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公開番号2025059836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170171
出願日2023-09-29
発明の名称制御回路、絶縁型DC/DCコンバータ、インバータシステム、及びモータシステム
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コモンモードノイズに起因する帰還電圧の誤検出を抑制する。
【解決手段】制御回路(101)は、パワーデバイス(Q1)を駆動するように構成されたゲート駆動回路(1)に電源電圧を供給するように構成された絶縁型DC/DCコンバータ(11)の制御回路であって、前記絶縁型DC/DCコンバータの出力電圧に応じた帰還電圧をサンプリングするように構成されたサンプリング回路(102)と、前記サンプリング回路によってN回目にサンプリングされた前記帰還電圧と前記サンプリング回路によってN-1回目にサンプリングされた前記帰還電圧とのいずれか一方を選択するように構成された選択回路(103)と、前記選択回路によって選択された前記帰還電圧に基づきスイッチング素子をスイッチング制御するように構成されたスイッチング制御回路(105)と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
パワーデバイスを駆動するように構成されたゲート駆動回路に電源電圧を供給するように構成された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの制御回路であって、
前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に応じた帰還電圧をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記サンプリング回路によってＮ回目にサンプリングされた前記帰還電圧と前記サンプリング回路によってＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧とのいずれか一方を選択するように構成された選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記帰還電圧に基づきスイッチング素子をスイッチング制御するように構成されたスイッチング制御回路と、
を備える、制御回路。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記選択回路は、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値、Ｎ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値、Ｎ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値に基づき、選択処理を行うように構成されている、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記選択回路は、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧との差、及び、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値との差に基づき、前記選択処理を行うように構成されている、請求項２に記載の制御回路。
【請求項４】
前記選択回路は、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧との差が所定範囲内であるか否か、及び、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値との差が前記所定範囲内であるか否かに基づき、前記選択処理を行うように構成されている、請求項３に記載の制御回路。
【請求項５】
前記選択回路は、
Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧との差が前記所定範囲外であり、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値との差が前記所定範囲外であり、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値がＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧及びＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧それぞれより小さいときに、又は、
Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧との差が前記所定範囲外であり、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値とＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値との差が前記所定範囲外であり、Ｎ回目にサンプリングされた前記帰還電圧の値がＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧及びＮ－２回目にサンプリングされた前記帰還電圧それぞれより大きいときに、
Ｎ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧を選択するように構成されている、請求項４に記載の制御回路。
【請求項６】
前記スイッチング素子のスイッチング周波数は、前記パワーデバイスの駆動周波数の２倍以上である、請求項１に記載の制御回路。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載の制御回路と、
前記スイッチング素子と、を備える絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項８】
請求項７に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ゲート駆動回路と、
前記パワーデバイスを含むインバータ回路と、を備える、インバータシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のインバータシステムと、
前記インバータシステムから出力される電圧を受け取るように構成されたモータと、を備える、モータシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、制御回路、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータシステム、及びモータシステムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ハイサイドトランジスタ及びローサイドトランジスタを含むインバータ回路と、当該インバータ回路から出力される電圧を受け取るモータと、を備えるモータシステムが種々開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ハイサイドトランジスタのゲートを駆動するハイサイドゲート駆動回路用の電源装置として、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－５２５０８号公報
【０００５】
［概要］
主として、ハイサイドトランジスタがターンオフするときに、ハイサイドゲート駆動回路のグラウンドに大きなコモンモードノイズが発生する。この大きなコモンモードノイズが絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに設けられる絶縁トランスの容量を経由して絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータのフィードバック系の電位を変動させ、帰還電圧の誤検出を引き起こすおそれがある。
【０００６】
最近では、ハイサイドトランジスタに関して、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）からＳｉＣ、ＧａＮ等の化合物半導体パワーデバイスへの置き換わりが進んでいる。一般的に、ＳｉＣ、ＧａＮ等の化合物半導体パワーデバイスにおけるスイッチングのスルーレートは、ＩＧＢＴにおけるスイッチングのスルーレートよりも高く設定される。高いスルーレートは、コモンモードノイズを増大させる。つまり、ハイサイドトランジスタとしてＳｉＣ、ＧａＮ等の化合物半導体パワーデバイスが用いられる場合、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて帰還電圧が誤検出されるおそれが高まる。
【０００７】
本明細書中に開示されている制御回路は、パワーデバイスを駆動するように構成されたゲート駆動回路に電源電圧を供給するように構成された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの制御回路であって、前記絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に応じた帰還電圧をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、前記サンプリング回路によってＮ回目にサンプリングされた前記帰還電圧と前記サンプリング回路によってＮ－１回目にサンプリングされた前記帰還電圧とのいずれか一方を選択するように構成された選択回路と、前記選択回路によって選択された前記帰還電圧に基づきスイッチング素子をスイッチング制御するように構成されたスイッチング制御回路と、を備える。
【０００８】
本明細書中に開示されている絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記構成の制御回路と、前記スイッチング素子と、を備える。
【０００９】
本明細書中に開示されているインバータシステムは、上記構成の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ゲート駆動回路と、前記パワーデバイスを含むインバータ回路と、を備える。
【００１０】
本明細書中に開示されているモータシステムは、上記構成のインバータシステムと、前記インバータシステムから出力される電圧を受け取るように構成されたモータと、を備える。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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