特開 2024-135720 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135720

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046550

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000233273

【氏名又は名称】ミネベアパワーデバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 克明

(72)【発明者】

【氏名】紺野 哲豊

(72)【発明者】

【氏名】新井 大夏

(72)【発明者】

【氏名】真壁 貫太

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770BA01

5H770CA06

5H770DA03

5H770DA41

5H770HA02X

5H770HA06X

5H770HA15X

5H770HA17X

5H770HA19X

5H770JA13X

5H770JA16X

5H770KA01Z

5H770LA04X

5H770QA06

5H770QA27

(57)【要約】

【課題】
スイッチング素子の電流変化率を利用した温度推定の精度を向上した電力変換装置を提供する。
【解決手段】
電力変換装置が、電力変換回路３０の一部を構成するスイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０と、スイッチング素子１１のターンオン時の電流変化率に比例する測定量を測定する測定部５０と、あらかじめ基準温度、電力変換回路３０の基準直流入力電圧において測定された基準となる測定量のピークである基準ピーク測定量を記憶する記憶部６０と、電力変換回路３０の動作中に測定された測定量のピークであるピーク測定量と、基準ピーク測定量とに基づいて、スイッチング素子１１の温度を推定する温度推定部７０とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力変換回路の一部を構成するスイッチング素子を内蔵する半導体モジュールと、
前記スイッチング素子のターンオン時の電流変化率に比例する測定量を測定する測定部と、
あらかじめ基準温度、前記電力変換回路の基準直流入力電圧において測定された基準となる前記測定量のピークである基準ピーク測定量を記憶する記憶部と、
前記電力変換回路の動作中に測定された前記測定量のピークであるピーク測定量と、前記基準ピーク測定量とに基づいて、前記スイッチング素子の温度を推定する温度推定部とを有することを特徴とする電力変換装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記温度推定部は、前記ピーク測定量と前記基準ピーク測定量との比に基づいて、前記スイッチング素子の温度を推定することを特徴とする電力変換装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記温度推定部は、前記ピーク測定量と前記基準ピーク測定量との差に基づいて、前記スイッチング素子の温度を推定することを特徴とする電力変換装置。

【請求項4】

請求項１において、
前記測定部は、前記半導体モジュールの内部インダクタンスと結合された相互インダクタンスのループに印加される電圧を測定することを特徴とする電力変換装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記測定部は、カットオフ周波数が１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚのローパスフィルタを有することを特徴とする電力変換装置。

【請求項6】

請求項１において、
前記ピーク測定量は、前記測定量を１０ｎｓ～１００ｎｓの幅で平滑化した後のピークであることを特徴とする電力変換装置。

【請求項7】

請求項１において、
前記温度推定部は、前記ピーク測定量と、前記基準ピーク測定量と、前記電力変換回路の直流入力電圧とに基づいて、前記スイッチング素子の温度を推定することを特徴とする電力変換装置。

【請求項8】

請求項１において、
前記ピーク測定量と、前記基準ピーク測定量とに基づいて、前記半導体モジュールの劣化を推定する寿命推定部を有することを特徴とする電力変換装置。

【請求項9】

請求項８において、
前記寿命推定部は、前記ピーク測定量と前記基準ピーク測定量との比が所定の閾値以下である場合に、前記半導体モジュールが劣化していると判断することを特徴とする電力変換装置。

【請求項10】

請求項１において、
前記測定部は、前記半導体モジュールの内部インダクタンスに印加される電圧を測定することを特徴とする電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換装置には、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子が用いられる。このスイッチング素子は、定格最高温度を超えると熱暴走などにより破壊してしまう。

【0003】

また、寿命を消耗すると半導体チップの冷却手段との熱的な接続が劣化し、半導体チップの温度が寿命消耗以前よりも高温となる。寿命消耗前には定格最高温度を超えていなかった低い出力電力においても、寿命消耗後には定格最高温度を超過し破壊してしまう。

【0004】

そのため、スイッチング素子の温度を検出することが必要となる。

【0005】

スイッチング素子の温度の検出に関する技術としては、例えば特許文献１のように、ダイオードを温度検出素子として用いて温度を検出する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５－２５９７５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１では、温度検出素子であるダイオードを設ける必要があるという問題がある。

【0008】

また、一般的に、スイッチング素子の電流変化率（ｄｉ／ｄｔ）には温度依存性があることが知られている。しかしながら、電流変化率は、デバイス特性のばらつきの影響を受けるという問題があり、電流変化率を用いて高精度に温度を検出することは難しいという問題がある。

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、スイッチング素子の電流変化率を利用した温度推定の精度を向上した電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記した課題を解決するために、本発明の電力変換装置は、電力変換回路の一部を構成するスイッチング素子を内蔵する半導体モジュールと、前記スイッチング素子のターンオン時の電流変化率に比例する測定量を測定する測定部と、あらかじめ基準温度、前記電力変換回路の基準直流入力電圧において測定された基準となる前記測定量のピークである基準ピーク測定量を記憶する記憶部と、前記電力変換回路の動作中に測定された前記測定量のピークであるピーク測定量と、前記基準ピーク測定量とに基づいて、前記スイッチング素子の温度を推定する温度推定部とを有することを特徴とする。
。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、スイッチング素子の電流変化率を利用した温度推定の精度を向上することができる。

【0012】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図。

【図2】実施例１の基準ピーク測定量を記憶する動作を説明するための回路図。

【図3】スイッチング素子のターンオン時の電流と電流変化率の一例を示す波形図。

【図4】スイッチング素子のターンオン時の電流と電流変化率の他の例を示す波形図。

【図5】ピーク電流変化率の電流依存性を示す図。

【図6】ピーク電流変化率の温度依存性を示す図。

【図7】ピーク電流変化率の温度依存性の個体差によるばらつきを示す図。

【図8】規格化したピーク電流変化率の温度依存性の個体差によるばらつきを示す図。

【図9】実施例１の電力変換装置における半導体モジュールと測定部のコイルの配置を説明する斜視図と、対応する回路図を並べた図。

【図10】実施例２の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図。

【図11】実施例２の測定部による測定量を示す波形図。

【図12】比較例の測定量を示す波形図。

【図13】実施例３の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図。

【図14】規格化したピーク電流変化率の温度依存性の直流入力電圧によるばらつきを示す図。

【図15】規格化したピーク電流変化率の温度依存性を直流入力電圧に基づいて補正した図。

【図16】実施例４の電力変換装置における寿命推定部の動作を説明する波形図。

【図17】実施例５の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。各図、各実施例において、同一または類似の構成要素については同じ符号を付け、重複する説明は省略する。

【実施例0015】

図１は、実施例１の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図である。

【0016】

実施例１の電力変換装置１は、直流電源２と、モータ３と、上位コントローラ４に接続されている。電力変換装置１は、電力変換回路３０を有しており、直流電源２から入力された直流電力を交流電力に変換し、モータ３に出力する。図１では、負荷として三相のモータ３を想定した例を示しているが、図１ではモータ３への入力が三入力あるうちの一入力分のみを抜き出して示している。

【0017】

実施例１の電力変換装置１は、電力変換回路３０の一部を構成するスイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０と、制御部４０と、駆動部４１と、測定部５０と、記憶部６０と、温度推定部７０とを有する。

【0018】

電力変換回路３０は、コンデンサ３１と、スイッチング素子１１と、スイッチング素子１１に逆並列に接続されたダイオード１２とを有する。図１ではスイッチング素子１１としてＩＧＢＴを用いた例を示している。なお、これに限られず、スイッチング素子１１としてＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。この場合、ダイオード１２として、ＭＯＳＦＥＴに内蔵されたボディダイオードを用いることができる。

【0019】

高電位側に接続された上アームのスイッチング素子１１と低電位側に接続された下アームのスイッチング素子１１とが直列に接続されてレグを構成しており、上アームのスイッチング素子１１と下アームのスイッチング素子１１との接続ノードからモータ３へ交流が出力される。図１では、２つのレグが並列接続された例を示しているが、これに限られず、レグは１つでもよいし、３並列以上であってもよい。なお、図１では、モータ３への残りの二入力分のレグについては図示を省略している。

【0020】

それぞれのスイッチング素子１１は、制御部４０および駆動部４１により所定のタイミングでスイッチング制御される。なお、制御部４０は、上位コントローラ４に接続されている。

【0021】

ここで、スイッチング素子１１とダイオード１２は、半導体モジュール１０に内蔵されており、これらは内部インダクタンス１３を有する配線で接続されている。ここで、４つのスイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０を用いる場合は、電力変換装置１の全体では３つの半導体モジュール１０を有する構成とすればよい。ここでは４つのスイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０を想定した例で説明するが、これに限られない。

【0022】

測定部５０は、スイッチング素子１１のターンオン時の電流変化率に比例する測定量を測定する。具体的には、測定部５０は、半導体モジュール１０の内部インダクタンス１３と結合された相互インダクタンスのループ５２に印加される電圧を測定する。測定部５０は、例えば、内部インダクタンス１３と結合された相互インダクタンスを形成するコイル５１を有する。そして、測定部５０は、複数のコイル５１を互いにループ状に接続した相互インダクタンスのループ５２を有する。さらに、測定部５０は、相互インダクタンスのループ５２に印加される電圧を測定するアンプ５３を有する。ここで、半導体モジュール１０の内部に電流Ｉｃが流れると、電流Ｉｃの電流変化率ｄＩｃ／ｄｔに比例した電圧が相互インダクタンスのループ５２に印加される。この印加された電圧をアンプ５３によって検出することで、前述した測定量を測定することができる。なお、相互インダクタンスをＭとしたとき、電圧Ｖ＝Ｍ・（ｄＩｃ／ｄｔ）の関係があるので、この式を利用して電圧Ｖを相互インダクタンスＭで割って電流変化率に変換し、これを測定量として用いてもよい。

【0023】

図２は、実施例１の基準ピーク測定量を記憶する動作を説明するための回路図である。

【0024】

記憶部６０は、あらかじめ基準温度、電力変換回路３０の基準直流入力電圧において測定された基準となる測定量のピークである基準ピーク測定量を記憶する。

【0025】

あらかじめ基準ピーク測定量を測定して記憶する時点では、スイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０は、電力変換装置１として既に組み上がった状態となっており、図１と同じ状態になっている。これにより、電力変換装置１の個体差によるばらつきを含めた基準ピーク測定量とすることができる。なお、直流電源２については図示を省略している。基準ピーク測定量を測定する時点では、電力変換回路３０は連続動作をしていないため、スイッチング素子１１の接合温度は外気温度になっている。外気温度を基準温度とし、電力変換回路３０に基準直流入力電圧を入力した状態で、制御部４０および駆動部４１により所定のタイミングでスイッチング素子１１をスイッチング制御してモータ３に数発の電流パルスを流し、その際に測定部５０で測定した測定量のピークを基準ピーク測定量として記憶部６０に記憶する。

【0026】

次に、再び図１に戻り、電力変換回路３０の動作中にスイッチング素子１１の温度を推定する動作について説明する。

【0027】

電力変換装置１の通常の動作中、すなわち、制御部４０および駆動部４１により所定のタイミングでスイッチング素子１１をスイッチング制御して電力変換回路３０を動作させた状態で、測定部５０は、前述した通り測定量を測定し、温度推定部７０に出力する。

【0028】

温度推定部７０は、電力変換回路３０の動作中に測定された測定量のピークであるピーク測定量と、基準ピーク測定量とに基づいて、スイッチング素子１１の温度を推定する。

【0029】

ここで、温度推定部７０がピーク測定量と基準ピーク測定量とに基づいてスイッチング素子１１の温度を推定できる原理について説明する。

【0030】

図３は、スイッチング素子のターンオン時の電流と電流変化率の一例を示す波形図である。図４は、スイッチング素子のターンオン時の電流と電流変化率の他の例を示す波形図である。図３および図４において、横軸は時刻ｔ［μｓ］、左側の縦軸は電流Ｉｃ［Ａ］、右側の縦軸は電流変化率ｄＩｃ／ｄｔ［Ａ／ｎｓ］である。

【0031】

図３および図４は、温度が２５℃、直流入力電圧が１５００Ｖ、負荷電流が図３は２００Ａ、図４は８００Ａという条件で、スイッチング素子１１のターンオン時の電流Ｉｃを測定し、電流Ｉｃから電流変化率ｄＩｃ／ｄｔを計算して、両者の波形をグラフに示したものである。図３および図４では、ともに、ターンオン時の電流Ｉｃは０Ａから上昇し、ピーク値を迎えたのちに減少し、一定値に漸近する。漸近した電流値がモータ３等の負荷に流れている電流に相当する。電流変化率ｄＩｃ／ｄｔも、一旦ピーク値を迎え、図４では電流Ｉｃが上昇している間はほぼ一定値を維持し、図３および図４とも、その後減少して０Ａ／ｎｓとなる。ここで、電流変化率ｄＩｃ／ｄｔのピーク値であるピーク電流変化率は、負荷電流が２００Ａ、８００Ａの何れにおいても、７．５Ａ／ｎｓとなっている。

【0032】

図５は、ピーク電流変化率の電流依存性を示す図である。図５において、横軸は負荷電流［Ａ］、縦軸はピーク電流変化率（ピークｄＩｃ／ｄｔ）［Ａ／ｎｓ］である。

【0033】

図５は、直流入力電圧が１５００Ｖという条件で、負荷電流とスイッチング素子１１の接合温度Ｔｊが変化したときのピーク電流変化率をグラフに示したものである。図５では、上から順に、接合温度Ｔｊ＝２５℃、７５℃、１００℃、１２５℃、１５０℃のグラフを示している。図５に示す通り、ピーク電流変化率には電流依存性がない、もしくは、電流依存性が小さいことがわかる。このように、電力変換装置１の出力電流（負荷電流に相当）が異なってもピーク電流変化率はほぼ変化しないため、ピーク電流変化率に基づいてスイッチング素子１１の温度を推定することができる。

【0034】

図６は、ピーク電流変化率の温度依存性を示す図である。図６において、横軸は接合温度Ｔｊ［℃］、縦軸はピーク電流変化率（ピークｄＩｃ／ｄｔ）［Ａ／ｎｓ］である。

【0035】

図６に示すように、接合温度Ｔｊが上昇すると、ピーク電流変化率は減少する。したがって、例えば、ピーク電流変化率が５．３Ａ／ｎｓ以下になったとき、接合温度Ｔｊが１２５℃以上になっていると判定することができる。しかしながら、図６のグラフは、個体差によるばらつきがあるため、これが成り立つのは、測定に用いたスイッチング素子１１を内蔵する半導体モジュール１０が、測定に用いた電力変換装置１として組み上げられた状態に限られる。同一のデバイスであっても、異なる製造ロットや異なる電力変換装置１の構成においてはその限りではない。

【0036】

図７は、ピーク電流変化率の温度依存性の個体差によるばらつきを示す図である。図７において、横軸は接合温度Ｔｊ［℃］、縦軸はピーク電流変化率（ピークｄＩｃ／ｄｔ）［Ａ／ｎｓ］である。

【0037】

図７では、図６とは異なる製造ロットの半導体モジュール１０を用いて電力変換装置１を構成した場合におけるピーク電流変化率の温度依存性のグラフを、図６に上書きして示している。すべての半導体モジュール１０において、接合温度Ｔｊが上昇すると、ピーク電流変化率は減少するという傾向は一致した。しかし、１２５℃以上となるピーク電流変化率は４．５Ａ／ｎｓから５．７Ａ／ｎｓまでのばらつきがある。ばらつきを考慮して、仮にピーク電流変化率が５．７Ａ／ｎｓ以下になったときに接合温度Ｔｊが１２５℃以上になっている可能性があると判定した場合、最小のピーク電流変化率の特性を示すスイッチング素子１１においては、実際の温度が７０℃程度であるにもかかわらず１２５℃になっていると判定してしまう可能性がある。

【0038】

そこで、この個体差によるばらつきの問題を解決するために、ピーク電流変化率を規格化する。

【0039】

図８は、規格化したピーク電流変化率の温度依存性の個体差によるばらつきを示す図である。図８において、横軸は接合温度Ｔｊ［℃］、縦軸は規格化したピーク電流変化率（ピークｄＩｃ／ｄｔ）［％］である。

【0040】

図８では、図７におけるそれぞれのピーク電流変化率を、接合温度Ｔｊが２５℃のときのそれぞれのピーク電流変化率で割って規格化したピーク電流変化率をグラフに示している。したがって、接合温度Ｔｊが２５℃では１００％となっている。図８に示すように、規格化したピーク電流変化率は、個体差によるばらつきが小さいことがわかる。そこで、図８の例では、規格化したピーク電流変化率が７０％以下になったときに、接合温度Ｔｊが１２５℃以上になっていると判定することができる。このように、規格化したピーク電流変化率に基づいてスイッチング素子１１の温度を推定することにより、個体差によるばらつきの影響を抑制でき、温度推定の精度を向上させることができる。

【0041】

以上の原理を用いて、ピーク電流変化率と、規格化に用いる基準となるピーク電流変化率（ここでは接合温度Ｔｊが２５℃のときのピーク電流変化率）とに基づいて、スイッチング素子１１の温度を推定してもよいが、ピーク電流変化率を直接測定するのは困難である。そこで、前述した原理が、電流変化率に比例する測定量でも成り立つことを利用して、本実施例のように、電流変化率に比例する測定量を用いることが望ましい。

【0042】

具体的には、図１に示す測定部５０のアンプ５３には、電流変化率に比例した電圧が印加されるので、アンプ５３はこの電圧を測定量として測定する。温度推定部７０は、比較演算器７１と、演算器７２を有しており、温度推定部７０は、比較演算器７１において、電力変換回路３０の動作中に測定されたピーク測定量を、あらかじめ基準温度、基準直流入力電圧において測定され記憶部６０に記憶された基準ピーク測定量で割ることにより、ピーク測定量と基準ピーク測定量との比、すなわち、規格化したピーク測定量を算出し、演算器７２は、これに基づいてスイッチング素子１１の温度を推定する。例えば、演算器７２は、図８のような特性を記憶したルックアップテーブルや図８のような特性を記述した関係式に基づいて、規格化したピーク測定量をスイッチング素子１１の接合温度に変換して制御部４０に出力する。なお、これに限られず、規格化したピーク測定量が例えば７０％などの所定の閾値以下になったときに、接合温度Ｔｊが１２５℃以上になっていると判定して制御部４０に出力するようにしてもよい。

【0043】

制御部４０は、推定された温度が例えばあらかじめ設定された動作温度よりも高い温度になっていると判断した場合には、スイッチング素子１１のスイッチング周波数を下げるなど、高温動作を緩和するような制御をすることで、温度上昇を抑制する。

【0044】

なお、以上の説明では、温度推定部７０が、ピーク測定量と基準ピーク測定量との比に基づいてスイッチング素子１１の温度を推定する例を示したが、これに限られず、ピーク測定量と基準ピーク測定量との差に基づいてスイッチング素子１１の温度を推定するようにしてもよい。図７において、例えば基準温度を２５℃としたときに、どの曲線においても、例えば１２５℃におけるピーク測定量と２５℃における基準ピーク測定量との差は、互いに近い値になるからである。但し、比を用いる場合に比べると個体差によるばらつきの影響は大きくなるので、差よりも比を用いる方が望ましい。

【0045】

また、図１において、記憶部６０と温度推定部７０を、制御部４０とは別の回路により構成してもよいし、例えば制御部４０が記憶部６０と温度推定部７０の機能を兼ねるようにしてもよい。この場合、制御部４０を例えばマイコンで構成し、記憶部６０をメモリで実現し、温度推定部７０をマイコンにおいてプログラムを実行することで実現すればよい。

【0046】

図９は、実施例１の電力変換装置における半導体モジュールと測定部のコイルの配置を説明する斜視図と、対応する回路図を並べた図である。

【0047】

半導体モジュール１０は、スイッチング素子１１と、ダイオード１２と、内部インダクタンス１３と、ケース１４と、高電位側端子１５と、低電位側端子１６と、交流端子１７と、補助端子１８とを有する。なお、スイッチング素子１１と、ダイオード１２と、内部インダクタンス１３は、ケース１４の内部に内蔵されているので、斜視図では図示されていない。

【0048】

測定部５０は、半導体モジュール１０に対して外付けされており、測定部５０のコイル５１は、半導体モジュール１０の高電位側端子１５から低電位側端子１６までの電流ループと相互インダクタンスを有するカップリングコイルとなっており、高電位側端子１５および低電位側端子１６の近傍に配置されている。コイル５１は配線で接続されて相互インダクタンスのループ５２を形成し、アンプ５３の検出端子５４に接続されている。なお、アンプ５３は図示を省略している。本実施例では、ピーク電流変化率が数Ａ／ｎｓであるため、相互インダクタンスのループ５２の相互インダクタンスは、例えば２ｎＨに設定されている。

【0049】

以上説明した通り、本実施例の電力変換装置１によれば、スイッチング素子１１の電流変化率を利用した温度推定の精度を向上することができる。

【実施例0050】

図１０は、実施例２の全体構成と電力変換装置の構成とを説明する回路図である。

【0051】

実施例２は実施例１の変形例であり、実施例１との相違点は、測定部５０が、ローパスフィルタ５５を有する点である。

【0052】

ローパスフィルタ５５は、例えば抵抗とコンデンサとで構成されており、カットオフ周波数が例えば５０ＭＨｚに設定されている。アンプ５３で測定された信号は、５０ＭＨｚ以上の高周波数成分が取り除かれた後に、温度推定部７０または記憶部６０に入力される。

【0053】

図１１は、実施例２の測定部による測定量を示す波形図である。図１２は、比較例の測定量を示す波形図である。図１１および図１２において、横軸は時刻ｔ［μｓ］、縦軸は測定量［Ｖ］である。

【0054】

電力変換装置１は、高密度に実装した構造で高電圧、高電流を扱うために、半導体モジュール１０や配線に存在する寄生容量や寄生インダクタンスの影響で高周波数のノイズが重畳する。ローパスフィルタ５５がない場合は、図１２に示すように、測定量にノイズが多い。これに対して、ローパスフィルタ５５を付加した場合は、図１１に示すように、測定量のノイズが低減され、Ｓ／Ｎ比が大幅に改善する。カットオフ周波数としては、例えば１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚとすることが望ましい。

【0055】

なお、図１０では、ローパスフィルタ５５を抵抗とコンデンサとで構成した例を示したが、これに限られず、ローパスフィルタ５５を設けるのに代えて、信号処理によって測定量を２０ｎｓ以上の幅で平滑化するようにしてもよい。平滑化する幅としては、例えば１０ｎｓ～１００ｎｓとすることが望ましい。