半导体装置控制器包括电流源控制单元、电流电平判断单元以及时间常数改变单元，电流源控制单元用于响应控制信号来控制连接负载的半导体装置的传导状态以施加电流给负载，电流电平判断单元用于比较在小于过电流判断值的区域内所设定的一个或多个切换判断值与由电流检测单元所检测的电流以进行电流电平判断，时间常数改变单元用于根据电流电平判断单元的判断结果来改变输入信号处理电路的电路时间常数。
【技术实现步骤摘要】
用于半导体装置的控制器专利
本专利技术涉及一种用于控制半导体装置的半导体装置控制器，以便根据电路计时常数处理来自外部的作为电流源指令的脉冲信号输入，以产生控制信号，并根据如此产生的控制信号为负载提供电流。专利技术背景一种根据从外部输入的指令信号来控制半导体装置，以提供电流给电机并驱动电机，在很多情况下，通过为该装置提供这样一种保护功能而增强了装置的值，使得当设定电机为锁住状态时检测到过电流(电流远大于稳态电流)流动后，限制或停止电机的输出操作。在由此构造的驱动装置中，存在一种情况，当由于从外部施加的指令信号的切换而使得施加给电机的电压急剧改变时，电机的旋转数量(＝电机的电动势)的变化不能与所施加电压的变化匹配，因而瞬时产生突入电流。因此，该突入电流会被错误判断为上述过电流。防止上述过电流的错误判断的一种技术公知是这样的，通过延迟电机施加电压对输入信号的变化的响应，也就是，逐步增加了电机施加电压(所谓的缓慢启动系统)，来减少突入电流。这种系统有效防止了过电流的保护功能的错误判断，然而，很难将其应用于需要较高响应的系统。例如，假设将上述系统应用于用来驱动安装在车辆中的空气调节器的鼓风电机的系统，在用户进行改变空气吹入量的操作的时间点直到实际改变了空气调节器的空气吹入量之间出现了延迟时间，从而降低了商品性能。例如，JP-A-2001-45790公开了一种用两个阶段来设置缓慢启动的倾向并切换响应的技术，使得该响应从电机的启动时间开始的一段固定时间内降低了，然后增加响应。然而，在上述公开的技术中，只假设了仅在电机的启动时间处进行响应的切换操作，而随后的输入信号的切换操作一直用高响应进-->行。因此，不能解决上述过电流保护功能对突入电流的错误判断问题。此外，突入电流的流动的容易性还随电机的额定值或类型、电机的负载状态、电机的环境温度等改变。然而，在上述公开的技术中，在电机启动时的响应总是低的，从而不管在电机启动时流动的突入电流是否实际达到了出现错误判断的这种程度，电机的启动总是被延迟。
技术实现思路
考虑到上述问题，其一个目的是提供一种用于半导体装置的控制器，其能根据实际流动在负载中的电流的幅值适当地改变对输入信号的变化的响应。因此，半导体装置控制器包括电流电平判断单元，电流电平判断单元，其将在小于过电流判断值的区域内所设定的一个或多个切换判断值与由电流检测单元所检测的电流相比较，并且时间常数改变单元根据电流电平判断单元的判断结果来改变输入信号处理电路的电路时间常数。也就是，当从外部输入的脉冲信号被大幅度改变，并且要施加给负载的电流量将要急剧增加时，如果根据所涉及的电流的变化量增加了电路时间常数，那么输入信号处理电路的信号处理响应将会延迟。因此，更加缓和了要施加给负载的电流量的增加，由此能够抑制突入电流的发生。在一个小于过电流判断值的区域内设定切换判断值，由此防止过电流判断单元发生故障。此外，根据要施加给负载的电流量来改变电路时间常数，从而不仅在开始向负载提供电流源的初始阶段，而且还在随后的稳态操作条件下，也可以进行该相同的操作。判断结果保持单元仅在一预定时间内保持电流电平判断单元的判断结果，使得在短时间内防止切换判断结果响应于电路时间常数的改变而发生的切换，从而能稳定操作状态。过电流判断单元和电流电平判断单元根据施加给负载的电压来设定电流判断值。也就是说，通过电源电压、半导体装置的开态电阻等的变化来改变当该半导体装置设置成传导状态时在负载内流动的-->电流。因此，如果根据负载施加电压设定电流判断值，那么可以根据实际施加给负载的电压适当地设定电流判断值。当电流源控制单元对半导体装置进行PWM控制时，在半导体装置的截断(intercept)周期期间，判断结果无效单元使基于过电流判断单元和电流电平判断单元的判断结果无效。也就是说，在半导体装置被截断的周期期间，没有电流在负载内流动，从而该周期不适合于进行过电流判断和电流电平判断。因此，能够避免在该不适当周期内所取得的判断结果产生影响。电流检测单元利用半导体装置的开态电阻进行电流检测，从而不必单独提供用于电流检测的电阻元件，使得能简化该构造。由串联插入信号线内的电阻元件和并联连接该电阻元件的半导体装置构造时间常数改变单元，使得根据电流电平判断单元的判断可以中断半导体装置，以将电路时间常数仅增加/减少对应于电阻元件的电阻值的量。时间常数改变单元构成电阻元件和并联连接信号线的半导体元件的串联电路。因此，通过按照电流电平判断单元的判断结果中断半导体元件，当半导体装置导通时，电阻元件并联连接信号线，由此能减少电路时间常数。当电流电平判断单元判断由电流检测单元所检测的电流超过切换判断值时，信号输出单元启动计时操作，并在每次固定时间流逝后输出时间常数改变信号。每次输出时间常数改变信号时，时间常数改变单元阶梯式地改变输入信号处理电路的电路时间常数。也就是说，当要施加给负载的电流量将要急剧增加时，如果按多步(multiple-step)模式增加电路时间常数，那么信号处理电路的信号处理响应将阶梯式降低。由此，可以更加平缓地切换信号处理响应，可以防止负载的驱动状态急剧改变。指令变化量监控单元监测从外部给定的电流源指令(currentsupply instruction)的变化量，并且时间常数改变单元根据该监测结果改变输入信号处理电路的电路时间常数。也就是说，当从外部输入的电流源指令被大幅度地改变，并且要施加给负载的电流量将要急剧-->增加时，如果根据电流源指令的变量增加电路时间常数的话，将降低输入信号处理电路的信号处理响应。因此，缓和了要施加给负载的电流量的增加，从而能抑制突入电流的发生。对电流源指令的变化量的监测独立于过电流判断来进行，并不会有影响作用在过电流判断单元的操作上。因此，不仅在启动对负载的电流源的初始状态，而且在随后的稳态操作下，也可以进行所述相同的操作。指令变化量监控单元利用微分电路计算从输入信号处理电路输出的控制信号的微分。微分电路的输出电压随着电流源指令的变量的增加而增加，从而当输出电压超过预定阈值时，比较电路输出时间常数改变指令给时间常数改变单元。因此，当要施加给负载的电流量将要急剧增加时，可以改变输入信号处理电路的电路时间常数。输出状态保持电路的输出状态在一个固定时间周期内保持时间常数改变指令的输出状态，使得即使当微分电路的输出电压急剧改变时，由此也能防止输入信号处理电路的电路时间常数快速改变。附图简述图1示出了根据第一实施例的电机驱动装置的电结构的功能框图；图2是与DUTY信号Sa的变化量有关的横跨电机(across-motor)电压测量电路的输出电压的变化的示图；图3是过电流判断值和缓慢启动判断值之间的关系示图；图4示出了FET控制器的电路操作的流程图；图5是对应于图1的第二实施例的示图；图6是对应于图1的第三实施例的示图；图7是对应于图1的第四实施例的示图；图8是对应于图1的第五实施例的示图；图9示出了第五实施例的电路操作的流程图；以及图10是对应于图1的第六实施例的示图。-->优选实施例的详细说明下文将参考附图来说明优选实施例。第一实施例将参考图1至4来说明第一实施例，其中提供控制器给在车辆中的冷却系统中用于驱动热交换的吹气风扇电机的装置。图1示出了电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置控制器（６，４１，４３，４４，４６），包括：输入信号处理电路（１３，４２，５１），用于根据电路时间常数对来自外部的作为电流源指令的脉冲信号输入进行信号处理，以产生并输出控制信号；电流源控制单元（１６，３６），用 于响应于该控制信号来控制串联连接到负载（２）的半导体装置（７）的导通状态以向该负载（２）提供电流；电流检测单元（７，９），用于检测在该负载内流动的电流；过电流判断单元（３８），用于比较由所述电流检测单元（７，９）所检测的电流与过电流 判断值以进行过电流判断；限流单元（１９），当通过所述过电流判断单元（３８）进行所述过电流判断时，用于通过所述电流源控制单元（３６）限制通过所述半导体装置（７）要施加给所述负载（２）的电流；电流电平判断单元（３７），用于比较在 小于过电流判断值的一个区域内设定的一个或多个切换判断值与由所述电流检测单元（７，９）所检测的电流，以进行电流电平判断；以及时间常数改变单元（４０，４０ａ，５１），用于根据所述电流电平判断单元所得到的判断结果来改变所述输入信号处理电路 （１３，４２）的电路时间常数。...
【技术特征摘要】
JP 2004-9-29 284060/2004;JP 2005-4-6 110077/20051、一种半导体装置控制器(6，41，43，44，46)，包括：输入信号处理电路(13，42，51)，用于根据电路时间常数对来自外部的作为电流源指令的脉冲信号输入进行信号处理，以产生并输出控制信号；电流源控制单元(16，36)，用于响应于该控制信号来控制串联连接到负载(2)的半导体装置(7)的导通状态以向该负载(2)提供电流；电流检测单元(7，9)，用于检测在该负载内流动的电流；过电流判断单元(38)，用于比较由所述电流检测单元(7，9)所检测的电流与过电流判断值以进行过电流判断；限流单元(19)，当通过所述过电流判断单元(38)进行所述过电流判断时，用于通过所述电流源控制单元(36)限制通过所述半导体装置(7)要施加给所述负载(2)的电流；电流电平判断单元(37)，用于比较在小于过电流判断值的一个区域内设定的一个或多个切换判断值与由所述电流检测单元(7，9)所检测的电流，以进行电流电平判断；以及时间常数改变单元(40，40a，51)，用于根据所述电流电平判断单元所得到的判断结果来改变所述输入信号处理电路(13，42)的电路时间常数。2、根据权利要求1所述的半导体装置控制器(6，41，43，44)，进一步包括：判断结果保持单元(21)，用于仅在一段预定时间内保持所述电流电平判断单元(37)的判断结果。3、根据权利要求1所述的半导体装置控制器(6，41，43，44)，其中所述过电流判断单元(38)和所述电流电平判断单元(37)根据施加给所述负载(2)的电压设定所述电流的所述判断值。4、根据权利要求1所述的半导体装置控制器(6，41，43)，其中设计所述电流源控制单元(36)以便对该半导体装置(7)进行PWM控制，并且该电流源控制单元配备有判断结果无效单元(39)，用于当该半导体装置(7)截止期间使所述过电流判断单元(38)和所述电流电平判断单元(37)的判断结果无效。5、根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置控制器(44)，其中设计该电流检测单元(7)以利用所述半导体装置(7)的导通电阻进行电流检测。6、根...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村晃司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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