JP2001169413A - 誘導性負荷駆動装置 - Google Patents
誘導性負荷駆動装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆回復電流をソフトに消滅させ、サージ電圧
の発生を抑制することができる誘導性負荷駆動装置を提
供する。 【解決手段】 直列に接続したスイッチ素子２を周期的
にスイッチングして誘導性負荷１に間欠通電を行う誘導
性負荷駆動装置において、前記誘導性負荷１と並列にフ
リーホイールＦＥＴ４を配設して前記スイッチ素子２が
スイッチオフしたときのフリーホイール電流の流路と
し、前記フリーホイールＦＥＴ４は、前記スイッチ素子
２がスイッチオフし、前記フリーホイールＦＥＴ４のダ
イオード部に前記フリーホイール電流が流れ始めたとき
に該フリーホイールＦＥＴ４をオンさせ、前記スイッチ
素子２がスイッチオンしたときに前記フリーホイールＦ
ＥＴ４を徐々にオフさせることを特徴とする。
の発生を抑制することができる誘導性負荷駆動装置を提
供する。 【解決手段】 直列に接続したスイッチ素子２を周期的
にスイッチングして誘導性負荷１に間欠通電を行う誘導
性負荷駆動装置において、前記誘導性負荷１と並列にフ
リーホイールＦＥＴ４を配設して前記スイッチ素子２が
スイッチオフしたときのフリーホイール電流の流路と
し、前記フリーホイールＦＥＴ４は、前記スイッチ素子
２がスイッチオフし、前記フリーホイールＦＥＴ４のダ
イオード部に前記フリーホイール電流が流れ始めたとき
に該フリーホイールＦＥＴ４をオンさせ、前記スイッチ
素子２がスイッチオンしたときに前記フリーホイールＦ
ＥＴ４を徐々にオフさせることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流電圧をスイ
ッチングして誘導性負荷を間欠駆動する駆動装置に関す
る。
ッチングして誘導性負荷を間欠駆動する駆動装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気車両のモータ用インバータや
ＤＣ／ＤＣコンバータに使用される誘導性負荷のスイッ
チング制御には、図３に示すように誘導性負荷１に並列
にフリーホイールダイオード８を接続してスイッチ素子
２をオフしたときの慣性電流を前記フリーホイールダイ
オード８に流すようにしていた。このときのスイッチ素
子２を制御するスイッチ素子制御回路３の信号波形を図
４（ａ）に、フリーホイールダイオード８に流れる電流
を図４（ｂ）に示す。
ＤＣ／ＤＣコンバータに使用される誘導性負荷のスイッ
チング制御には、図３に示すように誘導性負荷１に並列
にフリーホイールダイオード８を接続してスイッチ素子
２をオフしたときの慣性電流を前記フリーホイールダイ
オード８に流すようにしていた。このときのスイッチ素
子２を制御するスイッチ素子制御回路３の信号波形を図
４（ａ）に、フリーホイールダイオード８に流れる電流
を図４（ｂ）に示す。
【０００３】時刻ｔ１においてスイッチ制御回路３の出
力信号がオンからオフに切り替わると、時刻ｔ１以前に
スイッチ素子２を通して誘導性負荷１に流れていた電流
ｉ１１は、図示の電流ｉ１２としてフリーホイールダイ
オード８と誘導性負荷１との間を環流する。時刻ｔ２で
再びスイッチ素子２がオンになると、このスイッチ素子
２には負荷電流ｉ１１が流れるとともに、フリーホイー
ルダイオード８の逆回復電流ｉ１３が流れる。
力信号がオンからオフに切り替わると、時刻ｔ１以前に
スイッチ素子２を通して誘導性負荷１に流れていた電流
ｉ１１は、図示の電流ｉ１２としてフリーホイールダイ
オード８と誘導性負荷１との間を環流する。時刻ｔ２で
再びスイッチ素子２がオンになると、このスイッチ素子
２には負荷電流ｉ１１が流れるとともに、フリーホイー
ルダイオード８の逆回復電流ｉ１３が流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の回路に
よる制御では、フリーホイールダイオード８の逆回復電
流ｉ１３が急速に消滅するため、過大なサージ電圧が発
生してスイッチ素子２やフリーホイールダイオード８の
破損を招くおそれがあるほか、空間にノイズ電圧を輻射
することにより周辺の機器に対して影響を与えるおそれ
があるという課題があった。
よる制御では、フリーホイールダイオード８の逆回復電
流ｉ１３が急速に消滅するため、過大なサージ電圧が発
生してスイッチ素子２やフリーホイールダイオード８の
破損を招くおそれがあるほか、空間にノイズ電圧を輻射
することにより周辺の機器に対して影響を与えるおそれ
があるという課題があった。
【０００５】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、フリーホイールダイオードに代えてフリーホイー
ルＦＥＴを設けることによって逆回復電流をソフトに消
滅させ、サージ電圧の発生を抑制することができる誘導
性負荷駆動装置を提供することを目的とする。
ので、フリーホイールダイオードに代えてフリーホイー
ルＦＥＴを設けることによって逆回復電流をソフトに消
滅させ、サージ電圧の発生を抑制することができる誘導
性負荷駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、直列に接続したスイッチ素子を周期的にスイッチン
グして誘導性負荷に間欠通電を行う誘導性負荷駆動装置
において、前記誘導性負荷と並列にフリーホイールＦＥ
Ｔを配設して前記スイッチ素子がスイッチオフしたとき
のフリーホイール電流の流路とすることを特徴とする誘
導性負荷駆動装置を提供する。
は、直列に接続したスイッチ素子を周期的にスイッチン
グして誘導性負荷に間欠通電を行う誘導性負荷駆動装置
において、前記誘導性負荷と並列にフリーホイールＦＥ
Ｔを配設して前記スイッチ素子がスイッチオフしたとき
のフリーホイール電流の流路とすることを特徴とする誘
導性負荷駆動装置を提供する。
【０００７】この発明によれば、誘導性負荷１と並列に
配設したフリーホイールＦＥＴ４の制御によってスイッ
チ素子２がオフしたときのフリーホイール電流の流路と
するとともに、スイッチ素子２が再びオンしたときの逆
回復電流をソフトに消滅させてサージ電圧の発生を抑制
する。
配設したフリーホイールＦＥＴ４の制御によってスイッ
チ素子２がオフしたときのフリーホイール電流の流路と
するとともに、スイッチ素子２が再びオンしたときの逆
回復電流をソフトに消滅させてサージ電圧の発生を抑制
する。
【０００８】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の誘導性負荷駆動装置において、前記フリーホイー
ルＦＥＴは、前記スイッチ素子がスイッチオフし、前記
フリーホイールＦＥＴのダイオード部に前記フリーホイ
ール電流が流れ始めたときに該フリーホイールＦＥＴを
オンさせ、前記スイッチ素子がスイッチオンしたときに
前記フリーホイールＦＥＴを徐々にオフさせることを特
徴とする。
記載の誘導性負荷駆動装置において、前記フリーホイー
ルＦＥＴは、前記スイッチ素子がスイッチオフし、前記
フリーホイールＦＥＴのダイオード部に前記フリーホイ
ール電流が流れ始めたときに該フリーホイールＦＥＴを
オンさせ、前記スイッチ素子がスイッチオンしたときに
前記フリーホイールＦＥＴを徐々にオフさせることを特
徴とする。
【０００９】この発明によれば、スイッチ素子２がオン
したときフリーホイールＦＥＴ４を徐々にオフすること
によって逆回復電流をソフトに消滅させ、サージ電圧の
発生を抑制することができる。
したときフリーホイールＦＥＴ４を徐々にオフすること
によって逆回復電流をソフトに消滅させ、サージ電圧の
発生を抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態による誘導性負荷駆動装置の構成を示すブロック
図である。この図において、符号１は誘導性負荷であ
り、スイッチ素子制御回路３の制御信号によりスイッチ
素子２がオン／オフ制御されることにより、直流電源７
の電圧が間欠して印加される。符号４は、スイッチ素子
２がオフしたとき、それまで流れていた電流を流すため
のフリーホイールＦＥＴであり、このフリーホイールＦ
ＥＴ４の両端電圧の検出を行う電圧検出回路５、フリー
ホイールＦＥＴ制御回路６によって制御される。
いて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実
施形態による誘導性負荷駆動装置の構成を示すブロック
図である。この図において、符号１は誘導性負荷であ
り、スイッチ素子制御回路３の制御信号によりスイッチ
素子２がオン／オフ制御されることにより、直流電源７
の電圧が間欠して印加される。符号４は、スイッチ素子
２がオフしたとき、それまで流れていた電流を流すため
のフリーホイールＦＥＴであり、このフリーホイールＦ
ＥＴ４の両端電圧の検出を行う電圧検出回路５、フリー
ホイールＦＥＴ制御回路６によって制御される。
【００１１】このような構成の誘導性負荷駆動装置の動
作について、図２の各部の波形図を参照して説明する。
図２（ａ）はスイッチ素子制御回路３によるスイッチ素
子２の制御信号、（ｂ）はフリーホイールＦＥＴ制御回
路６によるフリーホイールＦＥＴ４の制御信号、（ｃ）
はフリーホイールＦＥＴ４に流れる電流を表す。
作について、図２の各部の波形図を参照して説明する。
図２（ａ）はスイッチ素子制御回路３によるスイッチ素
子２の制御信号、（ｂ）はフリーホイールＦＥＴ制御回
路６によるフリーホイールＦＥＴ４の制御信号、（ｃ）
はフリーホイールＦＥＴ４に流れる電流を表す。
【００１２】図２の時刻ｔ１においてスイッチ制御回路
３の出力信号がオンからオフに切り替わると、時刻ｔ１
以前にスイッチ素子２を通して誘導性負荷１に流れてい
た図１に示す電流ｉ１は、図示の電流ｉ２としてフリー
ホイールＦＥＴのダイオード部分を通って図示の経路に
流れる。電流ｉ２が流れたことは、電圧検出回路５によ
る検出電圧が反転し、図１の下側がプラスになったこと
によって検出され、フリーホイールＦＥＴ制御回路６は
前記電圧検出回路５からの信号によってフリーホイール
ＦＥＴ４をオンさせる信号を送出する。
３の出力信号がオンからオフに切り替わると、時刻ｔ１
以前にスイッチ素子２を通して誘導性負荷１に流れてい
た図１に示す電流ｉ１は、図示の電流ｉ２としてフリー
ホイールＦＥＴのダイオード部分を通って図示の経路に
流れる。電流ｉ２が流れたことは、電圧検出回路５によ
る検出電圧が反転し、図１の下側がプラスになったこと
によって検出され、フリーホイールＦＥＴ制御回路６は
前記電圧検出回路５からの信号によってフリーホイール
ＦＥＴ４をオンさせる信号を送出する。
【００１３】電流ｉ２がフリーホイールＦＥＴ４に流れ
るときの電圧降下は、寄生ダイオード部分に流れるとき
の値の方がチャンネル部分に流れるときの値よりも大き
いので、フリーホイールＦＥＴ４の損失を低減するため
スイッチ素子をオフにした後には速やかにフリーホイー
ルＦＥＴ４にオン信号を送出して寄生ダイオード部分に
電流が流れる時間を短くすることが望ましい。
るときの電圧降下は、寄生ダイオード部分に流れるとき
の値の方がチャンネル部分に流れるときの値よりも大き
いので、フリーホイールＦＥＴ４の損失を低減するため
スイッチ素子をオフにした後には速やかにフリーホイー
ルＦＥＴ４にオン信号を送出して寄生ダイオード部分に
電流が流れる時間を短くすることが望ましい。
【００１４】次に、時刻ｔ２においてスイッチ素子制御
回路３からオン信号が送出されるとスイッチ素子２がオ
ンする。スイッチ素子２のオンによって誘導性負荷１に
流れる電流はｉ１となり、電流ｉ２は急速に減衰してフ
リーホイールＦＥＴ４およびスイッチ素子２を流れるｉ
３となる。
回路３からオン信号が送出されるとスイッチ素子２がオ
ンする。スイッチ素子２のオンによって誘導性負荷１に
流れる電流はｉ１となり、電流ｉ２は急速に減衰してフ
リーホイールＦＥＴ４およびスイッチ素子２を流れるｉ
３となる。
【００１５】電流がｉ２からｉ３に切り替わるタイミン
グ（フリーホイールＦＥＴ４の電流がゼロになるタイミ
ング）を電圧検出回路５によって電圧の向きが反転した
ことにより検出し、フリーホイールＦＥＴ制御回路６に
よってフリーホイールＦＥＴ４を徐々にオフにする制御
を行う。具体的にはフリーホイールＦＥＴ４のゲート電
圧を徐々に低下させる制御を行う。フリーホイールＦＥ
Ｔ４を時刻ｔ３からｔ４の間で徐々にオフにすることに
よって非飽和領域で動作させ、電流ｉ３をコントロール
することができる。フリーホイールＦＥＴ４の非飽和領
域での制御によって電流ｉ３のｄｉ／ｄｔをコントロー
ルして低下させることができ、サージ電圧の発生を抑制
することができる。
グ（フリーホイールＦＥＴ４の電流がゼロになるタイミ
ング）を電圧検出回路５によって電圧の向きが反転した
ことにより検出し、フリーホイールＦＥＴ制御回路６に
よってフリーホイールＦＥＴ４を徐々にオフにする制御
を行う。具体的にはフリーホイールＦＥＴ４のゲート電
圧を徐々に低下させる制御を行う。フリーホイールＦＥ
Ｔ４を時刻ｔ３からｔ４の間で徐々にオフにすることに
よって非飽和領域で動作させ、電流ｉ３をコントロール
することができる。フリーホイールＦＥＴ４の非飽和領
域での制御によって電流ｉ３のｄｉ／ｄｔをコントロー
ルして低下させることができ、サージ電圧の発生を抑制
することができる。
【００１６】以上、本発明の一実施形態の動作を図面を
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。
【００１７】例えば、上述の一実施形態では、フリーホ
イールＦＥＴ制御回路６は、電圧検出回路５からの信号
によってフリーホイールＦＥＴ４の制御タイミングを決
める方法であったが、スイッチ素子制御回路３からのス
イッチ素子２の駆動信号を受けて所定の遅れ時間の後に
フリーホイールＦＥＴ制御回路６の非飽和動作を開始す
るようにしてもよい（図１の点線で示した信号経路）。
この場合は、電圧検出回路５は不要となる。
イールＦＥＴ制御回路６は、電圧検出回路５からの信号
によってフリーホイールＦＥＴ４の制御タイミングを決
める方法であったが、スイッチ素子制御回路３からのス
イッチ素子２の駆動信号を受けて所定の遅れ時間の後に
フリーホイールＦＥＴ制御回路６の非飽和動作を開始す
るようにしてもよい（図１の点線で示した信号経路）。
この場合は、電圧検出回路５は不要となる。
【００１８】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、誘導性負荷のフリーホイール電流の逆回復電流
を制御してこの電流のｄｉ／ｄｔを小さくするようにし
たので、サージ電圧の発生を抑制することができるとい
う効果が得られる。
よれば、誘導性負荷のフリーホイール電流の逆回復電流
を制御してこの電流のｄｉ／ｄｔを小さくするようにし
たので、サージ電圧の発生を抑制することができるとい
う効果が得られる。
【００１９】また、サージ電圧の抑制によって空間に輻
射されるノイズを低減することができ、周辺機器への影
響を小さくすることができるという効果が得られる。
射されるノイズを低減することができ、周辺機器への影
響を小さくすることができるという効果が得られる。
【００２０】また、ＦＥＴのチャンネル部分にフリーホ
イール電流を流すようにしたので、電圧降下を小さくす
ることができ、損失を低減できるという効果が得られ
る。
イール電流を流すようにしたので、電圧降下を小さくす
ることができ、損失を低減できるという効果が得られ
る。
【図１】 本発明の一実施形態による誘導性負荷駆動装
置の構成を示す図。
置の構成を示す図。
【図２】 図１の各部の波形を示す図。
【図３】 従来の技術による誘導性負荷駆動装置の構成
を示す図。
を示す図。
【図４】 図３の各部の波形を示す図。
１…誘導性負荷 ２…スイッチ素子 ３…スイッチ素子制御回路 ４…フリーホイールＦＥＴ ５…電圧検出回路 ６…フリーホイールＦＥＴ制御回路 ７…直流電源 ８…フリーホイールダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 直列に接続したスイッチ素子を周期的
にスイッチングして誘導性負荷に間欠通電を行う誘導性
負荷駆動装置において、 前記誘導性負荷と並列にフリーホイールＦＥＴを配設し
て前記スイッチ素子がスイッチオフしたときのフリーホ
イール電流の流路とすることを特徴とする誘導性負荷駆
動装置。 - 【請求項２】 前記フリーホイールＦＥＴは、 前記スイッチ素子がスイッチオフし、次に該フリーホイ
ールＦＥＴをオンさせ、 前記スイッチ素子がスイッチオンし、該スイッチ素子の
電流の向きが反転したときに前記フリーホイールＦＥＴ
を徐々にオフさせることを特徴とする請求項１に記載の
誘導性負荷駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34818899A JP2001169413A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 誘導性負荷駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34818899A JP2001169413A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 誘導性負荷駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001169413A true JP2001169413A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18395345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34818899A Withdrawn JP2001169413A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 誘導性負荷駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001169413A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011121765A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置およびサージ電圧抑制方法 |
| KR101128288B1 (ko) | 2008-04-23 | 2012-03-28 | 주식회사 만도 | 모터구동장치 |
| US9197146B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-11-24 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless direct-current motor and control for power tool |
| US10821591B2 (en) | 2012-11-13 | 2020-11-03 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor |
-
1999
- 1999-12-07 JP JP34818899A patent/JP2001169413A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101128288B1 (ko) | 2008-04-23 | 2012-03-28 | 주식회사 만도 | 모터구동장치 |
| WO2011121765A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置およびサージ電圧抑制方法 |
| CN102835014A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-19 | 三菱电机株式会社 | 功率转换装置以及浪涌电压抑制方法 |
| JP5518181B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-06-11 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置およびサージ電圧抑制方法 |
| US9124270B2 (en) | 2010-03-31 | 2015-09-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power conversion device and surge voltage suppressing method |
| US9197146B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-11-24 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless direct-current motor and control for power tool |
| US9647585B2 (en) | 2012-07-26 | 2017-05-09 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Brushless direct-current motor and control for power tool |
| US10821591B2 (en) | 2012-11-13 | 2020-11-03 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor |
| US11141851B2 (en) | 2012-11-13 | 2021-10-12 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor |
| US11370099B2 (en) | 2012-11-13 | 2022-06-28 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor |
| US11673248B2 (en) | 2012-11-13 | 2023-06-13 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |