JPH02141673A - ホールｃｔオフセット自動補正電流検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ホールＣＴを用いた電流検出時に生ずる直流
オフセットを自動補正しうるホールＣＴオフセット自動
補正電流検出回路に関する。

Ｂ８発明の概要 本発明のホールＣＴオフセット自動補正電流検出回路は
、交流の正及び負方向電流を夫々検出する第１及び第２
のホールＣＴと、交流の正及び負方向電流のオフ期間に
タイミング信号を発生する第１及び第２のタイミング信
号発生回路と、前記第１及び第２のタイミング信号発生
回路のタイミング信号により前記第１及び第２のホール
ＣＴの検出信号中のオフセット成分を夫々サンプリング
し記憶保持する第１及び第２のサンプルホールド回路と
、前記第１及び第２のホールＣＴの検出信号を合成する
加算回路と、前記加算回路の前又は後の信号にｉ！η記
第１及び第２のサンプルホールド回路出力で補正する減
算回路とよりなり、前記第１及び第２のサンプルホール
ド回路よりのオフセット成分出力で、前記加算回路の前
又は後の信号を補正するようにしたものである。

Ｃ６従来の技術 ホールセンサ（＠気密度検出センナ）で電流を検出する
場合、第４図のようにホールセンサ２２と鉄心２３及び
磁束密度測定回路２４よりなるホールＣＴ２１が用いら
れる。ホールセンサ２２の温度特性、磁束密度測定回路
２４の増幅回路の温度特性により出力信号に直流オフセ
ットが生じたり、ゲインが変化したりする。このうち、
直流オフセットについては温度に対して変動があり、又
その変動特性も一定ではない。

このように直流オフセットがあるホールＣＴ２！を電流
検出器として第３図のようにインバータの電流制御回路
を構成すると、出力電流に直流電流成分が重畳される。

この電流成分により出力周波数のトルクリップルが生じ
ることが知られている。（電学論０．１０７巻２号、昭
６２．１８３頁。） このため、従来、インバータによるモータの制御におい
ては、モータ停止中の電流が流れていないときにホール
ＣＴの出力を読み込み、オフセット量を記憶させて補正
を行っている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 しかし、この方法では、モータが連続運転中にオフセッ
トが変動した場合は補正が不可能であり、又、モータ停
止中のホールＣＴの鉄心に残留磁束密度があり、この残
留磁束の方向はモータ停止直前の電流方向によって決ま
るので、この残留磁束密度のオフセット成分だけバラツ
キを生じるため誤差となる。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、交流
電流の検出回路におけるホールＣＴのオフセットを自動
補正しうるようにしたホールＣＴオフセット自動補正回
路を提供することにある。

８８課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のホールＣＴオフセ
ット自動補正電流検出回路は、交流の正及び負方向電流
を夫々検出する第１及び第２のホールＣＴと、交流の正
及び負方向電流のオフ期間にタイミング信号を発生する
第１及び第２のタイミング信号発生回路と、前記第１及
び第２のタイミング信号発生回路のタイミング信号によ
り前記第１及び第２のホールＣＴの検出信号中のオフセ
ット成分を夫々サンプリングし記憶保持する第１及び第
２のサンプルホールド回路と、前記第１及び第２のホー
ルＣＴの検出信号を合成する加算回路と、前記加算回路
の前又は後の信号に前記第１及び第２のサンプルホール
ド回路出力で補正する減算回路とよりなる。そして、第
１及び第２のホールＣＴによる交流の正及び負方向電流
の検出手段及び第１及び第２のタイミング信号発生回路
には、次の形態がある。

（り第１及び第２のホールＣＴは、トランジスタインバ
ータの１相を形成する上アーム及び下アーム電流を夫々
検出するように設ける。この場合、第１及び第２のタイ
ミング発生回路は、前記上アーム及び下アームのトラン
ジスタのゲート信号のオフ期間にタイミング信号を発生
するように設ける。

（２）第１及び第２のホールＣＴは、電流回路に直列に
第１及び第２のダイオードの逆並列回路を接続し、第１
及び第２のダイオード回路電流を検出するように設ける
。

この場合、第１及び第２のタイミング発生回路は、第１
及び第２のホールＣＴの検出信号より前記第１及び第２
のダイオードの半波電流のオフ期間を検出しタイミング
信号を発生するように設ける。

１０作用 第１及び第２のホールＣＴは夫々交流の正及び負の電流
を検出する。

第１及び第２のサンプルホールド回路は、第１及び第２
のタイミング信号により交流の正及び負方向電流のオフ
期間に第１及び第２のホールＣＴの検出信号をサンプリ
ングするので、オフセット成分を検出できる。

従って、第１及び第２のホールＣＴ上りの検出信号を合
成して交流電流信号とする前又は後の信号より、前記検
出したオフセット成分を減算器を用いて差引けば、オフ
セット成分を自動補正した交流電流信号が得られる。

Ｇ、実施例 実施例について図面を参照して説明する。

実施例Ｉ 第１図は、第３図のインバータにおけるＵ相電流をイン
バータのＵ相上、下アーム電流より検出する実施例を示
すもので、上側トランジスタＴｒ＋及び下側トランジス
タＴｒｙのコレクタ電流を夫々検出するホールＣＴＩ及
び２が設けられている。

この実施例では、ホールＣＴ１は信号成分と同方向にオ
フセット信号が発生し、ホールＣＴ２は信号成分と反対
方向にオフセット信号が発生するようにホールＣＴＩ、
２が設けられている。

電子スイッチＳＷ、とコンデンサＣＩ及び電子スイッチ
ＳＷ、とコンデンサＣ９は夫々サンプルホールド回路５
及び６を形成し、電子スイッチＳＷｌ及びＳＷ！は夫々
トランジスタＴｒ＋及びＴｒ。

のベースに接続された否定回路７及び８の出力で制御さ
れるようになっている。

ホールＣＴＩの出力側は減算器３の一方の入力側及び電
子スイッチＳＷ、に接続され、又、ホールＣＴ２の出力
側は減算器４の一方の入力側及び電子スイッチＳＷ、に
接続され、サンプルホールド回路５及び６の出力側は夫
々減算器３及び４の他方の入力端に接続されている。そ
して、減算器３と４の出力側は加算器９に接続されてい
る。

次に、この回路の動作を説明する。

インバータのトランジスタＴｒ、とＴ　ｒ　ｔには交互
にＵ相電流が流れ、夫々のＯＦＦ期間には電流が流れな
い。そして、ホールＣＴＩ及び２のオフセット電圧方向
は反対となっているので、ホールＣＴＩ及び２からは夫
々電流信号Ａ及びＢが出力される。

電子スイッチＳＷ１及びＳＷ、は、夫々否定回路７及び
８よりのタイミング信号によりトランジスタＴｒ＋及び
Ｔｒ２のゲート信号オフ期間閉じられるので、コンデン
サＣＩ及びＣ２は夫々電流信号Ａ及びＢのオフセット電
圧で充電され、サンプルホールド回路５及び６からは夫
々オフセット成分の出力Ｃ及びＤを出力する。

従って、減算器３からはホールＣＴＩの出力よりそのオ
フセット成分を引いた信号成分Ｅが、又減算器４からは
ホールＣＴ２の出力よりそのオフセット成分を引いた信
号成分Ｆが出力されるので、この信号成分ＥとＦを加算
器９で合成し、合成信号Ｇとすることにより、オフセッ
ト成分を自動補正したＵ相電流信号を得ることができる
。

なお、同様にして、インバータのＷ相のトランジスタ（
第３図）より、オフセット成分を自動補正したＷ相電流
信号を得ることができるので、このＵ相及びＷ相電流信
号を第３図のホールＣＴ２１．２１よりのＵ相及びＷ相
電流信号に代えて用いることにより、ホールＣＴのオフ
セットを自動補正したトランジスタインバータ回路を得
ることができる。

実施例２ 第２図において、この実施例は、第３図のインバータに
おけるＵ相負荷電流検出に適用する例を示すもので、イ
ンバータのＵ相トランジスタＴｒ＋。

Ｔｒｙから負荷（モータ）へのＵ相出力回路に直列にダ
イオードＤ、、Ｄ、を逆並列に接続し、このダイオード
Ｄ、及びＤｔの回路に夫々ホールＣＴ１１及び１２を設
ける。

サンプルホールド回路ｔ６及び１７は夫々電子サンプル
ホールド回路Ｉ６及び１７は夫々電子スイッチＳＷｌと
コンデンサＣ１及び電子スイッチＳ　Ｗ　ｔとコンデン
サＣ１とよりなり、電子スイッチＳＷ、及びＳ　Ｗ　ｔ
は夫々ホールＣＴｔｌ及び１２の出力側とコンデンサＣ
Ｉ及びＣｔとの間に接続されている。

ポールＣＴＩＩの出力側とサンプルホールド回路１Ｇの
出力側は比較器１４の入力側に接続され、ホールＣＴ１
２の出力側とサンプルホールド回路１７の出力側は比較
器１５に入力端に接続されている。

又、ホールＣＴＩＩ及び１２の出力側は加算器１３の入
力側に接続され、サンプルホールド回路１６及び１７の
出力側は加算器１８の入力端に接続され、加算器１３及
び１８の出力側は減算器１次に、この回路の動作を説明
する。

ダイオードＤ１及びり、の回路には夫々交互にＵ相電流
が流れるので、ホールＣＴＩＩ及び１２には電流信号Ａ
及びＢが出力される。

比較器１４はサンプルホールド回路１６の出力とホール
ＣＴＩＩの出力Ａを比較し、信号成分のないときサンプ
リング信号を出力して電子スイッチＳ　Ｗ　ｌを閉じる
ので、コンデンサＣ８は出力へのオフセット成分により
充電され、サンプルホールド回路１６はオフセット成分
電圧Ｃを出力する。

同様に比較器１５はサンプルホールド回路１７の出力と
ホールＣＴ１２の出力Ｂを比較し、信号成分のないとき
サンプリング信号を出力して電子スイッチＳＷ、を閉じ
るので、コンデンサＣ７は出力Ｂのオフセット成分によ
り充電され、サンプルホールド回路１６はオフセット成
分電圧りを出力する。

加算器】３はホールＣＴＩＩ、！２の出力Ａ及びＢを加
算し、信号Ａ＋Ｂを出力する。又加算器１８はサンプル
ホールド回路１６．１７よりの電圧Ｃ及びＤを加算し、
信号Ｃ＋Ｄを出力する。

しかして、減算器１９からはホールｃ’ｒｔｉ及び１２
の出力の和から、ホールＣＴＩＩ及び１２に含まれるオ
フセット成分の和を引いたオフセット成分が除かれた出
力信号Ｇ１即ち、オフセット成分を自動補正したｔＪ相
電流信号が得られる。

なお、実施例１では加算器９が合成する前の信号を減算
器３．４でオフセット補正し、実施例２では加算器１３
で合成した後の信号を減算器１９でオフセット補正をし
ているが、これに限るものではない。

）ｌ　発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

■ホールＣＴを使用しオフセットに関係なく電流を正確
に検出することができる。

■広範囲の周波数でオフセット補償ができる。

■インバータモータにおいて、オフセット補正出力応答
はインバータ出力周波数と同一周期となるため、高速運
転時程早くなる。

■第（１）項発明では、インバータの上下アーム電流を
ホールＣＴで検出しているので、相電回路中にダイオー
ドなどを接続する必要がない。

■第（２）項発明では、相電流回路電流をホールＣＴで
検出しているので、インバータ主回路ブロツク外にホー
ルＣＴを取付けることができるので、取付けの制約が少
ない。又、トランジスタのサージ電圧の増加もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す各部波形を加えた回路図
、第２図は本発明の他の実施例を示す回路図、第３図は
従来インバータモータ制御回路図、第４図はホールＩＣ
の斜視図である。 Ｔｒ＋〜Ｔｒｅ・・・インバータのトランジスタ、ｌ。 ２．１１．１２・・・ホールＣＴ、５，６．１６．１７
・・・サンプルホールド回路。 外２名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランジスタインバータの１相を形成する上アー
   ム及び下アーム電流を夫々検出する第１及び第２のホー
   ルＣＴと、 前記上アーム及び下アームのトランジスタのゲート信号
   のオフ期間を検出しタイミング信号を発生する第１及び
   第２のタイミング信号発生回路と、前記第１及び第２の
   タイミング信号発生回路のタイミング信号により前記第
   １及び第２のホールＣＴの検出信号中のオフセット成分
   を夫々サンプリングし記憶保持する第１及び第２のサン
   プルホールド回路と、 前記第１及び第２のホールＣＴの検出信号を合成する加
   算回路と、 前記加算回路の前又は後の信号に前記第１及び第２のサ
   ンプルホールド回路出力で補正する減算回路と、 よりなることを特徴とするホールＣＴオフセット自動補
   正電流検出回路。
2. （２）電流回路に直列に逆並列接続してなる第１及び第
   ２のダイオードと、 前記第１及び第２のダイオード回路電流を夫々検出する
   第１及び第２のホールＣＴと、 前記第１及び第２のホールＣＴの検出信号より前記第１
   及び第２のダイオードの半波電流のオフ期間を検出し、
   第１及び第２のタイミング信号を発生する第１及び第２
   のタイミング信号発生回路と、 前記第１及び第２のタイミング信号発生回路よりの夫々
   のタイミング信号により、前記第１及び第２のホールＣ
   Ｔ検出信号中のオフセット成分をサンプリングして記憶
   保持する第１及び第２のサンプルホールド回路と、 前記第１及び第２のホールＣＴの検出信号を合成する加
   算回路と、 前記加算回路の前又は後の信号に前記第１及び第２のサ
   ンプルホールド回路出力で補正する減算回路と、 よりなることを特徴とするホールＣＴオフセット自動補
   正電流検出回路。