[发明专利]半导体装置以及功率转换装置

说明书

本发明涉及一种半导体装置和功率转换装置。为了解决控制软件的负载增加的多脉冲控制的问题，以及进一步需要开关/定时调整，半导体装置包括：包括CPU和存储器的控制单元，用于控制驱动器IC以驱动功率半导体装置的PWM输出电路，用于检测电机电流的电流检测电路以及用于检测电机角度的角度检测电路。PWM输出电路包括基于角度检测电路的角度以及基础方波信息生成方波的方波发生器电路。

相关申请的交叉引用

将于2016年12月28日提交的日本专利申请No.2016-255581的公开内容，包括说明书，附图和摘要，在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开内容涉及一种半导体装置且例如适用于生成用于功率转换装置的多脉冲方波的半导体装置。

背景技术

由功率转换装置驱动的AC电机适用于各种产品，例如电动车辆和混合电动车辆。通常，通过采用用于将AC功率转换成任意频率和电压的功率转换装置可在变速下驱动AC电机。功率转换装置具备采用诸如IGBT的半导体开关元件的主电路，以及用于控制半导体开关元件的控制电路。功率转换装置通过对半导体开关元件执行脉宽调制控制(以下称为“PWM控制”)，借助任意载波频率以变速驱动电机，从而控制施加至AC电机的电压和频率。在功率转换装置的调制中，通过脉宽调制控制调整输出电压。因此，已经提出采用其中输出电压的半周期具有多个电压脉冲的多脉冲模式，且采用其中输出电压的半周期由单脉冲构成的一个脉冲模式(例如，专利文献1：日本未审专利申请公布No.2015-53824)。

发明内容

电机控制通过改变PWM控制的输出负荷来控制电流量，因此切换输出脉冲需要死区时间且致使损耗。在电机的高旋转区中，开关损耗可通过由方波，例如一个脉冲，控制电机而降至接近零。但是在这种情况下，电流波形不会变成对应于角度的正弦波，因为电机的电感等的影响，且会降低效率。多脉冲控制公知作为通过控制而避免效率降低的一种方法，因此在电机的高旋转区中降低了开关损耗且电流波形变成依照角度的正弦波。但是，多脉冲控制会导致控制软件负载的增加。

从本说明书和附图的说明将使其他目的和新颖特征变得显而易见。

以下将简要说明本发明的一种典型配置。

换言之，半导体装置包括PWM输出电路，检测电机电流的电流检测电路，以及检测电机角度的角度检测电路。PWM输出电路包括方波发生器电路。方波发生器电路基于角度检测电路的角度信息以及基础方波信息生成方波。

根据上述半导体装置，能降低控制软件的负载。

附图说明

图1是示出根据实施例的电机系统的配置的框图；

图2是示出图1中的电机以及角度传感器的示意图；

图3是示出图1中的功率半导体装置的示意图；

图4是图1中的方波发生单元的框图；

图5是图4中的比较的框图；

图6是说明矩形脉冲的输出示例的图像示意图；

图7是调整的流程图；

图8是理论正弦波的计算的流程图；

图9是示出一个脉冲的电机电流测量波形的示意图；

图10是示出调整方波的方法的示意图；

图11是示出根据比较例的电机系统的配置的框图；

图12是图10中的方波发生单元的框图；

图13是根据第一变形的方波发生单元的框图；

图14是说明方波脉冲的输出示例的图像示意图；