[发明专利]电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置

说明书

提供能够改善PWM控制的载波周期中的电压的有效利用率的降低从而实现逆变器的高输出化的电力转换装置。本公开的电力转换装置(1000)具有：第1逆变器(120)；第2逆变器(130)；以及控制电路(300)，其按照至少一种开关方式对第1逆变器和第2逆变器的开关元件进行PWM控制。控制电路(300)针对各相的H桥，按照以下的至少一种开关方式进行PWM控制：在使一对支路中的一个支路的高边开关元件接通的状态下，对另一个支路的低边开关元件进行开关，或者在使一对支路中的一个支路的低边开关元件接通的状态下，对另一个支路的高边开关元件进行开关。

技术领域

本公开涉及将来自电源的电力转换为向电动马达提供的电力的电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置。

背景技术

在具有电压型逆变器的马达驱动系统中，一般采用互补PWM(Pulse WidthModulation：脉冲宽度调制)控制。该马达驱动系统将直流(DC)电压转换为交流(AC)电压。互补PWM控制是指通过向支路中的串联连接的两个开关元件、例如场效应晶体管(典型地是MOSFET)提供相反相位的控制信号而使双方的开关元件反转从而进行开关的控制。

在互补PWM控制中，特别是有可能由于作为开关元件的FET的接通和断开的滞后而导致高边和低边的FET同时接通，其结果为，电子部件破损。为了防止该破损，需要插入死区时间。死区时间是高边和低边的FET均断开的时间。MOSFET通常需要几μs的死区时间。

在专利文献1中，公开了根据占空比来决定由PWM的载波频率和反相PWM控制的时间(反相时间)的互补PWM控制。PWM控制单元在占空比指令信号不到规定的占空比的情况下，进行如下的PWM控制：将载波频率固定为规定的值(例如20kHz)，并且根据占空比而使反相时间变化。PWM控制单元在占空比指令信号为规定的占空比以上的情况下，进行如下的PWM控制：将反相时间固定为规定的值(例如20μs)，并且根据占空比而使载波频率变化。特别地，反相时间的规定的值优选长于规定的死区时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-261223号公报

发明内容

发明要解决的课题

在互补PWM控制中，通过插入死区时间，在载波周期中产生无法施加电压的区间，因此存在载波周期、即电压的有效利用率降低这样的问题。

本公开的实施方式提供能够改善载波周期中的电压的有效利用率的降低从而实现逆变器(马达)的高输出化的电力转换装置、具有该电力转换装置的马达模块以及具有该马达模块的电动助力转向装置。

用于解决课题的手段

本公开的例示的电力转换装置将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其中，该电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，具有n个支路；第2逆变器，其与所述马达的各相的绕组的另一端连接，具有n个支路；以及控制电路，其按照至少一种开关方式对所述第1逆变器和所述第2逆变器的开关元件进行PWM控制，由所述n相的绕组、所述第1逆变器的所述n个支路以及所述第2逆变器的所述n个支路构成了所述n相的H桥，所述n相的H桥各自具有一对支路，所述控制电路针对各相的H桥，按照以下的所述至少一种开关方式进行PWM控制：在使所述一对支路中的一个支路的高边开关元件接通的状态下，对另一个支路的低边开关元件进行开关，或者在使所述一对支路中的一个支路的低边开关元件接通的状态下，对另一个支路的高边开关元件进行开关。

发明效果

根据本公开的例示的实施方式，提供了能够改善载波周期中的电压的有效利用率的降低从而实现逆变器的高输出化的电力转换装置、具有该电力转换装置的马达模块以及具有该马达模块的电动助力转向装置。

附图说明