用于开关的驱动电路制造技术

一种用于开关的驱动电路，驱动多个开关并将目标阈值设定为与流至切换完成开关的电流相关的物理量进行比较的阈值，切换完成开关被驱动以完成从第一状态和第二状态中的一个状态到另一个状态的切换。在第一状态下，允许电流流至至少一个开关。在第二状态下，阻止电流流至所有开关。驱动电路在第一接通驱动周期的至少一部分的期间将目标阈值设定为第一目标阈值，在第二接通驱动周期的至少一部分的期间将目标阈值设定为第二目标阈值，其中，在第一接通驱动周期中，仅切换完成开关被接通驱动，在第二接通驱动周期中，多个开关全部被接通驱动。第一目标阈值大于第二目标阈值。

Driving Circuit for Switches

【技术实现步骤摘要】
用于开关的驱动电路
本公开涉及一种用于开关的驱动电路，该用于开关的驱动电路驱动彼此并联连接的多个开关。
技术介绍
例如，作为这种类型的驱动电路，如JP2016-92907A所描述，已知有包括电流检测单元和过电流判断单元的驱动电路。电流检测单元检测流至彼此并联连接的多个开关中的每个开关的电流。过电流判断单元判断电流检测单元的检测值是否已增大并超过阈值。在用于驱动彼此并联连接的多个开关的构造中，假定适当的阈值基于每个开关的驱动状态不同而不同。在此，不仅在对电流检测值是否已增大并超过阈值进行判断的构造中，还在对开关的温度检测值是否已增大并超过阈值进行判断的构造中，都假定适当的电流阈值基于每个开关的驱动状态不同而不同。
技术实现思路
因此，期望提供一种用于开关的驱动电路，其能够基于每个开关的驱动状态适当地设定阈值，该阈值用于判断开关是否处于过电流状态或过热状态。本公开的一实例性实施方式提供一种用于开关的驱动电路。驱动电路驱动彼此并联连接的多个开关。驱动电路包括判断单元和设定单元。判断单元判断检测单元的检测值是否超过阈值。检测单元检测与流至多个开关中的至少一个开关的电流相关的物理量。设定单元将目标阈值设定为与物理量进行比较的阈值，该物理量与流至多个开关中的切换完成开关的电流相关。切换完成开关是被驱动以完成从第一状态和第二状态中的一个状态向第一状态和第二状态中的另一个状态切换的开关。第一状态是允许电流流至多个开关中的至少一个开关的状态。第二状态是阻止电流流至所有开关的状态。设定单元在第一接通驱动周期的至少一部分的期间将目标阈值设定为第一目标阈值，并且在第二接通驱动周期的至少一部分的期间将目标阈值设定为第二目标阈值，其中，在上述第一接通驱动周期中，仅切换完成开关被接通驱动，在上述第二接通驱动周期中，多个开关全部被接通驱动。第一目标阈值大于第二目标阈值。在多个开关中仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间，电流集中在多个开关中的切换完成开关处。因此，与多个开关全部接通驱动的接通驱动周期的期间的电流和温度相比，在仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间，流至切换完成开关的电流高且切换完成开关的温度高。例如，可以考虑参照与切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分周期期间流至切换完成开关的电流相关的物理量来设定阈值。然而，在这种情况下，多个开关全部接通驱动的接通驱动周期的期间的阈值被设定为比与流至切换完成开关的电流相关的物理量更大。其结果是，例如，可能无法立即判断切换完成开关的过电流状态或过热状态。同时，例如，也可以考虑参照与多个开关全部接通驱动的接通驱动周期的期间流至切换完成开关的电流相关的物理量来设定阈值。然而，在这种情况下，在仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间的阈值被设定为比与流至切换完成开关的电流相关的物理量更小。其结果是，例如，尽管切换完成开关不处于过电流状态或过热状态，物理量还是会超过仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间的阈值。可能做出切换完成开关处于过电流状态或过热状态的错误判断。因而，在本实例性实施方式中，当用于和与流至切换完成开关的电流相关的物理量进行比较的阈值为目标阈值时，多个开关中仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间的目标阈值被设定为大于多个开关全部接通驱动的接通驱动周期的至少一部分的期间的目标阈值。作为该设定的结果，能够抑制仅切换完成开关接通驱动的接通驱动周期的期间发生错误判断。同时，例如，当在多个开关全部接通驱动的接通驱动周期的期间发生过电流状态或过热状态时，能够立即检测到处于这种状态的切换完成开关。通过这样，作为本公开的结果，能够基于每个开关的驱动状态适当地设定阈值。附图说明在附图中：图1是根据第一实施方式的旋转电机的控制系统的整体结构图；图2是第一开关和第二开关的电流电压特性图；图3是驱动电路图；图4是阈值设定处理中的步骤的流程图；图5是阈值设定模式的时序图；图6是阈值设定模式的时序图；图7是阈值设定模式的时序图；图8是根据第一实施方式的变形例1中的阈值设定模式的时序图；图9是根据第一实施方式的变形例2中的阈值设定模式的时序图；图10是根据第二实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图11是阈值设定模式的时序图；图12是根据第二实施方式的变形例2中的阈值设定模式的时序图；图13是根据第三实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图14是阈值设定模式的时序图；图15是根据第三实施方式的变形例2中的阈值设定模式的时序图；图16是根据第四实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图17是阈值设定模式的时序图；图18是根据第五实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图19是阈值设定模式的时序图；图20是根据第五实施方式的变形例2中的阈值设定模式的时序图；图21是根据第六实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图22是阈值设定模式的时序图；图23是根据第七实施方式的阈值设定处理中的步骤的流程图；图24是阈值设定模式的时序图；图25是根据第八实施方式的阈值设定模式的时序图；图26是根据第八实施方式的阈值设定模式的时序图；图27是根据第九实施方式的驱动电路图；图28A至图28C是根据第一改型的阈值设定模式的时序图；图29是根据第二改型的阈值设定模式的时序图；图30是根据第三改型的阈值设定模式的时序图。具体实施方式<第一实施方式>下面，将参照附图，对实施本公开的驱动电路的第一实施方式进行描述。如图1所示，控制系统包括直流电源10、逆变器20、旋转电机30以及控制装置40。例如，旋转电机30是车载主机。旋转电机30电连接到直流电源10，在旋转电机30与直流电源10之间设有逆变器20。根据本实施方式，使用三相旋转电机作为旋转电机30。例如，永磁体同步电机可以用作旋转电机30。另外，例如，直流电源10是具有等于或高于100伏的端电压的蓄电池。例如，直流电源10是诸如锂离子蓄电池或镍氢蓄电池之类的二次电池。电容器11并联连接到直流电源10。逆变器20包括对应于每个相的上臂开关单元20H和下臂开关单元20L。在每个相中，上臂开关单元20H与下臂开关单元20L串联连接。在每个相中，旋转电机30的绕组31的一端连接到上臂开关单元20H与下臂开关单元20L之间的连接点。每个相的绕组31的另一端连接到中性点。每个开关单元20H、20L包括并联连接体，该并联连接体包括第一开关SW1和第二开关SW2。在每个相中，直流电源10的正电极侧连接到上臂开关单元20H的第一开关SW1和第二开关SW2各自的输入端子。在每个相中，直流电源10的负电极侧连接到下臂开关单元20L的第一开关SW1和第二开关SW2各自的输出端子。在每个相中，下臂开关单元20L的第一开关SW1和第二开关SW2各自的输入端子连接到上臂开关单元20H的第一开关SW1和第二开关SW2各自的输出端子。根据本实施方式，第一开关SW1是作为碳化硅(SiC)设备的N通道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。因此，在第一开关SW1中，输出端子是源极，而输入端子是漏极。另外，第二开关SW2是作为Si设备的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。因此，在第二开关SW2中，输出端子是射极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路驱动彼此并联连接的多个开关，所述驱动电路包括：判断单元，所述判断单元判断检测单元的检测值是否超过阈值，所述检测单元检测与流至多个所述开关中的至少一个所述开关的电流相关的物理量；以及设定单元，所述设定单元将目标阈值设定为与所述物理量进行比较的阈值，所述物理量与流至多个所述开关中的切换完成开关的电流相关，所述切换完成开关是被驱动以完成从第一状态和第二状态中的一个状态切换到第一状态和第二状态中的另一个状态的开关，其中，所述第一状态是允许电流流至多个所述开关中的至少一个所述开关的状态，所述第二状态是阻止电流流至全部所述开关的状态，所述设定单元在第一接通驱动周期的至少一部分的期间将所述目标阈值设定为第一目标阈值，在第二接通驱动周期的至少一部分的期间将所述目标阈值设定为第二目标阈值，其中，在所述第一接通驱动周期中，仅切换完成开关被接通驱动，在所述第二接通驱动周期中，多个所述开关全部被接通驱动，所述第一目标阈值大于所述第二目标阈值。

【技术特征摘要】
2017.10.20 JP 2017-2032441.一种用于开关的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路驱动彼此并联连接的多个开关，所述驱动电路包括：判断单元，所述判断单元判断检测单元的检测值是否超过阈值，所述检测单元检测与流至多个所述开关中的至少一个所述开关的电流相关的物理量；以及设定单元，所述设定单元将目标阈值设定为与所述物理量进行比较的阈值，所述物理量与流至多个所述开关中的切换完成开关的电流相关，所述切换完成开关是被驱动以完成从第一状态和第二状态中的一个状态切换到第一状态和第二状态中的另一个状态的开关，其中，所述第一状态是允许电流流至多个所述开关中的至少一个所述开关的状态，所述第二状态是阻止电流流至全部所述开关的状态，所述设定单元在第一接通驱动周期的至少一部分的期间将所述目标阈值设定为第一目标阈值，在第二接通驱动周期的至少一部分的期间将所述目标阈值设定为第二目标阈值，其中，在所述第一接通驱动周期中，仅切换完成开关被接通驱动，在所述第二接通驱动周期中，多个所述开关全部被接通驱动，所述第一目标阈值大于所述第二目标阈值。2.如权利要求1所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，还包括：直流接通驱动单元，所述直流接通驱动单元在首先将第二开关切换到接通驱动之后，将第一开关切换到接通驱动，所述第一开关在多个所述开关中是具有如下特性的开关：在小于预定电流的小电流区域中的接通电阻是最低的，所述第二开关是用作所述切换完成开关的开关，且具有如下特性：在等于或大于所述预定电流的大电流区域中的接通电阻是最低的；以及直流断开驱动单元，在所述第一开关和所述第二开关均被所述直流接通驱动单元接通驱动的状态下，所述直流断开驱动单元在首先将所述第一开关切换到断开驱动之后，将所述第二开关切换到断开驱动。3.如权利要求2所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，所述设定单元不改变与对应于所述第一开关的所述检测单元的所述检测值进行比较的所述阈值。4.如权利要求2所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，所述设定单元在所述第二开关的栅极电压变为等于或高于所述第二开关的阈值电压且所述第二开关通过所述直流接通驱动单元被切换到所述接通状态之后，增大与对应于所述第一开关的所述检测单元的所述检测值进行比较的所述阈值，并且所述设定单元在所述第一开关的栅极电压下降到低于所述第一开关的阈值电压且所述第一开关通过所述直流断开驱动单元切换到所述断开状态之后，减小所述阈值。5.如权利要求1所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，后断开开关的切换速度高于先断开开关的切换速度，所述后断开开关用作多个所述开关的所述切换完成开关，所述先断开开关是多个所述开关中除了所述切换完成开关之外的开关，所述驱动电路还包括交流断开驱动单元，在多个所述开关全部被接通驱动的状态下，所述交流断开驱动单元在首先将所述先断开开关切换到断开驱动之后，将所述后断开开关切换到断开驱动。6.如权利要求5所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，在所述先断开开关通过所述交流断开驱动单元切换到断开驱动之后，所述设定单元在所述先断开开关的栅极电压下降到低于所述先断开开关的阈值电压且所述先断开开关切换到所述断开状态之前，增大所述目标阈值。7.如权利要求6所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，所述设定单元将所述目标阈值增大到比假定为所述检测单元的所述检测值的最大值的值更大的值。8.如权利要求5所述的用于开关的驱动电路，其特征在于，所述设定单元在所述先断开开关通过所述交流断开驱动单元切换到所述断开状态的时刻，增大所述目标阈值，所述驱动电路还包括滤波单元，所述滤波单元在多个所述开关中仅所述后断开开关被接通驱动的周期的期间，防止所述判断单元在从所述先断开开关切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：朝子阳介，德舛彰，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP