專利名稱：逆變器裝置的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號將直流電變成交流電的 逆變器裝置，特別涉及具有防止多相同時切換的電路及功能的逆變器 裝置。
背景技術(shù)：
以下，參照


以往的3相PWM逆變器裝置的一個構(gòu)成例。 圖20的虛線內(nèi)部是用于驅(qū)動控制以往的3相交流電機的3相PWM 逆變器裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖(例如參照日本專利申請公開特開平7 -298633號公報第2-3頁、笫4圖)。眾所周知，3相交流電機具有 被稱為U相、V相、W相的3相。當(dāng)逆變器元件驅(qū)動這3相時，控制電 路分別輸出各P西信號進行控制。3相P西信號發(fā)生電流1基于向電機 2提供的3相交流電壓波形(PWM波形)的基本頻率數(shù)和實際電壓值， 輸出PWM信號，并將該輸出信號分別傳送到6個柵極驅(qū)動電路3a、 3b、 3c、 3d、 3e、 3f，進而其輸出與6個作為開關(guān)元件的絕緣柵雙極晶體 管(以下稱為IGBT) 4a、 4b、 4c、 4d、 4e、 4f的柵極端子連接。各IGBT 上反向并列連接了 6個二極管5a、 5b、 5c、 5d、 5e、 5f。主電源6是 向電機2提供電功率的直流電源，實際上一般是將AC100V整流平滑到 DC140V左右或?qū)C200整流平滑到DC280V左右的電源，圖面上進行簡 化以電池記號表示。主電源6上并聯(lián)有電容7。高端的IGBT4a、 4b、 4c的集極端子分別與主電源6的正極一側(cè)的端子、低端的IGBT4d、 4e、 4f的發(fā)射極端子分別與主電源6的負極一側(cè)的端子連接。另外，IGBT4a 的發(fā)射極端子與IGBT4d的集極端子連接，并配置了從其連接點與電機2部分連接的輸出端子U。同樣，IGBT4b的發(fā)射極端子與IGBT4e的集 極端子連接，并配置了從其連接點與電機2部分連接的輸出端子V。 IGBT4c的發(fā)射極端子與IGBT4f的集極端子連接，并配置了從其連接點 與電機2部分連接的輸出端子W。
利用圖2說明這種結(jié)構(gòu)的3相PWM逆變器裝置的動作。圖21是上 述3相PWM信號發(fā)生電路1的動作的信號波形圖。3相PWM信號發(fā)生電 路1基于向電機2提供3相交流電壓波形的基本頻率數(shù)和實際電壓， 生成了相位相互相差120度的3相正弦波的變頻波信號EU、 EV、 EW, 將這些信號與三角波的載波信號EC比較后，生成向上述柵極驅(qū)動電路 3a、 3b、 3c、 3d、 3e、 3f傳送的PWM信號Up。、 Vp。、 Wp。、 UN。、 VN。、 WN。
(圖21中只表示了 PWM信號Up。、 Vp。、 Wp。)。此處，驅(qū)動高端的PWM信 號UPD、 Vp。、 Wp。和驅(qū)動低端的UN。、 VN。、 WN。信號互為邏輯反轉(zhuǎn)的關(guān)系， 由此高端的IGBT4a、 4b、 4c與低端的IGBT4d、 4e、 4f互為對應(yīng)且交 互進行接通和切斷屏蔽動作。因此輸出端子U、 V、 W與主電源6的正 極一側(cè)端子和負極一側(cè)端子交互進行切換，并驅(qū)動與其連接的電機2。 實際上，驅(qū)動高端的PWM信號Up。、 Vp。、 Wp。和驅(qū)動低端的PWM信號UN。、 VN。、 WN。信號不是單純的邏輯反轉(zhuǎn)關(guān)系，而是為了防止在切換動作的過 渡期，上下端同時接通從而引起負載短路的問題，雖然通常設(shè)置有空 檔時間(dead time),但是由于與本發(fā)明的本質(zhì)無關(guān)，所以省略說明。 更詳細地說明上述3相PWM逆變器裝置的動作。3相PWM信號發(fā)生 裝置1通過將相對頻率較高的載波信號EC與代表各相希望的波形的相 對頻率較低的變頻波信號EU、 EV、 EW進行比較，生成了PWM信號。具 體地，如果某變頻波信號的大小比栽波的大小要大，則從3相PWM信 號發(fā)生電路1輸出對應(yīng)該變頻波信號的相的高端IGBT切換，相同相低 端的IGBT屏蔽那樣的PWM信號。當(dāng)載波信號偽三角波時，如圖21所 示，存在著載波的下降在2個變頻波信號的交點一致的瞬間。在這種 情況下，高端一致的2相的IGBT同時切換，導(dǎo)致劇烈的電流變化，其 結(jié)果在IGBT端子間施加了較高的浪涌電壓。這特別對應(yīng)在相當(dāng)于相反 側(cè)端子的二極管為飛輪模式、2個IGBT同時切換的情形。進而通過圖 22也能說明。圖22表示在反向恢復(fù)模式下的飛輪二極管的電流變化率
(di/dt)的絕對值在較低電流下具有更高的傾向。圖22意味著由2 個IGBT傳送的起因于全電流的2個同時反向恢復(fù)電流變化率的總和絕對值比由1個IGBT傳送的起因于相同大小的全電流的同時反向恢復(fù)電 流變化率的絕對值要大。栽波為鋸齒波時，如圖23所示，進而還存在 載波的下降在3個變頻波信號的交點一致的瞬間。這時3向IGBT同時 切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而得出的，其目的在于通過防止多相 同時切換，提供了一種在切換元件的端子間不產(chǎn)生浪涌電壓的PWM逆 變器裝置。
為達到上述目的，涉及本發(fā)明的多相同時切換防止電路的實施方 式l具有以下裝置讀取作為輸入信號的PWM信號發(fā)生電路輸出的多 相控制信號的多個輸入裝置、與一相的輸入信號的上升或下降同步，
的屏蔽脈沖的屏蔽脈沖發(fā)生裝置、屏蔽信號形成裝置，輸出屏蔽信號， 該屏蔽信號是屏蔽由來自其它相的上述屏蔽脈沖發(fā)生裝置的多個屏蔽 脈沖的邏輯和形成的脈沖的脈沖寬度為屏蔽期間的信號、接受上述一 相的輸入信號，輸出使其上升或下降延遲到上述屏蔽期間結(jié)束的信號 的信號屏蔽裝置、向外部輸出來自上述信號屏蔽裝置的輸出信號的多 個輸出裝置。
為達到上述目的，涉及本發(fā)明的多相同時切換防止電路的實施方 式2具有以下裝置讀取作為輸入信號的PWM信號發(fā)生電路輸出的多 相控制信號的多個輸入裝置、檢出一相的輸入信號和其它相的輸入信 號在預(yù)定的禁止期間內(nèi)同時上升或下降的情況，并輸出該檢出信號的 同時切換檢出裝置、接受來自上述同時切換檢出裝置的檢出信號，并 輸出具有預(yù)定屏蔽期間的屏蔽信號的屏蔽信號發(fā)生裝置、接受上述一 相的輸入信號，輸出使其上升或下降延遲上述屏蔽期間的信號的信號 屏蔽裝置、向外部輸出來自上述信號屏蔽裝置的輸出信號的多個輸出 裝置。
由于具有上述那樣的結(jié)構(gòu)，能夠降低作為切換元件的切換結(jié)而在 切換元件的端子間產(chǎn)生浪涌電壓，從而能夠謀求作為包含浪涌電壓的 切換電壓與切換電流的積的切換損失的降低。

圖1是涉及本發(fā)明的PWM逆變器裝置的實施方式1及2的結(jié)構(gòu)的 電路框圖。
圖2是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例1
的電路圖。
圖3是鎖存電路的一例的電路圖。 圖4是鎖存電路的真值表的圖。
圖5是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例1 的動作的時間圖。
圖6是在以往的3相PWM逆變器裝置中，2相同時切換瞬間在裝置 的端子P及端子N之間施加的電壓VpN和從端子P流入裝置的電流Ip的 波形的示波器的畫面。
圖7是在以往的3相P西逆變器裝置中，2相同時切換瞬間在裝置 的端子P及端子N之間施加的電壓VpN和從端子P流入裝置的電流Ip的 波形的示波器的畫面。
圖8是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例2 的電路圖。
圖9是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例3 的電路圖。
圖IO是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例 4的電路圖。
圖ll是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例 5的電路圖。
圖12是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例 5的動作的時間圖。
圖13是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1中的實施例 6的電路圖。
圖14是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式2中的實施例 1的電路圖。
圖15是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式2中的實施例 1的動作的時間圖。
圖16是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式2中的實施例2的電路圖。
圖17是涉及本發(fā)明的PWM逆變器裝置的實施方式3的結(jié)構(gòu)的電路 框圖。
圖18是涉及本發(fā)明的與同時切換防止電路的實施方式3有關(guān)的實 施例1的流程圖。
圖19是涉及本發(fā)明的與同時切換防止電路的實施方式3有關(guān)的實 施例2的流程圖。
圖20是以往的PWM逆變器裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
圖21是由三角波載波傳輸?shù)?相PWM信號發(fā)生電路的動作的信號 波形圖。
圖22是在反向恢復(fù)模式下飛輪二極管的電流變化率和電流的關(guān)系 的圖。
圖23是由鋸齒波栽波傳輸?shù)?相PWM信號發(fā)生電路的動作的信號 波形圖。
具體實施例方式
〈實施方式1>
下面參照附圖對涉及本發(fā)明的P西逆變器裝置的實施方式1中的 實施例1進行詳細說明。圖1的虛線內(nèi)部是涉及本發(fā)明的實施方式1 中的實施例1的3相PWM逆變器裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖，與以往的PWM 逆變器裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖的圖20幾乎相同，但在同時切換防止電 路IOO插入柵極驅(qū)動電路3a、 3b、 3c、 3d、 3e、 3f與3相PWM信號發(fā) 生電路l之間這一點上不同。此處，3相PWM信號發(fā)生電路的載波信號 是三角波。圖2是該同時切換防止電路100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路框圖， 作為與外部電路的接口，具備輸入裝置和輸出裝置，輸入裝置由以下 端子構(gòu)成接受來自3相PWM信號發(fā)生電路1的高端的P聰信號Up。的 U相高端輸入端子IOI，接受來自3相PWM信號發(fā)生電路1的高端的PWM 信號Vp。的V相高端輸入端子102，接受來自3相PWM信號發(fā)生電路1 的高端的PWM信號Wp。的W相高端輸入端子103，輸出端子由以下端子 構(gòu)成向柵極驅(qū)動電路3a輸送輸出信號仏2的U相高端輸出端子104， 向柵極驅(qū)動電路3b輸送輸出信號Vp2的V相高端輸出端子105，向柵極 驅(qū)動電路3c輸送輸出信號12的W相高端輸出端子106。該同時切換防止電路100在接受的來自3相PWM信號發(fā)生電路1的各相PWM信號上 添加了用于同時切換防止的信號處理后，輸出到各相柵極驅(qū)動電路。
在圖2的電路中，與高端的U相信號處理相關(guān)的部分由作為U 相信號屏蔽裝置的U相非電路107及U相鎖存電路108，作為U相信號 屏蔽脈沖發(fā)生裝置的U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109，作為U相屏蔽信號 形成裝置的U相或非(NOR)電路110組成。來自U相高端輸入端子101 的線路在中途分支， 一方與U相非電路107連接，另一方與U相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路109連接。同樣，與高端的V相信號處理相關(guān)的部分 由作為V相信號屏蔽裝置的V相非(NOT)電路111及V相鎖存電路 112，作為V相信號屏蔽脈沖發(fā)生裝置的V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113， 作為V相屏蔽信號形成裝置的V相或非電路114組成。與高端的W相 信號處理相關(guān)的部分由作為W相信號屏蔽裝置的W相非電路115及W 相鎖存電路116，作為W相信號屏蔽脈沖發(fā)生裝置的W相單觸發(fā)脈沖發(fā) 生電路117，作為W相屏蔽信號形成裝置的W相或非電路118組成。
來自U相高端輸入端子101的線路在中途分支， 一方與U相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路109的輸入連接，另一方與U相非電路107的輸入連 接。U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109輸出的線路在中途分支， 一方與V相 或非電路114的輸入連接，另一方與W相或非電路118的輸入連接。 來自V相高端輸入端子102的線路在中途分支， 一方與V相單觸發(fā)脈 沖發(fā)生電路113的輸入連接，另一方與V相非電路lll的輸入連接。V 相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113輸出的線路在中途分支， 一方與U相或非 電路110的輸入連接，另一方與W相或非電路118的輸入連接。來自W 相高端輸入端子103的線路在中途分支， 一方與W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生 電路117的輸入連接，另一方與U相非電路115的輸入連接。W相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路117輸出的線路在中途分支， 一方與U相或非電路110 的輸入連接，另一方與V相或非電路114的輸入連接。U相非電路107 輸出的線路與U相鎖存電路108的R端子連接，U相或非電路110輸出 的線路與U相鎖存電路108的S端子連接，來自U相鎖存電路108的Q 端子的線路與U相高端輸出端子104連接。V相非電路111輸出的線路 與V相鎖存電路112的R端子連接，V相或非電路114輸出的線路與V 相鎖存電路112的S端子連接，來自V相鎖存電路112的Q端子的線 路與V相高端輸出端子105連接。W相非電路115輸出的線路與W相鎖存電路116的R端子連接，W相或非電路115輸出的線路與W相鎖存電 路116的S端子連接，來自W相鎖存電路116的Q端子的線路與W相 高端輸出端子106連接。圖2僅表示了高端的同時切換防止電路。低 端也存在同樣的同時切換防止電路，由于其電路結(jié)構(gòu)與高端的結(jié)構(gòu)相 同，因此省略了圖示。此外，各鎖存電路例如為圖3所示的電路，是 進行圖4的真值表所示動作的電路。
通過這種結(jié)構(gòu)的同時切換防止電路避免了 2相同時切換，其動作 用圖5進行說明。圖5是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式1 中的實施例1的動作的時間圖。從3相PWM信號發(fā)生電路1輸出的U 相PWM信號Up。、 V相P西信號Vp。、 W相P脂信號Wp。分別由U相輸入端 子IOI、 V相輸入端子102、 W相輸入端子103輸入到本電路內(nèi)。此處， 由于3相PWM信號發(fā)生電路1的載波信號是三角波，因此如圖5前半 部分所示，考慮在時刻t， ， U相PWM信號Up。與V相PWM信號Vp。的值 同時從低(L)上升為高(H)時的情形，也即是U相的切換元件與V 相切換元件同時切換時的情形。輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的 其中一部分被送到U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109。 U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生 電路109與該上升同步，并產(chǎn)生圖5所示的預(yù)定時間寬度T1的屏蔽脈 沖Upl，該屏蔽脈沖Up,被送到V相或非電路114和W相或非電路118。 在本實施例中，設(shè)1"1 = 0. 5us。同樣，輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信號 Vp。的其中一部分被送到V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113。 V相單觸發(fā)脈沖 發(fā)生電路113與該上升同步，并產(chǎn)生圖5所示的預(yù)定時間寬度T2的屏 蔽脈沖Vpl,該屏蔽脈沖Vp!被送到U相或非電路110和W相或非電路 118。在本實施例中，設(shè)p-1.0us。輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號 Wp。的其中一部分被送到W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117。由于值沒有從L 上升到H，因此W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117不產(chǎn)生屏蔽脈沖Wpl。
當(dāng)來自V相的屏蔽脈沖Vp!和來自W相的屏蔽脈沖Wp的中的任意一 個為H時，U相或非電路IIO作為屏蔽信號輸出L信號除此之外輸出H 信號，但由于此時僅傳送了 V相屏蔽脈沖Vpl，所以成為了反轉(zhuǎn)的V相 屏蔽脈沖Vp,被送至U相鎖存電路108的端子S。另一方面，輸入到本 電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的其它一部分經(jīng)U相非電路107，并以反轉(zhuǎn) 的狀態(tài)被送至U相鎖存電路108的端子R。接受了來自U相非電路107 的反轉(zhuǎn)的U相PWM信號Up。和來自U相或非電路110的反轉(zhuǎn)的V相屏蔽脈沖Vp,, U相鎖存電路108按照圖4的真值表，向U相高端輸出端子 104輸出U相PWM信號Up。的上升僅延遲時間寬度T2的信號、也即是圖 5所示的U相PWM信號Up。的上升僅在V相屏蔽脈沖Vpl為H的期間屏蔽 的輸出信號Up2。同樣，V相或非電路114將反轉(zhuǎn)了的U相屏蔽脈沖Up， 傳送到V相鎖存電路112的端子S，另一方面，輸入到本電路內(nèi)的V相 PWM信號Vp。的其它一部分經(jīng)由V相非電路111并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被傳送 到V相鎖存電路112的端子R。 V相鎖存電路112按照圖4的真值表， 向V相高端輸出端子105傳送V相PWM信號Vp。的上升僅延遲時間寬度 Tl的信號，也即是圖5所示的V相PWM信號Vpn的上升在U相屏蔽脈沖 1^為H的期間屏蔽的輸出信號Vp2。此時如果T1-T2，則不能避免延遲 的2個信號P西信號的上升再次一致并同時切換，因此如本實施例必 需使T1-T2。
其次，如圖5的后半部分所示，考慮在時刻t2首先W相PWM信號 Wp。的值從L上升到H，在沒到0, 5us的微小時間后U相P額信號Up。的 值從L上升到H時的情況。輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的一部 分被傳送到W相單脈沖發(fā)生電路117。 W相單脈沖發(fā)生電路117與該上 升同步并產(chǎn)生如圖5所示的預(yù)定時間寬度T3的屏蔽脈沖Wp,，該屏蔽脈 沖Wp,被傳送到U相或非電路110和V相或非電路114。在本實施方式 中設(shè)T3-1.5us。另一方面，輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的一 部分經(jīng)由W相非電路115并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被傳送到W相鎖存電路116 的端子R。 W相或非電路118在此時沒有接受到U相屏蔽脈沖Up,或V 相屏蔽脈沖Vpl，因此向W向鎖存電路116的端子S輸出H信號。由此， W相鎖存電路116按照圖4的真值表，不屏蔽W相PWM信號Wp。地向W 相高端輸出端子106原樣輸出輸出信號Wp2。
經(jīng)過微小時間后，輸入到本電路內(nèi)地U相PWM信號Up。的一部分被 傳送到U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109。 U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109與 該上升同步并產(chǎn)生如圖5所示的預(yù)定時間寬度T1的屏蔽脈沖Up，，該屏 蔽脈沖Up,被傳送到V相或非電路114和W相或非電路118。此時，接 受了屏蔽脈沖Uh的W相或非電路118向W相鎖存電路116的端子S輸 出L信號，但由于端子R為L，因此按照圖4的真值表，W相鎖存電路 116的端子Q為了維持當(dāng)前的狀態(tài)，輸出信號Wp2不反轉(zhuǎn)為L。另一方 面，輸入到本電路內(nèi)的U相？WM信號Up。的一部分經(jīng)由U相非電路107并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被傳送到U相鎖存電路108的端子R。接受了來自U相 非電路107的反轉(zhuǎn)的U相PWM信號Up。和來自U相或非電路110的反轉(zhuǎn) 的W相屏蔽脈沖Wp,， U相鎖存電路108按照圖4的真值表，向U相高 端輸出端子104輸出U相PWM信號Up。的上升比W相PWM信號Wp。的上升 延遲了時間寬度T3的信號、也即是圖5所示的U相PWM信號Up。的上 升僅在W相屏蔽脈沖Wpl為H的期間屏蔽的輸出信號Up2。
以上，基于圖5針對二種情況說明了本實施例的動作，無論在哪 一種情況下，由于設(shè)計了延遲接通時間、使2相的切換時間存在時間 差，明白了為避免2相同時切換而使該2相至少存在0. 5us的時間間 隔后再接通。另外，在上述動作說明中，說明了對于前半部分為U相 和V相同時切換的情形、以及后半部分U相和W相存在微小的時間差 同時切換的情形。無需贅言，由于各相信號處理部分的結(jié)構(gòu)相同，另 外的同時切換或者存在微小時間差同時切換的情況下，也能實現(xiàn)同樣 的動作。更概念性地說明本實施方式的動作當(dāng)一相輸入信號從L上 升到H時，屏蔽脈沖發(fā)生裝置與該上升同步，向其它相輸出預(yù)定時間 寬度的屏蔽脈沖。該屏蔽脈沖其值在H的期間為要求其它相抑制接通 的信號。其它相通過屏蔽信號形成裝置取得多個屏蔽脈沖并求得其邏 輯和，在多個屏蔽脈沖的任意一個為H的期間(此期間稱為屏蔽期間) 形成其值為H的屏蔽信號。此時如有必要，也可以如本實施方式那樣， 以反轉(zhuǎn)的形式向下一個信號屏蔽裝置輸出屏蔽信號。這時屏蔽期間為 屏蔽信號的值為L的期間。進而，其它相通過信號屏蔽裝置，基于來 自屏蔽信號形成裝置的屏蔽信號，向輸出端子輸出僅在屏蔽期間屏蔽 其它相的輸入信號的上升的輸出信號。以上為筒要說明本實施方式中 的同時切換防止的動作的情況。
由于本實施方式具有上述結(jié)構(gòu).作用，因此能夠避免2相同時切 換，從而能夠降低作為切換元件的切換結(jié)果而產(chǎn)生的切換元件端子間 的浪涌電壓，進而能夠謀求切換損失的降低。圖6是在以往的3相PWM 逆變器裝置中，2相同時切換瞬間在裝置的端子P及端子N之間(參照 圖20)施加的電壓VpN和從端子P流入裝置的電流Ip的波形的示波器的 畫面。圖7是在以往的3相PWM逆變器裝置中，2相同時切換瞬間在裝 置的端子P及端子N之間(參照圖1 )施加的電壓VpN和從端子P流入 裝置的電流Ip的波形的示波器的畫面。兩圖都是橫軸為時間軸、刻度
12為200ns/Div，縱軸上方的波形為電壓、刻度是100V/Div，下方的波 形是電流、刻度是100A/Div。圖6與圖7比較，沒有2相同時切換防 止功能的以往的3相PWM逆變器裝置的情況時(圖6)，相對于恒定電 壓300施加了最大402V的浪涌電壓，具有2相同時切換防止功能的本 實施方式的3相PWM邇變器裝置的情況時(圖7)，相對于恒定電壓300 施加最大370V的浪涌電壓，由此表示了具有浪涌電壓降低的效果。
另外，根據(jù)圖6及圖7，明白了 2相切換元件接通時的時間差只要 在0. 5us以上，則不存在因2相切換而產(chǎn)生的浪涌電壓的重疊，從而 充分發(fā)揮了本效果。因此上述時間寬度T1、 T2、 T3優(yōu)選為0. 5us以上， 進而希望設(shè)定為相互間存在0. 5us以上的時間差。
根據(jù)上述實施方式1得出的同時切換方式的考慮方法，也可以在 圖8所示的涉及本發(fā)明的與同時切換防止電路的實施方式1有關(guān)的第2 實施例中實現(xiàn)。在圖8中，與圖2相同的標(biāo)號表示相同的構(gòu)成元件， 因而省略其說明，與圖2不同之處在于U相或非電路替換成U相與 (AND)電路204、 V相或非電路替換成V相與電路205， W相或非電路 替換成W相與電路206，從U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109至V相與電路 205以及W相與電路206的線路上插入了第2U相非電路201，從V相 單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113至U相與電路204以及W相與電路206的線 路上插入了第2V相非電路202，從W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117至U 相與電路204以及V相與電路205的線路上插入了第2W相非電路203。 也即是，相對于圖2電路中各相的屏蔽信號形成裝置由反轉(zhuǎn)的邏輯和 電路構(gòu)成，圖8電路中各相的屏蔽信號形成裝置由邏輯積電路和與該 多個輸入端子連接的反轉(zhuǎn)電路的構(gòu)成。這兩種結(jié)構(gòu)根據(jù)笛摩根定理是 等價的，因此無需贅言圖8的同時切換防止電路與圖2的同時切換防 止電路具有相同的作用 效果。但是，圖2的實施例1各相都不需要 第2非電路，因此具有電路結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
圖2及圖8電路中使用的鎖存電路基于圖4所示的真值表進行動 作，但是當(dāng)向R端子的輸入信號和向S端子的輸入信號之間產(chǎn)生微小 的時間差時，存在著按照圖4的真值表不進行動作的情況。例如，當(dāng)S 端子的值為H、 R端子的值為H、因此Q端子的值為L的狀態(tài)下，當(dāng)下 一個瞬間S端子的值和R端子的值同時遷移至L時，按照圖4的真值 表，Q端子的值應(yīng)該為遷移前的L，但是在本來應(yīng)該同時遷移而產(chǎn)生了延遲使得R端子的值比S端子的值要早一段時間遷移的情況下，根據(jù) 延遲的時間，存在著S端子的值暫時為H、 R端子的值暫時為L、因此 Q端子的值為H的狀態(tài)，稍后S端子的值為L,因此Q端子的值也為H， 從而出現(xiàn)了沒有預(yù)料的動作。這樣異常的動作在S端子和R端子的值 同時從H遷移至L時出現(xiàn)，只要避免S端子的值和R端子的值同時成 為H的狀態(tài)，就能夠避免上述異常動作。
圖9所示的第3實施例是實施了圖2的實施例中發(fā)生所擔(dān)心的上 述異常動作的防止對策的圖。也即是在圖2的實施例中，追加了如下 連線來自U相非電路107的輸出信號也提供給U相或非電路llO, U 相或非電路110在來自V相的屏蔽脈沖Vp,和來自W相的屏蔽脈沖WpI 以及來自U相非電路107的輸出信號這3個信號中任意一個為H的情 況下輸出L信號，其它情況下輸出H信號。同樣，也追加了如下連線 來自V相非電路lll的輸出信號也提供給V相或非電路114， V相或非 電路114在來自U相的屏蔽脈沖Up,和來自W相的屏蔽脈沖Wp,以及來自 V相非電路lll的輸出信號這3個信號中任意一個為H的情況下輸出L 信號，其它情況下輸出H信號，進而來自W相非電路115的輸出信號 也提供給W相或非電路118， W相或非電路118在來自U相的屏蔽脈沖 Upl和來自V相的屏蔽脈沖Vpl以及來自W相非電路115的輸出信號這3 個信號中任意一個為H的情況下輸出L信號，其它情況下輸出H信號。 圖9的實施例通過追加這樣的連線，各鎖存電路的R端子的值為H時 各或非電路的輸入端子的一個同時為H、而不管其它輸入端子的值，各 或非電路向各鎖存電路的S端子輸入值L，因此，明白了在圖9的實施 例中能避免S端子的值和R端子的值同時變成H的狀態(tài)。另外，當(dāng)R 端子的值為H時，S端子的值無論是H還是L,作為輸出的Q端子的值 都為L，因此也不會因附加該連線而損害同時切換防止功能。
上述那樣的鎖存電路移動動作的防止對策也適用于圖8的第2實 施例，這表示在圖10的實施例4中。圖10的實施例追加了新的連線 在圖8的實施例中，從U相高端輸入端子101輸入的U相P西信號Up0 的一部分也提供給U相與電路204， U相與電路204在來自V相的反轉(zhuǎn) 的屏蔽脈沖Vm和來自W相的反轉(zhuǎn)的屏蔽脈沖Wp!以及來自U相PWM信號 Up。這3個信號中任意一個為L的情況下輸出L信號，其它情況下輸出 H信號。同樣，也追加了如下連線從V相高端輸入端子102輸入的PWM信號Vp。的一部分也提供給V相與電路205， V相與電路205在來自 U相的屏蔽脈沖Up,和來自W相的屏蔽脈沖Wp，以及PWM信號Vp。這3個 信號中任意一個為L的情況下輸出L信號，其它情況下輸出H信號， 進而追加了如下連線從W相高端輸入端子103輸入的PWM信號Wp。的 一部分也提供給W相與電路206， W相與電路206在來自U相的屏蔽脈 沖Up!和來自V相的屏蔽脈沖Vp,以及PWM信號Wp。這3個信號中任意一 個為L的情況下輸出L信號，其它情況下輸出H信號。圖10的實施例 通過追加這些連線，各鎖存電路的R端子的值為H時，各PWM信號為L， 各與電路的輸入端子的1個為L，則各與電路不管其它輸入端子的值， 向鎖存電路的S端子輸出值L，從而明白了圖10的實施例中能避免S 端子的值和R端子的值同時為H的狀態(tài)。另外，當(dāng)R端子的值為H時， S端子的值無論是H還是L，作為輸出的Q端子的值都為L，因此也不 會因附加該連線而損害同時切換防止功能。
3相PWM信號發(fā)生電路的載波信號為三角波的情況下可以只考慮2 相同時切換防止，而載波信號為鋸齒波的情況下必需考慮3相同時切 換防止。圖2的同時切換防止電路100中，當(dāng)輸入了引起3相同時切 換的PWM信號Up。、 Vpfl、 Wp。時，U相輸出信號Up2成為PWM信號Up。的上 升被T2和T3的長的一方的時間寬度所屏蔽的信號，V相輸出信號Vp2 成為PWM信號Vp。的上升被Tl和T3的長的一方的時間寬度所屏蔽的信 號，W相輸出信號Wp2成為PWM信號Wp。的上升被Tl和T2的長的一方的 時間寬度所屏蔽的信號。當(dāng)Tl、 T2〈T3時，U相輸出信號Up2和V相輸 出信號Vp2在經(jīng)過了圖2的同時切換防止電路的處理后，同時上升，沒 能完全避免切換元件的同時切換。在繼承實施方式1的同時切換防止 的概念的同時，圖11所示的實施例5是即使在上述3相同時切換的情 況下，也能有效地進行動作的同時切換防止電路的例。
以下，參照圖11說明本發(fā)明的實施方式1中實施例5所使用的同 時切換防止電路500。圖11中與圖2相同的標(biāo)號表示相同的構(gòu)成元件， 與圖2不同之處在于在從W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117至V相或非 電路114的輸入一側(cè)的信號線上，插入了由非電路501和與電路502 構(gòu)成的屏蔽脈沖抑制電路。也即是從U相信號線分支PWM信號Up。并將 由非電路501反轉(zhuǎn)的信號作為一方的輸入，耒自W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生 電路117的輸出作為另一方的輸入，連接了與電路502使得一方與另一方的輸入的邏輯積相對于V相或非電路114的一方的端子進行輸出。 通過這種結(jié)構(gòu)的同時切換防止電路，避免了 3相同時切換，其動 作利用圖12進行說明。圖12是涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實 施方式1中的實施例5的動作的時間圖。從3相PWM信號發(fā)生電路輸 出的U相PWM信號Up。、 V相PWM信號Vpfl、 W相PWM信號Wp。分別從U相 輸入端子101、 V相輸入端子102、 W相輸入端子103輸入到本電路內(nèi)。 此處，由于3相PWM信號發(fā)生電路1的栽波信號是鋸齒波，因此如圖 12的前半部所示，考慮在時刻t, U相PWM信號UPn、 V相PWM信號Vp。 以及W相PWM信號Wp。的偉同時從L上升到H時，也即是U相、V相以 及W相的切換元件同時接通的情況。輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號 Up。的一部分被送至U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路109。 U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生 電路109與該上升同步并產(chǎn)生了如圖12所示那樣的預(yù)定時間寬度Tl 的屏蔽脈沖Upl，該屏蔽脈沖Up,被送至V相或非電路114和W相或非電 路118。在本實施例中，設(shè)1"1 = 0. 5us。同樣地，輸入到本電路內(nèi)的V 相PWM信號Vp。的一部分被送罩V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113。 V相單 觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113與該上升同步并產(chǎn)生了如圖12所示那樣的預(yù)定 時間寬度T2的屏蔽脈沖Vpl，該屏蔽脈沖Vp被送至U相或非電路110 和W相或非電路118。在本實施例中，設(shè)T2-1. Ous。輸入到本電路內(nèi) 的W相PWM信號Wp。的一部分被送至W相單觸發(fā)脈沖il生電路117。 W 相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117與該上升同步并產(chǎn)生了如圖12所示那樣的 預(yù)定時間寬度T3的屏蔽脈沖Wpl,該屏蔽脈沖Wp，被送至U相或非電路 110和與電路502。在本實施例中，設(shè)T3-1.5us。
U相或非電路110在來自V相的屏蔽脈沖Vp，和來自W相的屏蔽脈 沖Wp!之中的任何一個為H的情況下輸出L信號作為屏蔽信號，除此之 外的情況下輸出H信號作為屏蔽信號，此時V相的屏蔽脈沖Vp,和W相 的屏蔽脈沖Wp,被送到，由于T2〈T3，因此反轉(zhuǎn)了的W相的屏蔽脈沖Wp， 被送至U相鎖存電路108的端子S。另一方面，輸入到本電路內(nèi)的U相 PWM信號Upo的另外一部分經(jīng)由U相非電路107并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被傳送 到U相鎖存電路108的端子R。接受了來自U相非電路107的反轉(zhuǎn)的U 相PWM信號Up。和來自U相或非電路110的反轉(zhuǎn)的W相屏蔽脈沖Wpl， U 相鎖存電路108按照圖4的真值表，向U相高端輸出端子104輸出U 相PWM信號Up。的上升延遲了時間寬度T3的信號、也即是圖12所示的U相PWM信號Up。的上升僅在W相屏蔽脈沖Wpl為H的期間屏蔽的輸出信 號Up2。同樣地，W相或非電路118由于T1〈T2，因此反轉(zhuǎn)了的V相的屏 蔽脈沖Vp,被送至W相鎖存電路116的端子R。另一方面，輸入到本電 路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的另外一部分經(jīng)由W相非電路115并以反轉(zhuǎn)的 狀態(tài)被傳送到W相鎖存電路116的端子R。 W相鎖存電路116按照圖4 的真值表，向W相高端輸出端子106輸出W相PWM信號Wp。的上升延遲 了時間寬度T2的信號、也即走圖12所示的W相P西信號Wp。的上升僅 在V相屏蔽脈沖Vp,為H的期間屏蔽的輸出信號Wp2。
V相或非電路114在U相屏蔽脈沖Up,和W相屏蔽脈沖Wp,之中的任 何一個為H的情況下輸出L信號作為屏蔽信號，除此之外的情況下輸 出H信號作為屏蔽信號，但在本實施例中，由于在W相單觸發(fā)脈沖發(fā) 生電路117至V相或非電路114的輸入一側(cè)的信號線上插入了屏蔽脈 沖抑制電路，因此進行與其它相不同的動作。該屏蔽脈沖抑制電路由 于取得W相屏蔽脈沖Wp,和U相屏蔽脈沖Up。的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積，因此 U相的屏蔽脈沖Up。為H時，W相的屏蔽脈沖Wp!得到抑制并不向V相或 非電路114輸出。當(dāng)如圖12前半部所示那樣的U相PWM信號UP。、 V相 PWM信號Vp。以及W相PWM信號Wp。的值同時從L上升至H時，該屏蔽脈 沖抑制電路工作的W相屏蔽脈沖Wp!沒有被送至V相或非電路II4,因 此V相或非電路114的輸出為反轉(zhuǎn)了的U相屏蔽脈沖Upl， V相鎖存電 路112按照圖4的真值表，向V相高端輸出端子105輸出V相PWM信 號Vp。的上升延遲了時間寬度Tl的信號、也即是圖12所示的V相PWM 信號Vp。的上升僅在U相屏蔽脈沖U^為H的期間屏蔽的輸出信號Vp2。
其次，如圖12的后半部所示，考慮在時刻t2V相PWM信號V一和W 相PWM信號Wpo的值同時從L上升到H時，也即是V相的切換元件和W 相的切換元件同時接通的情況。輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信號Vpo的 一部分被送至V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路113。 V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路 113與該上升同步并產(chǎn)生了如圖12所示那樣的預(yù)定時間寬度T2的屏蔽 脈沖Vpi，該屏蔽脈沖V^被送至U相或非電路IIO和W相或非電路118。 輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的一部分被送至W相單觸發(fā)脈沖發(fā) 生電路117。 W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117與該上升同步并產(chǎn)生了如圖 12所示那樣的預(yù)定時間寬度T3的屏蔽脈沖Wpl，該屏蔽脈沖W^被送至 U相或非電路110和與電路502。被送至與電路502的屏蔽脈沖Wp取得與U相PWM信號Up。的反轉(zhuǎn)信號的邏輯積，此時U相PWM信號IU還是 為L，與電路502原樣向V相或非電路114輸出屏蔽脈沖Wpl。因此，V 相鎖存電路112按照圖4的真值表，向V相高端輸出端子105輸出V 相PWM信號Vp。的上升延遲了時間寬度T3的信號、也即是圖12所示的 V相PWM信號Vp。的上升僅在屏蔽脈沖l為H的期間屏蔽的輸出信號Vp2。 W相或非電路118在U相屏蔽脈沖Up,和V相屏蔽脈沖Vp,之中的任何一 個為H的情況下輸出L信號作為屏蔽信號，除此之外的情況下輸出H 信號作為屏蔽信號，此時由于只傳送了 V相屏蔽脈沖Vp,，因此反轉(zhuǎn)了 的V相屏蔽脈沖Vp,被送至W相鎖存電路116的端子S。 W相鎖存電路 116按照圖4的真值表，向W相高端輸出端子106輸出W相PWM信號 Wp。的上升延遲了時間寬度T2的信號、也即是圖12所示的W相PWM信 號Wp。的上升僅在V相屏蔽脈沖Vpl為H的期間屏蔽的輸出信號Wp2。
如上所述，屏蔽脈沖抑制電路由于具有在U相PWM信號Up。為H時 抑制輸出屏蔽脈沖Wpl，在U相PWM信號Up。為L時使屏蔽脈沖Wp,原樣 通過的功能，因此附加了屏蔽脈沖抑制電路的本實施例可以認為不僅 能避免2相同時切換而且也能避免3相同時切換。另外，該屏蔽脈沖 抑制電路適宜設(shè)置在時間寬度使中間的屏蔽脈沖產(chǎn)生的相、即如本實 施例那樣設(shè)置在V相。設(shè)定U相或非電路110在T2和T3之中任意一 個較長一方的時間為屏蔽期間，V相或非電路114在Tl和T3之中任意 一個較長一方的時間為屏蔽期間，W相或非電路118在Tl和T2之中任 意一個較長一方的時間為屏蔽期間，當(dāng)T1〈T2〈T3時，屏蔽抑制電路設(shè) 置在U相時，則屏蔽期間分別是U相為T2， V相為T3， W相為T2，也 不能防止同時切換，因此這是不適當(dāng)?shù)?。進而雖然沒有圖示，但也能 容易地理解可以將這樣的屏蔽脈沖抑制電路附加在圖9的實施例3中。
這樣的屏蔽脈沖抑制電路的附加也能適用于圖8的實施例中。圖 13是在實施例2中附加了屏蔽脈沖抑制電路的實施方式1中、用于實 施例6的同時切換防止電路600的電路結(jié)構(gòu)圖。圖13中與圖8相同的 標(biāo)號表示了相同的構(gòu)成元件，因此省略說明，與圖8不同之處在于 在從W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路117至V相與電路205的輸入一側(cè)的信 號線上，插入了由V相或電路601構(gòu)成的屏蔽脈沖抑制電路。也即是 將來自U相信號線的PWM信號Up。作為一方的輸入，將來自W相單觸發(fā) 脈沖發(fā)生電路117的輸出的反轉(zhuǎn)信號作為另一方的輸入，連接了 V相或電路601使得一方與另一方的輸入的邏輯和相對于V相與電路205 的一方的端子進行輸出。本實施例的屏蔽脈沖抑制電路雖然與圖11的 屏蔽脈沖抑制電路結(jié)構(gòu)不同，佴是這兩個實施例的整體結(jié)構(gòu)根據(jù)笛摩 根定理是等價的，因此無需贅言圖13的同時切換防止電路與圖11的 同時切換防止電路具有相同的作用 效果。進而雖然沒有圖示，但也 能容易地理解可以將這樣的屏蔽脈沖抑制電路附加在圖10的實施例4中。
<實施方式2>
以下，參照

涉及本發(fā)明的PWM逆變器裝置的實施方式2 中的實施例1。裝置整體的結(jié)構(gòu)與圖1相同，僅將同時切換防止電路 100替換成同時切換方式電路700，因此圖示及說明作了省略。圖14 是該同時切換防止電路700的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路框圖，作為與外部的接 口，具備輸入裝置和輸出裝置，輸入裝置由以下端子構(gòu)成從3相PWM 信號發(fā)生電路1接受的高端的PWM信號Up。的U相高端輸入端子701, 從3相PWM信號發(fā)生電路l接受的高端的PWM信號Vp。的V相高端輸入 端子702，從3相PWM信號發(fā)生電路1接受的高端的PWM信號Wp。的W 相高端輸入端子703，輸出端子由以下端子構(gòu)成向柵極驅(qū)動電路3a 輸送輸出信號Up2的U相高端輸出端子704，向柵極驅(qū)動電路3b輸送輸 出信號Vp2的V相高端輸出端子705，向柵極驅(qū)動電路3c輸送輸出信號 Wp2的W相高端輸出端子706。
在圖14的電路中，與高端的U相信號處理相關(guān)的部分由作為U 相信號屏蔽裝置的第1 U相非電路707及第1 U相鎖存電路708,作為 U相屏蔽信號發(fā)生裝置的U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709，第2 U相非電 路710，第2U相鎖存電路711， U相或電路712及笫3U相非電路713 構(gòu)成。同樣，與高端的V相信號處理相關(guān)的部分由作為V相信號屏 蔽裝置的第1 V相非電路714及第1 V相鎖存電路715,作為V相屏蔽 信號發(fā)生裝置的V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路716，第2 V相非電路717， 第2 V相鎖存電路718， V相或電路719及笫3 V相非電路720構(gòu)成。 另外同樣地，與高端的W相信號處理相關(guān)的部分由作為W相信號屏 蔽裝置的第1 W相非電路721及第1W相鎖存電路722，作為W相屏蔽 信號發(fā)生裝置的W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723，第2 W相非電路724,第2 W相鎖存電路725， W相或電路726及第3 W相非電路727構(gòu)成。 在本電路中，除了與上述各相信號處理有關(guān)地部分以外，進而還由以 下電路構(gòu)成作為同時切換檢查裝置的第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728， 第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729,第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730，第1與 電路731,第2與電路732以及第3與電路733。
來自U相高端輸入端子701的線路在中途分支成3個，其中1個 與第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728的輸入連接，另外1個與U相單觸發(fā) 脈沖發(fā)生電路709的輸入連接，剩下的1個與第1 U相非電路707的 輸入連接。來自V相高端輸入端子702的線路在中途分支成3個，其 中1個與第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729的輸入連接，另外1個與V相 單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路716的輸入連接，剩下的1個與第1 V相非電路 714的輸入連接。來自W相高端輸入端子703的線路在中途分支成3個， 其中1個與第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730的輸入連接，另外1個與W 相非電路721的輸入連接，剩下的1個與第1 W相非電路721的輸入 連接。來自第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路的輸出的線路在中途分支， 一方與第1與電路731的輸入連接，另一方與第3與電路733的輸入 連接。來自第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729的輸出的線路在中途分支， 一方與第1與電路731的輸入連接，另一方與第2與電路732的輸入 連接。來自第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730的輸出的線路在中途分支， 一方與第2與電路732的輸入連接，另一方與第3與電路733的輸入 連接。來自第l與電路731的輸出的線路在中途分支， 一方與U相或 電路712的輸入連接，另一方與V相或電路719的輸入連接。來自第2 與電路732的輸出的線路在中途分支， 一方與V相或電路719的輸入 連接，另一方與W相或電路726的輸入連接。來自第3與電路733的 輸出的線路在中途分支， 一方與U相或電路712的輸入連接，另一方 與W相或電路726的輸入連接。來自U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709的 輸出的線路與第2U相非電路710的輸入連接。來自V相單觸發(fā)脈沖發(fā) 生電路716的輸出的線路與第2V相非電路717的輸入連接。來自W相 單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723的輸出的線路與笫2 W相非電路724的輸入 連接。來自第2U相非電路710的輸出的線路與笫2U相鎖存電路711 的R端子連接，來自U相或電路712的輸出的線路與第2 U相鎖存電 路711的S端子連接，來自第2 U相鎖存電路711的Q端子的線路與第3 U相非電路713的輸入連接。來自第1 U相非電路707的輸出的 線路與第1 U相鎖存電路708的R端子連接，來自第3U相非電路713 的輸出的線路與第1 U相鎖存電路708的S端子連接，來自第1 U相 鎖存電路708的Q端子的線路與U相高端輸出端子704連接。來自第2 V相非電路717的輸出的線路與第2 V相鎖存電路718的S端子連接， 來自第2 V相鎖存電路718的Q端子的線路與第3 V相非電路720的 輸入連接。來自第1 V相非電路714的輸出的線路與第1 V相鎖存電 路715的R端子連接，來自第3 V相非電路720的輸出的線路與第1 V 相鎖存電路715的S端子連接，來自第1 V相鎖存電路715的Q端子 的線路與V相高端輸出端子705連接。來自第2 W相非電路724的輸 出的線路與第2 W相鎖存電路725的R端子連接，來自W相或電路726 的輸出的線路與第2 W相鎖存電路725的S端子連接，來自第2 W相 鎖存電路725的Q端子的線路與第3 W相非電路727的輸入連接。來 自第1 W相非電路721輸出的線路與第1 W相鎖存電路722的R端子 連接，第3 W相非電路727的輸出的線路與第1 W相鎖存電路722的S 端子連接，來自第1 W相鎖存電路722的Q端子的線路與W相高端輸 出端子706連接。圖14僅表示高端的同時切換防止電路。低端也存在 同樣的同時切換防止電路，其電路結(jié)構(gòu)由于與高端的相同，因此省略 了圖示。此外，各鎖存電路是例如圖3所示那樣的電路，進行圖4真 值表所示動作的電路。
通過這種結(jié)構(gòu)的同時切換防止電路，不僅避免2相還可以避免3 相同時切換，其動作利用圖15進行說明。圖15是涉及本發(fā)明的同時 切換防止電路的實施方式2中的實施例1的動作的時間圖。從3相PWM 信號發(fā)生電路輸出的U相P菌信號Up。、 V相PWM信號Vp。、 W相PWM信 號Wp。分別由U相輸入端子701、 V相輸入端子702、 W相輸入端子703 輸入到本電路內(nèi)。此處如圖5前半部分所示，考慮在時刻t,U相PWM 信號Up。、 V相P謂信號Vp。、 W相PWM信號Wp。的值同時從L上升為H時 的情形，也即是U相的切換元件、V相切換元件、W相切換元件同時接 通時的情形。輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的其中一部分被送到 第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728。第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728與該上升 同步，并產(chǎn)生時間寬度0. 5us的U相切換檢測脈沖，該檢測脈沖,皮送 到第1與電路731和第3與電路733。同樣，輸入到本電路內(nèi)的V相
21PWM信號Vp。的其中一部分被送到第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路7"。第2 單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729與該上升同步，并產(chǎn)生時間寬度0. 5us的V 相切換檢測脈沖，該檢測脈沖被送到第1與電路731和第2與電路732。 進而同樣地，輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的其中 一部分被送到 第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730，第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730與該上升 同步，并產(chǎn)生時間寬度0. 5us的W相切換檢測脈沖，該檢測脈沖被送 到第2與電路732和第3與電路733。
第1與電路731取得U相切換檢測脈沖和V相切換檢測脈沖的邏 輯積，也即是當(dāng)U相切換檢測脈沖和V相切換檢測脈沖同時為H時， 輸出H。兩檢測脈沖的時間寬度都為0. 5us,因此意味著時間寬度在 0. 5us以下U相和V相的PWM信號上升時，第1與電路731輸出同時切 換檢測信號。同樣地，第2與電路732取得V相切換檢測脈沖和W相 切換檢測脈沖的邏輯積，也即是當(dāng)V相切換檢測脈沖和W相切換檢測 脈沖同時為H時，輸出H，這意味著時間寬度在0. 5us以下V相和W相 的PWM信號上升時，第2與電路732輸出同時切換檢測信號。另外同 樣地，第3與電路733取得U相切換檢測脈沖和W相切換檢測脈沖的 邏輯積，也即是當(dāng)U相切換檢測脈沖和W相切換檢測脈沖同時為H時， 輸出H,同樣地，這意味著時間寬度在0.5us以下U相和W相的PWM信 號上升時，第3與電路733輸出同時切換檢測信號。因此，如圖15的 前半部分所示，當(dāng)U相PWM信號UPD、 V相PWM信號Vp。、 W相PWM信號 Wp。的值同時從L上升為H時，第1與電路731、笫2與電路732、第3 與電路733全部輸出值H。
輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的其中一部分被送到U相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路709。 U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709與該上升同步，并 產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時間寬度T1的U相屏蔽脈沖Upl，該U相屏蔽脈 沖Uw經(jīng)由第2 U相非電路710并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 U相鎖存電 路711的端子R。在本實施例中，設(shè)Tl-0.5us。 U相或電路712將來 自第1與電路731的同時切換檢測信號和來自第3與電路733的同時 切換檢測信號的邏輯和輸出到第2U相鎖存電路711的端子S。也即是 U相PWM信號Up。與V相PWM信號Vp。和W相PWM信號Wp。之中任意一個 同時為上升時，從上升到0. 5us內(nèi)U相或電路712輸出值H。第2U相 鎖存電路711接受到這2,個信號后，按照圖4的真值表進行輸出，此時原樣輸出U相屏蔽脈沖UPi，經(jīng)由第3 U相非電路713并以反轉(zhuǎn)的狀 態(tài)提供給第1U相鎖存電路708的端子S。進而，輸入到本電路內(nèi)的U 相PWM信號Up。的剩余一部分經(jīng)由第1 U相非電路707并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài) 提供給第1U相鎖存電路708的端子R。接受了來自第1U相非電路707 的反轉(zhuǎn)的U相P額信號Up。和來自第2 U相鎖存電路711的反轉(zhuǎn)的U相 屏蔽脈沖Up,，第l U相鎖存電路708按照圖4的真值表，向U相高端 輸出端子704輸出U相PWM信號Up。的上升僅延遲了時間寬度Tl的信 號、也即是圖15所示的U相P顆信號Up。的上升僅在U相屏蔽脈沖Upl 為H的期間屏蔽的輸出信號。
輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信號Vp。的其中一部分被送到V相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路716。 V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路716與該上升同步，并 產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時間寬度T2的V相屏蔽脈沖Vpl，該V相屏蔽脈 沖Vp,經(jīng)由第2 V相非電路717并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 V相鎖存電 路718的端子R。在本實施例中，設(shè)T2-1.0us。其后經(jīng)過同樣的處理， 從V相高端輸出端子705輸出如圖15所示的V相PWM信號Vp。的上升 僅在V相屏蔽脈沖Up,為H的期間屏蔽的輸出信號。輸入到本電路內(nèi)的 W相PWM信號Wp。的其中 一部分被送到W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723。 W 相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723與該上升同步，并產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時 間寬度T3的W相屏蔽脈沖WpI，該W相屏蔽脈沖Wp,經(jīng)由第2 W相非電 路724并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 W相鎖存電路725的端子R。在本實 施例中，設(shè)T3-1.5us。其后經(jīng)過同樣的處理，從W相高端輸出端子 706輸出如圖15所示的W相PWM信號Wp。的上升僅在W相屏蔽脈沖Wpl 為H的期間屏蔽的輸出信號。由于T1、 T2、 T3中的任意2個相等則無 法避免同時切換，因此如本實施例那樣設(shè)T1^T2且T2^T3且T3^T1。
其次，如圖15的后半部分所示，考慮在時刻t2V相PWM信號Vp。、 W相PWM信號Wp。的值同時從L上升為H時的情形，也即是V相切換元 件和W相切換元件同時切換時的情形。輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信 號Vp。的其中一部分被送到第？單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729。第2單觸發(fā) 脈沖發(fā)生電路729與該上升同步，并產(chǎn)生時間寬度0. 5us的V相切換 檢測脈沖，并被送到第1與電路731和第2與電路732。同樣，輸入到 本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的其中一部分被送到第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生 電路730。第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730與該上升同步，并產(chǎn)生時間寬
23度0. 5us的V相切換檢測脈沖，并被送到笫2與電路732和笫3與電 路733。
第1與電路731輸出U相切換檢測脈沖和V相切換檢測脈沖的邏 輯積，也即是當(dāng)U相切換檢測脈沖和V相切換檢測脈沖同時為H時輸 出H。同樣地，第2與電路732輸出V相切換檢測脈沖和W相切換檢測 脈沖的邏輯積，也即是當(dāng)V相切換檢測脈沖和W相切換檢測脈沖同時 為H時輸出H，第3與電路733輸出U相切換檢測脈沖和W相切換檢測 脈沖的邏輯積，也即是當(dāng)U相切換檢測脈沖和W相切換檢測脈沖同時 為H時輸出H。因此，如圖15的后半部分所示，當(dāng)V相PWM信號Vp。 和W相PWM信號Wp。的值同時從L上升為H時，第1與電路731輸出值 L、第2與電路732輸出值H、第3與電路733輸出值L。
輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信號Vp。的其中一部分被送到V相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路716。 V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路716與該上升同步，并 產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時間寬度T2的V相屏蔽脈沖Vpl,該V相屏蔽脈 沖Vp,經(jīng)由第2 V相非電路717并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 V相鎖存電 路718的端子R。 V相或電路719將來自第1與電路731的同時切換檢 測信號和來自第2與電路732的同時切換檢測信號的邏輯和送到第2 V 相鎖存電路718的端子S。第2V相鎖存電路718接受到這2個信號， 并按照圖4的真值表進行輸出，這種情況是原樣輸出V相屏蔽脈沖Vpl， 經(jīng)由第3 V相非電路720并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第1 V相鎖存電路715 的端子S。進而，輸入到本電路內(nèi)的V相PWM信號Vp。的剩余一部分經(jīng) 由第1 V相非電路714并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被4到第1 V相鎖存電路715 的端子R。接受了來自第1 V相非電路714的反轉(zhuǎn)的V相PWM信號VPD 和來自第2 V相鎖存電路718的反轉(zhuǎn)的V相屏蔽脈沖Vpl，笫1 V相鎖 存電路715按照圖4的真值表，向V相高端輸出端子705輸出V相P西 信號Vp。的上升僅延遲了時間寬度T2的信號、也即是圖15所示的V相 PWM信號Vp。的上升僅在V相屏蔽脈沖Vp,為H的期間屏蔽的輸出信號。
同樣，輸入到本電路內(nèi)的W相PWM信號Wp。的其中一部分被送到W 相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723。 W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723與該上升同 步，并產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時間寬度T3的W相屏蔽脈沖Wp,，該W相 屏蔽脈沖Wp,經(jīng)由第2 W相非電路724并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 W相 鎖存電路725的端子R。其后經(jīng)過相同的處理，從W相高端輸出端子706輸出如圖15所示的W相PWM信號Wp。的上升僅在W相屏蔽脈沖Wp1 為H的期間屏蔽的輸出信號，
輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的其中一部分被送到U相單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路709。 U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709與該上升同步，并 產(chǎn)生圖15所示的預(yù)定時間寬度T1的U相屏蔽脈沖Upl，該U相屏蔽脈 沖Up!經(jīng)由笫2 U相非電路710并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第2 U相鎖存電 路711的端子R。 U相或電路712將來自第1與電路731的同時切換檢 測信號和第3與電路733的同時切換檢測信號的邏輯和送到第2 U相 鎖存電路711的端子S。第2 U相鎖存電路711接受到這2個信號，并 按照圖4的真值表進行輸出，但這種情況是阻斷U相屏蔽脈沖Up,并輸 出值L，經(jīng)由第3 U相非電路713并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第1 U相鎖存 電路708的端子S。進而輸入到本電路內(nèi)的U相PWM信號Up。的剩余部 分經(jīng)由第1 U相非電路707并以反轉(zhuǎn)的狀態(tài)被送到第1 U相鎖存電路 708的端子R。接受了來自第1 U相非電路707的反轉(zhuǎn)的U相PWM信號 Up。和來自第2 U相鎖存電路711的反轉(zhuǎn)的U相屏蔽脈沖Upl，第1 U相 鎖存電路708按照圖4的真值表輸出信號，這種情況如圖15所示，向 U相高端輸出端子704原樣輸出U相PWM信號Up。、也即是值L。
以上，基于圖15針對2種情況說明了本實施例的動作，無論哪一 種情況下，由于設(shè)計了 2相或3相的接通時間存在時間差進行延遲切 換，由此明白了為避免2相同時切換或3相同時切換，該2相或3相 至少存在0. 5us的時間間隔再進行接通。另外，在上述動作說明中， 后半部分舉例說明了 V相和W相同,時切換的情況，由于各相的信號處 理部分的結(jié)構(gòu)相同，因此無需贅言在其它的同時切換的情況也能通過 相同的動作得以實現(xiàn)。概念性地說明本實施方式的動作即將各相的 輸入信號送至同時切換檢測裝置，同時切換檢測裝置檢測一相的輸入
信號和其它相的輸入信號在預(yù)定的禁止期間內(nèi)同時上升，并輸出該檢 測信號。各相的屏蔽信號發(fā)生裝置當(dāng)該相的輸入信號從L上升到H時，
與該上升同步并產(chǎn)生預(yù)定時間寬度(屏蔽期間)的屏蔽脈沖，接受了 上述多個檢測信號并取得其邏輯和，當(dāng)多個檢測信號中的任意一個為H 時原樣輸出上述屏蔽脈沖作為屏蔽信號，除此之外阻斷上述屏蔽脈沖。 如果有必要，還可以如本實施方式那樣，以反轉(zhuǎn)的形式向下一個信號 屏蔽裝置輸出屏蔽信號。此時屏蔽期間是屏蔽信號的值為L的期間。進而，各相通過信號屏蔽裝置，基于來自屏蔽信號發(fā)生裝置的屏蔽信 號，向輸出端子輸出各相輸入信號的上升僅在屏蔽期間屏蔽的輸出信 號。以上為簡要概括本實施方式中的同時切換防止動作的說明。
通過本實施方式設(shè)為上述那樣的結(jié)構(gòu)，就能與實施方式1同樣地 避免多相同時切換，從而能夠降低作為切換元件的切換結(jié)果而產(chǎn)生的 切換元件端子間的浪涌電壓，進而能夠謀求切換損失的降低。而且，
由于將判定同時切換的時間差限定在0.5us以內(nèi)，對于超過0.5us的 存在時間差的切換，也不會產(chǎn)生無用的切換延遲。
根據(jù)上述那樣的實施方式2的同時切換防止的考慮方法，圖16所 示的涉及本發(fā)明的同時切換防止電路的實施方式2中的實施例2也能 夠?qū)崿F(xiàn)。在圖16中，與圖14相同的標(biāo)號表示相同的構(gòu)成元件，因而 省略其說明，與圖14不同之處在于省略了第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路 728、第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729、第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730， 從第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728引出的與第1與電路731和第3與電 路733的連線被從U相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709引出的連線所代替， 從第2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729引出的與第1與電路731和第2與電 路732的連線被從V相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路716引出的連線所代替， 從第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路730引出的與第2與電路732和第3與電 路733的連線被從W向單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723引出的連線所代替。 也即是第1單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728曾提供的U相切換檢測脈沖由U 相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路709提供的U相屏蔽脈沖Up,所代替，第2單觸 發(fā)脈沖發(fā)生電路729曾提供的V相切換檢測脈沖由V相單觸發(fā)脈沖發(fā) 生電路716提供的V相屏蔽脈沖Vp,所代替，第3單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路 730曽提供的W相切換檢測脈沖由W相單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路723提供的 W相屏蔽脈沖Wp,所代替。像這樣，對于超過0.5us的有時間差的切換， 即使存在發(fā)生無用的切換延遲的可能性，也能容易地理解同時切換防 止功能與圖14的相同。進而，與圖4的實施例作比較，不需要第l單 觸發(fā)脈沖發(fā)生電路728、笫2單觸發(fā)脈沖發(fā)生電路729、笫3單觸發(fā)脈 沖發(fā)生電路730，具有電路結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
<實施方式3>
在上述實施方式1及實施方式2中，通過布線邏輯實現(xiàn)了同時切換防止功能，也可以通過軟件來實現(xiàn)相同的功能。圖17是涉及本發(fā)明 的PWM逆變器裝置的實施方式3中實施例1的圖，與圖l不同之處在 于在具有3相PWM信號發(fā)生功能的主控制單元10內(nèi)具備通過軟件進 行的同時切換防止步驟1100。這樣的同時切換防止步驟1100是由內(nèi)置 在主控制單元內(nèi)的微計算機來執(zhí)行的。上述微計算機內(nèi)置了定時器， 其值存儲在預(yù)定的寄存器中。該同時切換防止步驟1100是將由布線邏 輯實現(xiàn)的實施方式1的同時切換防止的概念通過軟件來實現(xiàn)的程序， 包含以下5各步驟。也即是作為步驟l，初始化按每一個由PWM信號發(fā) 生電路輸出的多相的控制信號設(shè)計的屏蔽變量和定時器。作為步驟2， 將多相的控制信號，按H是1， L是0取得這樣的2值輸入信號。作為 步驟3，判斷多相各自的輸入信號。作為步驟4，如果上述第3步驟中 各相的輸入信號的判定為0，則該相的輸出信號為0。作為步驟5，如 果上述第3步驟中各相的輸入信號的判定為1，則該相的屏蔽變量的值 在預(yù)定期間(屏蔽期間)為1，如果其它相的屏蔽變量的邏輯和判定為 0，則該相的輸出信號為1。以下，參照圖18的實施例1的流程圖，詳 細敘述該同時切換防止步驟1100。
圖18中表示了高端的控制信號的處理流程圖，低端的控制信號的 處理流程圖與高端的相同，因此省略。首先，在步驟1101，從切換裝 置電源等外部起動指令開始，開始了本步驟。其次，執(zhí)行作為第1步 驟的步驟1102，初始化該同時切換防止步驟1100中使用的屏蔽變量和 定時器。本實施例中，由于是U相、V相、W相3相，因此屏蔽變量UP1、 屏蔽變量VP1、屏蔽變量WP1中分別存儲了初值0。定時器UPT、 VPT、 WPT進行初始化，各自的寄存器的值設(shè)為0。其次，執(zhí)行作為第2步驟 的步驟1103，從PWM信號發(fā)生電路輸出的U相PWM信號Up。、 V相PWM 信號Vp。、 W相P西信號Wp。被讀入到微計算機內(nèi)部的寄存器UPO、 VPO、 WPO中，設(shè)定此時各相的控制信號在H是值為1、 L時值為0。
從第3到第5的步驟對U相、V相、W相分別執(zhí)行。首先說明針對 U相的處理。在作為第3步驟的步驟1104，首先判斷在步驟1103讀入 的控制信號中寄存器UPO的值是否為l，如果為假則執(zhí)行第4步驟的步 驟1105，如果為真則執(zhí)行第5步驟的步驟1106。在步驟1105，初始化 定時器UPT和屏蔽變量UP1，并向微計算機的高端U相輸出信號端口 UP2輸出0。通過該輸出，主控制單元10從U相高端輸出端子向驅(qū)動
27電路提供U相輸出信號Up2。在步驟1106，將屏蔽變量UP1設(shè)定成值1。 在步驟1107，判斷定時器UPT的寄存器的值是否比0大，如果為真則 執(zhí)行步驟1109，如果為假則執(zhí)行完步驟1108后再執(zhí)行步驟1109。在 步驟1108，起動定時器UPT。在步驟1109，判斷定時器UPT的寄存器 的值是否在預(yù)定時間Tl以下，如果為真則執(zhí)行步驟1111，如果為假則 執(zhí)行完步驟1110后再執(zhí)行步驟1111。在步驟1110，將屏蔽變量UP1 設(shè)定成值0。也即是從步驟1106到1110，在屏蔽期間Tl，將屏蔽變量 UP1的值設(shè)定為1。Tl是要求其它相的接通抑制的期間，在本實施例中， 設(shè)Tl = 0. 5us。在步驟1111，判斷屏蔽變量VP1和屏蔽變量WP1的邏 輯和是否為l，如果為真則執(zhí)行步驟1113，如果為假則執(zhí)行完步驟1112 后再執(zhí)行步驟1113。在步驟1112中，向微計算機的高端U相輸出信號 端口UP2輸出1。通過該輸出，主控制單元IO從U相高端輸出端子向 驅(qū)動電路提供U相輸出信號Up2。從步驟1106到步驟1112構(gòu)成了第5 步驟，當(dāng)寄存器UPO的值為1時，通過在屏蔽期間將屏蔽變量VP1設(shè) 為1，要求了其它相的接通抑制，同時對于本相，通過判斷屏蔽變量 VP1和屏蔽變量WP1的邏輯和，實施了對來自其它相的切換抑制要求的 處理。
其次，同樣執(zhí)行對于V相的步驟。在作為第3步驟的步驟1113， 首先判斷在步驟1103讀冬的控制信號中寄存器VPO的值是否為1,如 果為假則執(zhí)行第4步驟的步驟1114,如果為真則執(zhí)行第5步驟的步驟 1115。在步驟1114,初始化定時器VPT和屏蔽變量VP1，并向微計算 機的高端V相輸出信號端口 VP2輸出0。通過該輸出，主控制單元10 從V相高端輸出端子向驅(qū)動電路提供值為L的V相輸出信號Vp2。在步 驟1115，將屏蔽變量VP1設(shè)定成值1。在步驟1116，判斷定時器VPT 的寄存器的值是否比O大，如果為真則執(zhí)行步驟1118，如果為假則執(zhí) 行完步驟1117后再執(zhí)行步驟1118。在步驟1117,起動定時器VPT。在 步驟1118，判斷定時器VPT的寄存器的值是否在預(yù)定時間T2以下，如 果為真則執(zhí)行步驟1120,如果為假則執(zhí)行完步驟1119后再執(zhí)行步驟 1120。在步驟1119，將屏蔽變量VP1設(shè)定成值0。 T2是要求其它相的 接通抑制的期間，在本實施例中，設(shè)T2 = 1.0us。在步驟1120,判斷 屏蔽變量UP1和屏蔽變量,WP1的邏輯和是否為l，如果為真則執(zhí)行步驟 1122，如果為假則執(zhí)行完步驟1121后再執(zhí)行步驟1122。在步驟1121中，向微計算機的高端V相輸出信號端口 VP2輸出1。通過該輸出，主 控制單元IO從V相高端輸出端子向驅(qū)動電路提供值為H的V相輸出信 號Vp2。同樣從步驟1115到步驟1121構(gòu)成了第5步驟。
其次，同樣執(zhí)行對于W相的步驟。在作為第3步驟的步驟1122， 首先判斷在步驟1103讀入的控制信號中寄存器WP0的值是否為1，如 果為假則執(zhí)行第4步驟的步驟1123，如果為真則執(zhí)行第5步驟的步驟 1124。在步驟1123，初始化定時器WPT和屏蔽變量WP1，并向微計算 機的高端W相輸出信號端口 WP2輸出0。通過該輸出，主控制單元10 從W相高端輸出端子向驅(qū)動電路提供值為L的W相輸出信號Wp2。在步 驟1124，將屏蔽變量WP1設(shè)定成值1。在步驟1125，判斷定時器WPT 的寄存器的值是否比0大，如果為真則執(zhí)行步驟1127，如果為假則執(zhí) 行完步驟1126后再執(zhí)行步驟1127。在步驟1126,起動定時器WPT。在 步驟1127，判斷定時器WPT的寄存器的值是否在預(yù)定時間T3以下，如 果為真則執(zhí)行步驟1129，如果為假則執(zhí)行完步驟1128后再執(zhí)行步驟 1129。在步驟1128，將屏蔽史量WP1設(shè)定成值0。 T3是要求其它相的 接通抑制的期間，在本實施例中，設(shè)T3 = 1.5us。在步驟1129，判斷 屏蔽變量UP1和屏蔽變量VP1的邏輯和是否為1，如果為真則執(zhí)行步驟 1131，如果為假則執(zhí)行完步驟1130后再執(zhí)行步驟1131。在步驟1130 中，向微計算機的高端W相輸出信號端口 WPZ輸出1。通過該輸出，主 控制單元IO從W相高端輸出端子向驅(qū)動電路提供值為H的W相輸出信 號Wp2。同樣從步驟1124到步驟1130構(gòu)成了第5步驟。
在執(zhí)行完以上的分別對U相、V相、W相的從第3步驟到第5步驟， 在步驟1131，判斷是否有來自外部的停止命令，如果為真則停止該同 時切換防止步驟1100，如果為假則返回步驟1103，再次從步驟1103 執(zhí)行到1131。像這樣，通過重復(fù)執(zhí)行步驟1103到1131，讀取U相P西 信號Up。、 V相P西信號Vp。、 W相PWM信號Wp。的變化，對應(yīng)該變化，在 預(yù)定的屏蔽期間要求對其它相的接通抑制，并且判斷來自多個其它相 的接通抑制要求的有無，如果有要求則僅在其較長的屏蔽期間延遲該 相的PWM信號的上升以避免同時切換。這是將實施方式1中的同時切 換防止的概念通過軟件來實現(xiàn)的例子，因此無需贅言實現(xiàn)了同樣的效 果，進而，通過軟件實現(xiàn)同時切換防止功能，與其它功能例如PWM信 號發(fā)生功能合并，在1個微計算機上執(zhí)行，從而能謀求控制單元的簡單化，并且以后還能通過程序改變屏蔽期間等，容易對應(yīng)多種用途。
上述實施方式3的實施例1由于是將實施方式1的實施例1的功 能通過軟件實現(xiàn)的例子，因此對于三角波載波形成的PWM信號也能有 效地工作，但是對于鋸齒波載波形成的PWM信號與具有與實施方式1 的實施例1相同的問題。也即是U相PWM信號Up。、 V相PWM信號Vp。、 W 相PWM信號WPo同時上升時(3相同時切換的情況下)，U相PWM信號Up。 的屏蔽期間為T3、 V相PWM信號Vp。的屏蔽期間為T3、 W相PWM信號Wp。 的屏蔽期間為T2，并不能完全避免切換元件的同時切換。因此對于這 樣的問題，必需通過軟件來實現(xiàn)實施方式1的實施例5中的同時切換 防止功能，表示該同時切換防止步驟的圖是圖19的流程圖。
圖19是涉及在PWM逆變器裝置的實施方式3的實施例2中使用的 同時切換防止步驟1200，圖19中與圖18相同的標(biāo)號表示了相同的步 驟，因此省略說明，與圖18的同時切換防止步驟1100不同之處在于 在步驟1120之前插入了步驟1201和步驟1202構(gòu)成的屏蔽變量抑制子 步驟。也即是在執(zhí)行完步驟1118或步驟1119后，執(zhí)行步驟1201。在 步驟1201，判斷寄存器UPO的值是否為0，如果為真則進入步驟1120， 如果為假則在執(zhí)行完步驟1202后執(zhí)行步驟1120。在步驟1202，將屏 蔽變量WP1設(shè)定為值0。這樣，屏蔽變量抑制子步驟具有如下功能在 U相PWM信號Up。為H時，初始化屏蔽變量WP1的值，U相PWM信號Up。 為L時，使屏蔽變量WP1的值不變，3相同時切換時U相PWM信號Up。 為H，因此屏蔽變量WP1的值初始化為0， V相PWM信號Vp。的屏蔽期間 為T1。此時屏蔽變量WP1的值暫時初始化為0后，其后對W相的在第 5步驟1124中^f皮設(shè)定為1，初始化的效果停留在對于V相的第5步驟 中，對其它相的處理步驟沒有影響。因此，此時U相PWM信號Up。的屏 蔽期間為T3， W相PWM信號W口的屏蔽期間為T2，從而明白避免了 3相 同時切換。另外得知了 V相和W相的2相同時切換時，由U相PWM信 號Up。為L，所以屏蔽變量WP1原樣不變，V相PWM信號Vp。的屏蔽期間 為T3， W相PWM信號Wp。為T2,避免了 2相同時切換。像這樣，可以理 解附加了屏蔽變量抑制子步驟的本實施例的同時切換防止步驟不僅可 以避免2相同時切換還可以避免3相同時切換。
基于以上各實施例，說明了本發(fā)明的實施方式1、實施方式2以及 實施方式3。任意一個實施例都是3相PWM逆變器裝置，無需贅言本發(fā)明的各方式對多相PWM逆變器裝置也適用。另外，說明了在各實施例 中，來自PWM信號發(fā)生電路被送至各柵極驅(qū)動電路的各PWM信號為H 時，切換元件為接通狀態(tài)的情況下，也即是對正邏輯進行了說明，在 來自PWM信號發(fā)生電路被送至各柵極驅(qū)動電路的各PWM信號為L時， 切換元件為接通狀態(tài)的情況下，也即是對負邏輯的情況，適宜地變更 使得各裝置對應(yīng)輸入信號的下降，在這樣的負邏輯的情況下，也能容 易地理解適用本發(fā)明的概念。
權(quán)利要求
1. 一種逆變器裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，該驅(qū)動方法適用于PWM逆變器裝置，并包含同時切換防止方法，上述PWM逆變器裝置具有對應(yīng)于主控制單元和多相的驅(qū)動電路，上述同時切換防止方法包括第1步驟，初始化按每個由PWM信號發(fā)生電路輸出的上述多相的控制信號設(shè)定的屏蔽變量和定時器；第2步驟，隨后讀取上述多相的控制信號作為第1值和第2值的2值輸入信號；第3步驟，隨后判斷一相的輸入信號的值；第4步驟，在上述第3步驟的判斷中，當(dāng)上述輸入信號的值為第2值時，則向?qū)?yīng)于上述一相的驅(qū)動電路輸出指示切斷的信號；以及第5步驟，在上述第3步驟的判斷中，當(dāng)上述輸入信號的值為第1值時，則將上述一相的屏蔽變量的值作為預(yù)定期間第1值，當(dāng)其它相的屏蔽變量的值的任一個為第2值時，則向?qū)?yīng)于上述一相的驅(qū)動電路輸出指示接通的信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，上述多相是包含U相、V相、W相的三相，對上述三相分別執(zhí)行上述第3步驟，對上述三相分別執(zhí)行上述第4步驟，上述第5步驟對于U相包含將U相的屏蔽變量的值作為第l值的子步驟；當(dāng)U相的定時器沒有起動時，則使該定時器起動的子步驟；當(dāng)U相的定時器的時間不在預(yù)定時間Tl以下時，則將U相的屏蔽變量的值作為第2值的子步驟;以及當(dāng)V相屏蔽變量和W相屏蔽變量的值中的任一個為第2值時，則向?qū)?yīng)于U相的驅(qū)動電路輸出指示接通的信號的子步驟，上述第5步驟對于V相包含將V相的屏蔽變量的值作為第l值的子步驟；當(dāng)V相的定時器沒有起動時，則使該定時器起動的子步驟；當(dāng)V相的定時器的時間不在預(yù)定時間T2以下時，則將V相的屏蔽變量的值作為第2值的子步驟；以及當(dāng)W相屏蔽變量和U相屏蔽變量的值中的任一個為第2值時，則 向?qū)?yīng)于V相的驅(qū)動電路輸出指示接通的信號的子步驟，上述第5步驟對于W相包含將W相的屏蔽變量的值作為第l值的子步驟；當(dāng)W相的定時器沒有起動時，則使該定時器起動的子步驟；當(dāng)W相的定時器的時間不在預(yù)定時間T3以下時，則將W相的屏蔽 變量的值作為第2值的子步驟；以及當(dāng)U相屏蔽變量和V相屏蔽變量的值中的任一個為笫2值時，則 向?qū)?yīng)于W相的驅(qū)動電路輸出指示接通的信號的子步驟，該逆變器裝置的驅(qū)動方法還包含第6步驟，當(dāng)隨后沒有來自外部的停止指示時，則返回第2步驟， 上述時間Tl、 T2及T3相互不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆變器裝置的驅(qū)動方法，其特征在于， 上述時間寬度T1、 T2、 T3凈皮設(shè)定成T1〈T2〈T3， 對于V相的第5步驟還包含當(dāng)U相的輸入信號的值不是第2值時，則將W相的屏蔽變量作為 第2值的屏蔽變量抑制子步驟。
全文摘要
一種PWM逆變器裝置，通過防止多相同時切換，從而在切換元件的端子間不會施加浪涌電壓。該同時切換防止電路具備讀取作為輸入信號的PWM信號發(fā)生電路輸出的多相控制信號的多個輸入裝置、對應(yīng)各相輸入信號的上升，在各自的預(yù)定期間內(nèi)產(chǎn)生用于屏蔽其它相的輸入信號的上升的屏蔽脈沖的屏蔽脈沖發(fā)生裝置、屏蔽信號形成裝置，輸出屏蔽信號，該屏蔽信號是屏蔽由來自其它相的上述屏蔽脈沖發(fā)生裝置的多個屏蔽脈沖的邏輯和形成的脈沖的脈沖寬度為屏蔽期間的信號、接受上述一相的輸入信號，輸出使其上升或下降延遲到上述屏蔽期間結(jié)束的信號的信號屏蔽裝置、向外部輸出來自上述信號屏蔽裝置的輸出信號多個輸出裝置，該同時切換防止電路(100)插入在柵極驅(qū)動電路(3)和3相PWM信號發(fā)生電路(1)之間。
文檔編號H02M7/48GK101521474SQ20081017826
公開日2009年9月2日 申請日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者候賽因·哈利德·哈桑 申請人:三菱電機株式會社