[發明專利]電機驅動裝置和電機系統

有效

• 申請號: 201810674976.5
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109150032B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 黑澤稔;石地正義
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 鄭宗玉

1.一種電機驅動裝置，所述電機驅動裝置驅動外部地設置的三相電機，所述電機驅動裝置包括：

三相驅動器，所述三相驅動器包括三相高側晶體管和三相低側晶體管，其中，所述三相高側晶體管耦合在高電勢側電源電壓與三相電機驅動節點之間，所述三相低側晶體管耦合在低電勢側電源電壓與三相電機驅動節點之間；

三相電流感測電路，所述三相電流感測電路檢測流過所述三相低側晶體管的電流的大小，并且將電流檢測結果輸出到對于三個相位共同地設置的電流檢測節點；

三相感測相位控制電路；和

脈寬調制PWM調制電路，所述PWM調制電路控制三相驅動器和三相電流感測電路，

其中，所述三相電流感測電路中的每個包括：

第一晶體管，第一晶體管耦合在對應相位的電機驅動節點與所述電流檢測節點之間，

第二晶體管，第二晶體管耦合在所述電流檢測節點與所述低電勢側電源電壓之間，并且固定為導通狀態，和

第三晶體管，第三晶體管耦合在所述電流檢測節點與所述低電勢側電源電壓之間，

其中，在用于使制動電流流過所述三相驅動器的第一操作模式下，當將從所述電機驅動節點到所述低電勢側電源電壓的方向假設為第一方向時，所述三相感測相位控制電路控制其中所述制動電流在第一方向上流動的相位的第一晶體管成為導通狀態，并且控制其中所述制動電流在與第一方向相反的第二方向上流動的相位的第一晶體管成為斷開狀態，以及

其中，所述PWM調制電路在第一操作模式下執行：

第一過程，用于控制三相低側晶體管全部成為導通狀態，以及

第二過程，用于在所述制動電流在一個相位中沿第一方向流動的時段中僅控制三個相位的第三晶體管中的這一個相位的第三晶體管成為導通狀態，并且用于在所述制動電流在兩個相位中沿第一方向流動的時段中控制三個相位的三個晶體管全部成為斷開狀態。

2.根據權利要求1所述的電機驅動裝置，

其中，在用于使驅動電流流過三相驅動器的第二操作模式下，所述PWM調制電路執行：

第三過程，用于使用PWM信號來控制三相高側晶體管和三相低側晶體管，以及

第四過程，用于在所述驅動電流在一個相位中沿第一方向流動的時段中僅控制三個相位的第三晶體管中的這一個相位的第三晶體管，并且用于在所述驅動電流在兩個相位中沿第一方向流動的時段中控制三個相位的第三晶體管全部成為斷開狀態，

其中，在第二操作模式下，所述三相感測相位控制電路使用與三相低側晶體管的PWM信號相同的PWM信號來分別控制三個相位的第一晶體管。

3.根據權利要求2所述的電機驅動裝置，

其中，所述三相感測相位控制電路具有三相選擇電路，所述三相選擇電路選擇所述三相低側晶體管的導通/斷開信號或用于控制第一晶體管成為斷開狀態的固定信號，并且使用所選擇的信號來控制三個相位的第一晶體管成為導通/斷開。

4.根據權利要求3所述的電機驅動裝置，

其中，所述三相感測相位控制電路還耦合到所述電機驅動節點和所述低電勢側電源電壓，與每個相位相關聯地檢測三個相位的制動電流中的每個的方向是第一方向還是第二方向，并且具有三相電流方向檢測電路，所述三相電流方向檢測電路將檢測結果輸出到所述三相選擇電路。

5.根據權利要求1所述的電機驅動裝置，

其中，第一晶體管配置有串聯耦合的多個晶體管，以及

其中，第三晶體管配置有與第一晶體管的晶體管相同數量的晶體管，并且串聯耦合。

6.根據權利要求2所述的電機驅動裝置，還包括：

誤差檢測電路，所述誤差檢測電路檢測輸出到所述電流檢測節點的電流檢測結果與預定的電流指令值之間的誤差；和

補償器，所述補償器包括積分器，并且設定PWM信號的占空比，從而反映由所述誤差檢測電路檢測到的誤差，

其中，所述誤差檢測電路使用在第一操作模式與第二操作模式之間不同的電流指令值，

其中，在第一操作模式下，所述PWM調制電路基于來自所述補償器的占空比來控制PWM周期中的將全部所述三相低壓側晶體管控制成為導通狀態的時段與將全部所述三相低壓側晶體管控制成為斷開狀態的時段的比率。