用于开关的过电流检测电路和驱动电路制造技术

一种用于彼此并联连接的开关的过电流检测电路和驱动电路，针对各开关分别设置有感测检测器。每个感测检测器会对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。参数计算器基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不平衡影响的判断参数。判断器对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断，并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。

【技术实现步骤摘要】
用于开关的过电流检测电路和驱动电路
本公开涉及一种用于开关的过电流检测电路和驱动电路。
技术介绍
例如，日本专利申请公布第2015-104208号公开了用于诸如IGBT之类的并联连接的开关的这种过电流检测电路。具体地，公布的专利文献中公开的过电流检测电路具有感测检测器和判断器。上述感测检测器设置成用于各个开关。每个感测检测器均根据从对应的一个开关流出的微小电流对感测电压进行检测，该微小电流与流过对应的一个开关的电流相关。判断器构造成对各个开关的感测电压中的至少一个是否高于预定的过电流阈值进行判断，并且当判断为上述至少一个感测电压高于预定的过电流阈值时，判断为过电流正在流过对应于上述至少一个感测电压的至少一个开关。
技术实现思路
这些开关通常具有相同的规格。不幸的是，由于例如各个开关的个体差异，流过各个接通状态的开关的电流存在变动。电流变动称为电流不平衡。电流不平衡可能导致特定电流流过接通状态开关所包括的至少一个接通状态的开关。特定电流的值高于通过把流过所有接通状态的开关的电流之和除以接通状态的开关的数量而获得的平均值。这可能导致至少一个接通状态的开关被错误地判断成为有过电流流过的开关。为了解决这种错误的判断，当不是过电流的电流单独地流过并联连接的开关中的每一个时，必须将所有电流中的最大的电流设定作为过电流阈值。遗憾的是，除非流过至少一个开关的实际电流值高于被设定为最大电流的过电流阈值，否则可能难以判断过电流正在流过至少一个开关。这将导致至少一个开关的可靠性劣化。从这个观点来看，本公开的一个方面旨在提供一种用于开关的过电流检测电路和驱动电路，每个过电流检测电路均能够防止每个开关的可靠性的劣化。根据本公开的第一示例性方面，提供了一种用于彼此并联连接的多个开关的过电流检测电路。过电流检测电路具有分别设置成用于开关的多个感测检测器。每个感测检测器被构造成对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。过电流检测电路具有参数计算器，该参数计算器构造成基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不均衡影响的判断参数。过电流检测电路具有判断器，该判断器构造成对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。根据本公开的第二示例性方面，提供了一种用于多个开关的过电流检测电路，这些开关彼此并联连接并且每个开关均具有控制端子。驱动电路具有充放电单元，该充放电单元被构造成对开关的控制端子充电由此使开关接通，并且被构造成使开关的控制端子放电以使开关断开。驱动电路具有分别设置成用于开关的多个感测检测器。每个感测检测器被构造成对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。驱动电路具有参数计算器，该参数计算器构造成基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不均衡影响的判断参数。驱动电路具有判断器，该判断器构造成在所述开关接通期间，对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。驱动电路具有故障安全单元，该故障安全单元被构造成当因判断出判断参数的值高于过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个开关的控制端子放电。与判断参数受到流过各个开关的电流之间的不平衡的情况相比，不易受到流过第一示例性方面和第二示例性方面中的每一个的各个开关的电流之间的不平衡的影响的判断参数能使过电流阈值被设定得更小。因此，当判断参数的值高于过电流阈值时，这降低了流过一个开关的实际电流值，进而防止了一个开关的可靠性的降低。附图说明参照附图，本公开的其它方面将从实施例的以下说明中变得明确，其中：图1是示意性地表示根据本公开的第一实施例的、用于旋转电机的控制系统的总体结构的示例的电路图；图2是示意性地示出图1所示的各个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；图3是示意性地示出如何导致电流不平衡的图；图4的A至图4的C是示意性地示出每个开关的集电极-射极电压、驱动信号以及每个开关的感测电压如何随时间变化的联合时序图；图5是示意性地示出图2所示的驱动控制器实施的开关控制例程的流程图；图6是示意性地示出了根据本公开第二实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；图7是示意性地示出了根据本公开第三实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；图8是示意性地示出第三实施方式所获得的技术效果的图表；图9是示意性地示出了根据本公开第四实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；图10是示意性地示出了根据本公开第五实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图。具体实施方式下面参照附图来描述本公开的各实施例。在实施例中，省略或简化了实施例之间分配有相同的附图标记的相同的部分以避免重复描述。第一实施例下面参照图1至图5来描述本公开的第一实施例。第一实施例示出了例如用于旋转电机30的、作为控制系统CS的部件的过电流检测电路。参照图1，控制系统CS具有用作直流(DC)电源的电池10、用作电力转换器的逆变器20、旋转电机30以及控制装置40。旋转电机30经由逆变器20电连接到电池10。第一实施例使用永磁同步三相旋转电机作为旋转电机30。特别地，旋转电机30包括：具有永磁体的转子；以及具有定子铁芯和三相定子线圈31的定子。特别地，旋转电机30能够基于转子的永磁体与由定子的三相定子线圈31产生的旋转磁场之间的磁相互作用使具有永磁体的转子旋转。每一个三相定子线圈31均具有相对的第一端部和第二端部。定子可以构造成使得每一个三相定子线圈31以集中的或分布的构造卷绕在定子铁芯中和定子铁芯周围。控制系统CS还具有与电池10并联连接并位于电池10与逆变器20之间的平滑电容器11，该平滑电容器11包括定位成彼此面对的第一电极和第二电极。逆变器20具有三(UVW)相上臂开关单元SUU和三(UVW)相下臂开关单元SLU。每相的上臂开关单元SUU包括彼此并联连接的第一开关SWA和第二开关SWB，类似地，下臂开关单元SLU包括彼此并联连接的第一开关SWA和第二开关SWB。每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个均具有高侧端子和低侧端子，并且每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个也均具有高侧端子和低侧端子。每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB的高侧端子设置有共同的高侧端子，并且，上臂开关单元SUU的共同的高侧端子连接到平滑电容器11的第一电极。每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB的高侧端子也设置有共同的高侧端子。每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB的低侧端子设置有共同的低侧端子，并且，上臂开关单元SUU的共同的低侧端子连接到下臂开关单元SLU的共同的高侧端子。每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB的低侧端子设置有共同的低侧端子，并且，下臂开关单元SLU的共同的低侧端子连接到平滑电容器11的第二电极。U相的上臂开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过电流检测电路，所述过电流检测电路用于彼此并联联接的多个开关，所述过电流检测电路包括：多个感测检测器，多个所述感测检测器分别设置成用于所述开关，每个所述感测检测器均构造成检测对应的一个所述开关的感测电压，每个所述开关的所述感测电压均基于与流过对应的一个所述开关的电流相关联的感测电流；参数计算器，所述参数计算器构造成基于由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压而计算出不易受到流过各个所述开关的电流之间的不平衡影响的判断参数；以及判断器，所述判断器构造成对所述判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且在判断为所述判断参数的值高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关。

【技术特征摘要】
2018.04.04 JP 2018-0721511.一种过电流检测电路，所述过电流检测电路用于彼此并联联接的多个开关，所述过电流检测电路包括：多个感测检测器，多个所述感测检测器分别设置成用于所述开关，每个所述感测检测器均构造成检测对应的一个所述开关的感测电压，每个所述开关的所述感测电压均基于与流过对应的一个所述开关的电流相关联的感测电流；参数计算器，所述参数计算器构造成基于由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压而计算出不易受到流过各个所述开关的电流之间的不平衡影响的判断参数；以及判断器，所述判断器构造成对所述判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且在判断为所述判断参数的值高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关。2.根据权利要求1所述的过电流检测电路，其特征在于，判断电压计算器被构造成计算出判断电压以作为所述判断参数，所述判断电压包括以下中的至少一个：由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压的平均值；由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和；以及K与由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和的乘积，K是不等于1的正整数，所述判断器构造成：对所述判断电压是否高于所述过电流阈值进行判断；并且在判断为所述判断电压高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关。3.根据权利要求2所述的过电流检测电路，其特征在于，所述判断电压计算器具有多个电阻器，所述电阻器连接到各个所述感测检测器并且分别具有电阻值，所述判断电压计算器被构造成计算所述感测电压之和与所述电阻值中的预定比率的乘积，由此计算所述感测电压的平均值。4.根据权利要求2或3所述的过电流检测电路，其特征在于，所述判断电压计算器构造成：计算所述感测电压之和，并且将所述感测电压之和除以所述感测电压的数量，由此计算所述感测电压的平均值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的过电流检测电路，其特征在于，所述判断器构造成：对所述判断参数的值是否高于短路阈值进行判断，其中，所述短路阈值被设定为高于所述过电流阈值；并且在判断为所述判断...

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