JP2002095270A - インバータ回路 - Google Patents
インバータ回路Info
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- JP2002095270A JP2002095270A JP2000278159A JP2000278159A JP2002095270A JP 2002095270 A JP2002095270 A JP 2002095270A JP 2000278159 A JP2000278159 A JP 2000278159A JP 2000278159 A JP2000278159 A JP 2000278159A JP 2002095270 A JP2002095270 A JP 2002095270A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号ケーブルなどにノイズが重畳しても絶縁
手段から誤信号が出力されないようにして、誤作動の防
止ならびに回路の信頼性の向上を図ること。 【解決手段】 １２Ｖ電源と５Ｖ電源とに接続されてコ
ントロールユニットＥＣＵからの駆動信号によりオン・
オフ制御されて信号ケーブル３を流れるＯＮ電流および
ＯＦＦ電流からなる信号電流を形成するトランジスタＴ
Ｒ１，ＴＲ２と、５Ｖ電源に接続され、信号ケーブル３
を流れる信号電流値が所定のオンしきい値を超えたとき
にオン駆動を行う一方、所定のオフしきい値未満となっ
たときにオフ駆動を行うフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２と
を備えたインバータ回路１００において、トランジスタ
ＴＲ１，ＴＲ２とフォトカプラｈ１，Ｐｈ２との間に、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がオフとなったときに信号
電流値をマイナス側に低下させるバイポーラトランジス
タ回路２を設けた。
手段から誤信号が出力されないようにして、誤作動の防
止ならびに回路の信頼性の向上を図ること。 【解決手段】 １２Ｖ電源と５Ｖ電源とに接続されてコ
ントロールユニットＥＣＵからの駆動信号によりオン・
オフ制御されて信号ケーブル３を流れるＯＮ電流および
ＯＦＦ電流からなる信号電流を形成するトランジスタＴ
Ｒ１，ＴＲ２と、５Ｖ電源に接続され、信号ケーブル３
を流れる信号電流値が所定のオンしきい値を超えたとき
にオン駆動を行う一方、所定のオフしきい値未満となっ
たときにオフ駆動を行うフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２と
を備えたインバータ回路１００において、トランジスタ
ＴＲ１，ＴＲ２とフォトカプラｈ１，Ｐｈ２との間に、
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がオフとなったときに信号
電流値をマイナス側に低下させるバイポーラトランジス
タ回路２を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣ／ＡＣ変換を
行うインバータ回路に関し、特に、車両に適用するのに
好適な技術に関する。
行うインバータ回路に関し、特に、車両に適用するのに
好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般的な３相交流モータ制御用と
して最適な３相電圧型ＰＷＭインバータのゲートドライ
ブ回路は、フォトカプラやトランスなどの絶縁手段を介
してＰＷＭ制御信号が入力される。図５は、その一例を
示す回路図であって、この図では３相交流式の発電電動
機０８の１相分のゲートドライブ回路を示している。図
において、０１はＣＰＵの出力ポート、０２は３相ＰＷ
Ｍ信号発生回路、０３はゲートドライブ回路、０４，０
５はＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴなどのパワースイッチング
素子、０６，０７はフライホイールダイオード、０９は
信号ケーブル、０１０は絶縁手段としてのフォトカプラ
である。この構成によれば、３相ＰＷＭ信号発生回路０
２から、スイッチング素子としてのトランジスタｔｒ
１，ｔｒ２に向けて出力されたモータ制御に最適なＯＮ
／ＯＦＦ信号であるＰＷＭ信号が、ワイヤハーネス０
９，０９を介してゲートドライブ回路０３のフォトカプ
ラ０１０，０１０の入力側に伝達される。この際、フォ
トカプラ０１０に向けてワイヤハーネス０９を介して電
流Ｉ１，Ｉ２が通電されると、発光ダイオードｐｈ１，
ｐｈ２には、ＯＮ時は数ｍＡ〜１０数ｍＡの電流が流
れ、ＯＦＦ時はトランジスタのリーク電流程度しか流れ
無いものであり、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２は、Ｐ
ＷＭ信号入力に対応したＯＮ／ＯＦＦ信号をプリドライ
ブ回路０１１，０１２へ供給する。このときの電流Ｉ
１，Ｉ２と発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の出力の関係
を図６に示しており、電流Ｉ１，Ｉ２が、ＯＮしきい値
を超えたときに、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の出力
がＯＮとなり、一方、電流Ｉ１，Ｉ２が、ＯＦＦしきい
値を下回ったときに、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の
出力がＯＦＦとなる。
して最適な３相電圧型ＰＷＭインバータのゲートドライ
ブ回路は、フォトカプラやトランスなどの絶縁手段を介
してＰＷＭ制御信号が入力される。図５は、その一例を
示す回路図であって、この図では３相交流式の発電電動
機０８の１相分のゲートドライブ回路を示している。図
において、０１はＣＰＵの出力ポート、０２は３相ＰＷ
Ｍ信号発生回路、０３はゲートドライブ回路、０４，０
５はＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴなどのパワースイッチング
素子、０６，０７はフライホイールダイオード、０９は
信号ケーブル、０１０は絶縁手段としてのフォトカプラ
である。この構成によれば、３相ＰＷＭ信号発生回路０
２から、スイッチング素子としてのトランジスタｔｒ
１，ｔｒ２に向けて出力されたモータ制御に最適なＯＮ
／ＯＦＦ信号であるＰＷＭ信号が、ワイヤハーネス０
９，０９を介してゲートドライブ回路０３のフォトカプ
ラ０１０，０１０の入力側に伝達される。この際、フォ
トカプラ０１０に向けてワイヤハーネス０９を介して電
流Ｉ１，Ｉ２が通電されると、発光ダイオードｐｈ１，
ｐｈ２には、ＯＮ時は数ｍＡ〜１０数ｍＡの電流が流
れ、ＯＦＦ時はトランジスタのリーク電流程度しか流れ
無いものであり、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２は、Ｐ
ＷＭ信号入力に対応したＯＮ／ＯＦＦ信号をプリドライ
ブ回路０１１，０１２へ供給する。このときの電流Ｉ
１，Ｉ２と発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の出力の関係
を図６に示しており、電流Ｉ１，Ｉ２が、ＯＮしきい値
を超えたときに、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の出力
がＯＮとなり、一方、電流Ｉ１，Ｉ２が、ＯＦＦしきい
値を下回ったときに、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ２の
出力がＯＦＦとなる。
【０００３】また、プリドライブ回路０１１，０１２
は、発電電動機０８の駆動用のパワースイッチング素子
０４，０５をＰＷＭ信号に対応してＯＮ／ＯＦＦとする
が、パワースイッチング素子０４，０５は、一方のみが
ＯＮとなったときに、発電電動機０８の相を入れ替えて
通電を行う構成であり、両者が同時にＯＮしないように
駆動される。なお、発電電動機０８が回生発電した場合
は、ダイオード０６を介して電源に回生電流として還流
する。
は、発電電動機０８の駆動用のパワースイッチング素子
０４，０５をＰＷＭ信号に対応してＯＮ／ＯＦＦとする
が、パワースイッチング素子０４，０５は、一方のみが
ＯＮとなったときに、発電電動機０８の相を入れ替えて
通電を行う構成であり、両者が同時にＯＮしないように
駆動される。なお、発電電動機０８が回生発電した場合
は、ダイオード０６を介して電源に回生電流として還流
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般には、信号ケーブ
ル０９として、ツイストペア線やシールド線を用いてノ
イズによる影響を低減しているが、何らかの原因で、図
６において点線で示すように信号ケーブル０９にノイズ
電流が重畳することがある。そして、このようにノイズ
が重畳して、電流Ｉ１，Ｉ２が前記ＯＮしきい値やＯＦ
Ｆしきい値を超えた場合、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ
２の出力にあっても、同図において点線で示すように、
ＯＦＦであるべきときに誤ってＯＮの出力が成された
り、ＯＮであるべきときに誤ってＯＦＦの出力が成され
たりする。このように誤って信号が出力された場合、特
に問題となるのは、一方のスイッチング素子０４がＯＮ
となっているときに、もう一方のスイッチング素子０５
が誤作動してＯＮとなった場合であり、このように両ス
イッチング素子０４，０５が同時にＯＮとなると、電源
短絡電流が流れ、回路が破損したり電源が放電したりし
て使用不能となるおそれがあった。
ル０９として、ツイストペア線やシールド線を用いてノ
イズによる影響を低減しているが、何らかの原因で、図
６において点線で示すように信号ケーブル０９にノイズ
電流が重畳することがある。そして、このようにノイズ
が重畳して、電流Ｉ１，Ｉ２が前記ＯＮしきい値やＯＦ
Ｆしきい値を超えた場合、発光ダイオードｐｈ１，ｐｈ
２の出力にあっても、同図において点線で示すように、
ＯＦＦであるべきときに誤ってＯＮの出力が成された
り、ＯＮであるべきときに誤ってＯＦＦの出力が成され
たりする。このように誤って信号が出力された場合、特
に問題となるのは、一方のスイッチング素子０４がＯＮ
となっているときに、もう一方のスイッチング素子０５
が誤作動してＯＮとなった場合であり、このように両ス
イッチング素子０４，０５が同時にＯＮとなると、電源
短絡電流が流れ、回路が破損したり電源が放電したりし
て使用不能となるおそれがあった。
【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
成されたもので、信号ケーブルなどにノイズが重畳して
も絶縁手段から誤信号が出力されないようにして、誤作
動の防止ならびに回路の信頼性の向上を図ることを目的
としている。
成されたもので、信号ケーブルなどにノイズが重畳して
も絶縁手段から誤信号が出力されないようにして、誤作
動の防止ならびに回路の信頼性の向上を図ることを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、異なる電圧の２つの電源に接続され、
コントロールユニットからの駆動信号によりオン・オフ
制御されて信号ケーブルに信号電流を形成するスイッチ
ング素子と、前記信号ケーブルならびに一方側の電源に
接続され、信号ケーブルを介して流れる信号電流値が所
定のオンしきい値を超えたときにオン駆動を行う一方、
所定のオフしきい値未満となったときにオフ駆動を行う
絶縁手段と、この絶縁手段のオン・オフ駆動に応じて駆
動するドライブ回路と、を備え、スイッチング素子の駆
動に応じてドライブ回路が駆動する構成のインバータ回
路において、前記絶縁手段と前記スイッチング素子との
間に、スイッチング素子がオフとなったときに前記絶縁
手段に流れる信号電流値をマイナス側に低下させる低下
回路を設けたことを特徴とする。なお、請求項２に記載
の発明のように、請求項１に記載のインバータ回路にお
いて、前記絶縁手段を、前記信号電流値がプラスである
ときの方向である順方向の通電のみを許容するフォトカ
プラとし、かつ、前記低下回路によりマイナス側の信号
電流値が発生したときに、フォトカプラを迂回した信号
ケーブルの通電を可能とするダイオードをフォトカプラ
に並列に設けてもよい。また、請求項３に記載の発明の
ように、請求項１に記載のインバータ回路において、前
記絶縁手段をトランス結合手段で構成してもよい。ま
た、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３
に記載のインバータ回路において、前記２つの電源を、
車両に設けられた１２ボルト電源ならびに５ボルト電源
としてもよい。
めに、本発明は、異なる電圧の２つの電源に接続され、
コントロールユニットからの駆動信号によりオン・オフ
制御されて信号ケーブルに信号電流を形成するスイッチ
ング素子と、前記信号ケーブルならびに一方側の電源に
接続され、信号ケーブルを介して流れる信号電流値が所
定のオンしきい値を超えたときにオン駆動を行う一方、
所定のオフしきい値未満となったときにオフ駆動を行う
絶縁手段と、この絶縁手段のオン・オフ駆動に応じて駆
動するドライブ回路と、を備え、スイッチング素子の駆
動に応じてドライブ回路が駆動する構成のインバータ回
路において、前記絶縁手段と前記スイッチング素子との
間に、スイッチング素子がオフとなったときに前記絶縁
手段に流れる信号電流値をマイナス側に低下させる低下
回路を設けたことを特徴とする。なお、請求項２に記載
の発明のように、請求項１に記載のインバータ回路にお
いて、前記絶縁手段を、前記信号電流値がプラスである
ときの方向である順方向の通電のみを許容するフォトカ
プラとし、かつ、前記低下回路によりマイナス側の信号
電流値が発生したときに、フォトカプラを迂回した信号
ケーブルの通電を可能とするダイオードをフォトカプラ
に並列に設けてもよい。また、請求項３に記載の発明の
ように、請求項１に記載のインバータ回路において、前
記絶縁手段をトランス結合手段で構成してもよい。ま
た、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３
に記載のインバータ回路において、前記２つの電源を、
車両に設けられた１２ボルト電源ならびに５ボルト電源
としてもよい。
【０００７】
【発明の作用および効果】本発明のインバータ回路で
は、コントロールユニットからの駆動信号によりスイッ
チング素子がオン・オフ制御され、このスイッチング素
子のオン・オフに応じて信号ケーブルを介して信号電流
が流れ、この信号電流値が所定のオンしきい値を超える
と絶縁手段がオン駆動を行う一方、信号電流値が所定の
オフしきい値未満となったとき絶縁手段がオフ駆動を行
う。さらに、絶縁手段のオン・オフ駆動に応じてドライ
ブ回路が駆動する。このような作動を行うにあたり、本
発明では、低下回路により、スイッチング素子がオフと
なったときに信号ケーブルを介して絶縁手段に流れる信
号電流がマイナス側に低下される。すなわち、２つの電
源に電圧差が設定されているため、この電圧差を利用し
て通常とは逆方向の通電となるマイナスの電位を形成す
ることができる。したがって、このＯＦＦに対応した信
号電流値とＯＮしきい値との差が大きくなり、スイッチ
ング素子から、信号ケーブルを介して流れる電流信号に
ノイズが重畳して、ＯＦＦに対応した信号電流が上下し
ても、ＯＮしきい値を越えることがないようにすること
ができる。よって、ノイズの影響で絶縁手段が誤ってＯ
Ｎとなることがない。これにより、２つの絶縁手段が同
時にＯＮとなって回路に過電流が流れる不具合を解消す
ることができ、回路の保護を図って信頼性を向上させる
ことができる。なお、信号ケーブルの電流にノイズが重
畳した場合、ＯＮに対応した信号電流値が上下してＯＦ
Ｆしきい値を下回って誤ＯＦＦ信号が形成されることは
あるが、これにより絶縁手段が誤ってＯＦＦ状態となっ
ても、回路に過電流が流れることはなく、回路が破損す
るといった重大な問題は生じない。なお、請求項２に記
載の発明では、絶縁手段としてのフォトカプラは、順方
向の通電のみを許すため、低下回路によりマイナス側の
信号電流値が発生したときには、フォトカプラと並列に
設けられているダイオードによりフォトカプラを迂回す
る通電を行う。
は、コントロールユニットからの駆動信号によりスイッ
チング素子がオン・オフ制御され、このスイッチング素
子のオン・オフに応じて信号ケーブルを介して信号電流
が流れ、この信号電流値が所定のオンしきい値を超える
と絶縁手段がオン駆動を行う一方、信号電流値が所定の
オフしきい値未満となったとき絶縁手段がオフ駆動を行
う。さらに、絶縁手段のオン・オフ駆動に応じてドライ
ブ回路が駆動する。このような作動を行うにあたり、本
発明では、低下回路により、スイッチング素子がオフと
なったときに信号ケーブルを介して絶縁手段に流れる信
号電流がマイナス側に低下される。すなわち、２つの電
源に電圧差が設定されているため、この電圧差を利用し
て通常とは逆方向の通電となるマイナスの電位を形成す
ることができる。したがって、このＯＦＦに対応した信
号電流値とＯＮしきい値との差が大きくなり、スイッチ
ング素子から、信号ケーブルを介して流れる電流信号に
ノイズが重畳して、ＯＦＦに対応した信号電流が上下し
ても、ＯＮしきい値を越えることがないようにすること
ができる。よって、ノイズの影響で絶縁手段が誤ってＯ
Ｎとなることがない。これにより、２つの絶縁手段が同
時にＯＮとなって回路に過電流が流れる不具合を解消す
ることができ、回路の保護を図って信頼性を向上させる
ことができる。なお、信号ケーブルの電流にノイズが重
畳した場合、ＯＮに対応した信号電流値が上下してＯＦ
Ｆしきい値を下回って誤ＯＦＦ信号が形成されることは
あるが、これにより絶縁手段が誤ってＯＦＦ状態となっ
ても、回路に過電流が流れることはなく、回路が破損す
るといった重大な問題は生じない。なお、請求項２に記
載の発明では、絶縁手段としてのフォトカプラは、順方
向の通電のみを許すため、低下回路によりマイナス側の
信号電流値が発生したときには、フォトカプラと並列に
設けられているダイオードによりフォトカプラを迂回す
る通電を行う。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （実施の形態１）まず、構成について説明する。図３は
本発明実施の形態１のインバータ回路１００を適用した
発電電動システムを示すシステム構成図である。この発
電電動システムは、車載され、図外のエンジンと変速機
との間に設けられてトルク伝達を行う回転軸１０１の外
側に発電電動機ＭＧが設けられ、この発電電動機ＭＧを
電動機として駆動させて回転軸１０１に回転トルクを与
えたり、あるいは回転軸１０１が回転しているときに発
電電動機ＭＧを発電機として駆動させて回転軸１０１の
回転トルクを電気エネルギに変換してバッテリＢＴに蓄
電したりするシステムである。
面に基づいて説明する。 （実施の形態１）まず、構成について説明する。図３は
本発明実施の形態１のインバータ回路１００を適用した
発電電動システムを示すシステム構成図である。この発
電電動システムは、車載され、図外のエンジンと変速機
との間に設けられてトルク伝達を行う回転軸１０１の外
側に発電電動機ＭＧが設けられ、この発電電動機ＭＧを
電動機として駆動させて回転軸１０１に回転トルクを与
えたり、あるいは回転軸１０１が回転しているときに発
電電動機ＭＧを発電機として駆動させて回転軸１０１の
回転トルクを電気エネルギに変換してバッテリＢＴに蓄
電したりするシステムである。
【０００９】前記発電電動機ＭＧは、回転軸１０１と一
体的に設けられたロータ１０２と、その外周に設けられ
たステータ１０３とを備え、かつ、３相交流式のものが
用いられ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル１０４に電流を
与えて駆動する構成となっている。各コイル１０４は、
インバータドライブ回路１０５に接続されている。この
インバータドライブ回路１０５は、バッテリＢＴに接続
されてコイル１０４に駆動電流を与えて発電電動機ＭＧ
を電動機として駆動させたり、発電電動機ＭＧが発電機
として駆動したときにコイル１０４に通電された電気を
バッテリＢＴに蓄電させたりする作動を行う。
体的に設けられたロータ１０２と、その外周に設けられ
たステータ１０３とを備え、かつ、３相交流式のものが
用いられ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル１０４に電流を
与えて駆動する構成となっている。各コイル１０４は、
インバータドライブ回路１０５に接続されている。この
インバータドライブ回路１０５は、バッテリＢＴに接続
されてコイル１０４に駆動電流を与えて発電電動機ＭＧ
を電動機として駆動させたり、発電電動機ＭＧが発電機
として駆動したときにコイル１０４に通電された電気を
バッテリＢＴに蓄電させたりする作動を行う。
【００１０】前記インバータ回路１０５には、インバー
タゲートドライブ回路１０６が接続されている。このイ
ンバータゲートドライブ回路１０６は、コントロールユ
ニットＥＣＵに対して信号ケーブル３を介して接続さ
れ、コントロールユニットＥＣＵから出力されるＰＷＭ
信号に基づいて駆動して、前記インバータドライブ回路
１０５を駆動させる信号を形成するものである。
タゲートドライブ回路１０６が接続されている。このイ
ンバータゲートドライブ回路１０６は、コントロールユ
ニットＥＣＵに対して信号ケーブル３を介して接続さ
れ、コントロールユニットＥＣＵから出力されるＰＷＭ
信号に基づいて駆動して、前記インバータドライブ回路
１０５を駆動させる信号を形成するものである。
【００１１】次に、本発明実施の形態１のインバータ回
路１００について説明するが、このインバータ回路１０
０は、図３において一点鎖線で示すように、コントロー
ルユニットＥＣＵの一部、インバータゲートドライブ回
路１０６の全部およびインバータドライブ回路１０５の
一部を含んで構成されている。図１は本発明実施の形態
１のインバータ回路１００を示す回路図である。図にお
いて１は、コントロールユニットＥＣＵの内部に設けら
れている図外のＣＰＵの出力ポートである。この出力ポ
ート１は、それぞれスイッチング素子としてのトランジ
スタＴＲ１，ＴＲ２に接続され、これらトランジスタＴ
Ｒ１，ＴＲ２から、ＰＷＭ信号としてのＯＮ／ＯＦＦ信
号が出力される。
路１００について説明するが、このインバータ回路１０
０は、図３において一点鎖線で示すように、コントロー
ルユニットＥＣＵの一部、インバータゲートドライブ回
路１０６の全部およびインバータドライブ回路１０５の
一部を含んで構成されている。図１は本発明実施の形態
１のインバータ回路１００を示す回路図である。図にお
いて１は、コントロールユニットＥＣＵの内部に設けら
れている図外のＣＰＵの出力ポートである。この出力ポ
ート１は、それぞれスイッチング素子としてのトランジ
スタＴＲ１，ＴＲ２に接続され、これらトランジスタＴ
Ｒ１，ＴＲ２から、ＰＷＭ信号としてのＯＮ／ＯＦＦ信
号が出力される。
【００１２】２は低下回路としてのバイポーラトランジ
スタ回路であり、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、第
１の電源である１２Ｖ電源(例えばバッテリー電圧)、第
２の電源である５Ｖ電源(例えば制御用電圧)に接続さ
れ、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のＯＮ／ＯＦＦ出
力状態に応じて、信号ケーブル３に信号電流を出力する
ものであるが、このバイポーラトランジスタ回路２は、
ＯＦＦ時の出力電流をマイナスに低下させる。すなわ
ち、前記トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）がＯＮになった
ときには、トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２の間に接続
された信号ケーブル３には、図中矢印Ｉ１，Ｉ２の方向
に、例えば１０ｍＡの電流が流れるのに対し、トランジ
スタＴＲ１（ＴＲ２）がＯＦＦになったときには、信号
ケーブル３に、例えば−１４ｍＡの電流（矢印Ｉ１，Ｉ
２とは逆方向の電流）が流れるよう構成されている。こ
のマイナス電流は、信号ケーブル３の一端が５Ｖ電源に
接続されていて１２Ｖ電源との間に電位差を有している
ことにより可能となる。なお、信号ケーブル３，３は、
シールドケーブルやツイストペア線のようにノイズが重
畳しにくいケーブルが用いられている。
スタ回路であり、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、第
１の電源である１２Ｖ電源(例えばバッテリー電圧)、第
２の電源である５Ｖ電源(例えば制御用電圧)に接続さ
れ、前記トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のＯＮ／ＯＦＦ出
力状態に応じて、信号ケーブル３に信号電流を出力する
ものであるが、このバイポーラトランジスタ回路２は、
ＯＦＦ時の出力電流をマイナスに低下させる。すなわ
ち、前記トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）がＯＮになった
ときには、トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２の間に接続
された信号ケーブル３には、図中矢印Ｉ１，Ｉ２の方向
に、例えば１０ｍＡの電流が流れるのに対し、トランジ
スタＴＲ１（ＴＲ２）がＯＦＦになったときには、信号
ケーブル３に、例えば−１４ｍＡの電流（矢印Ｉ１，Ｉ
２とは逆方向の電流）が流れるよう構成されている。こ
のマイナス電流は、信号ケーブル３の一端が５Ｖ電源に
接続されていて１２Ｖ電源との間に電位差を有している
ことにより可能となる。なお、信号ケーブル３，３は、
シールドケーブルやツイストペア線のようにノイズが重
畳しにくいケーブルが用いられている。
【００１３】前記信号ケーブル３，３には、絶縁手段と
してのフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２が接続されていると
ともに、これと並列にダイオードＤ１，Ｄ２が設けられ
ている。これらフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２は、信号ケ
ーブル３に流れる電流を、矢印Ｉ１，Ｉ２で示す順方向
のみに制限するとともに、この電流が、図２に示す所定
のＯＮしきい値を超えるとＯＮとなり、同図に示すＯＦ
Ｆしきい値未満となるとＯＦＦとなるよう構成されてい
る。前記ダイオードＤ１，Ｄ２は、フォトカプラＰｈ
１，Ｐｈ２を迂回して信号ケーブル３にマイナス電流
（矢印Ｉ１，Ｉ２と逆方向の電流）を流すことを可能と
するために設けられている。
してのフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２が接続されていると
ともに、これと並列にダイオードＤ１，Ｄ２が設けられ
ている。これらフォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２は、信号ケ
ーブル３に流れる電流を、矢印Ｉ１，Ｉ２で示す順方向
のみに制限するとともに、この電流が、図２に示す所定
のＯＮしきい値を超えるとＯＮとなり、同図に示すＯＦ
Ｆしきい値未満となるとＯＦＦとなるよう構成されてい
る。前記ダイオードＤ１，Ｄ２は、フォトカプラＰｈ
１，Ｐｈ２を迂回して信号ケーブル３にマイナス電流
（矢印Ｉ１，Ｉ２と逆方向の電流）を流すことを可能と
するために設けられている。
【００１４】前記フォトカプラＰｈ１，Ｐｈ２は、その
ＯＮ／ＯＦＦの駆動状態に応じてプリドライブ回路１
１，１２を駆動させる。各プリドライブ回路１１，１２
は、従来技術と同様に、パワースイッチング素子４，４
を駆動させて、発電電動機ＭＧのコイル１０４に通電さ
せる構成となっている。また、パワースイッチング素子
４，４には、並列にフライホイールダイオード６，６が
設けられている。なお、図においてＲは抵抗を示してい
る。
ＯＮ／ＯＦＦの駆動状態に応じてプリドライブ回路１
１，１２を駆動させる。各プリドライブ回路１１，１２
は、従来技術と同様に、パワースイッチング素子４，４
を駆動させて、発電電動機ＭＧのコイル１０４に通電さ
せる構成となっている。また、パワースイッチング素子
４，４には、並列にフライホイールダイオード６，６が
設けられている。なお、図においてＲは抵抗を示してい
る。
【００１５】次に、実施の形態の作動について説明す
る。信号ケーブル３にノイズが重畳した場合の例を図２
（ａ）に示している。この実施の形態では、バイポーラ
トランジスタ回路２を設けて、トランジスタＴＲ１，Ｔ
Ｒ２がＯＦＦとなったときに、信号ケーブル３にマイナ
ス電流が流れるよう構成している。このため、信号ケー
ブル３に図示のようにノイズが重畳しても、その電流値
がＯＮしきい値を超えることがない。したがって、フォ
トカプラＰｈ１，Ｐｈ２が同時にＯＮとなって、２つの
パワースイッチング素子４が同時にＯＮとなり、これら
に直接１２Ｖ電源から通電される不具合を防止して、回
路の信頼性を向上させることができる。ちなみに、信号
ケーブル３にＯＮ信号が出力されているときにノイズが
重畳したときには、図２に示すように、フォトカプラＰ
ｈ１，Ｐｈ２の出力が誤ＯＦＦとなりパワースイッチン
グ素子４が誤ＯＦＦとなることは免れない。しかしなが
ら、この場合には、１２Ｖ電源からパワースイッチング
素子４などに通電されて回路に異常が生じる不具合は生
じない。また、バイポーラトランジスタ回路２は、２つ
のトランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２および複数の抵抗Ｒ
により構成されるから安価に製造することができるもの
であり、安価な手段により上記効果を得ることができ
る。
る。信号ケーブル３にノイズが重畳した場合の例を図２
（ａ）に示している。この実施の形態では、バイポーラ
トランジスタ回路２を設けて、トランジスタＴＲ１，Ｔ
Ｒ２がＯＦＦとなったときに、信号ケーブル３にマイナ
ス電流が流れるよう構成している。このため、信号ケー
ブル３に図示のようにノイズが重畳しても、その電流値
がＯＮしきい値を超えることがない。したがって、フォ
トカプラＰｈ１，Ｐｈ２が同時にＯＮとなって、２つの
パワースイッチング素子４が同時にＯＮとなり、これら
に直接１２Ｖ電源から通電される不具合を防止して、回
路の信頼性を向上させることができる。ちなみに、信号
ケーブル３にＯＮ信号が出力されているときにノイズが
重畳したときには、図２に示すように、フォトカプラＰ
ｈ１，Ｐｈ２の出力が誤ＯＦＦとなりパワースイッチン
グ素子４が誤ＯＦＦとなることは免れない。しかしなが
ら、この場合には、１２Ｖ電源からパワースイッチング
素子４などに通電されて回路に異常が生じる不具合は生
じない。また、バイポーラトランジスタ回路２は、２つ
のトランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２および複数の抵抗Ｒ
により構成されるから安価に製造することができるもの
であり、安価な手段により上記効果を得ることができ
る。
【００１６】（実施の形態２）次に、実施の形態２につ
いて説明する。図４は、実施の形態２のインバータ回路
２００を示す回路図である。この実施の形態２は、絶縁
手段として、実施の形態１で示したフォトカプラＰｈ
１．Ｐｈ２に替えてトランス２１，２２を設けた例であ
る。このトランス２１，２２も、実施の形態１のフォト
カプラと同様に、図２に示すように、電流が所定のＯＮ
しきい値を超えるとＯＮ出力し、電流が所定のＯＦＦし
きい値未満となるとＯＦＦ出力する構成となっている。
また、トランス２１，２２の場合、マイナス電流の通電
を許容するため、実施の形態１で示したダイオードＤ
１，Ｄ２は不要となる。なお、他の構成については、実
施の形態１と同じであるので、実施の形態１と同じ符号
を付けて説明を省略する。
いて説明する。図４は、実施の形態２のインバータ回路
２００を示す回路図である。この実施の形態２は、絶縁
手段として、実施の形態１で示したフォトカプラＰｈ
１．Ｐｈ２に替えてトランス２１，２２を設けた例であ
る。このトランス２１，２２も、実施の形態１のフォト
カプラと同様に、図２に示すように、電流が所定のＯＮ
しきい値を超えるとＯＮ出力し、電流が所定のＯＦＦし
きい値未満となるとＯＦＦ出力する構成となっている。
また、トランス２１，２２の場合、マイナス電流の通電
を許容するため、実施の形態１で示したダイオードＤ
１，Ｄ２は不要となる。なお、他の構成については、実
施の形態１と同じであるので、実施の形態１と同じ符号
を付けて説明を省略する。
【００１７】したがって、実施の形態２にあっても、実
施の形態１と同様に、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がＯ
ＦＦとなったときに信号ケーブル３にマイナス電流を通
電させることができ、このときノイズが重畳しても、誤
ＯＮとなることがない。
施の形態１と同様に、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がＯ
ＦＦとなったときに信号ケーブル３にマイナス電流を通
電させることができ、このときノイズが重畳しても、誤
ＯＮとなることがない。
【００１８】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例え
ば、実施の形態では、インバータ回路を３相交流式モー
タの制御用に適用した例を示したが、要するにＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号により電流を出力させるインバータ回路ならば
どのような回路にも適用することができる。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例え
ば、実施の形態では、インバータ回路を３相交流式モー
タの制御用に適用した例を示したが、要するにＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号により電流を出力させるインバータ回路ならば
どのような回路にも適用することができる。
【図１】本発明実施の形態１のインバータ回路を示す回
路図である。
路図である。
【図２】実施の形態１の作動状態を示すタイムチャート
である。
である。
【図３】実施の形態１を適用した発電電動システムを示
すシステム図である。
すシステム図である。
【図４】実施の形態２のインバータ回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図５】従来技術のインバータ回路を示す回路図であ
る。
る。
【図６】従来技術の作動状態を示すタイムチャートであ
る。
る。
１ 出力ポート ２ バイポーラトランジスタ回路（低下回路） ３ 信号ケーブル ４ パワースイッチング素子 ６ フライホイールダイオード １１，１２ プリドライブ回路 ２１，２２ トランス（絶縁手段） １００ インバータ回路 １０１ 回転軸 １０２ ロータ １０３ ステータ １０４ コイル １０５ インバータドライブ回路 １０６ インバータゲートドライブ回路 ２００ インバータ回路 Ｄ１，Ｄ２ ダイオード ＥＣＵ コントロールユニット Ｉ１，Ｉ２ 電流 ＭＧ 発電電動機 Ｐｈ１，Ｐｈ２ フォトカプラ（絶縁手段） ＴＲ１，ＴＲ２ トランジスタ（スイッチング素子） ＴＲ１１，ＴＲ１２ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA01 AA06 BB06 CA01 CB05 CC23 DB03 EA02 FA06 FA13 FA16 5H740 AA04 BA11 BB05 BB09 BB10 BC06 JA23 KK03 KK08
Claims (4)
- 【請求項１】 異なる電圧の２つの電源に接続され、コ
ントロールユニットからの駆動信号によりオン・オフ制
御されて信号ケーブルに信号電流を形成するスイッチン
グ素子と、 前記信号ケーブルならびに一方側の電源に接続され、信
号ケーブルを介して流れる信号電流値が所定のオンしき
い値を超えたときにオン駆動を行う一方、所定のオフし
きい値未満となったときにオフ駆動を行う絶縁手段と、 この絶縁手段のオン・オフ駆動に応じて駆動するドライ
ブ回路と、を備え、スイッチング素子の駆動に応じてド
ライブ回路が駆動する構成のインバータ回路において、 前記絶縁手段と前記スイッチング素子との間に、スイッ
チング素子がオフとなったときに前記絶縁手段に流れる
信号電流値をマイナス側に低下させる低下回路を設けた
ことを特徴とするインバータ回路。 - 【請求項２】 前記絶縁手段が、前記信号電流値がプラ
スであるときの方向である順方向の通電のみを許容する
フォトカプラであり、かつ、前記低下回路によりマイナ
ス側の信号電流値が発生したときに、フォトカプラを迂
回した信号ケーブルの通電を可能とするダイオードがフ
ォトカプラに並列に設けられていることを特徴とする請
求項１に記載のインバータ回路。 - 【請求項３】 前記絶縁手段がトランス結合手段である
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。 - 【請求項４】 前記２つの電源とは、車両に設けられた
１２ボルト電源ならびに５ボルト電源であることを特徴
とする請求項１ないし３に記載のインバータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000278159A JP2002095270A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | インバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000278159A JP2002095270A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | インバータ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002095270A true JP2002095270A (ja) | 2002-03-29 |
Family
ID=18763364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000278159A Pending JP2002095270A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | インバータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002095270A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013198298A (ja) * | 2012-03-20 | 2013-09-30 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP2017175292A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ゲート信号生成回路 |
| JP7484383B2 (ja) | 2020-04-27 | 2024-05-16 | 株式会社Ｇｓユアサ | スイッチ駆動回路 |
-
2000
- 2000-09-13 JP JP2000278159A patent/JP2002095270A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013198298A (ja) * | 2012-03-20 | 2013-09-30 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP2017175292A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ゲート信号生成回路 |
| JP7484383B2 (ja) | 2020-04-27 | 2024-05-16 | 株式会社Ｇｓユアサ | スイッチ駆動回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041122 |