[发明专利]逆变器装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备保护逆变器电路的上下臂短路的电路的逆变器装置。

背景技术

使用半导体开关元件的逆变器装置中，从PWM电路对上下臂用的各栅极驱动电路输出使接通信号和断开信号交替反复的脉冲列信号即PWM信号，用这些上下臂用栅极驱动电路使上下臂的两个开关元件接通断开。

通常，PWM电路为了防止因为栅极驱动电路的延迟时间不同而从PWM电路产生同时接通，而设置使上下臂的两个开关元件的接通定时错开的死区时间，但因为噪声等的不良影响可能会输出同时接通信号。产生同时接通信号时，电源与地短路，产生开关元件因为此时的大电流而破损的问题。

因此，为了防备产生这样的同时接通信号的情况，提出了在PWM电路与栅极驱动电路之间的信号通路上设置同时接通保护电路的结构（例如参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2002-75622号公报

发明内容

但是，专利文献1中记载的结构中，因为在PWM电路与栅极驱动电路之间设置了同时接通保护电路，所以从PWM电路输出的PWM信号经由同时接通保护电路输入到上下臂用的各栅极驱动电路。因此，从栅极驱动电路输出的信号的接通断开定时，无论是否产生同时接通信号，都持续受到同时接通保护电路的影响。结果，PWM电路中生成的死区时间在PWM信号经由同时接通保护电路时，受到同时接通保护电路内的元件的输入输出的延迟时间的影响，在上下臂之间产生延迟时间参差，存在开关元件输入时的上下臂之间的死区时间变化的问题。

因此，PWM电路的输出信号中，需要预先扩大死区时间，但死区时间增加时，则发生逆变器的输出电路波形变形而电机的旋转不均增大的问题，或者发生PWM电路的接通期间的最大值受到限制而不能增大最大输出电流振幅的问题。

根据本发明的第一方式，逆变器装置具备：具有上臂用的第一开关元件和下臂用的第二开关元件的逆变器电路；分别输出作为第一开关元件的接通断开指令的第一信号和作为第二开关元件的接通断开指令的第二信号的控制电路；根据第一信号的接通断开指令对第一半导体开关元件进行接通断开驱动的第一驱动电路；根据第二信号的接通断开指令对第二半导体开关元件进行接通断开驱动的第二驱动电路；和信号切换部，其在第一和第二信号的至少一方为断开指令时，使从控制电路输出的第一和第二信号分别直接输入到对应的第一和第二驱动电路，在第一和第二信号都为接通指令的情况下，分别断开第一信号向第一驱动电路的输入和第二信号向第二驱动电路的输入，将作为断开指令的第三信号输入到第一和第二驱动电路。

根据本发明的第二方式，在第一方式的逆变器装置中，优选信号切换部具有：第三开关元件，其进行连接控制电路与第一驱动电路的第一信号通路的断路和非断路的切换，并且在断路时使第一驱动电路为断开指令输入状态；第四开关元件，其进行连接控制电路与第二驱动电路的第二信号通路的断路和非断路的切换，并且在断路时使第二驱动电路为断开指令输入状态；和逻辑电路，其与第一和第二信号通路并联连接，在第一和第二信号都为接通指令的情况下对第三和第四开关元件输出断路指令，在第一和第二信号的至少一方为断开指令的情况下对第三和第四开关元件输出非断路指令。

根据本发明的第三方式，在第二方式的逆变器装置中，优选第一和第二驱动电路分别具备生成栅极电压用的驱动器IC，驱动器IC的短脉冲滤波器时间设定为，比从接通指令状态的第一和第二信号被输入到逻辑电路起到第三和第四开关元件成为断路状态的响应时间长。

根据本发明的第四方式，在第二或第三方式的逆变器装置中，在逻辑电路的信号输出侧串联连接有防止信号反射用的电阻。

发明效果

根据本发明，能够防止上下臂开关元件的短路，并且对从控制电路输出的开关指令的信号的死区时间没有影响。

附图说明

图1是表示混合动力车的控制模块的图。

图2是表示逆变器装置140的结构的图。

图3是表示逆变器装置140中的同时接通保护电路的图。

图4是表示栅极驱动电路610U、611U和同时接通保护电路616U的电路结构的图。

图5是表示同时接通保护电路的真值表的图。

图6是表示比较例中的同时接通保护电路的结构的框图。

图7是说明同时接通保护电路616U的动作的时序图。

图8是表示同时接通保护电路616U中的电阻1001的配置的图。