JP3243720B2 - 電源スイッチのキャパシタンスを低減する回路装置 - Google Patents
電源スイッチのキャパシタンスを低減する回路装置Info
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- JP3243720B2 JP3243720B2 JP51868493A JP51868493A JP3243720B2 JP 3243720 B2 JP3243720 B2 JP 3243720B2 JP 51868493 A JP51868493 A JP 51868493A JP 51868493 A JP51868493 A JP 51868493A JP 3243720 B2 JP3243720 B2 JP 3243720B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/162—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
- H02P25/086—Commutation
- H02P25/089—Sensorless control
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野： 本発明は、一般に、電源スイッチの実効キャパシタン
ス（容量）を低減する回路装置に関し、さらに詳細に
は、誘導子に対して直列に接続した電源スイッチの実効
容量を減少する回路装置に関する。
ス（容量）を低減する回路装置に関し、さらに詳細に
は、誘導子に対して直列に接続した電源スイッチの実効
容量を減少する回路装置に関する。
従来技術の説明： 当業者には周知のように、モータの巻線やリレーのよ
うな誘導性素子には、誘導子に流れている電流を止める
ため誘導子に直列接続したスイッチが開放した後でも、
誘導子に電流が流れ続けるという固有の特性がある。誘
導性素子のこの特性は、代表的には、誘導子に並列にス
ナッバー（snubber）回路（すなわち誘導子に蓄えられ
たエネルギを散逸させる装置）を設けることにより補償
することができる。誘導子に直列にコンデンサが接続し
ている場合、容量性および誘導性素子が結合して、リン
ギング（すなわち共振振動）を生じる場合もある共振回
路装置を形成することになる。高周波に特に感度がいい
回路において誘導子が用いられている場合には、このリ
ンギングは特に有害である。ある種の回路では、回路の
いくつかのパラメータを測定できるよう、高周波信号が
回路に供給され、誘導子を通過する。誘導性および容量
性素子により生じた共振の結果として回路に高周波が発
生することは、このような種類の回路において特に不都
合となることがある。
うな誘導性素子には、誘導子に流れている電流を止める
ため誘導子に直列接続したスイッチが開放した後でも、
誘導子に電流が流れ続けるという固有の特性がある。誘
導性素子のこの特性は、代表的には、誘導子に並列にス
ナッバー（snubber）回路（すなわち誘導子に蓄えられ
たエネルギを散逸させる装置）を設けることにより補償
することができる。誘導子に直列にコンデンサが接続し
ている場合、容量性および誘導性素子が結合して、リン
ギング（すなわち共振振動）を生じる場合もある共振回
路装置を形成することになる。高周波に特に感度がいい
回路において誘導子が用いられている場合には、このリ
ンギングは特に有害である。ある種の回路では、回路の
いくつかのパラメータを測定できるよう、高周波信号が
回路に供給され、誘導子を通過する。誘導性および容量
性素子により生じた共振の結果として回路に高周波が発
生することは、このような種類の回路において特に不都
合となることがある。
発明者ハリスにより1991年２月20日に出願されかつ本
出願人に譲渡された米国特許願第07/658,482号には、モ
ータの固定子巻線に高周波信号を供給することによりス
イッチド・レラクタンス・モータにおける回転子の位置
を決定する装置が示されている。各固定子ポール巻線に
関する回転子ポールの位置は、高周波供給信号の振幅と
位相に作用し、これら結果の関数として回転子の位置を
決定することができる。この種の回路装置において、ス
イッチの容量が結合コンデンサに並列に接続され、かつ
その結合容量に加えられ、回転子の位置を決定するのに
使用される共振周波数を設定する。モータの巻線対のイ
ンダクタンスは、回路の直列容量、すなわち意図的に設
けられた結合コンデンサとスイッチの寄生容量とともに
作用し合う。信号は、スイッチ容量の動作変動により離
調される回路に供給される。さらに、信号は、各容量の
値に分割される。スイッチ容量を通過する信号は失わ
れ、したがって検出プロセスの信号レベル、すなわちSN
比に悪影響を及ぼす。このスイッチに直列にダイオード
を接続することは、実効容量値を２桁以上減少する。
出願人に譲渡された米国特許願第07/658,482号には、モ
ータの固定子巻線に高周波信号を供給することによりス
イッチド・レラクタンス・モータにおける回転子の位置
を決定する装置が示されている。各固定子ポール巻線に
関する回転子ポールの位置は、高周波供給信号の振幅と
位相に作用し、これら結果の関数として回転子の位置を
決定することができる。この種の回路装置において、ス
イッチの容量が結合コンデンサに並列に接続され、かつ
その結合容量に加えられ、回転子の位置を決定するのに
使用される共振周波数を設定する。モータの巻線対のイ
ンダクタンスは、回路の直列容量、すなわち意図的に設
けられた結合コンデンサとスイッチの寄生容量とともに
作用し合う。信号は、スイッチ容量の動作変動により離
調される回路に供給される。さらに、信号は、各容量の
値に分割される。スイッチ容量を通過する信号は失わ
れ、したがって検出プロセスの信号レベル、すなわちSN
比に悪影響を及ぼす。このスイッチに直列にダイオード
を接続することは、実効容量値を２桁以上減少する。
1991年12月24日に発行された発明者ハリスによる米国
特許第5,075,610号は、モータの動作中に消費されてし
まうことになるエネルギを回復する能力を有するスイッ
チド・レラクタンス・モータ制御回路を示している。ス
イッチド・レラクタンス・モータの回路は、各固定子巻
線の第２端部とそれに関連した他の固定子巻線の第１端
部との間の接続部分を有している。この接続の目的は、
主電源から位相巻線を切り離した後に、位相巻線からエ
ネルギ蓄積装置に電流を流すことである。スイッチド・
レラクタンス・モータの位相巻線の誘導特性のため、巻
線を流れる電流は、巻線が電源から切り離された時すぐ
には終了しない。言い替えれば、誘導特性は、それに関
係したスイッチの開放の後に電流が即座に中止するのを
妨害する。その継続電流は、他の固定子巻線の第１すな
わち入力端子における電圧を高めるため、キャパシタの
ようなエネルギ蓄積装置に送られる。
特許第5,075,610号は、モータの動作中に消費されてし
まうことになるエネルギを回復する能力を有するスイッ
チド・レラクタンス・モータ制御回路を示している。ス
イッチド・レラクタンス・モータの回路は、各固定子巻
線の第２端部とそれに関連した他の固定子巻線の第１端
部との間の接続部分を有している。この接続の目的は、
主電源から位相巻線を切り離した後に、位相巻線からエ
ネルギ蓄積装置に電流を流すことである。スイッチド・
レラクタンス・モータの位相巻線の誘導特性のため、巻
線を流れる電流は、巻線が電源から切り離された時すぐ
には終了しない。言い替えれば、誘導特性は、それに関
係したスイッチの開放の後に電流が即座に中止するのを
妨害する。その継続電流は、他の固定子巻線の第１すな
わち入力端子における電圧を高めるため、キャパシタの
ようなエネルギ蓄積装置に送られる。
1986年９月２日に発行された発明者ウィリアムスによ
る米国特許第4,609,859号は、モータの各位相に関係し
た一対の巻線を有するコンダクション・モータ駆動回路
を示している。各対の巻線は逆相に接続している。回路
は、DC電源と、電源から関連する巻線に一方向にのみ電
流を供給する各モータ巻線に直列な各半導体スイッチ
と、スイッチをオンおよびオフに切替え、モータの速度
を変えるよう変化される周波数で交互に反対方向に各巻
線対の巻線に電流を導通させる周波数制御回路とから成
っている。
る米国特許第4,609,859号は、モータの各位相に関係し
た一対の巻線を有するコンダクション・モータ駆動回路
を示している。各対の巻線は逆相に接続している。回路
は、DC電源と、電源から関連する巻線に一方向にのみ電
流を供給する各モータ巻線に直列な各半導体スイッチ
と、スイッチをオンおよびオフに切替え、モータの速度
を変えるよう変化される周波数で交互に反対方向に各巻
線対の巻線に電流を導通させる周波数制御回路とから成
っている。
誘導性素子を流れる電流がオンおよびオフに切替えら
れる多くの用途においては、切替え機能は固体スイッチ
により行なわれる。当業者には明白なように、半導体ス
イッチは、比較的大きい寄生容量を有している。電界効
果形トランジスタ（FET）や絶縁ゲート形バイポーラ・
トランジスタ（IGBT）は、通常、それらの比較的低い寄
生容量特性のため選択されているが、高電流供給能力を
要する用途においてこれらの半導体ディバイスを使用す
ることは、半導体素子が、数ナノファラッドの相対的に
問題となるような寄生容量になる比較的大きいシリコン
領域から成ることを必要とする。誘導性負荷に関して用
いられる場合、スイッチの寄生容量は、誘導性負荷と結
合して、スナッバー回路網により減衰されなければなら
ない共振回路を構成する。素子のこの結合から生じた高
周波リンギングが減衰されない場合、それは、回路の動
作中、黙認されなければならない。
れる多くの用途においては、切替え機能は固体スイッチ
により行なわれる。当業者には明白なように、半導体ス
イッチは、比較的大きい寄生容量を有している。電界効
果形トランジスタ（FET）や絶縁ゲート形バイポーラ・
トランジスタ（IGBT）は、通常、それらの比較的低い寄
生容量特性のため選択されているが、高電流供給能力を
要する用途においてこれらの半導体ディバイスを使用す
ることは、半導体素子が、数ナノファラッドの相対的に
問題となるような寄生容量になる比較的大きいシリコン
領域から成ることを必要とする。誘導性負荷に関して用
いられる場合、スイッチの寄生容量は、誘導性負荷と結
合して、スナッバー回路網により減衰されなければなら
ない共振回路を構成する。素子のこの結合から生じた高
周波リンギングが減衰されない場合、それは、回路の動
作中、黙認されなければならない。
ポレスタ・マグネトロニック社によるヨーロッパ特許
第0242456号は、誘導性素子と、誘導性素子に直列に接
続した固体スイッチと、ダイオードと接地電位の回路点
の間に接続したスイッチと誘導性素子との間に直列に接
続したダイオードとから成る回路装置を示している。ダ
イオードがスイッチの容量に直列な容量を生じるので、
それは、誘導性素子に直列に接続した全容量を減少す
る。
第0242456号は、誘導性素子と、誘導性素子に直列に接
続した固体スイッチと、ダイオードと接地電位の回路点
の間に接続したスイッチと誘導性素子との間に直列に接
続したダイオードとから成る回路装置を示している。ダ
イオードがスイッチの容量に直列な容量を生じるので、
それは、誘導性素子に直列に接続した全容量を減少す
る。
電源スイッチの寄生容量の影響を低減するための装置
を設置した場合、半導体電源スイッチが誘導性素子に直
列に接続した電子回路装置を設計する上で非常に有利と
なる。
を設置した場合、半導体電源スイッチが誘導性素子に直
列に接続した電子回路装置を設計する上で非常に有利と
なる。
発明の概要 本発明は、誘導性素子に直列に接続した電源スイッチ
の寄生容量の有害な影響を低減する回路装置を提供す
る。誘導子に直列に接続した実効容量を減少することに
より、スイッチが開いている場合に生じる高周波リンギ
ングは、容量が減少された場合にかなり高い周波数を有
する。この高い共振周波数により、誘導子に供給された
スナッバー回路網において用いられる素子はかなり小さ
くてすむ。
の寄生容量の有害な影響を低減する回路装置を提供す
る。誘導子に直列に接続した実効容量を減少することに
より、スイッチが開いている場合に生じる高周波リンギ
ングは、容量が減少された場合にかなり高い周波数を有
する。この高い共振周波数により、誘導子に供給された
スナッバー回路網において用いられる素子はかなり小さ
くてすむ。
本発明の実施例による回路装置において、モータの固
定子巻線のような誘導性素子はスイッチに直列に接続
し、かつ容量性素子は、誘導性素子とスイッチとの間に
直列に接続している。スイッチは、電界効果形トランジ
スタや、絶縁ゲート形バイポーラや、または固有寄生容
量を有する他のスイッチでもよい。誘導性素子とスイッ
チの間に直列に接続した容量性素子は、本発明の一実施
例ではダイオードである。
定子巻線のような誘導性素子はスイッチに直列に接続
し、かつ容量性素子は、誘導性素子とスイッチとの間に
直列に接続している。スイッチは、電界効果形トランジ
スタや、絶縁ゲート形バイポーラや、または固有寄生容
量を有する他のスイッチでもよい。誘導性素子とスイッ
チの間に直列に接続した容量性素子は、本発明の一実施
例ではダイオードである。
本発明の実施例では、スイッチが非導通、すなわち開
放状態にある場合に、ダイオードの容量を減少させるた
めダイオードを逆バイアスを与える。半導体電源スイッ
チの寄生容量に直列にダイオードの比較的小さい容量を
加えることにより、回路装置の実効容量は減少され、回
路装置のその結果得られた共振周波数は、誘導性素子に
供給されたインダクタンスの特性の値に関して増加され
る。
放状態にある場合に、ダイオードの容量を減少させるた
めダイオードを逆バイアスを与える。半導体電源スイッ
チの寄生容量に直列にダイオードの比較的小さい容量を
加えることにより、回路装置の実効容量は減少され、回
路装置のその結果得られた共振周波数は、誘導性素子に
供給されたインダクタンスの特性の値に関して増加され
る。
図面の簡単な説明 図面に関して実施例の説明を読むことにより、本発明
を更に理解することができる。
を更に理解することができる。
図１および図２は、当業者には周知の２つのスナッバ
ー回路装置を示している。
ー回路装置を示している。
図３は、誘導性素子に直列に電源スイッチを配置した
１つの詳細な回路を示している。
１つの詳細な回路を示している。
図４は、誘導性素子、電源スイッチ、スナッバー回路
の概要図を示している。
の概要図を示している。
図５は、図４に示すような誘導性素子、電源スイッ
チ、スナッバー回路と共に動作する本発明の回路装置を
示している。
チ、スナッバー回路と共に動作する本発明の回路装置を
示している。
図６は、本発明が含まれているモータ制御回路の詳細
な回路を示している。
な回路を示している。
実施例の説明 実施例の説明において、同じ素子には、同じ参照番号
が付されている。
が付されている。
図１は、電界効果形トランジスタのような電源スイッ
チ10が誘導性素子12に直列に接続している代表的な回路
装置を示している。矢印Ｉで示した回路装置の方向に電
流が流れている場合、誘導性素子12の固有の特性のた
め、スイッチ10が開いた時、回路を流れる電流は停止し
ない。誘導性素子がこのようにスイッチに接続している
代表的な用途では、通常、誘導性素子12にスナッバー回
路が並列に設けられている。スナッバー回路は、図１に
示すように誘導性素子12と並列に接続したダイオード14
から成っている。または、スナッバー回路は、図２に示
すように誘導性素子12に並列に接続したキャパシタ16と
抵抗18の直列構造であってもよい。図１および図２に示
した回路装置は当業者には周知であり、代表的には、誘
導性素子に直列に電源スイッチを配置した回路において
使用される。
チ10が誘導性素子12に直列に接続している代表的な回路
装置を示している。矢印Ｉで示した回路装置の方向に電
流が流れている場合、誘導性素子12の固有の特性のた
め、スイッチ10が開いた時、回路を流れる電流は停止し
ない。誘導性素子がこのようにスイッチに接続している
代表的な用途では、通常、誘導性素子12にスナッバー回
路が並列に設けられている。スナッバー回路は、図１に
示すように誘導性素子12と並列に接続したダイオード14
から成っている。または、スナッバー回路は、図２に示
すように誘導性素子12に並列に接続したキャパシタ16と
抵抗18の直列構造であってもよい。図１および図２に示
した回路装置は当業者には周知であり、代表的には、誘
導性素子に直列に電源スイッチを配置した回路において
使用される。
電源スイッチが誘導性素子と直列に接続している用途
は沢山あるが、ある特定の用途として、スイッチド・レ
ラクタンス・モータのようなモータの制御回路がある。
図３は、スイッチド・レラクタンス・モータの固定子巻
線を電源と電気的に接続したり切り離したりして切替え
る特定のモータ制御回路を示している。図３に示した特
定の回路を用いた場合、モータ巻線対Ａ、Ｂ、Ｃの固有
の誘導特性により、それに対応するスイッチが開いた
後、巻線対を流れる継続的な電流が生じる。この電流
は、その後に接続した巻線対を流れる初期電流を増加す
る際にもっと後で使用するため、固定子巻線の他の対の
キャパシタC1、C2、C3のようなキャパシタに流れる。DC
電源20のような電源は、導電路21、22、23によりスイッ
チド・レラクタンス・モータ30の巻線に図示のように接
続している。半導体電源スイッチSA、SB、SCは、回転子
位置センサ38から受信した信号に応じて電源スイッチを
開閉するモータ制御回路34により制御される。図３に示
された回路の具体的な動作は、米国特許第5,075,610号
において詳細に示されている。
は沢山あるが、ある特定の用途として、スイッチド・レ
ラクタンス・モータのようなモータの制御回路がある。
図３は、スイッチド・レラクタンス・モータの固定子巻
線を電源と電気的に接続したり切り離したりして切替え
る特定のモータ制御回路を示している。図３に示した特
定の回路を用いた場合、モータ巻線対Ａ、Ｂ、Ｃの固有
の誘導特性により、それに対応するスイッチが開いた
後、巻線対を流れる継続的な電流が生じる。この電流
は、その後に接続した巻線対を流れる初期電流を増加す
る際にもっと後で使用するため、固定子巻線の他の対の
キャパシタC1、C2、C3のようなキャパシタに流れる。DC
電源20のような電源は、導電路21、22、23によりスイッ
チド・レラクタンス・モータ30の巻線に図示のように接
続している。半導体電源スイッチSA、SB、SCは、回転子
位置センサ38から受信した信号に応じて電源スイッチを
開閉するモータ制御回路34により制御される。図３に示
された回路の具体的な動作は、米国特許第5,075,610号
において詳細に示されている。
図３に示すように、各半導体電源スイッチは、スイッ
チド・レラクタンス・モータ30の３つの固定子巻線のそ
れぞれに直列に接続している。したがって、それに関連
した半導体電源スイッチが開放して、巻線がDC電源20と
ともに回路を完成できなくされる時、固定子巻線の固有
誘導特性は、それに電流を流し続けようとする。
チド・レラクタンス・モータ30の３つの固定子巻線のそ
れぞれに直列に接続している。したがって、それに関連
した半導体電源スイッチが開放して、巻線がDC電源20と
ともに回路を完成できなくされる時、固定子巻線の固有
誘導特性は、それに電流を流し続けようとする。
図４は、誘導性素子12に直列に接続した電源スイッチ
10の代表的な回路を示している。誘導性素子12は、モー
タ巻線またはリレーの一部であってもよい。スナッバー
回路40はブロック図でしか示されていない。参照番号44
は電源スイッチのドレイン接続を示すのに使用され、参
照番号46は電源スイッチのソース接続を示すのに使用さ
れ、参照番号50は電源スイッチのゲート接続を示すのに
使用されている。半導体電源スイッチ10の内部構造のた
めに、ドレイン44とゲート50の間に寄生容量が存在し、
またドレイン44とソース46の間にも寄生容量が存在して
いる。これら２つの寄生容量は、ゲートが制御回路を介
してグランドに接続する時、互いに並列に接続し、した
がって、誘導性素子12に直列に接続した全スイッチ容量
となるよう加えられる。前述した理由のため、誘導性素
子12のインダクタンスと電源スイッチ10の容量が組み合
わさって、直列共振回路を形成する。この回路は、電源
スイッチが開放して、誘導子に流れる電流を停止する
時、有害なリンギングを生じる場合がある。
10の代表的な回路を示している。誘導性素子12は、モー
タ巻線またはリレーの一部であってもよい。スナッバー
回路40はブロック図でしか示されていない。参照番号44
は電源スイッチのドレイン接続を示すのに使用され、参
照番号46は電源スイッチのソース接続を示すのに使用さ
れ、参照番号50は電源スイッチのゲート接続を示すのに
使用されている。半導体電源スイッチ10の内部構造のた
めに、ドレイン44とゲート50の間に寄生容量が存在し、
またドレイン44とソース46の間にも寄生容量が存在して
いる。これら２つの寄生容量は、ゲートが制御回路を介
してグランドに接続する時、互いに並列に接続し、した
がって、誘導性素子12に直列に接続した全スイッチ容量
となるよう加えられる。前述した理由のため、誘導性素
子12のインダクタンスと電源スイッチ10の容量が組み合
わさって、直列共振回路を形成する。この回路は、電源
スイッチが開放して、誘導子に流れる電流を停止する
時、有害なリンギングを生じる場合がある。
誘導性素子の回路装置におけるリンギングの問題を低
減するため、本発明は、電源スイッチ10に直列に容量性
素子を付加し、さらにこの付加素子の容量を低減する装
置を設けている。図５の本発明の実施例は、誘導性素子
12に直列にダイオード60を配置し、またダイオード60の
カソード61に電圧をかけてダイオードを逆バイアスして
いる。ダイオードに逆バイアスをかけることにより、そ
の実効容量は大幅に低減する。ダイオード60のカソード
61は、適切な大きさの抵抗66を介して電圧源VBに接続
し、逆バイアスがかけられている。
減するため、本発明は、電源スイッチ10に直列に容量性
素子を付加し、さらにこの付加素子の容量を低減する装
置を設けている。図５の本発明の実施例は、誘導性素子
12に直列にダイオード60を配置し、またダイオード60の
カソード61に電圧をかけてダイオードを逆バイアスして
いる。ダイオードに逆バイアスをかけることにより、そ
の実効容量は大幅に低減する。ダイオード60のカソード
61は、適切な大きさの抵抗66を介して電圧源VBに接続
し、逆バイアスがかけられている。
図５において、回路の様々な素子の実効容量を示すの
にダッシュ・ラインを用いている。たとえば、電源スイ
ッチ10のドレイン44とゲート50の間の容量は、ダッシュ
・ラインCDGで表され、電源スイッチ10のドレイン44と
ソース46の間の実効容量は、ダッシュ・ラインCDSで表
されている。前述したように、これら２つの容量は、互
いに並列に接続しているので、次のような式で表すこと
ができる。
にダッシュ・ラインを用いている。たとえば、電源スイ
ッチ10のドレイン44とゲート50の間の容量は、ダッシュ
・ラインCDGで表され、電源スイッチ10のドレイン44と
ソース46の間の実効容量は、ダッシュ・ラインCDSで表
されている。前述したように、これら２つの容量は、互
いに並列に接続しているので、次のような式で表すこと
ができる。
CPS＝CDS＋CDG （１） CPSは、負荷により検知される等価スイッチの容量であ
る。ダイオード60の実効容量は、ダッシュ・ラインCDで
表される。ダイオード60の容量が電源スイッチ10の全容
量に直列に接続しているので、２つの容量は、以下に示
すように、誘導性素子12に直列に接続した実効全容量を
生じるよう相互に加えられる。
る。ダイオード60の実効容量は、ダッシュ・ラインCDで
表される。ダイオード60の容量が電源スイッチ10の全容
量に直列に接続しているので、２つの容量は、以下に示
すように、誘導性素子12に直列に接続した実効全容量を
生じるよう相互に加えられる。
CT＝（CPSCD）／（CD＋CPS） （２） 前述したように、ダイオード60のカソードに電圧をかけ
ることは、ダイオードの逆バイアスの結果として、ダイ
オード60の容量を低減する。電圧VBの大きさが、誘導性
素子12の下端部100の電圧より大きい約10ボルトDCの場
合に、ダイオード60の容量が適切に低減されることにな
る。なお、誘導性素子12の下端部100の電圧に対する電
圧VBの変化により、容量を同調することができ、かつダ
イオード60と電源スイッチ10との容量結合と誘導性素子
12から成る直列誘導性容量性回路の特別な共振周波数を
得るのに要する容量値を精密に整合することができる。
ることは、ダイオードの逆バイアスの結果として、ダイ
オード60の容量を低減する。電圧VBの大きさが、誘導性
素子12の下端部100の電圧より大きい約10ボルトDCの場
合に、ダイオード60の容量が適切に低減されることにな
る。なお、誘導性素子12の下端部100の電圧に対する電
圧VBの変化により、容量を同調することができ、かつダ
イオード60と電源スイッチ10との容量結合と誘導性素子
12から成る直列誘導性容量性回路の特別な共振周波数を
得るのに要する容量値を精密に整合することができる。
図５において、電源スイッチ10のゲート接続部50は、
代表的には、図５の装置がモータを備えかつ誘導性素子
12がモータの固定子巻線である場合、図３に示すような
モータの制御回路34に接続している。さらに、誘導性素
子12の下端部100に接続した電圧源は、代表的には、図
３に示すような電池であるか、または誘導性素子の上端
部にDC電圧電位Ｖをかけることができる何か他の適切な
電源でもよい。
代表的には、図５の装置がモータを備えかつ誘導性素子
12がモータの固定子巻線である場合、図３に示すような
モータの制御回路34に接続している。さらに、誘導性素
子12の下端部100に接続した電圧源は、代表的には、図
３に示すような電池であるか、または誘導性素子の上端
部にDC電圧電位Ｖをかけることができる何か他の適切な
電源でもよい。
図６は、図３に示したようなモータ制御回路に適用さ
れる本発明の一実施例を示している。導電素子12として
認識されるような１つの結合された固定子巻線は、DC電
源20に接続している。誘導性素子12の一端は、電源の接
地端子に切替え可能に接続している。電源スイッチ10
は、電源から誘導性素子12を接続したりまた切り離した
りすることができる。モータ制御回路34は、電源スイッ
チ10のゲート接続部50に接続し、適当な回転子位置セン
サ38から受信した信号に応じて動作する。電源スイッチ
10が閉じている場合、矢印Ｉに示すようにDC電源20から
誘導性素子12に電流が流れる。電源スイッチ10が開い
て、誘導性素子に流れる電流が中断された場合、ライン
93がダイオード60のカソード端を抵抗66を介してDC電圧
電位源に接続する。ダイオード60のカソード端の電圧電
位は、ダイオード60のアノード端の電圧電位より高い。
この逆バイアスは、前述したようにダイオード60の寄生
容量を大幅に減少するよう働く。電源スイッチの実効容
量に直列接続したダイオード60のこの減少された容量
は、誘導子に直列接続した全容量をかなり減少する。そ
れに直列接続したインダクタンスの特定な値に関して、
この容量の減少は結合した直列LC回路の共振周波数を高
める。
れる本発明の一実施例を示している。導電素子12として
認識されるような１つの結合された固定子巻線は、DC電
源20に接続している。誘導性素子12の一端は、電源の接
地端子に切替え可能に接続している。電源スイッチ10
は、電源から誘導性素子12を接続したりまた切り離した
りすることができる。モータ制御回路34は、電源スイッ
チ10のゲート接続部50に接続し、適当な回転子位置セン
サ38から受信した信号に応じて動作する。電源スイッチ
10が閉じている場合、矢印Ｉに示すようにDC電源20から
誘導性素子12に電流が流れる。電源スイッチ10が開い
て、誘導性素子に流れる電流が中断された場合、ライン
93がダイオード60のカソード端を抵抗66を介してDC電圧
電位源に接続する。ダイオード60のカソード端の電圧電
位は、ダイオード60のアノード端の電圧電位より高い。
この逆バイアスは、前述したようにダイオード60の寄生
容量を大幅に減少するよう働く。電源スイッチの実効容
量に直列接続したダイオード60のこの減少された容量
は、誘導子に直列接続した全容量をかなり減少する。そ
れに直列接続したインダクタンスの特定な値に関して、
この容量の減少は結合した直列LC回路の共振周波数を高
める。
本発明は、特定の実施例に関して述べているが、本発
明は、本発明の思想に基いて様々に改変できることは明
白であろう。
明は、本発明の思想に基いて様々に改変できることは明
白であろう。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−164065（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−117362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−124838（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193527（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−162779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 1/00 H02P 7/00
Claims (5)
- 【請求項１】誘導性素子を通る電流を選択的にオンオフ
切替えできるスイッチ回路装置において、 半導体スイッチを備え、 ２つの電極を有して容量性素子として機能するダイオー
ドを備え、前記半導体スイッチが導通状態のときには、
電流が、前記誘導性素子，前記ダイオード，半導体スイ
ッチを通して直列に流れられるよう、前記誘導性素子と
前記ダイオードおよび半導体スイッチが接続され、前記
電流は前記ダイオード中では順方向電流として流れるも
のであり、 前記ダイオードの一方の電極を付勢するバイアス回路で
あって、前記半導体スイッチの非導通状態のときは前記
ダイオードに逆バイアスが加わるよう構成されているバ
イアス回路を備え、前記逆バイアスによって前記ダイオ
ードの実効容量が低減されて、前記ダイオードおよび前
記半導体スイッチの全等価容量が低減される ことを特徴とするスイッチ回路装置。 - 【請求項２】請求項１記載のスイッチ回路装置におい
て、前記ダイオードに加えられる逆バイアスの変化によ
り、前記ダイオードおよび前記半導体スイッチの全等価
容量の調整が可能である、ことを特徴とするスイッチ回
路装置。 - 【請求項３】請求項１記載のスイッチ回路装置におい
て、 前記半導体スイッチは電界効果形トランジスタであるこ
とを特徴とする、ことを特徴とするスイッチ回路装置。 - 【請求項４】請求項１記載のスイッチ回路装置におい
て、前記半導体スイッチは絶縁ゲート形バイポーラ・ト
ランジスタであることを特徴とする、ことを特徴とする
スイッチ回路装置。 - 【請求項５】請求項１〜３の何れか１項に記載のスイッ
チ回路装置において、前記ダイオードの一方の電極はカ
ソードであって前記半導体スイッチに接続され、前記ダ
イオードの他方の電極はアノードであって前記誘導性素
子に接続されている、ことを特徴とするスイッチ回路装
置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/870,852 US5252907A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Circuit arrangement for mitigating power switch capacitance |
| US870,852 | 1992-04-20 | ||
| PCT/US1993/003736 WO1993021686A1 (en) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | Circuit arrangement for mitigating power switch capacitance |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07505996A JPH07505996A (ja) | 1995-06-29 |
| JP3243720B2 true JP3243720B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=25356193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51868493A Expired - Fee Related JP3243720B2 (ja) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | 電源スイッチのキャパシタンスを低減する回路装置 |
Country Status (8)
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|---|---|
| US (1) | US5252907A (ja) |
| EP (1) | EP0647371B1 (ja) |
| JP (1) | JP3243720B2 (ja) |
| AU (1) | AU670790B2 (ja) |
| CA (1) | CA2129335C (ja) |
| DE (1) | DE69305166T2 (ja) |
| RU (1) | RU94045900A (ja) |
| WO (1) | WO1993021686A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5461302A (en) * | 1993-11-30 | 1995-10-24 | At&T Corp. | Modulated snubber driver for active snubber network |
| GB9623865D0 (en) * | 1996-11-15 | 1997-01-08 | Switched Reluctance Drives Ltd | An electric machine |
| US6166500A (en) * | 1997-07-18 | 2000-12-26 | Siemens Canada Limited | Actively controlled regenerative snubber for unipolar brushless DC motors |
| US6137256A (en) * | 1998-11-10 | 2000-10-24 | Tridelta Industries, Inc. | Soft turn-off controller for switched reluctance machines |
| KR100434153B1 (ko) * | 2002-04-12 | 2004-06-04 | 엘지산전 주식회사 | 하이브리드 직류 전자 접촉기 |
| GB0900993D0 (en) * | 2009-01-21 | 2009-03-04 | Ucl Business Plc | Apparatus for driving a resonant circuit |
| CN102195510B (zh) * | 2010-03-08 | 2014-09-03 | 苏州奥曦特电子科技有限公司 | 单开关振荡逆变器 |
| CN113196639A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-07-30 | 索尼集团公司 | 驱动电路、电子设备以及驱动电路控制方法 |
| US11724098B2 (en) * | 2020-01-30 | 2023-08-15 | Terumo Cardiovascular Systems Corporation | Stepper motor drive systems and tubing occluder system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3560821A (en) * | 1969-04-21 | 1971-02-02 | Sigma Instruments Inc | Pulse type drive circuit for an inductive load |
| JPS59220815A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-12 | Sharp Corp | 直流電源装置 |
| GB2150772B (en) * | 1983-12-01 | 1987-08-05 | Barry Wayne Williams | Motor drive circuits |
| US4584506A (en) * | 1984-11-23 | 1986-04-22 | Polestar Magnetronics Inc. | Reluctance motor with electronically controlled stator windings |
| IE56527B1 (en) * | 1985-01-15 | 1991-08-28 | John V Byrne | Power supply systems for reluctance motors |
| ATE73970T1 (de) * | 1986-04-15 | 1992-04-15 | Polestar Magnetronics Inc | Reluktanzmotor mit elektrisch geschalteten statorwindungen. |
| US5075610A (en) * | 1991-03-28 | 1991-12-24 | Honeywell Inc. | Switched reluctance motor control circuit with energy recovery capability |
-
1992
- 1992-04-20 US US07/870,852 patent/US5252907A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-04-20 DE DE69305166T patent/DE69305166T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-20 RU RU94045900/07A patent/RU94045900A/ru unknown
- 1993-04-20 CA CA002129335A patent/CA2129335C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-20 AU AU41092/93A patent/AU670790B2/en not_active Ceased
- 1993-04-20 WO PCT/US1993/003736 patent/WO1993021686A1/en active IP Right Grant
- 1993-04-20 JP JP51868493A patent/JP3243720B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-20 EP EP93910686A patent/EP0647371B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| AU4109293A (en) | 1993-11-18 |
| AU670790B2 (en) | 1996-08-01 |
| EP0647371B1 (en) | 1996-10-02 |
| CA2129335C (en) | 2003-03-11 |
| WO1993021686A1 (en) | 1993-10-28 |
| RU94045900A (ru) | 1996-09-10 |
| DE69305166D1 (de) | 1996-11-07 |
| EP0647371A1 (en) | 1995-04-12 |
| US5252907A (en) | 1993-10-12 |
| DE69305166T2 (de) | 1997-02-27 |
| CA2129335A1 (en) | 1993-10-28 |
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