检测装置、控制装置及逆变器装置制造方法及图纸

如果通过电流互感器来检测电流的过零，则会因纹波的影响而产生检测误差。提供一种检测装置，检测具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件的开关电路所输出的输出电流的过零，检测装置具备：获取部，获取基于米勒期间内的栅极电压的观测值或基于米勒期间内的栅极电流的观测值，米勒期间为对第一开关元件和第二开关元件中的至少一个开关元件的漏极栅极间的米勒电容进行充电的期间；以及检测部，基于米勒期间内的观测值，检测在第一开关元件和第二开关元件之间的输出端子与连接于输出端子的负载之间流通的输出电流的过零。

Detection device, control device and inverter device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测装置、控制装置及逆变器装置
本专利技术涉及检测装置、控制装置及逆变器装置。
技术介绍
以往，在具有串联连接的两个开关元件的开关电路中，利用电流互感器来观测开关电路的输入电流或输出电流，并检测其过零时刻(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-80294号公报
技术实现思路
技术问题然而，如果利用电流互感器来检测电流的过零，则有时因纹波的影响而产生检测误差，难以检测出准确的时刻。技术方案(第一项)为了解决上述课题，在本专利技术的第一个方式中，提供一种检测装置，其检测具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件的开关电路所输出的输出电流的过零。检测装置可以具备获取部，该获取部获取基于米勒期间内的栅极电压的观测值或基于米勒期间内的栅极电流的观测值，米勒期间为对第一开关元件和第二开关元件中的至少一个开关元件的漏极栅极间的米勒电容进行充电的期间。检测装置可以具备检测部，该检测部基于米勒期间内的观测值，检测在第一开关元件和第二开关元件之间的输出端子与连接于输出端子的负载之间流通的输出电流的过零。(第二项)开关电路可以是将低侧的第一开关元件和高侧的第二开关元件串联连接而成的电路。获取部可以获取来自第一开关元件的观测值。(第三项)检测部可以基于将观测值与阈值进行比较而得到的结果，检测过零。(第四项)检测装置可以具备AD转换部，该AD转换部将由获取部获取的模拟值的观测值转换为数字值的观测值并提供给检测部。(第五项)检测部可以基于将数字值的观测值与存储在内部的预定的基准值进行比较而得到的结果，检测过零。(第六项)检测部可以具有预测部，该预测部根据过去的数字值的观测值的历史来计算出下一个数字值的观测值的预测值。检测部可以基于将预测值与阈值进行比较而得到的结果，检测过零。(第七项)预测部可以根据最近的多个数字值的观测值与各观测值的获取时刻之间的关系的近似函数来计算出预测值。(第八项)预测部可以将最近的两个数字值的观测值的时间变化率用作从最近的数字值的观测值向预测值的时间变化率而计算出预测值。(第九项)检测部可以具有预测部，该预测部根据过去的数字值的观测值的时间变化率的历史来计算出下一个时间变化率的预测值。检测部可以基于将预测值与阈值进行比较而得到的结果，检测过零。(第十项)检测部可以将数字值的观测值的时间变化率的最大值和最小值中的至少一方用作阈值。(第十一项)至少一个开关元件可以在输出电流的波动周期内进行多次开关。检测部可以在多次开关中的两次以上的开关的每次开关时，检测输出电流是否已经过零。(第十二项)检测部可以在至少一个开关元件的向导通状态和关断状态中的至少一方的每次开关时，检测输出电流是否已经过零或输出电流是否过零。(第十三项)获取部可以具有对观测值进行微分的微分部。获取部可以具有基于观测值的微分值来确定米勒期间的确定部。获取部可以具有在米勒期间内采样出观测值的采样部。(第十四项)采样部可以具有存储观测值的采样电容器。采样部可以具有采样开关，所述采样开关在米勒期间内将输出观测值的端子与采样电容器之间连接，并在米勒期间以外将输出观测值的端子与采样电容器之间切断。采样部可以具有将存储在采样电容器的观测值输出到检测部的输出缓冲器。(第十五项)获取部可以在从对至少一个开关元件的导通指示起经过了预先设定的时间的时刻采样出观测值。(第十六项)在本专利技术的第二个方式中提供一种控制装置。控制装置可以具备本专利技术的第一个方式的检测装置。控制装置可以具备判定部，该判定部根据检测装置检测出的过零的时刻来判定输出电流的正负。控制装置可以具备控制部，该控制部控制开关电路的开关。控制装置可以具备补偿部，该补偿部根据输出电流的正负对开关电路的死区时间进行补偿。(第十七项)开关电路可以是将低侧的第一开关元件和高侧的第二开关元件串联连接而成的电路。补偿部可以根据输出电流被判定为正的情况而将第一开关元件的导通期间和第二开关元件的关断期间调整为更长，并根据输出电流被判定为负的情况而将第一开关元件的关断期间和第二开关元件的导通期间调整为更长。(第十八项)控制部可以根据PWM控制来控制开关电路以使输出端子的输出值接近目标值。补偿部可以根据输出电流被判定为正的情况而使目标值相对于输出值相对地增加死区时间补偿值的量，并根据输出电流被判定为负的情况而使目标值相对于输出值相对地减少死区时间补偿值的量。(第十九项)在本专利技术的第三个方式中，提供一种逆变器装置。逆变器装置可以具备本专利技术的第二个方式的控制装置。逆变器装置可以具备开关电路。应予说明，上述专利技术概要并未列举本专利技术的全部必要特征。此外，这些特征组的重新组合也可构成专利技术。附图说明图1示出第一实施方式的逆变器装置。图2示出检测装置的获取部和检测部。图3示出采样部。图4示出导通时的输出电流与栅极电压之间的关系。图5示出导通时的输出电流与栅极电流之间的关系。图6示出输出电流与观测值之间的关系。图7示出检测装置的动作波形。图8示出第二实施方式的检测装置。图9示出第三实施方式的检测装置。图10示出由预测部进行的预测值的计算例。图11示出输出电流和观测值与观测值的时间变化率之间的关系。图12示出获取部的变形例。图13示出可以将本专利技术的多个方式整体或部分地体现的计算机的例子。符号说明1：逆变器装置，2：开关电路，3：控制装置，4、4A、4B：检测装置，5：交流电源，6：负载，10：整流电路，11：平滑电容器，13：低侧电线，14：高侧电线，21：第一开关元件，22：第二开关元件，25：输出端子，30：控制部，31：栅极驱动电路，33：判定部，34：补偿部，41：获取部，42、42A、42B：检测部，43：AD转换部，210：续流二极管，220：续流二极管，300：电流传感器，310：栅极电阻，410：缓冲电路，411：微分部，412：确定部，413：采样部，420：比较电路，420B：预测部，4130：采样电容器，4131：采样开关，4132：输出缓冲器，2200：计算机，2201：DVD-ROM，2210：主控制器，2212：CPU，2214：RAM，2216：图形控制器，2218：显示设备，2220：输入输出控制器，2222：通信接口，2224：硬盘驱动器，2226：DVD-ROM驱动器，2230：ROM，2240：输入输出芯片，2242：键盘具体实施方式以下，通过本专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，但以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的专利技术。此外，在实施方式中说明的特征的全部组合未必都是本专利技术的解决方案所必须的。[第一实施方式]图1将本实施方式的逆变器装置1与交流电源5和负载6共同示出。交流电源5能够向逆变器装置1提供交流电(在本实施方式中作为一例为三相交流电)。例如，交流电源5可以是200V或400V的商用电源。负载6是从逆变器装置1接受电力供应的电子部件。在本实施方式中，作为一例，负载6为三相电机。逆变器装置1具备：整流电路10、平滑电容器11、一个或多个(在本实施方式中作为一例每个相设置一个合计设置三个)开关电路2、一个或多个(在本实施方式中作为一例每个相设置一个合计设置三个)控制装置3。整流电路10对从交流电源5提供的交流电流进行整流。整流电路10可以是多相的全波整流电路，在本实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测装置，其特征在于，检测具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件的开关电路所输出的输出电流的过零，所述检测装置具备：获取部，获取基于米勒期间内的栅极电压的观测值或基于所述米勒期间内的栅极电流的观测值，所述米勒期间为对所述第一开关元件和所述第二开关元件中的至少一个开关元件的漏极栅极间的米勒电容进行充电的期间；以及检测部，基于所述米勒期间内的所述观测值，检测在所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的输出端子与连接于所述输出端子的负载之间流通的输出电流的过零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.08.29 JP 2017-1645571.一种检测装置，其特征在于，检测具有串联连接的第一开关元件和第二开关元件的开关电路所输出的输出电流的过零，所述检测装置具备：获取部，获取基于米勒期间内的栅极电压的观测值或基于所述米勒期间内的栅极电流的观测值，所述米勒期间为对所述第一开关元件和所述第二开关元件中的至少一个开关元件的漏极栅极间的米勒电容进行充电的期间；以及检测部，基于所述米勒期间内的所述观测值，检测在所述第一开关元件和所述第二开关元件之间的输出端子与连接于所述输出端子的负载之间流通的输出电流的过零。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述开关电路是将低侧的所述第一开关元件和高侧的所述第二开关元件串联地连接而成的电路，所述获取部获取来自所述第一开关元件的所述观测值。3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述检测部基于将所述观测值与阈值进行比较而得到的结果，检测所述过零。4.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，具备AD转换部，所述AD转换部将由所述获取部获取的模拟值的所述观测值转换为数字值的所述观测值并提供给所述检测部。5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测部基于将所述数字值的观测值与存储在内部的预定的基准值进行比较而得到的结果，检测所述过零。6.根据权利要求4或5所述的检测装置，其特征在于，所述检测部具有预测部，所述预测部根据过去的所述数字值的观测值的历史来计算出下一个所述数字值的观测值的预测值，所述检测部基于将所述预测值与阈值进行比较而得到的结果，检测所述过零。7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述预测部根据最近的多个所述数字值的观测值与各观测值的获取时刻之间的关系的近似函数来计算出所述预测值。8.根据权利要求6或7所述的检测装置，其特征在于，所述预测部将最近的两个所述数字值的观测值的时间变化率用作从最近的所述数字值的观测值向所述预测值的时间变化率而计算出所述预测值。9.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测部具有预测部，所述预测部根据过去的所述数字值的观测值的时间变化率的历史来计算出下一个时间变化率的预测值，所述检测部基于将所述预测值与阈值进行比较而得到的结果，检测所述过零。10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述检测部将所述数字值的观测值的时间变化率的最大值和最小值中的至少一方用作所述阈值。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木雅浩，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP