JP2000134980A - Brushless motor-controlling device - Google Patents

Brushless motor-controlling device

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JP2000134980A
JP2000134980A JP10304183A JP30418398A JP2000134980A JP 2000134980 A JP2000134980 A JP 2000134980A JP 10304183 A JP10304183 A JP 10304183A JP 30418398 A JP30418398 A JP 30418398A JP 2000134980 A JP2000134980 A JP 2000134980A
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JP
Japan
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voltage
current
diode
brushless motor
qut
Prior art date
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Application number
JP10304183A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Miyazaki
英樹 宮崎
Yutaka Sato
佐藤  裕
Masahiro Iwamura
將弘 岩村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a chip area with low loss by turning on a constant-current switch means according to current being shunted to a second diode. SOLUTION: For example, QUT and QUB are output-stage switching elements U-phase upper and lower arms and DUT and DUB are reflux diodes that are connected inversely in parallel with the QUT and QUB, respectively. When the DUT conducts electricity by a reflux current, the QUT is off. In this case, M3 (a region 3) is a constant-current-type switch and the voltage between the gate and source of M3 is reduced by the voltage drop of a resistor R8 that a source side is equipped with, thus suppressing current flowing through the M3. The current flowing through the M3 causes a voltage drop at a resistor R9 that is connected to the low-potential side of VCH, thus detecting the conduction of an upper arm diode according to the presence or absence of the voltage drop. The large portion of VC2 is applied to the high voltage of VCH between the drain and source of M3. In this case, by setting a constant current to a specific level or less, loss can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の制御装置に係わり、特に1チップインバータICに好
適な磁極位置検出を提供する。
The present invention relates to a control device for a brushless motor, and more particularly to a magnetic pole position detection suitable for a one-chip inverter IC.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシレスモータの制御装置は、磁極の
位置検出に基づいてインバータ回路の各アームを駆動
し、電機子巻線に電流を流す。位置検出についてはイン
バータ回路の出力電圧と基準電圧を比較して得た情報を
マイクロコンピュータ(以下マイコンと呼ぶ)に入力
し、マイコンではインバータ回路のスイッチング素子が
オフした時間から所定の期間は位置検出情報をマスクす
る。こうした従来の磁極位置検出法は特開平8−191590
号他、多数開示されている。マスクすべき期間はインバ
ータ回路のスイッチング素子、及びこれに逆並列に接続
された環流ダイオードの導通期間であり、上記従来例で
はマイコンで環流ダイオードが導通していると推定され
る時間を算出していた。また、特開平9−163788 号に開
示されているように環流ダイオードの両端に抵抗分圧手
段を供え、分圧結果から環流ダイオードの導通を検出す
る方法もある。
2. Description of the Related Art A control device for a brushless motor drives each arm of an inverter circuit based on the detection of the position of a magnetic pole to supply a current to an armature winding. For position detection, information obtained by comparing the output voltage of the inverter circuit with the reference voltage is input to a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), and the microcomputer detects the position for a predetermined period from a time when the switching element of the inverter circuit is turned off. Mask the information. Such a conventional magnetic pole position detection method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-191590.
And many others. The period to be masked is the conduction period of the switching element of the inverter circuit and the free-wheeling diode connected in anti-parallel to the switching element of the inverter circuit. In the above-described conventional example, the microcomputer calculates the time at which the free-wheeling diode is estimated to be conductive. Was. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-163788, there is a method in which a resistance voltage dividing means is provided at both ends of the freewheeling diode, and the conduction of the freewheeling diode is detected from the result of the voltage division.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】インバータ回路のスイ
ッチング素子とその制御回路、及び環流ダイオードを1
チップのICに集積化した1チップインバータICに磁
極位置検出機能を内蔵することを検討した。その結果、
特開平8−191590 号が必要とするマイコンの機能(メモ
リ手段,CPU等)をインバータICに備えることはI
Cの回路規模が膨大になり、得策ではない。特に、イン
バータICは高圧スイッチング素子を多数備える関係
上、半導体プロセスがマイコンとは異なり、大規模な論
理回路の集積化には適していない。一方、特開平9−163
788 号に開示された抵抗分圧手段をICに内蔵すると、
ICの損失が増加する。また、損失を抑制するため分圧
用にMΩ(メガオーム)の抵抗を用いることも考えられ
るが、MΩ抵抗はICのチップ面積増加を招く。この結
果のように現状の技術はいずれもインバータICに不向
きである。
SUMMARY OF THE INVENTION A switching element of an inverter circuit, a control circuit for the switching element, and a free-wheeling diode are included in one.
We considered incorporating a magnetic pole position detection function into a one-chip inverter IC integrated on a chip IC. as a result,
Providing an inverter IC with microcomputer functions (memory means, CPU, etc.) required by JP-A-8-191590 is
The circuit scale of C becomes enormous, which is not an advantage. In particular, since the inverter IC has a large number of high-voltage switching elements, the semiconductor process is different from the microcomputer, and is not suitable for integration of a large-scale logic circuit. On the other hand, JP-A-9-163
When the resistance voltage dividing means disclosed in No. 788 is built in an IC,
IC loss increases. It is also conceivable to use an MΩ (mega ohm) resistor for voltage division in order to suppress the loss, but the MΩ resistor causes an increase in the IC chip area. As a result, none of the current technologies is suitable for inverter ICs.

【0004】本発明の目的は、インバータICに適した
低損失で、チップ面積の過度な増加を招かない磁極位置
検出機能を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a magnetic pole position detecting function suitable for an inverter IC, which has low loss and does not cause an excessive increase in chip area.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は、インバータ
の出力電圧を検出してブラシレスモータの磁極位置を推
定するブラシレスモータ制御装置において、前記インバ
ータの上アーム環流ダイオードとアノード端子を共通に
接続した第二のダイオード手段を備え、該第二のダイオ
ードに分流する電流に応じて定電流スイッチ手段をオン
させ、該定電流スイッチ手段の出力に応じて前記磁極位
置の推定結果を変更させることで達成できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a brushless motor control device for estimating a magnetic pole position of a brushless motor by detecting an output voltage of an inverter, wherein an upper arm freewheeling diode and an anode terminal of the inverter are commonly connected. Achieved by providing a second diode means, turning on the constant current switch means according to the current shunted to the second diode, and changing the estimation result of the magnetic pole position according to the output of the constant current switch means. it can.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て詳細に説明する。図1は磁極位置検出機能を備えたイ
ンバータ回路の第一の実施例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an inverter circuit having a magnetic pole position detecting function.

【0007】図1で点線で囲んだ領域1はU,V,W相
の各相に備える回路であり、図1ではU相の構成を示し
ている。また、鎖線で囲んだ領域2,3,4,5、及び
6が磁極位置検出に関わる回路であり、2〜6を除く他
の回路は従来のインバータICに備えられた回路を示し
ている。全体の構成を説明すると、QUTとQUBはU
相上アーム及び下アームの出力段スイッチング素子であ
り、ここではIGBTを使用している。また、DUTとDU
BはそれぞれQUTとQUBに逆並列に接続された環流
ダイオード(正式にはフリーホイールダイオード)であ
る。QUT,QUB,DUT,DUBはいずれも耐電圧
が250V以上の高圧素子であり、これらと同等な耐圧
を持つ図中の各素子は回路図記号を丸印で囲んでいる。
即ち、M1〜M5及びHD1が高圧素子である。
A region 1 surrounded by a dotted line in FIG. 1 is a circuit provided for each of the U, V, and W phases, and FIG. 1 shows the configuration of the U phase. Areas 2, 3, 4, 5, and 6 surrounded by chain lines are circuits related to magnetic pole position detection, and the circuits other than 2 to 6 are circuits provided in a conventional inverter IC. To explain the overall configuration, QUT and QUB are U
These are the output stage switching elements of the upper and lower arms, and use IGBTs here. DUT and DU
B is a freewheeling diode (formally a freewheeling diode) connected in antiparallel to the QUT and the QUB. Each of QUT, QUB, DUT, and DUB is a high-voltage element having a withstand voltage of 250 V or more, and each element in the drawing having the same withstand voltage is surrounded by a circuit symbol in a figure.
That is, M1 to M5 and HD1 are high-voltage elements.

【0008】始めに本発明の磁極位置検出と関連のある
駆動回路について簡単に述べる。上アームのQUTはM
2がオンするとゲート電流を供給され、M4がオンする
とオフゲート電流が流れてQUTはオフする。ここで、
上アームの駆動用電源VC2は高圧直流電源VCH(A
C100V系なら140V)の高電位側を基準としてお
り、米国特許5,280,228 号に開示したチャージポンプ回
路により約15Vに充電されている。M2はVCHの低
電位側を基準とする信号UTをM5でレベルシフトして
伝達される。ここで、M5は定電流型スイッチであり、
ソース側に備えた抵抗R7の電圧降下によりM5のゲー
ト−ソース間電圧は減少され、M5を流れる電流を抑制
している。M5を流れる電流はVC2に接続された抵抗
R5に電圧降下を生じさせ、この信号をロジックインバ
ータA2とA3を介してM2のゲートに伝達する。UT
がHighならQUTはオン、Low ならQUTはオフする。
一方、下アームのQUBはVCHの低電位側を基準とす
る信号UBをA5及びM6,M7からなるドライブ回路
に入力し、UBがHighならQUBはオン、Low ならQU
Bはオフする。
First, a drive circuit related to magnetic pole position detection according to the present invention will be briefly described. QUT of upper arm is M
When 2 turns on, a gate current is supplied. When M4 turns on, an off-gate current flows and the QUT turns off. here,
The power supply VC2 for driving the upper arm is a high-voltage DC power supply VCH (A
The voltage is based on the high potential side of 140 V for a C100V system, and is charged to about 15 V by the charge pump circuit disclosed in US Pat. No. 5,280,228. M2 is transmitted by level-shifting the signal UT based on the low potential side of VCH by M5. Here, M5 is a constant current switch.
The voltage between the gate and source of M5 is reduced by the voltage drop of the resistor R7 provided on the source side, and the current flowing through M5 is suppressed. The current flowing through M5 causes a voltage drop across the resistor R5 connected to VC2, transmitting this signal to the gate of M2 via logic inverters A2 and A3. UT
If is high, the QUT is on; if low, the QUT is off.
On the other hand, the QUB of the lower arm inputs a signal UB based on the low potential side of VCH to a drive circuit composed of A5, M6 and M7.
B turns off.

【0009】次に、磁極位置検出について述べる。U相
の出力電圧はQUT,QUB,DUT,DUBの出力段素
子が導通していない期間に限り、モータの逆起電力と等
しい値が生じる。他の相についても同様である。この出
力電圧(逆起電力)を所定の電圧と比較することで、磁
極位置を検出することができる。領域2は、U相出力電
圧をR1とR2で分圧し、この結果をフィルタF1を通
した後、直流高電圧VCHの半分の電圧を比較する。比
較器CMの出力はA4,N3,N4からなる論理回路に
入力する。ここで、QUT又はQUBのいずれか一方が
オンしている場合、N3,N4の出力はいずれもHighに
なる。QUTとQUBの両方がオフの場合、出力電圧の
分圧値がVCH/2より大きいとN3はLow 、N4はHi
ghとなり、逆にVCH/2より小さいとN3はHigh、N
4はLow となる。このように、QUT又はQUBがオン
している期間は駆動信号UTとUBを用いて、出力電圧
の検出をマスクし、QUTとQUBがオフしている期間
の出力電圧判定値を選び出すことができる。一方、ダイ
オードの環流期間は駆動信号UTとUBからは判別でき
ないことから、前述の従来例のようにマイコンで推定す
るか、ダイオードの電圧を測定し、導通を検出する必要
があった。本発明ではICに適したダイオードの導通検
出を実現することが特徴である。
Next, detection of the magnetic pole position will be described. The output voltage of the U phase has a value equal to the back electromotive force of the motor only during a period when the output stage elements of the QUT, QUB, DUT, and DUB are not conducting. The same applies to other phases. The magnetic pole position can be detected by comparing the output voltage (back electromotive force) with a predetermined voltage. In the area 2, the U-phase output voltage is divided by R1 and R2, and the result is passed through a filter F1 and then compared with a half of the DC high voltage VCH. The output of the comparator CM is input to a logic circuit composed of A4, N3 and N4. Here, when either the QUT or the QUB is on, the outputs of N3 and N4 both become High. When both the QUT and the QUB are off, if the divided value of the output voltage is greater than VCH / 2, N3 is Low and N4 is Hi.
gh, and conversely, if smaller than VCH / 2, N3 is High and N
4 becomes Low. As described above, while the QUT or QUB is on, the detection of the output voltage is masked using the drive signals UT and UB, and the output voltage determination value during the period when the QUT and QUB are off can be selected. . On the other hand, since the recirculation period of the diode cannot be determined from the drive signals UT and UB, it is necessary to estimate the conduction by a microcomputer or measure the voltage of the diode to detect conduction, as in the above-described conventional example. A feature of the present invention is to realize conduction detection of a diode suitable for an IC.

【0010】本発明による上アームダイオードの導通検
出に関わる鎖線領域3と5について説明する。DUTが
環流電流によって導通する際、環流電流の一部はゲート
−ソース間をショートしたM2(この接続でM2はドレ
インとソースがそれぞれカソードとアノードとなるダイ
オードとして働く)の内蔵ダイオードを流れ、C1の電
荷を放電する。そして、NOR回路N2にHighの信号を
与える。一方、環流期間にはQUTはオフしているた
め、N2に加えられるA2の出力はLow であり、この結
果N2の出力はLow になる。この信号はNAND回路N
1に伝えられる。ここで、他相からの環流検出信号S
V,SWがHighとすると、N1の出力はU相の環流によ
りHighになり、A1を経てM3のゲートにLow の信号が
伝えられる。ここで、M3はM5と同様に定電流型スイ
ッチであり、ソース側に備えた抵抗R8の電圧降下によ
りM3のゲート−ソース間電圧は減少され、M3を流れ
る電流を抑制している。M3を流れる電流はVCHの低
電位側に接続された抵抗R9に電圧降下を生じさせ、こ
の電圧降下の有無で上アームダイオードの導通が検出で
きる。
The dashed line regions 3 and 5 related to the detection of conduction of the upper arm diode according to the present invention will be described. When the DUT conducts due to the circulating current, a part of the circulating current flows through the built-in diode of M2 (M2 acts as a diode whose drain and source are a cathode and an anode, respectively, in which connection is made), and C1 To discharge the charge. Then, a High signal is given to the NOR circuit N2. On the other hand, since the QUT is off during the reflux period, the output of A2 applied to N2 is low, and as a result, the output of N2 becomes low. This signal is output from the NAND circuit N
It is conveyed to 1. Here, the recirculation detection signal S from the other phase
Assuming that V and SW are high, the output of N1 becomes high due to the U-phase circulation, and a low signal is transmitted to the gate of M3 via A1. Here, M3 is a constant current switch like M5, and the voltage between the gate and source of M3 is reduced by the voltage drop of the resistor R8 provided on the source side, thereby suppressing the current flowing through M3. The current flowing through M3 causes a voltage drop in the resistor R9 connected to the low potential side of VCH, and the conduction of the upper arm diode can be detected by the presence or absence of this voltage drop.

【0011】M3のドレイン−ソース間にはVCHの高
電圧(140V)にVC2の15Vを加算した155V
の大部分が印加される。ここで、定電流が0.1mA 以
下になるよう設定しておけば、発生する損失は0.15
W ×(環流期間のデューティ比)ですみ、環流期間の
デューティ比を10%と仮定すると損失は15mWにな
る。この損失はインバータICの許容損失約5Wに対し
て十分、小さい。DUTの環流期間が終わると、DUT
には逆電圧が印加される。この時、C1とM1にもDU
Tの逆電圧(約70〜140V)にVC2の15Vを加
算した値が印加される。この電圧の大部分はM1に印加
されるが、M1は高電圧素子であり問題は無い。本方式
のメリットとして、M3はU,V,Wの各相に共通な上
アーム制御電源VC2に接続されており、U,V,W上
アームの環流は同時に発生することはないので、M3を
用いたレベルシフトは3相に対し共通に使用できる。ま
た、M1をダイオードとして用いる環流検出は従来の抵
抗分圧に比べると、DUTの逆電圧印加時に電流が流れ
ないため損失が小さく、MΩの抵抗に比べM1はチップ
面積を数分の1に小さくできる。
[0011] Between the drain and source of M3, 155V obtained by adding 15V of VC2 to the high voltage (140V) of VCH.
Is applied most of the time. Here, if the constant current is set to be equal to or less than 0.1 mA, the generated loss is 0.15.
The loss is 15 mW, assuming that W.times. (Duty ratio during the reflux period), and assuming that the duty ratio during the reflux period is 10%. This loss is sufficiently small for the allowable loss of about 5 W of the inverter IC. When the DUT recirculation period ends, the DUT
Is applied with a reverse voltage. At this time, DU is also applied to C1 and M1.
A value obtained by adding 15V of VC2 to the reverse voltage of T (about 70 to 140V) is applied. Most of this voltage is applied to M1, but M1 is a high-voltage element and there is no problem. An advantage of this method is that M3 is connected to the upper arm control power supply VC2 common to the U, V, and W phases, and the U, V, and W upper arms do not recirculate at the same time. The level shift used can be commonly used for the three phases. In addition, in the recirculation detection using M1 as a diode, the current does not flow when a reverse voltage is applied to the DUT, so that the loss is small as compared with the conventional resistance voltage division, and the chip area of M1 is several times smaller than the resistance of MΩ. it can.

【0012】下アームダイオードの導通を検出する領域
が4である。DUBが導通すると、HD1のカソード電
圧が減少し、R4に電圧降下が発生し、M9をオンさせ
る。M10はMOS型抵抗として使用しているため、M
9がオンすると、M9とM10の接続箇所から取り出す信
号はHighになる(この信号をMUBとする)。尚、QU
Bがオンする場合はM8も同時にオンしてM9のゲート
−ソース間をショートし、M9をオフ状態に固定する。
The area for detecting conduction of the lower arm diode is 4. When DUB conducts, the cathode voltage of HD1 decreases, a voltage drop occurs in R4, and M9 is turned on. Since M10 is used as a MOS type resistor, M10
When the switch 9 is turned on, the signal extracted from the connection point between M9 and M10 becomes High (this signal is referred to as MUB). In addition, QU
When B is turned on, M8 is also turned on at the same time, shorting the gate and source of M9, and fixing M9 to the off state.

【0013】U相の磁極位置検出結果は領域6に集めら
れる。OR回路N5にはフィルタF2を経た信号MUB
と、インバータのチョッパー信号(この信号がHighの場
合、出力段素子がオンする)を入力し、MUB或いはチ
ョッパー信号のいずれかがHighである状態を取り出す。
N5の出力とR9の電圧降下、そして、N3とN4の出
力信号をOR回路N6,N7に入力する。QUT,QU
B,DUT,DUBの出力段素子が1つでも導通してい
るか或いはチョッパー信号がオンになっているとN6と
N7の出力はHighになる。これ以外の状態で出力電圧の
分圧値がVCH/2より大きいとN6はLow 、N7はHigh
となり、逆にVCH/2より小さいとN6はHigh、N7
はLow となる。N6がLow になるとフリップフロップF
Fはセットされ、N7がLow になるとFFはリセットさ
れる。それ以外ではFFは初期の状態を維持する。FF
の出力結果は逆起電力のゼロクロス毎に反転する180
度の信号になる。
The U-phase magnetic pole position detection results are collected in a region 6. The OR circuit N5 has a signal MUB having passed through the filter F2.
And the chopper signal of the inverter (when this signal is High, the output stage element is turned on), and the state where either the MUB or the chopper signal is High is taken out.
The output of N5, the voltage drop of R9, and the output signals of N3 and N4 are input to OR circuits N6 and N7. QUT, QU
When at least one of the output stage elements of B, DUT, and DUB is conducting or the chopper signal is on, the outputs of N6 and N7 become High. In other states, if the divided value of the output voltage is larger than VCH / 2, N6 is Low and N7 is High.
On the contrary, if it is smaller than VCH / 2, N6 is High and N7
Becomes Low. When N6 becomes Low, flip-flop F
F is set and FF is reset when N7 goes low. Otherwise, the FF maintains the initial state. FF
180 is inverted every zero crossing of the back electromotive force.
Signal.

【0014】図2に本発明の第二の実施例を示す。図1
の実施例では、領域3と5で上アーム環流ダイオードの
導通を検出したが、図2の実施例では領域7の構成で同
じ機能を達成する。図2で領域7以外の回路構成は図1
と同じであり、説明を省略し、領域7について説明す
る。DUTが環流電流によって導通すると、環流電流の
一部はPNPトランジスタQ1のエミッタ−ベース間に
分流し、Q1はこの電流をベース電流としてオンする。
Q1のコレクタ端子にはM11のFETを接続してお
り、QUTとQUBがオンして期間とチョッパー信号が
オンしている期間を除く他の期間においてM11をオン
させる。M11のソース端子は抵抗R10を介してVC
Hの低電位側に接続する。Q1がオンすると環流電流の
一部はQ1のエミッタ−コレクタ間を通り、定電流型ス
イッチM11を流れる。M11はソース側に備えた抵抗
R10の電圧降下によりM11のゲート−ソース間電圧
を減少させ、M11に流れる電流を抑制する。抵抗R1
0の電圧降下はロジックインバータA6により反転し、
NAND回路N8に入力する。DUTに環流電流が流れ
ている場合、A6の信号はLow になり、N8の出力はHi
ghになる。尚、N8の出力は領域6に示す抵抗R9に接
続しており、領域6における位置検出の判断は図1と全
く同じになる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. FIG.
In this embodiment, the conduction of the upper arm freewheeling diode is detected in the regions 3 and 5. However, in the embodiment shown in FIG. The circuit configuration other than the region 7 in FIG.
The description is omitted, and the area 7 is described. When the DUT conducts due to the circulating current, a part of the circulating current is divided between the emitter and the base of the PNP transistor Q1, and the current Q1 is turned on using this current as the base current.
The FET of M11 is connected to the collector terminal of Q1, and M11 is turned on in a period other than the period in which QUT and QUB are turned on and the period in which the chopper signal is turned on. The source terminal of M11 is connected to VC via a resistor R10.
Connect to the low potential side of H. When Q1 is turned on, a part of the circulating current flows between the emitter and collector of Q1 and flows through the constant current switch M11. M11 reduces the gate-source voltage of M11 due to the voltage drop of the resistor R10 provided on the source side, and suppresses the current flowing to M11. Resistance R1
The voltage drop of 0 is inverted by the logic inverter A6,
Input to NAND circuit N8. When a circulating current is flowing through the DUT, the signal of A6 becomes Low and the output of N8 becomes Hi.
gh. Note that the output of N8 is connected to the resistor R9 shown in the area 6, and the determination of position detection in the area 6 is exactly the same as in FIG.

【0015】図3には本発明による磁極位置検出を用い
た場合のタイムチャートを示す。図3のタイムチャート
は上からU,V,W各相の端子電圧,位置検出信号、及
びU,V,W各相の上下アームIGBTのオン期間であ
る。図1の実施例で述べたように、位置検出信号は各相
の端子電圧をVCH/2の基準電圧と比較し、端子電圧
がVCH/2より大きくなる場合にHigh、小さくなる場
合にLow となる。そして、図中にTd1,Td2で示し
た期間はそれぞれ下アーム及び上アームの環流ダイオー
ドが導通する期間であり、この期間は端子電圧がVCH
/2より小さく或いは大きくなっても本発明の検出回路
によれば、位置検出信号は変化しない。同様にチョッパ
ー信号のオン期間,上下IGBTのオン期間にも位置検
出信号は変化しない。こうして得られた位置検出信号を
全て30度、位相を遅らせ、更にこの信号を決められた
論理に従い3相上下アームに分配すれば、最終的な各相
上下信号になる。
FIG. 3 is a time chart when the magnetic pole position detection according to the present invention is used. The time chart in FIG. 3 shows, from the top, the terminal voltages of the U, V, and W phases, the position detection signals, and the ON periods of the upper and lower arms IGBTs of the U, V, and W phases. As described in the embodiment of FIG. 1, the position detection signal compares the terminal voltage of each phase with the reference voltage of VCH / 2, and when the terminal voltage becomes higher than VCH / 2, the position detection signal becomes High. Become. The periods indicated by Td1 and Td2 in the drawing are periods in which the free-wheeling diodes of the lower arm and the upper arm are conducting, respectively. In this period, the terminal voltage is VCH
Even if it becomes smaller or larger than / 2, according to the detection circuit of the present invention, the position detection signal does not change. Similarly, the position detection signal does not change during the ON period of the chopper signal and the ON period of the upper and lower IGBTs. By delaying the phase of all the position detection signals thus obtained by 30 degrees, and further distributing this signal to the three-phase upper and lower arms according to a predetermined logic, the final phase upper and lower signals are obtained.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明によれば、磁極位置検出回路を低
損失でインバータICに内蔵することが達成でき、チッ
プ面積も小さくすることが可能な為、ICを低コスト化
できる。
According to the present invention, the magnetic pole position detection circuit can be incorporated in the inverter IC with low loss and the chip area can be reduced, so that the cost of the IC can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】磁極位置検出機能を備えたインバータの第一の
実施例。
FIG. 1 is a first embodiment of an inverter having a magnetic pole position detecting function.

【図2】上アーム環流検出の第二の実施例。FIG. 2 shows a second embodiment of upper arm recirculation detection.

【図3】位置検出のタイムチャート。FIG. 3 is a time chart of position detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1〜M11…MOSFET、Q1…PNPトランジスタ、Q
UT,QUB…IGBT、DUT,DUB…フリーホイール
ダイオード、N1〜N7…論理回路、A1〜A6…ロジ
ックインバータ、R1〜R9…抵抗、ZD1〜ZD4…
ツエナーダイオード、HD1…ダイオード、F1,F2
…フィルタ。
M1 to M11: MOSFET, Q1: PNP transistor, Q
UT, QUB: IGBT, DUT, DUB: freewheel diode, N1 to N7: logic circuit, A1 to A6: logic inverter, R1 to R9: resistor, ZD1 to ZD4 ...
Zener diode, HD1 ... Diode, F1, F2
…filter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩村 將弘 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 5H560 BB04 BB12 DA13 EB01 JJ02 RR10 SS02 TT04 TT07 TT08 TT10 UA02 UA06 XA03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Iwamura 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (Reference) 5H560 BB04 BB12 DA13 EB01 JJ02 RR10 SS02 TT04 TT07 TT08 TT10 UA02 UA06 XA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インバータの出力電圧を検出してブラシレ
スモータの磁極位置を推定するブラシレスモータ制御装
置であって、前記インバータの上アーム環流ダイオード
とアノード端子を共通に接続した第二のダイオード手段
を備え、該第二のダイオードに分流する電流に応じて定
電流スイッチ手段をオンさせ、該定電流スイッチ手段の
出力に応じて前記磁極位置の推定結果を変更させること
を特徴とするブラシレスモータ制御装置。
1. A brushless motor control device for detecting an output voltage of an inverter to estimate a magnetic pole position of a brushless motor, wherein a second diode means commonly connected to an upper arm freewheeling diode and an anode terminal of the inverter is provided. A brushless motor control device comprising: turning on a constant current switch according to a current shunted to the second diode; and changing an estimation result of the magnetic pole position according to an output of the constant current switch. .
【請求項2】請求項1において、前記第二のダイオード
手段のカソード端子はインピーダンス手段を介して、前
記インバータの高電位側の電源ラインに負極を接続され
た制御電源の正極に接続することを特徴とするブラシレ
スモータ制御装置。
2. The control circuit according to claim 1, wherein a cathode terminal of said second diode means is connected to a positive electrode of a control power supply having a negative electrode connected to a power supply line on the high potential side of said inverter via impedance means. Characteristic brushless motor control device.
【請求項3】請求項1において、前記第二のダイオード
手段にPNPトランジスタのエミッターベース間接合を
用いることを特徴とするブラシレスモータ制御装置。
3. The brushless motor control device according to claim 1, wherein an emitter-base junction of a PNP transistor is used as said second diode means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014068429A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Bosch Corp Flyback circuit
CN109476444A (en) * 2016-08-29 2019-03-15 株式会社日立制作所 Elevator device and its control method

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CN109476444B (en) * 2016-08-29 2020-10-30 株式会社日立制作所 Elevator system and control method thereof

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