JP2015082926A - Current detection circuit and motor control device - Google Patents

Current detection circuit and motor control device Download PDF

Info

Publication number
JP2015082926A
JP2015082926A JP2013220400A JP2013220400A JP2015082926A JP 2015082926 A JP2015082926 A JP 2015082926A JP 2013220400 A JP2013220400 A JP 2013220400A JP 2013220400 A JP2013220400 A JP 2013220400A JP 2015082926 A JP2015082926 A JP 2015082926A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch element
voltage
resistance
value
side switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013220400A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6266298B2 (en
Inventor
賢之 塩
Masayuki Shio
賢之 塩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2013220400A priority Critical patent/JP6266298B2/en
Publication of JP2015082926A publication Critical patent/JP2015082926A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6266298B2 publication Critical patent/JP6266298B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current detection circuit capable of highly accurately detecting currents flowing through a switch element without being affected by the individual variations of on-resistance and a motor control device capable of accurately determining an overcurrent state without being affected by the individual variations of the on-resistance.SOLUTION: A current detection circuit 1 configured to detect currents flowing to a switch element Q whose one end S is connected via a wiring member Rp includes: first resistance Rd whose one end is connected to the other end D of the switch element Q; and second resistance Roff whose one end is connected to the other end of the first resistance Rd, and whose other end is grounded. A voltage of a connection point N between the first resistance Rd and the second resistance Roff is output as a detection voltage showing currents flowing to the switch element Q, and the resistance value of the second resistance Roff is a value based on the resistance value of the first resistance Rd, the specification value of the on-resistance of the switch element Q and the measured value of the on-resistance of the switch element Q.

Description

本発明は、電流検出回路、およびモータ制御装置に関する。より詳しくは、本発明は、スイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路、および、スイッチ素子を用いて直流電力を交流電力に変換し、該交流電力により交流モータを制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a current detection circuit and a motor control device. More specifically, the present invention relates to a current detection circuit that detects a current flowing through a switch element, and a motor control device that converts DC power into AC power using the switch element and controls an AC motor using the AC power.

従来、MOSFET等のスイッチ素子で構成されるフルブリッジ回路を用いて、交流モータの回転制御を行うモータ制御装置が知られている。特許文献1には、スイッチ素子における電圧降下を利用して、スイッチ素子が過電流状態にあるか否かを検出する手法が記載されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a motor control device that performs rotation control of an AC motor using a full bridge circuit composed of switching elements such as MOSFETs. Patent Document 1 describes a method for detecting whether or not a switch element is in an overcurrent state by using a voltage drop in the switch element.

ここで、過電流状態とは、スイッチ素子に流れる電流(以下、単に「スイッチ電流」ともいう。)が所定の過電流検出閾値を上回る状態のことをいう。   Here, the overcurrent state refers to a state in which a current flowing through the switch element (hereinafter also simply referred to as “switch current”) exceeds a predetermined overcurrent detection threshold.

上記の電圧降下を利用した手法によれば、分流器やホール素子等の電流センサを用いることなく、過電流状態にあるか否かを判定することが可能である。   According to the technique using the above voltage drop, it is possible to determine whether or not an overcurrent state exists without using a current sensor such as a shunt or a Hall element.

また、通常、フルブリッジ回路のローサイドのスイッチ素子は、その一端がプリント配線板の配線パターン等の配線部材を介して接地されている。特許文献2には、配線部材の抵抗成分による電圧降下をキャンセルすることで、配線部材の抵抗値のばらつきに影響されずにスイッチ素子の電圧を出力可能な電流検出回路が提案されている。   In general, one end of the low-side switch element of the full bridge circuit is grounded via a wiring member such as a wiring pattern of a printed wiring board. Patent Document 2 proposes a current detection circuit that can output the voltage of the switch element without being affected by variations in the resistance value of the wiring member by canceling the voltage drop due to the resistance component of the wiring member.

特開平4−308420号公報JP-A-4-308420 特開2013−70574号公報JP 2013-70574 A

ところで、スイッチ素子のオン抵抗は個体ごとにばらつきがある。このオン抵抗の個体ばらつき(初期ばらつき)は、無視できない程度に大きく、例えばTj=25℃で最大±20〜30%程度もある。この個体ばらつきにより、スイッチ電流の検出精度が大幅に低下するという課題がある。   By the way, the on-resistance of the switch element varies from individual to individual. The individual variation (initial variation) of the on-resistance is so large that it cannot be ignored. For example, the maximum variation is about ± 20 to 30% at Tj = 25 ° C. Due to this individual variation, there is a problem that the detection accuracy of the switch current is greatly reduced.

また、上記のモータ制御装置については、スイッチ素子のオン抵抗の個体ばらつきにより、正確な過電流状態の判断を行うことが困難であるという課題がある。   In addition, the motor control device has a problem that it is difficult to accurately determine the overcurrent state due to individual variations in the on-resistance of the switch element.

そこで、本発明は、オン抵抗の個体ばらつきに影響されることなくスイッチ素子に流れる電流を高精度に検出できる電流検出回路、および、オン抵抗の個体ばらつきに影響されることなく過電流状態を正確に判断することが可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a current detection circuit that can detect a current flowing through a switch element with high accuracy without being affected by individual variations in on-resistance, and an overcurrent state without being affected by individual variations in on-resistance. It is an object of the present invention to provide a motor control device capable of making a determination.

本発明の一態様に係る電流検出回路は、
一端が配線部材を介して接地されたスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路であって、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された第1の抵抗と、
一端が前記第1の抵抗の他端に接続され、他端が接地された第2の抵抗と、
を備え、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の接続点の電圧を、前記スイッチ素子に流れる電流を示す検出電圧として出力し、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗の抵抗値、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、および前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づく値である、
ことを特徴とする。
A current detection circuit according to one embodiment of the present invention includes:
A current detection circuit for detecting a current flowing through a switch element having one end grounded via a wiring member;
A first resistor having one end connected to the other end of the switch element;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end grounded;
With
A voltage at a connection point of the first resistor and the second resistor is output as a detection voltage indicating a current flowing through the switch element;
The resistance value of the second resistor is a value based on the resistance value of the first resistor, the specification value of the on-resistance of the switch element, and the actually measured value of the on-resistance of the switch element.
It is characterized by that.

また、前記電流検出回路において、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記配線部材の抵抗値にも基づき、式(1)により算出された値であるようにしてもよい。

Figure 2015082926
In the current detection circuit,
The resistance value of the second resistor may be a value calculated by Equation (1) based on the resistance value of the wiring member.
Figure 2015082926

ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rp:前記配線部材の抵抗値、Rd: 前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rp: resistance value of the wiring member, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of on-resistance of the switch element, Ron (msd.): An actual measurement value of the on-resistance of the switch element.

また、前記電流検出回路において、
前記第2の抵抗の抵抗値は、式(2)により算出された値であるようにしてもよい。

Figure 2015082926
In the current detection circuit,
The resistance value of the second resistor may be a value calculated by equation (2).
Figure 2015082926

ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rd:前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値、n:前記オン抵抗の仕様値を前記オン抵抗の最小値で割った値よりも大きい数である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the on-resistance of the switch element, Ron (msd.): The switch element Measured value of on-resistance, n: a number larger than the value obtained by dividing the specified value of on-resistance by the minimum value of on-resistance.

また、前記電流検出回路において、
前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値は、前記スイッチ素子に所定の測定電流を流した場合における前記スイッチ素子の電圧を測定し、前記測定された電圧を前記測定電流で割った値であるようにしてもよい。
In the current detection circuit,
The actual value of the on-resistance of the switch element is a value obtained by measuring the voltage of the switch element when a predetermined measurement current is passed through the switch element and dividing the measured voltage by the measurement current. May be.

また、前記電流検出回路において、
前記スイッチ素子の電圧は、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値の温度条件と同じ温度で測定された値であるようにしてもよい。
In the current detection circuit,
The voltage of the switch element may be a value measured at the same temperature as the temperature condition of the specification value of the on-resistance of the switch element.

また、前記電流検出回路において、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の合成抵抗の値は、前記スイッチ素子に流れる電流に対する所定の検出誤差を満たすように、前記配線部材の抵抗および前記スイッチ素子のオン抵抗の合成抵抗の値に比べて十分に大きいようにしてもよい。
In the current detection circuit,
The value of the combined resistance of the first resistor and the second resistor is a combined resistance of the resistance of the wiring member and the on-resistance of the switch element so as to satisfy a predetermined detection error with respect to the current flowing through the switch element. You may make it large enough compared with a value.

本発明の第1の態様に係るモータ制御装置は、
一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ローサイドスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路を、前記複数組のスイッチ素子対ごとに有する電流検出部と、
前記電流検出回路から出力された前記検出電圧が基準電圧よりも高い場合、過電流検出信号を出力する過電流判定部と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を受信し、前記過電流検出信号を受信していない場合には前記制御信号を出力し、前記過電流検出信号を受信している場合には前記制御信号を遮断する信号ゲート部と、
を備え、
前記各電流検出回路は、一端が前記ローサイドスイッチ素子の一端に接続された第1の抵抗と、一端が前記第1の抵抗の他端に接続され他端が接地された第2の抵抗とを有し、前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の接続点の電圧を前記ローサイドスイッチ素子に流れる電流を示す検出電圧として出力し、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗の抵抗値、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、および前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づく値であることを特徴とする。
The motor control device according to the first aspect of the present invention includes:
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A current detection unit that detects a current flowing through the low-side switch element for each of the plurality of switch element pairs;
An overcurrent determination unit that outputs an overcurrent detection signal when the detection voltage output from the current detection circuit is higher than a reference voltage;
A control unit that outputs a control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cutoff state;
A signal gate that receives the control signal, outputs the control signal when the overcurrent detection signal is not received, and blocks the control signal when the overcurrent detection signal is received; ,
With
Each of the current detection circuits includes a first resistor having one end connected to one end of the low-side switch element, and a second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end grounded. Output a voltage at a connection point of the first resistor and the second resistor as a detection voltage indicating a current flowing through the low-side switch element;
The resistance value of the second resistor is a value based on a resistance value of the first resistor, a specification value of an on-resistance of the switch element, and an actually measured value of the on-resistance of the switch element.

また、前記モータ制御装置において、
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記電流検出部は、前記第1のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第1の電流検出回路と、前記第2のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第2の電流検出回路と、前記第3のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第3の電流検出回路とを、前記電流検出回路として有し、
前記過電流判定部は、前記電流検出回路から出力された前記検出電圧が基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記第1〜第3の電流検出回路からそれぞれ出力された検出電圧を平均化した平均電圧または前記平均電圧を増幅した電圧が基準電圧よりも高い場合に、前記過電流検出信号を出力するようにしてもよい。
In the motor control device,
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The current detection unit detects a current flowing through the low-side switch element of the first switch element pair, and detects a current flowing through the low-side switch element of the second switch element pair. Current detection circuit and a third current detection circuit for detecting a current flowing through the low-side switch element of the third switch element pair as the current detection circuit,
The overcurrent determination unit replaces the determination voltage when the detection voltage output from the current detection circuit is higher than a reference voltage with the detection voltage output from each of the first to third current detection circuits. The overcurrent detection signal may be output when an averaged average voltage or a voltage obtained by amplifying the average voltage is higher than a reference voltage.

また、前記モータ制御装置において、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記配線部材の抵抗値にも基づき、式(3)により算出された値であるようにしてもよい。

Figure 2015082926
In the motor control device,
The resistance value of the second resistor may be a value calculated by Expression (3) based on the resistance value of the wiring member.
Figure 2015082926

ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rp:前記配線部材の抵抗値、Rd: 前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rp: resistance value of the wiring member, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ): specification value of on-resistance of the switch element, Ron (msd): an actual measured value of the on-resistance of the switch element.

また、前記モータ制御装置において、
前記第2の抵抗の抵抗値は、式(4)により算出された値であるようにしてもよい。

Figure 2015082926
In the motor control device,
The resistance value of the second resistor may be a value calculated by equation (4).
Figure 2015082926

ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rd:前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値、n:前記オン抵抗の仕様値を前記オン抵抗の最小値で割った値よりも大きい数である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the on-resistance of the switch element, Ron (msd.): The switch element Measured value of on-resistance, n: a number larger than the value obtained by dividing the specified value of on-resistance by the minimum value of on-resistance.

また、前記モータ制御装置において、
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度が高くなるにつれて高くなる電圧を前記基準電圧として、前記過電流判定部に出力するようにしてもよい。
In the motor control device,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
The control unit may input the temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit, and output a voltage that increases as the temperature increases to the overcurrent determination unit as the reference voltage.

本発明の第2の態様に係るモータ制御装置は、
一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力するとともに、前記ローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成し、前記基準電圧を出力する制御部と、
前記制御部から前記基準電圧を入力し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、過電流検出信号を出力する過電流判定部と、
前記制御信号を受信し、前記過電流検出信号を受信していない場合には前記制御信号を出力し、前記過電流検出信号を受信している場合には前記制御信号を遮断する信号ゲート部と、
を備えることを特徴とする。
The motor control device according to the second aspect of the present invention is:
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cut-off state is output, and a reference voltage is generated based on an actually measured value of the on-resistance of the low-side switch element, and the reference voltage is output A control unit,
An overcurrent determination unit that inputs the reference voltage from the control unit and outputs an overcurrent detection signal when a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. When,
A signal gate that receives the control signal, outputs the control signal when the overcurrent detection signal is not received, and blocks the control signal when the overcurrent detection signal is received; ,
It is characterized by providing.

また、前記モータ制御装置において、
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記過電流判定部は、前記第1のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第1の電圧と、前記第2のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第2の電圧と、前記第3のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第3の電圧とを入力し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記第1の電圧、前記第2の電圧および前記第3の電圧を平均化した平均電圧または前記平均電圧を増幅した電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記過電流検出信号を出力するようにしてもよい。
In the motor control device,
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The overcurrent determination unit includes a first voltage based on a voltage at a connection point between a high-side switch element and a low-side switch element in the first switch element pair, and a high-side switch element and a low-side in the second switch element pair. A second voltage based on a voltage at a connection point of the switch elements, and a third voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the third switch element pair; The first voltage, the second voltage, and the third voltage are averaged instead of the determination condition that the voltage based on the voltage at the connection point of the switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. The overcurrent detection signal is output when the average voltage or the voltage obtained by amplifying the average voltage is higher than the reference voltage. It may be.

また、前記モータ制御装置において、
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度および前記オン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成し、前記基準電圧を前記過電流判定部に出力するようにしてもよい。
In the motor control device,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
The control unit receives the temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit, generates a reference voltage based on the measured value of the temperature and the on-resistance, and outputs the reference voltage to the overcurrent determination unit. It may be.

本発明の第3の態様に係るモータ制御装置は、
一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力するとともに、前記ローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧を入力し、前記電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記制御信号の出力を停止することを特徴とする。
The motor control device according to the third aspect of the present invention is:
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A control unit that outputs a control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cut-off state, and generates a reference voltage based on an actual measurement value of an on-resistance of the low-side switch element;
With
The control unit receives a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element, and stops the output of the control signal when the voltage is higher than the reference voltage. And

前記モータ制御装置において、
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記制御部は、前記第1のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第1の電圧と、前記第2のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第2の電圧と、前記第3のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第3の電圧とを入力し、前記第1の電圧、前記第2の電圧および前記第3の電圧を合計した合計電圧を算出し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記合計電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記制御信号の出力を停止するようにしてもよい。
In the motor control device,
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The control unit includes a first voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the first switch element pair, and a high-side switch element and a low-side switch element in the second switch element pair. A second voltage based on the voltage at the connection point of the first switch and a third voltage based on the voltage at the connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the third switch element pair, and the first voltage A determination condition in which a total voltage obtained by summing the second voltage and the third voltage is calculated, and a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. Alternatively, the output of the control signal may be stopped when the total voltage is higher than the reference voltage.

前記モータ制御装置において、
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度および前記オン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成するようにしてもよい。
In the motor control device,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
The control unit may receive a temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit, and generate a reference voltage based on the measured value of the temperature and the on-resistance.

本発明に係る電流検出回路では、第2の抵抗の抵抗値は、第1の抵抗の抵抗値、スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、およびスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づく値であるため、電流検出回路は、スイッチ素子のオン抵抗の個別ばらつきによらず、所定のスイッチ電流に対して一定の電圧を出力することができる。   In the current detection circuit according to the present invention, the resistance value of the second resistor is a value based on the resistance value of the first resistor, the specification value of the on-resistance of the switch element, and the actually measured value of the on-resistance of the switch element. The current detection circuit can output a constant voltage with respect to a predetermined switch current regardless of individual variations in on-resistance of the switch elements.

よって、本発明の電流検出回路によれば、スイッチ素子に流れる電流を高精度に検出することができる。   Therefore, according to the current detection circuit of the present invention, the current flowing through the switch element can be detected with high accuracy.

本発明の第1の態様に係るモータ制御装置では、本発明に係る電流検出回路がフルブリッジ回路のローサイドスイッチ素子に流れる電流を検出し、電流検出回路から出力された検出電圧が基準電圧よりも高い場合に過電流判定部が過電流検出信号を出力する。   In the motor control device according to the first aspect of the present invention, the current detection circuit according to the present invention detects the current flowing through the low-side switch element of the full bridge circuit, and the detection voltage output from the current detection circuit is higher than the reference voltage. When it is high, the overcurrent determination unit outputs an overcurrent detection signal.

本発明の第2の態様に係るモータ制御装置では、制御部がローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成し、ハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が基準電圧よりも高い場合に過電流判定部が過電流検出信号を出力する。   In the motor control device according to the second aspect of the present invention, the control unit generates a reference voltage based on the actually measured value of the on-resistance of the low-side switch element, and based on the voltage at the connection point between the high-side switch element and the low-side switch element. When the voltage is higher than the reference voltage, the overcurrent determination unit outputs an overcurrent detection signal.

本発明の第3の態様に係るモータ制御装置では、制御部が、ローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成し、ハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧を入力し、当該電圧が基準電圧よりも高い場合に制御信号の出力を停止する。   In the motor control device according to the third aspect of the present invention, the control unit generates a reference voltage based on the actually measured value of the on-resistance of the low-side switch element, and sets the voltage at the connection point of the high-side switch element and the low-side switch element. Based on the input voltage, the output of the control signal is stopped when the voltage is higher than the reference voltage.

よって、本発明の第1〜第3に係るモータ制御装置によれば、スイッチ素子のオン抵抗の個体ばらつきに影響されることなく、過電流状態を正確に判断することができる。   Therefore, according to the motor control devices according to the first to third aspects of the present invention, it is possible to accurately determine the overcurrent state without being affected by the individual variation of the on-resistance of the switch element.

本発明の第1の実施形態に係る電流検出回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a current detection circuit according to a first embodiment of the present invention. (a)、(b)および(c)のいずれも、第1の実施形態に係る電流検出回路の動作例を示す図である。(A), (b), and (c) are all diagrams illustrating an operation example of the current detection circuit according to the first embodiment. (a)、(b)および(c)のいずれも、本発明の第2の実施形態に係る電流検出回路の動作例を示す図である。(A), (b), and (c) are all diagrams illustrating an operation example of the current detection circuit according to the second embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電流検出回路の製造工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing process of the current detection circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るモータ制御装置の概略的な構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るモータ制御装置の概略的な構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 第4の実施形態に係るモータ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the motor control apparatus which concerns on 4th Embodiment. 本発明の第5の実施形態に係るモータ制御装置の概略的な構成図である。It is a schematic block diagram of the motor control apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 180度通電方式によりモータを駆動する場合における、ロータアングルと通電パターンとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a rotor angle and the electricity supply pattern in the case of driving a motor by a 180 degree | times electricity supply system. 本発明の第3および第4の実施形態の本変形例に係る過電流判定部15Bの概略的な構成図である。It is a schematic block diagram of the overcurrent determination part 15B which concerns on this modification of the 3rd and 4th embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る電流検出回路(第1および第2の実施形態)およびモータ制御装置(第3〜第5の実施形態)について説明する。   Hereinafter, a current detection circuit (first and second embodiments) and a motor control device (third to fifth embodiments) according to the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。   In addition, in each figure, the component which has an equivalent function is attached | subjected the same code | symbol, and detailed description of the component of the same code | symbol is not repeated.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る電流検出回路1について、図1を参照して詳しく説明する。電流検出回路1は、スイッチ素子Qに流れる電流を検出する電流検出回路である。
(First embodiment)
The current detection circuit 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The current detection circuit 1 is a current detection circuit that detects a current flowing through the switch element Q.

図1に示すように、電流測定対象のスイッチ素子Qは、一端が配線部材を介して接地されている。また、配線部材Rpは、抵抗成分を有する。   As shown in FIG. 1, one end of the switch element Q to be measured for current is grounded via a wiring member. Moreover, the wiring member Rp has a resistance component.

例えば、スイッチ素子Qは、プリント配線板に実装された半導体スイッチであり、一端が配線パターンを介して設置されている。スイッチ素子Qがn型のMOSFETの場合、ソース端子が配線部材を介して接地される。この場合、スイッチ電流はドレイン電流Idである。   For example, the switch element Q is a semiconductor switch mounted on a printed wiring board, and one end is installed via a wiring pattern. When the switch element Q is an n-type MOSFET, the source terminal is grounded via the wiring member. In this case, the switch current is the drain current Id.

電流検出回路1は、図1に示すように、スイッチ素子Qの他端(ドレイン端子)と接地との間で直列接続された第1の抵抗Rdと、第2の抵抗Roffとを備えている。即ち、第1の抵抗Rdは、一端がスイッチ素子Qの他端(ドレイン端子)に接続され、第2の抵抗Roffは、一端が第1の抵抗Rdの他端に接続され、他端が接地されている。   As shown in FIG. 1, the current detection circuit 1 includes a first resistor Rd and a second resistor Roff connected in series between the other end (drain terminal) of the switch element Q and the ground. . That is, one end of the first resistor Rd is connected to the other end (drain terminal) of the switch element Q, and one end of the second resistor Roff is connected to the other end of the first resistor Rd, and the other end is grounded. Has been.

なお、第1の抵抗Rdと第2の抵抗Roffの合成抵抗の値(Rd+Roff)は、スイッチ電流に対する所定の検出誤差を満たすように、配線部材の抵抗およびスイッチ素子Qのオン抵抗の合成抵抗の値(Rp+Ron)に比べて十分に(例えば10^5以上)大きいことが好ましい。   Note that the value of the combined resistance of the first resistor Rd and the second resistor Roff (Rd + Roff) is the combined resistance of the wiring member resistance and the on-resistance of the switch element Q so as to satisfy a predetermined detection error with respect to the switch current. It is preferable that the value (Rp + Ron) is sufficiently large (for example, 10 ^ 5 or more).

電流検出回路1は、第1の抵抗Rdおよび第2の抵抗Roffの接続点Nの電圧を、スイッチ素子Qに流れる電流を示す検出電圧として出力する。   The current detection circuit 1 outputs the voltage at the connection point N of the first resistor Rd and the second resistor Roff as a detection voltage indicating the current flowing through the switch element Q.

また、電流検出回路1では、第2の抵抗Roffにより、スイッチ素子Qのオン抵抗の個体ばらつきによる電圧降下のばらつきを補償する。   In the current detection circuit 1, variations in voltage drop due to individual variations in on-resistance of the switch element Q are compensated by the second resistor Roff.

第1の実施形態では、オン抵抗の個体ばらつきを補償するため、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値と仕様値との差分を配線部材の抵抗値に割り振る。即ち、配線部材の抵抗値に上記差分を足し、スイッチ素子Qのオン抵抗は仕様値に等しいとして、第2の抵抗Roffの抵抗値を決める。   In the first embodiment, in order to compensate for individual variations in on-resistance, the difference between the actually measured value and the specification value of the on-resistance of the switch element Q is assigned to the resistance value of the wiring member. That is, the resistance value of the second resistor Roff is determined by adding the above difference to the resistance value of the wiring member and assuming that the ON resistance of the switch element Q is equal to the specification value.

具体的には、第2の抵抗Roffの抵抗値は、次の式(1)により算出する。

Figure 2015082926
Specifically, the resistance value of the second resistor Roff is calculated by the following equation (1).
Figure 2015082926

ここで、Roff:第2の抵抗の抵抗値、Rp:配線部材の抵抗値、Rd:第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rp: resistance value of the wiring member, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the on-resistance of the switch element Q, Ron (msd .): Actual measured value of the on-resistance of the switch element Q.

このように、第2の抵抗Roffの抵抗値は、第1の抵抗Rdの抵抗値、スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値Ron(typ.)、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値Ron(msd.)および配線部材の抵抗値Rpに基づく値である。   As described above, the resistance value of the second resistor Roff includes the resistance value of the first resistor Rd, the specification value Ron (typ.) Of the on-resistance of the switch element Q, and the actual value Ron (msd of the on-resistance of the switch element Q. .) And the resistance value Rp of the wiring member.

これにより、電流検出回路1は、スイッチ素子Qのオン抵抗の個体ばらつきに影響を受けずに、所定のスイッチ電流に対して一定の電圧を出力することができる。   Thereby, the current detection circuit 1 can output a constant voltage with respect to a predetermined switch current without being affected by the individual variation of the on-resistance of the switch element Q.

次に、図2を参照して、電流検出回路1の動作例について詳しく説明する。図2(a)では、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値(Ron(msd.))は8mΩである。この抵抗値は、スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値(Ron(typ.))に等しい。図2(b)は、オン抵抗の実測値(Ron(msd.))が6mΩの場合を示し、図2(c)は、オン抵抗の実測値(Ron(msd.))が10mΩの場合を示している。   Next, an example of the operation of the current detection circuit 1 will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2A, the actual measured value (Ron (msd.)) Of the on-resistance of the switch element Q is 8 mΩ. This resistance value is equal to the specification value (Ron (typ.)) Of the on-resistance of the switch element Q. FIG. 2B shows the case where the actual measured value of on-resistance (Ron (msd.)) Is 6 mΩ, and FIG. 2C shows the case where the actual measured value of on-resistance (Ron (msd.)) Is 10 mΩ. Show.

図2(a)、図2(b)および図2(c)のいずれの場合も、配線部材の抵抗値は5mΩであり、第1の抵抗Rdの抵抗値は1000Ωである。   2A, 2B, and 2C, the resistance value of the wiring member is 5 mΩ, and the resistance value of the first resistor Rd is 1000Ω.

式(1)に上記の値を代入して第2の抵抗Roffの抵抗値を算出すると、図2(a)の場合は1600Ωとなり、図2(b)の場合は2666Ωとなり、図2(c)の場合は1142Ωとなる。   If the resistance value of the second resistor Roff is calculated by substituting the above value into the equation (1), it becomes 1600Ω in the case of FIG. 2A, 2666Ω in the case of FIG. 2B, and FIG. ) Is 1142Ω.

スイッチ素子Qに電流を流した場合、スイッチ素子Qのドレイン端子の電圧は、スイッチ素子Qのオン抵抗に応じて異なる値をとる。例えばスイッチ素子Qに100Aの電流を流した場合、スイッチ素子Qのドレイン端子の電圧は、図2(a)の場合1.3Vとなり、図2(b)の場合1.1Vとなり、図2(c)の場合1.5Vとなる。   When a current is passed through the switch element Q, the voltage at the drain terminal of the switch element Q varies depending on the on-resistance of the switch element Q. For example, when a current of 100 A is passed through the switch element Q, the voltage at the drain terminal of the switch element Q is 1.3 V in FIG. 2A and 1.1 V in FIG. In the case of c), it becomes 1.5V.

これに対して、電流検出回路1の出力電圧(接続点Nの電圧)の値は、図2(a)、図2(b)および図2(c)のいずれの場合も、一定の値(0.8V)となる。この出力値は、オン抵抗が仕様値に等しいスイッチ素子Qの電圧Vdsに等しい。   On the other hand, the value of the output voltage of the current detection circuit 1 (the voltage at the connection point N) is a constant value (in FIG. 2A, FIG. 2B, and FIG. 2C). 0.8V). This output value is equal to the voltage Vds of the switch element Q whose on-resistance is equal to the specification value.

上記のように、電流検出回路1は、配線部材の抵抗成分による電圧降下をキャンセルして、スイッチ素子Qの電圧Vdsを出力することができるとともに、スイッチ素子Qのオン抵抗の個別ばらつきによらず、所定のスイッチ電流に対して一定の電圧を出力することができる。即ち、電流検出回路1の出力電圧は、スイッチ素子Qのオン抵抗の値に影響されることなく、スイッチ電流に応じて変化する。   As described above, the current detection circuit 1 can cancel the voltage drop due to the resistance component of the wiring member and output the voltage Vds of the switch element Q, and regardless of individual variations in the on-resistance of the switch element Q. A constant voltage can be output with respect to a predetermined switch current. In other words, the output voltage of the current detection circuit 1 changes according to the switch current without being influenced by the value of the on-resistance of the switch element Q.

よって、第1の実施形態に係る電流検出回路によれば、スイッチ素子に流れる電流を高精度に検出することができる。   Therefore, the current detection circuit according to the first embodiment can detect the current flowing through the switch element with high accuracy.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る電流検出回路について説明する。本実施形態は、配線部材の抵抗成分による電圧降下をキャンセルする必要がない場合の実施形態である。例えば、配線部材の抵抗値がスイッチ素子Qのオン抵抗の値に比べて十分に小さい場合などに適用される。
(Second Embodiment)
Next, a current detection circuit according to the second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an embodiment in the case where it is not necessary to cancel the voltage drop due to the resistance component of the wiring member. For example, it is applied when the resistance value of the wiring member is sufficiently smaller than the on-resistance value of the switch element Q.

以下、第2の実施形態に係る電流検出回路1Aについて、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。   Hereinafter, the current detection circuit 1A according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

電流検出回路1Aの構成は、前述の電流検出回路1と同様であり、スイッチ素子Qのドレイン端子と接地との間で直列接続された第1の抵抗Rdおよび第2の抵抗Roffを備えている。   The configuration of the current detection circuit 1A is the same as that of the above-described current detection circuit 1, and includes a first resistor Rd and a second resistor Roff connected in series between the drain terminal of the switch element Q and the ground. .

第2の実施形態では、スイッチ素子Qのオン抵抗の個体ばらつきを補償するため、スイッチ素子Qの電圧Vdsを1/n倍に変換するように、第2の抵抗Roffの抵抗値を決める。   In the second embodiment, the resistance value of the second resistor Roff is determined so that the voltage Vds of the switch element Q is converted to 1 / n times in order to compensate for individual variations in the on-resistance of the switch element Q.

具体的には、第2の抵抗Roffの抵抗値は、次の式(2)により算出する。

Figure 2015082926
Specifically, the resistance value of the second resistor Roff is calculated by the following equation (2).
Figure 2015082926

ここで、Roff:第2の抵抗の抵抗値、Rd:第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値、n:オン抵抗の仕様値をオン抵抗の最小値で割った値よりも大きい数である。   Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the ON resistance of the switch element Q, Ron (msd.): ON of the switch element Q Measured value of resistance, n: a number larger than the value obtained by dividing the specified value of on-resistance by the minimum value of on-resistance.

なお、nの値は、換言すれば、式(2)の右辺の分母が正の値になるように選択される。   In other words, the value of n is selected so that the denominator on the right side of Equation (2) is a positive value.

このように、第2の抵抗Roffの抵抗値は、第1の抵抗Rdの抵抗値、スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値Ron(typ.)、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値Ron(msd.)および所定の数(n)に基づく値である。   As described above, the resistance value of the second resistor Roff includes the resistance value of the first resistor Rd, the specification value Ron (typ.) Of the on-resistance of the switch element Q, and the actual value Ron (msd of the on-resistance of the switch element Q. .) And a predetermined number (n).

これにより、電流検出回路1Aは、スイッチ素子Qのオン抵抗の個体ばらつきに影響を受けずに、所定のスイッチ電流に対して一定の電圧を出力することができる。   Thus, the current detection circuit 1A can output a constant voltage with respect to a predetermined switch current without being affected by individual variations in the on-resistance of the switch element Q.

次に、図3を参照して、電流検出回路1Aの動作例について詳しく説明する。図3(a)では、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値(Ron(msd.))は8mΩである。この抵抗値は、スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値(Ron(typ.))に等しい。図3(b)は、オン抵抗の実測値(Ron(msd.))が6mΩの場合を示し、図3(c)は、オン抵抗の実測値(Ron(msd.))が10mΩの場合を示している。   Next, an example of the operation of the current detection circuit 1A will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 3A, the actual measured value (Ron (msd.)) Of the on-resistance of the switch element Q is 8 mΩ. This resistance value is equal to the specification value (Ron (typ.)) Of the on-resistance of the switch element Q. FIG. 3B shows the case where the actual measured value of on-resistance (Ron (msd.)) Is 6 mΩ, and FIG. 3C shows the case where the actual measured value of on-resistance (Ron (msd.)) Is 10 mΩ. Show.

図3(a)、図3(b)および図3(c)のいずれの場合も、第1の抵抗Rdの抵抗値は1000Ωである。   In any of the cases of FIGS. 3A, 3B, and 3C, the resistance value of the first resistor Rd is 1000Ω.

式(2)に上記の値およびn=2を代入して、第2の抵抗Roffの抵抗値を算出すると、図2(a)の場合は1000Ωとなり、図2(b)の場合は2000Ωとなり、図2(c)の場合は666.66Ωとなる。なお、nの値は、オン抵抗の最小値が6mΩであるとし、1.33(=8mΩ/6mΩ)よりも大きい値として選択した。   Substituting the above value and n = 2 into equation (2), the resistance value of the second resistor Roff is calculated to be 1000Ω in the case of FIG. 2A and 2000Ω in the case of FIG. 2B. In the case of FIG. 2C, it becomes 666.66Ω. Note that the value of n is selected as a value larger than 1.33 (= 8 mΩ / 6 mΩ), assuming that the minimum value of the on-resistance is 6 mΩ.

スイッチ素子Qに電流を流した場合、スイッチ素子Qのドレイン端子の電圧は、スイッチ素子Qのオン抵抗に応じて異なる値をとる。例えばスイッチ素子Qに100Aの電流を流した場合、スイッチ素子Qのドレイン端子の電圧は、図3(a)の場合0.8Vとなり、図3(b)の場合0.6Vとなり、図3(c)の場合1.0Vとなる。   When a current is passed through the switch element Q, the voltage at the drain terminal of the switch element Q varies depending on the on-resistance of the switch element Q. For example, when a current of 100 A is passed through the switch element Q, the voltage at the drain terminal of the switch element Q is 0.8 V in FIG. 3A and 0.6 V in FIG. In the case of c), it becomes 1.0V.

これに対して、電流検出回路1Aの出力電圧(接続点Nの電圧)の値は、図3(a)、図3(b)および図3(c)のいずれの場合も、一定の値(0.4V)となる。   On the other hand, the value of the output voltage (voltage at the connection point N) of the current detection circuit 1A is a constant value (in FIG. 3 (a), FIG. 3 (b), and FIG. 3 (c)). 0.4V).

このように、電流検出回路1Aは、スイッチ素子Qのオン抵抗の個別ばらつきによらず、所定のスイッチ電流に対して一定の電圧を出力することができる。即ち、電流検出回路1Aの出力電圧は、スイッチ素子Qのオン抵抗の値に影響されることなく、スイッチ電流に応じて変化する。   In this way, the current detection circuit 1A can output a constant voltage with respect to a predetermined switch current regardless of individual variations in the on-resistance of the switch element Q. That is, the output voltage of the current detection circuit 1A changes according to the switch current without being influenced by the value of the on-resistance of the switch element Q.

よって、第2の実施形態に係る電流検出回路によれば、スイッチ素子に流れる電流を高精度に検出することができる。   Therefore, the current detection circuit according to the second embodiment can detect the current flowing through the switch element with high accuracy.

(電流検出回路1,1Aの製造方法)
次に、図4のフローチャートを参照して、上述の電流検出回路1,1Aの製造方法について説明する。
(Manufacturing method of current detection circuits 1 and 1A)
Next, a manufacturing method of the above-described current detection circuits 1 and 1A will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、測定対象のスイッチ素子Qをオンにし、スイッチ素子Qに所定の測定電流(Id)を流す(ステップS1)。   First, the switch element Q to be measured is turned on, and a predetermined measurement current (Id) is passed through the switch element Q (step S1).

次に、スイッチ素子Qのソース・ドレイン間の電圧(Vds)を測定する(ステップS2)。電圧の測定は、スイッチ素子Qに並列接続された電圧計などを用いて行う。   Next, the voltage (Vds) between the source and the drain of the switch element Q is measured (step S2). The voltage is measured using a voltmeter or the like connected in parallel to the switch element Q.

次に、電圧(Vds)を測定電流(Id)で割って、スイッチ素子Qのオン抵抗の実測値(Ron(msd.))を得る(ステップS3)。このようにスイッチ素子Qのオン抵抗の実測値は、スイッチ素子Qに所定の測定電流を流した場合におけるスイッチ素子Qの電圧(Vds)を測定し、測定された電圧を測定電流で割った値である。   Next, the voltage (Vds) is divided by the measured current (Id) to obtain the actually measured value (Ron (msd.)) Of the on-resistance of the switch element Q (step S3). Thus, the actual measured value of the on-resistance of the switch element Q is a value obtained by measuring the voltage (Vds) of the switch element Q when a predetermined measurement current is passed through the switch element Q and dividing the measured voltage by the measured current. It is.

次に、第2の抵抗Roffの抵抗値を算出する(ステップS4)。具体的には、前述の式(1)または式(2)を用いて、第2の抵抗Roffの抵抗値を算出する。   Next, the resistance value of the second resistor Roff is calculated (step S4). Specifically, the resistance value of the second resistor Roff is calculated using the above-described equation (1) or equation (2).

次に、ステップS4で算出された抵抗値の抵抗を、第2の抵抗Roffとして電流検出回路に実装する(ステップS5)。   Next, the resistance having the resistance value calculated in step S4 is mounted on the current detection circuit as the second resistance Roff (step S5).

なお、ステップS5は、予め第1の抵抗Rdと接地との間に接続された可変抵抗の抵抗値を、ステップS4で算出された抵抗値に調整することにより行ってもよい。   Note that step S5 may be performed by adjusting the resistance value of the variable resistor connected in advance between the first resistor Rd and the ground to the resistance value calculated in step S4.

また、ステップS2において、スイッチ素子Qの電圧(Vds)は、スイッチ素子Qのオン抵抗の仕様値(Ron(typ.))の温度条件と同じ温度で測定された値であることが好ましい。これにより、正確なオン抵抗の差分(Ron(msd.)−Ron(typ.))が求まるため、第2の抵抗Roffの抵抗値をより正確に算出することができる。   In step S2, the voltage (Vds) of the switch element Q is preferably a value measured at the same temperature as the temperature condition of the on-resistance specification value (Ron (typ.)) Of the switch element Q. As a result, an accurate on-resistance difference (Ron (msd.) − Ron (typ.)) Can be obtained, so that the resistance value of the second resistor Roff can be calculated more accurately.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係るモータ制御装置11について、図5を参照して説明する。本実施形態に係るモータ制御装置11は、上述の電流検出回路1を備えており、ハードウェア(第1の抵抗Rdおよび第2の抵抗Roff)でオン抵抗の個体ばらつきを補正する。
(Third embodiment)
Next, a motor control device 11 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The motor control device 11 according to the present embodiment includes the above-described current detection circuit 1 and corrects individual variations in on-resistance with hardware (first resistor Rd and second resistor Roff).

モータ制御装置11は、三相交流モータ(以下、単に「モータ」ともいう。)10の回転制御を行う。モータ10は、例えば、車両のエンジンを始動させるためのスタータモータや、電動バイクの走行用モータである。   The motor control device 11 performs rotation control of a three-phase AC motor (hereinafter also simply referred to as “motor”) 10. The motor 10 is, for example, a starter motor for starting a vehicle engine or a traveling motor for an electric motorcycle.

三相ブラシレスモータの場合、モータ10は、U相、V相およびW相のコイルを有するステータと、永久磁石からなるロータとで構成される。ステータには、3相(U、V、W)のコイルが周方向に順番に巻装される。   In the case of a three-phase brushless motor, the motor 10 includes a stator having U-phase, V-phase, and W-phase coils, and a rotor made of permanent magnets. Three-phase (U, V, W) coils are wound around the stator in order in the circumferential direction.

モータ制御装置11は、図5に示すように、フルブリッジ回路12と、信号ゲート部13と、電流検出部14と、過電流判定部15と、制御部16とを備えている。   As shown in FIG. 5, the motor control device 11 includes a full bridge circuit 12, a signal gate unit 13, a current detection unit 14, an overcurrent determination unit 15, and a control unit 16.

フルブリッジ回路12は、ハイサイドスイッチ素子Q1,Q2,Q3およびローサイドスイッチ素子Q4,Q5,Q6を有する。なお、スイッチ素子Q1〜Q6は、例えば、プリント配線板に実装された半導体スイッチ(n型のMOSFET等)である。また、以下の説明において、ハイサイドスイッチ素子、ローサイドスイッチ素子のことを単に「スイッチ素子」ともいう。   The full bridge circuit 12 includes high side switch elements Q1, Q2, Q3 and low side switch elements Q4, Q5, Q6. The switch elements Q1 to Q6 are, for example, semiconductor switches (such as n-type MOSFETs) mounted on a printed wiring board. In the following description, the high-side switch element and the low-side switch element are also simply referred to as “switch elements”.

フルブリッジ回路12は、直流電源Bから入力された直流電圧を交流電圧に変換し、該交流電圧をモータ10に供給する。このフルブリッジ回路12は、例えば、3組のスイッチ素子対(第1〜第3のスイッチ素子対)を含む三相ブリッジ回路であり、三相交流電圧を出力する。第1〜第3のスイッチ素子対は、直流電源Bと接地との間に接続されている。   The full bridge circuit 12 converts the DC voltage input from the DC power supply B into an AC voltage and supplies the AC voltage to the motor 10. The full bridge circuit 12 is, for example, a three-phase bridge circuit including three switch element pairs (first to third switch element pairs), and outputs a three-phase AC voltage. The first to third switch element pairs are connected between the DC power source B and the ground.

各スイッチ素子対は、1つのハイサイドスイッチ素子と、1つのローサイドスイッチ素子とから構成される。   Each switch element pair is composed of one high-side switch element and one low-side switch element.

第1のスイッチ素子対は、一端(ドレイン端子)が直流電源Bに接続されたスイッチ素子Q1と、一端(ドレイン端子)がスイッチ素子Q1の他端(ソース端子)に接続されたスイッチ素子Q4とを有する。   The first switch element pair includes a switch element Q1 having one end (drain terminal) connected to the DC power source B, and a switch element Q4 having one end (drain terminal) connected to the other end (source terminal) of the switch element Q1. Have

同様に、第2のスイッチ素子対は、一端(ドレイン端子)が直流電源Bに接続されたスイッチ素子Q2と、一端(ドレイン端子)がスイッチ素子Q2の他端(ソース端子)に接続されたスイッチ素子Q5とを有する。第3のスイッチ素子対は、一端(ドレイン端子)が直流電源Bに接続されたスイッチ素子Q3と、一端(ドレイン端子)がスイッチ素子Q3の他端(ソース端子)に接続されたスイッチ素子Q6とを有する。   Similarly, the second switch element pair includes a switch element Q2 having one end (drain terminal) connected to the DC power source B, and a switch having one end (drain terminal) connected to the other end (source terminal) of the switch element Q2. It has element Q5. The third switch element pair includes a switch element Q3 having one end (drain terminal) connected to the DC power supply B, and a switch element Q6 having one end (drain terminal) connected to the other end (source terminal) of the switch element Q3. Have

スイッチ素子Q4,Q5およびQ6の他端(ソース端子)は、それぞれ配線部材Rp1,Rp2およびRp3を介して接地されている。   The other ends (source terminals) of the switch elements Q4, Q5 and Q6 are grounded via wiring members Rp1, Rp2 and Rp3, respectively.

ここで、配線部材Rp1,Rp2およびRp3は、例えば、スイッチ素子Q1〜Q6が実装されたプリント配線板の配線パターンである。配線パターンの抵抗値は、プリント配線板上に実装されるスイッチ素子Q1〜Q6の配置状況に応じて変化し、例えば、配線パターンの長さ、幅および厚みにより変化する。   Here, the wiring members Rp1, Rp2, and Rp3 are, for example, wiring patterns of a printed wiring board on which the switch elements Q1 to Q6 are mounted. The resistance value of the wiring pattern varies depending on the arrangement state of the switch elements Q1 to Q6 mounted on the printed wiring board, and varies depending on, for example, the length, width, and thickness of the wiring pattern.

信号ゲート部13は、制御部16から制御信号(ゲート信号)を受信し、過電流判定部15から過電流検出信号を受信する。制御信号は、ハイサイドスイッチ素子Q1〜Q6を導通状態または遮断状態に制御するための信号である。   The signal gate unit 13 receives a control signal (gate signal) from the control unit 16 and receives an overcurrent detection signal from the overcurrent determination unit 15. The control signal is a signal for controlling the high-side switch elements Q1 to Q6 to a conductive state or a cut-off state.

信号ゲート部13は、過電流検出信号を受信していない場合には制御信号を出力し、過電流検出信号を受信している場合には制御信号を遮断する。よって、過電流判定部15が過電流検出信号を出力している場合は、信号ゲート部13により制御信号が遮断され、フルブリッジ回路12の動作は停止する。   The signal gate unit 13 outputs a control signal when the overcurrent detection signal is not received, and blocks the control signal when the overcurrent detection signal is received. Therefore, when the overcurrent determination unit 15 outputs an overcurrent detection signal, the control signal is blocked by the signal gate unit 13 and the operation of the full bridge circuit 12 is stopped.

なお、信号ゲート回路13は、スイッチ素子Q1〜Q6の仕様に応じた電圧を出力するプリドライバ回路を含んでもよい。   The signal gate circuit 13 may include a pre-driver circuit that outputs a voltage according to the specifications of the switch elements Q1 to Q6.

信号ゲート部13は、例えば、スイッチ素子Q1〜Q6ごとに設けられた2入力のANDゲート(図示せず)により構成される。   The signal gate unit 13 is configured by, for example, a two-input AND gate (not shown) provided for each of the switch elements Q1 to Q6.

ANDゲートの第1の入力端子は、制御部16に接続され、制御部16から出力された制御信号を入力する。ANDゲートの第2の入力端子は、過電流判定部15の出力端子に接続され、比較器CP1,CP2およびCP3の出力信号の論理和をとった信号を入力する。ANDゲートの出力端子は、スイッチ素子のゲート端子に接続される。このようにした場合、スイッチ素子Q1〜Q6のいずれかが過電流状態にあるとき、ANDゲートの第2の入力端子に入力される信号がLレベルとなるため、第1の入力端子に入力される制御信号は遮断される。   A first input terminal of the AND gate is connected to the control unit 16 and receives a control signal output from the control unit 16. The second input terminal of the AND gate is connected to the output terminal of the overcurrent determination unit 15 and receives a signal obtained by ORing the output signals of the comparators CP1, CP2, and CP3. The output terminal of the AND gate is connected to the gate terminal of the switch element. In this case, when any one of the switching elements Q1 to Q6 is in an overcurrent state, the signal input to the second input terminal of the AND gate becomes L level, and thus is input to the first input terminal. The control signal is cut off.

電流検出部14は、ローサイドスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路を、第1〜第3のスイッチ素子対ごとに有している。具体的には、電流検出部14は、図5に示すように、第3のスイッチ素子対用の電流検出回路1aと、第2のスイッチ素子対用の電流検出回路1bと、第1のスイッチ素子対用の電流検出回路1cとを有している。   The current detection unit 14 includes a current detection circuit that detects a current flowing through the low-side switch element for each of the first to third switch element pairs. Specifically, as shown in FIG. 5, the current detection unit 14 includes a current detection circuit 1a for the third switch element pair, a current detection circuit 1b for the second switch element pair, and a first switch. And a current detection circuit 1c for element pairs.

電流検出回路1a,1b,1cは、前述の電流検出回路1と同じ構成である。即ち、電流検出回路1aは、スイッチ素子Q6のドレイン端子と接地との間で直列接続された第1の抵抗R1と第2の抵抗Ro1を有する。抵抗R1と抵抗Ro1の接続点N1が出力端子となる。   The current detection circuits 1a, 1b, and 1c have the same configuration as that of the current detection circuit 1 described above. That is, the current detection circuit 1a includes a first resistor R1 and a second resistor Ro1 that are connected in series between the drain terminal of the switch element Q6 and the ground. A connection point N1 between the resistor R1 and the resistor Ro1 is an output terminal.

同様に、電流検出回路1bは、スイッチ素子Q5のドレイン端子と接地との間で直列接続された第1の抵抗R2と第2の抵抗Ro2を有し、抵抗R2と抵抗Ro2の接続点N2が出力端子となる。同様に、電流検出回路1cは、スイッチ素子Q4のドレイン端子と接地との間で直列接続された抵抗R3および抵抗Ro3からなる。抵抗R3と抵抗Ro3の接続点N3が出力端子となる。   Similarly, the current detection circuit 1b includes a first resistor R2 and a second resistor Ro2 connected in series between the drain terminal of the switch element Q5 and the ground, and a connection point N2 between the resistor R2 and the resistor Ro2 is Output pin. Similarly, the current detection circuit 1c includes a resistor R3 and a resistor Ro3 connected in series between the drain terminal of the switch element Q4 and the ground. A connection point N3 between the resistor R3 and the resistor Ro3 is an output terminal.

電流検出回路1a,1bおよび1cはそれぞれ、接続点N1,N2およびN3の電圧を、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5およびQ6に流れる電流を示す検出電圧として出力する。   Current detection circuits 1a, 1b and 1c output voltages at connection points N1, N2 and N3 as detection voltages indicating currents flowing through low-side switch elements Q4, Q5 and Q6, respectively.

第2の抵抗Ro1,Ro2,Ro3の抵抗値は、前述の式(1)を用いて算出された値である。なお、配線部材Rp1,Rp2,Rp3の抵抗成分による電圧降下をキャンセルする必要がない場合には、前述の式(2)を用いて第2の抵抗Ro1,Ro2,Ro3の抵抗値を算出してもよい。   The resistance values of the second resistors Ro1, Ro2, and Ro3 are values calculated using the above equation (1). When it is not necessary to cancel the voltage drop due to the resistance component of the wiring members Rp1, Rp2, and Rp3, the resistance values of the second resistors Ro1, Ro2, and Ro3 are calculated using the above equation (2). Also good.

過電流判定部15は、電流検出部14の出力に基づいて、スイッチ素子Q4〜Q6が過電流状態に有るか否かを判定する。より詳しくは、過電流判定部15は、電流検出部14の電流検出回路1a,1bおよび1cのうち少なくともいずれか1つから出力された検出電圧が基準電圧よりも高い場合、信号ゲート部13および制御部16に過電流検出信号を出力する。   The overcurrent determination unit 15 determines whether the switch elements Q4 to Q6 are in an overcurrent state based on the output of the current detection unit 14. More specifically, when the detection voltage output from at least one of the current detection circuits 1a, 1b, and 1c of the current detection unit 14 is higher than the reference voltage, the overcurrent determination unit 15 An overcurrent detection signal is output to the control unit 16.

過電流判定部15は、例えば、図5に示すように、比較器CP1,CP2,CP3により構成される。比較器CP1の反転入力端子(−)は接続点N1に接続され、非反転入力端子(+)は基準電圧VR1に接続される。比較器CP1は、接続点N1の電圧が基準電圧VR1よりも高いときにLレベル信号を出力する。   The overcurrent determination unit 15 includes, for example, comparators CP1, CP2, and CP3 as shown in FIG. The inverting input terminal (−) of the comparator CP1 is connected to the node N1, and the non-inverting input terminal (+) is connected to the reference voltage VR1. Comparator CP1 outputs an L level signal when the voltage at node N1 is higher than reference voltage VR1.

同様に、比較器CP2の反転入力端子(−)は接続点N2に接続され、非反転入力端子(+)は基準電圧VR2に接続される。比較器CP2は、接続点N2の電圧が基準電圧VR2よりも高いときにLレベル信号を出力する。   Similarly, the inverting input terminal (−) of the comparator CP2 is connected to the connection point N2, and the non-inverting input terminal (+) is connected to the reference voltage VR2. Comparator CP2 outputs an L level signal when the voltage at node N2 is higher than reference voltage VR2.

同様に、比較器CP3の反転入力端子(−)は接続点N3に接続され、非反転入力端子(+)は基準電圧VR3に接続される。比較器CP3は、接続点N3の電圧が基準電圧VR3よりも高いときにLレベル信号を出力する。   Similarly, the inverting input terminal (−) of the comparator CP3 is connected to the connection point N3, and the non-inverting input terminal (+) is connected to the reference voltage VR3. Comparator CP3 outputs an L level signal when the voltage at node N3 is higher than reference voltage VR3.

図5に示すように、比較器CP1,CP2およびCP3の出力端子は、信号線OCLに共通に接続されてワイヤードOR回路を構成している。よって、比較器CP1,CP2およびCP3のいずれかの出力がLレベルになると、信号線OCLがLレベルとなる。   As shown in FIG. 5, the output terminals of the comparators CP1, CP2, and CP3 are commonly connected to the signal line OCL to form a wired OR circuit. Therefore, when the output of any of the comparators CP1, CP2 and CP3 becomes L level, the signal line OCL becomes L level.

なお、過電流検出信号はLレベル信号とは限らない。例えば、比較器CP1,CP2,CP3の入力端子(+,−)の接続先を交換して、過電流検出信号をHレベル信号としてもよい。   Note that the overcurrent detection signal is not necessarily an L level signal. For example, the overcurrent detection signal may be an H level signal by exchanging the connection destinations of the input terminals (+, −) of the comparators CP1, CP2, and CP3.

制御部16は、モータ制御装置11全体の制御を行うものであり、例えばマイコンチップで構成される。制御部16は、スイッチ素子Q1〜Q6の制御信号を信号ゲート部13に出力する。また、制御回路16は、過電流検出信号を受信した場合に、過電流状態であることをユーザに知らせるために、ランプを点灯させたり、表示パネルにアラーム表示を行うようにしてもよい。   The control unit 16 controls the entire motor control device 11 and is configured by, for example, a microcomputer chip. The control unit 16 outputs control signals for the switch elements Q1 to Q6 to the signal gate unit 13. Further, when the overcurrent detection signal is received, the control circuit 16 may turn on the lamp or display an alarm on the display panel in order to notify the user that the overcurrent state is present.

本実施形態のモータ制御装置11は、スイッチ素子に流れる電流を高精度に検出可能な電流検出回路1a,1b,1cの出力電圧に基づいて過電流状態を判定する。   The motor control device 11 of the present embodiment determines an overcurrent state based on output voltages of the current detection circuits 1a, 1b, and 1c that can detect the current flowing through the switch element with high accuracy.

よって、第3の実施形態に係るモータ制御装置によれば、スイッチ素子のオン抵抗の個体ばらつきに影響されることなく、過電流状態を正確に判断することができる。   Therefore, according to the motor control device according to the third embodiment, it is possible to accurately determine the overcurrent state without being affected by the individual variation in the on-resistance of the switch element.

さらに、第3の実施形態では、ハードウェア(電流検出回路1a,1b,1c)によりスイッチ素子Qのオン抵抗の個別ばらつきが補正されるとともに、ハードウェア(比較器CP1,CP2,CP3)により過電流判定が行われるため、過電流状態を素早く検出することができる。   Furthermore, in the third embodiment, the individual variations in the on-resistance of the switch element Q are corrected by hardware (current detection circuits 1a, 1b, 1c), and the hardware (comparators CP1, CP2, CP3) Since the current determination is performed, the overcurrent state can be detected quickly.

なお、スイッチ素子のオン抵抗は温度によって変化することから、スイッチ素子の温度を考慮して過電流判定を行ってもよい。   Since the on-resistance of the switch element changes depending on the temperature, the overcurrent determination may be performed in consideration of the temperature of the switch element.

この場合、モータ制御装置11は、ローサイドスイッチ素子の温度(ケース温度など)を検出する温度検出手段(図示せず)をさらに備える。この温度検出手段は、サーミスタ等であり、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5およびQ6の全てに設けてもよいし、少なくともいずれか1つに設けるようにしてもよい。   In this case, the motor control device 11 further includes temperature detection means (not shown) for detecting the temperature (case temperature, etc.) of the low-side switch element. This temperature detection means is a thermistor or the like, and may be provided in all of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6, or may be provided in at least one of them.

制御部16は、温度検出手段に接続され、温度検出手段からローサイドスイッチ素子の温度を入力する。   The control unit 16 is connected to the temperature detection means and inputs the temperature of the low-side switch element from the temperature detection means.

また、制御部16は、比較器CP1,CP2およびCP3に接続される。即ち、比較器CP1,CP2およびCP3の非反転入力端子(+)は、直流電源を介して接地されるのではなく、制御部16の端子(D/A出力端子等)に接続される。   Control unit 16 is connected to comparators CP1, CP2 and CP3. That is, the non-inverting input terminals (+) of the comparators CP1, CP2 and CP3 are not grounded via a DC power supply but are connected to the terminal (D / A output terminal or the like) of the control unit 16.

制御部16は、基準電圧VR1,VR2およびVR3を出力する。より詳しくは、制御部16は、基準電圧として、温度検出手段から入力したローサイドスイッチ素子の温度に基づいて補正された基準電圧を出力する。   The control unit 16 outputs reference voltages VR1, VR2, and VR3. More specifically, the control unit 16 outputs a reference voltage corrected based on the temperature of the low-side switch element input from the temperature detection unit as the reference voltage.

スイッチ素子のオン抵抗は温度が高くなるにつれて大きくなることから、所定の過電流検出閾値(過電流状態と判定するスイッチ電流の値)におけるスイッチ素子の電圧(Vds)は、オン抵抗の増加分だけ高くなる。   Since the on-resistance of the switch element increases as the temperature increases, the voltage (Vds) of the switch element at a predetermined overcurrent detection threshold (the value of the switch current that is determined to be an overcurrent state) is equal to the increase in on-resistance. Get higher.

よって、制御部16は、スイッチ素子の温度に応じて、出力する基準電圧を変化させる。より詳しくは、制御部16は、ローサイドスイッチ素子の温度が高くなるにつれて高くなる電圧を基準電圧として、過電流判定部15に出力する。   Therefore, the control unit 16 changes the output reference voltage according to the temperature of the switch element. More specifically, the control unit 16 outputs a voltage that increases as the temperature of the low-side switch element increases to the overcurrent determination unit 15 as a reference voltage.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係るモータ制御装置21について、図6を参照して説明する。本実施形態に係るモータ制御装置21は、制御部16Aが過電流判定部15Aに、スイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいてU,V,W各相の基準電圧を与える。以下、第3の実施形態との相違点を中心に、本実施形態に係るモータ制御装置21について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a motor control device 21 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the motor control device 21 according to the present embodiment, the control unit 16A provides the overcurrent determination unit 15A with reference voltages for the U, V, and W phases based on the actually measured value of the on-resistance of the switch element. Hereinafter, the motor control device 21 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the third embodiment.

モータ制御装置21は、図6に示すように、フルブリッジ回路12と、信号ゲート部13と、過電流判定部15Aと、制御部16Aと、温度検出手段17と、電圧増幅部18と、記憶部19とを備えている。   As shown in FIG. 6, the motor control device 21 includes a full bridge circuit 12, a signal gate unit 13, an overcurrent determination unit 15A, a control unit 16A, a temperature detection unit 17, a voltage amplification unit 18, and a storage. Part 19.

制御部16Aは、スイッチ素子の制御信号を出力する他、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5,Q6のオン抵抗の実測値に基づいて、U,V,W各相の基準電圧(U相基準電圧、V相基準電圧、W相基準電圧)を生成する。なお、基準電圧は、配線部材Rp1,Rp2,Rp3の抵抗値も考慮して生成されてもよい。   The control unit 16A outputs a control signal for the switch element, and based on the actual measured values of the on-resistances of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6, the reference voltage (U-phase reference voltage, V Phase reference voltage, W phase reference voltage). The reference voltage may be generated in consideration of the resistance values of the wiring members Rp1, Rp2, and Rp3.

また、制御部16Aは、生成した基準電圧を過電流判定部15Aに出力する。基準電圧は、制御部16AのD/A端子からアナログの電圧値として出力してもよいし、あるいは、制御部16AからPWM信号として出力し、過電流判定部15Aで該PWM信号をアナログの電圧値に変換してもよい。   Also, the control unit 16A outputs the generated reference voltage to the overcurrent determination unit 15A. The reference voltage may be output as an analog voltage value from the D / A terminal of the control unit 16A, or output as a PWM signal from the control unit 16A, and the overcurrent determination unit 15A converts the PWM signal into an analog voltage value. It may be converted to a value.

過電流判定部15Aは、制御部16Aから基準電圧を入力し、ハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が基準電圧よりも高い場合に、過電流検出信号を出力する。   The overcurrent determination unit 15A receives the reference voltage from the control unit 16A, and outputs an overcurrent detection signal when the voltage based on the voltage at the connection point between the high-side switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage.

即ち、過電流判定部15Aは、ハイサイドスイッチ素子Q3とローサイドスイッチ素子Q6の接続点N4の電圧(または該電圧を増幅した電圧)がW相基準電圧よりも高い場合に過電流検出信号を出力する。また、過電流判定部15Aは、ハイサイドスイッチ素子Q2とローサイドスイッチ素子Q5の接続点N5の電圧(または該電圧を増幅した電圧)がV相基準電圧よりも高い場合に過電流検出信号を出力する。また、過電流判定部15Aは、ハイサイドスイッチ素子Q1とローサイドスイッチ素子Q4の接続点N6の電圧(または該電圧を増幅した電圧)がU相基準電圧よりも高い場合に過電流検出信号を出力する。   That is, the overcurrent determination unit 15A outputs an overcurrent detection signal when the voltage at the connection point N4 of the high-side switch element Q3 and the low-side switch element Q6 (or a voltage obtained by amplifying the voltage) is higher than the W-phase reference voltage. To do. The overcurrent determination unit 15A outputs an overcurrent detection signal when the voltage at the connection point N5 (or the amplified voltage) of the high-side switch element Q2 and the low-side switch element Q5 is higher than the V-phase reference voltage. To do. The overcurrent determination unit 15A outputs an overcurrent detection signal when the voltage at the connection point N6 of the high-side switch element Q1 and the low-side switch element Q4 (or a voltage obtained by amplifying the voltage) is higher than the U-phase reference voltage. To do.

過電流判定部15Aは、前述の過電流判定部15と同様、U,V,W各相用の3つの比較器を用いて構成される。例えば、比較器の反転入力端子(−)は電圧増幅部18の出力端子に接続され、非反転入力端子(+)は制御部16Aの基準電圧の出力端子に接続される。   Similar to the above-described overcurrent determination unit 15, the overcurrent determination unit 15A is configured using three comparators for each of the U, V, and W phases. For example, the inverting input terminal (−) of the comparator is connected to the output terminal of the voltage amplifier 18, and the non-inverting input terminal (+) is connected to the reference voltage output terminal of the controller 16 </ b> A.

温度検出手段17は、ローサイドスイッチ素子の温度(ケース温度など)を検出する。なお、温度検出手段17は、サーミスタ等であり、図1のようにローサイドスイッチ素子Q4にのみ設けてもよい。あるいは、温度検出手段17は、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5およびQ6の全てに設けてもよいし、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5およびQ6の少なくともいずれか1つに設けるようにしてもよい。   The temperature detection means 17 detects the temperature (case temperature, etc.) of the low-side switch element. The temperature detection means 17 is a thermistor or the like, and may be provided only in the low side switch element Q4 as shown in FIG. Alternatively, the temperature detection means 17 may be provided in all of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6, or may be provided in at least one of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6.

制御部16Aは、起動後、温度検出手段17からローサイドスイッチ素子の温度を入力する。そして、制御部16Aは、入力した温度およびオン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成し、その基準電圧を過電流判定部15Aに出力する。   The controller 16A inputs the temperature of the low-side switch element from the temperature detection means 17 after the activation. Then, control unit 16A generates a reference voltage based on the input temperature and the actually measured value of on-resistance, and outputs the reference voltage to overcurrent determination unit 15A.

電圧増幅部18は、オペアンプ等で構成され、接続点N4,N5,N6の各電圧を増幅する。なお、電圧増幅部18は、必須の構成ではなく、オン抵抗が比較的大きい場合等には削除してもよい。   The voltage amplifier 18 is composed of an operational amplifier or the like, and amplifies each voltage at the connection points N4, N5, and N6. The voltage amplifying unit 18 is not an essential component, and may be deleted when the on-resistance is relatively large.

記憶部19は、例えば不揮発性のメモリ(EEPROMなど)であり、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5,Q6の実測値を格納する。また、記憶部19は、予め学習されたデータに基づいて作成された各種変換テーブルを格納してもよい。   The storage unit 19 is, for example, a non-volatile memory (such as an EEPROM), and stores actually measured values of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6. The storage unit 19 may store various conversion tables created based on data learned in advance.

変換テーブルは、後述の温度−電圧テーブル、オン抵抗−温度テーブルなどである。温度−電圧テーブルは、スイッチ素子の温度と、温度検出手段17が出力する電圧とを対応付けたテーブルである。オン抵抗−温度テーブルは、スイッチ素子のオン抵抗と、スイッチ素子の温度とを対応付けたテーブルである。   The conversion table is a later-described temperature-voltage table, on-resistance-temperature table, or the like. The temperature-voltage table is a table in which the temperature of the switch element is associated with the voltage output from the temperature detection means 17. The on-resistance-temperature table is a table in which the on-resistance of the switch element is associated with the temperature of the switch element.

信号線ADLは、接続点N4,N5,N6の電圧(または、接続点N4,N5,N6の電圧を増幅した電圧)を制御部16Aに伝えるための信号線である。信号線ADLは、3本用いられ、一端が電圧増幅部18の出力端子に接続され、他端が制御部16Aの端子(A/D入力端子等)に接続されている。なお、電圧増幅部18が省略される場合は、各信号線ADLの一端は接続点N4,N5,N6にそれぞれ直接接続される。   The signal line ADL is a signal line for transmitting the voltage at the connection points N4, N5, N6 (or the voltage obtained by amplifying the voltage at the connection points N4, N5, N6) to the control unit 16A. Three signal lines ADL are used, one end is connected to the output terminal of the voltage amplifier 18 and the other end is connected to a terminal (A / D input terminal or the like) of the controller 16A. When the voltage amplifier 18 is omitted, one end of each signal line ADL is directly connected to the connection points N4, N5, and N6.

図6中のセレクト信号線SSLは、一端が制御部16Aのセレクト信号の出力端子に接続され、他端が電圧増幅部18の切り替えスイッチ(図示せず)のセレクト信号入力端子に接続される。この切り替えスイッチは3入力1出力の切り替えスイッチであり、セレクト信号を受信して該セレクト信号の示す入力端子の信号を出力する。   The select signal line SSL in FIG. 6 has one end connected to the select signal output terminal of the control unit 16A and the other end connected to the select signal input terminal of the changeover switch (not shown) of the voltage amplifier unit 18. This selector switch is a three-input / one-output selector switch that receives a select signal and outputs a signal at an input terminal indicated by the select signal.

例えばセレクト信号線SSLを2本用いることで、切り替えスイッチの3つの入力の中からどれを出力するかを指定することができる。よって、切り替えスイッチの出力端子に信号線ADLを接続し、3つの入力端子にU,V,W各相の接続点の電圧(または該電圧を増幅した電圧)をそれぞれ接続することで、信号線ADLを一本のみで済ませることができる。これにより、制御部16AのA/D入力端子の数が限られておりモータの相数(3本)だけ確保できない場合でも、U,V,W各相のローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値を制御部16Aに入力することができる。   For example, by using two select signal lines SSL, it is possible to specify which of the three inputs of the changeover switch is to be output. Therefore, the signal line ADL is connected to the output terminal of the changeover switch, and the voltage at the connection point of each phase of U, V, W (or the voltage obtained by amplifying the voltage) is connected to the three input terminals, respectively. Only one ADL can be used. Thus, even when the number of A / D input terminals of the control unit 16A is limited and the number of motor phases (three) cannot be secured, the actual measured values of the on-resistance of the low-side switch elements of the U, V, and W phases. Can be input to the control unit 16A.

次に、図7のフローチャートを参照して、モータ制御装置21の動作について説明する。   Next, the operation of the motor control device 21 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、U,V,W各相のローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値(Ron(msd.))を学習し、記憶部に保存する(ステップS11)。オン抵抗の実測値は、図4のステップS1〜ステップS3と同様にして求める。求められた実測値は、記憶部19に格納される。なお、本ステップは、例えば、モータ制御装置21の製品出荷前(検査工程等)に行われる。   First, the actual measured value (Ron (msd.)) Of the on-resistance of the low-side switch element for each of the U, V, and W phases is learned and stored in the storage unit (step S11). The actual measured value of the on-resistance is obtained in the same manner as in steps S1 to S3 in FIG. The obtained actual measurement value is stored in the storage unit 19. This step is performed, for example, before product shipment (inspection process or the like) of the motor control device 21.

次に、スイッチ素子の温度を検出する(ステップS12)。より詳しくは、温度検出手段17により、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5およびQ6のうち少なくともいずれか1つの温度(ケース温度等)を検出する。温度の検出は、例えば、記憶部19に予め格納された温度−電圧テーブルを用いて行う。制御部16Aは、A/D入力端子等を介して取得(検出)した電圧をもとに、温度−電圧テーブルを用いて、現在のスイッチ素子の温度を取得する。なお、スイッチ素子の温度は、温度−電圧テーブルによらず、B定数による計算から求めてもよい。   Next, the temperature of the switch element is detected (step S12). More specifically, the temperature detection means 17 detects the temperature (case temperature or the like) of at least one of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6. The temperature is detected using, for example, a temperature-voltage table stored in advance in the storage unit 19. The controller 16A acquires the current temperature of the switch element using the temperature-voltage table based on the voltage acquired (detected) via the A / D input terminal or the like. Note that the temperature of the switch element may be obtained by calculation using the B constant, not by the temperature-voltage table.

次に、スイッチ素子のオン抵抗の実測値およびスイッチ素子の温度に基づいて、基準電圧を生成する(ステップS13)。この基準電圧の生成は、例えば以下のようにして行う。   Next, a reference voltage is generated based on the actually measured value of the on-resistance of the switch element and the temperature of the switch element (step S13). The reference voltage is generated as follows, for example.

ステップS12で得られた現在の温度をもとに、オン抵抗−温度テーブルを用いて、現在のスイッチ素子の温度に対応したオン抵抗の仕様値を取得する。次に、この抵抗値をRon(msd.)/Ron(typ.)倍することにより、現在のオン抵抗の値を算出する。   Based on the current temperature obtained in step S12, the on-resistance specification value corresponding to the current temperature of the switch element is obtained using the on-resistance-temperature table. Next, by multiplying this resistance value by Ron (msd.) / Ron (typ.), The current on-resistance value is calculated.

次に、現在のオン抵抗の値と、所定の過電流検出閾値(過電流状態と判定するスイッチ電流の値)とから、基準電圧を算出する。例えば、現在のオン抵抗の値が13.5mΩで、過電流検出閾値が100Aの場合、基準電圧として、1.35V(=13.5mΩ×100A)を出力する。   Next, a reference voltage is calculated from the current value of the on-resistance and a predetermined overcurrent detection threshold value (switch current value determined to be an overcurrent state). For example, when the current on-resistance value is 13.5 mΩ and the overcurrent detection threshold is 100 A, 1.35 V (= 13.5 mΩ × 100 A) is output as the reference voltage.

次に、ハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点(N4,N5,N6)の電圧と、基準電圧(U相基準電圧、V相基準電圧、W相基準電圧)とを比較する(ステップS14)。   Next, the voltage at the connection point (N4, N5, N6) between the high-side switch element and the low-side switch element is compared with the reference voltage (U-phase reference voltage, V-phase reference voltage, W-phase reference voltage) (step S14). ).

次に、接続点の電圧が基準電圧よりも高い場合、スイッチ素子の制御信号を遮断する(ステップS15)。制御信号の遮断は、例えば、第3の実施形態で説明したように、信号ゲート回路13に過電流検出信号を送信することにより行う。   Next, when the voltage at the connection point is higher than the reference voltage, the control signal of the switch element is cut off (step S15). For example, as described in the third embodiment, the control signal is blocked by transmitting an overcurrent detection signal to the signal gate circuit 13.

以上説明したように、第4の実施形態に係るモータ制御装置21では、制御部16Aがスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいてU,V,W各相の基準電圧を生成し、過電流判定部15Aがその基準電圧と、接続点の電圧に基づく電圧(接続点の電圧または該電圧を増幅した電圧)との比較を行い、過電流状態にあるか否かを判定する。   As described above, in the motor control device 21 according to the fourth embodiment, the control unit 16A generates the reference voltages for the U, V, and W phases based on the actually measured values of the on-resistances of the switch elements, and the overcurrent The determination unit 15A compares the reference voltage with a voltage based on the voltage at the connection point (the voltage at the connection point or a voltage obtained by amplifying the voltage) to determine whether or not an overcurrent state exists.

このようにオン抵抗の実測値に基づく基準電圧を用いるため、第4の実施形態に係るモータ制御装置によれば、スイッチ素子のオン抵抗の個体ばらつきに影響されることなく、過電流状態を正確に判断することができる。   Since the reference voltage based on the actually measured value of the on-resistance is used in this way, according to the motor control device according to the fourth embodiment, the overcurrent state can be accurately determined without being affected by the individual variation of the on-resistance of the switch element. Can be judged.

さらに、スイッチ素子のオン抵抗の実測値およびスイッチ素子の現在の温度に基づいて生成された基準電圧を用いることにより、過電流状態をより正確に判断することができる。   Furthermore, the overcurrent state can be more accurately determined by using the reference voltage generated based on the actual measured value of the on-resistance of the switch element and the current temperature of the switch element.

(第3および第4の実施形態の変形例)
三相交流モータ10を180度通電方式により駆動した場合、図9に示すように、ある相のコイルを流れた電流が他の2相のコイルに流れるタイミングがある。例えば、図9のロータステージ2(ロータアングル60°〜120°)においては、U相のハイサイドスイッチ素子(Q1)が導通状態であって、V相およびW相のローサイドスイッチ素子(Q5およびQ6)の両方が導通状態である。よって、U相コイルを流れた電流は、V相コイルとW相コイルに半分ずつ流れることになる。
(Modifications of the third and fourth embodiments)
When the three-phase AC motor 10 is driven by a 180-degree energization method, as shown in FIG. 9, there is a timing at which a current flowing through a certain phase coil flows through the other two-phase coils. For example, in the rotor stage 2 (rotor angle 60 ° to 120 °) in FIG. 9, the U-phase high-side switch element (Q1) is in a conductive state, and the V-phase and W-phase low-side switch elements (Q5 and Q6) ) Are both conductive. Therefore, the current that has flowed through the U-phase coil flows in half in the V-phase coil and the W-phase coil.

この場合、1相ごとに過電流判定を行った場合、接続点N1,N2(あるいは接続点N4,N5)の電圧が1/2になるため、過電流の検出が遅れたり、あるいは過電流の検出ができない。   In this case, when the overcurrent determination is performed for each phase, the voltage at the connection points N1 and N2 (or connection points N4 and N5) is halved. Cannot detect.

そこで、本変形例では、U,V,W各相の電圧を平均化した電圧(平均電圧)または平均電圧を増幅した電圧を基準電圧と比較して過電流判定を行う。   Therefore, in this modification, an overcurrent determination is performed by comparing a voltage obtained by averaging the voltages of the U, V, and W phases (average voltage) or a voltage obtained by amplifying the average voltage with a reference voltage.

図10は、本変形例の過電流判定部15Bの概略的な構成を示している。   FIG. 10 shows a schematic configuration of the overcurrent determination unit 15B of this modification.

過電流判定部15Bは、電圧増幅部22と、電圧生成部23と、瞬時過電流判定用の比較器CP4と、平均過電流判定用の比較器CP5とを有する。   The overcurrent determination unit 15B includes a voltage amplification unit 22, a voltage generation unit 23, a comparator CP4 for instantaneous overcurrent determination, and a comparator CP5 for average overcurrent determination.

電圧増幅部22は、オペアンプ22a,22bおよび22cを有し、接続点N1,N2,N3(またはN4,N5,N6)の電圧を増幅する。   The voltage amplification unit 22 includes operational amplifiers 22a, 22b, and 22c, and amplifies the voltage at the connection points N1, N2, and N3 (or N4, N5, and N6).

電圧生成部23は、オペアンプ22a,22bおよび22cの各出力電圧を平均化した平均電圧、または平均電圧を増幅した電圧を生成する。図10に示すように、オペアンプ22a,22bおよび22cの各出力端子は、抵抗を介して接続点Mを介して電気的に接続されている。接続点Mの電圧は、オペアンプ22a,22bおよび22cの各出力電圧を平均化した電圧となる。   The voltage generator 23 generates an average voltage obtained by averaging the output voltages of the operational amplifiers 22a, 22b, and 22c, or a voltage obtained by amplifying the average voltage. As shown in FIG. 10, the output terminals of the operational amplifiers 22a, 22b and 22c are electrically connected via a connection point M via resistors. The voltage at the connection point M is a voltage obtained by averaging the output voltages of the operational amplifiers 22a, 22b, and 22c.

電圧生成部23は、図10に示すように、オペアンプ23aおよび23bを有してもよい。オペアンプ23aは接続点Mの電圧を増幅して比較器CP4に出力し、オペアンプ23bは接続点Mの電圧を増幅して比較器CP5に出力する。オペアンプ23a,23bは、例えば、入力電圧を3倍に増幅する。オペアンプ23aおよび23bを設けることで、平均電圧が小さい場合にノイズ等の影響を除去して判定精度を上げることができる。なお、オペアンプ23aおよび23bを設けることは必須ではない。   The voltage generation unit 23 may include operational amplifiers 23a and 23b as illustrated in FIG. The operational amplifier 23a amplifies the voltage at the connection point M and outputs it to the comparator CP4, and the operational amplifier 23b amplifies the voltage at the connection point M and outputs it to the comparator CP5. The operational amplifiers 23a and 23b amplify the input voltage three times, for example. By providing the operational amplifiers 23a and 23b, when the average voltage is small, the influence of noise or the like can be removed and the determination accuracy can be increased. It is not essential to provide the operational amplifiers 23a and 23b.

比較器CP4は、オペアンプ23aの出力電圧が基準電圧VR4よりも高いときにLレベル信号を出力する。比較器CP4の入力端子に接続された遅延回路(図示せず)の応答時間は例えば数マイクロ秒〜数十マイクロ秒である。このため、比較器CP4はスイッチ電流の瞬時的な変化を検出することが可能である。比較器CP4は、例えばスイッチ電流が瞬時的に200A以上に上昇したときLレベル信号を出力して、制御部16,16Aに過電流状態を通知する。   The comparator CP4 outputs an L level signal when the output voltage of the operational amplifier 23a is higher than the reference voltage VR4. The response time of a delay circuit (not shown) connected to the input terminal of the comparator CP4 is, for example, several microseconds to several tens of microseconds. For this reason, the comparator CP4 can detect an instantaneous change in the switch current. For example, the comparator CP4 outputs an L level signal when the switch current instantaneously increases to 200 A or more, and notifies the control units 16 and 16A of the overcurrent state.

比較器CP5は、オペアンプ23bの出力電圧が基準電圧VR5よりも高いときにLレベル信号を出力する。比較器CP5の入力端子に接続された遅延回路(図示せず)の応答時間は例えば数ミリ秒〜数十ミリ秒である。このため、比較器CP5はスイッチ電流の平均的な変化を検出することが可能である。比較器CP5は、例えばスイッチ電流が平均的に150A以上に上昇したときLレベル信号を出力して、制御部16,16Aに過電流状態を通知する。   The comparator CP5 outputs an L level signal when the output voltage of the operational amplifier 23b is higher than the reference voltage VR5. The response time of a delay circuit (not shown) connected to the input terminal of the comparator CP5 is, for example, several milliseconds to several tens of milliseconds. For this reason, the comparator CP5 can detect an average change in the switch current. For example, the comparator CP5 outputs an L level signal when the switch current rises to 150 A or more on average and notifies the control units 16 and 16A of the overcurrent state.

なお、比較器CP4と比較器CP5はいずれか一方のみ設けられてもよい。   Only one of the comparator CP4 and the comparator CP5 may be provided.

また、オペアンプ23a,23bが設けられていない場合、比較器CP4と比較器CP5は、接続点Mの電圧が基準電圧VR4,VR5よりも高いときにLレベル信号を出力する。   When the operational amplifiers 23a and 23b are not provided, the comparator CP4 and the comparator CP5 output an L level signal when the voltage at the connection point M is higher than the reference voltages VR4 and VR5.

また、オペアンプ23a,23bの出力電圧または接続点Mの電圧が基準電圧VR4,VR5よりも高いときに比較器CP4,CP5が出力する信号はLレベル信号とは限らず、Hレベル信号であってもよい。   The signals output from the comparators CP4 and CP5 when the output voltage of the operational amplifiers 23a and 23b or the voltage at the connection point M is higher than the reference voltages VR4 and VR5 are not necessarily L level signals but are H level signals. Also good.

上記の過電流判定部15Bの入力は、第3の実施形態の変形例としては電流検出部14の接続点N1,N2,N3に接続され、第4の実施形態の変形例としてはフルブリッジ回路12の接続点N4,N5,N6に接続される。   The input of the overcurrent determination unit 15B is connected to the connection points N1, N2, and N3 of the current detection unit 14 as a modification of the third embodiment, and is a full bridge circuit as a modification of the fourth embodiment. Connected to 12 connection points N4, N5 and N6.

なお、第4の実施形態の変形例の場合、過電流判定部15Bの電圧増幅部22が図6で説明した電圧増幅部18と同様の機能を果すものであるため、電圧増幅部22と電圧増幅部18のいずれか一方を設けるようにすればよい。また、電圧増幅部18,22は、必須の構成ではなく、オン抵抗が比較的大きい場合等には削除してもよい。   In the modification of the fourth embodiment, the voltage amplification unit 22 of the overcurrent determination unit 15B performs the same function as the voltage amplification unit 18 described in FIG. Any one of the amplifying units 18 may be provided. Further, the voltage amplifying units 18 and 22 are not essential components, and may be deleted when the on-resistance is relatively large.

過電流判定部15Bの出力は、第3の実施形態の変形例としては制御部16に接続され、第4の実施形態の変形例としては制御部16Aに接続される。   The output of the overcurrent determination unit 15B is connected to the control unit 16 as a modification of the third embodiment, and is connected to the control unit 16A as a modification of the fourth embodiment.

過電流判定部15Bは、第3の実施形態の変形例としては、電流検出回路1a,1b,1cからそれぞれ出力された検出電圧を平均化した平均電圧、または平均電圧を増幅した電圧が基準電圧よりも高い場合に、過電流検出信号を出力する。
過電流判定部15Bは、第4の実施形態の変形例としては、接続点N4,N5およびN6の電圧を直接あるいは電圧増幅部18を介して入力し、入力した電圧を平均化した平均電圧または平均電圧を増幅した電圧が基準電圧よりも高い場合に、過電流検出信号を出力する。
As a modification of the third embodiment, the overcurrent determination unit 15B has an average voltage obtained by averaging the detection voltages output from the current detection circuits 1a, 1b, and 1c, or a voltage obtained by amplifying the average voltage as a reference voltage. If it is higher than that, an overcurrent detection signal is output.
As a modification of the fourth embodiment, the overcurrent determination unit 15B inputs the voltages at the connection points N4, N5, and N6 directly or through the voltage amplification unit 18, and averages the input voltage or When the voltage obtained by amplifying the average voltage is higher than the reference voltage, an overcurrent detection signal is output.

上記のように、本変形例では、過電流判定部15BがU,V,W各相の電圧を平均化した平均電圧または平均電圧を増幅した電圧を基準電圧と比較して過電流判定を行う。このため、180度通電方式でモータを駆動する場合のように、ある相のコイルを流れた電流が他の2相のコイルに分岐して流れるタイミングがある場合でも、過電流状態を正確に判断することができる。   As described above, in this modification, the overcurrent determination unit 15B performs overcurrent determination by comparing the average voltage obtained by averaging the voltages of the U, V, and W phases or the voltage obtained by amplifying the average voltage with the reference voltage. . For this reason, even when there is a timing when the current flowing through a coil of a certain phase branches and flows into another two-phase coil, such as when a motor is driven by a 180-degree energization method, the overcurrent state is accurately determined. can do.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態に係るモータ制御装置31について、図8を参照して説明する。本実施形態に係るモータ制御装置31は、制御部16Bがスイッチ素子の過電流状態を判定する。以下、第3および第4の実施形態との相違点を中心に、本実施形態に係るモータ制御装置31について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a motor control device 31 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the motor control device 31 according to the present embodiment, the control unit 16B determines an overcurrent state of the switch element. Hereinafter, the motor control device 31 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the third and fourth embodiments.

モータ制御装置31は、図8に示すように、フルブリッジ回路12と、制御部16Bと、温度検出手段17と、電圧増幅部18と、記憶部19と、プリドライバ部20とを備えている。   As shown in FIG. 8, the motor control device 31 includes a full bridge circuit 12, a control unit 16B, a temperature detection unit 17, a voltage amplification unit 18, a storage unit 19, and a pre-driver unit 20. .

プリドライバ回路20は、制御部16Bから出力された制御信号を、スイッチ素子Q1〜Q6の仕様に応じた電圧に増幅して出力する。   The pre-driver circuit 20 amplifies the control signal output from the control unit 16B to a voltage corresponding to the specifications of the switch elements Q1 to Q6, and outputs the amplified voltage.

なお、電圧増幅部18は、必須の構成ではなく、オン抵抗が比較的大きい場合等には削除してもよい。プリドライバ部20も、必須の構成ではなく、制御部16Bがスイッチ素子Q1〜Q6の仕様に応じた電圧を出力可能な場合には削除可能である。   The voltage amplifying unit 18 is not an essential component, and may be deleted when the on-resistance is relatively large. The pre-driver unit 20 is not an essential configuration, and can be deleted when the control unit 16B can output voltages according to the specifications of the switch elements Q1 to Q6.

制御部16Bは、スイッチ素子の制御信号を出力する他、ローサイドスイッチ素子Q4,Q5,Q6のオン抵抗の実測値に基づいて、U,V,W各相の基準電圧(U相基準電圧、V相基準電圧、W相基準電圧)を生成する。なお、基準電圧は、配線部材Rp1,Rp2,Rp3の抵抗値も考慮して生成されてもよい。   The control unit 16B outputs a control signal for the switch element, and based on the actual measured values of the on-resistances of the low-side switch elements Q4, Q5, and Q6, the reference voltage for each of the U, V, and W phases (U-phase reference voltage, V Phase reference voltage, W phase reference voltage). The reference voltage may be generated in consideration of the resistance values of the wiring members Rp1, Rp2, and Rp3.

制御部16Bは、ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧を入力し、その電圧が基準電圧よりも高い場合に、スイッチ素子Q1〜Q6への制御信号の出力を停止する。   The control unit 16B inputs a voltage based on the voltage at the connection point between the high-side switch element and the low-side switch element, and stops output of the control signal to the switch elements Q1 to Q6 when the voltage is higher than the reference voltage. To do.

即ち、制御部16Bは、ハイサイドスイッチ素子Q3とローサイドスイッチ素子Q6の接続点N4の電圧(または該電圧を増幅した電圧)がW相基準電圧よりも高い場合に制御信号の出力を停止する。また、制御部16Bは、ハイサイドスイッチ素子Q2とローサイドスイッチ素子Q5の接続点N5の電圧がV相基準電圧よりも高い場合に制御信号の出力を停止する。また、制御部16Bは、ハイサイドスイッチ素子Q1とローサイドスイッチ素子Q4の接続点N6の電圧がU相基準電圧よりも高い場合に制御信号の出力を停止する。   That is, the control unit 16B stops the output of the control signal when the voltage (or a voltage obtained by amplifying the voltage) at the connection point N4 between the high-side switch element Q3 and the low-side switch element Q6 is higher than the W-phase reference voltage. In addition, the control unit 16B stops outputting the control signal when the voltage at the connection point N5 between the high-side switch element Q2 and the low-side switch element Q5 is higher than the V-phase reference voltage. Further, the control unit 16B stops the output of the control signal when the voltage at the connection point N6 between the high-side switch element Q1 and the low-side switch element Q4 is higher than the U-phase reference voltage.

なお、制御部16Bは、温度検出手段17からローサイドスイッチ素子の温度を入力し、その温度およびオン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成し、基準電圧と電圧と比較してもよい。この基準電圧の生成方法は、第5の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。   Note that the control unit 16B may input the temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit 17, generate a reference voltage based on the measured value of the temperature and the on-resistance, and compare the reference voltage with the voltage. Since the method of generating the reference voltage is the same as that of the fifth embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上説明したように、第5の実施形態に係るモータ制御装置31では、制御部16Bがスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいてU,V,W各相の基準電圧を生成するとともに、その基準電圧と、接続点の電圧に基づく電圧(接続点の電圧または該電圧を増幅した電圧)との比較を行い、過電流状態にあるか否かを判定する。   As described above, in the motor control device 31 according to the fifth embodiment, the control unit 16B generates the reference voltages for the U, V, and W phases based on the actually measured values of the on-resistances of the switch elements, and A comparison is made between the reference voltage and a voltage based on the voltage at the connection point (the voltage at the connection point or a voltage obtained by amplifying the voltage) to determine whether or not an overcurrent state exists.

このようにオン抵抗の実測値に基づく基準電圧を用いるため、第5の実施形態に係るモータ制御装置によれば、スイッチ素子のオン抵抗の個体ばらつきに影響されることなく、過電流状態を正確に判断することができる。   Since the reference voltage based on the actually measured value of the on-resistance is used in this way, according to the motor control device according to the fifth embodiment, the overcurrent state can be accurately determined without being affected by individual variations in the on-resistance of the switch element. Can be judged.

さらに、スイッチ素子のオン抵抗の実測値およびスイッチ素子の現在の温度に基づいて生成された基準電圧を用いることにより、過電流状態をより正確に判断することができる。     Furthermore, the overcurrent state can be more accurately determined by using the reference voltage generated based on the actual measured value of the on-resistance of the switch element and the current temperature of the switch element.

(第5の実施形態の変形例)
第3および第4の実施形態の変形例で説明したように、三相交流モータ10を180度通電方式により駆動した場合、U相、V相およびW相のうち2つの相のローサイドスイッチ素子が導通状態となるタイミングがある。この場合、過電流の検出が遅れたり、あるいは過電流の検出ができない。
(Modification of the fifth embodiment)
As described in the modification examples of the third and fourth embodiments, when the three-phase AC motor 10 is driven by the 180-degree energization method, the low-side switch element of two phases among the U phase, the V phase, and the W phase is provided. There is a timing to become a conductive state. In this case, detection of overcurrent is delayed or overcurrent cannot be detected.

上記課題に対処するため、制御部16Bは、接続点N4,N5およびN6の電圧(あるいは電圧増幅部18により接続点N4,N5およびN6の電圧を増幅した電圧)を入力し、これらの電圧を合計した合計電圧を算出し、算出した合計電圧が所定の基準電圧(制御部16Bが生成した基準電圧)よりも高い場合に、制御信号の出力を停止する。合計電圧は、制御部16Bが実行するソフトウェアにより算出される。   In order to deal with the above problem, the control unit 16B inputs the voltages at the connection points N4, N5, and N6 (or the voltage obtained by amplifying the voltages at the connection points N4, N5, and N6 by the voltage amplification unit 18), and outputs these voltages. The summed total voltage is calculated, and when the calculated total voltage is higher than a predetermined reference voltage (a reference voltage generated by the control unit 16B), the output of the control signal is stopped. The total voltage is calculated by software executed by the control unit 16B.

上記のように、本変形例では、制御部16BがU,V,W各相の電圧を合計した合計電圧を基準電圧と比較して過電流判定を行う。このため、180度通電方式でモータを駆動する場合のように、ある相のコイルを流れた電流が他の2相のコイルに分岐して流れるタイミングがある場合でも、過電流状態を正確に判断することができる。   As described above, in the present modification, the control unit 16B performs overcurrent determination by comparing the total voltage obtained by summing the voltages of the U, V, and W phases with the reference voltage. For this reason, even when there is a timing when the current flowing through a coil of a certain phase branches and flows into another two-phase coil, such as when a motor is driven by a 180-degree energization method, the overcurrent state is accurately determined. can do.

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。   Based on the above description, those skilled in the art may be able to conceive additional effects and various modifications of the present invention, but the aspects of the present invention are not limited to the individual embodiments described above. . You may combine suitably the component covering different embodiment. Various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.

1,1A,1a,1b,1c 電流検出回路
10 三相交流モータ
11,21,31 モータ制御装置
12 フルブリッジ回路
13 信号ゲート部
14 電流検出部
15,15A,15B 過電流判定部
16,16A,16B 制御部
17 温度検出手段
18,22 電圧増幅部
19 記憶部
20 プリドライバ部
22a,22b,22c オペアンプ
23 電圧生成部
23a,23b オペアンプ
ADL 信号線
B 直流電源
CP1,CP2,CP3,CP4,CP5 比較器
Id ドレイン電流
M,N,N1,N2,N3,N4,N5,N6 接続点
OCL 信号線
Q スイッチ素子
Q1,Q2,Q3 ハイサイドスイッチ素子
Q4,Q5,Q6 ローサイドスイッチ素子
Rd,R1,R2,R3 第1の抵抗
Roff,Ro1,Ro2,Ro3 第2の抵抗
Rp,Rp1,Rp2,Rp3 配線部材
SSL セレクト信号線
VR1,VR2,VR3,VR4,VR5 基準電圧
1, 1A, 1a, 1b, 1c Current detection circuit 10 Three-phase AC motor 11, 21, 31 Motor controller 12 Full bridge circuit 13 Signal gate unit 14 Current detection unit 15, 15A, 15B Overcurrent determination unit 16, 16A, 16B Control unit 17 Temperature detection means 18, 22 Voltage amplification unit 19 Storage unit 20 Pre-driver units 22a, 22b, 22c Operational amplifier 23 Voltage generation unit 23a, 23b Operational amplifier ADL Signal line B DC power supply CP1, CP2, CP3, CP4, CP5 Id Drain current M, N, N1, N2, N3, N4, N5, N6 Connection point OCL Signal line Q Switch element Q1, Q2, Q3 High side switch element Q4, Q5, Q6 Low side switch element Rd, R1, R2, R3 first resistors Roff, Ro1, Ro2, Ro3 second resistors Rp, Rp1, p2, Rp3 wiring member SSL select signal line VR1, VR2, VR3, VR4, VR5 reference voltage

Claims (17)

一端が配線部材を介して接地されたスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路であって、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された第1の抵抗と、
一端が前記第1の抵抗の他端に接続され、他端が接地された第2の抵抗と、
を備え、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の接続点の電圧を、前記スイッチ素子に流れる電流を示す検出電圧として出力し、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗の抵抗値、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、および前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づく値である、
ことを特徴とする電流検出回路。
A current detection circuit for detecting a current flowing through a switch element having one end grounded via a wiring member;
A first resistor having one end connected to the other end of the switch element;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end grounded;
With
A voltage at a connection point of the first resistor and the second resistor is output as a detection voltage indicating a current flowing through the switch element;
The resistance value of the second resistor is a value based on the resistance value of the first resistor, the specification value of the on-resistance of the switch element, and the actually measured value of the on-resistance of the switch element.
A current detection circuit.
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記配線部材の抵抗値にも基づき、式(1)により算出された値であることを特徴とする請求項1に記載の電流検出回路。
Figure 2015082926
ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rp:前記配線部材の抵抗値、Rd: 前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値である。
2. The current detection circuit according to claim 1, wherein the resistance value of the second resistor is a value calculated by Expression (1) based on a resistance value of the wiring member.
Figure 2015082926
Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rp: resistance value of the wiring member, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of on-resistance of the switch element, Ron (msd.): An actual measurement value of the on-resistance of the switch element.
前記第2の抵抗の抵抗値は、式(2)により算出された値であることを特徴とする請求項1に記載の電流検出回路。
Figure 2015082926
ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rd:前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値、n:前記オン抵抗の仕様値を前記オン抵抗の最小値で割った値よりも大きい数である。
The current detection circuit according to claim 1, wherein the resistance value of the second resistor is a value calculated by Expression (2).
Figure 2015082926
Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the on-resistance of the switch element, Ron (msd.): The switch element Measured value of on-resistance, n: a number greater than the value obtained by dividing the specified value of on-resistance by the minimum value of on-resistance
前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値は、前記スイッチ素子に所定の測定電流を流した場合における前記スイッチ素子の電圧を測定し、前記測定された電圧を前記測定電流で割った値であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電流検出回路。   The actual value of the on-resistance of the switch element is a value obtained by measuring the voltage of the switch element when a predetermined measurement current is passed through the switch element and dividing the measured voltage by the measurement current. The current detection circuit according to claim 1, wherein the current detection circuit is a current detection circuit. 前記スイッチ素子の電圧は、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値の温度条件と同じ温度で測定された値であることを特徴とする請求項4に記載の電流検出回路。   The current detection circuit according to claim 4, wherein the voltage of the switch element is a value measured at the same temperature as the temperature condition of the specification value of the on-resistance of the switch element. 前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の合成抵抗の値は、前記スイッチ素子に流れる電流に対する所定の検出誤差を満たすように、前記配線部材の抵抗および前記スイッチ素子のオン抵抗の合成抵抗の値に比べて十分に大きい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回路。   The value of the combined resistance of the first resistor and the second resistor is a combined resistance of the resistance of the wiring member and the on-resistance of the switch element so as to satisfy a predetermined detection error with respect to the current flowing through the switch element. The current detection circuit according to claim 1, wherein the current detection circuit is sufficiently larger than the value. 一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ローサイドスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路を、前記複数組のスイッチ素子対ごとに有する電流検出部と、
前記電流検出回路から出力された前記検出電圧が基準電圧よりも高い場合、過電流検出信号を出力する過電流判定部と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を受信し、前記過電流検出信号を受信していない場合には前記制御信号を出力し、前記過電流検出信号を受信している場合には前記制御信号を遮断する信号ゲート部と、
を備え、
前記各電流検出回路は、一端が前記ローサイドスイッチ素子の一端に接続された第1の抵抗と、一端が前記第1の抵抗の他端に接続され他端が接地された第2の抵抗とを有し、前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の接続点の電圧を前記ローサイドスイッチ素子に流れる電流を示す検出電圧として出力し、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗の抵抗値、前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、および前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づく値であることを特徴とするモータ制御装置。
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A current detection unit that detects a current flowing through the low-side switch element for each of the plurality of switch element pairs;
An overcurrent determination unit that outputs an overcurrent detection signal when the detection voltage output from the current detection circuit is higher than a reference voltage;
A control unit that outputs a control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cutoff state;
A signal gate that receives the control signal, outputs the control signal when the overcurrent detection signal is not received, and blocks the control signal when the overcurrent detection signal is received; ,
With
Each of the current detection circuits includes a first resistor having one end connected to one end of the low-side switch element, and a second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end grounded. Output a voltage at a connection point of the first resistor and the second resistor as a detection voltage indicating a current flowing through the low-side switch element;
The resistance value of the second resistor is a value based on a resistance value of the first resistor, a specification value of an on-resistance of the switch element, and an actually measured value of the on-resistance of the switch element. Control device.
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記電流検出部は、前記第1のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第1の電流検出回路と、前記第2のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第2の電流検出回路と、前記第3のスイッチ素子対のローサイドスイッチ素子を流れる電流を検出する第3の電流検出回路とを、前記電流検出回路として有し、
前記過電流判定部は、前記電流検出回路から出力された前記検出電圧が基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記第1〜第3の電流検出回路からそれぞれ出力された検出電圧を平均化した平均電圧または前記平均電圧を増幅した電圧が基準電圧よりも高い場合に、前記過電流検出信号を出力することを特徴とする請求項7に記載のモータ制御装置。
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The current detection unit detects a current flowing through the low-side switch element of the first switch element pair, and detects a current flowing through the low-side switch element of the second switch element pair. Current detection circuit and a third current detection circuit for detecting a current flowing through the low-side switch element of the third switch element pair as the current detection circuit,
The overcurrent determination unit replaces the determination voltage when the detection voltage output from the current detection circuit is higher than a reference voltage with the detection voltage output from each of the first to third current detection circuits. The motor control device according to claim 7, wherein the overcurrent detection signal is output when an averaged average voltage or a voltage obtained by amplifying the average voltage is higher than a reference voltage.
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記配線部材の抵抗値にも基づき、式(3)により算出された値であることを特徴とする請求項7または8に記載のモータ制御装置。
Figure 2015082926
ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rp:前記配線部材の抵抗値、Rd: 前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値である。
9. The motor control device according to claim 7, wherein the resistance value of the second resistor is a value calculated by Expression (3) based on a resistance value of the wiring member.
Figure 2015082926
Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rp: resistance value of the wiring member, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ): specification value of on-resistance of the switch element, Ron (msd): an actual measured value of the on-resistance of the switch element.
前記第2の抵抗の抵抗値は、式(4)により算出された値であることを特徴とする請求項7または8に記載のモータ制御装置。
Figure 2015082926
ここで、Roff:前記第2の抵抗の抵抗値、Rd:前記第1の抵抗の抵抗値、Ron(typ.):前記スイッチ素子のオン抵抗の仕様値、Ron(msd.):前記スイッチ素子のオン抵抗の実測値、n:前記オン抵抗の仕様値を前記オン抵抗の最小値で割った値よりも大きい数である。
9. The motor control device according to claim 7, wherein the resistance value of the second resistor is a value calculated by an expression (4).
Figure 2015082926
Here, Roff: resistance value of the second resistor, Rd: resistance value of the first resistor, Ron (typ.): Specification value of the on-resistance of the switch element, Ron (msd.): The switch element Measured value of on-resistance, n: a number greater than the value obtained by dividing the specified value of on-resistance by the minimum value of on-resistance
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度が高くなるにつれて高くなる電圧を前記基準電圧として、前記過電流判定部に出力することを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のモータ制御装置。
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
The said control part inputs the temperature of the said low side switch element from the said temperature detection means, and outputs the voltage which becomes high as the said temperature becomes high to the said overcurrent determination part as the said reference voltage. The motor control apparatus in any one of 7-10.
一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力するとともに、前記ローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成し、前記基準電圧を出力する制御部と、
前記制御部から前記基準電圧を入力し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、過電流検出信号を出力する過電流判定部と、
前記制御信号を受信し、前記過電流検出信号を受信していない場合には前記制御信号を出力し、前記過電流検出信号を受信している場合には前記制御信号を遮断する信号ゲート部と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cut-off state is output, and a reference voltage is generated based on an actually measured value of the on-resistance of the low-side switch element, and the reference voltage is output A control unit,
An overcurrent determination unit that inputs the reference voltage from the control unit and outputs an overcurrent detection signal when a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. When,
A signal gate that receives the control signal, outputs the control signal when the overcurrent detection signal is not received, and blocks the control signal when the overcurrent detection signal is received; ,
A motor control device comprising:
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記過電流判定部は、前記第1のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第1の電圧と、前記第2のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第2の電圧と、前記第3のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第3の電圧とを入力し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記第1の電圧、前記第2の電圧および前記第3の電圧を平均化した平均電圧または前記平均電圧を増幅した電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記過電流検出信号を出力することを特徴とする請求項12に記載のモータ制御装置。
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The overcurrent determination unit includes a first voltage based on a voltage at a connection point between a high-side switch element and a low-side switch element in the first switch element pair, and a high-side switch element and a low-side in the second switch element pair. A second voltage based on a voltage at a connection point of the switch elements, and a third voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the third switch element pair; The first voltage, the second voltage, and the third voltage are averaged instead of the determination condition that the voltage based on the voltage at the connection point of the switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. The overcurrent detection signal is output when the average voltage or the voltage obtained by amplifying the average voltage is higher than the reference voltage. The motor control device according to claim 12, wherein.
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度および前記オン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成し、前記基準電圧を前記過電流判定部に出力することを特徴とする請求項12または13に記載のモータ制御装置。
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
The control unit receives the temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit, generates a reference voltage based on the measured value of the temperature and the on-resistance, and outputs the reference voltage to the overcurrent determination unit. The motor control device according to claim 12 or 13, characterized by the above-mentioned.
一端が直流電源に接続されたハイサイドスイッチ素子と、一端が前記ハイサイドスイッチ素子の他端に接続され他端が配線部材を介して接地されたローサイドスイッチ素子とを有するスイッチ素子対を複数組含み、前記直流電源から入力された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータに供給するフルブリッジ回路と、
前記ハイサイドスイッチ素子および前記ローサイドスイッチ素子を導通状態または遮断状態に制御する制御信号を出力するとともに、前記ローサイドスイッチ素子のオン抵抗の実測値に基づいて基準電圧を生成する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧を入力し、前記電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記制御信号の出力を停止することを特徴とするモータ制御装置。
A plurality of pairs of switch elements each having a high side switch element having one end connected to a DC power source and a low side switch element having one end connected to the other end of the high side switch element and the other end grounded via a wiring member A full bridge circuit that converts a DC voltage input from the DC power source into an AC voltage and supplies the AC voltage to the AC motor;
A control unit that outputs a control signal for controlling the high-side switch element and the low-side switch element to a conductive state or a cut-off state, and generates a reference voltage based on an actual measurement value of an on-resistance of the low-side switch element;
With
The control unit receives a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element, and stops the output of the control signal when the voltage is higher than the reference voltage. A motor control device.
前記フルブリッジ回路は、前記複数対のスイッチ素子対として、第1のスイッチ素子対と、第2のスイッチ素子対と、第3のスイッチ素子対とを含み、
前記制御部は、前記第1のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第1の電圧と、前記第2のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第2の電圧と、前記第3のスイッチ素子対におけるハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく第3の電圧とを入力し、前記第1の電圧、前記第2の電圧および前記第3の電圧を合計した合計電圧を算出し、前記ハイサイドスイッチ素子と前記ローサイドスイッチ素子の接続点の電圧に基づく電圧が前記基準電圧よりも高い場合という判定条件に代えて、前記合計電圧が前記基準電圧よりも高い場合に、前記制御信号の出力を停止することを特徴とする請求項15に記載のモータ制御装置。
The full bridge circuit includes a first switch element pair, a second switch element pair, and a third switch element pair as the plurality of pairs of switch elements,
The control unit includes a first voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the first switch element pair, and a high-side switch element and a low-side switch element in the second switch element pair. A second voltage based on the voltage at the connection point of the first switch and a third voltage based on the voltage at the connection point between the high-side switch element and the low-side switch element in the third switch element pair, and the first voltage A determination condition in which a total voltage obtained by summing the second voltage and the third voltage is calculated, and a voltage based on a voltage at a connection point between the high-side switch element and the low-side switch element is higher than the reference voltage. Instead, the output of the control signal is stopped when the total voltage is higher than the reference voltage. The motor control device according to 15.
前記ローサイドスイッチ素子の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出手段から前記ローサイドスイッチ素子の温度を入力し、前記温度および前記オン抵抗の実測値に基づく基準電圧を生成することを特徴とする請求項15または16に記載のモータ制御装置。
A temperature detecting means for detecting the temperature of the low-side switch element;
17. The motor according to claim 15, wherein the control unit receives the temperature of the low-side switch element from the temperature detection unit, and generates a reference voltage based on the measured value of the temperature and the on-resistance. Control device.
JP2013220400A 2013-10-23 2013-10-23 Current detection circuit and motor control device Expired - Fee Related JP6266298B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220400A JP6266298B2 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Current detection circuit and motor control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220400A JP6266298B2 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Current detection circuit and motor control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015082926A true JP2015082926A (en) 2015-04-27
JP6266298B2 JP6266298B2 (en) 2018-01-24

Family

ID=53013279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013220400A Expired - Fee Related JP6266298B2 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Current detection circuit and motor control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6266298B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198498A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 三菱電機株式会社 Switching device
JP2020043628A (en) * 2018-09-06 2020-03-19 トヨタ自動車株式会社 Overcurrent detector
WO2022153524A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 三菱電機株式会社 Motor drive device, air-conditioning device, heat pump device, refrigerator, and washing machine
CN116191842A (en) * 2023-04-25 2023-05-30 广东汇芯半导体有限公司 High-voltage integrated circuit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002290222A (en) * 2001-03-28 2002-10-04 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Load drive circuit
JP2003289687A (en) * 2002-01-28 2003-10-10 Denso Corp Control method of three-phase brushless dc motor
JP2008072857A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Mitsubishi Electric Corp Motor drive device
JP2013070574A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Current detection circuit and motor control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002290222A (en) * 2001-03-28 2002-10-04 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Load drive circuit
JP2003289687A (en) * 2002-01-28 2003-10-10 Denso Corp Control method of three-phase brushless dc motor
JP2008072857A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Mitsubishi Electric Corp Motor drive device
JP2013070574A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Current detection circuit and motor control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198498A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 三菱電機株式会社 Switching device
JP2020043628A (en) * 2018-09-06 2020-03-19 トヨタ自動車株式会社 Overcurrent detector
WO2022153524A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 三菱電機株式会社 Motor drive device, air-conditioning device, heat pump device, refrigerator, and washing machine
CN116191842A (en) * 2023-04-25 2023-05-30 广东汇芯半导体有限公司 High-voltage integrated circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP6266298B2 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009128536A1 (en) Temperature detecting circuit
US8901863B2 (en) Motor control device
JP5537272B2 (en) LOAD DRIVE CIRCUIT DEVICE AND ELECTRIC DEVICE USING THE SAME
JP6266298B2 (en) Current detection circuit and motor control device
US9337755B2 (en) Motor control apparatus
JP2011085470A (en) Apparatus and method for current detection
JP6314845B2 (en) Electrical junction box
JP2015211591A (en) Failure diagnosis device for driving device for brushless motor, and failure diagnosis method
US8139385B2 (en) Inverter control circuit and control method thereof
JP4434000B2 (en) Motor rotation information detection method and motor rotation information detection device
JP2019080465A (en) Current detector
JP5310219B2 (en) Physical quantity detection device
US9608558B1 (en) Calculation of MOSFET switch temperature in motor control
JP2009261107A (en) Motor control circuit
JP2006345683A (en) Current detector
JP5989171B1 (en) CURRENT DETECTION CIRCUIT AND ELECTRIC CONTROL DEVICE FOR VEHICLE HAVING THE CIRCUIT
US20060022527A1 (en) Protective device in a controller
JP6027509B2 (en) Overcurrent detection device
KR101684190B1 (en) Apparatus for sensing disorder of 3-phase motor
JP5719737B2 (en) Current detection circuit and motor control device
JP2009254059A (en) Vehicle driving device
JP2018133853A (en) Current detection method for inverter, current detection device for inverter, and active filter
JP4301184B2 (en) Linear regulator output voltage measuring apparatus and linear regulator output voltage measuring method
JP6497215B2 (en) Resolver signal detection circuit
JP2016017943A (en) Temperature detector and temperature detector inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6266298

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees