带转换速率控制电路的微控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种带转换速率控制电路的微控制器。实施方式的带转换速率控制电路的微控制器具备：预驱动电路，以恒定电流对输出功率晶体管的栅极进行充电以及放电；计测电路，计测输出功率晶体管的漏极源极间电压在第1电压与第2电压之间过渡的过渡时间；以及微处理器。微处理器对预驱动电路的恒定电流设定值进行控制，以使过渡时间成为规定的时间。以使过渡时间成为规定的时间。以使过渡时间成为规定的时间。

【技术实现步骤摘要】
带转换速率控制电路的微控制器
[0001]关联申请：本申请享受以日本专利申请2022
‑
36472(申请日：2022年3月9日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含该基础申请的全部内容。


[0002]本专利技术的实施方式涉及一种带转换速率控制电路的微控制器，通过预驱动电路以恒定电流对输出功率晶体管的栅极进行充电以及放电。

技术介绍

[0003]预驱动电路通过改变输出功率晶体管的栅极电压而将输出功率晶体管从截止控制为导通(以下，称为接通)或者从导通控制为截止(以下，称为断开)。使用了预驱动电路的输出功率晶体管的控制技术例如被用于马达控制中的逆变器。
[0004]为了降低开关损失以及电源电流的噪声，优选将输出功率晶体管的接通的过渡时间以及断开的过渡时间保持为规定的时间。
[0005]因此，一直以来，预驱动电路使用恒定电流源以预先决定的电流值对输出功率晶体管的栅极的电荷量进行控制，由此使接通、断开时的漏极源极间电压的过渡时间称为恒定。

技术实现思路

[0006]实施方式提供一种带转换速率控制电路的微控制器，能够将输出功率晶体管的接通、断开的过渡时间保持为设计值。
[0007]实施方式的带转换速率控制电路的微控制器具备：预驱动电路，以恒定电流对输出功率晶体管的栅极进行充电以及放电；计测电路，计测与上述预驱动电路连接的上述输出功率晶体管的漏极源极间电压在第1电压与第2电压之间过渡的过渡时间；以及微处理器，读出由上述计测电路计测出的上述过渡时间。上述微处理器对上述预驱动电路的恒定电流设定值进行控制，以使上述过渡时间成为规定的时间。
附图说明
[0008]图1是表示比较例的马达控制的逆变电路的构成例的图。
[0009]图2是表示使用了第1实施方式的带转换速率控制电路的微控制器的马达控制的逆变电路的构成例的图。
[0010]图3是表示第1实施方式的电压比较器的构成例的图。
[0011]图4是表示第1实施方式的脉冲宽度计测电路的构成例的图。
[0012]图5是表示使用了第1实施方式的带转换速率控制电路的微控制器的马达控制的逆变电路的动作的例子的时序图。
[0013]图6是表示第1实施方式的进行过渡时间的平滑化的运算电路的例子的图。
具体实施方式
[0014]以下，参照附图对实施方式进行说明。
[0015](第1实施方式)
[0016](构成)
[0017]图1是表示比较例的马达控制的逆变电路的构成例的图。图2是表示使用了第1实施方式的带转换速率控制电路的微控制器1的马达控制的逆变电路的构成例的图。
[0018]图2所示的第1实施方式的电路包括图1所示的比较例的电路，因此参照图2对构成进行说明，之后对与图1的比较例之间的差异进行说明。
[0019]逆变电路是控制马达8的电路，具备带转换速率控制电路的微控制器1(以下，称为微控制器1)、电源6、噪声滤波电路7以及输出功率晶体管Tr1～Tr6。输出功率晶体管Tr1与输出功率晶体管Tr4、输出功率晶体管Tr2与输出功率晶体管Tr5、输出功率晶体管Tr3与输出功率晶体管Tr6分别经由噪声滤波电路7而串联连接于电源6。
[0020]在图示的例子中，马达8是3相马达，输出功率晶体管Tr1与第1相(例如U相)的高压侧(上层侧)对应，输出功率晶体管Tr4与第1相的低压侧(下层侧)对应，输出功率晶体管Tr2与第2相(例如V相)的高压侧对应，输出功率晶体管Tr5与第2相的低压侧对应，输出功率晶体管Tr3与第3相(例如W相)的高压侧对应，输出功率晶体管Tr6与第3相的低压侧对应。
[0021]逆变电路通过使输出功率晶体管Tr1～Tr6导通/截止，由此将从电源6供给的直流电流转换成被脉冲宽度调制后的交流而向马达8供给，并驱动马达8。另外，更详细来说，如图2的放大图或者图3所示，各输出功率晶体管Tr1～Tr6具备晶体管Tr以及连接在晶体管Tr的漏极源极间的回流二极管Di。
[0022]噪声滤波电路7由缓冲电路等构成，降低由于输出功率晶体管Tr1～Tr6的导通/截止而使电源电流产生的噪声。
[0023]微控制器1具备第1电路1a以及第2电路1b。第1电路1a与第2电路1b可以构成为不同的集成电路，但例如也可以通过一个集成电路来构成图2所示的微控制器1。
[0024]第2电路1b具备预驱动控制电路21、预驱动电路(预驱动器)22a～22f、以及电压比较器29。
[0025]预驱动电路22a对输出功率晶体管Tr1的导通/截止进行控制，预驱动电路22b对输出功率晶体管Tr2的导通/截止进行控制，预驱动电路22c对输出功率晶体管Tr3的导通/截止进行控制，预驱动电路22d对输出功率晶体管Tr4的导通/截止进行控制，预驱动电路22e对输出功率晶体管Tr5的导通/截止进行控制，预驱动电路22f对输出功率晶体管Tr6的导通/截止进行控制。
[0026]具体而言，预驱动电路22a～22f通过使输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极电压变化，由此将输出功率晶体管Tr1～Tr6从截止控制为导通(以下，称为接通)，并且从导通控制为截止(以下，称为断开)。
[0027]预驱动电路22a～22f分别具备串联排列的恒定电流源23、接通开关24、断开开关25以及恒定电流源26。接通开关24以及断开开关25例如由晶体管构成。接通开关24与断开开关25之间连接于输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极。
[0028]预驱动电路22a～22f通过使接通开关24导通、使断开开关25截止，由此将恒定电流源23与输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极连接，以恒定电流对栅极进行充电而以大致恒定
的变化率提高电位。此外，预驱动电路22a～22f通过使接通开关24截止、使断开开关25导通，由此将恒定电流源26与输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极连接，以恒定电流对栅极进行放电而以大致恒定的变化率降低电位。另外，预驱动电路22a～22f为，当使接通开关24截止且使断开开关25截止时，输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极的电位被维持为恒定。
[0029]如此，预驱动电路22a～22f通过使用恒定电流源23、26对输出功率晶体管Tr1～Tr6的栅极的电荷量进行控制(以恒定电流进行充电以及放电)，由此使接通、断开时的漏极源极间电压Vds的过渡时间tRISE(参照图5)成为接近设计值(规定的时间)的值。
[0030]预驱动控制电路21对预驱动电路22a～22f进行控制，而使输出功率晶体管Tr1～Tr6导通/截止。
[0031]电压比较器29将输出功率晶体管Tr1～Tr6各自的漏极源极间电压Vds与第1电压Vth1以及第2电压Vth2(Vth2>Vth1)进行比较，并发送赋予漏极源极间电压Vds横穿第1电压Vth1的定时、漏极源极间电压Vds横穿第2电压Vth2的定时的脉冲状的信号Vdsth。
[0032]第1电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带转换速率控制电路的微控制器，具备：预驱动电路，以恒定电流对输出功率晶体管的栅极进行充电以及放电；计测电路，计测与上述预驱动电路连接的上述输出功率晶体管的漏极源极间电压在第1电压与第2电压之间过渡的过渡时间；以及微处理器，读出由上述计测电路计测出的上述过渡时间，上述微处理器对上述预驱动电路的恒定电流设定值进行控制，以使上述过渡时间成为规定的时间。2.根据权利要求1所述的带转换速率控制电路的微控制器，其中，上述微处理器进一步设定空载时间，该空载时间防止串联连接于电源的高压侧的输出功率晶体管与低压侧的输出功率晶体管同时导通。3.根据权利要求1所述的带转换速率控制电路的微控制器，其中，上述带转换速率控制电路的微控制器由一个集成电路构成。4.根据权利要求1所述的带转换速率控制电路的微控制器，其中，上述计测电路具备：电压比较器，将上述输出功率晶体管的漏极源极间电压与上述第1电压以及上述第2电压分别进行比较，生成在上述漏极源极间电压未处于上述第1电压与上述第2电压之间时成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱原诚，
申请(专利权)人：东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：