JP3750691B1

JP3750691B1 - Inverter device

Info

Publication number: JP3750691B1
Application number: JP2005208094A
Authority: JP
Inventors: 尚美後藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2006353073A

Abstract

【課題】複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、小型で耐振性高く相電流の検出ができるインバータ装置の提供を目的とする。
【解決手段】３相のうち２相の下アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側との間にシャント抵抗をそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間から、同一のＯＮ期間を、３相全ての相において削減し、シャント抵抗の設けられた相における２相分の相電流を検出する。これにより、シャント抵抗２個のみで、シンプルな制御ソフトにより、電流歪を生ずることなく相電流の検出ができるインバータ装置が得られる。
【選択図】図１

An object of the present invention is to provide an inverter device that does not require complicated control software development and that can detect a phase current with a small size and high vibration resistance without causing current distortion.
A shunt resistor is provided between the lower arm switching element of two phases of the three phases and the negative side of the DC power supply, and the same ON period is determined from the ON period of the upper arm switching element within the carrier cycle. It reduces in all three phases, and detects the phase current for two phases in the phase provided with the shunt resistor. As a result, an inverter device can be obtained that can detect the phase current with only two shunt resistors and without causing current distortion by simple control software.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ＰＷＭ３相変調を行うインバータ装置の相電流検出方法に関するものである。 The present invention relates to a phase current detection method for an inverter device that performs PWM three-phase modulation.

従来、この種の相電流検出方法として、ＰＷＭ変調による正弦波駆動方式によりセンサレスＤＣブラシレスモータを駆動するインバータ装置において、インバータ装置からの出力ライン（３本中２本）の電流を直接検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as this type of phase current detection method, in an inverter device that drives a sensorless DC brushless motor by a sine wave drive method by PWM modulation, a method of directly detecting the current of the output line (2 out of 3) from the inverter device Is known (see, for example, Patent Document 1).

この回路について以下説明する。図１１にインバータ装置とその周辺の電気回路を示す。インバータ装置２０の制御回路７は、電流センサ８からＵ相の電流を、電流センサ９からＷ相の電流を入力し、当該２個の電流値からＶ相の電流を演算する（固定子巻線４の中性点において、キルヒホッフの電流の法則を適用する）。これらの電流値に基づき、センサレスＤＣブラシレスモータ１１（以降モータと称す）を構成する磁石回転子５の誘起電圧を演算し、その位置検出を行う。そして、回転数指令信号（図示せず）等に基づき、インバータ回路１０を構成するスイッチング素子２（ＩＧＢＴ等が用いられる）を制御し、バッテリー１からの直流電圧をＰＷＭ変調でスイッチングすることにより、正弦波状の交流電流をモータ１１を構成する固定子巻線４へ出力する。インバータ回路１０を構成するダイオード３は、固定子巻線４に流れる電流の還流ルートとなる。スイッチング素子２について、上アームスイッチング素子をＵ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子をＸ、Ｙ、Ｚと定義し、また、各スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに対応するダイオードを、３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ、３Ｘ、３Ｙ、３Ｚと定義する。 This circuit will be described below. FIG. 11 shows an inverter device and its peripheral electric circuit. The control circuit 7 of the inverter device 20 inputs a U-phase current from the current sensor 8 and a W-phase current from the current sensor 9, and calculates a V-phase current from the two current values (stator winding). Kirchhoff's current law applies at the neutral point of 4). Based on these current values, the induced voltage of the magnet rotor 5 constituting the sensorless DC brushless motor 11 (hereinafter referred to as a motor) is calculated, and its position is detected. And based on a rotational speed command signal (not shown) etc., the switching element 2 (IGBT etc. is used) which comprises the inverter circuit 10 is controlled, and the DC voltage from the battery 1 is switched by PWM modulation, A sinusoidal alternating current is output to the stator winding 4 constituting the motor 11. The diode 3 constituting the inverter circuit 10 serves as a return route for the current flowing through the stator winding 4. For the switching element 2, upper arm switching elements are defined as U, V, W, and lower arm switching elements are defined as X, Y, Z, and diodes corresponding to the switching elements U, V, W, X, Y, Z Is defined as 3U, 3V, 3W, 3X, 3Y, 3Z.

上記電流センサ８、電流センサ９は、電位がバッテリー１のプラス側、マイナス側に変化するため、シャント抵抗で構成するのは困難であり、ホール素子を用いて構成される。 The current sensor 8 and the current sensor 9 are difficult to configure with shunt resistors because the potential changes to the positive side and the negative side of the battery 1, and are configured using Hall elements.

別の方法として、シャント抵抗で相電流を検出する方法が示されている（例えば、特許文献２参照）。 As another method, a method of detecting a phase current with a shunt resistor is shown (for example, see Patent Document 2).

この方式について以下説明する。図１２にインバータ装置とその周辺の回路を示す。インバータ装置２１の制御回路１２は、シャント抵抗６からの電圧により電流を演算する。 This method will be described below. FIG. 12 shows an inverter device and its peripheral circuits. The control circuit 12 of the inverter device 21 calculates the current based on the voltage from the shunt resistor 6.

３相変調の波形の特性図を示す。図１３は５０％変調、図１４は１００％変調におけるそれぞれの波形の特性図で、Ｕ相端子電圧４１、Ｖ相端子電圧４２、Ｗ相端子電圧４３、及び中性点電圧２９を示している。これらの端子電圧はＰＷＭ変調にて縦軸に示すＤｕｔｙ（％）で実現される。中性点電圧２９は、各相の端子電圧の和を求め３で除した値である。また、相電圧は、端子電圧から中性点電圧を引いた値であり、正弦波になる。 The characteristic figure of the waveform of three phase modulation is shown. 13 is a characteristic diagram of respective waveforms in 50% modulation, and FIG. 14 is a characteristic diagram of each waveform, showing a U-phase terminal voltage 41, a V-phase terminal voltage 42, a W-phase terminal voltage 43, and a neutral point voltage 29. . These terminal voltages are realized by duty (%) indicated on the vertical axis by PWM modulation. The neutral point voltage 29 is a value obtained by calculating the sum of the terminal voltages of each phase and dividing by 3. The phase voltage is a value obtained by subtracting the neutral point voltage from the terminal voltage, and is a sine wave.

図１５は３相変調の１キャリア内（キャリア周期）でのタイミングチャートであり、１キャリア内（キャリア周期）での上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖ，Ｗ、下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙ，ＺのＯＮ／ＯＦＦの一例を示している。この場合、図１３の５０％変調において、位相がおおよそ１２０度でのタイミングチャートである。これは、一般的に、マイコンのタイマ機能により具現化される。同一相の上アームスイッチング素子がＯＮならば下アームスイッチング素子はＯＦＦ、上アームスイッチング素子がＯＦＦならば下アームスイッチング素子はＯＮの関係にある。但し、表示を簡明にするために、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との短絡防止用デッドタイムは割愛してい
る。 FIG. 15 is a timing chart in one carrier (carrier cycle) of three-phase modulation. The upper arm switching elements U, V, W and the lower arm switching elements X, Y, Z in one carrier (carrier period) are shown in FIG. An example of ON / OFF is shown. In this case, in the 50% modulation of FIG. 13, the phase is approximately 120 degrees. This is generally realized by the timer function of the microcomputer. If the upper arm switching element of the same phase is ON, the lower arm switching element is OFF, and if the upper arm switching element is OFF, the lower arm switching element is ON. However, in order to simplify the display, a dead time for preventing a short circuit between the upper arm switching element and the lower arm switching element is omitted.

各スイッチング素子のスイッチングには、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４種類があり、それぞれ図１６〜図１９に示す。 There are four types of switching of each switching element (a), (b), (c), and (d), which are shown in FIGS.

期間（ａ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖ，Ｗ全てがＯＦＦ、下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙ，Ｚ全てがＯＮである。Ｕ相電流、Ｖ相電流がそれぞれ、下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙと並列のダイオード３Ｘ，３Ｙから固定子巻線４へ流れ、Ｗ相電流は固定子巻線４から下アームスイッチング素子Ｚへ流れ出ている。下アームとモータ１１間で電流が循環している（以降下循環期間と称す）。よって、バッテリー１からインバータ回路１０（モータ１１）へは電力供給されない非通電の状態にある。 In the period (a), all the upper arm switching elements U, V, W are OFF, and all the lower arm switching elements X, Y, Z are ON. U-phase current and V-phase current flow from the diodes 3X and 3Y in parallel with the lower arm switching elements X and Y to the stator winding 4, respectively, and W-phase current flows from the stator winding 4 to the lower arm switching element Z. ing. A current circulates between the lower arm and the motor 11 (hereinafter referred to as a lower circulation period). Therefore, no power is supplied from the battery 1 to the inverter circuit 10 (motor 11).

期間（ｂ）においては、上アームスイッチング素子ＵがＯＮ、下アームスイッチング素子Ｙ、ＺがＯＮである。Ｕ相電流は、上アームスイッチング素子Ｕから固定子巻線４へ流れ、Ｖ相電流は下アームスイッチング素子Ｙと並列のダイオード３Ｙから固定子巻線４へ流れ、Ｗ相電流は固定子巻線４から下アームスイッチング素子Ｚへ流れ出ている。よって、バッテリー１からインバータ回路１０（モータ１１）へ電力供給される通電状態にある。このとき、電源ライン（シャント抵抗６）には、Ｕ相の相電流が流れる。 In the period (b), the upper arm switching element U is ON, and the lower arm switching elements Y and Z are ON. U-phase current flows from upper arm switching element U to stator winding 4, V-phase current flows from diode 3Y in parallel with lower arm switching element Y to stator winding 4, and W-phase current flows to stator winding. 4 flows out to the lower arm switching element Z. Therefore, the battery 1 is in an energized state in which power is supplied from the battery 1 to the inverter circuit 10 (motor 11). At this time, a U-phase current flows through the power supply line (shunt resistor 6).

期間（ｃ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ，ＶがＯＮ、下アームスイッチング素子ＺがＯＮである。Ｕ相電流、Ｖ相電流は、それぞれ、上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖから固定子巻線４へ流れ、Ｗ相電流は固定子巻線４から下アームスイッチング素子Ｚへ流れ出ている。よって、バッテリー１からインバータ回路１０（モータ１１）へ電力供給される通電状態にある。そして、電源ライン（シャント抵抗６）には、Ｗ相の相電流が流れる。 In the period (c), the upper arm switching elements U and V are ON, and the lower arm switching element Z is ON. The U-phase current and the V-phase current flow from the upper arm switching elements U and V to the stator winding 4, respectively, and the W-phase current flows from the stator winding 4 to the lower arm switching element Z. Therefore, the battery 1 is in an energized state in which power is supplied from the battery 1 to the inverter circuit 10 (motor 11). A W-phase current flows through the power supply line (shunt resistor 6).

期間（ｄ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖ，Ｗ全てがＯＮ、下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙ，Ｚ全てがＯＦＦである。Ｕ相電流、Ｖ相電流は、それぞれ、上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖから固定子巻線４へ流れ、Ｗ相電流は固定子巻線４から上アームスイッチング素子Ｗと並列のダイオード３Ｗへ流れ込んでいる。上アームとモータ１１間で電流が循環している（以降上循環期間と称す）。よって、バッテリー１からインバータ回路１０（モータ１１）へは電力供給されない非通電の状態にある。 In the period (d), all the upper arm switching elements U, V, W are ON, and all the lower arm switching elements X, Y, Z are OFF. The U-phase current and the V-phase current flow from the upper arm switching elements U and V to the stator winding 4 respectively, and the W-phase current flows from the stator winding 4 to the diode 3W in parallel with the upper arm switching element W. Yes. A current circulates between the upper arm and the motor 11 (hereinafter referred to as an upper circulation period). Therefore, no power is supplied from the battery 1 to the inverter circuit 10 (motor 11).

以上のように、上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖ，ＷのＯＮ、ＯＦＦ状態で電源ライン（シャント抵抗６）に流れる電流の有無、流れる相電流を知ることができる。上アームスイッチング素子のＯＮする相が無い時は流れず（非通電、下循環）、１相のみＯＮ時はその相の電流が流れ（通電）、２相ＯＮ時は残りの相の電流が流れ（通電）、３相全てＯＮ時は流れない（非通電、上循環）。 As described above, it is possible to know the presence / absence of a current flowing through the power supply line (shunt resistor 6) and the flowing phase current when the upper arm switching elements U, V, W are turned on / off. It does not flow when the upper arm switching element does not have an ON phase (de-energized, lower circulation). When only one phase is ON, the current of that phase flows (energized). When the two-phase is ON, the current of the remaining phase flows. (Energized) Does not flow when all three phases are ON (non-energized, upper circulation).

図２０に、図１３の５０％３相変調での位相３０度、４５度、６０度、７５度、９０度においての１キャリア内（キャリア周期）での上アームスイッチング素子Ｕ，Ｖ，ＷのＯＮ期間（Ｄｕｔｙ）を図１５に基き表示している。 FIG. 20 shows the upper arm switching elements U, V, and W within one carrier (carrier period) at phases of 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, and 90 degrees in the 50% three-phase modulation of FIG. The ON period (Duty) is displayed based on FIG.

Ｕ相の上アームスイッチング素子ＵのＯＮ期間を細実線で表わし、Ｖ相の上アームスイッチング素子ＶのＯＮ期間を中実線で表わし、Ｗ相の上アームスイッチング素子ＷのＯＮ期間を太実線で表わしている。バッテリー１から固定子巻線４へ電力が供給される通電期間を実線矢印で、このとき電源ライン（シャント抵抗６）に流れる相電流をＵ，Ｖ，Ｗで示している。また、非通電期間（下循環期間、上循環期間）を破線矢印で示している。 The ON period of the U-phase upper arm switching element U is represented by a thin solid line, the ON period of the V-phase upper arm switching element V is represented by a solid solid line, and the ON period of the W-phase upper arm switching element W is represented by a thick solid line. ing. The energization period during which power is supplied from the battery 1 to the stator winding 4 is indicated by solid arrows, and the phase currents flowing through the power supply line (shunt resistor 6) at this time are indicated by U, V, and W. Further, a non-energization period (a lower circulation period, an upper circulation period) is indicated by a broken line arrow.

同様に、図２１に、図１４の１００％３相変調について示す。図２０、図２１に示され
るように、シャント抵抗６により、１相分もしくは２相分の相電流が検出できる。１相分しか検出できない場合に、一部の相（上アームスイッチング素子）のＯＮ期間を増加もしくは減少させる方法が示されている。 Similarly, FIG. 21 shows the 100% three-phase modulation of FIG. As shown in FIGS. 20 and 21, the phase current for one phase or two phases can be detected by the shunt resistor 6. A method for increasing or decreasing the ON period of some phases (upper arm switching elements) when only one phase can be detected is shown.

図２０、図２１に示されるように、３相変調においては、キャリア周期内中央の期間（ｄ）は非通電期間となる（２相変調においては、１相が固定されるため、期間（ｄ）が存在しない）。また、キャリア周期内の前端、後端にもそれぞれ非通電期間がある。そのため、キャリア周期内の前半と後半にそれぞれ通電期間がある。これは、２相変調が１回であるのに比べると、キャリア周期が半分（キャリア周波数が２倍）と同等になり（以降キャリア周期短縮効果と称す）、ＰＷＭ変調がきめ細かくなる。これにより、３相変調は２相変調に比べ、電流リップル、トルクリップルが小さくなり、低振動低騒音となる。 As shown in FIG. 20 and FIG. 21, in the three-phase modulation, the center period (d) in the carrier cycle is a non-energization period (in the two-phase modulation, since one phase is fixed, the period (d ) Does not exist). There are also non-energization periods at the front and rear ends in the carrier period. Therefore, there are energization periods in the first half and the second half in the carrier cycle. This is equivalent to half the carrier period (carrier frequency is doubled) (hereinafter referred to as the carrier period shortening effect) and PWM modulation becomes finer than when two-phase modulation is performed once. As a result, the three-phase modulation has a smaller current ripple and torque ripple than the two-phase modulation, resulting in low vibration and low noise.

但し、図２１の１００％変調において位相３０度では、キャリア周期内の通電期間が１回のみであり、キャリア周期短縮効果が得られない。また、位相９０度では、キャリア周期内の前端、後端に非通電期間がないため、前後のキャリア周期における通電期間と連続してしまう。そのため、キャリア周期内の通電期間は２回であるが、結果として、１キャリア周期当たり通電期間は１回となり、キャリア周期短縮効果が得られない。 However, at the phase of 30 degrees in 100% modulation in FIG. 21, the energization period within the carrier period is only once, and the carrier period shortening effect cannot be obtained. In addition, at the phase of 90 degrees, there is no non-energization period at the front end and rear end in the carrier cycle, and therefore, it continues to the energization period in the preceding and following carrier cycles. For this reason, the energization period in the carrier cycle is two times. As a result, the energization period per carrier cycle is once, and the carrier cycle shortening effect cannot be obtained.

上記方法とは別のシャント抵抗で相電流を検出する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。 A method of detecting a phase current with a shunt resistor different from the above method has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

この方式について以下説明する。図２２にインバータ装置とその周辺の回路を示す。インバータ装置２２の制御回路１３は、Ｕ相下アームとアース間に設けられたシャント抵抗１５、Ｖ相下アームとアース間に設けられたシャント抵抗１６、Ｗ相下アームとアース間に設けられたシャント抵抗１７それぞれからの電圧により電流を演算する。 This method will be described below. FIG. 22 shows an inverter device and its peripheral circuits. The control circuit 13 of the inverter device 22 is provided between the U-phase lower arm and the ground, the shunt resistor 15 provided between the V-phase lower arm and the ground, and the W-phase lower arm and the ground. The current is calculated from the voltage from each shunt resistor 17.

図２３に、図２０に対応する下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙ，ＺのＯＮ期間（Ｄｕｔｙ）を表示している。但し、表示を簡明にするために、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との短絡防止用デッドタイムは割愛している。 FIG. 23 shows the ON period (Duty) of the lower arm switching elements X, Y, and Z corresponding to FIG. However, in order to simplify the display, a dead time for preventing a short circuit between the upper arm switching element and the lower arm switching element is omitted.

Ｕ相の下アームスイッチング素子ＸのＯＮ期間を細実線で表わし、Ｖ相の下アームスイッチング素子ＹのＯＮ期間を中実線で表わし、Ｗ相の下アームスイッチング素子ＺのＯＮ期間を太実線で表わしている。また、下循環期間を太線の破線矢印で、上循環期間を細線の破線矢印で示している。 The ON period of the U-phase lower arm switching element X is represented by a thin solid line, the ON period of the V-phase lower arm switching element Y is represented by a solid solid line, and the ON period of the W-phase lower arm switching element Z is represented by a thick solid line. ing. Further, the lower circulation period is indicated by a thick broken line arrow, and the upper circulation period is indicated by a thin broken line arrow.

同様に、図２４に、図２１に対応する下アームスイッチング素子Ｘ，Ｙ，ＺのＯＮ期間（Ｄｕｔｙ）を表示している。シャント抵抗１５に電流が流れるのは（電流を検出できるのは）下アームスイッチング素子ＸのＯＮ期間、シャント抵抗１６に電流が流れるのは（電流を検出できるのは）下アームスイッチング素子ＹのＯＮ期間、シャント抵抗１７に電流が流れるのは（電流を検出できるのは）下アームスイッチング素子ＺのＯＮ期間である。 Similarly, FIG. 24 shows the ON periods (Duty) of the lower arm switching elements X, Y, and Z corresponding to FIG. The current flows through the shunt resistor 15 (the current can be detected) while the lower arm switching element X is ON, and the current flows through the shunt resistor 16 (the current can be detected) when the lower arm switching element Y is ON. During the period, the current flows through the shunt resistor 17 (the current can be detected) during the ON period of the lower arm switching element Z.

よって、図２３においては、３相ともに電流を検出できるが、図２４においては、位相９０度において２相分（Ｖ相、Ｗ相）しか検出できない。よって、位相２１０度においては、Ｗ相、Ｕ相の電流を、位相３３０度においては、Ｕ相、Ｖ相の電流を検出するように制御する必要がある。
特開２０００−３３３４６５号公報（第９頁、第２図）特開２００３−１８９６７０号公報（第２頁、請求項２、第１４頁、第１図、第１５頁、第９図）特開２００３−２８４３７４号公報（第７頁、第１図） Therefore, in FIG. 23, current can be detected for all three phases, but in FIG. 24, only two phases (V phase and W phase) can be detected at a phase of 90 degrees. Therefore, it is necessary to perform control so that W-phase and U-phase currents are detected at a phase of 210 degrees, and U-phase and V-phase currents are detected at a phase of 330 degrees.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-333465 (page 9, FIG. 2) JP 2003-189670 A (Page 2, Claim 2, Page 14, Figure 1, Page 15, Figure 9) JP 2003-284374 A (page 7, FIG. 1)

上記のように、ＰＷＭ３相変調を行うインバータ装置において、特定の位相では、キャリア周期内の通電期間が１回のみであり、また、キャリア周期内の前端、後端に非通電期間がないため、前後のキャリア周期における通電期間と連続してしまう。そのため、特定の位相において、キャリア周期短縮効果が得られない場合がある。 As described above, in an inverter device that performs PWM three-phase modulation, in a specific phase, there is only one energization period in the carrier cycle, and there is no non-energization period at the front end and rear end in the carrier cycle. It is continuous with the energization period in the preceding and following carrier cycles. Therefore, the carrier cycle shortening effect may not be obtained in a specific phase.

そして、従来のインバータ装置の相電流検出方法には、それぞれに課題がある。 Each conventional phase current detection method for an inverter device has problems.

インバータ装置からの出力ラインの電流を直接検出する方法においては、電流センサが、ホール素子、磁束発生用のコイル、素子周辺回路等で構成されるため、小型化、耐振強化が課題となる。また、サイズが大きいため、プリント基板上などでの配置の自由度が求められる。 In the method of directly detecting the current of the output line from the inverter device, the current sensor is composed of a Hall element, a coil for generating magnetic flux, an element peripheral circuit, and the like, so miniaturization and enhanced vibration resistance are problems. Further, since the size is large, a degree of freedom of arrangement on a printed circuit board is required.

電源ラインに流れる相電流をシャント抵抗により検出する方法においては、シャント抵抗により１相分しか検出できない場合、一部の相（上アームスイッチング素子）のみのＯＮ期間を増加もしくは減少させる必要があり、制御ソフトが複雑になる。また、この一部の相（上アームスイッチング素子）のみのＯＮ期間を増加もしくは減少させることにより、電流波形が歪み、騒音振動悪化の要因となっている。 In the method of detecting the phase current flowing in the power supply line by the shunt resistance, when only one phase can be detected by the shunt resistance, it is necessary to increase or decrease the ON period of only a part of the phases (upper arm switching elements). The control software becomes complicated. Further, by increasing or decreasing the ON period of only this partial phase (upper arm switching element), the current waveform is distorted, causing noise vibration deterioration.

空調装置に用いられる電動圧縮機をインバータ装置で駆動する場合、その騒音を防止するためルームエアコンなどでは防音箱などの防音装置を用いる事も可能であるが、車両用の空調装置に用いられる電動圧縮機においては、搭載スペース、重量などの制約により防音装置を用いる事は困難である。また、車室内への振動伝達防止のため、振動を小さく抑制しなければならないが、同様に防振装置を用いる事は困難である。ルームエアコンにおいても環境を考慮し極力低振動低騒音であることが求められる。 When an electric compressor used in an air conditioner is driven by an inverter device, it is possible to use a soundproof device such as a soundproof box in a room air conditioner in order to prevent the noise, but the electric compressor used in a vehicle air conditioner In a compressor, it is difficult to use a soundproofing device due to restrictions such as mounting space and weight. Further, although vibration must be suppressed to prevent vibration transmission to the passenger compartment, it is difficult to use a vibration isolator as well. The room air conditioner is also required to be as low vibration and low noise as possible in consideration of the environment.

各相の下アームとアース間に設けられたシャント抵抗により相電流を検出する方法においては、キャリア周期内における下アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合、特定の２相分しか検出できない。よって、位相により検出する２相を変更する必要があり、制御ソフトが複雑になる。また、そのため、３相ともにシャント抵抗が必要となり、部品点数が増え、小型化の障害となる。シャント抵抗による消費電力・発熱に対しての考慮も必要になる。 In the method of detecting the phase current by the shunt resistance provided between the lower arm and the ground of each phase, when there is a phase in which the ON period of the lower arm switching element in the carrier cycle is 0% or close to 0%, Only two phases can be detected. Therefore, it is necessary to change the two phases detected by the phase, and the control software becomes complicated. For this reason, shunt resistors are required for all three phases, which increases the number of parts and hinders downsizing. It is also necessary to consider power consumption and heat generation due to shunt resistors.

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、小型で耐振性高い構成で、相電流の検出ができるインバータ装置の提供を目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and does not require complicated control software development, does not cause current distortion, and is an inverter device capable of detecting a phase current with a small and high vibration resistance configuration. For the purpose of provision.

上記課題を解決するために、本発明のインバータ装置は、直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子と、直流電源のマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を３相備え、直流電源の直流電圧をＰＷＭ３相変調にてスイッチングすることにより正弦波状の３相交流電流を出力する。そして、３相のうち２相の下アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側との間に電流検出器をそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間から、同一のＯＮ期間を、３相全ての相において削減することにより、電流検出器の設けられた相における２相分の相電流を検出するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an inverter device according to the present invention comprises three phases of an upper arm switching element connected to the positive side of a DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side of the DC power source. Is switched by PWM three-phase modulation to output a sinusoidal three-phase alternating current. A current detector is provided between the lower arm switching element of the two phases of the three phases and the negative side of the DC power supply, and the same ON period is changed from the ON period of the upper arm switching element within the carrier cycle to 3 By reducing in all phases, the phase current for two phases in the phase provided with the current detector is detected.

上記構成により、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、下アームスイッチング素子のＯ
Ｎ期間を長くできる。これにより、１キャリア内で下アームスイッチング素子の３相全てに電流が流れる期間ができる。従って、電流検出器２個のみにより３相分電流検出（他の１相は演算で求められる）できる。また、３相全ての相において同一のＯＮ期間を削減するものであり、一部の相（上アームスイッチング素子）のみのＯＮ期間を増加もしくは減少させるものではないので、３相変調の通電時間はそのままであり、電流歪を生ずることはない。また、キャリア周期短縮効果が得られない領域においても、キャリア周期短縮効果が得られるようになり、更に電流を滑らかにできる。 With the above configuration, complicated control software development is not required and the lower arm switching element O
N period can be lengthened. As a result, there is a period in which current flows in all three phases of the lower arm switching element within one carrier. Therefore, current detection for three phases can be performed by only two current detectors (the other one phase can be obtained by calculation). In addition, the same ON period is reduced in all three phases, and the ON period of only a part of the phases (upper arm switching elements) is not increased or decreased. As it is, current distortion does not occur. Further, even in a region where the carrier cycle shortening effect cannot be obtained, the carrier cycle shortening effect can be obtained, and the current can be further smoothed.

そして、特定された２相の電流検出値を用いる方法であるので、従来の特定された２相の電流検出値を用いる方法、すなわち、インバータ装置からの出力ラインの電流を直接検出する方法からの変更を容易に行うことができる。即ち、プリント基板上などでの電流検出器の配置自由度が高まる。 Since the method uses the specified two-phase current detection value, the conventional method using the two-phase current detection value, that is, the method for directly detecting the current of the output line from the inverter device Changes can be made easily. That is, the degree of freedom of arrangement of the current detector on the printed circuit board is increased.

また、電流検出器をシャント抵抗にすることにより、小型化、耐振耐熱性強化を図ることができる。 Further, by using a shunt resistor as the current detector, it is possible to reduce the size and enhance the vibration and heat resistance.

本発明のインバータ装置は、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、更に電流を滑らかにし、小型で耐振性の高い構成で、相電流の検出ができる。 The inverter device of the present invention does not require complicated control software development, and does not cause current distortion. Further, the current can be smoothed, and the phase current can be detected with a small size and high vibration resistance.

第１の発明は、直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子と、直流電源のマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を３相備え、直流電源の直流電圧をＰＷＭ３相変調にてスイッチングすることにより正弦波状の３相交流電流を出力する。そして、３相のうち２相の下アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側との間に電流検出器をそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間から、３相全ての相において同一のＯＮ期間を削減することにより、電流検出器の設けられた相における２相分の相電流を検出する制御回路を設ける。 The first invention comprises three phases of an upper arm switching element connected to the positive side of the DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side of the DC power source, and the DC voltage of the DC power source is modulated by PWM three-phase modulation. A sinusoidal three-phase alternating current is output by switching. A current detector is provided between the lower arm switching element of the two phases of the three phases and the negative side of the DC power supply, and is the same in all three phases from the ON period of the upper arm switching element in the carrier cycle. A control circuit for detecting phase currents for two phases in the phase provided with the current detector is provided by reducing the ON period.

上記構成により、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、下アームスイッチング素子のＯＮ期間を長くできる。これにより、１キャリア内で下アームスイッチング素子の３相全てに電流が流れる期間ができる。従って、電流検出器２個のみにより３相分電流検出（他の１相は演算で求められる）できる。また、３相全ての相において同一のＯＮ期間を削減するものであり、一部の相（上アームスイッチング素子）のみのＯＮ期間を増加もしくは減少させるものではないので、３相変調の通電時間はそのままであり、電流歪を生ずることはない。また、キャリア周期短縮効果が得られない領域においても、キャリア周期短縮効果が得られるようになり、更に電流を滑らかにできる。 With the above configuration, it is possible to lengthen the ON period of the lower arm switching element without requiring complicated control software development. As a result, there is a period in which current flows in all three phases of the lower arm switching element within one carrier. Therefore, current detection for three phases can be performed by only two current detectors (the other one phase can be obtained by calculation). In addition, the same ON period is reduced in all three phases, and the ON period of only a part of the phases (upper arm switching elements) is not increased or decreased. As it is, current distortion does not occur. Further, even in a region where the carrier cycle shortening effect cannot be obtained, the carrier cycle shortening effect can be obtained, and the current can be further smoothed.

これにより、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、更に電流を滑らかにし、３相分の相電流の検出が可能なインバータ装置が得られる。 As a result, it is possible to obtain an inverter device that does not require complicated control software development, that does not cause current distortion, further smoothes the current, and can detect phase currents for three phases.

第２の発明は、第１の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、キャリア周期内における下アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合に行うもの、換言すれば、デッドタイムを割愛して考慮しなければ、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期
間が１００％または１００％に近い相がある場合に行うもので、変調度の高い限定された場合にのみ行う。これにより、更に制御の複雑化を防止できるインバータ装置が得られる。 According to a second invention, in the inverter device of the first invention, the ON period reduction of the upper arm switching element in all three phases is such that the ON period of the lower arm switching element in the carrier cycle is 0% or close to 0%. This is performed when there is a phase, in other words, when the dead time is not taken into account, and the ON period of the upper arm switching element in the carrier period is 100% or close to 100%. Only when the modulation degree is high and limited. Thereby, the inverter apparatus which can prevent the complication of control further is obtained.

第３の発明は、第１乃至第２の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間が０％または０％の近辺を避けて、すなわち０％に近くならないように行うもので、キャリア周期短縮効果を確保できる。これにより、３相変調の電流が滑らかとなる作用効果を維持しつつ、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、更に電流を滑らかにし、３相分の相電流を検出ができるインバータ装置が得られる。 According to a third aspect of the present invention, in the inverter device of the first or second aspect of the invention, the ON period reduction of the upper arm switching elements in all three phases is 0% or 0% during the period in which all the upper arm switching elements are ON. This is performed so as to avoid the vicinity of 0, that is, not close to 0%, and the carrier cycle shortening effect can be ensured. As a result, while maintaining the effect of smoothing the current of the three-phase modulation, it does not require complicated control software development, and the current is smoothed without causing current distortion, and the phase current for three phases is detected. An inverter device that can be used is obtained.

第４の発明は、第１乃至第３の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間と、上アームスイッチング素子全てがＯＦＦとなる期間とが同じ時間となるように行うもので、通電期間同士の間隔が等しくなり、キャリア周期短縮効果が向上し、３相変調の電流を更に滑らかにできる。これにより、３相変調の低騒音低振動性を更に向上し、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、３相分の相電流を検出ができるインバータ装置が得られる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the inverter devices of the first to third aspects of the invention, the reduction in the ON period of the upper arm switching elements in all the three phases includes the period in which all the upper arm switching elements are ON, This is performed so that the period in which all are OFF is the same time, the intervals between the energization periods are equal, the effect of shortening the carrier cycle is improved, and the current of the three-phase modulation can be further smoothed. Thereby, the low noise and low vibration property of the three-phase modulation can be further improved, an inverter device capable of detecting the phase current for three phases without requiring complicated control software development and without causing current distortion can be obtained.

第５の発明は、直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を３相備え、直流電源の直流電圧をＰＷＭ３相変調にてスイッチングすることにより正弦波状の３相交流電流を出力するインバータ装置において、３相のうち２相の上アームスイッチング素子と直流電源のプラス側との間に流れる電流を検出する電流検出器をそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間へ、３相全ての相において同一のＯＮ期間を追加することにより、電流検出器の設けられた相における２相分の相電流を検出する制御回路を設ける。 The fifth invention comprises three phases of an upper arm switching element connected to the positive side of the DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side of the DC power source, and the DC voltage of the DC power source is switched by PWM three-phase modulation. In the inverter device that outputs a sinusoidal three-phase alternating current by providing a current detector for detecting a current flowing between the upper arm switching element of the two phases of the three phases and the positive side of the direct current power source, A control circuit that detects the phase current for two phases in the phase provided with the current detector by adding the same ON period in all three phases to the ON period of the upper arm switching element in the carrier cycle. Provide.

上記構成により、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、上アームスイッチング素子のＯＮ期間を長くできる。これにより、１キャリア内で上アームスイッチング素子の３相全てに電流が流れる期間ができる。従って、電流検出器２個のみにより３相分電流検出（他の１相は演算で求められる）できる。また、３相全ての相において同一のＯＮ期間を追加するものであり、一部の相（上アームスイッチング素子）のみのＯＮ期間を増加もしくは減少させるものではないので、３相変調の通電時間はそのままであり、電流歪を生ずることはない。また、キャリア周期短縮効果が得られない領域においても、キャリア周期短縮効果が得られるようになり、更に電流を滑らかにできる。 With the above configuration, it is possible to lengthen the ON period of the upper arm switching element without requiring complicated control software development. As a result, there is a period in which current flows in all three phases of the upper arm switching element within one carrier. Therefore, current detection for three phases can be performed by only two current detectors (the other one phase can be obtained by calculation). In addition, the same ON period is added to all three phases, and the ON period of only a part of the phases (upper arm switching elements) is not increased or decreased. As it is, current distortion does not occur. Further, even in a region where the carrier cycle shortening effect cannot be obtained, the carrier cycle shortening effect can be obtained, and the current can be further smoothed.

第６の発明は、第５の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合に行うもの、換言すれば、デッドタイムを割愛して考慮しなければ、キャリア周期内における下アームスイッチング素子のＯＮ期間が１００％または１００％に近い相がある場合に行うもので、変調度の高い限定された
場合にのみ行う。これにより、更に制御の複雑化を防止できるインバータ装置が得られる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the inverter device of the fifth aspect, the ON period of the upper arm switching element in all three phases is added so that the ON period of the upper arm switching element in the carrier period is 0% or close to 0% This is performed when there is a phase, in other words, when the dead time is not taken into account and the ON period of the lower arm switching element in the carrier period is 100% or close to 100%. Only when the modulation degree is high and limited. Thereby, the inverter apparatus which can prevent the complication of control further is obtained.

第７の発明は、第５乃至第６の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、下アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間が０％または０％の近辺を避けて、すなわち０％に近くならないように行うもので、キャリア周期短縮効果を確保できる。これにより、３相変調の電流が滑らかとなる作用効果を維持しつつ、簡単な制御ソフトで、電流歪を生ずることなく、更に電流を滑らかにし、３相分の相電流を検出ができるインバータ装置が得られる。 According to a seventh aspect of the invention, in the inverter devices of the fifth to sixth aspects of the invention, the addition of the ON period of the upper arm switching element in all three phases means that the period during which all the lower arm switching elements are ON is 0% or 0% This is performed so as to avoid the vicinity of 0, that is, not close to 0%, and the carrier cycle shortening effect can be ensured. Thereby, while maintaining the effect of smoothing the current of the three-phase modulation, the inverter device can detect the phase current for three phases by further smoothing the current without causing current distortion with simple control software Is obtained.

第８の発明は、第５乃至第７の発明のインバータ装置において、３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間と、上アームスイッチング素子全てがＯＦＦとなる期間とが同じ時間となるように行うもので、通電期間同士の間隔が等しくなり、キャリア周期短縮効果が向上し、３相変調の電流を更に滑らかにできる。これにより、３相変調の低騒音低振動性を更に向上し、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、３相分の相電流を検出ができるインバータ装置が得られる。 According to an eighth aspect of the invention, in the inverter devices of the fifth to seventh aspects of the invention, the addition of the ON period of the upper arm switching element in all three phases includes the period when all the upper arm switching elements are ON, and the upper arm switching element. This is performed so that the period in which all are OFF is the same time, the intervals between the energization periods are equal, the effect of shortening the carrier cycle is improved, and the current of the three-phase modulation can be further smoothed. Thereby, the low noise and low vibration property of the three-phase modulation can be further improved, an inverter device capable of detecting the phase current for three phases without requiring complicated control software development and without causing current distortion can be obtained.

第９の発明は、第１乃至第８の発明のインバータ装置において、電流検出器をシャント抵抗とするもので小型で耐振性強化を図ることができる。 According to a ninth invention, in the inverter device according to the first to eighth inventions, the current detector is a shunt resistor, which is small and can improve vibration resistance.

第１０の発明は、第１乃至第９の発明のインバータ装置において、正弦波状の３相交流電流はセンサレスＤＣブラシレスモータへ出力され、検出される２相分の相電流に基づいて、センサレスＤＣブラシレスモータのロータの位置検出を行う。これにより、小型で耐振性が高く且つ複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪なくセンサレスＤＣブラシレスモータを低騒音低振動で駆動するインバータ装置が得られる。 According to a tenth aspect of the invention, in the inverter devices of the first to ninth aspects, a sinusoidal three-phase alternating current is output to a sensorless DC brushless motor, and the sensorless DC brushless is based on the detected phase currents for two phases. The position of the rotor of the motor is detected. As a result, it is possible to obtain an inverter device that drives a sensorless DC brushless motor with low noise and low vibration without current distortion without requiring development of complicated control software that is small in size and high in vibration resistance.

第１１の発明は、第１０の発明のインバータ装置において、センサレスＤＣブラシレスモータにより駆動される電動圧縮機に搭載されるものである。電動圧縮機に搭載されるインバータ装置は、取り付けスペースに制約があり小型化が必要で、モータからの振動に対して耐振性が必要であるため、小型で耐振性高く、電流歪がなく低振動でモータを駆動できる本インバータ装置は有用である。 An eleventh aspect of the invention is the inverter apparatus of the tenth aspect of the invention, which is mounted on an electric compressor driven by a sensorless DC brushless motor. Inverter devices mounted on electric compressors are limited in installation space and need to be miniaturized, and must have vibration resistance against vibrations from the motor, so they are small and have high vibration resistance, no current distortion, and low vibration This inverter device that can drive the motor is useful.

第１２の発明は、第１乃至第１１の発明のインバータ装置において、車両に搭載するものである。車両用においては、搭載スペースに制約があり小型化が必要で、重量などの制約により防音装置、防振装置の設置が困難であり、また、走行による振動に対する耐振性も必要なため、小型で耐振性高く低騒音低振動の本インバータ装置は有用である。 A twelfth aspect of the invention is the inverter device of the first to eleventh aspects of the invention mounted on a vehicle. For vehicles, the mounting space is limited and it is necessary to reduce the size. It is difficult to install a soundproofing device and a vibrationproofing device due to the weight and other restrictions. This inverter device having high vibration resistance, low noise and low vibration is useful.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るインバータ装置２３とその周辺の電気回路である。背景技術における図２２との相違点はシャント抵抗１７が無い点、制御回路１３が制御回路１４となっている点であり、その他に関しては、図２２と同一であり、記号等はそのまま適用する。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows an inverter device 23 according to Embodiment 1 of the present invention and an electric circuit around it. 22 differs from FIG. 22 in the background art in that there is no shunt resistor 17 and the control circuit 13 is the control circuit 14, and the others are the same as those in FIG. 22, and the symbols and the like are applied as they are.

制御回路１４は、上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子Ｘ、Ｙ、Ｚと、接続線１８により接続されており、各スイッチング素子を制御している。スイッチング素子がＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴの場合はゲート電圧を、パワートランジ
スタの場合はベース電流を制御する。 The control circuit 14 is connected to the upper arm switching elements U, V, W, and the lower arm switching elements X, Y, Z by connection lines 18 and controls each switching element. When the switching element is an IGBT or a power MOSFET, the gate voltage is controlled. When the switching element is a power transistor, the base current is controlled.

図２４の位相９０度においては、下アームには２相分（Ｖ相、Ｗ相）しか電流が流れない。同様に、位相２１０度においては、Ｗ相、Ｕ相、位相３３０度においては、Ｕ相、Ｖ相にしか電流が流れない。そのため、図２２に示すインバータ装置２２のように、シャント抵抗が３個必要になる。 In the phase of 90 degrees in FIG. 24, current flows through the lower arm only for two phases (V phase and W phase). Similarly, in the phase 210 degrees, current flows only in the U phase and the V phase in the W phase, the U phase, and the phase 330 degrees. Therefore, three shunt resistors are required as in the inverter device 22 shown in FIG.

図２に、位相９０度において、下アームに３相分電流が流れるようにする方法を示す。図２の上側は、図２４の位相９０度の場合をそのまま示している。この状態では、キャリア周期短縮効果が得られない。上アームのＵ，Ｖ，Ｗ各ＯＮ期間から同一のＯＮ期間２αを削減したものを下側に示す。３相ともに同一のＯＮ期間２αを削減しているので、Ｕ相の電流が電源ラインに流れる通電期間の長さは変わらない。つまり、ＰＷＭ３相変調は変化しないので電流歪は発生しない。また、キャリア周期内の前端、後端に長さαの循環期間が形成されている。これにより、１キャリア周期当たりの通電期間が２回となり、キャリア周期短縮効果を得られるようになる。 FIG. 2 shows a method for allowing current to flow through the lower arm at a phase of 90 degrees. The upper side of FIG. 2 shows the case of the phase of 90 degrees in FIG. In this state, the carrier cycle shortening effect cannot be obtained. The lower ON is obtained by reducing the same ON period 2α from the U, V, W ON periods of the upper arm. Since the same ON period 2α is reduced in all three phases, the length of the energization period in which the U-phase current flows through the power supply line does not change. That is, since the PWM three-phase modulation does not change, no current distortion occurs. In addition, a circulation period having a length α is formed at the front end and the rear end in the carrier cycle. As a result, the energization period per carrier cycle is twice, and the carrier cycle shortening effect can be obtained.

ここで、キャリア周期とは、一般に知られているように、ＰＷＭ変調する場合の単位時間であり、スイッチングのＤｕｔｙが１００％となる時間である。この時間を１周期とした周波数がキャリア周波数である。一例として、キャリア周波数が５ｋＨｚの場合、キャリア周期は２００μｓとなる。 Here, as is generally known, the carrier period is a unit time in the case of PWM modulation, and is a time when the switching duty becomes 100%. The frequency with this time as one cycle is the carrier frequency. As an example, when the carrier frequency is 5 kHz, the carrier period is 200 μs.

また、キャリア周期短縮効果とは、前述のように、３相変調において、キャリア周期内中央の期間、また、キャリア周期内の前端、後端もそれぞれ非通電期間があるため、キャリア周期内の前半と後半に分けて通電される。これにより、通電に関して、キャリア周期が半分（キャリア周波数が２倍）と同等になり、ＰＷＭ変調がきめ細かくなることをいう。上記の例によれば、キャリア周期は１００μｓ、キャリア周波数は１０ｋＨｚと同等になる。 In addition, as described above, the carrier cycle shortening effect means that in the three-phase modulation, the center period in the carrier cycle, and the front end and rear end in the carrier cycle each have a non-energization period. And energized in the latter half. As a result, in terms of energization, the carrier period is equivalent to half (the carrier frequency is doubled), and PWM modulation becomes fine. According to the above example, the carrier period is equal to 100 μs and the carrier frequency is equal to 10 kHz.

図３に、位相７５度の場合を示す。この場合、上アームのＵ，Ｖ，Ｗ各ＯＮ期間から同一のＯＮ期間２（β−γ）を削減し、キャリア周期内の前端、後端に長さβの循環期間を形成している。上記同様、３相ともに同一のＯＮ期間２（β−γ）を削減しているので、Ｕ相、Ｖ相の電流が電源ラインに流れる通電期間の長さは変わらない。つまり、ＰＷＭ３相変調は変化しないので電流歪は発生しない。 FIG. 3 shows a case where the phase is 75 degrees. In this case, the same ON period 2 (β-γ) is reduced from the U, V, and W ON periods of the upper arm, and a circulation period of length β is formed at the front end and the rear end in the carrier cycle. As described above, since the same ON period 2 (β−γ) is reduced for the three phases, the length of the energization period in which the U-phase and V-phase currents flow in the power supply line does not change. That is, since the PWM three-phase modulation does not change, no current distortion occurs.

図４に、図２４の位相９０度、位相７５度の場合を、上記図２、図３と入れ替えたものを示す。 FIG. 4 shows a case where the phase of 90 degrees and the phase of 75 degrees in FIG. 24 is replaced with that in FIGS.

図５に、図４に基づいた位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す。デッドタイムは割愛しているので、位相９０度ではα、位相７５度ではβの下循環期間が確保されている。これにより、３相ともに下アームに電流が流れるようになる。同様に、位相２１０度、位相３３０度及びその周辺においても、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ともに下アームに電流が流れるようになる。 FIG. 5 shows the lower arm ON period, the upper circulation period, and the lower circulation period in the phase of 30 degrees to 90 degrees based on FIG. Since the dead time is omitted, a lower circulation period of α is secured at the phase of 90 degrees and β at the phase of 75 degrees. As a result, current flows through the lower arm in all three phases. Similarly, also in the phase 210 degrees, the phase 330 degrees, and the periphery thereof, current flows in the lower arm in all of the U phase, the V phase, and the W phase.

そのため、位相（位相９０度、位相２１０度、位相３３０度など）によって、電流を検出する相を変更する必要はなく、いずれかの２相に固定できる。本実施の形態においては、Ｕ相とＶ相に固定している。残りのＷ相の電流は固定子巻線４の中性点において、キルヒホッフの電流の法則を適用することにより求められる。 Therefore, it is not necessary to change the phase in which the current is detected according to the phase (phase 90 degrees, phase 210 degrees, phase 330 degrees, etc.), and can be fixed to any two phases. In this embodiment, it is fixed to the U phase and the V phase. The remaining W-phase current is obtained by applying Kirchhoff's current law at the neutral point of the stator winding 4.

上記のように、従来の図２２におけるインバータ装置２２の制御回路１３の制御ソフトを変更して制御回路１４とすれば、シャント抵抗１７を削除できる。 As described above, the shunt resistor 17 can be eliminated by changing the control software of the control circuit 13 of the inverter device 22 in FIG.

これらの検出された電流値に基づき、モータ１１を構成する磁石回転子５の誘起電圧を演算し、その位置検出を行う。 Based on these detected current values, the induced voltage of the magnet rotor 5 constituting the motor 11 is calculated, and its position is detected.

従って、同一のＯＮ期間を削減するだけのシンプルな制御ソフトにより、ＰＷＭ３相変調に変化を生じさせることなく電流歪を発生させず、電流検出する相を位相により変更する必要もなく、シャント抵抗を２個に削減できる。また、キャリア周期短縮効果が得られない領域においても、キャリア周期短縮効果が得られるようになり、更に電流を滑らかにできる。 Therefore, with simple control software that only reduces the same ON period, there is no need to change the phase for current detection without causing current distortion without causing a change in PWM three-phase modulation, and the shunt resistance can be reduced. It can be reduced to two. Further, even in a region where the carrier cycle shortening effect cannot be obtained, the carrier cycle shortening effect can be obtained, and the current can be further smoothed.

また、モータ１１の駆動においては、電流検出（位置検出）において電流歪が発生しないので、低騒音低振動で駆動することができる。 Further, in driving the motor 11, since current distortion does not occur in current detection (position detection), it can be driven with low noise and low vibration.

α、βの時間（長さ）は、下アームのＯＮ期間において電流を検出するのに要する最小時間以上に設定すれば良い（電流を検出するのに要する最小時間以上）。電流を検出するのに要する最小時間の一例としては、制御回路の性能にもよるが、約３μｓである。すなわち、デッドタイムを割愛して考慮しなければ、α、βの時間（長さ）は約３μｓであり、前述したキャリア周期の一例としての２００μｓに当てはめれば、α又はβは前端と後端にあるため合計６μｓとなり、キャリア周期の約３％に相当する。 The time (length) of α and β may be set to be equal to or longer than the minimum time required to detect the current in the lower arm ON period (minimum time required to detect the current). An example of the minimum time required to detect the current is about 3 μs although it depends on the performance of the control circuit. That is, if the dead time is not taken into account, the time (length) of α and β is about 3 μs, and if applied to 200 μs as an example of the carrier period described above, α or β is the front end and the rear end. Therefore, the total is 6 μs, which corresponds to about 3% of the carrier period.

なお、デッドタイムを考慮すると、α、βの時間（長さ）は、電流を検出するのに要する最小時間＋デッドタイムになる。 When the dead time is taken into consideration, the times (lengths) of α and β are the minimum time required for detecting the current + the dead time.

また、同一のＯＮ期間の削減は、１００％３相変調の位相９０度周辺のように、キャリア周期内における下アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合（下循環期間の時間が短く、電流を検出するのに要する最小時間を確保できない場合）にのみ行うだけで良い。従って、多くの場合、同一のＯＮ期間の削減は必要なく、制御の複雑化を防止することができる。 Also, the same ON period can be reduced when there is a phase in which the ON period of the lower arm switching element in the carrier period is close to 0% or 0%, such as around the 90% phase of 100% three-phase modulation (lower circulation). This is only necessary when the period is short and the minimum time required to detect the current cannot be secured. Therefore, in many cases, it is not necessary to reduce the same ON period, and control complexity can be prevented.

３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間（上循環期間）が０％または０％の近辺を避けて、すなわち０％に近くならないように行うことにより、キャリア周期短縮効果を確保し、３相変調の電流が滑らかとなる作用効果を維持できる。本実施の形態においては、図５に示す如く、位相９０度、位相７５度ともに、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間（上循環期間）の長さを確保している。 The ON period reduction of the upper arm switching element in all three phases avoids the vicinity of 0% or 0% during the period in which all the upper arm switching elements are ON (upper circulation period), that is, not close to 0%. By doing so, it is possible to secure the effect of shortening the carrier cycle and maintain the effect of smoothing the current of the three-phase modulation. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the length of the period (upper circulation period) in which all the upper arm switching elements are ON is ensured for both the phase of 90 degrees and the phase of 75 degrees.

図４、図５において、位相３０度〜９０度に特定して示したのは、該当する相は異なるとしても、このパターンの繰り返しになっているからである。 In FIG. 4 and FIG. 5, the phase is specified as 30 degrees to 90 degrees because this pattern is repeated even if the corresponding phases are different.

シャント抵抗は２個必要であるが、シャント抵抗１５（Ｕ相）とシャント抵抗１６（Ｖ相）、シャント抵抗１６（Ｖ相）とシャント抵抗１７（Ｗ相）、シャント抵抗１７（Ｗ相）とシャント抵抗１５（Ｕ相）のどの組合せでも良い。 Although two shunt resistors are required, shunt resistor 15 (U phase) and shunt resistor 16 (V phase), shunt resistor 16 (V phase) and shunt resistor 17 (W phase), and shunt resistor 17 (W phase) Any combination of shunt resistors 15 (U phase) may be used.

例えば、シャント抵抗１７（Ｗ相）とシャント抵抗１５（Ｕ相）の組合せとすれば、Ｗ相とＵ相の電流値を検出できるので、図１１に示す従来のインバータ装置からの出力ラインの電流を直接検出する方法であるところの、Ｗ相とＵ相の電流値を検出するインバータ装置２０からの変更を容易に行うことができる。すなわち、電流センサ８、電流センサ９の削除、シャント抵抗１７、シャント抵抗１５の追加を行い、制御回路７から制御回路１４への変更は上記の同一のＯＮ期間を削減するだけのシンプルな制御ソフト追加のみで良い。 For example, if the combination of the shunt resistor 17 (W phase) and the shunt resistor 15 (U phase) is used, the current values of the W phase and the U phase can be detected. Therefore, the current of the output line from the conventional inverter device shown in FIG. It is possible to easily change the inverter device 20 that detects the current values of the W phase and the U phase. That is, the current sensor 8 and the current sensor 9 are deleted, the shunt resistor 17 and the shunt resistor 15 are added, and the change from the control circuit 7 to the control circuit 14 is simple control software that only reduces the same ON period. Only addition is enough.

なお、上記実施の形態において、図１にシャント抵抗１７（Ｗ相）も追加し、同様の調整を実行すれば、あらゆる場合において、１キャリア内で３相ともに電流検出が可能となり（３相ともに下アームに電流が流れる）、２相分の電流値から残りの相の電流を演算する必要がなくなり、制御ソフトがシンプルになる。また、図１において、シャント抵抗１５（Ｕ相）、シャント抵抗１６（Ｖ相）は必要不可欠であるが、シャント抵抗１７（Ｗ相）が設けてあっても、差し支えない。 In the above embodiment, if the shunt resistor 17 (W phase) is also added to FIG. 1 and the same adjustment is performed, current detection can be performed for all three phases within one carrier in all cases (both three phases). It is not necessary to calculate the current of the remaining phases from the current values of the two phases, and the control software is simplified. In FIG. 1, the shunt resistor 15 (U phase) and the shunt resistor 16 (V phase) are indispensable. However, the shunt resistor 17 (W phase) may be provided.

シャント抵抗１５とシャント抵抗１６は、電流検出器の一つである。電流検出器としてはこれらの抵抗の他に、ホール素子を用いたもの、ダイオードの順方向電圧を用いたものなどがあり、特に限定するものではない。 The shunt resistor 15 and the shunt resistor 16 are one of current detectors. In addition to these resistors, current detectors include those using Hall elements and those using the forward voltage of a diode, and are not particularly limited.

（実施の形態２）
図６〜図９に、本発明の実施の形態２に係る特性図を示す。インバータ装置とその周辺の電気回路は、本発明の実施の形態１に係る図１と同様である。 (Embodiment 2)
6 to 9 are characteristic diagrams according to the second embodiment of the present invention. The inverter device and the surrounding electric circuit are the same as those in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.

図６の上側は、図２４の位相９０度の場合をそのまま示している。上アームのＵ，Ｖ，Ｗ各ＯＮ期間から同一のＯＮ期間２δを削減し、上循環期間の長さ（２δ）と下循環期間の長さ（２δ＝δ＋δ）とを同じにしたものを下側に示す。 The upper side of FIG. 6 shows the case of the phase of 90 degrees in FIG. The same ON period 2δ is reduced from the U, V and W ON periods of the upper arm, and the length of the upper circulation period (2δ) and the length of the lower circulation period (2δ = δ + δ) are the same. Shown on the side.

同様に、図７に位相７５度の場合で、上アームのＵ，Ｖ，Ｗ各ＯＮ期間から同一のＯＮ期間２（τ−γ）を削減し、上循環期間の長さ（２τ）と下循環期間の長さ（２τ＝τ＋τ）とを同じにしたものを下側に示す。 Similarly, in the case of the phase of 75 degrees in FIG. 7, the same ON period 2 (τ−γ) is reduced from the U, V, and W ON periods of the upper arm, and the length of the upper circulation period (2τ) and lower The same length of the circulation period (2τ = τ + τ) is shown on the lower side.

これにより、前後のキャリアにおいて、通電期間同士の間隔が等しくなる、そのため、キャリア周期短縮効果が向上し、３相変調の電流が更に滑らかになる。 As a result, the intervals between the energization periods in the front and rear carriers are equalized. Therefore, the effect of shortening the carrier period is improved, and the three-phase modulation current is further smoothed.

図８に、図２４の位相９０度、位相７５度の場合を、上記図６、図７と入れ替えたものを示す。 FIG. 8 shows a case in which the phase of 90 degrees and the phase of 75 degrees in FIG. 24 is replaced with that in FIGS.

図９に、図８に基づいた位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す。デッドタイムは割愛しているので、位相９０度ではδ、位相７５度ではτの下循環期間が確保されている。 FIG. 9 shows the lower arm ON period, the upper circulation period, and the lower circulation period in the phase of 30 to 90 degrees based on FIG. Since the dead time is omitted, a downward circulation period of δ is secured at the phase of 90 degrees and τ at the phase of 75 degrees.

（実施の形態３）
図１０に、電動圧縮機４０の右側にインバータ装置２３を密着させて取り付けた図を示す。金属製筐体３２の中に圧縮機構部２８、モータ１１等が設置されている。 (Embodiment 3)
FIG. 10 shows a diagram in which the inverter device 23 is attached in close contact with the right side of the electric compressor 40. The compression mechanism 28, the motor 11, and the like are installed in the metal casing 32.

冷媒は、吸入口３３から吸入され、圧縮機構部２８（この例ではスクロール）がモータ１１で駆動されることにより、圧縮される。この圧縮された冷媒は、モータ１１を通過する際にモータ１１を冷却し、吐出口３４より吐出される。 The refrigerant is sucked from the suction port 33 and compressed by the compression mechanism 28 (scroll in this example) being driven by the motor 11. The compressed refrigerant cools the motor 11 when passing through the motor 11 and is discharged from the discharge port 34.

インバータ装置２３は電動圧縮機４０に取り付けられるように、ケース３０を使用している。発熱源となるインバータ回路部１０は、低圧配管３８を介して低圧冷媒で冷却される。この冷却で結露しないように、インバータ装置２３は吸入管３８の下方に配置し、インバータ回路部１０の周囲温度も下げて温度差が小さくなるようにしている。 The inverter device 23 uses the case 30 so as to be attached to the electric compressor 40. The inverter circuit unit 10 serving as a heat source is cooled by the low-pressure refrigerant through the low-pressure pipe 38. In order to prevent condensation due to this cooling, the inverter device 23 is arranged below the suction pipe 38, and the ambient temperature of the inverter circuit unit 10 is also lowered so that the temperature difference is reduced.

電動圧縮機４０の内部でモータ１１の巻き線に接続されているターミナル３９は、インバータ回路部１０の出力部に接続される。保持部３５でインバータ装置２３に固定される接続線３６には、バッテリー１への電源線と回転数信号を送信するエアコンコントローラ
（図示せず）との信号線がある。 A terminal 39 connected to the winding of the motor 11 inside the electric compressor 40 is connected to the output unit of the inverter circuit unit 10. The connection line 36 fixed to the inverter device 23 by the holding unit 35 includes a power line to the battery 1 and a signal line to an air conditioner controller (not shown) that transmits a rotation speed signal.

このようなインバータ装置一体型電動圧縮機では、インバータ装置２３が小さいこと、振動に強いこと、低振動で電動圧縮機のモータを駆動できることが必要になるので、本発明の実施の形態として好適である。 In such an inverter device-integrated electric compressor, it is necessary that the inverter device 23 is small, resistant to vibration, and capable of driving the motor of the electric compressor with low vibration, which is preferable as an embodiment of the present invention. is there.

なお、上記各実施の形態において、直流電源をバッテリーとしたが、これに限るものではなく、商用交流電源を整流した直流電源でもよい。モータをセンサレスＤＣブラシレスモータとしたが、誘導モータ等にも適用できる。また、車両用としては、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車などエンジン騒音のない車両で静粛性の効果が大きい。 In each of the above embodiments, the DC power source is a battery. However, the present invention is not limited to this, and a DC power source obtained by rectifying a commercial AC power source may be used. Although the motor is a sensorless DC brushless motor, it can also be applied to an induction motor or the like. In addition, as a vehicle, a quiet effect is significant in a vehicle having no engine noise such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a fuel cell vehicle.

また、３相の場合を例に挙げたが、多相においても適用できる。 In addition, although the case of three phases has been described as an example, it can also be applied to multiphase.

また、３相のうち２相の下アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側との間にシャント抵抗をそれぞれ設ける場合を示したが、下アームスイッチング素子とモータとの間の電流は下アームスイッチング素子と直流電源のマイナス側との間の電流に等しいので、モータとの間の電流が検出できるように、下アームスイッチング素子の上側に配置しても良い。 Moreover, although the case where a shunt resistor is provided between the lower arm switching element of two phases of the three phases and the negative side of the DC power supply is shown, the current between the lower arm switching element and the motor is lower arm switching element Is equal to the current between the DC power supply and the negative side of the DC power supply, and may be arranged above the lower arm switching element so that the current between the motor and the motor can be detected.

さらに、下循環において、電流検出する場合を例に挙げたが、キャリア周期中央付近の上循環において電流検出する場合にも適用できる。この場合、上アームと電源のプラス側との間の電流を検出するシャント抵抗を２相分設け、３相１００％変調の位相３０度、位相４５度などにおいて、３相ともに、同一のＯＮ期間を追加することになる。この場合も同様の作用効果が得られる。 Furthermore, although the case where current is detected in the lower circulation has been described as an example, the present invention can also be applied to the case where current is detected in the upper circulation near the center of the carrier cycle. In this case, shunt resistors for detecting the current between the upper arm and the positive side of the power supply are provided for two phases, and the same ON period is used for all three phases in three phases 100% modulation phase 30 degrees, phase 45 degrees, etc. Will be added. In this case, the same effect can be obtained.

以上のように、本発明にかかるインバータ装置は、複雑な制御ソフト開発を必要とせず、電流歪を生ずることなく、小型で耐振性高く相電流の検出ができるので、各種民生用製品、各種産業用機器に適用できる。負荷としてモータ以外の交流機器にも適用可能である。 As described above, the inverter device according to the present invention does not require complicated control software development, and does not cause current distortion, and can detect a phase current with a small size and high vibration resistance. Applicable to industrial equipment. The load can be applied to AC devices other than motors.

本発明の実施の形態１に係るインバータ装置とその周辺の電気回路図The inverter apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and its surrounding electric circuit diagram 本発明の実施の形態１に係る位相９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm at the phase of 90 degrees according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態１に係る位相７５度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm in the phase 75 degree | times which concern on Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１に係る位相３０度〜９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm in phase 30 degree-90 degree | times concerning Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１に係る位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, the upper circulation period, and the lower circulation period of the lower arm in the phase of 30 degrees to 90 degrees according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態２に係る位相９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm at the phase of 90 degrees according to the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態２に係る位相７５度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm in the phase 75 degree | times which concern on Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態２に係る位相３０度〜９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period, energization period, and circulation period of the upper arm in phase 30 degree-90 degree | times concerning Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態２に係る位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す特性図The characteristic view which shows the ON period of the lower arm, the upper circulation period, and the lower circulation period in the phase 30 degree-90 degree | times concerning Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態３に係るインバータ装置一体型電動圧縮機の断面図Sectional drawing of the inverter apparatus integrated electric compressor which concerns on Embodiment 3 of this invention. 相電流を直接検出するインバータ装置とその周辺の電気回路図Inverter device that directly detects phase current and surrounding electric circuit diagram 電源ラインのシャント抵抗で相電流を検出するインバータ装置とその周辺の電気回路図Inverter device that detects phase current with shunt resistance of power line and electrical circuit diagram around it ５０％３相変調における各相波形の変調を示す特性図Characteristic diagram showing modulation of each phase waveform in 50% 3-phase modulation １００％３相変調における各相波形の変調を示す特性図Characteristic diagram showing the modulation of each phase waveform in 100% three-phase modulation ３相変調のタイミングチャートThree-phase modulation timing chart 期間（ａ）における電流経路を示す電気回路図Electrical circuit diagram showing current path in period (a) 期間（ｂ）における電流経路を示す電気回路図Electrical circuit diagram showing current path in period (b) 期間（ｃ）における電流経路を示す電気回路図Electrical circuit diagram showing current path in period (c) 期間（ｄ）における電流経路を示す電気回路図Electrical circuit diagram showing current path in period (d) ５０％３相変調の位相３０度〜９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図Characteristic diagram showing the upper arm ON period, energization period, and circulation period in the phase of 30% to 90 degrees of 50% three-phase modulation １００％３相変調の位相３０度〜９０度における上アームのＯＮ期間、通電期間、循環期間を示す特性図Characteristic diagram showing upper arm ON period, energization period, and circulation period in 30% to 90 degrees phase of 100% three-phase modulation 下アームとアース間のシャント抵抗３個により相電流を検出するインバータ装置とその周辺の電気回路図Inverter device that detects phase current by three shunt resistors between the lower arm and ground, and the electrical circuit diagram around it ５０％３相変調の位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す特性図Characteristic diagram showing lower arm ON period, upper circulation period, and lower circulation period in the phase of 30% to 90 degrees of 50% three-phase modulation １００％３相変調の位相３０度〜９０度における下アームのＯＮ期間、上循環期間、下循環期間を示す特性図Characteristic diagram showing lower arm ON period, upper circulation period, and lower circulation period in 30% to 90 degrees phase of 100% three-phase modulation

符号の説明Explanation of symbols

１バッテリー
２スイッチング素子
３ダイオード
４固定子巻線
５磁石回転子
１０インバータ回路
１１センサレスＤＣブラシレスモータ
１５Ｕ相用シャント抵抗
１６Ｖ相用シャント抵抗
２３インバータ装置
４０電動圧縮機

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Switching element 3 Diode 4 Stator winding 5 Magnet rotor 10 Inverter circuit 11 Sensorless DC brushless motor 15 U phase shunt resistance 16 V phase shunt resistance 23 Inverter device 40 Electric compressor

Claims

直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子と前記直流電源のマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を３相備え、前記直流電源の直流電圧をＰＷＭ３相変調にてスイッチングすることにより正弦波状の３相交流電流を出力するインバータ装置において、前記下アームスイッチング素子と前記直流電源のマイナス側との間に流れる電流を検出する電流検出器を３相のうち２相にそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間から、３相全ての相において同一のＯＮ期間を削減することにより、前記電流検出器の設けられた相における２相分の相電流を検出する制御回路を備えたインバータ装置。 Three phases of an upper arm switching element connected to the positive side of the DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side of the DC power source are provided, and the DC voltage of the DC power source is switched by PWM three-phase modulation to make a sine In the inverter device for outputting a wavy three-phase alternating current, current detectors for detecting a current flowing between the lower arm switching element and the negative side of the direct current power source are provided in two of the three phases, respectively, and the carrier period A control circuit for detecting a phase current for two phases in the phase provided with the current detector by reducing the same ON period in all three phases from the ON period of the upper arm switching element in Inverter device.

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、キャリア周期内における下アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合に行う請求項１に記載のインバータ装置。 2. The inverter device according to claim 1, wherein ON period reduction of the upper arm switching element in all three phases is performed when there is a phase in which the ON period of the lower arm switching element in the carrier cycle is 0% or close to 0%. .

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間が０％または０％の近辺を避けて行う請求項１乃至２に記載のインバータ装置。 3. The inverter device according to claim 1, wherein the reduction of the ON period of the upper arm switching elements in all three phases is performed while avoiding the vicinity of 0% or 0% of the period during which all the upper arm switching elements are ON.

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間削減は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間と、上アームスイッチング素子全てがＯＦＦとなる期間とがほぼ同じ時間となるように行う請求項１乃至３に記載のインバータ装置。 The ON period reduction of the upper arm switching elements in all the three phases is performed so that the period in which all the upper arm switching elements are ON and the period in which all the upper arm switching elements are OFF are substantially the same time. Item 4. The inverter device according to Items 1 to 3.

直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子と前記直流電源のマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を３相備え、前記直流電源の直流電圧をＰＷＭ３相変調にてスイッチングすることにより正弦波状の３相交流電流を出力するインバータ装置において、前記上アームスイッチング素子と前記直流電源のプラス側との間に流れる電流を検出する電流検出器を３相のうち２相にそれぞれ設け、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間へ、３相全ての相において同一のＯＮ期間を追加することにより、前記電流検出器の設けられた相における２相分の相電流を検出する制御回路を備えたインバータ装置。 Three phases of an upper arm switching element connected to the positive side of the DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side of the DC power source are provided, and the DC voltage of the DC power source is switched by PWM three-phase modulation to make a sine In the inverter device for outputting a wavy three-phase alternating current, current detectors for detecting a current flowing between the upper arm switching element and the positive side of the direct current power source are provided in two of the three phases, respectively, and the carrier period A control circuit for detecting phase currents for two phases in the phase provided with the current detector by adding the same ON period in all three phases to the ON period of the upper arm switching element in Inverter device.

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、キャリア周期内における上アームスイッチング素子のＯＮ期間が０％または０％に近い相がある場合に行う請求項５に記載のインバータ装置。 6. The inverter device according to claim 5, wherein the ON period addition of the upper arm switching element in all three phases is performed when there is a phase in which the ON period of the upper arm switching element in the carrier period is 0% or close to 0%. .

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、下アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間が０％または０％の近辺を避けて行う請求項５乃至６に記載のインバータ装置。 7. The inverter device according to claim 5, wherein the ON period addition of the upper arm switching elements in all the three phases is performed while avoiding the vicinity of 0% or 0% during which all the lower arm switching elements are turned on.

前記３相全ての相における上アームスイッチング素子のＯＮ期間追加は、上アームスイッチング素子全てがＯＮとなる期間と、上アームスイッチング素子全てがＯＦＦとなる期間とがほぼ同じ時間となるように行う請求項５乃至７に記載のインバータ装置。 The addition of the ON period of the upper arm switching element in all three phases is performed so that the period in which all the upper arm switching elements are ON and the period in which all the upper arm switching elements are OFF are substantially the same time. Item 8. The inverter device according to Item 5.

前記電流検出器は、シャント抵抗である請求項１乃至８に記載のインバータ装置。 The inverter device according to claim 1, wherein the current detector is a shunt resistor.

前記正弦波状の３相交流電流はセンサレスＤＣブラシレスモータへ出力され、前記検出される２相分の相電流に基づいて、前記センサレスＤＣブラシレスモータのロータの位置検出を行う請求項１乃至９に記載のインバータ装置。 The sine wave-shaped three-phase alternating current is output to a sensorless DC brushless motor, and the position of the rotor of the sensorless DC brushless motor is detected based on the detected phase current for two phases. Inverter device.

前記センサレスＤＣブラシレスモータを駆動源とする電動圧縮機に搭載される請求項１０に記載のインバータ装置。 The inverter apparatus of Claim 10 mounted in the electric compressor which uses the said sensorless DC brushless motor as a drive source.

車両に搭載される請求項１乃至１１に記載のインバータ装置。

The inverter apparatus of Claim 1 thru | or 11 mounted in a vehicle.