JP2000324876A - Brushless motor drive device - Google Patents

Brushless motor drive device

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JP2000324876A
JP2000324876A JP11131712A JP13171299A JP2000324876A JP 2000324876 A JP2000324876 A JP 2000324876A JP 11131712 A JP11131712 A JP 11131712A JP 13171299 A JP13171299 A JP 13171299A JP 2000324876 A JP2000324876 A JP 2000324876A
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JP
Japan
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signal
switching element
element group
circuit
pwm
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Application number
JP11131712A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kuroda
昌寛 黒田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the leakage current flowing from the winding to the stator to a brushless motor at switching of PWM(pulse width modulation) between upper and lower arms. SOLUTION: A pulse width modulation circuit 39 generates a PWM signal Sm, by comparing a voltage command signal Ss with a triangular wave carrier signal Sc1 generated from a triangular wave generating circuit 38. A switching circuit 41 decides the IGBTs to be subjected to PWM of the IGBTs 14-16 and 17-19 of upper and lower arms based on a discriminate signal Sp, indicating the polarity of the voltage induced in a winding in a non-energized period and outputs PWM signals Smp and Smn for the upper and lower arms to a waveform combining circuit 42. In this case, the switching circuit 41 does not immediately switches the PWM between the upper and lower arms, even when the level of the discriminate signal Sp fluctuates, but rather the circuit switches the PWM, when the triangular wave carrier signal Sc1 becomes a maximum value during the period in which the PWM is turned on thereafter.

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、ロータの回転位置
に応じて巻線に順次通電するための正側スイッチング素
子群および負側スイッチング素子群からなるスイッチン
グ回路を備え、パルス幅変調信号に基づくオンオフ制御
を行うスイッチング素子群として正側スイッチング素子
群と負側スイッチング素子群とを選択的に切り替えるよ
うに構成したブラシレスモータの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a switching circuit comprising a positive side switching element group and a negative side switching element group for sequentially energizing windings in accordance with the rotational position of a rotor, based on a pulse width modulation signal. The present invention relates to a brushless motor driving device configured to selectively switch between a positive switching element group and a negative switching element group as a switching element group for performing on / off control.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のブラシレスモータの駆動装置に
ついて図7ないし図10を参照しながら説明する。ま
ず、電気的構成を示す図7において、駆動装置1は、コ
ンバータ回路2、インバータ回路3、位置検出回路4、
制御回路5、およびゲートドライブ回路6を備えて構成
されている。このうちコンバータ回路2は、例えば単相
100Vの交流電源7に接続されており、力率改善用の
リアクトル8、ダイオードブリッジ回路9、および3つ
の平滑用コンデンサ10、11、12を組み合わせてな
る周知の単相倍電圧整流回路として構成されている。
2. Description of the Related Art A driving device for a brushless motor of this type will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 7 showing an electrical configuration, a driving device 1 includes a converter circuit 2, an inverter circuit 3, a position detection circuit 4,
It comprises a control circuit 5 and a gate drive circuit 6. Among them, the converter circuit 2 is connected to, for example, a single-phase 100 V AC power supply 7, and includes a well-known combination of a reactor 8 for power factor improvement, a diode bridge circuit 9, and three smoothing capacitors 10, 11, and 12. As a single-phase voltage doubler rectifier circuit.

【0003】このコンバータ回路2の出力線である直流
電源線13aと13bとの間にはインバータ回路3が接
続されている。このインバータ回路3は、6個のスイッ
チング素子例えばIGBT14〜19と、これらIGB
T14〜19に対しそれぞれ並列に接続された6個の還
流ダイオード20〜25とを三相ブリッジ接続してなる
周知の電圧形インバータ回路として構成されている。
An inverter circuit 3 is connected between DC power supply lines 13a and 13b, which are output lines of the converter circuit 2. The inverter circuit 3 includes six switching elements, for example, IGBTs 14 to 19, and these IGBs.
This is configured as a well-known voltage-type inverter circuit in which six return diodes 20 to 25 connected in parallel to T14 to T19, respectively, are connected in a three-phase bridge.

【0004】このインバータ回路3の各相の出力端子2
6u、26v、26wには、それぞれブラシレスモータ
27の巻線27u、27v、27wの各端子が接続され
ている。このブラシレスモータ27は、三相スター結線
された上記巻線27u、27v、27wが巻回されたス
テータ(図示せず)と永久磁石が配設されたロータ(図
示せず)とを備えて構成され、例えば冷蔵庫やエアコン
ディショナーに搭載されたコンプレッサ(図示せず)を
駆動するものである。
The output terminal 2 of each phase of the inverter circuit 3
The terminals of the windings 27u, 27v, 27w of the brushless motor 27 are connected to 6u, 26v, 26w, respectively. The brushless motor 27 includes a stator (not shown) around which the windings 27u, 27v, 27w connected in a three-phase star connection are wound, and a rotor (not shown) provided with permanent magnets. For example, it drives a compressor (not shown) mounted on a refrigerator or an air conditioner.

【0005】制御回路5がブラシレスモータ27の通電
制御を行うために必要となるロータの位置情報は、各巻
線27u、27v、27wの非通電期間に巻線端子に現
れる誘起電圧に基づいて、位置検出回路4から位置信号
Pu 、Pv 、Pw として出力される。この位置検出回路
4は次のように構成されている。
[0005] The rotor position information required for the control circuit 5 to control the energization of the brushless motor 27 is determined based on the induced voltage appearing at the winding terminals during the non-energization periods of the windings 27u, 27v, 27w. The detection circuit 4 outputs the position signals Pu, Pv, and Pw. This position detection circuit 4 is configured as follows.

【0006】すなわち、直流電源線13aと13bとの
間には抵抗28と29とが直列に接続されており、両抵
抗28と29との共通接続点には、コンバータ回路2が
出力する直流電圧Vdcの1/2の電圧値となる基準電圧
Vc が生成されるようになっている。コンパレータ3
0、31、32は、それぞれU相の端子電圧Vu 、V相
の端子電圧Vv 、W相の端子電圧Vw と前記基準電圧V
c とを比較し、ハイレベルまたはロウレベルを有する位
置信号Pu 、Pv 、Pw を出力するようになっている。
この場合、コンパレータ30、31、32の反転入力端
子が抵抗28と29との共通接続点に接続されている。
That is, resistors 28 and 29 are connected in series between the DC power supply lines 13a and 13b, and a DC voltage output from the converter circuit 2 is connected to a common connection point between the resistors 28 and 29. A reference voltage Vc having a voltage value of 1/2 of Vdc is generated. Comparator 3
0, 31, and 32 denote a U-phase terminal voltage Vu, a V-phase terminal voltage Vv, a W-phase terminal voltage Vw, and the reference voltage V, respectively.
and outputs position signals Pu, Pv, and Pw having a high level or a low level.
In this case, the inverting input terminals of the comparators 30, 31, and 32 are connected to a common connection point between the resistors 28 and 29.

【0007】また、制御回路5は、これら位置信号Pu
、Pv 、Pw に基づいて120°通電方式によるパル
ス幅変調(PWM)制御を行い、そのPWM制御された
駆動信号Dup' 〜Dwn' は、それぞれゲートドライブ回
路6を介してIGBT14〜19のゲート端子に与えら
れるようになっている。その結果、ブラシレスモータ2
7の巻線27u、27v、27wには、PWMによるオ
ンオフ制御がなされた矩形波状の三相交流電圧が印加さ
れる。
[0007] The control circuit 5 outputs these position signals Pu.
, Pv, Pw, the pulse width modulation (PWM) control by the 120 ° conduction method is performed, and the PWM-controlled drive signals Dup ′ to Dwn ′ are respectively supplied to the gate terminals of the IGBTs 14 to 19 via the gate drive circuit 6. Is to be given. As a result, the brushless motor 2
The three windings 27u, 27v, and 27w of 7 are applied with a rectangular wave-shaped three-phase AC voltage that is turned on and off by PWM.

【0008】この制御回路5は、三角波キャリア信号を
発生する三角波発生回路と、この三角波キャリア信号と
電圧指令信号とを比較するパルス幅変調回路とを備えて
いる。ここで、電圧指令信号は、位置信号Pu 、Pv 、
Pw を用いて検出される速度検出信号と速度指令信号f
s とに基づいて得られるものである。
The control circuit 5 includes a triangular wave generating circuit for generating a triangular carrier signal, and a pulse width modulation circuit for comparing the triangular carrier signal with a voltage command signal. Here, the voltage command signals are position signals Pu, Pv,
Speed detection signal and speed command signal f detected using Pw
s.

【0009】さらに、非通電期間にある巻線27u〜2
7wの誘起電圧によりブラシレスモータ27にブレーキ
トルクが作用するような電流が流れたり、巻線27u〜
27wに蓄積された電流エネルギーの放出によりコンバ
ータ回路2に逆電流が流れることを防止するため、制御
回路5は特開平7−322681号公報に開示されたP
WMの切り替え制御を行うようになっている。
Further, the windings 27u to 27d in the non-energized period
A current that causes a brake torque to act on the brushless motor 27 due to the induced voltage of 7 w
In order to prevent a reverse current from flowing through the converter circuit 2 due to the release of the current energy stored in the 27w, the control circuit 5 controls the P.P.R. disclosed in JP-A-7-322681.
WM switching control is performed.

【0010】すなわち、制御回路5は、非通電期間にあ
る巻線27u〜27wの誘起電圧が正負何れにあるかを
判定し、その正負判定結果に基づいてインバータ回路3
におけるPWMのオンオフ制御を正側(上アーム)のI
GBT14〜16と負側(下アーム)のIGBT17〜
19との間で切り替えるように構成されている。この上
下アーム間でのPWMの切り替えにより、モータ効率が
向上し、コンデンサ10〜12における損失が低減す
る。
That is, the control circuit 5 determines whether the induced voltage of the windings 27u to 27w in the non-energized period is positive or negative, and based on the positive / negative determination result, the inverter circuit 3
PWM on / off control at the positive side (upper arm)
GBTs 14 to 16 and negative (lower arm) IGBTs 17 to
19 is configured to be switched. By switching the PWM between the upper and lower arms, the motor efficiency is improved, and the loss in the capacitors 10 to 12 is reduced.

【0011】以上の構成を備えた駆動装置1について、
図8に、上アーム側の駆動信号Dup' 〜Dwp' 、下アー
ム側の駆動信号Dun' 〜Dwn' 、端子電圧Vu 、Vv 、
Vw、および巻線27u〜27wの中性点電圧VN の各
波形を示す。この図8において、時刻t1 およびt5 で
上アーム側が転流し、時刻t3 で下アーム側が転流して
いる。その間、時刻t2 でPWMによるオンオフ制御が
上アーム側から下アーム側に切り替えられ、時刻t4 で
PWMによるオンオフ制御が下アーム側から上アーム側
に切り替えられている。
With respect to the driving device 1 having the above configuration,
FIG. 8 shows drive signals Dup 'to Dwp' for the upper arm, drive signals Dun 'to Dwn' for the lower arm, terminal voltages Vu, Vv,
The waveforms of Vw and the neutral point voltage VN of the windings 27u to 27w are shown. In FIG. 8, the upper arm is commutated at times t1 and t5, and the lower arm is commutated at time t3. Meanwhile, at time t2, the on / off control by PWM is switched from the upper arm to the lower arm, and at time t4, the on / off control by PWM is switched from the lower arm to the upper arm.

【0012】この場合、PWMによりオンオフ制御され
るIGBTがオンの状態にある時(以下、「PWMがオ
ンの時」と称す)に上下アーム間でPWMの切り替えを
行う(時刻t4 における切り替え)と、その切り替え時
における中性点電圧VN の変化は比較的小さい。これに
対し、PWMによりオンオフ制御されるIGBTがオフ
の状態にある時(以下、「PWMがオフの時」と称す)
に上下アーム間でPWMの切り替えを行う(時刻t2 に
おける切り替え)と、その切り替え時に中性点電圧VN
が急峻に大きく変化する。
In this case, when the IGBT, which is on / off controlled by the PWM, is in the on state (hereinafter referred to as "when the PWM is on"), the PWM is switched between the upper and lower arms (switching at time t4). The change in neutral point voltage VN at the time of the switching is relatively small. On the other hand, when the IGBT that is on / off controlled by the PWM is in an off state (hereinafter, referred to as “when the PWM is off”).
When the PWM is switched between the upper and lower arms (switching at time t2), the neutral point voltage VN
Sharply changes greatly.

【0013】一般に、ブラシレスモータ27の巻線27
u〜27wとステータとの間には、浮遊容量による結合
が存在する。この結合は、等価的には図9に示すよう
に、ブラシレスモータ27の中性点27Nと対地電位を
有するステータとの間にコンデンサが接続された状態と
して表すことができる。従って、中性点電圧VN が急峻
に変化すると、その微分値にほぼ比例した漏洩電流(リ
ーク電流)が巻線27u〜27wからステータへと流れ
る。その結果、例えばブラシレスモータ27が冷蔵庫に
搭載されたコンプレッサを駆動する場合にあっては、使
用者が冷蔵庫の筐体のヒンジ部あるいはネジ部などの塗
装がされていない金属露出部分に触れると電気を感じる
ことがある。
Generally, the winding 27 of the brushless motor 27
There is a stray capacitance coupling between u to 27w and the stator. This coupling can be equivalently expressed as a state in which a capacitor is connected between a neutral point 27N of the brushless motor 27 and a stator having a ground potential, as shown in FIG. Therefore, when the neutral point voltage VN changes sharply, a leakage current (leakage current) almost proportional to the differential value flows from the windings 27u to 27w to the stator. As a result, for example, when the brushless motor 27 drives a compressor mounted on the refrigerator, when a user touches an unpainted metal exposed portion such as a hinge portion or a screw portion of the refrigerator housing, the electric power is generated. You may feel

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
上下アーム間でPWMの切り替えを行う場合には、PW
Mがオンの時に切り替えることが好ましい。この切り替
えの具体的な方法としては、特開平9−312993号
公報に開示された制御方法がある。この制御方法は、チ
ョッピング(PWMに相当)のエッジを検出し、そのエ
ッジ検出後チョッピングのオン時に上下アームのチョッ
ピングを切り替えるように制御するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances,
When switching the PWM between the upper and lower arms, the PWM
It is preferable to switch when M is on. As a specific method for this switching, there is a control method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-312993. In this control method, an edge of chopping (corresponding to PWM) is detected, and after the edge is detected, control is performed so that chopping of the upper and lower arms is switched when chopping is turned on.

【0015】この制御方法によれば、チョッピングがオ
フからオンに変化した直後に上下アームの切り替えが行
われる。しかしながら、図10に示すように、チョッピ
ングがオフからオンに変化した直後における巻線27u
〜27wの端子電圧にはリンギングが重畳しており、こ
のリンギングが発生している電圧非整定時に上下アーム
間でのチョッピング(PWM)が切り替えられると、巻
線27u〜27w(すなわち中性点電圧VN )の電位変
動が大きくなり、リーク電流やそれに伴うノイズの発生
の増大を招くという問題があった。
According to this control method, the upper and lower arms are switched immediately after the chopping changes from off to on. However, as shown in FIG. 10, the winding 27u immediately after the chopping changes from off to on.
Ringing is superimposed on the terminal voltages of the windings 27u to 27w (i.e., the neutral point voltage) when the chopping (PWM) between the upper and lower arms is switched when the voltage at which the ringing occurs is not settled. VN) has a problem that the fluctuation of the potential becomes large, which leads to an increase in leakage current and noise.

【0016】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上下アーム間のPWMの切り替え時に
おいて、ブラシレスモータの巻線からステータに流れる
リーク電流をより小さく抑制することができるブラシレ
スモータの駆動装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce a leakage current flowing from a winding of a brushless motor to a stator when switching PWM between upper and lower arms. An object of the present invention is to provide a brushless motor driving device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載したブラシレスモータの駆動装置
は、ブラシレスモータが有する複数相の巻線に順次通電
するための正側スイッチング素子群および負側スイッチ
ング素子群からなるスイッチング回路と、前記ブラシレ
スモータが有するロータの位置情報を検出する位置検出
手段と、前記検出されたロータの位置情報に基づいて前
記複数相の巻線への通電信号を得る通電信号生成手段
と、三角波キャリア信号を発生するキャリア信号発生回
路と、電圧指令信号と前記三角波キャリア信号とを比較
してパルス幅変調信号を得るパルス幅変調回路と、前記
パルス幅変調信号に基づくオンオフ制御を行うスイッチ
ング素子群として前記正側スイッチング素子群と前記負
側スイッチング素子群とを選択的に切り替える駆動手段
とを備えたブラシレスモータの駆動装置において、前記
駆動手段は、前記パルス幅変調信号のオン期間で、且つ
前記三角波キャリア信号の最大点または最小点におい
て、前記正側スイッチング素子群と前記負側スイッチン
グ素子群とを切り替えるように構成されていることを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving apparatus, comprising: a positive side switching element group for sequentially energizing a plurality of phase windings of the brushless motor; A switching circuit comprising a group of negative-side switching elements, position detection means for detecting position information of the rotor of the brushless motor, and an energization signal to the windings of the plurality of phases based on the detected position information of the rotor. Energizing signal generating means for obtaining, a carrier signal generating circuit for generating a triangular carrier signal, a pulse width modulating circuit for comparing a voltage command signal and the triangular carrier signal to obtain a pulse width modulating signal, The positive-side switching element group and the negative-side switching element group as a switching element group that performs on-off control based on And a drive unit for selectively switching the brushless motor, wherein the drive unit includes the positive-side switching element in an ON period of the pulse width modulation signal and at a maximum point or a minimum point of the triangular wave carrier signal. And a switching unit configured to switch between the group and the negative switching element group.

【0018】この構成によれば、パルス幅変調回路は電
圧指令信号と三角波キャリア信号とを比較し、両信号が
一致する時点においてスイッチング素子のオンオフ状態
を反転させるパルス幅変調信号を生成する。この場合、
三角波キャリア信号の最大点または最小点は、スイッチ
ング素子の(パルス幅変調の)オン期間またはオフ期間
のほぼ中央点となっている。つまり、駆動手段は、パル
ス幅変調信号のオン期間のほぼ中央点において、パルス
幅変調を行うスイッチング素子群を正側と負側とで切り
替える。従って、スイッチング素子のオンオフ状態が反
転した直後に巻線端子に発生するリンギングなどの電圧
非整定状態を避けて、正側と負側とのスイッチング素子
群の切り替えが行われる。この切り替えにより、ブラシ
レスモータや駆動装置の効率向上が図られるとともに、
巻線中性点の電位変動が小さくなって巻線からのリーク
電流が従来に比べ抑制される。
According to this configuration, the pulse width modulation circuit compares the voltage command signal with the triangular carrier signal and generates a pulse width modulation signal for inverting the on / off state of the switching element when the two signals match. in this case,
The maximum point or the minimum point of the triangular wave carrier signal is approximately at the center of the ON period or the OFF period (of pulse width modulation) of the switching element. That is, the driving unit switches the switching element group that performs the pulse width modulation between the positive side and the negative side substantially at the center of the ON period of the pulse width modulation signal. Therefore, the switching of the switching element group between the positive side and the negative side is performed while avoiding a voltage non-settling state such as ringing generated at the winding terminal immediately after the on / off state of the switching element is inverted. By this switching, the efficiency of the brushless motor and the driving device can be improved,
The fluctuation in potential at the neutral point of the winding is reduced, and the leakage current from the winding is suppressed as compared with the conventional case.

【0019】また、請求項2に記載したブラシレスモー
タの駆動装置は、上記したスイッチング回路と、位置検
出手段と、通電信号生成手段に加え、鋸波キャリア信号
を発生するキャリア信号発生回路と、電圧指令信号と前
記鋸波キャリア信号とを比較してパルス幅変調信号を得
るパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調信号に基づく
オンオフ制御を行うスイッチング素子群として前記正側
スイッチング素子群と前記負側スイッチング素子群とを
選択的に切り替える駆動手段とを備えたブラシレスモー
タの駆動装置において、前記駆動手段は、前記パルス幅
変調信号のオン期間で、且つ前記電圧指令信号と前記鋸
波キャリア信号との交点と前記鋸波キャリア信号の最大
点または最小点との中央点において、前記正側スイッチ
ング素子群と前記負側スイッチング素子群とを切り替え
るように構成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving apparatus, wherein a carrier signal generating circuit for generating a sawtooth carrier signal is provided in addition to the switching circuit, the position detecting means, and the energizing signal generating means. A pulse width modulation circuit that obtains a pulse width modulation signal by comparing a command signal and the sawtooth carrier signal; and a positive side switching element group and a negative side as a switching element group that performs on / off control based on the pulse width modulation signal. A drive unit for selectively switching between a switching element group and a brushless motor, wherein the drive unit is an on-period of the pulse width modulation signal, and outputs the voltage command signal and the sawtooth carrier signal. At the center point between the intersection and the maximum or minimum point of the sawtooth carrier signal, the positive-side switching element group and the Characterized in that it is configured to switch between a side switching element group.

【0020】この構成によれば、駆動手段は、パルス幅
変調信号のオン期間の中央点において、パルス幅変調を
行うスイッチング素子群を正側と負側とで切り替える。
従って、請求項1記載の構成に対して述べた作用と同様
に、スイッチング素子のオンオフ状態が反転した直後に
巻線端子に発生するリンギングなどを避けた状態で、正
側と負側とのスイッチング素子群の切り替えが行われ、
巻線からのリーク電流の抑制効果が大きくなる。
According to this configuration, the driving unit switches the switching element group performing the pulse width modulation between the positive side and the negative side at the center point of the ON period of the pulse width modulation signal.
Therefore, similarly to the operation described for the configuration of claim 1, switching between the positive side and the negative side while avoiding ringing or the like occurring at the winding terminal immediately after the on / off state of the switching element is reversed. Switching of the element group is performed,
The effect of suppressing the leakage current from the winding is increased.

【0021】この鋸波キャリア信号を用いる場合におい
て、駆動手段は、電圧指令信号レベルと鋸波キャリア信
号の最大値または最小値との中央値を有する基準信号を
生成し、この基準信号と前記鋸波キャリア信号との交点
において正側スイッチング素子群と負側スイッチング素
子群とを切り替えるように構成すると良い(請求項
3)。この構成によれば、電圧指令信号が変動しても常
に基準信号が中央値となるように保持され、スイッチン
グ素子のオン期間の中央点において正側と負側とのスイ
ッチング素子群の切り替えが行われる。
When the sawtooth carrier signal is used, the driving means generates a reference signal having a median value between the voltage command signal level and the maximum or minimum value of the sawtooth carrier signal, and generates the reference signal and the sawtooth signal. It is preferable to switch between the positive side switching element group and the negative side switching element group at the intersection with the wave carrier signal. According to this configuration, even if the voltage command signal fluctuates, the reference signal is always held at the median value, and the switching element group is switched between the positive side and the negative side at the center point of the ON period of the switching element. Will be

【0022】なお、以上の場合において、ブラシレスモ
ータは冷蔵庫あるいはエアコンディショナーに搭載され
たコンプレッサを駆動することが好ましい(請求項
4)。これにより、リーク電流の発生を抑制した状態で
高効率運転が可能となる。
In the above case, it is preferable that the brushless motor drives a compressor mounted on a refrigerator or an air conditioner. As a result, high-efficiency operation can be performed with the occurrence of leakage current suppressed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態(請求項1、4に対応)について、図
1ないし図4を参照しながら説明する。なお、図1にお
いて、図7と同一構成部分には同一符号を付して説明を
省略し、ここでは異なる構成部分について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention (corresponding to claims 1 and 4) will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, the same components as those of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, different components will be described.

【0024】図1は、ブラシレスモータの駆動装置の概
略的な電気的構成を示している。この図1において、イ
ンバータ回路3および位置検出回路4は、それぞれ本発
明におけるスイッチング回路および位置検出手段に相当
する。また、駆動装置33およびブラシレスモータ27
は冷蔵庫やエアコンディショナーなどに搭載され、コン
プレッサ(図示せず)を駆動するようになっている。
FIG. 1 shows a schematic electrical configuration of a brushless motor driving device. In FIG. 1, an inverter circuit 3 and a position detection circuit 4 correspond to a switching circuit and a position detection means in the present invention, respectively. The driving device 33 and the brushless motor 27
Is mounted on a refrigerator, an air conditioner, or the like, and drives a compressor (not shown).

【0025】さて、駆動装置33は、マイクロコンピュ
ータを主体に構成された制御回路34により制御され
る。この制御回路34は、図示しない不揮発性メモリに
予め書き込まれた制御プログラムに従って、後述する通
電制御などを実行するようになっている。図1に示す制
御回路34は、その機能がブロック図の形態で示されて
いる。すなわち、制御回路34は、通電信号生成手段と
しての通電信号生成回路35、正負判定回路36、電圧
指令生成回路37、キャリア信号発生回路としての三角
波発生回路38、パルス幅変調回路39、駆動手段とし
ての駆動回路40を備えて構成されている。そして、駆
動回路40は、さらに切替回路41および波形合成回路
42から構成されている。
The driving device 33 is controlled by a control circuit 34 mainly composed of a microcomputer. The control circuit 34 executes an energization control, which will be described later, according to a control program written in a non-volatile memory (not shown) in advance. The function of the control circuit 34 shown in FIG. 1 is shown in the form of a block diagram. That is, the control circuit 34 includes an energization signal generation circuit 35 as an energization signal generation unit, a positive / negative determination circuit 36, a voltage command generation circuit 37, a triangular wave generation circuit 38 as a carrier signal generation circuit, a pulse width modulation circuit 39, and a drive unit. The driving circuit 40 is provided. The drive circuit 40 further includes a switching circuit 41 and a waveform synthesis circuit 42.

【0026】通電信号生成回路35は、位置検出回路4
から入力したロータの位置情報としての位置信号Pu 、
Pv 、Pw に対して論理演算を行い、正側(上アーム)
スイッチング素子に相当するIGBT14、15、16
(正側スイッチング素子群)および負側(下アーム)ス
イッチング素子に相当するIGBT17、18、19
(負側スイッチング素子群)に対する通電信号Dup、D
vp、Dwp、およびDun、Dvn、Dwnを生成するように構
成されている。
The energization signal generation circuit 35 includes the position detection circuit 4
A position signal Pu as position information of the rotor input from the
Performs logical operation on Pv and Pw, and outputs positive (upper arm)
IGBTs 14, 15, 16 corresponding to switching elements
IGBTs 17, 18, and 19 corresponding to the (positive switching element group) and the negative (lower arm) switching element.
Energization signals Dup, D for the (negative side switching element group)
It is configured to generate vp, Dwp, and Dun, Dvn, Dwn.

【0027】また、上記位置信号Pu 、Pv 、Pw は正
負判定回路36にも入力されている。この正負判定回路
36は、「従来の技術」で挙げた特開平7−32268
1号公報に開示された正負判定手段と同様の機能を有す
るものである。すなわち、正負判定回路36は、非通電
期間にある巻線27u〜27wの誘起電圧が正であるか
負であるかを判定し、その判定結果をハイレベルまたは
ロウレベルを有する判定信号Sp として出力するように
なっている。
The position signals Pu, Pv, Pw are also inputted to the positive / negative judgment circuit 36. This positive / negative determination circuit 36 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
It has the same function as the positive / negative determination means disclosed in Japanese Patent Publication No. That is, the positive / negative determination circuit 36 determines whether the induced voltage of the windings 27u to 27w during the non-conduction period is positive or negative, and outputs the determination result as a determination signal Sp having a high level or a low level. It has become.

【0028】電圧指令生成回路37は、図示しない速度
検出回路が位置信号Pu 、Pv 、Pw に基づいて検出し
たブラシレスモータ27の速度検出信号と、制御回路3
4の外部から入力された速度指令信号fs とに基づい
て、パルス幅変調(以下、PWMと称す)に用いる電圧
指令信号Ss を得るように構成されている。
The voltage command generation circuit 37 includes a speed detection circuit (not shown) for detecting the speed of the brushless motor 27 based on the position signals Pu, Pv, and Pw, and the control circuit 3
4, a voltage command signal Ss used for pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) is obtained based on the speed command signal fs input from outside.

【0029】そして、パルス幅変調回路39は、この電
圧指令信号Ss と三角波発生回路38で生成された三角
波キャリア信号Sc1とを比較することによりパルス幅変
調(以下、PWMと称す)を行うようになっている。そ
の結果、両信号Ss 、Sc1の一致点においてハイレベル
とロウレベルとの間でレベル反転するパルス幅変調信号
Sm (PWM信号Sm )が生成される(図2参照)。こ
の場合、三角波キャリア信号Sc1のレベルが電圧指令信
号Ss のレベル以上となる期間において、PWMにより
オンオフ制御されるIGBT14〜19がオンの状態、
すなわち「PWMがオン」の状態となる。
The pulse width modulation circuit 39 performs pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) by comparing the voltage command signal Ss with the triangular wave carrier signal Sc1 generated by the triangular wave generation circuit 38. Has become. As a result, a pulse width modulation signal Sm (PWM signal Sm), whose level is inverted between a high level and a low level at the coincidence point of the two signals Ss and Sc1, is generated (see FIG. 2). In this case, during a period in which the level of the triangular wave carrier signal Sc1 is equal to or higher than the level of the voltage command signal Ss, the IGBTs 14 to 19, which are on / off controlled by PWM, are in an on state.
That is, "PWM is on".

【0030】本発明において最も特徴を有する切替回路
41は、上記判定信号Sp に基づいて、上アームと下ア
ームの何れのIGBTに対してPWMによるオンオフ制
御を行うかを決定する。そして、切替回路41は、上ア
ームのIGBT14〜16に対するPWM信号(以下、
上アームPWM信号Smpと称す)と下アームのIGBT
17〜19に対するPWM信号(以下、下アームPWM
信号Smnと称す)とを波形合成回路42に対して出力す
るようになっている。ここで、例えば上アームのIGB
T14〜16(の何れか)に対してオンオフ制御を行う
場合には、上アームPWM信号SmpのレベルがPWMの
オンまたはオフに同期してハイレベルまたはロウレベル
に変化し、その間下アームPWM信号Smnはハイレベル
一定となっている。
The switching circuit 41 having the most characteristic feature of the present invention determines which of the IGBTs of the upper arm and the lower arm is to be subjected to the PWM on / off control based on the determination signal Sp. The switching circuit 41 outputs a PWM signal (hereinafter, referred to as a PWM signal) to the upper arm IGBTs 14 to 16.
Upper arm PWM signal Smp) and lower arm IGBT
17 to 19 (hereinafter, lower arm PWM)
(Referred to as a signal Smn) to the waveform synthesizing circuit 42. Here, for example, the IGB of the upper arm
When on / off control is performed on (any of) T14 to T16, the level of the upper arm PWM signal Smp changes to the high level or the low level in synchronization with the turning on or off of the PWM, and the lower arm PWM signal Smn during that time. Is high level constant.

【0031】その際、切替回路41は、判定信号Sp の
レベルが変化しても直ちに上下アーム間でPWMを切り
替えず、その後三角波キャリア信号Sc1が最大値となっ
た時点(最大点)において上下アーム間でPWMを切り
替えるようになっている。
At this time, the switching circuit 41 does not immediately switch the PWM between the upper and lower arms even when the level of the determination signal Sp changes, and thereafter, when the triangular wave carrier signal Sc1 reaches the maximum value (the maximum point), The PWM is switched between the two.

【0032】そして、波形合成回路42は、通電信号生
成回路35からの通電信号Dup、Dvp、Dwp、およびD
un、Dvn、Dwnと上アームPWM信号Smpおよび下アー
ムPWM信号Smnとを合成し、駆動信号Dup' 、Dvp'
、Dwp' 、およびDun' 、Dvn' 、Dwn' を出力する
ようになっている。
The waveform synthesizing circuit 42 generates the energization signals Dup, Dvp, Dwp, and D from the energization signal generation circuit 35.
un, Dvn, Dwn, the upper arm PWM signal Smp and the lower arm PWM signal Smn, and the drive signals Dup ', Dvp'
, Dwp ', and Dun', Dvn ', Dwn'.

【0033】次に、本実施形態の作用について図2ない
し図4も参照して説明する。制御回路34は、位置信号
Pu 、Pv 、Pw に基づいて120°通電方式による通
電制御を行うとともに、PWM制御によりブラシレスモ
ータ27の巻線27u〜27wに印加する三相交流電圧
の大きさを可変制御する。この場合、60°幅の非通電
期間にある巻線27u〜27wの誘起電圧によりブレー
キトルクが発生したりコンバータ回路2に逆電流が流れ
ることを防止するため、制御回路34は前掲の特開平7
−322681号公報に開示された上下アーム間でのP
WMの切り替え制御を行っている。そこで、以下この切
り替えのタイミングについて説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The control circuit 34 performs energization control based on the 120 ° energization method based on the position signals Pu, Pv, and Pw, and varies the magnitude of the three-phase AC voltage applied to the windings 27u to 27w of the brushless motor 27 by PWM control. Control. In this case, in order to prevent the occurrence of brake torque and the reverse current from flowing to the converter circuit 2 due to the induced voltage of the windings 27u to 27w during the non-energized period having a width of 60 °, the control circuit 34 is provided with the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No.
-P between upper and lower arms disclosed in JP-A-322681
WM switching control is performed. Therefore, the switching timing will be described below.

【0034】図2には、パルス幅変調回路39が行うP
WM制御における電圧指令信号Ss、三角波キャリア信
号Sc1、およびPWM信号Sm の各波形が示されてい
る。この図2において、正負判定回路36から出力され
る判定信号Sp のレベルが時刻ta 、tb 、またはtc
などで反転した場合、切替回路41は三角波キャリア信
号Sc1が最大点となる時刻td まで待った後、この時刻
td においてPWMのオンオフ制御を行うアームを上下
アーム間で切り替える。
FIG. 2 shows the pulse width modulation circuit 39
Each waveform of the voltage command signal Ss, the triangular wave carrier signal Sc1, and the PWM signal Sm in the WM control is shown. In FIG. 2, the level of the determination signal Sp output from the positive / negative determination circuit 36 is set at time ta, tb, or tc.
In such a case, the switching circuit 41 waits until time td when the triangular wave carrier signal Sc1 reaches the maximum point, and at this time td switches the arm for performing the PWM on / off control between the upper and lower arms.

【0035】より具体的には、三角波発生回路38は、
例えばマイクロコンピュータ内部に設けられたアップダ
ウンカウンタにより三角波キャリア信号Sc1を発生する
ようになっている。そして、このアップダウンカウンタ
がアップカウントされ上限設定値(三角波キャリア信号
Sc1の最大値に相当する値)に達すると、割込み信号が
発生しそれと同時にダウンカウントが開始される。切替
回路41は、判定信号Sp のレベルが反転した後、この
割込み信号の発生時においてPWMの実施アームを切り
替える。
More specifically, the triangular wave generating circuit 38
For example, a triangular wave carrier signal Sc1 is generated by an up / down counter provided inside the microcomputer. When the up / down counter counts up and reaches an upper limit set value (a value corresponding to the maximum value of the triangular wave carrier signal Sc1), an interrupt signal is generated and, at the same time, a down count is started. After the level of the determination signal Sp is inverted, the switching circuit 41 switches the PWM execution arm when this interrupt signal is generated.

【0036】図3には、上アーム側の駆動信号Dup' 〜
Dwp' 、下アーム側の駆動信号Dun' 〜Dwn' 、端子電
圧Vu 、Vv 、Vw 、および巻線27u〜27wの中性
点電圧VN の各波形が示されている。この図における時
刻t1 〜t5 は、既述した図8における時刻t1 〜t5
とそれぞれ対応している。従来構成の駆動装置1では、
判定信号Sp のレベルが反転する時刻t2 または時刻t
4 において直ちに上下アーム間でPWMを切り替えてい
たが、切替回路41は三角波キャリア信号Sc1が最大点
となる時刻td1、td2において切り替える。
FIG. 3 shows the drive signals Dup 'to
Dwp ', lower arm drive signals Dun' to Dwn ', terminal voltages Vu, Vv, Vw, and neutral point voltage VN of windings 27u to 27w are shown. The times t1 to t5 in this figure correspond to the times t1 to t5 in FIG.
Respectively. In the drive device 1 having the conventional configuration,
Time t2 or time t at which the level of the determination signal Sp is inverted.
Although the PWM was immediately switched between the upper and lower arms in 4, the switching circuit 41 switches at times td1 and td2 when the triangular wave carrier signal Sc1 reaches the maximum point.

【0037】その結果、PWMのオン期間のほぼ中央点
で上下アーム間のPWMの切り替えが行われる。この点
では、PWMがオフからオンに変化した直後に巻線端子
に生じたリンギングが減衰した状態にあり、端子電圧V
u 、Vv 、Vw が直流電圧Vdcのレベルまたは0Vのレ
ベルに整定した状態となっている。従って、この時点に
おいて上下アーム間のPWMの切り替えを行えば、切り
替えによる巻線27u〜27wの電位変動つまり中性点
電圧VN の変動を抑制することができ、巻線27u〜2
7wからステータへと流れる漏洩電流(リーク電流)を
減らすことができる。
As a result, the switching of the PWM between the upper and lower arms is performed at substantially the center of the ON period of the PWM. At this point, the ringing generated at the winding terminal immediately after the PWM changes from off to on is attenuated, and the terminal voltage V
u, Vv, and Vw are set to the level of the DC voltage Vdc or the level of 0V. Therefore, if the PWM is switched between the upper and lower arms at this time, the potential fluctuation of the windings 27u to 27w due to the switching, that is, the fluctuation of the neutral point voltage VN can be suppressed.
Leakage current (leakage current) flowing from 7w to the stator can be reduced.

【0038】さらに、図4は、上下アームPWM信号S
mp、Smn、巻線27u〜27wの中性点電圧VN 、およ
びリーク電流の各波形を示している。ここで、図4
(a)はPWMのオン期間の中央点において上アームか
ら下アームへPWMの切り替えを行う場合(本発明の場
合)を示し、図4(b)はPWMのオフ期間においてP
WMの切り替えを行う場合を示している。図4(a)で
は切り替え時に中性点電圧VN の変動が小さくリーク電
流の発生は少ないが、図4(b)では切り替え時に中性
点電圧VN が大きく変動しパルス状の大きなリーク電流
が発生している。
FIG. 4 shows the upper and lower arm PWM signals S
The waveforms of mp, Smn, the neutral point voltage VN of the windings 27u to 27w, and the leak current are shown. Here, FIG.
4A shows a case where the PWM is switched from the upper arm to the lower arm at the center point of the PWM on period (in the case of the present invention), and FIG.
The case where WM switching is performed is shown. In FIG. 4A, the change in the neutral point voltage VN is small at the time of switching, and the occurrence of a leak current is small. However, in FIG. 4B, the neutral point voltage VN fluctuates greatly at the time of switching, and a large pulse-shaped leak current is generated. are doing.

【0039】以上述べたように、本実施形態によれば、
駆動装置33およびブラシレスモータ27の効率向上を
図るため、非通電期間にある巻線27u〜27wの誘起
電圧の正負に応じてPWMのオンオフ制御を行うアーム
を上下アーム間で切り替える場合において、その切り替
えをPWM制御における三角波キャリア信号Sc1の最大
点において行うように構成した。
As described above, according to the present embodiment,
In order to improve the efficiency of the driving device 33 and the brushless motor 27, when the arm for performing the PWM on / off control is switched between the upper and lower arms in accordance with the polarity of the induced voltage of the windings 27u to 27w during the non-energization period, the switching is performed. Is performed at the maximum point of the triangular wave carrier signal Sc1 in the PWM control.

【0040】その結果、PWMのオン期間のほぼ中央点
において、上下アーム間のPWMの切り替えが行われ
る。この時点は、PWMのオンオフ反転により巻線端子
に発生したリンギングが減衰した状態にあるので、PW
Mを上下アーム間で切り替えても中性点電圧VN に大き
な変動が生じることがない。また、上下アーム間でのP
WMの切り替え直後にPWMがオンからオフに反転する
ことがないので、切り替え後のオンオフ反転時において
巻線端子に発生するリンギングが増大することもない。
従って、PWMがオフからオンに反転した直後にPWM
の対象アームを切り替える場合に比べ、リーク電流をよ
り減少させることができ、使用者が冷蔵庫やエアコンデ
ィショナーなどの金属露出部分に触れても電気を感じる
ことがより少なくなり、さらにノイズの発生も減少す
る。また、PWMの切り替えタイミングは、マイクロコ
ンピュータ内部のアップダウンカウンタから出力される
割込み信号により得ることができるので、容易に適用が
可能となる。
As a result, the PWM is switched between the upper and lower arms substantially at the center of the ON period of the PWM. At this time, the ringing generated at the winding terminal due to the on / off inversion of the PWM is attenuated.
Even if M is switched between the upper and lower arms, a large fluctuation does not occur in the neutral point voltage VN. In addition, P between the upper and lower arms
Since the PWM does not reverse from on to off immediately after the switching of the WM, the ringing generated at the winding terminal does not increase at the time of the on / off reversal after the switching.
Therefore, immediately after the PWM is turned from off to on, the PWM
Leakage current can be reduced more than when switching the target arm, and the user does not feel electricity even when touching exposed metal parts such as refrigerators and air conditioners, and further reduces noise generation I do. Further, since the PWM switching timing can be obtained by an interrupt signal output from an up / down counter inside the microcomputer, it can be easily applied.

【0041】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態(請求項2ないし4に対応)について、図5お
よび図6を参照しながら説明する。なお、図5におい
て、図1と同一構成部分には同一符号を付して説明を省
略し、異なる構成部分について説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment (corresponding to claims 2 to 4) of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Different components will be described.

【0042】まず、ブラシレスモータの駆動装置の電気
的構成を概略的に示した図5において、駆動装置43の
制御回路44は、図1の三角波発生回路38および駆動
回路40に替えて、鋸波キャリア信号Sc2を発生する鋸
波発生回路45(本発明でいうキャリア信号発生回路に
相当)および駆動回路46(本発明でいう駆動手段に相
当)を備えて構成されている。ここで、駆動回路46
は、切替回路47と波形合成回路42とから構成されて
いる。切替回路47には、電圧指令生成回路37から電
圧指令信号Ss が入力されている。
First, in FIG. 5 schematically showing an electric configuration of a driving device of a brushless motor, a control circuit 44 of a driving device 43 has a sawtooth wave generating circuit 38 and a driving circuit 40 in FIG. It comprises a sawtooth wave generating circuit 45 (corresponding to a carrier signal generating circuit according to the present invention) for generating a carrier signal Sc2 and a driving circuit 46 (corresponding to a driving means according to the present invention). Here, the driving circuit 46
Is composed of a switching circuit 47 and a waveform synthesizing circuit 42. The switching circuit 47 receives a voltage command signal Ss from the voltage command generating circuit 37.

【0043】切替回路47は、電圧指令信号Ss のレベ
ルと鋸波キャリア信号Sc2の最大値とのちょうど中間レ
ベルを有する基準信号SB を生成し、その基準信号SB
と鋸波キャリア信号Sc2とを比較するようになってい
る。そして、切替回路47は、判定信号Sp のレベルが
変化しても直ちに上下アーム間でPWMを切り替えず、
基準信号SB と鋸波キャリア信号Sc2とが一致した時点
において上下アーム間でPWMを切り替えるようになっ
ている。なお、パルス幅変調回路39は、鋸波キャリア
信号Sc2のレベルが電圧指令信号Ss のレベル以上とな
る期間においてPWM信号Sm がオンの状態となる。
The switching circuit 47 generates a reference signal SB having an intermediate level between the level of the voltage command signal Ss and the maximum value of the sawtooth carrier signal Sc2.
And the sawtooth carrier signal Sc2. The switching circuit 47 does not immediately switch the PWM between the upper and lower arms even when the level of the determination signal Sp changes,
When the reference signal SB matches the sawtooth carrier signal Sc2, the PWM is switched between the upper and lower arms. The pulse width modulation circuit 39 turns on the PWM signal Sm during a period in which the level of the sawtooth carrier signal Sc2 is equal to or higher than the level of the voltage command signal Ss.

【0044】この構成によれば、図6に示すように、切
替回路47はPWMのオン期間(例えば時刻tf から時
刻th までの期間)の中央点(時刻tg )において、上
下アーム間でPWMの切り替えを行う。従って、例えば
判定信号Sp のレベルが時刻te 、tf などで反転した
場合、切替回路47は時刻tg まで待った後、この時刻
tg においてPWMの対象アームを上下アーム間で切り
替える。その結果、第1の実施形態と同様の効果を得る
ことができる。
According to this configuration, as shown in FIG. 6, at the center point (time tg) of the PWM ON period (for example, the period from time tf to time th), the switching circuit 47 switches the PWM between the upper and lower arms. Perform a switch. Therefore, for example, when the level of the determination signal Sp is inverted at times te, tf, etc., the switching circuit 47 waits until time tg, and switches the target arm of the PWM between the upper and lower arms at this time tg. As a result, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0045】なお、電圧指令信号Ss のレベルは、鋸波
キャリア信号Sc2の周期に比べ緩やかに変化するので、
切替回路47は常に基準信号SB を生成する必要はな
い。例えばPWMがオフからオンに反転する時刻tf に
おいて、その時の電圧指令信号Ss のレベルと鋸波キャ
リア信号Sc2の最大値との中間レベルを求め、鋸波キャ
リア信号Sc2を生成するアップカウンタにその中間レベ
ルを割込み設定レベルとして設定しても良い。
Since the level of the voltage command signal Ss changes more slowly than the period of the sawtooth carrier signal Sc2,
The switching circuit 47 does not always need to generate the reference signal SB. For example, at a time tf when the PWM is inverted from off to on, an intermediate level between the level of the voltage command signal Ss at that time and the maximum value of the sawtooth carrier signal Sc2 is obtained, and the intermediate level is supplied to an up counter for generating the sawtooth carrier signal Sc2. The level may be set as the interrupt setting level.

【0046】(その他の実施形態)なお、本発明は上記
し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではな
く、以下のような拡張または変更が可能である。PWM
のオン期間のちょうど中央点においてPWMの対象アー
ムを上下アーム間で切り替えるように構成したが、その
趣旨からして当該切り替え点はオン期間のほぼ中央点と
なっていれば良い。
(Other Embodiments) The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following expansions or modifications are possible. PWM
Although the target arm of the PWM is switched between the upper and lower arms at the center of the ON period, the switching point may be substantially at the center of the ON period.

【0047】パルス幅変調回路39は、三角波キャリア
信号Sc1または鋸波キャリア信号Sc2のレベルが電圧指
令信号Ss のレベル以上となる期間においてPWMがオ
ンの状態となるように構成されたが、キャリア信号Sc
1、Sc2のレベルが電圧指令信号Ss のレベル以下とな
る期間においてPWMがオンの状態となるように構成さ
れる場合にも適用できる。この場合には、三角波キャリ
ア信号Sc1の最小点、または、電圧指令信号Ss のレベ
ルと鋸波キャリア信号Sc2の最小値との中間レベルであ
る基準信号SB を当該鋸波キャリア信号Sc2と比較して
得た点において、PWMの対象アームを上下アーム間で
切り替えれば良い。
The pulse width modulation circuit 39 is configured so that PWM is turned on during a period in which the level of the triangular wave carrier signal Sc1 or the sawtooth carrier signal Sc2 is equal to or higher than the level of the voltage command signal Ss. Sc
1. The present invention can also be applied to a case where the PWM is turned on during a period in which the level of Sc2 is equal to or lower than the level of the voltage command signal Ss. In this case, the reference signal SB which is the minimum point of the triangular wave carrier signal Sc1 or the intermediate level between the level of the voltage command signal Ss and the minimum value of the sawtooth carrier signal Sc2 is compared with the sawtooth carrier signal Sc2. At that point, the target arm of the PWM may be switched between the upper and lower arms.

【0048】位置信号Pu 、Pv 、Pw は位置検出回路
4により所謂センサレス方式で検出されるように構成し
たが、ホール素子などの位置検出センサを用いて検出す
るように構成しても良い。
Although the position signals Pu, Pv, Pw are configured to be detected by the position detection circuit 4 in a so-called sensorless manner, they may be detected using a position detection sensor such as a Hall element.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明した通り本発明のブラシレスモ
ータの駆動装置によれば、パルス幅変調信号のオン期間
で且つ三角波キャリア信号の最大点または最小点におい
て、あるいは、パルス幅変調信号のオン期間で且つ電圧
指令信号と鋸波キャリア信号との交点と鋸波キャリア信
号の最大点または最小点との中央点において、正側スイ
ッチング素子群と負側スイッチング素子群とを切り替え
るように構成したので、パルス幅変調信号のオン期間の
中央点においてパルス幅変調を行うスイッチング素子群
を正側と負側とで切り替えることができる。これによ
り、スイッチング素子のオンオフ状態が反転した直後に
巻線端子に発生するリンギングなどを避けた状態で上記
切り替えが行われ、巻線中性点の電位変動が一層小さく
なって巻線からのリーク電流が従来に比べより抑制され
る。
As described above, according to the brushless motor driving device of the present invention, the ON period of the pulse width modulation signal and the maximum or minimum point of the triangular wave carrier signal, or the ON period of the pulse width modulation signal And at the center point between the intersection of the voltage command signal and the sawtooth carrier signal and the maximum point or the minimum point of the sawtooth carrier signal, it is configured to switch between the positive side switching element group and the negative side switching element group. The switching element group that performs pulse width modulation at the center point of the ON period of the pulse width modulation signal can be switched between the positive side and the negative side. As a result, the switching is performed while avoiding ringing or the like occurring at the winding terminal immediately after the on / off state of the switching element is inverted, and the potential fluctuation at the neutral point of the winding is further reduced, so that the leakage from the winding is reduced. The current is suppressed more than before.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示す駆動装置の電気
的構成図
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a drive device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】PWMを説明するための波形図FIG. 2 is a waveform chart for explaining PWM.

【図3】駆動信号、端子電圧、および巻線の中性点電圧
の波形図
FIG. 3 is a waveform diagram of a drive signal, a terminal voltage, and a neutral point voltage of a winding.

【図4】上下アームPWM信号、巻線の中性点電圧、お
よびリーク電流の波形図
FIG. 4 is a waveform diagram of upper and lower arm PWM signals, a neutral point voltage of a winding, and a leak current.

【図5】本発明の第2の実施形態を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention;

【図6】図2相当図FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 2;

【図7】従来構成を示す図1相当図FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional configuration.

【図8】図3相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3;

【図9】リーク電流発生の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of generation of leakage current.

【図10】端子電圧に現れるリンギングの波形図FIG. 10 is a waveform diagram of ringing appearing in a terminal voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、3はインバータ回路(スイッチング回路)、4
は位置検出回路(位置検出手段)、14〜16はIGB
T(正側スイッチング素子)、17〜19はIGBT
(負側スイッチング素子)、27はブラシレスモータ、
33、43は駆動装置、35は通電信号生成回路(通電
信号生成手段)、38は三角波発生回路(キャリア信号
発生回路)、39はパルス幅変調回路、40、46は駆
動回路(駆動手段)、45は鋸波発生回路(キャリア信
号発生回路)である。
In the drawing, 3 is an inverter circuit (switching circuit), 4
Is a position detection circuit (position detection means), and 14 to 16 are IGB
T (positive switching element), 17-19 are IGBT
(Negative side switching element), 27 is a brushless motor,
33 and 43 are drive devices, 35 is an energization signal generation circuit (energization signal generation means), 38 is a triangular wave generation circuit (carrier signal generation circuit), 39 is a pulse width modulation circuit, 40 and 46 are drive circuits (drive means), 45 is a sawtooth wave generation circuit (carrier signal generation circuit).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータが有する複数相の巻線
に順次通電するための正側スイッチング素子群および負
側スイッチング素子群からなるスイッチング回路と、 前記ブラシレスモータが有するロータの位置情報を検出
する位置検出手段と、 前記検出されたロータの位置情報に基づいて前記複数相
の巻線への通電信号を得る通電信号生成手段と、 三角波キャリア信号を発生するキャリア信号発生回路
と、 電圧指令信号と前記三角波キャリア信号とを比較してパ
ルス幅変調信号を得るパルス幅変調回路と、 前記パルス幅変調信号に基づくオンオフ制御を行うスイ
ッチング素子群として前記正側スイッチング素子群と前
記負側スイッチング素子群とを選択的に切り替える駆動
手段とを備えたブラシレスモータの駆動装置において、 前記駆動手段は、前記パルス幅変調信号のオン期間で、
且つ前記三角波キャリア信号の最大点または最小点にお
いて、前記正側スイッチング素子群と前記負側スイッチ
ング素子群とを切り替えるように構成されていることを
特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
1. A switching circuit comprising a positive-side switching element group and a negative-side switching element group for sequentially energizing a plurality of phases of windings of a brushless motor, and a position for detecting position information of a rotor of the brushless motor. Detecting means; energizing signal generating means for obtaining an energizing signal to the windings of the plurality of phases based on the detected position information of the rotor; a carrier signal generating circuit for generating a triangular carrier signal; a voltage command signal; A pulse width modulation circuit that obtains a pulse width modulation signal by comparing with a triangular wave carrier signal; and the positive side switching element group and the negative side switching element group as a switching element group that performs on / off control based on the pulse width modulation signal. A driving device for a brushless motor, comprising: The stage is an ON period of the pulse width modulation signal,
The brushless motor driving device is configured to switch between the positive side switching element group and the negative side switching element group at a maximum point or a minimum point of the triangular wave carrier signal.
【請求項2】 ブラシレスモータが有する複数相の巻線
に順次通電するための正側スイッチング素子群および負
側スイッチング素子群からなるスイッチング回路と、 前記ブラシレスモータが有するロータの位置情報を検出
する位置検出手段と、 前記検出されたロータの位置情報に基づいて前記複数相
の巻線への通電信号を得る通電信号生成手段と、 鋸波キャリア信号を発生するキャリア信号発生回路と、 電圧指令信号と前記鋸波キャリア信号とを比較してパル
ス幅変調信号を得るパルス幅変調回路と、 前記パルス幅変調信号に基づくオンオフ制御を行うスイ
ッチング素子群として前記正側スイッチング素子群と前
記負側スイッチング素子群とを選択的に切り替える駆動
手段とを備えたブラシレスモータの駆動装置において、 前記駆動手段は、前記パルス幅変調信号のオン期間で、
且つ前記電圧指令信号と前記鋸波キャリア信号との交点
と前記鋸波キャリア信号の最大点または最小点との中央
点において、前記正側スイッチング素子群と前記負側ス
イッチング素子群とを切り替えるように構成されている
ことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
2. A switching circuit comprising a positive side switching element group and a negative side switching element group for sequentially energizing a plurality of phase windings of the brushless motor, and a position for detecting position information of a rotor of the brushless motor. Detecting means; energizing signal generating means for obtaining an energizing signal to the windings of the plurality of phases based on the detected position information of the rotor; a carrier signal generating circuit for generating a sawtooth carrier signal; a voltage command signal; A pulse width modulation circuit that compares the sawtooth carrier signal to obtain a pulse width modulation signal; a positive side switching element group and a negative side switching element group as a switching element group that performs on / off control based on the pulse width modulation signal. And a driving means for selectively switching between the driving means and the driving means. , During the ON period of the pulse width modulation signal,
And switching between the positive side switching element group and the negative side switching element group at a center point between an intersection of the voltage command signal and the sawtooth carrier signal and a maximum point or a minimum point of the sawtooth carrier signal. A driving device for a brushless motor, comprising:
【請求項3】 駆動手段は、電圧指令信号レベルと鋸波
キャリア信号の最大値または最小値との中央値を有する
基準信号を生成し、この基準信号と前記鋸波キャリア信
号との交点において正側スイッチング素子群と負側スイ
ッチング素子群とを切り替えるように構成されているこ
とを特徴とする請求項2記載のブラシレスモータの駆動
装置。
3. The driving means generates a reference signal having a median value between a voltage command signal level and a maximum value or a minimum value of a sawtooth carrier signal, and generates a positive signal at an intersection of the reference signal and the sawtooth carrier signal. 3. The brushless motor driving device according to claim 2, wherein the driving device is configured to switch between a side switching element group and a negative switching element group.
【請求項4】 ブラシレスモータは冷蔵庫あるいはエア
コンディショナーに搭載されたコンプレッサを駆動する
ことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のブ
ラシレスモータの駆動装置。
4. The brushless motor driving device according to claim 1, wherein the brushless motor drives a compressor mounted on a refrigerator or an air conditioner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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