JP6424500B2

JP6424500B2 - Pressure control device and vacuum system

Info

Publication number: JP6424500B2
Application number: JP2014143448A
Authority: JP
Inventors: 伸幸平田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: JP2016021789A

Description

本発明は、圧力制御装置および真空システムに関する。 The present invention relates to a pressure control device and a vacuum system.

ＡＰＣバルブは、真空処理装置の真空チャンバ内の圧力を所定の値にするために、真空処理装置と真空ポンプの間に設けられる。 The APC valve is provided between the vacuum processing apparatus and the vacuum pump to bring the pressure in the vacuum chamber of the vacuum processing apparatus to a predetermined value.

真空処理装置の真空チャンバの圧力設定指令信号と圧力検出信号が、真空処理装置からＡＰＣバルブに入力される。ＡＰＣバルブは、これらの信号をＡＤコンバータで受信し、所定のタイミングでサンプリングしてＡＰＣバルブ内に設けられているコントローラに、圧力設定指令信号から得られる圧力設定値のデジタル値、および、圧力検出信号から得られる圧力検出値のデジタル値を送信する。 A pressure setting command signal and a pressure detection signal of the vacuum chamber of the vacuum processing apparatus are input from the vacuum processing apparatus to the APC valve. The APC valve receives these signals by the AD converter, samples it at a predetermined timing, and detects the digital value of the pressure setting value obtained from the pressure setting command signal and the pressure detection in the controller provided in the APC valve. Transmit digital value of pressure detection value obtained from signal.

コントローラは、これら二つのデジタル値を比較して、圧力検出値のデジタル値が圧力設定値のデジタル値となるように、ＡＰＣバルブ内に設けられたＡＰＣバルブのバルブプレートの開度、すなわち、バルブプレートが接続されたモータの回転角度をフィードバック制御する。その結果、ＡＰＣバルブは、真空処理装置の真空チャンバ内の圧力を制御する。 The controller compares the two digital values, and the opening degree of the valve plate of the APC valve provided in the APC valve, that is, the valve, so that the digital value of the pressure detection value becomes the digital value of the pressure setting value. Feedback control is performed on the rotation angle of the motor to which the plate is connected. As a result, the APC valve controls the pressure in the vacuum chamber of the vacuum processing apparatus.

ＡＰＣバルブのコントローラは、インバータを介して、上記のモータを制御する。インバータは、スイッチング素子を有し、そのスイッチング素子をオン・オフすることによって、モータに印加する電圧を制御している。 The controller of the APC valve controls the above motor via an inverter. The inverter has a switching element, and controls the voltage applied to the motor by turning on / off the switching element.

スイッチング素子をオン状態にしたりオフ状態にしたりする際に、スイッチングノイズが真空チャンバの圧力設定指令信号と圧力検出信号に重畳することがある。このスイッチングノイズは、オン状態またはオフ状態となった時が最も大きく、時間とともに減衰する。 When the switching element is turned on or off, switching noise may be superimposed on the pressure setting command signal and the pressure detection signal of the vacuum chamber. This switching noise is largest when turned on or off, and attenuates with time.

特開昭６２−２８７１６５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-287165

特許文献１には、複数個サンプリングし、そのうちの最大値と最小値を除いた値で平均値を算出し、それをデジタル値として出力する発明が開示されている。しかし、特許文献１に記載の発明では、上述したスイッチングノイズが十分に減衰していない時間にサンプリングすることもある。このようなサンプリングによって得られた値では、平均してもスイッチングノイズが十分に除去できないという問題がある。 Patent Document 1 discloses an invention in which a plurality of samplings are performed, an average value is calculated using values excluding the maximum value and the minimum value thereof, and the average value is output as a digital value. However, in the invention described in Patent Document 1, the above-mentioned switching noise may be sampled at a time when it is not sufficiently attenuated. With the values obtained by such sampling, there is a problem that the switching noise can not be removed sufficiently even on average.

（１）本発明の好ましい態様による圧力制御装置は、ＡＰＣバルブ用のバルブプレートの位置を制御する三相モータを駆動する第１三相インバータと、圧力設定指令信号と圧力検出信号とを少なくとも読み取ってデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、デジタル信号に応じて、バルブプレートの位置を制御するために第１三相インバータに送信する第１スイッチング信号を生成する第１コントローラと、を備える。第１コントローラは、第１三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオン状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオフ状態となる期間、または、第１三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオフ状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオン状態となる期間である第１期間に、第１三相インバータに起因して圧力設定指令信号および圧力検出信号に重畳する第１スイッチングノイズが所定レベル以下となる第１低ノイズ時間を設定し、ＡＤコンバータは、第１低ノイズ時間において、圧力設定指令信号と圧力検出信号とをサンプリングする。
（２）本発明の好ましい態様による真空システムは、本発明の好ましい態様による圧力制御装置と、ポンプロータを回転させるモータを駆動させる第２三相インバータに送信する第２スイッチング信号を生成する第２コントローラを有する真空ポンプと、を備える。第２コントローラは、第２三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオン状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオフ状態となる期間、または、第２三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオフ状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオン状態となる期間である第２期間に、第２三相インバータに起因して圧力設定指令信号および圧力検出信号に重畳する第２スイッチングノイズが所定レベル以下となる第２低ノイズ時間を設定し、第１コントローラ及び第２コントローラは、第１低ノイズ時間と第２低ノイズ時間とを時間的に重複させる。ＡＤコンバータは、第１低ノイズ時間と第２低ノイズ時間とが重複している期間内において、圧力設定指令信号と圧力検出信号とをサンプリングする。 (1) A pressure control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention reads at least a first three-phase inverter for driving a three-phase motor for controlling the position of a valve plate for an APC valve, a pressure setting command signal and a pressure detection signal. And a first controller for generating a first switching signal to be transmitted to the first three-phase inverter to control the position of the valve plate in accordance with the digital signal. The first controller is in a period during which all the three-phase high-side switching devices of the first three-phase inverter are in the ON state and all three-phase low-side switching devices are in the OFF state, or all three phases of the first three-phase inverter The first three-phase inverter causes the pressure setting command signal and the pressure detection signal to be superimposed during a first period in which the high-side switching device is in the off state and all the three phase low-side switching devices are in the on state (1) A first low noise time in which switching noise is equal to or lower than a predetermined level is set, and the AD converter samples a pressure setting command signal and a pressure detection signal in the first low noise time.
(2) A vacuum system according to a preferred embodiment of the present invention generates a second switching signal to be transmitted to the pressure control device according to the preferred embodiment of the present invention and a second three-phase inverter for driving a motor for rotating the pump rotor. A vacuum pump having a controller. The second controller is a period during which all the three-phase high-side switching devices of the second three-phase inverter are in the ON state and all three-phase low-side switching devices are in the OFF state, or all three phases of the second three-phase inverter The second three-phase inverter causes a pressure setting command signal and a pressure detection signal to be superimposed during a second period in which the high side switching device is in the off state and all the three phase low side switching devices are in the on state The second low noise time in which the switching noise is equal to or less than a predetermined level is set, and the first controller and the second controller temporally overlap the first low noise time and the second low noise time. The AD converter samples the pressure setting command signal and the pressure detection signal in a period in which the first low noise time and the second low noise time overlap.

本発明によれば、圧力設定値のデジタル値、および、圧力検出値のデジタル値の信頼性が損なわれることなく、スイッチングノイズの影響を低減することができる。 According to the present invention, the influence of switching noise can be reduced without losing the reliability of the digital value of the pressure setting value and the digital value of the pressure detection value.

本発明の第１実施形態による真空システムを示す図。FIG. 1 shows a vacuum system according to a first embodiment of the invention. ＡＰＣバルブの制御装置内のコントローラで互いに比較される波形を示した図。The figure which showed the waveform compared with the controllers in the control apparatus of an APC valve | bulb. 電圧指令信号の一例（三相定電流波形）と搬送波を示した図。The figure which showed an example (three-phase constant current waveform) and a carrier wave of a voltage command signal. 電圧指令信号の一例（三相交流波形）を示した図。The figure which showed an example (three-phase alternating current waveform) of the voltage command signal. スイッチング信号の生成と、ＡＰＣバルブの制御装置のＡＤコンバータがサンプリングするタイミングとを示した図。The figure which showed the production | generation of a switching signal and the timing which AD converter of the control apparatus of an APC valve samples. スイッチング信号の生成と、ＡＰＣバルブの制御装置のＡＤコンバータがサンプリングするタイミングとを示した図。The figure which showed the production | generation of a switching signal and the timing which AD converter of the control apparatus of an APC valve samples. 本発明の第２実施形態による真空システムを示す図。Fig. 2 shows a vacuum system according to a second embodiment of the invention; 第２実施形態における、２つの低ノイズ時間の重複のさせ方について示した図。The figure shown about how to make two low noise times overlap in a 2nd embodiment. ＡＰＣバルブの制御装置の変形例２を説明するための図。The figure for demonstrating the modification 2 of the control apparatus of an APC valve | bulb. ＡＰＣバルブの制御装置の変形例３を説明するための図。FIG. 18 is a view for explaining a third modification of the control device of the APC valve. 三相インバータの構成図。The block diagram of a three-phase inverter. 一般的な搬送波と電圧指令信号の振幅の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the amplitude of a general carrier wave and a voltage command signal. 第２実施形態におけるスイッチング信号の生成を説明するための図。The figure for demonstrating generation | occurrence | production of the switching signal in 2nd Embodiment.

―第１実施形態―
図１は、第１実施形態の真空システム１の排気系統とブロック図を示している。真空システム１は、真空処理装置２と、ＡＰＣバルブ３と、真空ポンプ４を備えている。 -First Embodiment-
FIG. 1 shows an exhaust system and a block diagram of the vacuum system 1 of the first embodiment. The vacuum system 1 includes a vacuum processing apparatus 2, an APC valve 3, and a vacuum pump 4.

真空処理装置２は、真空チャンバ２３と、ダイアフラム２２と、コントローラ２１とを備えている。真空チャンバ２３内では、半導体基板のエッチング等の各種処理が行われる。ダイアフラム２２は、真空チャンバ２３に設けられ、真空チャンバ２３内の圧力を検出し、ＡＰＣバルブ３に圧力検出信号Ｓ２を送信する。コントローラ２１は、真空チャンバ２３内の圧力（真空度）を所定の値に設定するように、ＡＰＣバルブ３に圧力設定指令信号Ｓ１を送信する。 The vacuum processing apparatus 2 includes a vacuum chamber 23, a diaphragm 22, and a controller 21. In the vacuum chamber 23, various processes such as etching of the semiconductor substrate are performed. The diaphragm 22 is provided in the vacuum chamber 23, detects the pressure in the vacuum chamber 23, and transmits a pressure detection signal S2 to the APC valve 3. The controller 21 transmits a pressure setting command signal S1 to the APC valve 3 so as to set the pressure (vacuum degree) in the vacuum chamber 23 to a predetermined value.

真空ポンプ４は、真空排気系４２と、ポンプロータ４１と、モータ４０と、三相インバータ４５と、電流検出器４８と、ＡＤコンバータ４６と、コントローラ４７と、を備えている。 The vacuum pump 4 includes an evacuation system 42, a pump rotor 41, a motor 40, a three-phase inverter 45, a current detector 48, an AD converter 46, and a controller 47.

真空ポンプ４は、真空排気系４２に設けられたポンプロータ４１をモータ４０により回転させることで、排気経路５０を介して、真空処理装置２の真空チャンバ２３の真空排気を行う。真空ポンプ４が排気した気体は、真空ポンプ４の真空排気下流側に接続されるバックポンプにより排気される。 The vacuum pump 4 evacuates the vacuum chamber 23 of the vacuum processing apparatus 2 through the exhaust path 50 by rotating the pump rotor 41 provided in the vacuum exhaust system 42 by the motor 40. The gas exhausted by the vacuum pump 4 is exhausted by a back pump connected to the vacuum exhaust downstream side of the vacuum pump 4.

ＡＰＣバルブ３は、排気経路５０において、真空処理装置２と真空ポンプ４の間に設けられている。ＡＰＣバルブ３は、バルブプレート３２と、モータ３０と、制御装置３Ａと、を備えている。 The APC valve 3 is provided between the vacuum processing device 2 and the vacuum pump 4 in the exhaust path 50. The APC valve 3 includes a valve plate 32, a motor 30, and a control device 3A.

バルブプレート３２は、真空処理装置２の真空チャンバ２３と真空ポンプ４の真空排気系４２を接続する排気経路５０に設けられている。制御装置３Ａは、モータ３０の回転角を制御してバルブプレート３２の開度を制御することで、排気経路５０の気体の流量を調整して、真空チャンバ２３の圧力を所定の値に制御している。 The valve plate 32 is provided in an exhaust path 50 connecting the vacuum chamber 23 of the vacuum processing apparatus 2 and the vacuum exhaust system 42 of the vacuum pump 4. The control device 3A controls the opening angle of the valve plate 32 by controlling the rotation angle of the motor 30, thereby adjusting the flow rate of the gas in the exhaust path 50 and controlling the pressure of the vacuum chamber 23 to a predetermined value. ing.

制御装置３Ａは、三相インバータ３５と、電流検出器３８と、ＡＤコンバータ３６と、コントローラ３７を備えている。 The control device 3A includes a three-phase inverter 35, a current detector 38, an AD converter 36, and a controller 37.

コントローラ３７は、ＡＤコンバータ３６からの信号（後述）とモータ３０から出力されたバルブプレート３２の位置の信号とに基づいて、電圧指令信号を生成し、電圧指令信号Ｖｒｅｆと三角搬送波である搬送波Ｖｃを比較して、三相のＰＷＭ信号（スイッチング信号）を生成する。そして、コントローラ３７は、三相インバータ３５に、スイッチング信号を出力する。コントローラ３７は、ＡＤコンバータ３６にもスイッチング信号を送信する。これは、ＡＤコンバータ３６がサンプリングのタイミングを得るためである。なお、本実施形態においては、コントローラ３７と真空ポンプ４のコントローラ４７とは通信しなくてもよい。コントローラ３７における電圧指令信号Ｖｒｅｆと搬送波Ｖｃを比較して、三相のＰＷＭ信号（スイッチング信号）を生成する過程の詳細については、後述する。 The controller 37 generates a voltage command signal based on the signal (described later) from the AD converter 36 and the signal of the position of the valve plate 32 output from the motor 30, and generates the voltage command signal Vref and the carrier wave Vc which is a triangular carrier. To generate a three-phase PWM signal (switching signal). Then, the controller 37 outputs a switching signal to the three-phase inverter 35. The controller 37 also transmits a switching signal to the AD converter 36. This is because the AD converter 36 obtains sampling timing. In the present embodiment, the controller 37 and the controller 47 of the vacuum pump 4 may not communicate with each other. The details of the process of generating the three-phase PWM signal (switching signal) by comparing the voltage command signal Vref and the carrier wave Vc in the controller 37 will be described later.

三相インバータ３５は、図１１に示すように、Ｕ相におけるハイサイドスイッチング素子Ｕ＋と、Ｕ相におけるローサイドスイッチング素子Ｕ−と、Ｖ相におけるハイサイドスイッチング素子Ｖ＋と、Ｖ相におけるローサイドスイッチング素子Ｖ−と、Ｗ相におけるハイサイドスイッチング素子Ｗ＋と、Ｗ相におけるローサイドスイッチング素子Ｗ−を備える。 As shown in FIG. 11, the three-phase inverter 35 includes a high side switching element U + in the U phase, a low side switching element U− in the U phase, a high side switching element V + in the V phase, and a low side switching element V in the V phase. And a high side switching element W + in the W phase and a low side switching element W in the W phase.

図１において、三相インバータ３５は、コントローラ３７からのスイッチング信号に基づいて、図１１に示すスイッチング素子Ｕ＋、Ｕ-、Ｖ＋、Ｖ-、Ｗ＋、Ｗ-をオン・オフすることで、不図示の電源の出力を用いて、負荷であるモータ３０に三相交流電流を印加する。 In FIG. 1, the three-phase inverter 35 turns on / off the switching elements U +, U-, V +, V-, W + and W- shown in FIG. 11 based on the switching signal from the controller 37. A three-phase alternating current is applied to the motor 30, which is a load, using the output of the power supply of

電流検出器３８は、三相インバータ３５とモータ３０の間に設けられ、上述の三相交流電流を検出し、その電流値信号をＡＤコンバータ３６に出力する。 The current detector 38 is provided between the three-phase inverter 35 and the motor 30, detects the above-mentioned three-phase alternating current, and outputs the current value signal to the AD converter 36.

ＡＤコンバータ３６は、コントローラ３７から出力された三相ＰＷＭスイッチング信号によってサンプリングのタイミングを得て、電流検出器３８から出力されたモータ３０に流れる三相交流電流を取得及び監視をしながら、図５、６で後述する所定の時点で、真空処理装置２のコントローラ２１から出力された圧力設定指令信号Ｓ１と、ダイアフラム２２から出力された圧力検出信号Ｓ２とをサンプリングして、デジタル値に変換する。そして、それらのデジタル値をコントローラ３７に出力する。 The AD converter 36 obtains sampling timing by the three-phase PWM switching signal output from the controller 37, and acquires and monitors a three-phase AC current flowing to the motor 30 output from the current detector 38, as shown in FIG. 6 and 7 sample the pressure setting command signal S1 output from the controller 21 of the vacuum processing apparatus 2 and the pressure detection signal S2 output from the diaphragm 22 and convert them into digital values. Then, those digital values are output to the controller 37.

モータ３０は、三相インバータ３５から印加された三相交流電流に基づいて回動し、バルブプレート３２の位置（開度）を制御する。これによって、排気経路５０の気体の流量が制御され、真空チャンバ２３の圧力（真空度）が制御される。また、モータ３０は、バルブプレート３２の位置（開度）の情報をコントローラ３７に出力する。 The motor 30 rotates based on the three-phase alternating current applied from the three-phase inverter 35 to control the position (opening degree) of the valve plate 32. Thus, the flow rate of gas in the exhaust path 50 is controlled, and the pressure (degree of vacuum) of the vacuum chamber 23 is controlled. Further, the motor 30 outputs information on the position (opening degree) of the valve plate 32 to the controller 37.

図２は、コントローラ３７で比較される電圧指令信号Ｖｒｅｆと搬送波Ｖｃについて示した図である。電圧指令信号Ｖｒｅｆは、駆動条件に合わせて様々な波形が出力されるので具体的な波形を示さず、電圧指令信号Ｖｒｅｆの波形が示される領域をハッチングで示した。 FIG. 2 is a diagram showing the voltage command signal Vref and the carrier wave Vc which are compared by the controller 37. As shown in FIG. The voltage command signal Vref does not show a specific waveform because various waveforms are output in accordance with the driving conditions, and a region where the waveform of the voltage command signal Vref is shown is hatched.

図２に示されるべき電圧指令信号Ｖｒｅｆの具体的な波形としては、例えば、図３に示す（三相）定電流波形や図４に示す（三相）交流波形などがある。なお、図３に示す定電流波形は、バルブプレート３２を所定の位置に維持する場合に用いられる。図４に示す交流波形は、図１に示すＡＰＣバルブ３のバルブプレート３２を移動させる場合に用いられる。図３や図４に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令信号を、それぞれ、Ｖｒｅｆ＿Ｕ、Ｖｒｅｆ＿Ｖ、Ｖｒｅｆ＿Ｗとする。 Specific waveforms of the voltage command signal Vref to be shown in FIG. 2 include, for example, the (three-phase) constant current waveform shown in FIG. 3 and the (three-phase) AC waveform shown in FIG. The constant current waveform shown in FIG. 3 is used when the valve plate 32 is maintained at a predetermined position. The AC waveform shown in FIG. 4 is used when moving the valve plate 32 of the APC valve 3 shown in FIG. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, voltage command signals for the U-phase, V-phase and W-phase are referred to as Vref_U, Vref_V and Vref_W, respectively.

本実施形態では、搬送波Ｖｃについては、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）において、共通の搬送波Ｖｃ、すなわち、同形状且つ同位相の搬送波Ｖｃを用いる。 In this embodiment, as the carrier wave Vc, a common carrier wave Vc, that is, a carrier wave Vc having the same shape and the same phase, is used in three phases (U phase, V phase, and W phase).

一般的な搬送波Ｖｃの振幅は、図１２に示すように、電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅の上限値｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘと等しく設定されている。しかし、本実施形態の搬送波Ｖｃの振幅は、図２に示すように、電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅の上限値｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘよりも大きく設定されている。 The amplitude of the general carrier wave Vc is set equal to the upper limit value | Vref | _Max of the amplitude of the voltage command signal Vref, as shown in FIG. However, as shown in FIG. 2, the amplitude of the carrier wave Vc in the present embodiment is set larger than the upper limit value | Vref | _Max of the amplitude of the voltage command signal Vref.

図５を用いて、図３に示す定電流波形の場合におけるスイッチング信号の生成法、後述する全相ハイオフ−ローオン期間の求め方、ＡＤコンバータ３６のサンプリングのタイミングについて説明する。なお、図４に示す三相交流の場合でも同様である。 The method of generating the switching signal in the case of the constant current waveform shown in FIG. 3, the method of determining the all-phase high off-low on period to be described later, and the sampling timing of the AD converter 36 will be described using FIG. The same applies to the three-phase alternating current shown in FIG.

図５（ａ）は、図３に示す定電流波形の場合における、電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｕ、Ｖｒｅｆ＿Ｖ、Ｖｒｅｆ＿Ｗと、搬送波Ｖｃを示している。図５（ｂ）は、それらの比較によって、生成される、各相のハイサイドスイッチング素子（図１１参照）のスイッチング信号ＳＵＨ、ＳＶＨ、ＳＷＨおよびローサイドスイッチング素子のスイッチング信号ＳＵＬ、ＳＶＬ、ＳＷＬを示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すような信号の生成処理は、ＡＰＣバルブ３のコントローラ３７内で実行される。図５（ｃ）は、後述する全相ハイオフ−ローオン期間でのスイッチングノイズＮＳを示している。図５（ｄ）は、図１に示すＡＤコンバータ３６のサンプリングのタイミングを示している。それぞれのスイッチング信号ＳＵＨ、ＳＵＬ、ＳＶＨ、ＳＶＬ、ＳＷＨ、ＳＷＬにおいて、図示上側がオン状態を示し、図示下側がオフ状態を示している。 FIG. 5A shows voltage command signals Vref_U, Vref_V, Vref_W and a carrier wave Vc in the case of the constant current waveform shown in FIG. FIG. 5 (b) shows the switching signals SUH, SVH, SWH of the high-side switching elements (see FIG. 11) of the respective phases and the switching signals SUL, SVL, SWL of the low-side switching elements generated by the comparison. ing. The signal generation process as shown in FIGS. 5A and 5B is performed in the controller 37 of the APC valve 3. FIG. 5C shows switching noise NS in the all-phase high off-low on period described later. FIG. 5D shows the timing of sampling of the AD converter 36 shown in FIG. In each of the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL, the upper side in the drawing indicates the on state, and the lower side in the drawing indicates the off state.

ここで、説明を簡単にするために、以下に、「ハイオフ−ローオン期間」、「ハイオン−ローオフ期間」、「全相ハイオフ−ローオン期間」、「全相ハイオン−ローオフ期間」を定義する。 Here, in order to simplify the description, “high off-low on period”, “high on-low off period”, “all phase high off-low on period”, and “all phase high on-low off period” are defined below.

＜ハイオフ−ローオン期間＞
ある相において、ハイサイドスイッチング素子がオフで、ローサイドスイッチング素子がオンとなる期間をハイオフ−ローオン期間と呼ぶ。 <High off-low on period>
In a phase, a period in which the high side switching device is off and the low side switching device is on is referred to as a high off-low on period.

＜ハイオン−ローオフ期間＞
ある相において、ハイサイドスイッチング素子がオンで、ローサイドスイッチング素子がオフとなる期間をハイオン−ローオフ期間と呼ぶ。 <High on-low off period>
In a phase, a period during which the high side switching device is on and the low side switching device is off is referred to as a high on-low off period.

＜全相ハイオフ−ローオン期間＞
三相全てにおいて、ハイオフ−ローオン期間となる期間を全相ハイオフ−ローオン期間と呼ぶ。 <All phases high off-low on period>
In all three phases, a period in which the high off-low on period is referred to as an all phase high off-low on period.

＜全相ハイオン−ローオフ期間＞
三相全てにおいて、ハイオン−ローオフ期間となる期間を全相ハイオン−ローオフ期間と呼ぶ。 <All phases high on-low off period>
The period which becomes a high on-low off period in all three phases is called an all-phase high on-low off period.

図５（ａ）に示すように、電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｕと搬送波Ｖｃは、交点ＣＲ１、ＣＲ２で交差する。その結果、図５（ｂ）に示すように、交点ＣＲ１で、信号ＳＵＨがオン状態からオフ状態に移行するタイミングが決定される。交点ＣＲ２で、信号ＳＵＨはオフ状態からオン状態に移行するタイミングが決定される。すなわち、交点ＣＲ１及び交点ＣＲ２によって、信号ＳＵＨがオフ状態である期間Ｔ４が決定される。信号ＳＵＬがオン状態である期間Ｔ１は、期間Ｔ４から、両端のデッドタイムＴｄを取り除いた期間となる。ここで、Ｕ相におけるハイオフ−ローオン期間は期間Ｔ１となる。 As shown in FIG. 5A, the voltage command signal Vref_U and the carrier wave Vc intersect at the intersection points CR1 and CR2. As a result, as shown in FIG. 5B, the timing at which the signal SUH shifts from the on state to the off state is determined at the intersection point CR1. At the intersection point CR2, the timing at which the signal SUH transitions from the off state to the on state is determined. That is, the period T4 in which the signal SUH is in the OFF state is determined by the intersection point CR1 and the intersection point CR2. The period T1 in which the signal SUL is in the on state is a period in which the dead times Td at both ends are removed from the period T4. Here, the high off-low on period in the U phase is a period T1.

図５（ａ）において、電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｖと搬送波Ｖｃは、交点ＣＲ３、ＣＲ４で交差する。Ｖ相とＷ相は、電圧指令信号が一致するため、電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｗと搬送波Ｖｃも、交点ＣＲ３、ＣＲ４で交差する。交点ＣＲ３、ＣＲ４によって、信号ＳＶＨ、ＳＷＨがオフ状態である期間Ｔ５、Ｔ７が生成される。期間Ｔ１の生成のされ方と同様に、信号ＳＶＬ、ＳＷＬがオン状態である期間Ｔ６、Ｔ８は、生成される。なお、期間Ｔ５と期間Ｔ７は互いに等しく、期間Ｔ６と期間Ｔ８は、互いに等しい。ここで、Ｖ相におけるハイオフ−ローオン期間は期間Ｔ６となり、Ｗ相におけるハイオフ−ローオン期間は期間Ｔ８となる。 In FIG. 5A, the voltage command signal Vref_V and the carrier wave Vc intersect at the intersection points CR3 and CR4. The voltage command signals of the V-phase and the W-phase coincide with each other, so the voltage command signal Vref_W and the carrier wave Vc also intersect at the intersection points CR3 and CR4. Periods T5 and T7 in which the signals SVH and SWH are in the off state are generated by the intersection points CR3 and CR4. As in the generation of the period T1, periods T6 and T8 in which the signals SVL and SWL are on are generated. Note that the period T5 and the period T7 are equal to each other, and the period T6 and the period T8 are equal to each other. Here, the high off-low on period in the V phase is a period T6, and the high off-low on period in the W phase is a period T8.

図５（ｂ）において、Ｕ相のハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ１は、Ｖ相のハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ６や、Ｗ相のハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ８に包含されている。ここで、「包含」は「一致」も含める概念とする。一般的な三相ＰＷＭ制御では、第１相のハイオフ−ローオン期間が第２相のハイオフ−ローオン期間に包含され、さらに第２相のハイオフ−ローオン期間が第３相のハイオフ−ローオン期間に包含される。図５（ｂ）では、第２相であるＶ相のハイオフ−ローオン期間と第３相であるＷ相のハイオフ−ローオン期間が一致している場合が示されている。 In FIG. 5B, a period T1 which is a high off-low on period of the U phase is included in a period T6 which is a high off-low on period of the V phase and a period T8 which is a high off-low on period of the W phase. Here, "inclusion" is a concept including "coincidence". In general three-phase PWM control, the high off-low on period of the first phase is included in the high off-low on period of the second phase, and the high off-low on period of the second phase is included in the high off-low on period of the third phase. Be done. FIG. 5B shows the case where the high off-low on period of the second phase V and the high off-low on period of the third phase W coincide with each other.

以上のように、三相各相のハイオフ−ローオン期間が求められ、互いの包含関係が分かったところで、全相ハイオフ−ローオン期間を求める。図５に示す例では、他の相に包含されている期間である期間Ｔ１が全相ハイオフ−ローオン期間となる。 As described above, the high off-low on period of each of the three phases is obtained, and when the inclusion relation among the three phases is known, the all phase high off-low on period is obtained. In the example shown in FIG. 5, a period T1 which is a period included in another phase is a full phase high off-low on period.

図１に示すコントローラ３７は、全相ハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ１を求めた後、スイッチングノイズがほぼ重畳されていない低ノイズ時間Ｔ３を以下のように求める。図５（ｃ）は、全相ハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ１でのスイッチングノイズＮＳを示している。スイッチングノイズは、オン状態とオフ状態を切り替えることによって発生し時間とともに減衰するノイズである。そのため、図５（ｂ）に示されているそれぞれのスイッチング素子のオン状態とオフ状態を切り替えに伴って、スイッチングノイズは生じている。しかし、全相ハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ１において、最も問題となるのは、直近、すなわち、期間Ｔ１の開始時点ｔｓ１に発生したスイッチングノイズＮＳであるので、それのみに注目すればよい。図５（ｃ）に示すように、スイッチングノイズＮＳは、時間とともに減衰する。コントローラ３７は、ＡＤコンバータ３６がサンプリングするのに問題ない所定の閾値ＬＴＨを予め定め、スイッチングノイズＮＳのノイズレベルが閾値ＬＴＨよりも下回った時点ｔｓ２を境界として、期間Ｔ１の開始時点ｔｓ１から時点ｔｓ２までを高ノイズ時間Ｔ２とし、時点ｔｓ２から期間Ｔ１の終了時点ｔｓ３までを低ノイズ時間Ｔ３とする。 The controller 37 shown in FIG. 1 obtains the period T1 which is the all phase high off-low on period, and then obtains the low noise time T3 in which the switching noise is not substantially superimposed as follows. FIG. 5C shows the switching noise NS in a period T1 which is an all-phase high off-low on period. Switching noise is noise generated by switching on and off states and decaying with time. Therefore, switching noise is generated as the on and off states of the respective switching elements shown in FIG. 5B are switched. However, in the period T1 which is the all-phase high off-low on period, the most important problem is the switching noise NS generated at the latest time, that is, the start time ts1 of the period T1, and thus only the attention should be paid. As shown in FIG. 5C, the switching noise NS attenuates with time. The controller 37 predetermines a predetermined threshold value LTH that causes no problem for the AD converter 36 to sample, and starts from the time point ts1 to the time point ts2 of the period T1 bordering on the time point ts2 when the noise level of the switching noise NS falls below the threshold LTH. The period up to the high noise time T2 and the period from the time point ts2 to the end time point ts3 of the period T1 is the low noise time T3.

コントローラ３７は、図１に示すように、スイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを三相インバータ３５のみならず、ＡＤコンバータ３６にも送信する。その際、コントローラ３７は、上述の低ノイズ時間Ｔ３のタイミング信号もＡＤコンバータ３６に送信する。 The controller 37 transmits the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL not only to the three-phase inverter 35 but also to the AD converter 36, as shown in FIG. At that time, the controller 37 also transmits the timing signal of the above-mentioned low noise time T 3 to the AD converter 36.

ＡＤコンバータ３６は、コントローラ３７からの情報に基づいて、図１に示す電流検出器３８の電流値を取得及び監視し、図５（ｄ）に示すように、期間Ｔ３に入るタイミング信号を受信したら、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングする。なお、電流検出器３８からの電流値信号も併せてサンプリングしてもよい。 The AD converter 36 acquires and monitors the current value of the current detector 38 shown in FIG. 1 on the basis of the information from the controller 37, and as shown in FIG. The pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 are sampled. The current value signal from the current detector 38 may also be sampled.

上述したようにスイッチングノイズＮＳは、時間とともに減衰するので、低ノイズ時間Ｔ３の中でもさらに、終了時点ｔｓ３近傍で、最もノイズレベルが低減する。よって、ＡＤコンバータ３６は、低ノイズ時間Ｔ３内の終了時点ｔｓ３近傍で、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングするのが好ましい。 As described above, since the switching noise NS attenuates with time, the noise level is most reduced near the end time point ts3 even during the low noise time T3. Therefore, it is preferable that the AD converter 36 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the vicinity of the end time point ts3 within the low noise time T3.

なお、図５では、図３に示すような定電流波形の場合で説明した。しかし、それに限定されず、図６に示すように、図４に示す三相交流波形でも本実施形態の発明は適用できる。三相交流波形の場合では、当然のことながら、１２０度の位相差をもって、三相それぞれの電圧指令信号の値が変化する。これによって、三相のスイッチングのタイミングが互いに異なるため、ハイサイドのスイッチがオフでローサイドのスイッチがオンである期間が三相で互いに異なる。その結果、図６に示すように、例えば、Ｕ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ１がＶ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ６に包含され、さらに、そのＶ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ６がＷ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ８に包含されるという状態が生成される。図６の図５との違いは、Ｖ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ６がＷ相でのハイオフ−ローオン期間Ｔ８と一致していないことと、時間が経過するにつれて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の関係性が入れ替わることである。 In FIG. 5, the case of the constant current waveform as shown in FIG. 3 has been described. However, the invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 6, the invention of the present embodiment can be applied to the three-phase AC waveform shown in FIG. 4. In the case of the three-phase AC waveform, the value of the voltage command signal of each of the three phases changes with a phase difference of 120 degrees, as a matter of course. As a result, since the three-phase switching timings are different from each other, the periods in which the high-side switch is off and the low-side switch is on are different in the three phases. As a result, as shown in FIG. 6, for example, the high off-low on period T1 in the U phase is included in the high off-low on period T6 in the V phase, and the high off-low on period T6 in the V phase is W phase. State is included in the high off-low on period T8. The difference from FIG. 5 in FIG. 6 is that the high off-low on period T6 in the V phase does not coincide with the high off-low on period T8 in the W phase, and as time passes, the U phase, V phase, W The relationship of the phases is to change.

第１実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）制御装置３Ａは、ＡＰＣバルブ３のバルブプレート３２の位置（回転角、開度）を制御する三相のモータ３０を駆動する三相インバータ３５と、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２を読み取ってデジタル信号に変換するＡＤコンバータ３６と、ＡＤコンバータ３６から出力されたデジタル信号に応じて、バルブプレート３２の位置を制御するために三相インバータ３５に送信するスイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成するコントローラ３７とを備える。
コントローラ３７は、スイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成する際に、三相インバータ３５の三相全てのハイサイドスイッチング素子Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋がオフ状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子Ｕ-、Ｖ-、Ｗ-がオン状態にあり低ノイズ時間Ｔ３を含む期間、すなわち、全相ハイオフ−ローオン期間である期間Ｔ１を検出する。
ＡＤコンバータ３６は、低ノイズ時間Ｔ３において、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングする。
これによって、ノイズの少ない圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２を得ることができる。その結果、精度よく圧力制御を行うことができる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The control device 3A controls the position (rotation angle, opening) of the valve plate 32 of the APC valve 3 by using a three-phase inverter 35 for driving a three-phase motor 30, a pressure setting command signal S1 and a pressure detection signal According to the AD converter 36 which reads S2 and converts it into a digital signal, and the switching signal SUH, SUL, which is transmitted to the three-phase inverter 35 to control the position of the valve plate 32 according to the digital signal output from the AD converter 36 And a controller 37 for generating SVH, SVL, SWH, and SWL.
When the controller 37 generates the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL, the high phase switching elements U +, V +, W + of all the three phases of the three phase inverter 35 are off and all three phases are A low side switching element U-, V-, W- is in an on state, and a period including a low noise time T3, that is, a period T1 which is an all-phase high off-low on period is detected.
The AD converter 36 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the low noise time T3.
Thus, the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 with less noise can be obtained. As a result, pressure control can be performed accurately.

従来では、ＡＤコンバータのサンプリングタイミングがスイッチング信号と同期しておらず、ＡＤコンバータは、スイッチングノイズが減衰していない時点でもサンプリングしていた。その結果、ＡＤコンバータがサンプリングした信号のＳ／Ｎ比が小さかったため、多くのサンプリングを行って、それらを平均演算して信号を得ていた。１種類の信号（例えば、圧力設定指令信号）に対して多くのサンプリングを行う必要があるため、複数の種類の信号をサンプリングするには、複数の種類の信号のサンプリングを同時に行うことができる高価な同期型のＡＤコンバータを用いる必要があった。 Conventionally, the sampling timing of the AD converter is not synchronized with the switching signal, and the AD converter is sampling even when the switching noise is not attenuated. As a result, since the S / N ratio of the signal sampled by the AD converter was small, a large number of samplings were performed, and the signals were obtained by averaging them. Since it is necessary to perform many samplings on one type of signal (for example, a pressure setting command signal), it is expensive to be able to sample a plurality of types of signals simultaneously to sample a plurality of types of signals. It was necessary to use a synchronous AD converter.

しかし、本実施形態で得られるサンプリングした信号は、それぞれのＳ／Ｎ比が高いため、多くのサンプリングやそれらの平均演算などの処理をする必要がない。また、安価な非同期型のＡＤコンバータを用いれば済むので、システムの低コスト化を図ることができる。 However, since the sampled signals obtained in the present embodiment have high S / N ratios, it is not necessary to perform processing such as many samplings or their average calculation. Further, since it is sufficient to use an inexpensive asynchronous AD converter, the cost of the system can be reduced.

（２）なお、ＡＤコンバータ３６は、圧力設定指令信号Ｓ１や圧力検出信号Ｓ２をサンプリングするのに併せて、電流検出器３８からの電流値信号もサンプリングするようにしてもよい。これによってモータ３０の制御の精度が向上する。 (2) The AD converter 36 may sample the current value signal from the current detector 38 in addition to sampling the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2. This improves the accuracy of control of the motor 30.

（３）ＡＤコンバータ３６は、低ノイズ時間Ｔ３の終了時点ｔｓ３近傍において、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングするのが好ましい。
これによって、スイッチングノイズが十分に減衰した時点でサンプリングするので、さらにノイズの少ない圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２を得ることができる。その結果、さらに精度よく圧力制御を行うことができる。 (3) The AD converter 36 preferably samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the vicinity of the end time point ts3 of the low noise time T3.
As a result, sampling is performed when the switching noise is sufficiently attenuated, so it is possible to obtain the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 with less noise. As a result, pressure control can be performed more accurately.

（４）コントローラ３７は、搬送波Ｖｃと電圧指令信号Ｖｒｅｆとを比較することで、スイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成し、搬送波Ｖｃが三相全ての電圧指令信号Ｖｒｅｆよりも大きい期間を全相ハイオフ−ローオン期間として検出する。
これによって、スイッチング信号が搬送波と電圧指令信号の比較で生成される際に、全相ハイオフ−ローオン期間を検出することができる。 (4) The controller 37 generates the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL by comparing the carrier wave Vc with the voltage command signal Vref, and the carrier wave Vc is based on the voltage command signal Vref for all three phases. The large period is detected as the all phase high off-low on period.
Thereby, when the switching signal is generated by comparing the carrier wave and the voltage command signal, it is possible to detect the all-phase high off-low on period.

（５）コントローラ３７は、搬送波Ｖｃの振幅を、電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅の上限値｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘよりも大きくする。
これによって、搬送波Ｖｃと電圧指令信号Ｖｒｅｆとを比較することで、スイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成する方法において、あらゆる電圧指令信号Ｖｒｅｆに対しても、全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間を生成することができる。 (5) The controller 37 makes the amplitude of the carrier wave Vc larger than the upper limit value | Vref | _Max of the amplitude of the voltage command signal Vref.
Thereby, in the method of generating switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL by comparing carrier wave Vc with voltage command signal Vref, all phases high-off for all voltage command signals Vref are obtained. A low on period or a full phase high on-low off period can be generated.

―第２実施形態―
図７は、第２実施形態の真空システム１の排気系統とブロック図を示している。第２実施形態の真空システム１においては、符号１００で示すように、コントローラ３７と真空ポンプ４のコントローラ４７とが通信する。これが、第１実施形態との主な相違点である。以下、当該相違点に関することを中心に説明し、第１実施形態と構成が同様の箇所については説明を省略する。 -Second embodiment-
FIG. 7 shows an exhaust system and a block diagram of the vacuum system 1 of the second embodiment. In the vacuum system 1 according to the second embodiment, as indicated by reference numeral 100, the controller 37 and the controller 47 of the vacuum pump 4 communicate with each other. This is the main difference from the first embodiment. The following description will be focused on the difference, and the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

真空ポンプ４のモータ４０は、ポンプロータ４１を回転駆動する。そのため、コントローラ４７が出力するスイッチング信号は、三相交流波形がモータ４０に流れるような信号となっている。三相インバータ４５の構造は、図１１に示すように、三相インバータ３５と同様である。三相インバータ４５は、上記のスイッチング信号に基づいて、モータ４０に三相交流電流を印加する。電流検出器４８は、その三相交流電流を検出し、ＡＤコンバータ４６に出力する。ＡＤコンバータ４６は、サンプリングタイミングを知得するために、コントローラ４７からスイッチング信号と、全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間のタイミングの情報を得る。それらの情報に基づいて、ＡＤコンバータ３６の動作と同様に、全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間内の低ノイズ時間において、電流検出器からの電流値信号のサンプリングを行う。なお、上記低ノイズ時間の終了時点近傍でサンプリングすることがより好ましい。 The motor 40 of the vacuum pump 4 rotationally drives the pump rotor 41. Therefore, the switching signal output from the controller 47 is a signal in which a three-phase AC waveform flows to the motor 40. The structure of the three-phase inverter 45 is the same as that of the three-phase inverter 35, as shown in FIG. The three-phase inverter 45 applies a three-phase alternating current to the motor 40 based on the above-mentioned switching signal. The current detector 48 detects the three-phase alternating current and outputs it to the AD converter 46. The AD converter 46 obtains, from the controller 47, switching signals and timing information of all-phase high off-low on periods and all phases high on-low off periods in order to obtain sampling timing. Based on the information, as in the operation of the AD converter 36, sampling of the current value signal from the current detector is performed in a low noise time within the all-phase high off-low on period and the all phase high on-low off period. It is more preferable to sample near the end time of the low noise time.

図７において、コントローラ３７とコントローラ４７とが両端矢印で結ばれていることが示すように、本実施形態のＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａのコントローラ３７は、真空ポンプ４のコントローラ４７と通信する。これは、以下に示すように、制御装置３Ａの三相インバータ３５の全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間の低ノイズ時間（以下、第１低ノイズ時間と呼ぶ）と、真空ポンプ４の三相インバータ４５の全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間の低ノイズ時間（以下、第２低ノイズ時間と呼ぶ）とを互いに重複させるためである。 The controller 37 of the control device 3A of the APC valve 3 of the present embodiment communicates with the controller 47 of the vacuum pump 4, as shown in FIG. This is a low noise time (hereinafter referred to as a first low noise time) of the all-phase high off-low on period and the all phase high on-low off period of the three-phase inverter 35 of the control device 3A. This is because the low-noise time (hereinafter referred to as a second low-noise time) of the all-phase high off-low on period and the all phase high on-low off period of the three-phase inverter 45 of 4 is overlapped with each other.

図７及び図１３を用いて具体的に説明する。説明のため、本実施形態では、コントローラ３７が生成する搬送波Ｖｃを搬送波Ｖｃ１と呼ぶことにする。コントローラ４７が生成する搬送波Ｖｃを搬送波Ｖｃ２と呼ぶことにする。図１３（ａ）は、のコントローラ３７における搬送波Ｖｃ１と各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆを示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した搬送波Ｖｃ１と各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆを比較して得られるスイッチング信号を示している。ただし、図が煩雑になるのを避けるため、図１３（ｂ）には、全相ハイオフ−ローオン期間に最も関係する相（図では、Ｕ相）のスイッチング信号のみを示している。図１３（ｄ）は、のコントローラ４７における搬送波Ｖｃ２と各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆを示している。図１３（ｃ）は、図１３（ｄ）に示した搬送波Ｖｃ２と各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆを比較して得られるスイッチング信号を示している。ただし、図が煩雑になるのを避けるため、図１３（ｃ）には、全相ハイオフ−ローオン期間に最も関係する相（図では、Ｕ相）のスイッチング信号のみを示している。 This will be specifically described with reference to FIGS. 7 and 13. For the purpose of explanation, in the present embodiment, the carrier wave Vc generated by the controller 37 is referred to as a carrier wave Vc1. The carrier wave Vc generated by the controller 47 is called carrier wave Vc2. FIG. 13A shows the carrier wave Vc1 and the voltage command signal Vref of each phase in the controller 37 of FIG. FIG. 13 (b) shows a switching signal obtained by comparing the carrier wave Vc1 shown in FIG. 13 (a) with the voltage command signal Vref of each phase. However, in order to avoid complication of the drawing, FIG. 13B shows only the switching signal of the phase (in the drawing, the U phase) which is most related to the all-phase high off-low on period. FIG. 13D shows the carrier wave Vc2 and the voltage command signal Vref of each phase in the controller 47 of FIG. FIG. 13C shows a switching signal obtained by comparing the carrier wave Vc2 shown in FIG. 13D with the voltage command signal Vref of each phase. However, in order to avoid complication of the drawing, FIG. 13C shows only the switching signal of the phase (in the drawing, the U phase) which is most related to the all-phase high off-low on period.

本実施形態では、図７の符号１００で示すように、ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａのコントローラ３７が、真空ポンプ４のコントローラ４７に、コントローラ３７自身が用いる搬送波Ｖｃ１の情報を送信する。コントローラ３７は、図１３（ａ）で示すように搬送波Ｖｃ１を各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆと比較して、図１３（ｂ）で示すように全相ハイオフ−ローオン期間ＴＮ３を生成する。一方、コントローラ４７は、コントローラ３７から受信した搬送波Ｖｃ１をもとに搬送波Ｖｃ１と同周期で同位相の搬送波Ｖｃ２を生成する。ここで、同位相とは、図１３（ａ）に示す搬送波Ｖｃ１の頂点７１と、図１３（ｄ）に示す搬送波Ｖｃ１と同周期の搬送波Ｖｃ２の頂点７２とが時間的に一致することを意味する。そして、コントローラ４７は、図１３（ｄ）で示すように各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆと比較して、図１３（ｃ）で示すように全相ハイオフ−ローオン期間ＴＮ６を生成する。なお、搬送波Ｖｃ２の振幅は、コントローラ４７で用いる各相の電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅よりも大きく設定されている。 In the present embodiment, as indicated by reference numeral 100 in FIG. 7, the controller 37 of the control device 3A of the APC valve 3 transmits the information of the carrier wave Vc1 used by the controller 37 itself to the controller 47 of the vacuum pump 4. The controller 37 compares the carrier wave Vc1 with the voltage command signal Vref of each phase as shown in FIG. 13A and generates the all phase high off-low on period TN3 as shown in FIG. 13B. On the other hand, based on the carrier wave Vc1 received from the controller 37, the controller 47 generates a carrier wave Vc2 of the same phase as the carrier wave Vc1 in the same cycle. Here, the same phase means that the apex 71 of the carrier wave Vc1 shown in FIG. 13A and the apex 72 of the carrier wave Vc2 having the same cycle as the carrier wave Vc1 shown in FIG. 13D coincide in time. Do. Then, the controller 47 compares the voltage command signal Vref of each phase as shown in FIG. 13 (d) to generate the all phase high off-low on period TN6 as shown in FIG. 13 (c). The amplitude of the carrier wave Vc2 is set larger than the amplitude of the voltage command signal Vref of each phase used in the controller 47.

このように、コントローラ３７及びコントローラ４７は、搬送波Ｖｃ１の頂点７１、Ｖｃ２の頂点７２を時間的に一致させているので、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、コントローラ３７で生成された全相ハイオフ−ローオン期間ＴＮ３と、コントローラ４７で生成された全相ハイオフ−ローオン期間ＴＮ６とを時間的に重複できる。また、搬送波Ｖｃ１、Ｖｃ２の振幅の大小や周期の長短を変化させることでコントローラ３７及びコントローラ４７それぞれの全相ハイオフ−ローオン期間ＴＮ３、ＴＮ６の長短を変化させることが可能なので、搬送波Ｖｃ１、Ｖｃ２の振幅や周期を適切に調整すれば、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５を重複させることも可能である。なお、本実施形態では、コントローラ３７からコントローラ４７に搬送波Ｖｃ１の情報を送信したが、コントローラ４７からコントローラ３７に搬送波Ｖｃ２の情報を送信し、コントローラ３７が搬送波Ｖｃ２の情報をもとに搬送波Ｖｃ１を生成するようにしてもよい。 As described above, since the controller 37 and the controller 47 temporally coincide the apex 71 of the carrier wave Vc1 and the apex 72 of the carrier wave Vc2, as shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c), the controller 37 The generated all-phase high off-low on period TN3 and the all phase high off-low on period TN6 generated by the controller 47 can overlap in time. Further, by changing the amplitude of the carrier waves Vc1 and Vc2 and the length of the cycle, it is possible to change the length of the all phase high off-low on periods TN3 and TN6 of the controller 37 and the controller 47 respectively. If the amplitude and period are appropriately adjusted, it is possible to make the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5 overlap, as shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c). In the present embodiment, although the information of the carrier wave Vc1 is transmitted from the controller 37 to the controller 47, the information of the carrier wave Vc2 is transmitted from the controller 47 to the controller 37, and the controller 37 transmits the carrier wave Vc1 based on the information of the carrier wave Vc2. It may be generated.

ここで、図８（ａ）を用いて、第１低ノイズ時間と第２低ノイズ時間の重複についてさらに説明する。簡単のため、全相ハイオフ−ローオン期間のみで考える。なお、本実施形態でも搬送波Ｖｃと電圧指令信号Ｖｒｅｆの比較でスイッチング信号を生成するが、スイッチング信号の生成方法はこれに限定されない。 Here, overlapping of the first low noise time and the second low noise time will be further described using FIG. 8A. For simplicity, consider only the full phase high off-low on period. Although the switching signal is generated by comparing the carrier wave Vc and the voltage command signal Vref also in the present embodiment, the method of generating the switching signal is not limited to this.

図８（ａ）では、三相インバータ３５における全相ハイオフ−ローオン期間を示すスイッチング信号Ｓ３５（図示上側）と、三相インバータ４５における全相ハイオフ−ローオン期間を示すスイッチング信号Ｓ４５（図示下側）とを示して、第１低ノイズ時間と第２低ノイズ時間との重複を説明する。なお、「全相ハイオフ−ローオン期間を示すスイッチング信号」とは、例えば、図５（ｂ）の場合の信号ＳＵＬなどがそれに相当する。パルス幅は、駆動条件によって様々であるので、図は一例である。 In FIG. 8A, a switching signal S35 (upper side in the figure) showing the all-phase high off-low on period in the three phase inverter 35 and a switching signal S45 (lower side in the figure) showing the all phase high off-low on period in the three phase inverter 45. And illustrate the overlap between the first low noise time and the second low noise time. The “switching signal indicating the all-phase high off-low on period” corresponds to, for example, the signal SUL in the case of FIG. 5B. The figure is an example because the pulse width varies depending on the driving condition.

三相インバータ３５における全相ハイオフ−ローオン期間は、信号Ｓ３５で示される期間ＴＮ３である。期間ＴＮ３は、第１高ノイズ時間ＴＮ１と、第１高ノイズ時間ＴＮ１の後に続く第１低ノイズ時間ＴＮ２とを含む。第１高ノイズ時間ＴＮ１と第１低ノイズ時間ＴＮ２の時間的な区切りである時点ｔｓ２は、スイッチングノイズが図５（ｃ）や図６（ｃ）で示されるような閾値ＬＴＨ以下かどうかで決定される。 The all-phase high off-low on period in three-phase inverter 35 is period TN3 indicated by signal S35. The period TN3 includes a first high noise time TN1 and a first low noise time TN2 following the first high noise time TN1. The time point ts2, which is a time division between the first high noise time TN1 and the first low noise time TN2, is determined based on whether the switching noise is less than or equal to the threshold LTH as shown in FIG. 5 (c) or 6 (c). Be done.

同様に、三相インバータ４５における全相ハイオフ−ローオン期間は、信号Ｓ４５で示される期間ＴＮ６である。期間ＴＮ６は、第２高ノイズ時間ＴＮ４と、第２高ノイズ時間ＴＮ４の後に続く第２低ノイズ時間ＴＮ５とを含む。第２高ノイズ時間ＴＮ４と第２低ノイズ時間ＴＮ５の時間的な区切りである時点ｔｓ５は、スイッチングノイズが図５（ｃ）や図６（ｃ）で示されるような閾値ＬＴＨ以下かどうかで決定される。 Similarly, the all-phase high off-low on period in three-phase inverter 45 is a period TN6 indicated by signal S45. The period TN6 includes a second high noise time TN4 and a second low noise time TN5 following the second high noise time TN4. The time point ts5, which is a time division between the second high noise time TN4 and the second low noise time TN5, is determined based on whether the switching noise is less than or equal to the threshold LTH as shown in FIG. 5 (c) or 6 (c). Be done.

ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６は、信号Ｓ３５のみを考慮するならば、第１低ノイズ時間ＴＮ２でサンプリングをすればよい。しかし、本実施形態では、信号Ｓ３５のみならず、信号Ｓ４５をも考慮する必要がある。よって、ＡＤコンバータ３６は、信号Ｓ３５および信号Ｓ４５を考慮すると、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５が重複した期間ＴＯＬでサンプリングする必要がある。 If only the signal S35 is considered, the AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 may perform sampling in the first low noise time TN2. However, in the present embodiment, not only the signal S35 but also the signal S45 needs to be considered. Therefore, in consideration of the signal S35 and the signal S45, the AD converter 36 needs to sample in a period TOL in which the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5 overlap.

第２実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）真空システム１は、ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａと、ポンプロータ４１を回転させるモータ４０を駆動させる三相インバータ４５に送信するスイッチング信号を生成するコントローラ４７を有する真空ポンプ４と、を備える。
コントローラ４７は、三相インバータ４５の三相全てのハイサイドスイッチング素子Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋がオフ状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子Ｕ-、Ｖ-、Ｗ-がオン状態にあり第２低ノイズ時間ＴＮ５を含む期間である期間ＴＮ６を検出する。
ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａのコントローラ３７と真空ポンプ４のコントローラ４７は、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５を時間的に重複させる。
ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６は、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５が重複している期間ＴＯＬ内において、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングする。
これによって、ＡＰＣバルブ３内のスイッチングノイズのみならず、真空ポンプ４のスイッチングノイズの影響をも受けにくくなり、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６がサンプリングする信号のＳ／Ｎ比が向上する。その結果、ＡＰＣバルブ３の圧力制御の精度が向上する。 According to the second embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The vacuum system 1 includes the controller 3A for the APC valve 3 and the vacuum pump 4 having the controller 47 for generating the switching signal to be sent to the three-phase inverter 45 for driving the motor 40 for rotating the pump rotor 41. Prepare.
The controller 47 is in a state where all the three phase high side switching elements U +, V +, W + of the three phase inverter 45 are off and all three phase low side switching elements U-, V-, W- are on, and the second low A period TN6 which is a period including the noise time TN5 is detected.
The controller 37 of the control device 3A of the APC valve 3 and the controller 47 of the vacuum pump 4 temporally overlap the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5.
The AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in a period TOL in which the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5 overlap.
As a result, not only the switching noise in the APC valve 3 but also the switching noise of the vacuum pump 4 is less likely to occur, and the S / N ratio of the signal sampled by the AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 is improved. Do. As a result, the pressure control accuracy of the APC valve 3 is improved.

（２）ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６は、期間ＴＯＬ内の終了時点ｔｓ３、ｔｓ６近傍で、サンプリングをすることが好ましい。
これによって、更なるＳ／Ｎ比の向上が期待できる。 (2) It is preferable that the AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 performs sampling near the end time points ts3 and ts6 in the period TOL.
This can be expected to further improve the S / N ratio.

（３）なお、真空ポンプ４のＡＤコンバータ４６も、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６と同様に、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５が重複している期間ＴＯＬ内において、電流値信号をサンプリングすることが好ましい。
これによって、電流値信号のＳ／Ｎ比が向上する。その結果、モータ４０の駆動制御の精度が向上する。 (3) As with the AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3, the AD converter 46 of the vacuum pump 4 also has a period during which the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5 overlap. Preferably, the current value signal is sampled.
This improves the S / N ratio of the current value signal. As a result, the accuracy of the drive control of the motor 40 is improved.

―第２実施形態の変形例―
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した第２実施形態のさらに好ましい例を示している。図８（ｂ）における特徴は、第１低ノイズ時間ＴＮ２の終了時点ｔｓ３と第２低ノイズ時間ＴＮ５の終了時点ｔｓ６が一致しているということである。具体的には搬送波Ｖｃ１と搬送波Ｖｃ２の位相をずらすこと、例えば、図１３（ａ）に示す搬送波Ｖｃ１を図１３（ｄ）に示す搬送波Ｖｃ２よりも時間的に早める（図示左方に移動させる）ことで、第１低ノイズ時間ＴＮ２の終了時点ｔｓ３と第２低ノイズ時間ＴＮ５の終了時点ｔｓ６を一致させることができる。その他、図１３（ａ）に示す搬送波Ｖｃ１の振幅を小さくして期間ＴＮ３を縮めることでも、第１低ノイズ時間ＴＮ２の終了時点ｔｓ３と第２低ノイズ時間ＴＮ５の終了時点ｔｓ６を一致させることができる。 -Modification of the second embodiment-
FIG. 8 (b) shows a further preferable example of the second embodiment shown in FIG. 8 (a). The feature in FIG. 8B is that an end time ts3 of the first low noise time TN2 and an end time ts6 of the second low noise time TN5 coincide with each other. Specifically, the phases of the carrier wave Vc1 and the carrier wave Vc2 are shifted, for example, the carrier wave Vc1 shown in FIG. 13 (a) is temporally advanced earlier than the carrier wave Vc2 shown in FIG. 13 (d) (moved to the left in the figure). Thus, the end time ts3 of the first low noise time TN2 and the end time ts6 of the second low noise time TN5 can be made to coincide with each other. Alternatively, the end time ts3 of the first low noise time TN2 and the end time ts6 of the second low noise time TN5 may be matched by reducing the amplitude of the carrier wave Vc1 shown in FIG. 13A and shortening the period TN3. it can.

制御装置３Ａの実施形態で説明したように、スイッチングノイズは、時間経過とともに減衰する。すなわち、第１低ノイズ時間ＴＮ２内において終了時点ｔｓ３近傍が最もノイズレベルが低い。また、第２低ノイズ時間ＴＮ５内において終了時点ｔｓ６近傍が最もノイズレベルが低い。よって、第１低ノイズ時間ＴＮ２と第２低ノイズ時間ＴＮ５を時間的に重複させるにあたり、終了時点ｔｓ３と終了時点ｔｓ６を一致させるように重複させることがノイズレベルを下げるためには好ましい方法である。このように重複させて得られる期間ＴＯＬで、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６が圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングすることで、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６がサンプリングする信号のＳ／Ｎ比がさらに向上する。その結果、ＡＰＣバルブ３の圧力制御の精度がさらに向上する。 As described in the embodiment of the control device 3A, the switching noise attenuates with time. That is, within the first low noise time TN2, the noise level is the lowest near the end time point ts3. Further, the noise level is lowest in the vicinity of the end time point ts6 within the second low noise time TN5. Therefore, in order to overlap the first low noise time TN2 and the second low noise time TN5 in time, it is preferable to overlap the end time ts3 and the end time ts6 so as to match the noise level. . The AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the period TOL obtained by overlapping in this manner, whereby the AD converter of the control device 3A of the APC valve 3 The S / N ratio of the signal sampled by 36 is further improved. As a result, the accuracy of pressure control of the APC valve 3 is further improved.

本変形例において、さらに、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６が、期間ＴＯＬ内の時点ｔｓ３、ｔｓ６近傍で、圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングすることで、ＡＰＣバルブ３の制御装置３ＡのＡＤコンバータ３６がサンプリングする信号のＳ／Ｎ比がより一層向上する。その結果、ＡＰＣバルブ３の圧力制御の精度がより一層向上する。 Further, in the present modification, the AD converter 36 of the control device 3A of the APC valve 3 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the vicinity of time points ts3 and ts6 within the period TOL. The S / N ratio of the signal sampled by the AD converter 36 of the controller 3A is further improved. As a result, the accuracy of pressure control of the APC valve 3 is further improved.

なお、本変形例では、第２実施形態で示したような搬送波Ｖｃと電圧指令信号Ｖｒｅｆの比較によってスイッチング信号を生成する方法を採用するよりも、後述する変形例４に記載したＰＷＭ制御プログラムによってスイッチング信号を生成する方法を採用するほうがより容易に実現できる。なぜなら、ＰＷＭ制御プログラムによる生成方法は、ＰＷＭ周期内でスイッチング信号の生成タイミングを比較的自由に設定できるからである。 In this modification, the PWM control program described in modification 4 to be described later is employed rather than adopting the method of generating the switching signal by comparing the carrier wave Vc and the voltage command signal Vref as shown in the second embodiment. It is easier to implement the method of generating the switching signal. This is because the generation method by the PWM control program can set the generation timing of the switching signal relatively freely within the PWM cycle.

第１及び第２実施形態において、以下のような変形をすることができる。 The following modifications can be made in the first and second embodiments.

―ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａの変形例１―
以上では、全相ハイオフ−ローオン期間の低ノイズ時間Ｔ３でＡＤコンバータ３６が圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングしているが、全相ハイオン−ローオフ期間でＡＤコンバータ３６が圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングしてもよい。 -Modification 1 of control device 3A of APC valve 3-
In the above, the AD converter 36 samples the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the low noise time T3 of the all-phase high off-low on period, but in the all phase high on-low off period The signal S1 and the pressure detection signal S2 may be sampled.

―ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａの変形例２―
図９は、変形例２における電圧指令信号Ｖｒｅｆと、搬送波Ｖｃとを示している。定電流制御の場合、三相モータの構造上、三相の電圧指令信号の内の二相の値は、符号が残り一相の値と逆で、絶対値が残り一相の値の半分という関係となる。例えば、図９に示す場合では、Ｖ相の電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿ＶやＷ相の電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｗは、符号がＵ相の電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｕと逆で、絶対値が電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｕの半分となっている。そのため、Ｕ相の電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｕが振幅の上限値の一方＋｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘに位置していても、電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｖや電圧指令信号Ｖｒｅｆ＿Ｗは、振幅の上限値の他方−｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘに位置しない。 -Modification 2 of control device 3A of APC valve 3-
FIG. 9 shows the voltage command signal Vref and the carrier wave Vc in the second modification. In the case of constant current control, due to the structure of the three-phase motor, the two-phase value of the three-phase voltage command signal has a sign opposite to that of the remaining one phase, and its absolute value is half of the remaining one phase value. It becomes a relationship. For example, in the case shown in FIG. 9, the voltage command signal Vref_V for the V phase and the voltage command signal Vref_W for the W phase are opposite in sign to the voltage command signal Vref_U for the U phase, and the absolute value is half of the voltage command signal Vref_U. ing. Therefore, even if voltage command signal Vref_U of the U phase is positioned at one of the upper limit values of amplitude + | Vref | _Max, voltage command signal Vref_V and voltage command signal Vref_W are the other of the upper limit values of amplitude − | Vref | _Max. Not located in

このような場合は、搬送波Ｖｃは、電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅よりも大きくせずとも、すなわち、図９に示すような一般的な設定と同様に、搬送波Ｖｃの振幅を電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅と等しく設定したとしても、全相ハイオン−ローオフ期間が生成される。よって、この全相ハイオン−ローオフ期間の低ノイズ時間でＡＤコンバータ３６が圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングすればよい。 In such a case, the carrier wave Vc does not have to be larger than the amplitude of the voltage command signal Vref, that is, like the general setting shown in FIG. Even if set equal to, all phase high on-low off periods are generated. Therefore, the AD converter 36 may sample the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 in the low noise time of the all-phase high on-low off period.

―ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａの変形例３―
図１０は、変形例３における電圧指令信号Ｖｒｅｆと搬送波Ｖｃを示している。本変形例では、搬送波Ｖｃの振幅と電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅の上限値｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘは等しく設定されている。 -Modification 3 of control device 3A of APC valve 3-
FIG. 10 shows the voltage command signal Vref and the carrier wave Vc in the third modification. In the present modification, the amplitude of the carrier wave Vc and the upper limit value | Vref | _Max of the amplitude of the voltage command signal Vref are set to be equal.

出力をあまり必要としない駆動を行っている本変形例のような場合には、図１０のハッチング領域で示すように、電圧指令信号Ｖｒｅｆが振幅の上限まで到達しないこともある。 In the case of the present modification in which driving is performed that requires less output, as indicated by the hatched area in FIG. 10, the voltage command signal Vref may not reach the upper limit of the amplitude.

本変形例のような場合では、搬送波Ｖｃの振幅と電圧指令信号Ｖｒｅｆの振幅の上限値｜Ｖｒｅｆ｜＿Ｍａｘは等しく設定されていても、三相全てにおいて搬送波Ｖｃが電圧指令信号Ｖｒｅｆよりも値が大きい期間、または、三相全てにおいて搬送波Ｖｃが電圧指令信号Ｖｒｅｆよりも値が小さい期間が生じる。よって、図５や図６に示すように、全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間が生成されるので、これらの期間の低ノイズ時間において、ＡＤコンバータ３６が圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングすればよい。 In the case of this modification, even if the amplitude of the carrier wave Vc and the upper limit value | Vref | _Max of the amplitude of the voltage command signal Vref are set equal, the carrier wave Vc has a value higher than that of the voltage command signal Vref in all three phases. A large period or a period in which the carrier wave Vc has a smaller value than the voltage command signal Vref occurs in all three phases. Therefore, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, since the all phase high off-low on period and the all phase high on-low off period are generated, the AD converter 36 outputs the pressure setting command signal S1 The pressure detection signal S2 may be sampled.

―ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａの変形例４―
以上の実施形態では、搬送波Ｖｃと電圧指令信号Ｖｒｅｆの比較でスイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成していたが、スイッチング信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬは、ＰＷＭ制御プログラムによって生成することもできる。本変形例では、全相ハイオフ−ローオン期間や全相ハイオン−ローオフ期間が生成されるように、プログラムすれば、ＡＤコンバータ３６が、ノイズの少ない圧力設定指令信号Ｓ１と圧力検出信号Ｓ２をサンプリングできる。 -Modification 4 of control device 3A of the APC valve 3-
In the above embodiment, the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL are generated by comparing the carrier wave Vc and the voltage command signal Vref, but the switching signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL , PWM control program. In this modification, the AD converter 36 can sample the pressure setting command signal S1 and the pressure detection signal S2 with less noise by programming so that the all phase high off-low on period and the all phase high on-low off period are generated. .

その他、以下のような変形をすることができる。 In addition, the following modifications can be made.

本発明は、ＡＰＣバルブ３の制御装置３Ａのコントローラ３７においても、真空ポンプ４のコントローラ４７においても、全相ハイオフ−ローオン期間に、限定されない。変形例１でも示したように、全相ハイオン−ローオフ期間に本発明を適用することも可能である。さらに、真空システム１においては、ＡＰＣバルブ３のコントローラ３７が全相ハイオフ−ローオン期間で、真空ポンプ４のコントローラ４７が全相ハイオン−ローオフ期間で本発明を適用することなどもできる。 The present invention is not limited to the all-phase high off-low on period in the controller 37 of the controller 3A of the APC valve 3 and the controller 47 of the vacuum pump 4. As shown in the first modification, it is also possible to apply the present invention to the all-phase high on-low off period. Furthermore, in the vacuum system 1, the controller 37 of the APC valve 3 can apply the present invention in the all-phase high off-low on period and the controller 47 of the vacuum pump 4 in the all-phase high on-low off period.

以上では、コントローラ３７とコントローラ４７で用いたＰＷＭ搬送波である搬送波Ｖｃは三角搬送波であったが、鋸搬送波を用いてもよい。 In the above, the carrier wave Vc which is the PWM carrier wave used by the controller 37 and the controller 47 is a triangular carrier wave, but a sawtooth carrier may be used.

上記では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。以上の実施形態および変形例の組み合わせや、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Combinations of the above embodiments and modifications, and other embodiments considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.

１：真空システム
２：真空処理装置
３：ＡＰＣバルブ
３Ａ：制御装置
４：真空ポンプ
２１：コントローラ
２２：ダイアフラム
２３：真空チャンバ
３０：モータ
３２：バルブプレート
３５：三相インバータ
３６：ＡＤコンバータ
３７：コントローラ
３８：電流検出器
４０：モータ
４１：ポンプロータ
４２：真空排気系
４５：三相インバータ
４６：ＡＤコンバータ
４７：コントローラ
４８：電流検出器
５０：排気経路
ＮＳ：スイッチングノイズ
Ｓ１：圧力設定指令信号
Ｓ２：圧力検出信号
Ｔ１〜Ｔ８：期間（時間）
Ｔｄ：デッドタイム
Ｖｃ：搬送波
ＬＴＨ：閾値
ＳＵＨ、ＳＵＬ、ＳＶＨ、ＳＶＬ、ＳＷＨ、ＳＷＬ：スイッチング信号
Ｓ３５、Ｓ４５：スイッチング信号
Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋：ハイサイドスイッチング素子
Ｕ−、Ｖ−、Ｗ−：ローサイドスイッチング素子
ＴＮ１：第１高ノイズ時間
ＴＮ２：第１低ノイズ時間
ＴＮ４：第２高ノイズ時間
ＴＮ５：第２低ノイズ時間
ＴＯＬ：期間
ｔｓ３：終了時点
ｔｓ６：終了時点
Ｖｒｅｆ：電圧指令信号
1: Vacuum system 2: Vacuum processing device 3: APC valve 3A: Control device 4: Vacuum pump 21: Controller 22: Diaphragm 23: Vacuum chamber 30: Motor 32: Valve plate 35: Three-phase inverter 36: AD converter 37: Controller 38: Current detector 40: Motor 41: Pump rotor 42: Vacuum pumping system 45: Three-phase inverter 46: AD converter 47: Controller 48: Current detector 50: Exhaust path NS: Switching noise S1: Pressure setting command signal S2: Pressure detection signal T1 to T8: Period (hour)
Td: dead time Vc: carrier LTH: threshold value SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL: switching signal S35, S45: switching signal U +, V +, W +: high side switching element U-, V-, W-: low side Switching element TN1: first high noise time TN2: first low noise time TN4: second high noise time TN5: second low noise time TOL: period ts3: end time ts6: end time Vref: voltage command signal

Claims

ＡＰＣバルブ用のバルブプレートの位置を制御する三相モータを駆動する第１三相インバータと、
少なくとも圧力設定指令信号と圧力検出信号とを読み取ってデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、
前記デジタル信号に応じて、前記バルブプレートの位置を制御するために前記第１三相インバータに送信する第１スイッチング信号を生成する第１コントローラと、を備え、
前記第１コントローラは、前記第１三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオン状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオフ状態となる期間、または、前記第１三相インバータの三相全ての前記ハイサイドスイッチング素子がオフ状態で且つ三相全ての前記ローサイドスイッチング素子がオン状態となる期間である第１期間に、前記第１三相インバータに起因して前記圧力設定指令信号および前記圧力検出信号に重畳する第１スイッチングノイズが所定レベル以下となる第１低ノイズ時間を設定し、
前記ＡＤコンバータは、前記第１低ノイズ時間において、前記圧力設定指令信号と前記圧力検出信号とをサンプリングする圧力制御装置。 A first three-phase inverter driving a three-phase motor that controls the position of a valve plate for an APC valve;
An AD converter that reads at least a pressure setting command signal and a pressure detection signal and converts it into a digital signal;
A first controller that generates a first switching signal to be sent to the first three-phase inverter to control the position of the valve plate in response to the digital signal;
The first controller is a period during which all the three-phase high-side switching devices of the first three-phase inverter are in the ON state and all three-phase low-side switching devices are in the OFF state, or three of the first three-phase inverter The first three-phase inverter generates the pressure setting command signal during a first period in which all the high-side switching devices in the phase are in the off state and all the three-phase low-side switching devices are in the on state. Setting a first low noise time in which the first switching noise superimposed on the pressure detection signal is equal to or less than a predetermined level ;
A pressure control device that samples the pressure setting command signal and the pressure detection signal in the first low noise time;

請求項１に記載の圧力制御装置において、
前記ＡＤコンバータは、前記第１低ノイズ時間の終了時点近傍において、前記圧力設定指令信号と前記圧力検出信号とをサンプリングする圧力制御装置。 In the pressure control device according to claim 1,
A pressure control device that samples the pressure setting command signal and the pressure detection signal in the vicinity of an end time point of the first low noise time.

請求項１または２に記載の圧力制御装置において、
前記第１コントローラは、
第１搬送波と第１電圧指令信号とを比較することで、前記第１スイッチング信号を生成し、
前記第１搬送波が三相全ての前記第１電圧指令信号よりも大きい期間または前記第１搬送波が三相全ての前記第１電圧指令信号よりも小さい期間を前記第１期間として検出する圧力制御装置。 In the pressure control device according to claim 1 or 2,
The first controller is
Generating a first switching signal by comparing a first carrier wave and a first voltage command signal;
A pressure control device that detects a period in which the first carrier wave is larger than the first voltage command signals of all three phases or a period in which the first carrier wave is smaller than the first voltage command signals of all three phases as the first period. .

請求項３に記載の圧力制御装置において、
前記第１コントローラは、前記第１搬送波の振幅を前記第１電圧指令信号の振幅の上限値よりも大きくする圧力制御装置。 In the pressure control device according to claim 3,
The pressure control device, wherein the first controller makes the amplitude of the first carrier wave larger than the upper limit value of the amplitude of the first voltage command signal.

請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧力制御装置と、
ポンプロータを回転させるモータを駆動させる第２三相インバータに送信する第２スイッチング信号を生成する第２コントローラを有する真空ポンプと、を備え、
前記第２コントローラは、前記第２三相インバータの三相全てのハイサイドスイッチング素子がオン状態で且つ三相全てのローサイドスイッチング素子がオフ状態となる期間、または、前記第２三相インバータの三相全ての前記ハイサイドスイッチング素子がオフ状態で且つ三相全ての前記ローサイドスイッチング素子がオン状態となる期間である第２期間に、前記第２三相インバータに起因して前記圧力設定指令信号および前記圧力検出信号に重畳する第２スイッチングノイズが所定レベル以下となる第２低ノイズ時間を設定し、
前記第１コントローラ及び前記第２コントローラは、前記第１低ノイズ時間と前記第２低ノイズ時間とを時間的に重複させ、
前記ＡＤコンバータは、前記第１低ノイズ時間と前記第２低ノイズ時間とが重複している期間内において、前記圧力設定指令信号と前記圧力検出信号とをサンプリングする真空システム。 The pressure control device according to any one of claims 1 to 4.
A vacuum pump having a second controller that generates a second switching signal that is transmitted to a second three-phase inverter that drives a motor that rotates the pump rotor;
The second controller is a period during which all the three-phase high-side switching elements of the second three-phase inverter are in the on state and all three-phase low-side switching elements are in the off state, or three of the second three-phase inverters In the second period in which all the high-side switching elements in all phases are in the off state and all the three-phase low-side switching elements are in the on state , the pressure setting command signal Setting a second low noise time in which the second switching noise superimposed on the pressure detection signal is equal to or less than a predetermined level ;
The first controller and the second controller temporally overlap the first low noise time and the second low noise time,
The vacuum system according to claim 1, wherein the AD converter samples the pressure setting command signal and the pressure detection signal in a period in which the first low noise time and the second low noise time overlap.

請求項５に記載の真空システムにおいて、
前記第１コントローラ及び前記第２コントローラは、前記第１低ノイズ時間の終了時点と前記第２低ノイズ時間の終了時点とを時間的に一致させて、前記第１低ノイズ時間と前記第２低ノイズ時間を時間的に重複させる真空システム。 In the vacuum system according to claim 5,
The first controller and the second controller make the end time point of the first low noise time and the end time point of the second low noise time coincide in time, and the first low noise time and the second low time are equal to each other. Vacuum system to make noise time overlap in time.

請求項５または６に記載の真空システムにおいて、
前記第２コントローラは、
第２搬送波と第２電圧指令信号とを比較することで、前記第２スイッチング信号を生成し、
前記第２搬送波が三相全ての前記第２電圧指令信号よりも大きい期間または前記第２搬送波が三相全ての前記第２電圧指令信号よりも小さい期間を前記第２期間として検出する真空システム。 In the vacuum system according to claim 5 or 6,
The second controller is
Generating a second switching signal by comparing a second carrier wave and a second voltage command signal;
The vacuum system which detects the period when the said 2nd carrier wave is larger than the said 2nd voltage command signal of all three phases, or the period when the said 2nd carrier wave is smaller than the said 2nd voltage command signal of all three phases as said 2nd period.

請求項７に記載の真空システムにおいて、
前記第２コントローラは、前記第２搬送波の振幅を前記第２電圧指令信号の振幅の上限値よりも大きくする真空システム。 In the vacuum system according to claim 7,
The vacuum system, wherein the second controller makes the amplitude of the second carrier wave larger than the upper limit value of the amplitude of the second voltage command signal.