专利名称：逆变器电路的过流保护装置及装有该装置的混合集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及逆变器电路的过流保护装置，特别涉及可改变过流保护电平的逆变器电路的过流保护装置。
此外，本发明涉及组装了上述逆变器电路的过流保护电路的混合集成电路装置，特别涉及组装了多种逆变器电路的过流保护电路的混合集成电路装置。
背景技术：
首先，参照图13来简要说明逆变器电路及其控制电路的工作。
在由微计算机或DSP构成的控制电路1中，输入对应于旋转速度设定信号的频率基准信号，对于具有各自120度的相位差的三个脉宽调制的正弦波和该脉宽调制的正弦波，生成相位延迟180度的三个脉冲。
具有各自120度的相位差的三个脉宽调制的正弦波通过驱动器电路2，被输入到构成逆变器电路的上侧支路的开关元件Q1、Q2、Q3的控制电极，对该开关元件进行导通-截止控制。
此外，相对于该脉宽调制的正弦波相位延迟了180度的脉宽调制的正弦波同样对下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6进行导通-截止控制。
再有，连接到开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6是再生二极管。
因此，在被具有各自120度相位差的三个脉宽调制的正弦波和对于该脉宽调制的正弦波各自相位延迟了180度的三个脉宽调制的正弦波进行导通-截止控制的逆变器电路的输出端子、即开关元件Q1和Q4、开关元件Q2和Q5、开关元件Q3和Q6的连接点U、V、W中，可获得三相的脉宽调制的正弦波电压，使流入电机M的负载电流成为近似正弦波的电流。
电机的过载和串联开关元件的同时导通等引起的过流，通过过流检测电阻Rs和过流检测电路3作为过流检测信号来检测，控制电路2根据该过流检测信号进行在固定期间停止脉冲输出等的保护动作。
该过流检测电阻Rs根据要控制的电机的特性和容量来选择合适的电阻值，例如需要将过流保护电平设定在10A～50A左右。在将该过流检测电阻Rs组装在混合集成电路基板上时，为了可改变过流保护电平，必须设置外接电阻。
由于上述过流检测电阻Rs流过大电流，所以期望尽可能组装在混合集成电路中，如果满足这种期望，则需要按照设定的过流保护电平来准备多个混合集成电路，存在必须按每个过流保护电平进行多品种配备的问题。
此外，开关元件、过流检测电阻Rs、控制电路2伴随有发热，在使用金属基板等的混合集成电路上进行模块化并使用容易的要求也十分强烈，所以还有不能改变过流保护电平的问题。
而且，由于过流检测电阻Rs的电阻值非常小，所以由过流检测电阻Rs检测的检测电压为0.2V左右，产生过流保护电平的调整非常困难的问题。
而且，上述过流检测电阻Rs流过大电流，所以期望尽可能组装在混合集成电路中，如果满足这种期望，则需要按照设定的过流保护电平来准备多个混合集成电路，存在必须按每个过流保护电平进行多品种配备的问题。
而且，还存在用同一混合集成电路装置不能实现多个过流保护电路的问题。
而且，还存在不能实现将过流检测电阻Rs内置并实现各种范围的过流保护电平的混合集成电路装置的问题。
发明内容
鉴于这些问题，本发明提供一种逆变器电路的过流保护装置，将过流检测电阻的检测电压用分压电阻进行分压并由过流检测电路与基准电压进行比较来进行过流保护，设置串联或并联连接到分压电阻的一方的外接电阻来改变分压比，可调整过流保护电平。
此外，本发明提供一种逆变器电路的过流保护装置，将过流检测电阻的检测电压用放大器进行放大，将放大的检测电压用分压电阻进行分压并由过流检测电路与基准电压进行比较来进行过流保护，设置串联或并联连接到分压电阻的一方的外接电阻来改变分压比，可调整过流保护电平。
而且，在本发明中实现一种逆变器电路的过流保护装置，将分压电阻也组装在单一的混合集成电路基板上，仅追加外接电阻就可调整过流保护电平。
而且，在本发明中实现一种逆变器电路的过流保护装置，将外接电阻串联连接到分压电阻的一方上，可增大输入到过流检测电路的分压电压来减小过流保护电平。
而且，在本发明中实现一种逆变器电路的过流保护装置，将外接电阻并联连接到分压电阻的一方上，可减小输入到过流检测电路的分压电压来增大过流保护电平。
而且，在本发明中实现一种混合集成电路装置，组装有逆变器电路的过流保护装置，该混合集成电路装置包括开关元件；驱动该开关元件的驱动电路；连接到所述开关元件的过流检测电阻；放大该过流检测电阻的检测电压的放大器；对所述检测电压进行分压的分压电阻；以及比较分压的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路；其中，包括在电流检测端子附近与所述过流检测电阻的检测电压连接的焊盘、与所述放大器的检测电压连接的焊盘、以及连接到所述分压电阻的焊盘，通过所述电流检测端子和各焊盘的键合线的连接，可切换成多个过流保护装置。
此外，在本发明中实现一种混合集成电路装置，组装有逆变器电路的过流保护装置，在用键合线将所述电流检测端子连接到与所述过流检测电阻的检测电压相连接的焊盘时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部。
而且，在本发明中实现一种混合集成电路装置，组装有逆变器电路的过流保护装置，在将所述电流检测端子用键合线与连接到所述过流检测电阻的检测电压的焊盘连接时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部。
而且，在本发明中实现一种混合集成电路装置，组装有逆变器电路的过流保护装置，在将所述电流检测端子用键合线连接到被连接了所述分压电阻的焊盘时，使用组装在所述混合集成电路装置上的放大所述过流检测电阻的检测电压的放大器、对所述检测电压进行分压的分压电阻、以及比较分压后的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路，在所述电流检测端子上分压电阻串联连接外接电阻，改变分压比来调整过流保护电平。
图1是说明本发明第1实施例的逆变器电路的过流保护装置的方框图。
图2是说明本发明第1实施例的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
图3是说明本发明第1实施例的逆变器电路的过流保护装置的过流保护电平的特性图。
图4是说明本发明第1实施例的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
图5是说明本发明第2实施例的逆变器电路的过流保护装置的方框图。
图6是说明本发明第2实施例的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
图7是说明本发明第2实施例的逆变器电路的过流保护装置的过流保护电平的特性图。
图8是说明本发明第2实施例的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
图9是说明本发明第3实施例的组装有过流保护电路的混合集成电路装置的方框图。
图10是说明本发明第3实施例的组装有过流保护电路的混合集成电路装置的电路图。
图11是说明本发明第3实施例的组装有过流保护电路的混合集成电路装置的电路图。
图12是说明本发明第3实施例的组装有过流保护电路的混合集成电路装置的电路图。
图13是说明现有逆变器电路装置的方框图。
具体实施例方式
(第1实施例)图1表示本发明的逆变器电路的过流保护装置的方框图。
本发明的逆变器电路包括构成逆变器电路的上侧支路的开关元件Q1、Q2、Q3；下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6；输入到各开关元件的控制电极、对该开关元件进行导通-截止控制的驱动电路2；被公用串联连接到下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6的过流检测电阻Rs；以及连接到逆变器电路的输出端子、即开关元件Q1和Q4、开关元件Q2和Q5、开关元件Q3和Q6的连接点U、V、W的电机M等负载。如上所述，从控制电路1将脉宽调制的正弦波输出到驱动电路2，进行逆变器电路的控制。
本发明的特征在于，设有与过流检测电阻Rs并联设置的分压电阻R1、R2和其中一个分压电阻串联或并联连接的外接电阻R3。用过流检测电路3将过流检测电阻Rs的检测电压通过分压电阻分压所得的电压与其基准电压比较，如果超过基准电压，则输出过流检测信号，控制电路1停止供给驱动电路2的脉宽调制的正弦波，进行保护动作。
即，在外接电阻R3串联连接在分压电阻R1、R2的分压电阻R2上时，分压电阻R1、R2的连接点的分压比通过外接电阻R3上升，变为(R2+R3)/(R1+R2+R3)。由此，在没有外接电阻R3的状态(0Ω)下，如果将过流保护电平例如设定为10A，则串联连接外接电阻R3后，可将过流保护电平例如调整为8A。这样，通过选择外接电阻R3的电阻值，可向减小方向调整过流保护电平。
而在外接电阻R并联连接在分压电阻R1、R2的分压电阻R2上时，分压电阻R1、R2的连接点的分压比通过外接电阻R3来减少，变为(R2·R3)/(R1·R2+R2·R3+R3·R1)。由此，在没有外接电阻R3的状态下，如果将过流保护电平例如设定为10A，则并联连接外接电阻R3后，可将过流保护电平例如调整为12A。通过选择外接电阻R3的电阻值，可向增大方向调整过流保护电平，但为了增大过流保护电平，需要提高开关元件的特性等，便于在开关元件的特性所确定的上限值的范围内可少许提高的程度。
图2进一步表示具体化的减小过流保护电平的本发明的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
开关元件Q4、Q5、Q6构成逆变器电路的下侧支路，过流检测电阻Rs被公用串联连接到开关元件Q4、Q5、Q6。开关元件Q4、Q5、Q6的控制电极连接驱动电路2，从控制电路1通过输入信号端子供给驱动逆变器电路的脉宽调制的正弦波的控制信号。
分压电阻R1、R2并联连接到过流检测电阻Rs，分压电阻R2的一端连接到外部端子ISD，外接电阻R3连接在外部端子Vss和ISD之间。即，具有使用外接电阻R3可调整被分压的电压的特征。
过流检测电路3由比较器构成，在一个输入端子上输入基准电压ref，在另一个输入端子上输入分压电阻R1、R2的连接点的分压电压。比较器的输出被施加在输出过流检测信号的MOS半导体元件的控制电极上，如果过流检测信号被输出，则该MOS半导体元件导通，向控制电路1传送保护动作FAULT，同时进行保护动作，即在固定期间内停止向驱动电路2供给控制逆变器电路的控制信号。
在上述逆变器电路的过流保护装置中，通过外接电阻R3的动作可以增大调整分压电阻R1、R2的连接点的分压电压，所以如果流过过流检测电阻Rs的电流增大，则在过流检测电路3中立即超过基准电压，所以可以减小调整过流保护电平。因此，可将仅用分压电阻R1、R2例如设定为10A的过流保护电平在追加外接电阻R3下例如下降至8A。
在图2中，外侧粗虚线包围的区域表示单一的混合集成电路基板，内侧细虚线包围的区域表示驱动器IC。即，在该混合集成电路基板上形成将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、过流检测电阻Rs、分压电阻R1、R2、包括驱动电路2和过流检测电路3的驱动器IC一体地组装，在混合集成电路基板的外侧可后追加连接外接电阻R3的结构。
参照图3，表示过流保护电平和外接电阻R3的具体关系。在该逆变器电路的过流保护装置中，设定有过流检测电阻Rs(0.0167Ω)、分压电阻R1(22kΩ)、分压电阻R2(3.9kΩ)，将外接电阻R3短路的情况下的过流保护电平为26.93A，如果将外接电阻R3例如设定为2kΩ，则过流保护电平减小到19.18A。而且，如果增大外接电阻R3的电阻值，则如图示那样，过流保护电平变小。
图4表示进一步具体化的增大过流保护电平的本发明的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
开关元件Q4、Q5、Q6构成逆变器电路的下侧支路，将过流检测电阻Rs公用串联连接到开关元件Q4、Q5、Q6。将驱动电路2连接在开关元件Q4、Q5、Q6的控制电极上，从控制电路1通过输入信号端子来供给驱动逆变器电路的脉宽调制的正弦波的控制信号。将分压电阻R1、R2并联连接到过流检测电阻Rs，将分压电阻R1、R2的连接点连接到外部端子ISD，将外接电阻R3连接到外部端子Vss和ISD之间，与分压电阻R2并联。即，具有使用外接电阻R3可调整被分压的电压的特征。
过流检测电路3由比较器构成，在一个输入端子上输入基准电压ref，在另一个输入端子上输入分压电阻R1、R2的连接点的分压电压。比较器的输出被施加在输出过流检测信号的MOS半导体元件的控制电极上，如果过流检测信号被输出，则该MOS半导体元件导通，向控制电路1传送保护动作FAULT，同时进行保护动作，即在固定期间停止向驱动电路2供给控制逆变器电路的控制信号。
在上述逆变器电路的过流保护装置中，可通过外接电阻R3的作用较小地调整分压电阻R1、R2的连接点的分压电压，所以如果流过过流检测电阻Rs的电流增大，则在过流检测电路3中超过基准电压，所以可以增大调整过流保护电平。因此，可将仅用分压电阻R1、R2例如设定为10A的过流保护电平在追加外接电阻R3下例如提高至12A。
在图4中，与图2同样，在单一的混合集成电路基板上形成将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、过流检测电阻Rs、分压电阻R1、R2、包括驱动电路2和过流检测电路3的驱动器IC一体地组装，在混合集成电路基板的外侧可后追加连接外接电阻R3的结构。
(第2实施例)图5表示本发明的逆变器电路的过流保护装置的方框图。
本发明的逆变器电路包括构成逆变器电路的上侧支路的开关元件Q1、Q2、Q3；下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6；输入到各开关元件的控制电极、对该开关元件进行导通-截止控制的驱动电路2；被公用串联连接到下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6上的过流检测电阻Rs；以及连接到逆变器电路的输出端子、即开关元件Q1和Q4、开关元件Q2和Q5、开关元件Q3和Q6的连接点U、V、W的电机M等负载。如上所述，从控制电路1将脉宽调制的正弦波输出到驱动电路2，进行逆变器电路的控制。
本发明的特征在于，用放大器4将过流检测电阻Rs的检测电压放大到约10倍左右，使用分压电阻R3、R4和与其中一个分压电阻串联或并联连接的外接电阻R5来分压该放大的检测电压。将放大后的检测电压通过分压电阻分压所得的电压用过流检测电路3与其基准电压比较，如果超过基准电压，则输出过流检测信号，控制电路1停止供给驱动电路2的脉宽调制的正弦波来进行保护动作。
即，在外接电阻R5串联连接在分压电阻R3、R4的分压电阻R4上时，分压电阻R3、R4的连接点的分压比通过外接电阻R5上升，变为(R4+R5)/(R3+R4+R5)。由此，在没有外接电阻R5的状态(0Ω)下，如果将过流保护电平例如设定为10A，则串联连接外接电阻R5后，可将过流保护电平例如调整为8A。这样，通过选择外接电阻R5的电阻值，可向减小方向调整过流保护电平。
而在外接电阻R5并联连接在分压电阻R3、R4的分压电阻R4上时，分压电阻R3、R4的连接点的分压比通过外接电阻R5来减少，变为(R4·R5)/(R3·R4+R4·R5+R5·R3)。由此，在没有外接电阻R5的状态下，如果将过流保护电平例如设定为10A，则并联连接外接电阻R5后，可将过流保护电平例如调整为12A。通过选择外接电阻R5的电阻值，可向增大方向调整过流保护电平，但为了增大过流保护电平，需要提高开关元件的特性等，便于在开关元件的特性所确定的上限值的范围内可少许提高的程度。
图6进一步表示具体化的减小过流保护电平的本发明的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
开关元件Q4、Q5、Q6构成逆变器电路的下侧支路，过流检测电阻Rs被公用串联连接到开关元件Q4、Q5、Q6。将驱动电路2连接到开关元件Q4、Q5、Q6的控制电极，从控制电路1通过输入信号端子供给驱动逆变器电路的脉宽调制的正弦波的控制信号。
过流检测电阻Rs的检测电压被放大器4放大约10倍。作为放大器4，使用运算放大器，向非反转输入端子(+)输入过流检测电阻Rs的检测电压，在反转输入端子(-)和接地电位Vss间连接反馈电阻R1，在反转输入端子(-)和输出端子间连接反馈电阻R2。如果进行这样的连接，则放大器4的输出电压V0如下规定。
V0＝(1+R2/R1)(I0Rs-Vos)这里，I0是流过开关元件的电流，Vos是运算放大器的偏置电压。
因此，设定反馈电阻R1、R2，使得放大器4将过流检测电阻Rs上产生的检测电压I0Rs放大约10倍。例如，如果过流保护电平为20A，Rs为0.0167Ω，则检测电压I0Rs为0.334V，用反馈电阻R1为3.9kΩ、反馈电阻R2为22kΩ的放大器4放大的检测电压为2.22V左右。
将该放大器4放大的检测电压施加在分压电阻R3、R4上，将分压电阻R4的一端连接在外部端子ISD上，将外接电阻R5连接在外部端子Vss和ISD之间。即，具有使用外接电阻R5可调整被分压的电压的特征。
过流检测电路3由比较器构成，在一个输入端子上输入基准电压ref，在另一个输入端子上输入分压电阻R3、R4的连接点的分压电压。比较器的输出被施加在输出过流检测信号的MOS半导体元件的控制电极上，如果过流检测信号被输出，则该MOS半导体元件导通，向控制电路1传送保护动作FAULT，同时进行保护动作，即在固定期间停止向驱动电路2供给控制逆变器电路的控制信号。
在上述逆变器电路的过流保护装置中，通过外接电阻R5的作用可以增大调整分压电阻R3、R4的连接点的分压电压，所以如果流过过流检测电阻Rs的电流增大，则在过流检测电路3中立即超过基准电压，所以可以减小调整过流保护电平。因此，可将仅用分压电阻R3、R4例如设定为10A的过流保护电平在追加外接电阻R5下，例如下降至8A。
在图6中，外侧粗虚线包围的区域表示单一的混合集成电路基板，内侧细虚线包围的区域表示驱动器IC。即，在该混合集成电路基板上形成将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、过流检测电阻Rs、分压电阻R1、R2、包括驱动电路2和过流检测电路3的驱动器IC一体地组装，在混合集成电路基板的外侧可后追加连接外接电阻R5的结构。
参照图7，表示过流保护电平和外接电阻R5的具体关系。在该逆变器电路的过流保护装置中，设定有过流检测电阻Rs(0.0167Ω)、分压电阻R3(22kΩ)、分压电阻R4(3.9kΩ)，将外接电阻R3短路的情况下的过流保护电平为26.93A，如果将外接电阻R5例如设定为2kΩ，则过流保护电平减小到19.18A。而且，如果增大外接电阻R5的电阻值，则如图示那样，过流保护电平变小。
图8表示进一步具体化的增大过流保护电平的本发明的逆变器电路的过流保护装置的电路图。
开关元件Q4、Q5、Q6构成逆变器电路的下侧支路，将过流检测电阻Rs公用串联连接到开关元件Q4、Q5、Q6。将驱动电路2连接在开关元件Q4、Q5、Q6的控制电极上，从控制电路1通过输入信号端子来供给驱动逆变器电路的脉宽调制的正弦波的控制信号。过流检测电阻Rs的检测电压被放大器4放大约10倍左右，将该放大的检测电压施加在分压电阻R3、R4上。将分压电阻R3、R4的连接点连接到外部端子ISD，将外接电阻R5连接到外部端子Vss和ISD之间，与分压电阻R4并联。即，具有使用外接电阻R5可调整被分压的电压的特征。
过流检测电路3由比较器构成，在一个输入端子上输入基准电压ref，在另一个输入端子上输入分压电阻R3、R4的连接点的分压电压。比较器的输出被施加在输出过流检测信号的MOS半导体元件的控制电极上，如果过流检测信号被输出，则该MOS半导体元件导通，向控制电路1传送保护动作FAULT，同时进行保护动作，即在固定期间停止向驱动电路2供给控制逆变器电路的控制信号。
在上述逆变器电路的过流保护装置中，通过外接电阻R5的作用可以较小地调整分压电阻R3、R4的连接点的分压电压，所以如果流过过流检测电阻Rs的电流增大，则在过流检测电路3中超过基准电压，所以可以增大调整过流保护电平。因此，可将仅用分压电阻R3、R4例如设定为10A的过流保护电平在追加外接电阻R5下例如提高至12A。
在图8中，与图6同样，在单一的混合集成电路基板上形成将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、过流检测电阻Rs、放大器4、分压电阻R3、R4、包括驱动电路2和过流检测电路的驱动器IC一体地组装，在混合集成电路基板的外侧可后追加连接外接电阻R5的结构。
(第3实施例)图9表示组装了本发明的过流保护电路的混合集成电路装置的方框图。
采用本发明的逆变器电路包括构成逆变器电路的上侧支路的开关元件Q1、Q2、Q3；下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6；输入到各开关元件的控制电极、对该开关元件进行导通-截止控制的驱动电路2；被公用串联连接到下侧支路的开关元件Q4、Q5、Q6的过流检测电阻Rs；以及连接到逆变器电路的输出端子、即开关元件Q1和Q4、开关元件Q2和Q5、开关元件Q3和Q6的连接点U、V、W的电机M等负载。如上所述，从控制电路1将脉宽调制的正弦波输出到驱动电路2，进行逆变器电路的控制。再有，虚线包围的区域被组装在混合集成电路装置中。
而且，在混合集成电路装置的基板端部设置电流检测端子ISD，在其附近配置第1焊盘P1、第2焊盘P2和第3焊盘P3。这些焊盘也可以对基板上粘结的铜箔等导电箔进行腐蚀来形成。第1焊盘P1与过流检测电阻Rs的检测电压相连接，第2焊盘P2与放大器4的输出相连接，第3焊盘P3与对放大器4的输出电压进行分压的分压电阻R3、R3的一端相连接。而且通过键合线10将电流检测端子ISD和某一个焊盘P1、P2、P3选择性连接，从而使多种类的过流保护装置选择性地起作用。
图10表示更具体化的组装了过流保护装置的混合集成电路装置的电路图。
开关元件Q4、Q5、Q6有逆变器电路的下侧支路构成，将过流检测电阻Rs公用串联连接到开关元件Q4、Q5、Q6。在开关元件Q4、Q5、Q6的控制电极上连接驱动电路2，从控制电路1通过输入信号端子供给驱动逆变器电路的脉宽调制的正弦波的控制信号。
来自过流检测电阻Rs的检测电压被放大器4放大约10倍。使用运算放大器作为放大器4，将来自过流检测电阻Rs的检测电压输入到非反转输入端子(+)，在反转输入端子(-)和接地电位Vss间连接反馈电阻R1，在反转输入端子(-)和输出端子间连接反馈电阻R2。如果进行这样的连接，则放大器4的输出电压V0可如下规定。
V0＝(1+R2/R1)(I0Rs-Vos)这里，I0是流过开关元件的电流，Vos是运算放大器的偏置电压。
因此，设定反馈电阻R1、R2，使得放大器4将过流检测电阻Rs上产生的检测电压I0Rs可放大约10倍。例如，如果过流保护电平为20A，Rs为0.0167Ω，则检测电压I0Rs为0.334V，用反馈电阻R1为3.9kΩ、反馈电阻R2为22kΩ的放大器4放大的检测电压为2.22V左右。
而且，将来自过流检测电阻Rs的检测电压用放大器4放大到约10倍左右，使用分压电阻R3、R4对该放大的检测电压进行分压。将放大的检测电压通过分压电阻分压后的电压用过流检测电路3与其基准电压比较，如果超过基准电压，则输出过流检测信号，控制电路1停止向驱动电路2供给的脉宽调制的正弦波来进行保护动作。
在图10中，外侧粗虚线包围的区域表示单一的混合集成电路基板，内侧细虚线包围的区域表示驱动器IC。即，在该混合集成电路基板上将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、过流检测电阻Rs、放大器4、分压电阻R3、R4、包括驱动电路2和过流检测电路3在内的驱动器IC一体地组装，在混合集成电路基板的外侧可以后追加连接外接电阻R5。
本发明的特征在于，通过将连接在过流检测电阻Rs上的第1焊盘P1、连接在放大器4的输出电压上的第2焊盘P2、连接在分压电阻的一端上的第3焊盘P3设置在电流检测端子ISD的附近，将该电流检测端子ISD和三个焊盘用键合线10选择性连接，从而可以提供三种过流保护电路。
首先，如图10所示，在电流检测端子ISD和连接到过流检测电阻Rs上的第1焊盘被键合线10连接时，从过流检测电阻Rs向电流检测端子ISD输出实际的检测电压。由于该检测电压为很小的0.3V左右，所以在混合集成电路装置的外部设置用户使用的电流检测电路30来进行期望的基准电压下的过流检测。因此，放大器、分压电阻和电流检测电路都变成外接，不使用混合集成电路装置内部设置的放大器4、分压电阻R3、R4和电流检测电路3。
即，通过将来自电流检测端子1SD的检测电压由设置在混合集成电路装置外部的电流检测电路30与任意的基准电压进行比较而进行过流保护。在该方法中，由于可以任意地设定电流检测电路30的基准电压，所以可获得与外接过流检测电阻Rs同样的效果。再有，由于来自过流检测电阻Rs的检测电压小，所以如果需要，可追加放大器、分压电阻。
接着，如图11所示，在电流检测端子ISD和连接到放大器4的输出电压的第2焊盘P2被键合线10连接时，向电流检测端子ISD输出将来自过流检测电阻Rs的检测电压被放大器4放大约10倍后所得的检测电压。由于该检测电压为较大的2～3V，所以在混合集成电路装置的外部设置用户使用的电流检测电路30来进行期望的基准电压下的过流检测。因此，分压电阻和电流检测电路30都变成外接，不使用混合集成电路装置内部设置的分压电阻R3、R4和电流检测电路3。
在该方法中，由于可以使用组装在混合集成电路装置内的放大器4，所以由混合集成电路装置外部设置的电流检测电路30将来自电流检测端子ISD的放大的检测电压与任意的基准电压进行比较而进行过流保护。
而且，如图12所示，在将电流检测端子ISD和连接到分压电阻一端的第3焊盘P3用键合线10连接时，使用混合集成电路装置内部设置的放大器、分压电阻和电流检测电路。即，将外接电阻R5串联连接在分压电阻R3、R4的分压电阻R4上。分压电阻R3、R4的连接点的分压比通过外接电阻R5上升，变为(R4+R5)/(R3+R4+R5)。由此，在外接电阻R5没有的状态(0Ω)下，如果将过流保护电平例如设定为10A，则串联连接外接电阻R5后，可将过流保护电平例如调整到8A。于是，通过选择外接电阻R5的电阻值，可在减小方向上调整过流保护电平。
即，将来该放大器4的放大的检测电压施加在分压电阻R3、R4上，将分压电阻R4的一端连接到电流检测端子ISD，在接地电位的外部端子Vss间连接外接电阻R5。即，具有使用外接电阻R5可调整被分压的电压的特征。
过流检测电路3由比较器构成，在一个输入端子上输入基准电压ref，在另一个输入端子上输入分压电阻R3、R4的连接点的分压电压。比较器的输出被施加在输出过流检测信号的MOS半导体元件的控制电极上，如果过流检测信号被输出，则该MOS半导体元件导通，向控制电路1传送保护动作FAULT，同时进行保护动作，即在固定期间停止向驱动电路2供给控制逆变器电路的控制信号。
在该方法中，通过外接电阻R5的作用可以增大调整分压电阻R3、R4的连接点的分压电压，所以如果流过过流检测电阻Rs的电流增大，则在过流检测电路3中立即超过基准电压，所以可以减小调整过流保护电平。因此，可将仅用分压电阻R3、R4例如设定为10A的过流保护电平在追加外接电阻R5下例如下降至8A。
参照上述图7，表示过流保护电平和外接电阻R5的具体关系。在该逆变器电路的过流保护装置中，设定过流检测电阻Rs(0.0167Ω)、分压电阻R3(22kΩ)、分压电阻R4(3.9kΩ)，将外接电阻R3短路的情况下的过流保护电平为26.93A，如果将外接电阻R5例如设定为2kΩ，则过流保护电平减小到19.18A。而且，如果增大外接电阻R5的电阻值，则如图示那样，过流保护电平变小。
根据本发明，将过流检测电阻Rs的检测电压用分压电阻进行分压，并用比较器与基准电压进行比较来进行过流保护，设置并联或串联连接到分压电阻的一方的外接电阻来改变分压比，可调整过流保护电平，所以即使将过流检测电阻Rs组装在混合集成电路基板上，也可以实现能够用外接电阻来调整过流保护电平的逆变器电路的过流保护装置。
此外，根据本发明，用放大器放大微小电阻值的过流检测电阻Rs的检测电压，用分压电阻进行分压，并用比较器与基准电压进行比较来进行过流保护，设置并联或串联连接到分压电阻的一方的外接电阻来改变分压比，可调整过流保护电平，所以即使将过流检测电阻Rs组装在混合集成电路基板上，也可以实现能够用外接电阻来调整过流保护电平的逆变器电路的过流保护装置。
而且，在本发明中，通过将外接电阻串联连接到分压电阻的一方，具有可以减小调整过流保护电平的优点。特别是在以直流电机作为负载的情况下，可以将过流保护电平减小到小于最初的初始值，防止直流电机的退磁。
而且，在本发明中，通过将外接电阻并联连接到分压电阻的一方，具有可以增大调整过流保护电平的优点。由此，以往在混合集成电路基板上组装了过流检测电阻Rs时过流保护电平被唯一地确定，但在本发明中可增大调整过流保护电平，或如上述那样减小调整，所以具有即使大幅度减少逆变器电路装置的机种数，也可以与任意的过流保护电平相对应的优点。
而且，根据本发明，提供一种混合集成电路装置，该混合集成电路装置组装有开关元件；驱动该开关元件的驱动电路；连接到所述开关元件的过流检测电阻；放大该过流检测电阻的检测电压的放大器；对所述检测电压进行分压的分压电阻；比较分压的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路；该混合集成电路装置包括在电流检测端子附近与所述过流检测电阻的检测电压连接的焊盘、与所述放大器的检测电压连接的焊盘、以及连接到所述分压电阻的焊盘，通过所述电流检测端子和各焊盘的键合线的连接，可切换成多个过流保护装置。
其结果，可以实现通过过流检测电阻的检测电压来工作的过流保护电路、通过放大器的检测电压来工作的过流保护电路、以及改变内置于混合集成电路装置中的分压电阻的分压比来降低过流保护电平的过流保护电路，具有可以在一个混合集成电路装置中通过键合线的切换来选择三种过流保护电路的优点。
此外，在本发明中，在电流检测端子通过键合线10连接到与过流检测电阻的检测电压连接的焊盘时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部，所以可获得与将过流检测电阻取出到外部的相同效果。
而且，具有以下效果在用键合线将电流检测端子与连接到放大器的检测电压的焊盘连接时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部，所以放大器可使用混合集成电路装置内的放大器，过流检测电路的基准电压在外部自由地确定，可以任意地设定过流保护电平。
而且，具有以下效果在将电流检测端子通过键合线连接到连接了分压电阻的焊盘时，使用组装在混合集成电路装置内的放大所述过流检测电阻的检测电压的放大器、对所述检测电压进行分压的分压电阻、以及比较分压的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路，在所述电流检测端子上分压电阻串联连接外接电阻而改变分压比，可调整过流保护电平。
权利要求
1.一种逆变器电路的过流保护装置，该逆变器电路包括开关元件；驱动该开关元件的驱动电路；以及产生控制输入到该驱动电路负载的控制信号的控制电路；其特征在于，将所述开关元件、所述驱动电路、连接到所述开关元件的过流检测电阻组装在单一的混合集成电路基板上；将来自所述过流检测电阻的检测电压用分压电阻进行分压，并由过流检测电路进行与基准电压的比较来进行过流保护，在所述分压电阻的一方串联或并联外接电阻来改变分压比，可调整所述过流保护电平。
2.如权利要求1所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述分压电阻也组装在所述单一的混合集成电路基板上。
3.如权利要求1或权利要求2所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述外接电阻串联连接到所述分压电阻的一方，可增大输入到所述过流检测电路的分压电压来减小过流保护电平。
4.如权利要求1或权利要求2所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述外接电阻串联连接到所述分压电阻的一方，可减小输入到所述过流检测电路的分压电压，增大过流保护电平。
5.一种逆变器电路的过流保护装置，该逆变器电路包括开关元件；驱动该开关元件的驱动电路；以及产生控制输入到该驱动电路负载的控制信号的控制电路；其特征在于，将所述开关元件、所述驱动电路、连接到所述开关元件的过流检测电阻组装在单一的混合集成电路基板上；将来自所述过流检测电阻的检测电压用放大器进行放大，由分压电阻进行分压并由过流检测电路进行与基准电压的比较来进行过流保护，在所述分压电阻的一方串联或并联外接电阻来改变分压比，可调整所述过流保护电平。
6.如权利要求5所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述分压电阻也组装在所述单一的混合集成电路基板上。
7.如权利要求5或权利要求6所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述外接电阻串联连接到所述分压电阻的一方，可增大输入到所述过流检测电路的分压电压，减小过流保护电平。
8.如权利要求5或权利要求6所述的逆变器电路的过流保护装置，其特征在于，所述外接电阻并联连接到所述分压电阻的一方，可减小输入到所述过流检测电路的分压电压，增大过流保护电平。
9.一种组装了过流保护电路的混合集成电路装置，该混合集成电路装置包括开关元件；驱动该开关元件的驱动电路；连接到所述开关元件的过流检测电阻；放大来自该过流检测电阻的检测电压的放大器；对所述检测电压进行分压的分压电阻；以及比较分压后的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路；其特征在于，包括在电流检测端子附近与所述过流检测电阻的检测电压连接的焊盘、与所述放大器的检测电压连接的焊盘、以及连接到所述分压电阻的焊盘，通过所述电流检测端子和各焊盘的键合线的连接，可切换成多个过流保护装置。
10.如权利要求9所述的组装了过流保护电路的混合集成电路装置，其特征在于，在将所述电流检测端子用键合线连接到与所述过流检测电阻的检测电压相连接的焊盘时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部。
11.如权利要求9所述的组装了过流保护电路的混合集成电路装置，其特征在于，在用键合线将所述电流检测端子与连接到所述过流检测电阻的检测电压的焊盘连接时，可将过流检测电路重新设置在混合集成电路装置的外部。
12.如权利要求9所述的组装了过流保护电路的混合集成电路装置，其特征在于，在将所述电流检测端子用键合线连接到连接了所述分压电阻的焊盘时，使用组装在所述混合集成电路装置上的放大所述过流检测电阻的检测电压的放大器、对所述检测电压进行分压的分压电阻、以及比较分压后的检测电压和基准电压来进行过流保护的过流检测电路，在所述电流检测端子上分压电阻串联连接外接电阻，改变分压比来调整过流保护电平。
全文摘要
本发明提供一种逆变器电路的过流保护装置，将过流检测电阻Rs组装在混合集成电路基板上，由分压电阻R1、R2分压过流检测电阻Rs的检测电压，由过流检测电路进行与基准电压的比较来进行过流保护，在分压电阻R1、R2的一方上串联或并联连接外接电阻而改变分压比，可调整过流保护电平。
文档编号H02H7/122GK1453917SQ0312325
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月24日 优先权日2002年4月24日
发明者饭村纯一, 大川克实, 小池保广, 泉谷壮一 申请人:三洋电机株式会社