JP2005102349A - Current detector - Google Patents

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正樹 田米
Hideaki Mori
英明 森
Hisanori Nagase
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current detector capable of precisely detecting a phase current at a low cost, in an inverter device for PWM driving. <P>SOLUTION: A multi-phase inverter comprises three arms of two switching elements (Q1 and Q2, Q3 and Q4, Q5 and Q6) connected in series, and the three arms are connected in parallel to a DC power supply 1. Each switching element is PWM-driven by a switching signal generating means 13. A sampling means 6 generates a sampling signal PA in synchronous with such timing as all switching elements on lower side are on states. A phase current detecting means receives inputting of the PA signal and calculates phase current signals (PIU, PIV, PIW) from the voltage detected from the output terminal of the multi-phase inverter (a voltage occurring at on-resistance). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、PWMインバータの出力電流を検出する装置に関するもので、主としてモータ駆動装置に利用される。   The present invention relates to a device for detecting an output current of a PWM inverter, and is mainly used for a motor drive device.

近年、モータを駆動するインバータにおいて、高効率化を図るためにPWMインバータが主に利用されている。また、モータを安定に、さらに高効率に駆動するためには、過電流を防止したり、モータの逆起電圧と電流の位相を合わせる等の必要があり、そのためにモータの電流情報が必要不可欠となる。   In recent years, PWM inverters are mainly used to increase efficiency in inverters that drive motors. In addition, in order to drive the motor stably and with high efficiency, it is necessary to prevent overcurrent and to match the phase of the back electromotive force and current of the motor. For this reason, motor current information is indispensable. It becomes.

この電流情報を得る従来技術としては、直流回路部にシャント抵抗器を挿入し、その電圧降下を電流情報とする方法がよく知られている。一例として、特許文献1において、シャント抵抗器間の電圧をインバータ部のスイッチングモードによりサンプルホールドし、その電圧値を相電流情報とする方法が開示されている。この方法はモータの相電流を特別な電流センサを必要とせず検出できるので、低コスト化が図れるが、反面、シャント抵抗器により損失が発生し、全体的な効率が低下する問題点がある。   As a conventional technique for obtaining this current information, a method is well known in which a shunt resistor is inserted in a DC circuit section and the voltage drop is used as current information. As an example, Patent Document 1 discloses a method in which a voltage between shunt resistors is sampled and held by a switching mode of an inverter unit, and the voltage value is used as phase current information. Although this method can detect the phase current of the motor without requiring a special current sensor, the cost can be reduced. However, there is a problem that a loss is caused by the shunt resistor and the overall efficiency is lowered.

また、電流情報を得るための別の従来技術としては、上記のようなシャント抵抗器を使用せず、インバータを構成する各アームに電界効果型トランジスタを用いて、それのオン抵抗を検出して用いる方法がある。一例として特許文献2にその技術が開示されており、その要部を示す図18に従い、説明する。   As another conventional technique for obtaining current information, a shunt resistor as described above is not used, but a field effect transistor is used for each arm constituting the inverter to detect its on-resistance. There is a method to use. As an example, the technique is disclosed in Patent Document 2, and will be described with reference to FIG.

図18において、6個の電界効果型トランジスタ(以下、FETと記す)Q11〜Q16がフルブリッジに接続されており、直流電源101に接続されている。ブラシレスモータ102の固定子巻線の各相は、FETの上アームと下アームの接続点(U,V,W)に接続されている。駆動回路103は、ブラシレスモータ102のロータ位置を検出するロータ位置検出回路104の信号に基づき、各FET(Q11〜Q16)のゲートをオン、オフ制御して、ブラシレスモータ102を回転制御する。   In FIG. 18, six field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) Q <b> 11 to Q <b> 16 are connected to a full bridge and connected to a DC power source 101. Each phase of the stator winding of the brushless motor 102 is connected to a connection point (U, V, W) between the upper arm and the lower arm of the FET. The drive circuit 103 controls the rotation of the brushless motor 102 by turning on and off the gates of the FETs (Q11 to Q16) based on the signal of the rotor position detection circuit 104 that detects the rotor position of the brushless motor 102.

ここで電流検出回路107は、接続点(U,V,W)の電圧を検出して、下側アームのFET(Q12,Q14,Q16)のゲート端子を制御するように構成されている。電流検出回路107の内部には比較器(図示しない)を有しており、接続点(U,V,W)の電圧が一定値より高くなると、この比較器の出力が"L"になり、下側アームのFET(Q12,Q14,Q16)を強制的にオフにする。   Here, the current detection circuit 107 is configured to detect the voltage at the connection point (U, V, W) and control the gate terminal of the lower arm FET (Q12, Q14, Q16). The current detection circuit 107 has a comparator (not shown). When the voltage at the connection point (U, V, W) becomes higher than a certain value, the output of the comparator becomes “L”. The lower arm FETs (Q12, Q14, Q16) are forcibly turned off.

即ち、各FETに流れる電流が一定値より大きくなると、そのFETのオン抵抗による電圧降下が大きくなり、それを検出して電流を遮断するように動作する。言い換えれば、FETのオン抵抗を利用して、過電流保護機能を持たせたものであり、従って、電流検出回路107で検出される電流は、電流の大小関係しかわからない。また、この方法の場合は、前述のような効率低下の要因となるシャント抵抗を用いなくてもよいという利点はあるが、高い周波数でスイッチングを行わず、かつ、電気角120°未満の駆動に限定されるという問題点を有する。
特開平2−197295 特開昭64−8897
That is, when the current flowing through each FET becomes larger than a certain value, the voltage drop due to the on-resistance of the FET becomes large, and the operation is performed to detect this and cut off the current. In other words, the on-resistance of the FET is used to provide an overcurrent protection function. Therefore, the current detected by the current detection circuit 107 can be understood only from the magnitude relationship. In addition, this method has the advantage of not using a shunt resistor that causes a reduction in efficiency as described above. However, switching is not performed at a high frequency and the driving is performed with an electrical angle of less than 120 °. It has the problem of being limited.
JP 2-197295 A JP-A 64-8897

しかし、上記従来の技術では次のような課題があった。先ずシャント抵抗器を用いる方法では、シャント抵抗器による損失が発生し、効率低下に繋がること、また、インバータの上下スイッチング素子の導通状態に応じて検出する電流を切りかえるために、検出電流波形に不連続部分が発生すること、などである。具体的には、例えば3相モータを駆動するインバータにおいて、U相の上側とV相の下側とW相の下側が導通状態にある場合のシャント抵抗器による検出可能な電流は、インバータからモータへ流入する電気角120°未満に限定される。他のスイッチング状態においても同様に、各相の電気角120°未満の電流が検出可能である。これらの各々の検出電流を合成すれば、理論的には全電気角の電流が検出可能になる。   However, the above conventional techniques have the following problems. First, in the method using a shunt resistor, a loss due to the shunt resistor is generated, leading to a decrease in efficiency, and the current to be detected is switched according to the conduction state of the upper and lower switching elements of the inverter. The occurrence of a continuous part. Specifically, for example, in an inverter that drives a three-phase motor, the current that can be detected by the shunt resistor when the upper side of the U phase, the lower side of the V phase, and the lower side of the W phase are in a conductive state, It is limited to an electrical angle of less than 120 ° flowing into Similarly, in other switching states, a current having an electrical angle of less than 120 ° for each phase can be detected. If these detection currents are combined, the current of all electrical angles can be detected theoretically.

しかしながら実際には、例えば光ディスク用モータに代表される情報機器駆動用モータにおいては、比較的高周波スイッチング(20〜100kHz)を行ない、更にスイッチングノイズを除去する処理をして電流を検出するため、一つのスイッチング状態における検出可能区間は120°を大きく下回ることになる。そのために、各々の検出電流を合成しても、不連続部を含む電流波形しか得られないことになる。   However, in actuality, for example, in an information apparatus driving motor represented by an optical disk motor, relatively high frequency switching (20 to 100 kHz) is performed, and further, a switching noise is removed to detect a current. The detectable section in one switching state is significantly below 120 °. Therefore, even if the respective detected currents are combined, only a current waveform including a discontinuous portion can be obtained.

次に上記FETのオン抵抗を検出する方法では、180°通電のように常に3相全ての上下スイッチング素子のどちらかが導通している状態であると、スイッチング状態が短時間で切り替わるため、その影響を受け、安定した電流の検出ができない。即ちこの方法で安定した電流を検出するためには、実質的に電気角120°未満の通電駆動、もしくは高周波スイッチングしない駆動に限られることになる。   Next, in the method for detecting the on-resistance of the FET, if one of the upper and lower switching elements of all three phases is always in a conductive state such as 180 ° energization, the switching state is switched in a short time. It is affected and cannot detect stable current. That is, in order to detect a stable current by this method, the driving is substantially limited to energization driving with an electrical angle of less than 120 ° or driving without high-frequency switching.

本発明の目的は、モータの相電流を、センサやシャント抵抗なしで、下側もしくは上側のFETのスイッチング状態のみで検出可能とした電流検出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a current detection device that can detect a phase current of a motor only by a switching state of a lower or upper FET without using a sensor or a shunt resistor.

本発明の電流検出装置は、直列接続された2つのスイッチング素子より成るアームを、直流電源に出力相数組並列に接続してなる多相インバータと、前記各スイッチング素子をPWM駆動するスイッチング信号生成手段と、前記多相インバータにおける下側もしくは上側のスイッチング素子が全てオン状態のタイミングに同期してサンプリング信号を出力するサンプリング手段と、前記多相インバータの出力端子から検出した電圧に基づき、前記サンプリング信号に同期して相電流信号を算出する相電流検出手段とを有することを特徴とする。   The current detection device of the present invention includes a multi-phase inverter in which an arm composed of two switching elements connected in series is connected to a DC power supply in parallel with the number of output phases, and a switching signal generation for PWM driving the switching elements. Sampling means for outputting a sampling signal in synchronization with the timing when all of the lower or upper switching elements in the multiphase inverter are turned on, and the sampling based on the voltage detected from the output terminal of the multiphase inverter Phase current detection means for calculating a phase current signal in synchronization with the signal.

以上のように、本発明の電流検出装置によれば、PWM駆動するインバータにおいて、モータの相電流を、センサやシャント抵抗器なしで、下側または上側のスイッチング素子のスイッチング状態のみで検出できるので、損失が少なく、部品点数の増大を招くことなく低コスト化を実現できる。また電流検出に不連続部がなく、全区間の検出が可能であり、電気角120°を越える通電や高周波のスイッチングにも適応できる。更に補助的に電流検出器を付加することにより、スイッチング素子のオン抵抗のバラツキを除去し、より高精度の電流検出が実現できる。   As described above, according to the current detection device of the present invention, in the PWM driven inverter, the phase current of the motor can be detected only by the switching state of the lower or upper switching element without using a sensor or a shunt resistor. Therefore, it is possible to realize cost reduction without causing a loss and an increase in the number of parts. Moreover, there is no discontinuous part in the current detection, and the entire section can be detected, and it can be applied to energization exceeding 120 ° electrical angle and high-frequency switching. Furthermore, by adding a current detector as an auxiliary, variation in on-resistance of the switching element can be removed, and more accurate current detection can be realized.

以下、本発明の電流検出装置を、好ましい実施の形態により、図面を参照して、詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1を示す回路図である。図1において、Q1〜Q6は、いずれも電界効果型トランジスタ(FET)であり、Q1とQ2、Q3とQ4、Q5とQ6は、それぞれ直列に接続され、それら3つの直列回路が、直流電源1に接続されている。ここでQ1とQ2の2つのFETの直列回路にてU相アームを構成し、Q3とQ4の2つのFETの直列回路にてV相アームを構成し、Q5とQ6の2つのFETの直列回路にてW相アームを構成している。また、Q1、Q3、Q5の3つのFETにて上側アームを、またQ2,Q4,Q6の3つのFETにて下側アームを構成している。
Hereinafter, the current detection device of the present invention will be described in detail according to a preferred embodiment with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, Q1 to Q6 are all field effect transistors (FETs), Q1 and Q2, Q3 and Q4, and Q5 and Q6 are connected in series, respectively. It is connected to the. Here, a U-phase arm is constituted by a series circuit of two FETs Q1 and Q2, a V-phase arm is constituted by a series circuit of two FETs Q3 and Q4, and a series circuit of two FETs Q5 and Q6. Constitutes the W-phase arm. Further, the upper FET is constituted by three FETs Q1, Q3, and Q5, and the lower arm is constituted by three FETs Q2, Q4, and Q6.

ブラシレスモータ2は、その固定子にU相巻線LU、V相巻線LV、W相巻線LWを有し、その一端は共通接続されている。一方、各巻線の他端については、Q1とQ2の接続点UがU相巻線に、Q3とQ4の接続点VがV相巻線に、Q5とQ6の接続点WがW相巻線に接続されている。また、それぞれのFET(Q1〜Q6)には、フライホイールダイオードD1〜D6が並列に接続されている。なお、このフライホイールダイオードD1〜D6は、各FETの寄生ダイオードを使うことにより省略することが可能である。   The brushless motor 2 has a U-phase winding LU, a V-phase winding LV, and a W-phase winding LW on its stator, and one end thereof is commonly connected. On the other hand, at the other end of each winding, the connection point U between Q1 and Q2 is the U-phase winding, the connection point V between Q3 and Q4 is the V-phase winding, and the connection point W between Q5 and Q6 is the W-phase winding. It is connected to the. Further, flywheel diodes D1 to D6 are connected in parallel to the respective FETs (Q1 to Q6). The flywheel diodes D1 to D6 can be omitted by using a parasitic diode of each FET.

信号波発生手段4、搬送波発生手段5、及び駆動信号発生手段3にてスイッチング信号生成手段13を構成している。駆動信号発生手段3は、信号波発生手段4と搬送波発生手段5で作成した信号が入力され、所定のPWM信号を合成して、信号PQ1〜PQ6として、各FET(Q1〜Q6)のゲートに入力する。サンプリング手段6は、信号PQ2,PQ4,PQ6が入力され、サンプリング信号PAを相電流検出手段7に入力する。相電流検出手段7は、このサンプリング信号PAとU,V,W点の電圧が入力され、相電流信号としてPIU,PIV,PIWを出力する。   The signal wave generating means 4, the carrier wave generating means 5, and the drive signal generating means 3 constitute a switching signal generating means 13. The drive signal generating means 3 receives the signals generated by the signal wave generating means 4 and the carrier wave generating means 5, synthesizes predetermined PWM signals, and forms signals PQ1 to PQ6 at the gates of the FETs (Q1 to Q6). input. Sampling means 6 receives signals PQ 2, PQ 4, and PQ 6 and inputs sampling signal PA to phase current detection means 7. The phase current detection means 7 receives the sampling signal PA and the voltages at points U, V, and W, and outputs PIU, PIV, and PIW as phase current signals.

図2にこの駆動信号発生手段3の具体的な回路図を示している。信号波発生手段4からの3つの信号PSU,PSV,PSWが、比較器301,302,303のそれぞれ非反転端子に入力され、搬送波発生手段5からの信号PHと比較される。この比較器の出力は、上側スイッチング素子の駆動信号PQ1,PQ3,PQ5となる。同時にそれらの信号は、インバータ素子304,305,306にてそれぞれ反転され、下側スイッチング素子の駆動信号であるPQ2.PQ4,PQ6となる。   FIG. 2 shows a specific circuit diagram of the drive signal generating means 3. Three signals PSU, PSV, and PSW from the signal wave generating means 4 are input to the non-inverting terminals of the comparators 301, 302, and 303, respectively, and compared with the signal PH from the carrier wave generating means 5. The output of this comparator is the drive signals PQ1, PQ3, PQ5 for the upper switching element. At the same time, these signals are inverted by inverter elements 304, 305 and 306, respectively, and PQ2. PQ4 and PQ6.

図3にサンプリング手段6の回路図を示している。図3において、下側FETの駆動信号であるPQ2,PQ4,PQ6は、AND素子601に入力され、その論理積出力P6Aは、ワンショットマルチバイブレータ603にて遅延要素を持たせた後、インバータ素子604にて反転され信号P6Cとなる。このP6Cと前記信号P6AとがAND素子602に入力され、論理積であるサンプリング信号PAが得られ、相電流検出手段7に入力される。なお、このワンショットマルチバイブレータ603は、例えば、RCによる遅延回路等、他の手段による遅延要素に置き換えることができる。   FIG. 3 shows a circuit diagram of the sampling means 6. In FIG. 3, PQ2, PQ4, and PQ6, which are driving signals for the lower FET, are input to an AND element 601, and the logical product output P6A is provided with a delay element by a one-shot multivibrator 603, and then an inverter element. It is inverted at 604 to become a signal P6C. The P6C and the signal P6A are input to the AND element 602, and a sampling signal PA which is a logical product is obtained and input to the phase current detection means 7. The one-shot multivibrator 603 can be replaced with a delay element by other means such as an RC delay circuit.

図4に相電流検出手段7の回路図を示している。図4において、前述のサンプリング信号PAが入力されると、各アナログスイッチAS1,AS2,AS3がオンとなり、U点、V点、W点の電圧がそれぞれコンデンサーC1,C2,C3にサンプルホールドされ、相電流信号PIU,PIV,PIWとして出力される。   FIG. 4 shows a circuit diagram of the phase current detection means 7. In FIG. 4, when the above-described sampling signal PA is input, the analog switches AS1, AS2, and AS3 are turned on, and the voltages at the points U, V, and W are sampled and held in the capacitors C1, C2, and C3, respectively. Output as phase current signals PIU, PIV, and PIW.

次に図1〜図8を参照して、この実施の形態1の動作を詳細に説明する。図5は、信号波発生手段4と搬送波発生手段5の信号を受けて、駆動信号発生手段3がPWM信号を生成する状態を模式的に示している。   Next, the operation of the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 schematically shows a state in which the drive signal generator 3 generates a PWM signal in response to signals from the signal wave generator 4 and the carrier wave generator 5.

信号波発生手段4は、その内部にD/A変換回路を有し(図示しない)外部から入力されたデジタル信号より、120°位相差を持つ3つの正弦波状の信号波PSU,PSV,PSWを生成し、駆動信号発生手段3に入力する。なお、この信号波PSU,PSV,PSWは、正弦波状信号に限定されるものではない。同様に、搬送波発生手段5は、所定の周波数を有する三角波PHを生成し、駆動信号発生手段3に入力する。   The signal wave generating means 4 has a D / A conversion circuit inside (not shown), and generates three sinusoidal signal waves PSU, PSV, PSW having a 120 ° phase difference from an externally input digital signal. Generated and input to the drive signal generating means 3. The signal waves PSU, PSV, and PSW are not limited to sinusoidal signals. Similarly, the carrier wave generation means 5 generates a triangular wave PH having a predetermined frequency and inputs it to the drive signal generation means 3.

駆動信号発生手段3は、信号波PSUと搬送波PHを比較して、信号PQ1とその反転信号であるPQ2を出力する。同様に、信号波PSVと搬送波PHを比較して、信号PQ3とその反転信号であるPQ4を出力し、また、信号波PSWと搬送波PHを比較して、信号PQ5とその反転信号であるPQ6を出力する。この結果、この駆動信号発生手段3の出力信号PQ1〜PQ6は、図5に示すパルス列となり、各FET(PQ1〜PQ6)のゲートに供給され、Q1〜Q6のFETがスイッチング駆動されることにより、ブラシレスモータ2が所定のトルクで駆動される。   The drive signal generating means 3 compares the signal wave PSU and the carrier wave PH, and outputs a signal PQ1 and its inverted signal PQ2. Similarly, the signal wave PSV and the carrier wave PH are compared to output the signal PQ3 and its inverted signal PQ4, and the signal wave PSW and the carrier wave PH are compared to determine the signal PQ5 and its inverted signal PQ6. Output. As a result, the output signals PQ1 to PQ6 of the drive signal generating means 3 become the pulse train shown in FIG. 5 and are supplied to the gates of the FETs (PQ1 to PQ6), and the FETs of Q1 to Q6 are switched and driven. The brushless motor 2 is driven with a predetermined torque.

周知の様に前記信号波PSU、PSU、PSWの振幅を変えることにより、PQ1〜PQ6の各パルス列のデューティが変わり、モータ2の発生トルクを変えることができる。なお上側FETと下側FETとが切り替わる時点では、短絡防止のため、数10〜数100ns程度の上下FETオフ期間を設ける必要があるが、説明を簡略にするため、この短絡防止時間は省略している。   As is well known, by changing the amplitudes of the signal waves PSU, PSU, and PSW, the duty of each pulse train of PQ1 to PQ6 changes, and the torque generated by the motor 2 can be changed. At the time when the upper FET and the lower FET are switched, it is necessary to provide an upper and lower FET off period of about several tens to several hundreds ns to prevent a short circuit. However, in order to simplify the description, this short circuit prevention time is omitted. ing.

図6に示すタイムチャートは、図5におけるTa部の時間軸を拡大したものである。図6において、PQ2,PQ4,PQ6は、下側FETの駆動信号であり、P6A,P6B,P6Cは前述のサンプリング手段6の各部信号、PAは、サンプリング手段6の出力信号、PIU,PIV,PIWは、相電流検出手段7の出力信号である。この図から明らかなように、サンプリング信号PAは、入力信号PQ2,PQ4,PQ6の論理積信号P6Aより遅延時間Td遅れて立ち上がるパルス信号となる。   The time chart shown in FIG. 6 is obtained by enlarging the time axis of the Ta part in FIG. In FIG. 6, PQ2, PQ4, and PQ6 are driving signals for the lower FET, P6A, P6B, and P6C are the respective signals of the sampling means 6, PA is the output signal of the sampling means 6, PIU, PIV, PIW Is an output signal of the phase current detection means 7. As is apparent from this figure, the sampling signal PA is a pulse signal that rises with a delay time Td delayed from the logical product signal P6A of the input signals PQ2, PQ4, and PQ6.

従ってサンプリング手段6は、下側FET、Q2,Q4,Q6が全てオンになった後、時間Td遅れて立ち上がり、下側FET、Q2,Q4,Q6のどれかがオフになると立ち下がるパルス信号PAを出力し、相電流検出手段7に入力する。なおこの遅延時間Tdを設けた目的は、上側FETがオン状態から下側FETがオンに切り替わった直後は、高周波スイッチングの影響等により下側FETに流れる電流も不安定であり、この不安定領域を除外して電流検出を行なうためである。   Therefore, the sampling means 6 rises with a delay of time Td after all the lower FETs Q2, Q4, Q6 are turned on, and falls when any of the lower FETs Q2, Q4, Q6 is turned off. Is input to the phase current detection means 7. The purpose of providing this delay time Td is that immediately after the upper FET is turned on from the upper FET, the current flowing through the lower FET is also unstable due to the influence of high-frequency switching, etc. This is because the current detection is performed by removing.

ここで、図6に示すように、FET(Q2,Q6)がオン、FET(Q4)がオフ(つまり、Q3がオン)になっている時刻T1時点について考察する。この場合、図7に示されるように、直流電源1よりFET(Q3)及びV点を通り、V相電流IVがモータ2に流入している。一方モータ2よりU点とFET(Q2)を通るU相電流IU、及びW点とFET(Q6)を通るW相電流IWが流れ出している。これら各電流の関係は、周知の通りIV=IU+IWの関係が成立する。   Here, as shown in FIG. 6, the time T1 when the FETs (Q2, Q6) are on and the FET (Q4) is off (that is, Q3 is on) will be considered. In this case, as shown in FIG. 7, the V-phase current IV flows into the motor 2 from the DC power supply 1 through the FET (Q3) and the V point. On the other hand, a U-phase current IU passing through the U point and the FET (Q2) and a W-phase current IW passing through the W point and the FET (Q6) flow out from the motor 2. As is well known, the relationship between these currents is IV = IU + IW.

一方、サンプリング信号PAの出力期における任意の時刻T2について考察する。この時刻T2においては、図8に示されるように、FET(Q2,Q4,Q6)がオンになっている。即ち下側FETが全てオンの状態である。FET(Q3)がオフになりFET(Q4)がオンになったことにより、V相電流IVはFET(Q4)を逆方向に流れることになる。この時点においても前記と同様に、IV=IU+IWの関係が成立するが、この場合、FET(Q2)のオン抵抗をRQ2、FET(Q4)のオン抵抗をRQ4,FET(Q6)のオン抵抗をRQ6とすると、更に下記の関係が成立する。   On the other hand, an arbitrary time T2 in the output period of the sampling signal PA will be considered. At this time T2, as shown in FIG. 8, the FETs (Q2, Q4, Q6) are on. That is, all the lower FETs are on. Since the FET (Q3) is turned off and the FET (Q4) is turned on, the V-phase current IV flows through the FET (Q4) in the reverse direction. At this point in time, the relationship IV = IU + IW is established as described above. In this case, the on-resistance of FET (Q2) is RQ2, the on-resistance of FET (Q4) is RQ4, and the on-resistance of FET (Q6) is If RQ6, the following relationship is further established.

U点電位=IU×RQ2
V点電位=−IV×RQ4
W点電位=IW×RQ6
U point potential = IU x RQ2
V-point potential = -IV x RQ4
W point potential = IW x RQ6

即ち、U点、V点、W点の電位を観測すれば、U相、V相、W相の電流が計測できることになる。図6にて明らかなように、サンプリング信号PAが出力された時点で、相電流検出手段7よりU相、V相、W相の各電流信号として、PIU,PIV,PIWが出力され、この相電流信号を使ってモータの各種制御を実行できる。   That is, by observing the potential at the U point, the V point, and the W point, the U phase, V phase, and W phase currents can be measured. As apparent from FIG. 6, when the sampling signal PA is output, PIU, PIV, and PIW are output from the phase current detection means 7 as U-phase, V-phase, and W-phase current signals. Various control of the motor can be executed using the current signal.

(実施の形態2)
次に図9は、本発明の実施の形態2を示す回路図である。実施の形態1との相違点は、サンプリング手段6への入力がPQ1,PQ3,PQ5となっている点である。従って、上側FETが全てオンになったタイミングにてサンプリング信号PAが出力される。ここで直流電源1の電圧をEとし、FET(Q1)のオン抵抗をRQ1、FET(Q3)のオン抵抗をRQ3,FET(Q5)のオン抵抗をRQ5とすると、Q1がオンの時のU点電位は、
U点電位=E−IU×RQ1
となる。同様に、Q2、Q3がそれぞれオンの時のV点電位、W点電位は、
V点電位=E−IV×RQ3
W点電位=E−IW×RQ5
となる。
(Embodiment 2)
Next, FIG. 9 is a circuit diagram showing Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment is that the input to the sampling means 6 is PQ1, PQ3, PQ5. Therefore, the sampling signal PA is output at the timing when all the upper FETs are turned on. Here, assuming that the voltage of the DC power source 1 is E, the on-resistance of the FET (Q1) is RQ1, the on-resistance of the FET (Q3) is RQ3, and the on-resistance of the FET (Q5) is RQ5, the U when Q1 is on The point potential is
U point potential = E-IU x RQ1
It becomes. Similarly, the V point potential and the W point potential when Q2 and Q3 are on are respectively
V point potential = E-IV x RQ3
W point potential = E-IW x RQ5
It becomes.

実施の形態1と同様に、サンプリング信号PAが出力された時点で、相電流検出手段7よりU相、V相、W相の各電流信号として、PIU,PIV,PIWが出力される。   As in the first embodiment, when the sampling signal PA is output, PIU, PIV, and PIW are output as U-phase, V-phase, and W-phase current signals from the phase current detection means 7.

(実施の形態3)
次に図10は、本発明の実施の形態3を示す回路図である。図10において、インバータ部、スイッチング信号生成手段13、サンプリング手段6、相電流検出手段7は、いずれも実施の形態1と同様であるので説明を省略する。実施の形態1と同様に、相電流検出手段7にはU点、V点、W点の電圧がそれぞれ相電流信号PIU,PIV,PIWとして出力される。この時、各FETのオン抵抗RQ2,RQ4,RQ6にバラツキがあると、相電流信号PIU,PIV,PIWにはこのバラツキがそのまま反映されてしまうことになる。実施の形態3では、このFETのオン抵抗のバラツキを直流電源に挿入した電流検出器(シャント抵抗器)R0で補正するものである。
(Embodiment 3)
Next, FIG. 10 is a circuit diagram showing Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 10, since the inverter unit, the switching signal generating unit 13, the sampling unit 6, and the phase current detecting unit 7 are all the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. As in the first embodiment, the voltage at the U point, the V point, and the W point is output to the phase current detection unit 7 as phase current signals PIU, PIV, and PIW, respectively. At this time, if there is a variation in the on-resistances RQ2, RQ4, RQ6 of each FET, this variation is reflected as it is in the phase current signals PIU, PIV, PIW. In the third embodiment, the variation in the on-resistance of the FET is corrected by a current detector (shunt resistor) R0 inserted in the DC power supply.

直流電源1に直列にシャント抵抗器R0が挿入され、その両端電圧信号が、補正情報出力手段8に入力される。周知の通り、モータに流れ込む相電流とこのシャント抵抗器に流れる電流IR0との間には下記の関係が存在する。   A shunt resistor R0 is inserted in series with the DC power source 1, and a voltage signal between both ends thereof is input to the correction information output means 8. As is well known, the following relationship exists between the phase current flowing into the motor and the current IR0 flowing through the shunt resistor.

Q1,Q4,Q6がオンの時・・・IR0=IU
Q2,Q3,Q6がオンの時・・・IR0=IV
Q2,Q4,Q5がオンの時・・・IR0=IW
When Q1, Q4 and Q6 are on ... IR0 = IU
When Q2, Q3 and Q6 are on ... IR0 = IV
When Q2, Q4 and Q5 are ON ... IR0 = IW

補正情報出力手段8は、補正情報PCとして上記IR0情報を相電流補正手段9に入力する。相電流補正手段9は、FETのオン抵抗バラツキを含んだ相電流信号PIU,PIV,PIWを、上記関係式を使って検出電流の振幅を補正した相電流PJU,PJV,PJWに変換する。この補正した相電流信号を使うことによって、より精度の高いモータの各種制御が可能となる。なお、シャント抵抗器R0は、抵抗器に限定されるものではなく、例えばCT等、他の電流検出器も適用可能である。   The correction information output means 8 inputs the IR0 information as the correction information PC to the phase current correction means 9. The phase current correction means 9 converts the phase current signals PIU, PIV, and PIW including the FET on-resistance variation into phase currents PJU, PJV, and PJW in which the amplitude of the detected current is corrected using the above relational expression. By using the corrected phase current signal, various types of control of the motor with higher accuracy can be performed. Note that the shunt resistor R0 is not limited to a resistor, and other current detectors such as a CT can also be applied.

(実施の形態4)
次に図11は、本発明の実施の形態4を示す回路図である。図11において、駆動信号発生手段3、サンプリング手段6、相電流検出手段7は、いずれも実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。実施の形態1との相違点は、直列接続されたスイッチング素子の各アームに直列にシャント抵抗器R1,R2,R3が挿入されている点である。これらのシャント抵抗器R1,R2,R3は正確でバラツキのない、また温度特性の良好なものを選定する。このシャント抵抗器R1,R2,R3の電圧信号を相電流検出手段7に入力する。実施の形態1におけるFETのオン抵抗に替えて正確なシャント抵抗器R1,R2,R3を使うため、より正確な相電流信号PIU,PIV,PIWを得ることができる。
(Embodiment 4)
Next, FIG. 11 is a circuit diagram showing Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 11, the drive signal generation means 3, the sampling means 6, and the phase current detection means 7 are all the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that shunt resistors R1, R2, and R3 are inserted in series in each arm of the switching elements connected in series. These shunt resistors R1, R2, and R3 are selected to be accurate and free from variations and have good temperature characteristics. The voltage signals of the shunt resistors R1, R2, and R3 are input to the phase current detection means 7. Since accurate shunt resistors R1, R2, and R3 are used instead of the on-resistance of the FET in the first embodiment, more accurate phase current signals PIU, PIV, and PIW can be obtained.

(実施の形態5)
次に図12は、本発明の実施の形態5を示す回路図である。図12においてに、インバータ部、スイッチング信号生成手段13、サンプリング手段6はいずれも実施の形態1と同様であるので説明を省略する。実施の形態1との相違点は、振幅判断手段10を有する点にある。振幅判断手段10は、信号波PSU,PSV,PSWの振幅と搬送波PHの振幅とを比較する。信号波の振幅の方が小さい場合に振幅判断信号PDU,PDV,PDWは、"H"レベル信号を相電流検出器7Aに入力する。相電流検出手段7Aは、その具体的な回路を図13に示している。
(Embodiment 5)
Next, FIG. 12 is a circuit diagram showing Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 12, since the inverter unit, the switching signal generating unit 13, and the sampling unit 6 are all the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that an amplitude determining unit 10 is provided. The amplitude determining means 10 compares the amplitudes of the signal waves PSU, PSV, and PSW with the amplitude of the carrier wave PH. When the amplitude of the signal wave is smaller, the amplitude determination signals PDU, PDV, and PDW input “H” level signals to the phase current detector 7A. A specific circuit of the phase current detection means 7A is shown in FIG.

サンプリング信号PAと振幅判断手段10のU相判断信号PDUとがAND素子71に入力され、その論理積信号がアナログスイッチAS1に入力され、信号波の振幅が搬送波の振幅より小さい時は、サンプリング信号に同期して相電流信号PIUが出力されることになる。同様に、サンプリング信号PAと振幅判断手段10のV相判断信号PDVとがAND素子72に入力され、その論理積信号がアナログスイッチAS2に入力され、信号波の振幅が搬送波の振幅より小さい時は、サンプリング信号に同期して相電流信号PIVが出力される。同様に、サンプリング信号PAと振幅判断手段10のW相判断信号PDWとがAND素子73に入力され、その論理積信号がアナログスイッチAS3に入力され、信号波の振幅が搬送波の振幅より小さい時は、サンプリング信号に同期して相電流信号PIWが出力される。   When the sampling signal PA and the U-phase determination signal PDU of the amplitude determination means 10 are input to the AND element 71 and the logical product signal is input to the analog switch AS1, and the amplitude of the signal wave is smaller than the amplitude of the carrier wave, the sampling signal The phase current signal PIU is output in synchronization with. Similarly, when the sampling signal PA and the V-phase determination signal PDV of the amplitude determination means 10 are input to the AND element 72 and the logical product signal is input to the analog switch AS2, the amplitude of the signal wave is smaller than the amplitude of the carrier wave. The phase current signal PIV is output in synchronization with the sampling signal. Similarly, when the sampling signal PA and the W-phase determination signal PDW of the amplitude determination means 10 are input to the AND element 73 and the logical product signal is input to the analog switch AS3, the amplitude of the signal wave is smaller than the amplitude of the carrier wave. The phase current signal PIW is output in synchronization with the sampling signal.

信号波PSU、PSV,PSWの振幅の方が搬送波PHの振幅より大きいとき、図5で示したようなパルス列は出力されなくなり、そのパルス列を出力していない期間に対して、同じように相電流検出を行えば、正確な相電流検出が行えなくなる。しかし、ここで述べた機能によれば、信号波の振幅の方が搬送波の振幅より小さく、サンプリング信号PAが出力されている時のみ、相電流検出を行って相電流信号PIU,PIV,PIWを出力するため、正確な相電流検出が行える。   When the amplitudes of the signal waves PSU, PSV, and PSW are larger than the amplitude of the carrier wave PH, the pulse train as shown in FIG. 5 is not output, and the phase current is the same for the period in which the pulse train is not output. If detection is performed, accurate phase current detection cannot be performed. However, according to the function described here, only when the amplitude of the signal wave is smaller than the amplitude of the carrier wave and the sampling signal PA is output, the phase current is detected and the phase current signals PIU, PIV, PIW are obtained. Since it outputs, accurate phase current detection can be performed.

(実施の形態6)
次に図14は、本発明の実施の形態6を示す回路図である。図14において、インバータ部、サンプリング手段6、相電流検出手段7は、いずれも実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。実施の形態1との相違点は、振幅判断手段10Aを有する点にあり、実施の形態5との相違点は、振幅判断手段10Aの出力が駆動信号発生手段3Aに入力される点にある。
(Embodiment 6)
Next, FIG. 14 is a circuit diagram showing Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 14, the inverter unit, sampling unit 6, and phase current detection unit 7 are all the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that it has an amplitude determining means 10A, and the difference from the fifth embodiment is that the output of the amplitude determining means 10A is input to the drive signal generating means 3A.

図15に駆動信号発生手段3Aの回路図を示している。図15において、信号波発生手段4からの3つの信号PSU,PSV,PSWが、比較器301,302,303のそれぞれ非反転端子に入力され、搬送波発生手段5からの信号PHと比較され、AND素子307,308,309のそれぞれの一方の入力端子に入力される。更に振幅判断手段10Aの出力信号PEU,PEV,PEWが上記AND素子の他方の入力端子に入力される。   FIG. 15 shows a circuit diagram of the drive signal generating means 3A. In FIG. 15, three signals PSU, PSV, PSW from the signal wave generating means 4 are input to the non-inverting terminals of the comparators 301, 302, 303, respectively, and compared with the signal PH from the carrier wave generating means 5, and AND The signal is input to one input terminal of each of the elements 307, 308, and 309. Further, the output signals PEU, PEV, PEW of the amplitude judging means 10A are inputted to the other input terminal of the AND element.

信号波PSU、PSV,PSWの振幅が、搬送波PHの振幅より大きい場合は、図5に示したようなパルス列が生成されず、従って電流検出もできないことになるので、このような場合は、振幅判断手段10Aは、強制的な電流検出信号PEU,PEV,PEWを駆動信号発生手段3Aに入力する。駆動信号発生手段3Aは、AND素子307〜309を介して強制的な電流検出信号をPQ1〜PQ6に出力するので電流検出が可能となる。   If the amplitudes of the signal waves PSU, PSV, and PSW are larger than the amplitude of the carrier wave PH, the pulse train as shown in FIG. 5 is not generated, and therefore current detection cannot be performed. The determination means 10A inputs forced current detection signals PEU, PEV, PEW to the drive signal generation means 3A. The drive signal generating means 3A outputs a forced current detection signal to the PQ1 to PQ6 via the AND elements 307 to 309, so that current detection is possible.

図16にこの実施の形態6のタイムチャートを示す。図16において、時刻T3にて信号波の振幅が搬送波の振幅より大きくなった状態を示している。時刻T3以前は、実施の形態1にて説明した通りであり、強制的な電流検出信号PEU,PEV,PEWは、出力されない。時刻T3に至り、信号波振幅が大きくなると、強制的な電流検出信号PEU,PEV,PEWが出力され、駆動信号発生手段3Aに入力される。駆動信号発生手段3Aは、下側FETの駆動信号PQ2,PQ4,PQ6を出力し、サンプリング手段6に入力されるので、サンプリング信号PAが生成され、電流検出が可能となる。この機能により起動時や負荷が大きい時等の様に信号波の振幅の方が搬送波の振幅より大きい時にも相電流検出が可能となる。   FIG. 16 shows a time chart of the sixth embodiment. FIG. 16 shows a state in which the amplitude of the signal wave is larger than the amplitude of the carrier wave at time T3. Prior to time T3, as described in the first embodiment, forced current detection signals PEU, PEV, and PEW are not output. When the signal wave amplitude increases at time T3, forced current detection signals PEU, PEV, and PEW are output and input to the drive signal generating means 3A. The drive signal generating means 3A outputs the lower FET drive signals PQ2, PQ4, and PQ6 and inputs them to the sampling means 6, so that the sampling signal PA is generated and the current can be detected. This function makes it possible to detect the phase current even when the amplitude of the signal wave is larger than the amplitude of the carrier wave, such as when starting up or when the load is large.

(実施の形態7)
次に図17は、本発明の実施の形態7を示す回路図である。図17において、インバータ部、スイッチング信号生成手段13、サンプリング手段6、相電流検出手段7は、いずれも実施の形態1と同様であるので説明を省略する。実施の形態1との相違点は、モータのロータ磁石の磁束を検出する磁電変換素子11を有する点にある。信号波発生手段4Aは、実施の形態1での信号波発生手段4の様にD/A変換回路を必要とせず、この磁電変換素子11より直接信号波を生成する。モータの磁極位置を検出するために、通常ホール素子等の磁電変換素子が設置されているので、この信号を使うことができる。1個の磁電変換素子の信号より、必要な120°位相差を持った3相正弦波を生成してもよいし、あるいは3個の磁電変換素子より3相正弦波を生成してもよい。
(Embodiment 7)
Next, FIG. 17 is a circuit diagram showing Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 17, the inverter unit, the switching signal generation unit 13, the sampling unit 6, and the phase current detection unit 7 are all the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that it has a magnetoelectric conversion element 11 that detects the magnetic flux of the rotor magnet of the motor. The signal wave generating unit 4A does not require a D / A conversion circuit unlike the signal wave generating unit 4 in the first embodiment, and directly generates a signal wave from the magnetoelectric conversion element 11. In order to detect the magnetic pole position of the motor, since a magnetoelectric conversion element such as a hall element is usually installed, this signal can be used. A three-phase sine wave having a necessary 120 ° phase difference may be generated from a signal from one magnetoelectric conversion element, or a three-phase sine wave may be generated from three magnetoelectric conversion elements.

なお、本発明は、以上の実施の形態で述べた3相インバータに限定されるものではなく、2相インバータ等多相インバータ全てに適用される。またスイッチング素子は、電界効果型トランジスタに限定されるものでなく、その他のスイッチング素子にも適用される。   The present invention is not limited to the three-phase inverter described in the above embodiment, but can be applied to all multi-phase inverters such as a two-phase inverter. The switching element is not limited to a field effect transistor, and can be applied to other switching elements.

本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の部分回路図(駆動信号発生手段)FIG. 3 is a partial circuit diagram (drive signal generating means) of the current detection device showing the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の部分回路図(サンプリング手段)Partial circuit diagram (sampling means) of the current detection device showing the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の部分回路図(相電流検出手段)Partial circuit diagram (phase current detection means) of the current detection device showing the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置のタイミングチャートTiming chart of current detection device showing embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の詳細タイミングチャートDetailed timing chart of current detection device showing embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の説明用部分回路図FIG. 3 is a partial circuit diagram for explaining the current detection device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す電流検出装置の説明用部分回路図FIG. 3 is a partial circuit diagram for explaining the current detection device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態5を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 5 of this invention 本発明の実施の形態5を示す電流検出装置の部分回路図(相電流検出手段)Partial circuit diagram (phase current detection means) of the current detection device showing Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態6を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the electric current detection apparatus which shows Embodiment 6 of this invention 本発明の実施の形態6を示す電流検出装置の部分回路図(駆動信号発生手段)Partial circuit diagram of the current detection device (drive signal generation means) showing Embodiment 6 of the present invention 本発明の実施の形態6を示す電流検出装置のタイミングチャートTiming chart of current detection device showing embodiment 6 of the present invention. 本発明の実施の形態7を示す電流検出装置の回路構成図The circuit block diagram of the current detection apparatus which shows Embodiment 7 of this invention 従来の電流検出装置を示す回路構成図Circuit configuration diagram showing a conventional current detection device

符号の説明Explanation of symbols

1 直流電源
2 ブラシレスモ−タ
3 駆動信号発生手段
4 信号波発生手段
5 搬送波発生手段
6 サンプリング手段
7 相電流検出手段
8 補正情報出力手段
9 相電流補正手段
10 振幅判断手段
13 スイッチング信号生成手段
Q1〜Q6 スイッチング素子
R0,R1〜R3 電流検出器
PA サンプリング信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Brushless motor 3 Drive signal generation means 4 Signal wave generation means 5 Carrier wave generation means 6 Sampling means 7 Phase current detection means 8 Correction information output means 9 Phase current correction means 10 Amplitude judgment means 13 Switching signal generation means Q1 ~ Q6 Switching element R0, R1-R3 Current detector PA Sampling signal

Claims (10)

直列接続された2つのスイッチング素子より成るアームを、直流電源に出力相数組並列に接続してなる多相インバータと、前記各スイッチング素子をPWM駆動するスイッチング信号生成手段と、前記多相インバータにおける下側のスイッチング素子が全てオン状態のタイミングに同期してサンプリング信号を出力するサンプリング手段と、前記多相インバータの出力端子から検出した電圧に基づき、前記サンプリング信号に同期して相電流信号を算出する相電流検出手段とを有することを特徴とする電流検出装置。   In the multiphase inverter, a multiphase inverter formed by connecting an arm composed of two switching elements connected in series to a DC power supply in parallel with the number of output phases, switching signal generating means for PWM driving the switching elements, and the multiphase inverter Based on the sampling means for outputting the sampling signal in synchronization with the timing when all of the lower switching elements are turned on, and the voltage detected from the output terminal of the multiphase inverter, the phase current signal is calculated in synchronization with the sampling signal. And a phase current detecting means. 直列接続された2つのスイッチング素子より成るアームを、直流電源に出力相数組並列に接続してなる多相インバータと、前記各スイッチング素子をPWM駆動するスイッチング信号生成手段と、前記多相インバータにおける上側のスイッチング素子が全てオン状態のタイミングに同期してサンプリング信号を出力するサンプリング手段と、前記多相インバータの出力端子から検出した電圧に基づき、前記サンプリング信号に同期して相電流信号を算出する相電流検出手段とを有することを特徴とする電流検出装置。   In the multiphase inverter, an arm composed of two switching elements connected in series is connected to a DC power source in parallel with the number of output phases, switching signal generating means for PWM driving the switching elements, and the multiphase inverter A phase current signal is calculated in synchronization with the sampling signal based on sampling means for outputting a sampling signal in synchronization with the timing when all the upper switching elements are in an ON state and a voltage detected from the output terminal of the multiphase inverter. A current detection device comprising phase current detection means. 前記多相インバータの入力側に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の電圧信号により補正情報を出力する補正情報出力手段と、前記補正情報出力手段の信号により前記相電流検出手段の出力を補正する相電流補正手段とを有することを特徴とする請求項1もしくは2に記載の電流検出装置。   A current detector for detecting a current flowing on the input side of the multi-phase inverter; a correction information output means for outputting correction information by a voltage signal of the current detector; and the phase current detection means by a signal of the correction information output means The current detection device according to claim 1, further comprising: a phase current correction unit that corrects the output of the current. 直列接続された2つのスイッチング素子より成るアームを、直流電源に出力相数組並列に接続してなる多相インバータと、前記各スイッチング素子をPWM駆動するスイッチング信号生成手段と、前記多相インバータにおける下側のスイッチング素子と直流電源の負側との間にそれぞれ挿入した電流検出器と、前記下側のスイッチング素子が全てオン状態のタイミングに同期してサンプリング信号を出力するサンプリング手段と、前記各電流検出器から検出した両端電圧に基づき、前記サンプリング信号に同期して相電流信号を算出する相電流検出手段とを有することを特徴とする電流検出装置。   In the multiphase inverter, an arm composed of two switching elements connected in series is connected to a DC power source in parallel with the number of output phases, switching signal generating means for PWM driving the switching elements, and the multiphase inverter Current detectors inserted between the lower switching element and the negative side of the DC power source, sampling means for outputting a sampling signal in synchronization with the timing when all of the lower switching elements are on, and each of the above A current detection device comprising: phase current detection means for calculating a phase current signal in synchronization with the sampling signal based on a voltage between both ends detected from a current detector. 前記サンプリング手段は、遅延手段を備え、その遅延手段を介して前記サンプリング信号を出力する請求項1〜4のいずれかに記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 1, wherein the sampling unit includes a delay unit, and outputs the sampling signal through the delay unit. 前記スイッチング信号生成手段は、出力相数個の信号波を生成する信号波発生手段と、所定周波数の搬送波を生成する搬送波発生手段と、前記信号波と前記搬送波を比較して前記スイッチング素子にPWM信号を供給する駆動信号発生手段とより成ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電流検出装置。   The switching signal generating means includes a signal wave generating means for generating signal waves of several output phases, a carrier wave generating means for generating a carrier wave of a predetermined frequency, a PWM signal to the switching element by comparing the signal wave and the carrier wave. 6. The current detection device according to claim 1, further comprising drive signal generation means for supplying a signal. 前記信号波の振幅と前記搬送波の振幅を比較する振幅判断手段を更に有し、前記信号波の振幅の方が小さい場合に前記相電流検出手段の出力を有効とすることを特徴とする請求項6に記載の電流検出装置。   An amplitude determination means for comparing the amplitude of the signal wave with the amplitude of the carrier wave, wherein the output of the phase current detection means is validated when the amplitude of the signal wave is smaller. 6. The current detection device according to 6. 前記信号波の振幅と前記搬送波の振幅を比較する振幅判断手段を更に有し、前記信号波の振幅の方が大きい場合に前記スイッチング信号生成手段は所定周波数の電流強制検出信号を出力することを特徴とする請求項6に記載の電流検出装置。   It further comprises amplitude determining means for comparing the amplitude of the signal wave and the amplitude of the carrier wave, and when the amplitude of the signal wave is larger, the switching signal generating means outputs a current forced detection signal having a predetermined frequency. The current detection device according to claim 6. 前記信号波発生手段は、更にD/A変換回路を有し、前記D/A変換回路の出力により信号波を生成することを特徴とする請求項6に記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 6, wherein the signal wave generation unit further includes a D / A conversion circuit, and generates a signal wave based on an output of the D / A conversion circuit. 前記信号波発生手段は、電圧を印加することにより磁束を電圧に変換する磁電変換素子により信号波を生成することを特徴とする請求項6に記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 6, wherein the signal wave generating unit generates a signal wave by a magnetoelectric conversion element that converts a magnetic flux into a voltage by applying a voltage.
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