[发明专利]逆变器、马达控制装置以及动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器、马达控制装置以及使用它们的动力转向装置。

背景技术

在动力转向装置中，通过将马达的驱动力传递至转向轴来完成转向操纵辅助。这样的马达的控制使用逆变器。逆变器包括桥电路，该桥电路将串联连接于直流电源的正负极间的上臂以及下臂的组多组并联地连接。逆变器的上臂与下臂的中点与马达的各相线圈连接。上臂与下臂分别由开关元件构成。上述开关元件的接通(ON)/断开(OFF)根据控制信号进行控制。通过开关元件的接通/断开动作来对马达的各相线圈供给相电压，从而马达旋转，产生驱动力。

逆变器的直流电源例如使用可更换的电池。用户更换电池时，存在误将正极与负极反接的可能性。因此，要采取在电池的正极与负极反接的情况下使电流在逆变器中不流动的措施。

作为这样的倒流防止的措施，例如存在在逆变器与直流电源之间插入机械继电器的方法。在该情况下，在直流电源反接的情况下，配线因机械继电器而处于开路状态。另外，也有在逆变器与直流电源之间插入二极管或FET来使反接时电流不流动的方法。

作为一个例子，在日本特开2010-114957中，公开了在直流电源的正极与逆变器之间串联连接不使用时截断用MOSFET(金氧半场效晶体管)的结构。在直流电源的正负电极反接时，借助反接的直流电源的输出，将不使用时截断用MOSFET维持为断开。由此，在直流电源反接的情况下，能够防止直流电源的两终端间的短路。

若像上述现有技术那样插入机械继电器，则产生装置的大型化担忧。另外，在插入二极管或FET的情况下，电流路径的电阻分量(例如，在二极管的情况下，为电压降)增加。由此，装置的损耗增加。

发明内容

本发明的目的之一在于借助与以往不同的结构提供能够实施直流电源的反接时的对策的逆变器、马达控制装置以及动力转向装置。

作为本发明的一实施方式的逆变器，具备：供直流电源的正极与负极各自连接的正极端子以及负极端子；在所述正极端子以及所述负极端子之间串联连接的上臂开关元件以及下臂开关元件；以及分压电路，其连接于所述正极端子与所述负极端子之间，将所述正极端子与所述负极端子之间的电压的分压分别供给至所述下臂开关元件的栅极以及漏极。

上述下臂开关元件由高电子迁移率晶体管构成。在上述分压电路将所述分压设定为在所述直流电源的正极与所述负极端子、所述直流电源的负极与所述正极端子这样的反接情况下、所述下臂开关元件断开。

根据上述实施方式的逆变器，能够借助与以往不同的结构实施直流电源的反接时的对策。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点变得更加清楚，在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，其中：

图1是表示动力转向装置的结构例的框图。

图2是表示马达控制装置的结构例的框图。

图3是表示HEMT的结构例的剖视图。

图4是表示直流电源正常连接时的逆变器的动作例的图。

图5是表示直流电源正常连接时的逆变器的其他动作例的图。

图6是表示直流电源反接时的逆变器的动作例的图。

图7是表示在图2所示的分压电路插入二极管时的结构例的图。

图8是表示分压电路的其他变形例的图。

具体实施方式

实施方式所涉及的逆变器具备：供直流电源的正极与负极各自连接的正极端子以及负极端子、在上述正极端子以及上述负极端子之间串联连接的上臂开关元件以及下臂开关元件；以及分压电路，其连接于上述正极端子与上述负极端子之间，将上述正极端子与上述负极端子之间的电压的分压分别供给至上述下臂开关元件的栅极以及漏极。上述下臂开关元件由高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor(HEMT))构成。在上述分压电路中，以在上述直流电源的正极与上述负极端子、上述直流电源的负极与上述正极端子这样反接(以下，简称为反接)的情况下、上述下臂开关元件断开的方式设定上述分压(第一结构)。