[發(fā)明專利]功率元件的電流檢測電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480020336.2
• 申請日: 2014-04-07
• 公開（公告）號: CN105122627A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長岡信介
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R19/00;G01R19/25;H03K17/695
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術(shù)領(lǐng)域

本申請是基于2013年4月9日提出申請的日本申請?zhí)?013－81225號的申請，在此援用其記載內(nèi)容。

背景技術(shù)

本申請涉及利用控制電路輸入的PWM(PulseWidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)信號來檢測流經(jīng)功率元件的電流的電流檢測電路。

例如在由逆變電路控制電動車輛或混合動力電動車輛所使用的行駛驅(qū)動用電動機時，微型計算機(微機)等的控制電路經(jīng)由驅(qū)動器IC，向構(gòu)成逆變電路的各開關(guān)元件輸出PWM信號。對于這樣的結(jié)構(gòu)，假想具有在驅(qū)動器IC側(cè)檢測出開關(guān)元件導(dǎo)通時流動的電流并向控制電路發(fā)送檢測信號的功能。

在為了檢測電流而使用霍爾傳感器時，成本提高并且需要在PCU(PowerControlUnit)的內(nèi)部具有空間。因此，例如，如專利文獻1所公開那樣，考慮向開關(guān)元件的導(dǎo)通端子插入分流電阻來檢測電流。

專利文獻1：日本特開2009－232513號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，為了在驅(qū)動器IC側(cè)檢測流經(jīng)分流電阻的電流，需要在電流流經(jīng)功率元件的期間內(nèi)實施檢測，問題是如何把握該檢測定時(需要說明的是，在此，“功率元件”是指，被稱作包含開關(guān)元件以及與該元件并聯(lián)的續(xù)流二極管的元件)。

本申請是鑒于上述情況而做成的，其目的在于提供一種與PWM控制的載波周期同步地檢測流經(jīng)功率元件的電流、并能夠向控制電路發(fā)送檢測信號的功率元件的電流檢測電路。

采用與本申請的技術(shù)方案相關(guān)的功率元件的電流檢測電路，電流檢測部在基于從控制電路輸入的信號而確定的PWM信號的載波表示最小值和/或最大值的定時，檢測流經(jīng)功率元件的電流。并且，信號生成發(fā)送部在生成具有與利用電流檢測部檢測到的電流值相對應(yīng)的脈沖寬度的檢測信號時，按照每個載波周期向控制電路發(fā)送該檢測信號。因而，能夠在電流檢測電路側(cè)，基于從控制電路輸入的信號，在與PWM信號的載波周期同步的定時檢測電流。

也可以是，電流檢測部在輸入有觸發(fā)信號時對電流值進行采樣，所述觸發(fā)信號在所述載波表示最小值和/或最大值的定時由控制電路輸出。并且，也可以是，信號生成發(fā)送部將所述觸發(fā)信號作為報頭而附加于檢測信號，并向控制電路發(fā)送。通過像這樣構(gòu)成，電流檢測部能夠通過由控制電路輸入的觸發(fā)信號來確定電流檢測的定時。此外，控制電路通過向由電流檢測電路送出的檢測信號標(biāo)注報頭，能夠取得檢測信號而獲得應(yīng)評價電流值的定時。

也可以是，電流檢測部根據(jù)PWM信號的二值電平變化，在功率元件導(dǎo)通的定時由ON信號輸出部輸出ON定時信號，在關(guān)斷的定時由OFF信號輸出部輸出OFF定時信號。并且，也可以是，電流值保持部在輸入了所述ON、OFF兩個定時信號的時間點分別對電流值進行采樣并保持，在由運算部對兩個電流值的平均值進行運算時，由信號生成發(fā)送部生成具有與平均值相對應(yīng)的脈沖寬度的檢測信號。通過像這樣構(gòu)成，即使控制電路只輸入PWM信號的情況下，電流檢測部也能夠獲得流經(jīng)功率元件的電流的平均值，從而取得與在載波表示最小值和/或最大值的定時檢測到的情況相同的電流值。

也可以是，電流檢測部在PWM信號表示功率元件的導(dǎo)通電平的期間，由脈沖寬度計數(shù)器進行計數(shù)，在由脈沖寬度計數(shù)器實施的計數(shù)動作結(jié)束時，以該結(jié)束時為起點對從載波周期相當(dāng)值減去了所述計數(shù)結(jié)果的1/2的值進行計數(shù)。并且，也可以在推定計數(shù)器完成了計數(shù)的時間點檢測流經(jīng)功率元件的電流。通過像這樣構(gòu)成，通過推定計數(shù)器的計數(shù)動作，能夠在下一個載波表示最小值和/或最大值的定時檢測電流。

附圖說明

一邊參照所附的附圖一邊通過下述的詳細描述進一步明確本申請的上述目的以及其他的目的、特征、優(yōu)點。該附圖為，

圖1是本申請的第1實施方式，是表示電動機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是驅(qū)動器IC的功能框圖。

圖3的(a)是表示PWM載波和相電流的圖，圖3的(b)是表示檢測定時信號的圖，圖3的(c)是表示PWM信號的波形的圖。

圖4是詳細地表示驅(qū)動器IC內(nèi)的電流檢測部以及電流發(fā)送部的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖5是表示電流檢測部、以及電流發(fā)送部的動作的時序圖。

圖6是表示微機側(cè)進行檢測信號的接收處理的部分的功能框圖。

圖7是上述接收處理的時序圖。

圖8是表示本申請的第2實施方式的、相當(dāng)于圖4的圖。

圖9是表示第2實施方式的、相當(dāng)于圖5的圖。

圖10是表示本申請的第3實施方式的、相當(dāng)圖1的圖。

圖11是表示第3實施方式的、相當(dāng)于圖2的圖。