JP2012060734A - 温度検出装置および温度検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダイオード4が各相の6つのスイッチング素子2に対応して1つずつそれぞれ設置されている。それぞれのダイオード4が順方向に通電されると各スイッチング素子2の温度に応じた電圧信号を出力し、逆方向並列に接続されたダイオード4が逆方向キャパシタの作用によりノイズを抑制する。これらの一対のダイオード4の並列接続ノードが温度検出回路5にU相、V相、W相で各1本ずつ接続されると共に、3つのダイオード(4ud、4vd、4wd)が共通接続され温度検出回路5に1本の電気線により接続されているため、温度検出回路5と各ダイオード4との間を接続する電気線の数を4本とすることができる。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図3を参照しながら説明する。図1は、三相ブラシレスDCモータを駆動制御する場合の負荷駆動制御装置の電気的構成をブロック図により示している。この駆動制御装置1は、パワースイッチング素子(2uu、2vu、2wu、2ud、2vd、2wd:以下、スイッチング素子と略す)を含むインバータ回路、ゲート駆動回路(3u、3d)、温度検出素子(4u、4v、4w)、温度検出回路5、通電制御回路6、信号処理回路7、位置検出回路8、センサ9を図示接続して構成されており、負荷としてのブラシレスDCモータ10を駆動制御する。過熱保護装置Aは、温度検出素子(4u、4v、4w)、温度検出回路5、通電制御回路6を接続して構成されている。温度検出装置Bは、温度検出素子(4u、4v、4w)、温度検出回路5を含む構成である。以下、スイッチング素子(2uu、2vu、2wu、2ud、2vd、2wd)は下記の説明において必要に応じて符号2を付して説明を行う。また、ゲート駆動回路(3u、3v)は下記の説明において必要に応じて符号3を付して説明を行う。また、温度検出素子(4u、4v、4w)は、後述するように例えばダイオードにより構成されており、下記の説明においては、必要に応じてダイオード4として説明を行う。
図4および図5は、本発明の第2実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、4相ブラシレスモータを駆動制御するときの制御方式に適用しているところにある。前述実施形態と同一機能を有する部分については同一または類似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6は、本発明の第3実施形態を示すもので、第2実施形態と異なるところは、温度検出素子を互いに逆方向に並列接続する組合せを変更したところにある。前述実施形態と同一機能を有する部分については同一符号または類似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7は、本発明の第4実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、温度検出素子としてダイオード以外の他の温度検出素子を適用したところにある。
(第5実施形態)
図8ないし図12は、本発明の第5実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、負荷としての誘導性負荷をPWM信号により駆動した形態を想定し、還流ダイオードの発熱も考慮して適用したところにある。前述実施形態と同一部分については、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。誘導性負荷としてモータ10を駆動する場合、モータ10に対する出力を調整するためPWM駆動することが多い。
なお、本実施形態では、特にU相について示したが、V相、W相に適用した場合でも同様に適用できる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
負荷はブラシレスDCモータ10に限られず、他のモータ(誘導性負荷)などに適用しても良い。また、Hブリッジ回路を適用したときにも同様に適用できる。
前述実施形態において、温度検出回路5による温度検出タイミングは各スイッチング素子2のオフタイミングとしているが、ダイオード4の通電期間内であれば何れのタイミングで温度検出しても良い。
第1実施形態においては、ノードN1〜N3が互いに電気的に導通接続して構成されても良い。この場合、温度検出回路5と全てのダイオード4との間を接続する電気線の本数は2本となるため前述に比較して電気線の本数を低減できる。
ダイオード4(4uu、4ud、4vu、4vd、4wu、4wd)は、少なくとも1つが他のダイオード4とは逆方向に並列接続されていれば良い。
Claims (8)
- 複数のパワースイッチング素子を組み合わせて構成され当該パワースイッチング素子に制御信号が印加されることに応じて負荷を駆動する負荷駆動制御装置について、
前記複数のパワースイッチング素子にそれぞれ対応して設置され、所定の正方向に通電されるとそれぞれ対応するパワースイッチング素子の温度の検出信号を出力する複数の温度検出素子と、
前記複数の温度検出素子による検出信号に基いて当該複数の温度検出素子により温度検出する温度検出回路とを備え、
前記複数の温度検出素子は、その少なくとも一つが前記正方向の通電方向とは逆方向にバイアスされるように並列接続されると共に当該並列接続ノードが前記温度検出回路に接続され、
前記温度検出回路は、前記複数の温度検出素子の何れかに通電している間に温度を検出することを特徴とする温度検出装置。 - 前記複数の温度検出素子は、前記負荷駆動制御装置が負荷を駆動制御するときの通電パターンで同時にオンしない複数のパワースイッチング素子にそれぞれ対応して構成された複数の温度検出素子を互いに逆方向に並列接続して構成されていることを特徴とする請求項1記載の温度検出装置。
- 前記複数の温度検出素子は、インバータ構成を成すパワースイッチング素子の各相の上下アームにそれぞれ対応して構成された複数の温度検出素子を互いに逆方向に並列接続して構成されていることを特徴とする請求項2記載の温度検出装置。
- 前記温度検出回路は、前記並列接続された温度検出素子に印加するバイアスを正負方向に切り替えることで、温度を検出動作する温度検出素子を切り替えることを特徴とする請求項1ないし3何れかに記載の温度検出装置。
- 前記温度検出回路が前記温度を検出動作する温度検出素子を切り替えるときには、前記パワースイッチング素子のスイッチングタイミングに合わせて切り替えることを特徴とする請求項4記載の温度検出装置。
- 前記温度検出回路が前記温度を検出動作する温度検出素子を切り替えるときには、前記パワースイッチング素子のスイッチングの1周期当たりもしくは複数周期当たり、1または複数回行うことを特徴とする請求項5記載の温度検出装置。
- 前記負荷駆動制御装置は、
一対の還流ダイオードがそれぞれ逆並列接続された一対の上アームおよび下アームのパワースイッチング素子のうち一方のパワースイッチング素子の制御端子にPWM信号を印加するときには他方のパワースイッチング素子の制御端子にオフ信号を印加することに応じて前記負荷としての誘導性負荷に前記PWM信号に応じた電圧を印加すると共に前記誘導性負荷による還流電流が前記他方のパワースイッチング素子に逆並列接続された前記還流ダイオードに通電するように構成され、
前記複数の温度検出素子は、それぞれ、前記一対のパワースイッチング素子および当該一対のパワースイッチング素子にそれぞれ逆並列接続された一対の還流ダイオードに対応して設置され、所定の正方向に通電されるとそれぞれ対応するパワースイッチング素子および還流ダイオードの温度の検出信号を出力し、
前記温度検出回路は、前記一方のパワースイッチング素子の制御端子にPWM信号が印加される期間および/またはその後に、前記他方のパワースイッチング素子および当該他方のパワースイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードに対応して設置された温度検出素子に通電することで、当該他方のパワースイッチング素子およびその還流ダイオードの温度を検出することを特徴とする請求項1記載の温度検出装置。 - 前記温度検出回路は、前記一方のパワースイッチング素子の制御端子にPWM信号が印加された終了タイミングを含む期間に前記他方のパワースイッチング素子およびその還流ダイオードの温度を検出することを特徴とする請求項7記載の温度検出装置。
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