JP2015126606A - スイッチング制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、上側及び下側スイッチング素子間の温度差を極力減少させるように制御するスイッチング制御装置を提供する。
上側及び下側スイッチング素子に出力するPWM信号の指令電圧にオフセット値を付与してPWM信号を生成し、各スイッチング素子に出力する。
以下、一実施形態について図1から図11を参照して説明する。図1に示すモータ制御システムは、直流電源1と、この直流電源1の両端に接続される平滑コンデンサ2及びインバータ回路3(駆動回路)と、インバータ回路3の各相出力端子に接続されるモータ4と、インバータ回路3を制御するSCU(Switching Control Unit)5(信号生成回路)とで構成されている。インバータ回路3は、6つのNチャネルMOSFET(スイッチング素子)6〜11を三相ブリッジ接続して構成されており(n=1)、各MOSFET6〜11のコレクタ,エミッタ間には、フリーホイールダイオード12〜17がそれぞれ接続されている。すなわち、MOSFET6及び7,MOSFET8及び9,MOSFET10及び11がそれぞれU,V,W各相のアーム(直列回路,ハーフブリッジ回路)を構成している。
図12から図14は第2実施形態を示すもので、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図4相当図である図12において、第2実施形態では、負側のMOSFET7にのみサーミスタ26が配置されており、SCU5に替わるSCU51は、サーミスタ26が検出するMOSFET7の温度に基づいて、MOSFET6及び7において発生する損失を算出すると、その損失から、素子周辺の熱抵抗などを考慮して温度を推定する。図13では、A/D変換器41が、サーミスタ26が出力する電圧をA/D変換して、素子温度推定部52(温度推定手段)に出力する。そして、素子温度推定部52の推定結果により得られるMOSFET6,7の温度差がオフセット値決定テーブル42入力されて、オフセット値が決定される。
第1実施形態において、差動増幅回路27を用いることなく、SCU5がサーミスタ25,25の出力電圧を直接読み込んで、MOSFET6,7の温度差を演算して求めても良い。
また、温度の検出対象は、MOSFET6及び7に限らず、個別の設計に応じて採用される冷却機構の構造などに基づき、最適と考えられるアームに属する素子を選択すれば良い。
キャリア信号の波形は、鋸歯状波でも良い。
電圧指令信号は、正弦波の振幅変化率を有するものに限らない。
3相インバータ回路を構成する各相のアームを、スイッチング素子を2並列以上(n≧2)設けて構成しても良い。
その他駆動回路として、Hブリッジ回路やハーフブリッジ回路に適用しても良い。
駆動回路に対する冷却機構を備えていないシステムに適用しても良い。
Claims (4)
- 上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子からなる直列回路を1つ以上備えて構成される駆動回路をPWM制御するスイッチング制御装置において、
前記上側スイッチング素子の温度(以下、上側温度と称す)を検出する上側温度検出手段と、
前記下側スイッチング素子の温度(以下、下側温度と称す)を検出する下側温度検出手段と、
前記上側温度と前記下側温度とが近付くように、前記上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子に出力するPWM信号の指令電圧にオフセット値を付与してPWM信号を生成し、各スイッチング素子にPWM信号を出力する信号生成回路とを備えることを特徴とするスイッチング制御装置。 - 前記信号生成回路は、2つの入力端子に前記上側温度検出手段の出力信号と前記下側温度検出手段の出力信号とが入力される差動増幅回路を備え、当該差動増幅回路の出力電圧に応じて前記オフセット値を決定することを特徴とする請求項1記載のスイッチング制御装置。
- 上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子からなる直列回路を1つ以上備えて構成される駆動回路をPWM制御するスイッチング制御装置において、
前記上側又は下側スイッチング素子の何れかの温度を検出する温度検出手段と、
前記検出された温度とスイッチング制御に基づき変動する制御パラメータとに基づいて、前記上側スイッチング素子の温度(以下、上側温度と称す)及び前記下側スイッチング素子の温度(以下、下側温度と称す)を推定する温度推定手段と、
前記上側温度と前記下側温度とが近付くように、前記上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子に出力するPWM信号の指令電圧にオフセット値を付与してPWM信号を生成し、各スイッチング素子にPWM信号を出力する信号生成回路とを備えることを特徴とするスイッチング制御装置。 - 前記駆動回路が、前記直列回路を3n(nは自然数)個有してなる3相構成であり、
前記信号生成回路は、前記3n個の直列回路のうち、前記上側温度と下側温度との温度差が最大になるものを対象として、前記上側温度と前記下側温度とが近付くように前記オフセット値を付与することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスイッチング制御装置。
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