2 - 電子装置 - Google Patents

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。

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に開示されているゲート駆動回路がある。

特許文献１に開示されているゲート駆動回路は、パワースイッチング素子を駆動する回路である。ゲート駆動回路は、第１オン側電源回路と、第２オン側電源回路とを備えている。第１オン側電源回路は、第１オン電源と、第１スイッチとを有している。第２オン側電源回路は、第２オン電源と、第２スイッチと、オン側遅延回路とを有している。第１オン電源の供給する第１オン電圧は、第２オン電源の供給する第２オン電圧より低く設定されている。

パワースイッチング素子のオンを指示する信号が入力されると、第１スイッチがオンして、パワースイッチング素子のゲートに、第１オン電源の第１オン電圧が印加される。パワースイッチング素子のオンを指示する信号は、オン側遅延回路によって遅延される。オン側遅延回路によって遅延された信号が入力されると、第２スイッチがオンして、パワースイッチング素子のゲートに、第２オン電源の第２オン電圧が印加される。つまり、パワースイッチング素子のオン動作中には、ゲートに低く設定された第１オン電圧が印加され、パワースイッチング素子が定常状態になると、ゲートに高く設定された第２オン電圧が印加される。

パワースイッチング素子のオン動作中に、ゲート電圧を低くすることで、パワースイッチング素子に流れるコレクタ電流を抑えることができる。そのため、異常が発生してパワースイッチング素子をオフする場合であっても、サージ電圧による破損や発熱による破損を抑えることができる。従って、パワースイッチング素子の破損に対する耐量を向上させることができる。また、パワースイッチング素子が定常状態になると、ゲート電圧を高くすることで、パワースイッチング素子の定常損失を抑えることができる。

ところで、このゲート駆動回路は、電圧の異なる２つの電源を備えている。そのため、回路構成が複雑になるという問題があった。

また、パワースイッチング素子には、特性のばらつきがある。そのため、パワースイッチング素子を適切に制御するためには、特性に応じてオン側遅延回路の遅延時間、第１オン電源の第１オン電圧及び第２オン電源の第２オン電圧を設定しなければならない。しかし、遅延時間、第１オン電圧及び第２オン電圧は、ハードウェアによって設定されている。そのため、パワースイッチング素子の特性に応じて設定を変更することはできない。従って、特性に応じてパワースイッチング素子を適切に制御することができないという問題があった。

特開２００９−０７１９５６号公報

これに対して、簡素な構成で、特性に応じてスイッチング素子を適切に制御することができる電子装置が提案されている。

この電子装置は、定電流回路と、電圧制限回路と、コントローラと、制御回路とを備えている。コントローラは、駆動信号を出力するとともに、予め記憶されているスイッチング素子の特性情報に基づいて電圧制限回路を制御するための制御情報を求め出力する。駆動信号がスイッチング素子のオンを指示すると、制御回路は、定電流回路を制御してスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むとともに、制御情報に基づいて電圧制限回路を制御してスイッチング素子の制御端子の電圧を制限する。

そのため、前述したゲート駆動回路のように、２つの電源を用いることなく、定電流回路と電圧制限回路によって、スイッチング素子の制御端子に印加される電圧を調整することができる。従って、回路構成を簡素化することができる。また、予め記憶されているスイッチング素子の特性情報に基づいて電圧制限回路を制御するため、特性に応じてスイッチング素子を適切に制御することができる。

しかし、この電子装置は、コントローラから制御回路に、駆動信号に加え制御情報をも送らなければならない。制御情報が複数ある場合、回路構成が複雑になるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コントローラから制御回路に送る情報量を抑え、簡素な構成で、特性に応じてスイッチング素子を適切に制御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。

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、記憶されている、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報毎に設けられ、組合せ情報同士を識別する識別情報とに基づいて、求めた複数の制御情報から対応する識別情報を求めることで、コントローラから制御回路に送る情報を抑え、簡素な構成で、特性に応じてスイッチング素子を適切に制御できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の電子装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子に接続され、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、スイッチング素子のオン、オフを指示するための駆動信号と、駆動回路を制御するための複数の制御情報とを求めるコントローラと、駆動回路及びコントローラに接続され、複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御し、駆動信号に基づいてスイッチング素子を駆動する制御回路と、を備えた電子装置であって、コントローラは、記憶されている、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報毎に設けられ組合せ情報同士を識別する識別情報とに基づいて、求めた複数の制御情報から対応する識別情報を求め、識別情報に応じた周期のパルス信号を連続して出力し、制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期に基づいてコントローラの出力した識別情報を求め、記憶されている組合せ情報と識別情報と、コントローラの出力した識別情報とに基づいて、複数の制御情報を求めることを特徴とする。

この構成によれば、複数の制御情報を対応する識別情報に変換することができる。つまり、複数の情報を対応する１つの情報に変換することができる。そのため、コントローラから制御回路に送る情報量を抑えることができる。従って、複数の情報をパラレルやシリアルで送る場合に比べ、回路構成を簡素化することができる。これにより、簡素な構成で、特性に応じてスイッチング素子を適切に制御することができる。さらに、この構成によれば、識別情報に応じた周期のパルス信号が連続して出力される。そのため、識別情報を何度も確認することができる。従って、識別情報の誤認識を防止することができる。

請求項２に記載の電子装置は、コントローラは、識別情報に応じた指定された周期のパルス信号を連続して出力し、制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期が指定された周期以外である場合には、以前に求めた複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御することを特徴とする。この構成によれば、パルス信号の周期が、ノイズによって一時的に指定された周期以外に変化しても、その影響を受けることなく、駆動回路を制御することができる。

請求項３に記載の電子装置は、制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期が所定時間以上継続して指定された周期以外である場合には、異常信号を出力することを特徴とする。この構成によれば、コントローラの異常を知らせることができる。

請求項４に記載の電子装置は、制御回路は、コントローラの出力したパルス信号に基づいて求めた識別情報が記憶されている識別情報と異なるときには、記憶されている初期設定用の複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御することを特徴とする。この構成によれば、制御回路に記憶されている組合せ情報と識別情報が消去される異常状態においても、初期設定用の複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御することができる。

請求項５に記載の電子装置は、コントローラは、駆動信号の出力を停止しているときに識別情報を出力することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号の出力が停止すると、スイッチング素子の駆動も停止する。そのため、スイッチング素子の駆動に伴ってノイズが発生することもない。従って、ノイズの影響を受けることなく、コントローラから制御回路に識別情報を送ることができる。

請求項６に記載の電子装置は、コントローラは、駆動信号ラインを介して制御回路に駆動信号を出力するとともに、駆動信号ラインを介して制御回路に識別情報を出力することを特徴とする。この構成によれば、識別情報を送るための信号ラインを別途設ける必要がない。そのため、回路構成をより簡素化することができる。

第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 図１における制御装置の回路図である。 複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報を識別する識別情報の関係を説明するための説明図である。 識別情報とコントローラの出力するパルス信号の関係を説明するための説明図である。 第２実施形態における制御装置の回路図である。

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。

（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。

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。

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。

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（スイッチング素子）を備えている。

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、１１０ｄ、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。

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。

次に、図２〜図４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。図３は、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報を識別する識別情報の関係を説明するための説明図である。図４は、識別情報とコントローラの出力するパルス信号の関係を説明するための説明図である。

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、オン駆動用定電流回路１２１（駆動回路）と、オフ駆動用回路１２２（駆動回路）と、電圧制限回路１２３（駆動回路）と、制御回路１２４と、を備えている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに対して、コントローラ１２５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、オン駆動用定電流回路と、オフ駆動用回路と、電圧制限回路と、制御回路とを備えている。

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て出力する。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、オン駆動用定電流回路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。

オン駆動用定電流回路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、制御回路１２４からの指示に基づいて一定の定電流を流し込んで電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフ閾値電圧より高くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンする回路である。オン駆動用定電流回路１２１は、定電流源１２１ａと、スイッチ１２１ｂとを備えている。

定電流源１２１ａは、一定の定電流を出力する回路である。定電流源１２１ａの電源端子は、駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されている。また、出力端子は、スイッチ１２１ｂに接続されている。

スイッチ１２１ｂは、制御回路１２４の指示に基づいて、定電流源１２１ａをＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続するための素子である。スイッチ１２１ｂの一端は、定電流源１２１ａの出力端子に接続されている。また、他端は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、制御端子は、制御回路１２４に接続されている。

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と、オフ駆動用抵抗１２２ｂとを備えている。

オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、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１２４に接続されている。

電圧制限回路１２３は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧を制限するための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧を、制御回路１２４の指示する所定の制限時間の間、制御回路１２４の指示する所定の制限電圧に制限する回路である。電圧制限回路１２３は、クランプ回路１２３ａと、スイッチ１２３ｂとを備えている。

クランプ回路１２３ａは、接続した端子の電圧を制御回路１２４の指示する所定の制限電圧に制限する回路である。クランプ回路１２３ａの一端は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。また、他端は、スイッチ１２３ｂに接続されている。さらに、制御端子は、制御回路１２４に接続されている。

スイッチ１２３ｂは、制御回路１２４の指示に基づいて、制御回路１２４の指示する所定の制限時間の間、クランプ回路１２３ａをＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続するための素子である。スイッチ１２３ｂの一端は、クランプ回路１２３ａの他端に接続されている。また、他端は、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。さらに、制御端子は、制御回路１２４に接続されている。

制御回路１２４は、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期に基づいて識別情報を求め、記憶されている、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報毎に設けられ組合せ情報同士を識別する識別情報とに基づいて、コントローラ１２５の出力した識別情報から複数の制御情報を求める回路である。また、コントローラ１２５の出力した駆動信号と、求めた複数の制御情報とに基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、電圧制限回路１２３と、オフ駆動用回路１２２を制御し、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する回路でもある。

制御回路１２４は、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が指定された周期以外である場合には、以前に求めた複数の制御情報に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。また、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が所定時間以上継続して指定された周期以外である場合には、異常信号を出力する。さらに、求めた識別情報が複数の制御情報の組合せ情報と識別情報のテーブルにない場合、記憶されている初期設定用の複数の制御情報に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。制御回路１２４は、メモリ１２４ａを備えている。

メモリ１２４ａは、複数の制御情報の組合せ情報と識別情報のテーブルと、初期設定用の制限電圧と制限時間を記憶する素子である。具体的には、不揮発性メモリである。メモリ１２４ａには、複数の制御情報の組合せ情報と識別情報のテーブルとして、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルが記憶されている。また、異常時に用いる初期設定用の制限電圧と制限時間が記憶されている。制御回路１２４は、コントローラ１２５に接続されている。また、スイッチ１２１ｂの制御端子に接続されている。さらに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのゲートに接続されている。加えて、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されるとともに、クランプ回路１２３ａとスイッチ１２３ｂの制御端子にそれぞれ接続されている。

ここで、駆動用電源回路１２０、オン駆動用定電流回路１２１、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ、電圧制限回路１２３及び制御回路１２４は、ＩＣとして一体的に構成されている。

コントローラ１２５は、外部から入力される指令に基づいてＩＧＢＴ１１０ｄをオン、オフするための駆動信号を生成して出力する回路である。また、記憶されているＩＧＢＴ１１０ｄの特性情報と、検出したＩＧＢＴ１１０ｄの温度とに基づいて、電圧制限回路１２３を制御するための複数の制御情報を求める回路でもある。さらに、記憶されている、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報毎に設けられ組合せ情報同士を識別するための識別情報とに基づいて、求めた複数の制御情報から対応する識別情報を求め、識別情報に応じた指定された周期のパルス信号を出力する回路でもある。コントローラ１２５は、メモリ１２５ａと、マイクロコンピュータ１２５ｂとを備えている。

メモリ１２５ａは、ＩＧＢＴ１１０ｄの特性情報を記憶するとともに、複数の制御情報の組合せ情報と識別情報のテーブルを記憶する素子である。具体的には、不揮発性メモリである。メモリ１２５ａには、特性情報として、モータ制御装置１の組付けが完了した段階で事前に測定されたＩＧＢＴ１１０ｄのオン、オフ閾値電圧が記憶されている。また、複数の制御情報の組合せ情報と識別情報のテーブルとして、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルが記憶されている。

マイクロコンピュータ１２５ｂは、外部から入力される指令に基づいて駆動信号を生成して出力する素子である。また、メモリ１２５ａに記憶されているオン、オフ閾値電圧と、検出したＩＧＢＴ１１０ｄの温度とに基づいて、制限電圧と制限時間を求める素子でもある。さらに、メモリ１２５ａ記憶されている、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルに基づいて、求めた制限電圧と制限時間から対応する識別情報を求め、図４に示す識別情報に応じた指定された周期のパルス信号を連続して出力する素子でもある。マイクロコンピュータ１２５ｂのバスは、メモリ１２５ｂに接続されている。また、駆動信号出力端子は、フォトカプラ１２６ａを介して制御回路１２４の駆動信号入力端子に接続されている。さらに、制御情報出力端子は、フォトカプラ１２６ｂを介して制御回路１２４の制御情報入力端子に接続されている。

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指令に基づいて、インバータ装置１１を構成するＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを所定周期でオン、オフする。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。

次に、図２を参照してＩＧＢＴの駆動動作について説明する。 図２に示すマイクロコンピュータ１２５ｂは、メモリ１２５ａに記憶されているＩＧＢＴ１１０ｄのオン、オフ閾値電圧と、検出したＩＧＢＴ１１０ｄの温度とに基づいて、電圧制限回路１２３の制限電圧と制限時間を求める。そして、メモリ１２５ａに記憶されている、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルに基づいて、求めた制限電圧と制限時間から対応する識別情報を求め、図４に示す識別情報に応じた指定された周期のパルス信号を連続して出力する。

例えば、図３に示すように、制限電圧に関する制御情報Ａがａ１、制限時間に関する制御情報Ｂがｂ１の場合、対応する識別情報はＸ１となり、制御回路１２４は、図４に示すように、識別情報Ｘ１に応じた周期Ｔ１のパルス信号を出力する。また、図３に示すように、制限電圧に関する制御情報Ａがａ２、制限時間に関する制御情報Ｂがｂ２の場合、対応する識別情報はＸ２となり、制御回路１２４は、図４に示すように、識別情報Ｘ２に応じた周期Ｔ２（＞Ｔ１）のパルス信号を出力する。

制御回路１２５は、フォトカプラ１２６ａを介して入力されるパルス信号の周期に基づいて識別情報を求める。メモリ１２４ａに記憶されている、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルと、求めた識別情報とに基づいて、制限電圧と制限時間を求める。そして、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧が、求めた制限電圧で制限されるようクランプ回路１２３ａを制御する。

その後、フォトカプラ１２６ａを介して入力される駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示すると、制御回路１２４は、スイッチ１２１ｂをオンするとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオフして、定電流源１２１ａからＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに一定の定電流を流し込む。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷が充電され、ゲート電圧が上昇する。

ゲート電圧が所定の電圧になると、制御回路１２４は、スイッチ１２３ｂをオンし、ゲート電圧の制限を開始する。ゲート電圧が上昇しオン、オフ閾値電圧を超えると、ＩＧＢＴ１１０ｄがオンする。ＩＧＢＴ１１０ｄがオンしてコレクタ電流が流れるようになると、電圧の上昇が停止し、ゲートの電圧がミラー電圧になる。その後、ゲート電圧がさらに上昇するが、電圧制限回路１２３によって制限電圧に制限される。制御回路１２４は、ゲート電圧の制限を開始してから、求めた制限時間経過後にスイッチ１２３ｂをオフし、電圧の制限を解除する。電圧の制限が解除されると、ゲート電圧が駆動用電源回路１２０の電圧まで上昇する。

つまり、ゲート電圧がオン、オフ閾値電圧を超えてＩＧＢＴがオンすると、ゲート電圧が制限電圧に制限され、その後、制限が解除され、ゲート電圧が駆動用電源回路の電圧まで上昇する。そのため、従来と同様に、異常が発生してＩＧＢＴ１１０ｄをオフする場合であっても、サージ電圧による破損や発熱による破損を抑えることができる。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄの破損に対する耐量を向上させることができる。また、ＩＧＢＴ１１０ｄが定常状態になると、ゲート電圧を高くすることで、ＩＧＢＴ１１０ｄの定常損失を抑えることができる。

一方、フォトカプラ１２６ａを介して入力される駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示すると、制御回路１２４は、オン駆動用定電流回路１２１の動作を停止し、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を介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフ閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。

なお、制御回路１２４は、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が、図４に示す指定された周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以外である場合には、以前に求めた制限電圧と制限時間に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。また、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が所定時間以上継続して指定された周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以外である場合には、異常信号を出力する。さらに、求めた識別情報が、メモリ１２４ａに記憶されている、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルにない場合、つまり、テーブルの識別情報と異なる場合、メモリ１２４ａに記憶されている初期設定用の制限電圧と制限時間に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、制限電圧と制限時間を対応する識別情報に変換することができる。つまり、複数の制御情報を対応する１つの識別情報に変換することができる。そのため、コントローラ１２５から制御回路１２４に送る情報量を抑えることができる。従って、複数の制御情報をパラレルやシリアルで送る場合に比べ、回路構成を簡素化することができる。これにより、簡素な構成で、特性に応じてＩＧＢＴ１１０ｄを適切に制御することができる。

第１実施形態によれば、コントローラ１２５は、識別情報に応じた周期のパルス信号を連続して出力する。そのため、識別情報を何度も確認することができる。従って、識別情報の誤認識を防止することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２４は、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が、図４に示す指定された周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以外である場合には、以前に求めた制限電圧と制限時間に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。そのため、パルス信号の周期が、ノイズによって一時的に指定された周期以外に変化しても、その影響を受けることなく、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。

第１実施形態によれば、制御回路１２４は、コントローラ１２５が識別情報として出力したパルス信号の周期が所定時間以上継続して指定された周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以外である場合には、異常信号を出力する。そのため、コントローラ１２５の異常を知らせることができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２５は、求めた識別情報が、メモリ１２４ａに記憶されている、図３に示す制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルにない場合、メモリ１２４ａに記憶されている初期設定用の制限電圧と制限時間に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御する。そのため、制御回路１２４に記憶されている組合せ情報と識別情報が消去される異常状態においても、初期設定用の制限電圧と制限時間に基づいて、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、電圧制限回路１２３を制御することができる。

（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、駆動信号と識別情報をそれぞれ別の信号ラインを介して、それぞれ独立して送っているのに対して、駆動信号を送るタイミングと、識別情報を送るタイミングとを調整し、駆動信号と識別情報を共通の信号ラインで送るようにしたものである。

まず、図５を参照して制御装置の構成と動作について説明する。ここで、図５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。

図４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、オン駆動用定電流回路２２１と、オフ駆動用回路２２２と、電圧制限回路２２３と、制御回路２２４と、コントローラ２２５とを備えている。ＩＧＢＴ２１０ｄは、第１実施形態のＩＧＢＴ１１０ｄに相当する。駆動用電源回路２２０、オン駆動用定電流回路２２１、オフ駆動用回路２２２、電圧制限回路２２３及び制御回路２２４は、第１実施形態の駆動用電源回路１２０、オン駆動用定電流回路１２１、オフ駆動用回路１２２、電圧制限回路１２３及び制御回路１２４と同一構成である。

コントローラ２２５は、メモリ２２５ａと、マイクロコンピュータ２２５ｂとを備えている。

メモリ２２５ａは、第１実施形態のメモリ１２５ａと同一構成である。

マイクロコンピュータ２２５ｂは、外部から入力される指令に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４に出力する素子である。また、メモリ２２５ａに記憶されているオン、オフ閾値電圧と、検出したＩＧＢＴ２１０ｄの温度とに基づいて、制限電圧と制限時間を求める素子である。さらに、メモリ２２５ａ記憶されている制限電圧と制限時間の組合せ情報と識別情報のテーブルに基づいて、求めた制限電圧と制限時間から対応する識別情報を求め、駆動信号の出力を停止しているときに、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４に出力する素子である。マイクロコンピュータ２２５ｂの駆動信号出力端子は、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４の駆動信号入力端子に接続されている。また、制御情報出力端子は、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４の制御情報入力端子に接続されている。

動作については、駆動信号を送るタイミングと、識別情報を送るタイミングを除いて、第１実施形態のモータ制御装置と同一であるため、説明を省略する。

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、コントローラ２２５は、駆動信号の出力を停止しているときに識別情報を出力する。駆動信号の出力が停止すると、ＩＧＢＴ１１０ｄの駆動も停止する。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄの駆動に伴ってノイズが発生することもない。従って、ノイズの影響を受けることなく、コントローラ２２５から制御回路２２４に識別情報を送ることができる。

第２実施形態によれば、コントローラ２２５は、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４に駆動信号を出力するとともに、駆動信号ライン２２５ｃを介して制御回路２２４に識別情報を出力する。そのため、識別情報を送るための信号ラインを別途設ける必要がない。従って、回路構成をより簡素化することができる。

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〜１１０ｄ・・・ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、１２、２２・・・制御装置、１２０、２２０・・・駆動用電源回路、１２１、２２１・・・オン駆動用定電流回路（駆動回路）、１２１ａ、２２１ａ・・・定電流源、１２１ｂ、２２１ｂ・・・スイッチ、１２２、２２２・・・オフ駆動用回路（駆動回路）、１２２ａ、２２２ａ・・・オフ駆動用ＦＥＴ、１２２ｂ、２２２ｂ・・・オフ駆動用抵抗、１２３、２２３・・・電圧制限回路（駆動回路）、１２３ａ、２２３ａ・・・クランプ回路、１２３ｂ、２２３ｂ・・・スイッチ、１２４、２２４・・・制御回路、１２５、２２５・・・コントローラ、１２５ａ、２２５ａ・・・メモリ、１２５ｂ、２２５ｂ・・・マイクロコンピュータ、２２５ｃ・・・駆動信号ライン、１２６ａ、１２６ｂ、２２６ａ・・・フォトカプラ、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ

Claims (6)

1. スイッチング素子と、
   スイッチング素子に接続され、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
   スイッチング素子のオン、オフを指示するための駆動信号と、駆動回路を制御するための複数の制御情報とを求めるコントローラと、
   駆動回路及びコントローラに接続され、複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御し、駆動信号に基づいてスイッチング素子を駆動する制御回路と、
   を備えた電子装置であって、
   コントローラは、記憶されている、複数の制御情報の値の組合せとして構成される組合せ情報と、組合せ情報毎に設けられ組合せ情報同士を識別する識別情報とに基づいて、求めた複数の制御情報から対応する識別情報を求め、識別情報に応じた周期のパルス信号を連続して出力し、
   制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期に基づいてコントローラの出力した識別情報を求め、記憶されている組合せ情報と識別情報と、コントローラの出力した識別情報とに基づいて、複数の制御情報を求めることを特徴とする電子装置。
2. コントローラは、識別情報に応じた指定された周期のパルス信号を連続して出力し、
   制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期が指定された周期以外である場合には、以前に求めた複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 制御回路は、コントローラの出力したパルス信号の周期が所定時間以上継続して指定された周期以外である場合には、異常信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 制御回路は、コントローラの出力したパルス信号に基づいて求めた識別情報が記憶されている識別情報と異なるときには、記憶されている初期設定用の複数の制御情報に基づいて駆動回路を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置。
5. コントローラは、駆動信号の出力を停止しているときに識別情報を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子装置。
6. コントローラは、駆動信号ラインを介して制御回路に駆動信号を出力するとともに、駆動信号ラインを介して制御回路に識別情報を出力することを特徴とする請求項５に記載の電子装置。

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