逆变器驱动装置的制作方法

本发明涉及具备驱动电路的逆变器驱动装置，其中，上述驱动电路向构成在交流和直流之间转换电力的逆变器电路的多个开关元件传递驱动信号。

背景技术

在包含与直流电源以及交流的电气设备连接，并在直流和交流之间转换电力的逆变器电路的系统中，发生了动作的持续不可取的现象的情况下，经常对逆变器电路执行故障安全控制。作为这样的故障安全控制，有关机控制、有源短路控制。关机控制是将构成逆变器电路的开关元件的全部设为截止状态的控制。有源短路控制是将构成逆变器电路的开关元件中与直流的正极侧连接的上段侧开关元件以及与直流的负极侧连接的下段侧开关元件的任意一侧的全部的开关元件设为导通状态，将另一侧的开关元件的全部设为截止状态的控制。例如，在交流的电气设备为旋转电机的情况下，若执行有源短路控制，则电流在旋转电机的定子线圈与逆变器电路之间环流。

在下述显示编号的专利文献1中，公开了在产生过电压时执行这样的有源短路控制的电力转换装置(以下，在背景技术的说明中括号内的附图标记是专利文献1。)。该电力转换装置具备在丧失控制逆变器电路的控制装置的电源(控制电源)时，利用基于从其它的电源(与逆变器电路的直流侧连接的高压电源(106))供给的直流电力生成的电力来动作的其它的控制装置(微机(302))(专利文献1的[0033]～[0035]、图4等)。例如，若在时刻(t1)丧失控制电源，则通过上位的控制装置的控制，高压电源(106)与逆变器电路(300)的电连接被切断。微机(302)若被通知控制电源的故障，则在经过规定的延迟时间后的时刻(t2)向逆变器电路(300)的驱动器电路(121)输出用于执行有源短路控制(3相短路控制)的控制信号(专利文献1的[0048]～[0051]、图7等)。

然而，若高压电源(106)与逆变器电路(300)的电连接被切断，则从旋转电机(3相电机105)再生的电力不返回高压电源(106)，而是被充电至与逆变器电路(300)的直流侧连接的平滑电容器(109)。换句话说，从在时刻(t1)丧失控制电源，高压电源(106)和逆变器电路(300)的电连接被切断，到在时刻(t2)开始有源短路控制的执行期间，利用从旋转电机(3相电机105)再生的电力，对平滑电容器(109)充电。通过该充电，存在平滑电容器(109)的端子间电压，换句话说，逆变器电路(300)的直流侧的电压(直流链路电压)上升的可能性。为了抑制上升幅度考虑增大平滑电容器(109)的容量，但存在电容器大型化、或部件成本上升的情况。因此，优选抑制开始有源短路控制之前的期间的直流链路电压的上升量。

专利文献1:日本特开2012－186871号公报

鉴于上述背景，希望提供一种在满足有源短路控制的执行条件的情况下，迅速地将逆变器电路移至有源短路状态的技术。

技术实现要素：

作为一个方式，鉴于上述的逆变器驱动装置具备驱动电路，上述驱动电路向构成逆变器电路的多个开关元件传递驱动信号，上述逆变器电路与直流电源和交流的旋转电机连接并在多相交流与直流之间转换电力，

上述逆变器电路具备多根由上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成的对应交流1相的臂，

上述驱动电路对从控制上述逆变器电路的逆变器控制装置输出的开关控制信号进行中继，作为上述驱动信号传递至各个上述开关元件，且具备：上段侧驱动电路，向上述上段侧开关元件传递上述驱动信号；和下段侧驱动电路，向上述下段侧开关元件传递上述驱动信号，

上述逆变器驱动装置还具备：

过电压保护装置，在上述逆变器电路的直流侧的电压为预先规定的过电压阈值以上的情况下，输出过电压保护信号；

复位电路，至少基于上述过电压保护信号，将从上述驱动电路输出的上述驱动信号的信号电平设定为上述开关元件成为截止状态的信号电平；以及

控制信号切换电路，是连接在上述逆变器控制装置与上述驱动电路之间的电路，基于上述过电压保护信号，不管上述开关控制信号的逻辑电平如何，都使将上述开关元件控制为导通状态的逻辑电平的控制信号代替上述开关控制信号传递至上述驱动电路，

将上述上段侧驱动电路和上述下段侧驱动电路的任意一个设为第一驱动电路，将另一个设为第二驱动电路，对多相全部的上述第一驱动电路的每一个连接上述复位电路，在多相全部的上述第二驱动电路的每一个与上述逆变器控制装置之间连接有上述控制信号切换电路。

根据该结构，不经由逆变器控制装置等控制装置，基于过电压保护信号立即将朝向第二驱动电路的输入切换为有源短路用的控制信号。因此，在有源短路控制时，能够使应迁移至导通状态的开关元件迅速地迁移至导通状态。另一方面，需要防止在各臂中上下段的开关元件双方同时成为导通状态而成为短路状态。换句话说，在有源短路控制时，需要在各臂中使与应迁移至导通状态的开关元件不同的开关元件迁移至截止状态。根据上述结构，不经由逆变器控制装置等控制装置，基于过电压保护信号立即将来自第一驱动电路的输出设定为开关元件成为截止状态的信号电平。因此，各臂不经由逆变器控制装置等控制装置，基于过电压保护信号立即设定为执行有源短路控制的状态，即有源短路状态。这样，根据本结构，在输出过电压保护信号的情况下等满足有源短路控制的执行条件情况下，能够迅速地将逆变器电路移至有源短路状态。

逆变器驱动装置的进一步的特征、优点根据参照附图说明的有关实施方式的以下的记载变得明确。

附图说明

图1是表示旋转电机控制装置的系统构成例的电路框图。

图2是表示逆变器驱动装置的优选的构成例的电路框图。

图3是利用示意性的原理图表示逆变器驱动装置的构成例的电路框图。

图4是表示多相的逆变器驱动装置的构成例的框图。

图5是表示控制信号切换电路的其他构成例的电路图。

图6是表示控制信号切换电路的其他构成例的电路图。

图7是另一构成例的具备复位电路的逆变器驱动装置的电路框图。

具体实施方式

以下，以应用于驱动控制旋转电机的旋转电机控制装置的方式为例，基于附图对逆变器驱动装置的实施方式进行说明。图1的电路框图示意性地示有旋转电机控制装置1的系统结构。如图1所示，旋转电机控制装置1具备在直流电力与多相交流电力之间转换电力的逆变器电路10。在本实施方式中，例示与交流的旋转电机80以及高压电池11(直流电源)连接，并在多相交流与直流之间转换电力的逆变器电路10。逆变器电路10经由接触器9与高压电池11连接，并且与交流的旋转电机80连接，在直流和多相交流(在这里为3相交流)之间转换电力。逆变器电路10具备多根(在这里为3根)由上段侧开关元件3h和下段侧开关元件3l的串联电路构成的相当于交流1相的臂3a。

旋转电机80例如能够作为混合动力汽车、电动汽车等车辆的驱动力源。另外，旋转电机80既能够作为电动机也能够作为发电机来发挥功能。旋转电机80将经由逆变器电路10从高压电池11供给的电力转换为驱动车辆的车轮的动力(电力运行)。或者，旋转电机80将从未图示的内燃机、车轮传递的旋转驱动力转换为电力，并经由逆变器电路10对高压电池11充电(再生)。高压电池11例如由镍氢电池、锂离子电池等二次电池(电池)、双电层电容器等构成。在旋转电机80为车辆的驱动力源的情况下，高压电池11是大电压大容量的直流电源，额定电源电压例如为200～400[v]。

以下，将逆变器电路10的直流侧的正极电源线p与负极电源线n之间的电压称为直流链路电压vdc。在逆变器电路10的直流侧，具备使直流链路电压vdc平滑化的平滑电容器(直流链路电容器4)。直流链路电容器4使根据旋转电机80的消耗电力的变动而变动的直流电压(直流链路电压vdc)稳定化。

如图1所示，在高压电池11与逆变器电路10之间，具备接触器9。具体而言，接触器9配置在直流链路电容器4与高压电池11之间。接触器9能够断开旋转电机控制装置1的电气电路系统(直流链路电容器4、逆变器电路10)与高压电池11的电连接。即，逆变器电路10与旋转电机80连接，并且经由接触器9与高压电池11之间连接。在接触器9为连接状态(闭状态)下，高压电池11和逆变器电路10(以及旋转电机80)电连接，在接触器9为释放状态(开状态)下，切断高压电池11与逆变器电路10(以及旋转电机80)的电连接。

在本实施方式中，该接触器9是基于来自作为车辆内的上位的控制装置之一的车辆ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)90(vhl-ecu)的指令开闭的机械继电器，例如称为系统主继电器(smr：systemmainrelay)。接触器9在车辆的点火键(ig键)为开启状态(有效状态)时继电器的接点闭合而成为导通状态(连接状态)，在ig键为关闭状态(非有效状态)时继电器的接点打开成为非导通状态(释放状态)。

如上所述，逆变器电路10将具有直流链路电压vdc的直流电力转换为多相(将n设为自然数，n相在这里为3相)的交流电力并供给至旋转电机80，并且将旋转电机80发出的交流电力转换为直流电力并供给给直流电源。逆变器电路10具有多个开关元件3而构成。开关元件3优选应用igbt(insulatedgatebipolartransistor：绝缘栅双极晶体管)、功率mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、sic－mosfet(siliconcarbide-metaloxidesemiconductorfet：碳化硅-金属氧化物半导体fet)、sic－sit(sic-staticinductiontransistor：sic-静电感应三极管)、gan－mosfet(galliumnitride–mosfet：氮化镓-mosfet)等能够进行高频下的动作的功率半导体元件。如图1所示，在本实施方式中，作为开关元件3使用igbt。

例如，在直流和多相交流之间进行电力转换的逆变器电路10如众所周知的那样由具有分别对应于多相的多个臂3a的电桥电路构成。在为3相的旋转电机80的情况下，构成一组串联电路(臂3a)分别对应于与u相、v相、w相对应的定子线圈8的电桥电路。臂3a的中间点，换句话说，正极电源线p的侧的开关元件3(上段侧开关元件3h)与负极电源线n侧的开关元件3(下段侧开关元件3l)的连接点分别与旋转电机80的3相的定子线圈8连接。此外，各开关元件3以从负极“n”朝向正极“p”的方向(从下段侧朝向上段侧的方向)为正向，以并联的方式设置有续流二极管5。

如图1所示，逆变器电路10由逆变器控制装置20(ctrl)来控制。逆变器控制装置20将微型计算机等逻辑电路作为核心部件来构建。例如，逆变器控制装置20基于从车辆ecu90等其他的控制装置等作为请求信号来提供的旋转电机80的目标转矩，进行使用了矢量控制法的电流反馈控制，并经由逆变器电路10控制旋转电机80。通过电流传感器12检测流过旋转电机80的各相的定子线圈8的实际电流，逆变器控制装置20获取其检测结果。另外，旋转电机80的转子在各时刻的磁极位置例如通过分解器等旋转传感器13来检测，逆变器控制装置20获取其检测结果。逆变器控制装置20使用电流传感器12以及旋转传感器13的检测结果，来执行电流反馈控制。逆变器控制装置20为了电流反馈控制而具有各种功能部来构成，各功能部通过微型计算机等硬件与软件(程序)的配合来实现。对于电流反馈控制而言，由于是公知的，所以在这里省略详细的说明。

然而，构成逆变器电路10的各开关元件3的控制端子(例如igbt的栅极端子)经由作为逆变器驱动装置的驱动装置2(drv)与逆变器控制装置20连接，分别独立地进行开关控制。车辆ecu90、生成开关控制信号的逆变器控制装置20以微型计算机等为核心，构成为图2所示的低压系电路lv。低压系电路lv与逆变器电路10等的用于驱动旋转电机80的高压系电路hv相比，动作电压(电路的电源电压)大不相同。在多数情况下，车辆上除了高压电池11以外，还搭载有比高压电池11低电压(例如12～24[v])的电源亦即低压电池(未图示)。车辆ecu90、逆变器控制装置20的动作电压例如为5[v]、3.3[v]，从低压电池供给电力来动作。

因此，旋转电机控制装置1具备分别提高针对各开关元件3的开关控制信号sw(在为igbt的情况下，为栅极驱动信号)的驱动能力(例如电压振幅、输出电流等，使后段的电路动作的能力)进行中继的驱动装置2。由低压系电路lv的逆变器控制装置20生成的开关控制信号sw经由驱动装置2作为高压系电路hv的驱动信号ds被供给至逆变器电路10。低压系电路lv和高压系电路hv在多数情况下相互绝缘，在该情况下，驱动装置2例如利用光电耦合器、变压器等绝缘元件、驱动器ic而构成。在本实施方式中，如图2所示，例示出了具有使用了驱动器ic的驱动电路50的方式。

图2为了简单化，对于逆变器电路10、逆变器控制装置20、驱动装置2等，代表性地例示出与相当于交流1相的臂3a对应的部分。使用了驱动器ic的驱动电路50对各开关元件3各设置有一个。对上段侧开关元件3h设置有上段侧驱动电路50h，对下段侧开关元件3l设置有下段侧驱动电路50l。驱动电路50分别具备信号输入端子in、信号输出端子out、使能输入端子en、报警输出端子alm。此外，被输入至使能输入端子en的信号以及从报警输出端子alm输出的信号是低有效(负逻辑)的信号。所谓的低有效的信号是在逻辑电平为低状态(负)时有效的信号，通常为高状态(正)，在进行有意义的输出时变为低状态(负)的信号。在图中，在信号名称上标注表示是低有效的“横杠”来表示，但在文中，仅通过信号名称来表示该信号。在图2～图4中，除了“en”、“alm”以外，还记载有“ov”、“sd”、“msd”等标注有“横杠”的信号名称，它们也是低有效的信号，对于这些信号也以相同的方式处理。

从逆变器控制装置20输出的开关控制信号sw被输入至驱动电路50的信号输入端子in。“hsw”是控制上段侧开关元件3h的上段侧开关控制信号，“lsw”是控制下段侧开关元件3l的下段侧开关控制信号。被输入至驱动电路50的开关控制信号sw(hsw、lsw)被附加用于通过驱动电路50驱动开关元件3的栅极端子的驱动能力(电压振幅、输出电流等)从信号输出端子out作为驱动信号ds(上段侧驱动信号dsh、下段侧驱动信号dsl)。

此外，驱动电路50中内置有诊断电路，诊断电路检测栅极驱动电压降低的状态(不能附加栅极驱动信号所需要的电压振幅的状态)、开关元件3中产生过电流的状态、驱动电路50的控制电路温度上升的状态等，并生成警告信号(图2所示的halm、lalm)输出。过电流通过设置于外部的过电流检测用的分流电阻等的端子间电压是否超过规定值来判定，但省略图示。

朝向使能输入端子en的输入信号是切换是否向驱动电路50的信号输出端子out输出与被输入至信号输入端子in的信号相同的逻辑电平的信号的信号(使能信号“hen”、“len”)。在本实施方式中，在该使能信号“hen”、“len”为低状态的情况下，从信号输出端子out输出与被输入至信号输入端子in的信号相同的逻辑电平的驱动信号ds(dsh、dsl)，在使能信号“hen”、“len”为高状态的情况下，从信号输出端子out输出被固定在非有效状态(在本实施方式中为低状态)的驱动信号ds(dsh、dsl)。

另外，在本实施方式中，如图1和图2所示，旋转电机控制装置1具备过电压保护装置40(ovp)。过电压保护装置40在逆变器电路10的直流侧的电压(直流链路电压vdc)为预先规定的过电压阈值以上的情况下，输出过电压保护信号ov。过电压保护信号ov被输入至逆变器控制装置20、后述的控制信号切换电路30以及复位电路60(rst)。

在这里，对产生过电压的情况的一个例子进行说明。如上所述，接触器9在车辆的点火键(ig键)为开启状态(有效状态)时成为连接状态，在ig键为关闭状态(非有效状态)时为释放状态。在通常动作时，也根据ig键的状态来控制接触器9的开闭状态。但是，存在在ig键为开启状态时，由于电气系统的故障、对车辆的较大的冲击等，接触器9成为释放状态的情况。例如，有朝向接触器9的电源供给被切断的情况、接触器9的驱动电路产生故障的情况、接触器9周边的电路产生断线的情况、接触器9因振动/冲击等而机械移动的情况等接触器9成为释放状态的情况。若接触器9成为释放状态，则从高压电池11朝向逆变器电路10侧的电力的供给被切断。同样地，从旋转电机80经由逆变器电路10朝向高压电池11再生电力的动作也被接触器9切断。

此时，若旋转电机80旋转，则旋转电机80通过惯性继续旋转。被积蓄到定子线圈8的电力经由逆变器电路10对直流链路电容器4充电，而存在直流链路电容器4的端子间电压(直流链路电压vdc)在短时间内上升的情况。若防备直流链路电压vdc上升而使直流链路电容器4大容量化、高耐压化，则导致电容器的尺寸增大。另外，也需要逆变器电路10的高耐压化。其结果，妨碍旋转电机控制装置1的小型化，也会对部件成本、制造成本、产品成本产生影响。

因此，在接触器9成为释放状态的情况下，有执行将多相(在这里为3相)全部的臂3a的上段侧开关元件3h控制为导通状态的上段侧有源短路控制、以及将多相(3相)全部的臂3a的下段侧开关元件3l控制为导通状态的下段侧有源短路控制的任意一个有源短路控制的情况。若执行有源短路控制，则在定子线圈8中积蓄的电力在定子线圈8与逆变器电路10的开关元件3之间环流。电流(环流电流)所具有的能量在开关元件3、定子线圈8等中，通过热等被消耗。

例如，逆变器控制装置20在接收到有效状态的过电压保护信号ov的情况下，将开关控制信号sw的逻辑电平设定为进行有源短路控制的逻辑电平并输出。逆变器控制装置20以将全部的上段侧开关控制信号hsw设为高状态，并将全部的下段侧开关控制信号lsw设为低状态的逻辑电平、或者将全部的下段侧开关控制信号lsw设为高状态，并将全部的上段侧开关控制信号hsw设为低状态的逻辑电平，输出开关控制信号sw。

但是，从产生过电压到过电压保护装置40输出过电压保护信号ov需要检测时间以及判定时间。另外，接收到过电压保护信号ov的逆变器控制装置20直到输出实现有源短路控制的逻辑电平的开关控制信号sw也需要运算时间。因此，在从产生过电压到逆变器电路10成为有源短路状态期间，也有直流链路电压vdc上升的情况。因此，在本实施方式中，驱动装置2具备控制信号切换电路30和复位电路60，以能够抑制那样的电压的上升。

控制信号切换电路30是基于过电压保护信号ov不管开关控制信号sw的逻辑电平如何，都将开关元件3控制为导通状态的逻辑电平的控制信号sw2代替开关控制信号sw传递至驱动电路50的电路。因此，控制信号切换电路30连接在逆变器控制装置20与驱动电路50之间。复位电路60是至少基于过电压保护信号ov，将从驱动电路50输出的驱动信号ds的信号电平设定为开关元件3成为截止状态的信号电平的电路。

如图2所示，复位电路60例如具有作为负逻辑输入的or电路(nand电路)的第一or电路6而构成，除了过电压保护信号ov以外，同样地输入作为负逻辑的信号的“sd”、“mds”、“alm”。复位电路60的输出端子与上段侧驱动电路50h(后述的第一驱动电路51)的使能输入端子en连接。“sd”例如是由作为上位的控制装置的车辆ecu90等提供的信号，是关闭旋转电机控制装置1的指令。“msd”的指令的输出源不是车辆ecu90，而是逆变器控制装置20，但与关闭指令sd相同，是关闭旋转电机80(逆变器电路10)的电机关闭指令msd。“alm”如上所述是表示驱动电路50的诊断电路的诊断结果的警告信号。在关闭指令“sd”、电机关闭指令“mds”、警告信号“alm”以及过电压保护信号“ov”的任意一个是有效状态的情况下，复位电路60的输出(上段侧使能信号hen)成为非有效状态。如上所述，若朝向驱动电路50的使能输入端子en的输入为非有效状态，则从该驱动电路50的信号输出端子out输出的驱动信号ds(上段侧驱动信号dsh)也为非有效状态的低状态。由此，从该驱动电路50传递驱动信号ds的开关元件3成为截止状态。

如上所述，复位电路60至少基于过电压保护信号ov，将从驱动电路50输出的驱动信号ds的信号电平设定为开关元件3成为截止状态的信号电平。因此，从复位电路60输出的复位信号(使能信号(在该情况下为上段侧使能信号hen))未必如图2例示的那样，由多个信号的逻辑和生成。也可以如图3例示的那样，通过利用not电路6a(逆变器)将过电压保护信号ov的逻辑电平反转而生成。

控制信号切换电路30例如优选如图2例示的那样，由三态缓冲器31和与三态缓冲器31的输出端子连接的上拉电阻32构成。在这里，三态缓冲器31能够称为切断朝向驱动电路50的开关控制信号sw的传递的切断电路。另外，上拉电阻32能够将代替开关控制信号sw传递至驱动电路50的控制信号sw2的逻辑电平固定在将开关元件3控制为导通状态的逻辑电平的逻辑电平固定电路。因此，控制信号切换电路30能够具备切断电路(31)和逻辑电平固定电路(32)。

向三态缓冲器31的控制端子，输入过电压保护信号ov。由于在未产生过电压的情况下，负逻辑的过电压保护信号ov的逻辑电平为高状态(正)，所以朝向三态缓冲器31的输入以保持原样的逻辑电平输出。换句话说，开关控制信号sw以保持原样的逻辑电平传递至下段侧驱动电路50l(第二驱动电路52)。另一方面，由于在产生过电压的情况下，过电压保护信号ov的逻辑电平为低状态(负)，所以朝向三态缓冲器31的输入被切断，输出端子成为高阻抗(hi－z)状态。若保持原样，则输出端子的逻辑电平不确定，但通过上拉电阻32，输出端子为高阻抗的情况下的逻辑电平被固定在高状态。因此，向下段侧驱动电路50l传递将开关元件3控制在导通状态的高状态的逻辑电平的控制信号sw2，从下段侧驱动电路50l输出将开关元件3设为导通状态的信号电平的驱动信号ds。

以上，参照图2和图3，如上所述，基于过电压保护信号ov，从上段侧驱动电路50h输出的上段侧驱动信号dsh迅速地成为低状态，同样地，基于过电压保护信号ov，从下段侧驱动电路50l输出的下段侧驱动信号dsl迅速地成为高状态。换句话说，由于能够基于过电压保护信号ov，迅速地将逆变器电路10设为有源短路状态，所以能够抑制直流链路电压vdc的上升。

以上，参照图2和图3，对与一个臂3a对应的驱动装置2的结构进行了说明。以下，还参照图4，对与多相的臂3a对应的驱动装置2的构成例进行说明。此外，在图4中，也与图3相同，省略关闭指令sd等其他的保护信号、从驱动电路50输出的警告信号“alm”等。另外，在这里，将上段侧驱动电路50h和下段侧驱动电路50l的任意一个设为第一驱动电路51，将另一方设为第二驱动电路52。从逆变器控制装置20向驱动电路50输出与多相(在本例中为3相)对应的开关控制信号sw。而且，对多相全部的第一驱动电路51的每一个连接复位电路60，在多相全部的第二驱动电路52的每一个与逆变器控制装置20之间连接有控制信号切换电路30。

复位电路60不管交流的相数如何仅设置一个，作为复位电路60的输出的复位信号(使能信号)被共用地输入至多相(3相)全部的第一驱动电路51的使能输入端子en。另一方面，控制信号切换电路30设置与交流的相数相应的数量。在本方式中，根据3相，设置有3个控制信号切换电路30。即，在本方式中，对多相全部的第一驱动电路51的每一个连接复位电路60，在多相全部的第二驱动电路52的每一个与逆变器控制装置20之间分别连接有控制信号切换电路30。

参照图2和图3，在上述的方式中，第一驱动电路51是上段侧驱动电路50h，第二驱动电路52是下段侧驱动电路50l。在进行有源短路控制的情况下，换句话说，在包含逆变器电路10的系统中，产生了动作的持续不可取的现象的情况下，有需要对驱动电路50等其他的电路采取措施的情况。如图1所示，在逆变器电路10中下段侧开关元件3l的负极侧的电位(n)共用。因此，在将所有相的下段侧开关元件3l设为截止状态的情况下，与将所有相的上段侧开关元件3h设为截止状态的情况相比，在需要对驱动电路50等其他的电路采取措施的情况下能够将措施简单化。这样的措施例如是供给驱动电路50的电源电压的备用电源的设置等。若负极侧的电位为共用的，则不用对每个驱动电路50(下段侧驱动电路50l)设置那样的备用电源就能够共用化。

因此，在图2和图3中，例示了第一驱动电路51是上段侧驱动电路50h，第二驱动电路52是下段侧驱动电路50l的方式。但是，若不是特别需要如上述那样的针对其他电路的措施的情况下，当然也可以第一驱动电路51是下段侧驱动电路50l，第二驱动电路52是上段侧驱动电路50h。

然而，在包含逆变器电路10的系统中产生的动作的持续不可取的现象不光是过电压，另外，针对逆变器电路10的故障安全控制也不光是有源短路控制。例如，也已知有将逆变器电路10所具有的全部的开关元件3控制为截止状态的关机控制。对于这样的关机控制，也与有源短路控制相同优选迅速地被执行。如上所述，由于从复位电路60对第一驱动电路51给予复位信号(非有效状态的使能信号)，所以也能够应对关机控制。优选对第二驱动电路52也设置与复位电路60相同的电路，以能够应对逆变器电路10整体的关机控制。

如上所述，驱动装置2除了过电压保护信号ov以外，还具有保护逆变器电路10的逆变器保护信号。第二驱动电路52由于也需要应对有源短路控制，所以对第二驱动电路52附加的复位电路需要不对过电压保护信号ov进行响应，而对与过电压保护信号ov不同的逆变器保护信号进行响应的电路。在这里，将与第一驱动电路51连接的复位电路60设为第一复位电路60，将与第二驱动电路52连接的复位电路设为第二复位电路70。

如图2所示，第一复位电路60是在过电压保护信号ov以及逆变器保护信号中的至少一个为有效状态的情况下，将驱动信号ds的信号电平设定为开关元件3成为截止状态的信号电平的复位电路。另外，第二复位电路70在除了过电压保护信号ov以外的逆变器保护信号中的至少一个为有效状态的情况下，将驱动信号ds的信号电平设定为开关元件3成为截止状态的信号电平的复位电路。第二复位电路70也与第一复位电路60相同，具有负逻辑输入的or电路(nand电路)亦即第二or电路7而构成，与过电压保护信号ov相同输入作为负逻辑的信号的“sd”、“mds”、“alm”。

像这样，通过与控制信号切换电路30一起，具备第一复位电路60以及第二复位电路70，驱动装置2能够迅速地应对有源短路控制以及关机控制双方。即，优选对第一驱动电路51的每一个连接第一复位电路60，并在第二驱动电路52与逆变器控制装置20之间分别连接有控制信号切换电路30，并且对该各个第二驱动电路52连接第二复位电路70。

此外，控制信号切换电路30并不限于如图2和图3例示的那样，使用了三态缓冲器31和上拉电阻32的方式，也能够采用其他的电路结构。图5和图6例示出了那样的其它的方式。

图5所例示的方式表示利用二输入or电路31a来构成控制信号切换电路30的例子。向二输入or电路31a的一个输入端子，输入通过not电路31b(逆变器)将过电压保护信号ov的逻辑电平反转后的信号。向二输入or电路31a的另一输入端子，输入开关控制信号sw。在未产生过电压的情况下，由于经由not电路31b输入过电压保护信号ov的一个输入端子的逻辑电平为低状态，所以在二输入or电路31a的输出端子，输出与开关控制信号sw的逻辑电平相同的逻辑电平的信号。在产生过电压的情况下，由于经由not电路31b输入过电压保护信号ov的一个输入端子的逻辑电平为高状态，所以从二输入or电路31a的输出端子输出的信号的逻辑电平被固定在高状态。此外，在该结构的情况下，控制信号切换电路30能够不具有切断电路和逻辑电平固定电路，而由将过电压保护信号ov作为屏蔽信号的屏蔽电路构成。

图6所例示的方式表示利用2对1多路复用器31c(选择器)来构成控制信号切换电路30的例子。2对1多路复用器31c的第一数据输入端子a被上拉，逻辑电平被固定在高状态。向2对1多路复用器31c的第二数据输入端子b输入开关控制信号sw。向2对1多路复用器31c的输出控制端子s输入过电压保护信号ov。在该输出控制端子s的逻辑电平为低状态的情况下，被输入至第一数据输入端子a的信号从2对1多路复用器31c的数据输出端子y输出，在输出控制端子s的逻辑电平为高状态的情况下，被输入至第二数据输入端子b的信号从数据输出端子y输出。即，在过电压保护信号ov为非有效状态的情况下(高状态的情况下)，从数据输出端子y将开关控制信号sw保持原样输出。另一方面，在过电压保护信号ov为有效状态的情况下(低状态的情况下)，从数据输出端子y输出被固定为高状态的控制信号sw2。在该结构的情况下，2对1多路复用器31c能够相当于切断电路，针对第一数据输入端子a的上拉电阻32能够相当于逻辑电平固定电路。

另外，在图2～图4中，例示出了对多个第一驱动电路51共用地设置一个复位电路60(第一复位电路60)的方式。但是，复位电路60也可以与控制信号切换电路30相同，构成为将开关控制信号sw切换为被固定在低状态的信号的电路，对各第一驱动电路51设置。图7例示有那样的方式的复位电路60。在图7中，例示出与控制信号切换电路30相同，通过三态缓冲器6b和与三态缓冲器6b的输出端子连接的下拉电阻36构成复位电路60(或者第二控制信号切换电路)的方式。

另外，在图2～图4中，例示出对多个第二驱动电路52的每一个分别独立地设置控制信号切换电路30的方式。但是，控制信号切换电路30也可以为不管交流的相数如何，对多个第二驱动电路52仅共用地设置一个的结构。虽然省略图示，但在该情况下，控制信号切换电路30不管各个开关控制信号sw的逻辑电平如何，对多相(3相)全部的第二驱动电路52共用地传递将开关元件3控制为导通状态的逻辑电平的控制信号sw2。

〔实施方式的概要〕

以下，对上述说明的逆变器驱动装置(2)的概要进行简单说明。

作为一个方式，逆变器驱动装置(2)具备驱动电路(50)，上述驱动电路(50)向构成逆变器电路(10)的多个开关元件(3)传递驱动信号(ds)，上述逆变器电路(10)与直流电源(11)和交流的旋转电机(80)连接并在多相交流与直流之间转换电力，

上述逆变器电路(10)具备多根由上段侧开关元件(3h)和下段侧开关元件(3l)的串联电路构成的相当于交流1相的臂(3a)，

上述驱动电路(50)对从控制上述逆变器电路(10)的逆变器控制装置(20)输出的开关控制信号(sw)进行中继，作为上述驱动信号(ds)传递至各个上述开关元件(3)，且具备：上段侧驱动电路(50h)，向上述上段侧开关元件(3h)传递上述驱动信号(ds(dsh))；和下段侧驱动电路(50l)，向上述下段侧开关元件(3l)传递上述驱动信号(ds(dsl))，

逆变器驱动装置(2)还具备：

过电压保护装置(40)，在上述逆变器电路(10)的直流侧的电压(vdc)为预先规定的过电压阈值以上的情况下，输出过电压保护信号(ov)；

复位电路(60)，至少基于上述过电压保护信号(ov)，将从上述驱动电路(50)输出的上述驱动信号(ds)的信号电平设定为上述开关元件(3)成为截止状态的信号电平；

控制信号切换电路(30)，是连接在上述逆变器控制装置(20)与上述驱动电路(50)之间的电路，基于上述过电压保护信号(ov)不管上述开关控制信号(sw)的逻辑电平如何，都使将上述开关元件(3)控制成导通状态的逻辑电平的控制信号(sw2)代替上述开关控制信号(sw)传递至上述驱动电路(50)，

将上述上段侧驱动电路(50h)和上述下段侧驱动电路(50l)的任意一个设为第一驱动电路(51)，将另一个设为第二驱动电路(52)，对多相全部的上述第一驱动电路(51)的每一个连接上述复位电路(60)，在多相全部的上述第二驱动电路(52)的每一个与上述逆变器控制装置(20)之间连接上述控制信号切换电路(30)。

根据该结构，不经由逆变器控制装置(20)等控制装置，基于过电压保护信号(ov)立即将朝向第二驱动电路(52)的输入切换为有源短路用的控制信号(sw2)。因此，在有源短路控制时，能够将应迁移至导通状态的开关元件(3)迅速地迁移至导通状态。另一方面，在各臂(3a)中，需要防止上下段的开关元件(3)双方同时成为导通状态而成为短路状态。换句话说，在有源短路控制时，需要在各臂(3)中使与应迁移至导通状态的开关元件(3)不同的开关元件(3)迁移至截止状态。根据上述的结构，不经由逆变器控制装置(20)等的控制装置，基于过电压保护信号(ov)立即将从第一驱动电路(51)的输出设定为开关元件(3)成为截止状态的信号电平。因此，各臂(3)不经由逆变器控制装置(20)等控制装置，基于过电压保护信号(ov)立即设定为执行有源短路控制的状态，即有源短路状态。这样，根据本结构，在输出过电压保护信号(ov)的情况下等满足有源短路控制的执行条件情况下，能够迅速地使逆变器电路(10)移至有源短路状态。

在这里，优选上述控制信号切换电路(30)具备：切断电路(31)，切断朝向上述驱动电路(50)的上述开关控制信号(sw)的传递；和逻辑电平固定电路(32)，将代替上述开关控制信号(sw)传递至上述驱动电路(50)的上述控制信号(sw2)的逻辑电平固定在将上述开关元件(3)控制为导通状态的逻辑电平。

通过具备切断电路(31)，能够适当地切断开关控制信号(sw)以便不会经由驱动电路(50)传递至开关元件(3)。另外，通过具备逻辑电平固定电路(32)，能够适当地设定代替该开关控制信号(sw)经由驱动电路(50)向开关元件(3)传递的控制信号(sw2)的逻辑电平。由于这样的切断电路(31)和逻辑电平固定电路(32)能够以简洁的结构来实现，所以能够减少部件成本。另外，由于电路规模较小，信号的延迟也变小，所以能够迅速地使逆变器电路(10)移至有源短路状态。

另外，作为一个方式，优选逆变器驱动装置(2)除了上述过电压保护信号(ov)以外，还具有至少一个保护上述逆变器电路(10)的逆变器保护信号(sd、msd、alm)，

上述复位电路(60)是在上述过电压保护信号(ov)和上述逆变器保护信号(sd、msd、alm)中的至少一个为有效状态的情况下，将上述驱动信号(ds)的信号电平设定为上述开关元件(3)成为截止状态的信号电平的第一复位电路(60)，

还具备第二复位电路(70)，在除了上述过电压保护信号(ov)以外的上述逆变器保护信号(sd、msd、alm)中的至少一个为有效状态的情况下，将上述驱动信号(ds)的信号电平设定为上述开关元件(3)成为截止状态的信号电平，

对上述第一驱动电路(51)的每一个连接上述第一复位电路(60)，在上述第二驱动电路(52)的每一个与上述逆变器控制装置(20)之间连接有上述控制信号切换电路(30)，并且对上述第二驱动电路(52)的每一个连接有上述第二复位电路(70)。

根据该结构，在过电压保护信号(ov)为有效状态，实现有源短路状态的情况下，能够通过第一复位电路(60)将第一驱动电路(51)的输出复位，并且从第二驱动电路(52)输出基于通过控制信号切换电路(30)切换后的控制信号(sw2)的驱动信号(ds)。另一方面，在除了过电压保护信号(ov)以外，保护逆变器驱动装置(2)的保护信号为有效状态的情况下，能够通过第一复位电路(60)将第一驱动电路(51)的输出复位，并且通过第二复位电路(70)也将第二驱动电路(52)的输出复位。因此，能够对逆变器电路(10)执行有源短路控制，并且也能够执行所谓的关机控制。

在这里，优选上述第一驱动电路(51)是上述上段侧驱动电路(50h)，上述第二驱动电路(52)是上述下段侧驱动电路(50l)。

在进行有源短路控制的情况下，换句话说，在包含逆变器电路(10)的系统中，产生了动作的持续不可取的现象的情况下，有时对驱动电路(50)等其他的电路也需要采取措施。下段侧开关元件(3)共用负极侧的电位。因此，在将所有相的下段侧开关元件(3l)设为截止状态的情况下，与将所有相的上段侧开关元件(3h)设为截止状态的情况相比，在需要对驱动电路(50)等其他的电路采取措施的情况下，能够使该措施简单化。所谓的那样的措施，例如是向驱动电路(50)供给电力的备用电源的设置等。若负极侧的电位共用，则能够不用按照每个驱动电路(50)(下段侧驱动电路(50l))设置那样的备用电源而共用化。

附图标记说明

2…驱动装置(逆变器驱动装置)；3…开关元件；3a…臂；3h…上段侧开关元件；3l…下段侧开关元件；10…逆变器电路；11…高压电池(直流电源)；20…逆变器控制装置；30…控制信号切换电路；31…三态缓冲器(切断电路)；31c…2对1多路复用器(切断电路)；32…上拉电阻(逻辑电平固定电路)；40…过电压保护装置；50…驱动电路；50h…上段侧驱动电路；50l…下段侧驱动电路；51…第一驱动电路；52…第二驱动电路；60…第一复位电路、复位电路；70…第二复位电路；ds…驱动信号；dsh…上段侧驱动信号；dsl…下段侧驱动信号；hen…上段侧使能信号；hsw…上段侧开关控制信号；lsw…下段侧开关控制信号；ov…过电压保护信号；sw…开关控制信号；sw2…控制信号。