JP6619057B2 - スイッチング信号の同期システムおよび同期方法 - Google Patents
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Description
FLOCAL=FOSC×P/Q
となるように、デジタルクロック分周器がP/Qの分周比を提供する。
プログラミング可能なクロック分周器810を具現化するために使用される分数クロック分周器は、当該分野において公知の分数クロック分周回路を用いて構成することができる。一例の実施形態では、プログラミング可能なクロック分周器810は、係数PおよびQに従って周期をスキップすることにより所望のクロック周波数を生成するパルススワロー分周器とすることができる。よって、本発明の実施形態では、1%より良好なクロック周波数精度を達成することができる。
Claims (24)
- マスタコントローラと、前記マスタコントローラによって制御される複数のスレーブ回路と、を備えたシステムにより実行される方法であって、前記方法は、
第1のスレーブ回路によって、クロック信号を生成するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記クロック信号に基づいて、電力変換回路のスイッチング素子をスイッチングするためのスイッチング信号を生成するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記スイッチング信号の既定の位相に相当するエッジ遷移を有する同期信号を生成するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記同期信号を前記マスタコントローラへ送信するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、送信された前記同期信号に基づいて前記マスタコントローラから周波数調整命令を受信するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記周波数調整命令に基づいて前記クロック信号の周波数を調整するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記マスタコントローラから第1の命令を受信した後、前記クロック信号の周波数を上昇させるステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記マスタコントローラから第2の命令を受信した後、前記クロック信号の周波数を低減させるステップと、
前記マスタコントローラのタイミング解析回路によって、前記第1のスレーブ回路からの前記同期信号のタイミングと、基準タイミング信号のタイミングと、を第1に比較するステップと、
前記タイミング解析回路によって、前記第1に比較するステップに基づいて、前記第1の命令と前記第2の命令とを生成するステップと、
前記タイミング解析回路によって、前記第1のスレーブ回路とは異なる第2のスレーブ回路からの信号のタイミングと、前記基準タイミング信号のタイミングと、を第2に比較するステップと、
前記タイミング解析回路によって、前記第2に比較するステップに基づいて、前記第1の命令と前記第2の命令とを生成するするステップと、
を有する方法。 - 前記周波数調整命令は、第1の周波数調整命令および第2の周波数調整命令を有し、
前記クロック信号の周波数を調整するステップは、
前記第1の周波数調整命令の受信に応答して第1の既定の量だけ前記クロック信号の周波数を上昇させるステップと、
前記第2の周波数調整命令の受信に応答して第2の既定の量だけ前記クロック信号の周波数を低減させるステップと、
を含む、
請求項1記載の方法。 - 前記方法はさらに、第1の既定の期間にわたって前記マスタコントローラから命令を受信しなかった場合、前記第1のスレーブ回路によって、前記スイッチング信号をディスエーブルするステップを有する、
請求項1記載の方法。 - 前記クロック信号を生成するステップは、発振器を使用して第1の周波数信号を生成するステップと、分周器を使用して前記第1の周波数信号の周波数を分周することによって前記クロック信号を生成するステップと、を含み、
前記クロック信号の周波数を調整するステップは、前記分周器の分周比を変更するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記方法はさらに、
前記第1のスレーブ回路によって、前記スイッチング信号のスイッチングタイミングを示すスイッチングタイミング命令を前記マスタコントローラから受信するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、受信した前記スイッチングタイミング命令に基づいて前記スイッチング信号のスイッチングタイミングを調整するステップと、
を有する、
請求項1記載の方法。 - 前記スイッチング信号を生成するステップは、パルス幅変調信号を生成するステップを含み、
前記スイッチングタイミング命令は、デューティ比命令を有し、
前記スイッチング信号のスイッチングタイミングを調整するステップは、前記デューティ比命令に基づいて前記パルス幅変調信号のデューティ比を調整するステップを含む、
請求項5記載の方法。 - 前記パルス幅変調信号は、3相パルス幅変調信号を有し、
前記方法はさらに、前記第1のスレーブ回路によって、前記3相パルス幅変調信号を用いてモータを駆動するステップを有する、
請求項6記載の方法。 - 前記方法はさらに、
前記第1のスレーブ回路によって、前記クロック信号のエッジの後または前記スイッチング信号のエッジの後または前記同期信号のエッジの後第1の既定の時間遅延をおいて前記モータのロータ位置を測定するステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記クロック信号の前記エッジの後または前記同期信号の前記エッジの後第2の既定の時間遅延をおいて前記モータの駆動電流を測定するステップと、
を有する、
請求項7記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記第1のスレーブ回路によって、第1のトリガ信号を生成するステップを有し、
前記第1のトリガ信号を生成するステップは、前記クロック信号、前記スイッチング信号または前記同期信号のうち少なくとも1つを第1の既定の遅延時間だけ遅延させるステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記方法はさらに、前記第1のスレーブ回路によって、第2のトリガ信号を生成するステップを有し、
前記第2のトリガ信号を生成するステップは、前記クロック信号、前記スイッチング信号または前記同期信号のうち少なくとも1つを第2の既定の遅延時間だけ遅延させるステップを含む、
請求項9記載の方法。 - 前記方法はさらに、
前記第1のスレーブ回路によって、前記第1のトリガ信号の受信に応答して第1の測定を行うステップと、
前記第1のスレーブ回路によって、前記第2のトリガ信号の受信に応答して第2の測定を行うステップと、
を有する、
請求項10記載の方法。 - マスタコントローラと、前記マスタコントローラによって制御される複数のスレーブ回路のうちの第1のスレーブ回路を備えたシステムであって、
前記第1のスレーブ回路は、
クロック信号出力端および周波数制御入力端を備えたクロック発生器であって、前記周波数制御入力端で受信した信号に基づいてクロック信号を前記クロック信号出力端で生成するように構成されたクロック発生器と、
前記クロック発生器の前記クロック信号出力端に結合されたクロック信号入力端と、スイッチング回路に結合されるように構成された駆動信号出力端と、前記マスタコントローラに結合されるように構成された同期信号出力端と、を備えた駆動信号発生器と、
を備えており、
前記駆動信号発生器は、前記クロック信号に基づいて前記駆動信号出力端で、前記スイッチング回路のスイッチング素子をスイッチングするためのスイッチング信号である駆動信号を生成し、前記同期信号出力端で同期信号を生成するように構成されており、
前記同期信号は、前記駆動信号の既定の位相に相当するエッジ遷移を有し、
前記第1のスレーブ回路はさらに、
前記マスタコントローラに結合されるように構成された第1のインタフェースと、前記クロック発生器の前記周波数制御入力端に結合されるように構成された第2のインタフェースと、を有する通信インタフェース回路を備えており、
前記通信インタフェース回路は、
前記マスタコントローラから第1の命令を受信した後、前記周波数制御入力端を介して前記クロック信号の周波数を上昇させ、
前記マスタコントローラから第2の命令を受信した後、前記周波数制御入力端を介して前記クロック信号の周波数を低減させる、
ように構成されており、
前記マスタコントローラは、前記第1のスレーブ回路の同期信号出力端に結合された第1の入力端と、前記第1のスレーブ回路の前記通信インタフェース回路の前記第1のインタフェースに結合された第1の出力端と、を有するタイミング解析回路を備えており、
前記タイミング解析回路は、前記タイミング解析回路の第1の入力端の信号のタイミングと、基準タイミング信号のタイミングと、の第1の比較を行うように構成されており、
前記タイミング解析回路は、前記第1の比較に基づいて前記第1の出力端で前記第1の命令と前記第2の命令とを生成するように構成されており、
前記タイミング解析回路はさらに、第2のスレーブ回路の同期信号出力端に結合された第2の入力端と、前記第2のスレーブ回路の通信インタフェース回路の第1のインタフェースに結合されるように構成された第2の出力端と、を有し、
前記タイミング解析回路はさらに、前記タイミング解析回路の第2の入力端の信号のタイミングと、前記基準タイミング信号のタイミングと、の第2の比較を行うように構成されており、
前記タイミング解析回路はさらに、前記第2の比較に基づいて前記第2の出力端で前記第1の命令と前記第2の命令とを生成するように構成されている、
システム。 - 前記マスタコントローラは、既定の期間にわたって前記タイミング解析回路の第1の入力端で前記信号を受信しなかった場合、前記スイッチング回路をディスエーブルするように構成されている、
請求項12記載のシステム。 - 前記タイミング解析回路はさらに、
前記第1のスレーブ回路の同期信号出力端に結合された第1の入力端と、前記基準タイミング信号に結合された第2の入力端と、を備えた第1のタイミング差測定回路であって、前記第1のスレーブ回路の同期信号出力端の前記同期信号と前記基準タイミング信号との間のタイミング差を測定するように構成された第1のタイミング差測定回路と、
前記第2のスレーブ回路の同期信号出力端に結合されるように構成された第1の入力端と、前記基準タイミング信号に結合された第2の入力端と、を備えた第2のタイミング差測定回路であって、前記第2のスレーブ回路の同期信号出力端の同期信号と前記基準タイミング信号との間のタイミング差を測定するように構成された第2のタイミング差測定回路と、
前記第1のタイミング差測定回路の出力に基づいて第1の出力端で前記第1の命令および前記第2の命令を生成し、前記第2のタイミング差測定回路の出力に基づいて第2の出力端で前記第1の命令および前記第2の命令を生成するように構成された命令生成回路と、
を備えている、
請求項12記載のシステム。 - 前記第1のタイミング差測定回路は、第1の位相検出器を備えており、
前記第2のタイミング差測定回路は、第2の位相検出器を備えている、
請求項14記載のシステム。 - 前記システムはさらに、前記第2のスレーブ回路を備えている、
請求項12記載のシステム。 - 前記第1のスレーブ回路は、前記スイッチング回路を介して第1のモータを制御するように構成されており、
前記第2のスレーブ回路は、他のスイッチング回路を介して第2のモータを制御するように構成されている、
請求項16記載のシステム。 - 前記第1のスレーブ回路は、前記スイッチング回路を介してモータ巻線の第1のセットを制御するように構成されており、
前記第2のスレーブ回路は、他のスイッチング回路を介してモータ巻線の第2のセットを制御するように構成されている、
請求項17記載のシステム。 - 前記システムはさらに、
前記スイッチング回路および前記他のスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に結合された前記第1のモータと、前記他のスイッチング回路に結合された前記第2のモータと、
前記マスタコントローラに結合された制御入力端と、前記スイッチング回路に結合された第1の電源出力端と、前記他のスイッチング回路に結合された第2の電源出力端と、を有する電源回路と、
を備えている、
請求項17記載のシステム。 - 前記マスタコントローラは、
第1の既定の期間内に前記タイミング解析回路の第1の入力端で前記信号を受信しなかった場合、前記電源回路の第1の電源出力端をディスエーブルし、
第2の既定の期間内に前記タイミング解析回路の第2の入力端で前記信号を受信しなかった場合、前記電源回路の第2の電源出力端をディスエーブルする、
ように構成されている、
請求項19記載のシステム。 - 前記駆動信号は、パルス幅変調信号を有し、
前記スイッチング回路は、モータに結合されるように構成されたモータインバータを備えている、
請求項12記載のシステム。 - 前記システムはさらに、前記マスタコントローラを備えており、
前記第1のスレーブ回路は、前記マスタコントローラへ前記同期信号を送信するように構成されており、
前記マスタコントローラは、シリアルペリフェラルインタフェース通信プロトコルを用いて前記第1のスレーブ回路へ前記第1の命令および前記第2の命令を送信するように構成されている、
請求項12記載のシステム。 - 前記システムはさらに、
前記クロック信号出力端、前記駆動信号出力端または前記同期信号出力端のうち少なくとも1つに結合された入力端を備えた遅延回路であって、既定の遅延を付与するように構成された遅延回路と、
前記遅延回路の出力端に結合されたトリガ入力端を備えた測定回路と、
を備えており、
前記測定回路は、前記トリガ入力端でのトリガ信号の受信に応答して測定を行うように構成されている、
請求項12記載のシステム。 - 前記第1のスレーブ回路は、前記スイッチング回路を介してモータを制御するように構成されており、
前記測定回路は、前記モータのロータ位置または前記モータの駆動電流のうち少なくとも1つを測定するように構成されている、
請求項23記載のシステム。
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