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JPH0969435A - Inductance load driving bridge circuit - Google Patents

Inductance load driving bridge circuit

Info

Publication number
JPH0969435A
JPH0969435A JP7223217A JP22321795A JPH0969435A JP H0969435 A JPH0969435 A JP H0969435A JP 7223217 A JP7223217 A JP 7223217A JP 22321795 A JP22321795 A JP 22321795A JP H0969435 A JPH0969435 A JP H0969435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side switch
inductance load
bridge circuit
diode
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7223217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Somiya
雅人 宗宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP7223217A priority Critical patent/JPH0969435A/en
Publication of JPH0969435A publication Critical patent/JPH0969435A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the title inductance load driving bridge circuit capable of increasing the power supply voltage impressing the inductance load while suppressing the complification of circuit composition. SOLUTION: When the switches H2, L1 of switching bridge 1 are turned off, the current generated by the voltage due to the magnetic energy of a coil 5 runs through a diode D in parallel with the switches H1, L2 to charge a capacitor 3. At this time, the charge of a battery 6 is prohibited by a diode 2 so that a capacitor 3 may be charged with higher voltage than the battery VB to be pressed on the coil 5. That is, the large power driving of the coil 5 can be realized by adding the simple circuit composition of the diode 2 and the capacitor 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタンス負
荷駆動ブリッジ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductance load driving bridge circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平3ー275935号公報は、ロー
タリーソレノイド駆動型の吸気制御装置において、エン
ジン回転数の上昇に応じてロータリーソレノイドのコイ
ルに印加する電圧を増大する方式を提案している。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-275935 proposes a method of increasing a voltage applied to a coil of a rotary solenoid in a rotary solenoid drive type intake control device as the engine speed increases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ロータリーソレノイド
のコイルのようなインダクタンス負荷への給電電力を増
大して例えばトルクを増大させたりするためには電源電
圧の増大が簡単であるが、例えば車載バッテリなどを電
源電圧とせざるを得ない車両搭載のインダクタンス負荷
などからわかるように、このような電源電圧の増大は通
常は困難である。
It is easy to increase the power supply voltage in order to increase the electric power supplied to an inductance load such as a coil of a rotary solenoid to increase the torque, for example, an on-vehicle battery or the like. It is usually difficult to increase the power supply voltage, as can be seen from the inductance load mounted on the vehicle and the like, where V is the power supply voltage.

【0004】電源電圧をスイッチグインバータのような
専用の昇圧回路を用いて昇圧した後、インダクタンス負
荷に印加することも可能であるが、回路構成が複雑化し
てしまうという問題を生じる。本発明は上記問題点に鑑
みなされたものであり、回路構成の複雑化を抑止しつつ
インダクタンス負荷に印加する電源電圧の増大が可能な
インダクタンス負荷駆動ブリッジ回路を提供することを
その目的としている。
It is possible to boost the power supply voltage by using a dedicated booster circuit such as a switching inverter and then apply it to an inductance load, but this causes a problem that the circuit configuration becomes complicated. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inductance load drive bridge circuit capable of increasing the power supply voltage applied to the inductance load while suppressing the complexity of the circuit configuration.

【0005】また、上記増大された電源電圧をインダク
タンス負荷以外の負荷に印加することもできる。したが
って、本発明の他の目的は回路構成が簡単な昇圧回路を
有するインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路を提供する
ことにある。
The increased power supply voltage can be applied to loads other than the inductance load. Therefore, another object of the present invention is to provide an inductance load drive bridge circuit having a booster circuit with a simple circuit configuration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
第1の構成は、ハイサイドスイッチ及びローサイドスイ
ッチを直列接続してそれぞれ構成される複数のインバー
タを並列接続してなるスイッチングブリッジと、前記各
インバータの出力端から双方向通電されるインダクタン
ス負荷と、電源と前記ハイサイドスイッチの高位端との
間に介設されて前記ハイサイドスイッチから前記電源へ
の通電を禁止する逆流禁止手段と、前記高位端から充電
される蓄電手段と、前記スイッチを断続して前記負荷コ
イルの通電を制御する通電制御手段とを備えることを特
徴とするインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路である。
A first structure of the present invention is a switching bridge formed by connecting in parallel a plurality of inverters, each of which is formed by connecting a high side switch and a low side switch in series. Inductance loads bidirectionally energized from the output terminals of the respective inverters, and backflow prohibition means interposed between the power source and the high end of the high side switch to inhibit energization of the high side switch to the power source. An inductance load drive bridge circuit, comprising: a storage means charged from the high end and an energization control means for connecting and disconnecting the switch to control energization of the load coil.

【0007】本発明によれば、回路構成の複雑化を抑止
しつつインダクタンス負荷に印加する電源電圧の増大が
可能なインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路を実現する
ことができ、又は、回路構成が簡単な昇圧回路を有する
インダクタンス負荷駆動ブリッジ回路を実現することが
できる。詳しく説明すれば、インダクタンス負荷に双方
向通電すなわち互いに逆方向へ交互に通電を行うため
に、各インバータの各ハイサイドスイッチ及びローサイ
ドスイッチを断続すると、一方向への通電遮断時にイン
ダクタンス負荷に高い逆起電力が生じ、いままでオフし
ていたスイッチを通じてハイサイドスイッチの高位端に
電流が還流される。
According to the present invention, it is possible to realize an inductance load drive bridge circuit capable of increasing the power supply voltage applied to an inductance load while suppressing the complexity of the circuit configuration, or a booster circuit having a simple circuit configuration. An inductance load drive bridge circuit having a circuit can be realized. More specifically, if the high-side switch and the low-side switch of each inverter are turned on and off in order to perform bidirectional energization to the inductance load, that is, to alternately energize in the opposite directions, a high reverse load is applied to the inductance load when the energization is cut off in one direction. An electromotive force is generated, and current is circulated to the high end of the high side switch through the switch that has been turned off.

【0008】本構成では特に、電源は逆流禁止手段によ
りハイサイドスイッチの高位端からの充電を禁止される
ので、インダクタンス負荷の磁気エネルギに起因する上
記還流電流は蓄電手段に蓄積されることになる。この蓄
電手段に蓄積された高電圧は次の位相期間にインダクタ
ンス負荷に印加され、このインダクタンス負荷への供給
エネルギが増大させることができる。これによりインダ
クタンス負荷の高電圧駆動が可能となる。また、この高
電圧を例えばそれが必要な上記スイッチの制御するため
の通電制御手段などの電源電圧などに利用することがで
きる。
In this configuration, in particular, the power supply is prohibited from being charged from the high end of the high side switch by the backflow prohibiting means, so that the above-mentioned return current due to the magnetic energy of the inductance load is accumulated in the storage means. . The high voltage accumulated in the storage means is applied to the inductance load during the next phase period, and the energy supplied to the inductance load can be increased. As a result, it is possible to drive the inductance load at a high voltage. In addition, this high voltage can be used as a power supply voltage of the energization control means for controlling the above-mentioned switch, which requires the high voltage.

【0009】本発明の第2の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記スイッチングブリッジが、1個のコイ
ルからなる前記インダクタンス負荷を駆動する一対のイ
ンバータからなることを特徴としている。本発明の第3
の構成は、上記第1の構成において更に、前記スイッチ
ングブリッジが、交流回転電機からなる前記インダクタ
ンス負荷を駆動する3つのインバータからなることを特
徴としている。
A second structure of the present invention is characterized in that, in the first structure, the switching bridge is composed of a pair of inverters for driving the inductance load composed of one coil. Third of the present invention
The configuration of 1 is further characterized in that, in the first configuration, the switching bridge is composed of three inverters that drive the inductance load composed of an AC rotating electric machine.

【0010】本発明の第4の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記ハイサイドスイッチ及びローサイドス
イッチがそれぞれ、互いに並列接続されたトランジスタ
及び還流用のダイオードからなることを特徴としてい
る。本発明の第5の構成は、上記第1の構成において更
に、前記ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチ
が、寄生ダイオードを有するMOSトランジスタからな
ることを特徴としている。
A fourth structure of the present invention is further characterized in that, in the first structure, the high-side switch and the low-side switch each include a transistor and a free wheeling diode connected in parallel to each other. A fifth configuration of the present invention is further characterized in that, in the first configuration, the high-side switch and the low-side switch are MOS transistors having a parasitic diode.

【0011】本発明の第6の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記逆流禁止手段がダイオードからなるこ
とを特徴としている。本発明の第7の構成は、上記第1
の構成において更に、前記逆流禁止手段は前記電源が前
記ハイサイドスイッチの高位端より高電位の場合にのみ
オンするトランジスタからなる。本構成によれば第6の
構成のダイオードの順方向電位降下を回避して損失を低
減することができる。
A sixth structure of the present invention is characterized in that, in the first structure, the backflow inhibiting means is composed of a diode. The 7th structure of this invention is the said 1st.
Further, in the above configuration, the backflow inhibiting means is composed of a transistor which is turned on only when the power source has a higher potential than the high end of the high side switch. According to this configuration, the forward potential drop of the diode of the sixth configuration can be avoided and the loss can be reduced.

【0012】本発明の第8の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記ハイサイドスイッチの高位端と前記蓄
電手段との間に介設されて前記蓄電手段から前記高位端
への通電を制御する放電制御スイッチを有することを特
徴としている。本構成によれば、所望時に前記インダク
タンス負荷を高電圧駆動することができる。
An eighth structure of the present invention is the same as the first structure, further provided between the high end of the high side switch and the electric storage means to energize the electric storage means to the high end. It is characterized by having a discharge control switch for controlling. According to this configuration, the inductance load can be driven at a high voltage when desired.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の好適な態様を以下の実施
例により説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the following examples.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明のインダクタンス負荷駆動ブ
リッジ回路の一実施例を図1を参照して説明する。この
回路は、吸気流量制御弁を駆動するロータリーソレノイ
ドのコイル5を駆動するための回路であって、NMOS
トランジスタからなるHブリッジ回路(スイッチングブ
リッジ)1と、ダイオード(逆流禁止手段)2と、コン
デンサ(蓄電手段)3と、Hブリッジ回路1のハイサイ
ドスイッチH1、H2及びローサイドスイッチL1、L
2のゲート電圧を形成するドライブ回路(通電制御回
路)4と、ダイオード31及びコンデンサ32とからな
る。
(Embodiment 1) An embodiment of an inductance load drive bridge circuit of the present invention will be described below with reference to FIG. This circuit is a circuit for driving the coil 5 of the rotary solenoid that drives the intake flow control valve, and is an NMOS
An H-bridge circuit (switching bridge) 1 composed of transistors, a diode (backflow inhibiting means) 2, a capacitor (storage means) 3, high-side switches H1 and H2 and low-side switches L1 and L of the H-bridge circuit 1.
It is composed of a drive circuit (energization control circuit) 4 for forming a gate voltage of 2, a diode 31 and a capacitor 32.

【0015】Hブリッジ回路1は、周知のように、ハイ
サイドスイッチH1及びローサイドスイッチL1を直列
接続してなるインバータと、ハイサイドスイッチH2及
びローサイドスイッチL2を直列接続してなるインバー
タとを有し、両インバータの出力端間には、インダクタ
ンス負荷であるコイル5が接続されている。ダイオード
2は、ハイサイドスイッチH1、H2の高位端とバッテ
リ(電源)6の高位端との間に介設されてハイサイドス
イッチH1、H2からバッテリ6への逆流を禁止してお
り、その結果、ハイサイドスイッチH1、H2及びコン
デンサ3の電位が、バッテリ6の電位ーダイオード2の
順方向電位降下以上低下しない間は、バッテリ6からH
ブリッジ回路1への通電が生じないようになっている。
As is well known, the H bridge circuit 1 has an inverter having a high side switch H1 and a low side switch L1 connected in series, and an inverter having a high side switch H2 and a low side switch L2 connected in series. A coil 5, which is an inductance load, is connected between the output terminals of both inverters. The diode 2 is interposed between the high-side ends of the high-side switches H1 and H2 and the high-side end of the battery (power supply) 6 to prevent backflow from the high-side switches H1 and H2 to the battery 6, and as a result, , While the potentials of the high-side switches H1 and H2 and the capacitor 3 do not drop more than the potential of the battery 6-the forward potential drop of the diode 2,
Power is not supplied to the bridge circuit 1.

【0016】ドライブ回路4はコンデンサ32を電源と
して駆動されるものであり、指令吸気流量に対応する入
力信号電圧に応じてHブリッジ回路1に入力する各ゲー
ト電圧V1〜V4をPWM制御するものである。PWM
制御制御自体は周知であるので、その説明を省略する。
ダイオード31は抵抗34を通じてコンデンサ32を充
電し、コンデンサ32の充電電圧はツェナーダイオード
33により定電圧化されてドライブ回路4に電源電圧と
して給電される。このようにすれば、ドライブ回路4は
高電源電圧をnMOSトランジスタからなるハイサイド
スイッチH1、H2に印加することができる。
The drive circuit 4 is driven by the capacitor 32 as a power source, and PWM-controls the gate voltages V1 to V4 input to the H-bridge circuit 1 in accordance with the input signal voltage corresponding to the command intake flow rate. is there. PWM
Control Since control itself is well known, its description is omitted.
The diode 31 charges the capacitor 32 through the resistor 34, and the charging voltage of the capacitor 32 is converted to a constant voltage by the Zener diode 33 and supplied to the drive circuit 4 as a power supply voltage. In this way, the drive circuit 4 can apply a high power supply voltage to the high side switches H1 and H2 composed of nMOS transistors.

【0017】次にこの回路の動作を図2のタイミングチ
ャートを参照して説明する。VH1はハイサイドスイッ
チH1のゲート電圧であり、VH2はハイサイドスイッ
チH2のゲート電圧であり、VL1はローサイドスイッ
チL1のゲート電圧であり、VL2はローサイドスイッ
チL2のゲート電圧である。最初、スイッチH2、L1
がオンしており、スイッチH1、L2がオフしておく。
時点t1において弁開指令が入力すると、まず、スイッ
チH1、L2をオンし、スイッチH2、L1をオフす
る。スイッチH2、L1をオフすると、コイル5には電
流ーiを流し続けようとして蓄積された磁気エネルギを
誘起電圧の形で放出し、この誘起電圧による回生電流は
スイッチH1、L2又はそれらと並列接続された還流用
のダイオード(この実施例ではMOSトランジスタの寄
生ダイオードとする)Dを通じてハイサイドスイッチH
1、H2の高位端に伝達され、コンデンサ3が充電され
る。この時、ダイオード2はこの回生電流がバッテリ6
に還流するのを阻止する。
Next, the operation of this circuit will be described with reference to the timing chart of FIG. VH1 is the gate voltage of the high side switch H1, VH2 is the gate voltage of the high side switch H2, VL1 is the gate voltage of the low side switch L1, and VL2 is the gate voltage of the low side switch L2. First, the switches H2, L1
Is on and the switches H1 and L2 are off.
When the valve opening command is input at time t1, first, the switches H1 and L2 are turned on and the switches H2 and L1 are turned off. When the switches H2 and L1 are turned off, the stored magnetic energy is discharged in the form of an induced voltage in an attempt to keep the current -i flowing in the coil 5, and the regenerative current due to this induced voltage is connected in parallel with the switches H1 and L2. The high-side switch H is supplied through the free-wheeling diode (in this embodiment, a parasitic diode of the MOS transistor) D.
1 is transmitted to the high end of H2, and the capacitor 3 is charged. At this time, the diode 2 outputs this regenerative current to the battery 6
Prevent it from returning to.

【0018】このような動作は、その後、スイッチH
1、L2とスイッチH2、L1とを切り換える度に生
じ、この結果、誘起電圧がバッテリ電圧VB ーO.75
Vより高い場合、コイル5には大きな電圧が印加され、
その分、電流も増大し、大きな弁起動トルクを得ること
ができ、高速動作が実現する。その後、時刻t2にてス
イッチH1を断続し、スイッチL2を常時オンし、スイ
ッチH2、L1をオフして所定のデューティ比でPWM
制御を行い、必要な平均電流をコイル5に通電する。こ
のようにすると、スイッチH1のオンデューティに応じ
た弁開度まで弁が回動する。ただし、この場合には、ス
イッチH1のオフ時にスイッチL2がオンしているの
で、上記回生電流はスイッチL2、アース線、スイッチ
L1と並列のダイオードDを通じて還流し、ハイサイド
スイッチH1、H2の電源電圧の上昇は生じない。
After that, such an operation is performed by the switch H.
1 and L2 and the switches H2 and L1 are switched, and as a result, the induced voltage is the battery voltage V B -O. 75
If higher than V, a large voltage is applied to the coil 5,
As a result, the current also increases, a large valve starting torque can be obtained, and high-speed operation is realized. After that, at time t2, the switch H1 is turned on and off, the switch L2 is constantly turned on, the switches H2 and L1 are turned off, and the PWM is performed at a predetermined duty ratio.
The coil 5 is controlled and the required average current is applied to the coil 5. By doing so, the valve rotates to the valve opening degree according to the on-duty of the switch H1. However, in this case, since the switch L2 is turned on when the switch H1 is turned off, the regenerative current is circulated through the switch L2, the ground wire, and the diode D in parallel with the switch L1, and the high-side switches H1 and H2 are powered. No increase in voltage occurs.

【0019】また本実施例では、バッテリ6は急変する
回生電流を吸収する必要がなく、このためその充電効率
が低下したり、バッテリ寿命が低下したりすることがな
い。一実験結果を図3に示す。図3において、100は
本願回路構成による弁全閉状態から所定の弁開度までの
弁開時のレスポンス状態を示し、101はダイオード2
及びコンデンサ3を省略し、ドライブ回路4には比較例
としての特別の高電圧回路から電源電圧を給電した場合
の弁全閉状態から所定の弁開度までの弁開時のレスポン
ス状態を示し、103は本願回路構成におけるコイル5
の電流を示し、104は上記従来構成におけるコイル5
の電流を示し、105はコンデンサ3の端子電圧(ハイ
サイドスイッチH1、H2の高位端電圧)を示す。この
実験結果から、本実施例回路(100)によれば従来回
路に比べて1mS程度高速化されていることがわかっ
た。
Further, in this embodiment, the battery 6 does not have to absorb the regenerative current that changes abruptly, so that the charging efficiency thereof and the battery life are not reduced. The result of one experiment is shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 100 indicates a response state when the valve is opened from the valve fully closed state to a predetermined valve opening degree by the circuit configuration of the present application, and 101 is a diode 2
The capacitor 3 is omitted, and the drive circuit 4 shows a response state at the time of valve opening from a valve fully closed state to a predetermined valve opening degree when a power supply voltage is supplied from a special high voltage circuit as a comparative example, 103 is a coil 5 in the circuit configuration of the present application
Of the coil 5 in the above conventional configuration.
And 105 indicates the terminal voltage of the capacitor 3 (high-side voltage of the high-side switches H1 and H2). From this experimental result, it was found that the circuit of the present embodiment (100) was accelerated by about 1 mS as compared with the conventional circuit.

【0020】以下、本実施例の回路の変形態様について
説明する。ハイサイドスイッチH1、H2及びローサイ
ドスイッチL1、L2はMOSトランジスタの寄生ダイ
オード以外のダイオードをMOSトランジスタと並列に
接続してもよい。また、MOSトランジスタをバイポー
ラトランジスタなどの他のトランジスタに置換してもよ
い。
A modification of the circuit of this embodiment will be described below. For the high side switches H1 and H2 and the low side switches L1 and L2, diodes other than the parasitic diode of the MOS transistor may be connected in parallel with the MOS transistor. Further, the MOS transistor may be replaced with another transistor such as a bipolar transistor.

【0021】なお、上記した回生電流還流用のダイオー
ドDをもつ場合には、例えばスイッチH2、L1をオフ
した場合でも他のスイッチH1、L2をオンしなくても
それらと並列接続されるダイオードによりコンデンサ3
の充電は可能である。一方、ハイサイドスイッチH1、
H2及びローサイドスイッチL1、L2と並列に回生電
流還流用のダイオードDを持たない構成も可能であり、
この場合には、スイッチH1、L2のオフ時にスイッチ
H2、L1をオンし、スイッチH2、L1のオフ時にス
イッチH1、L2をオンすればよい。
In the case of having the above-mentioned diode D for circulating the regenerative current, for example, even when the switches H2 and L1 are turned off, even if the other switches H1 and L2 are not turned on, a diode connected in parallel with them is used. Capacitor 3
Can be charged. On the other hand, the high side switch H1,
A configuration in which the diode D for regenerative current circulation is not provided in parallel with H2 and the low-side switches L1 and L2 is also possible,
In this case, the switches H2 and L1 may be turned on when the switches H1 and L2 are off, and the switches H1 and L2 may be turned on when the switches H2 and L1 are off.

【0022】また、上記実施例では、図2に示すよう
に、ローサイドスイッチL2は常時オンしておき、ハイ
サイドスイッチH1をPWM制御してコイル5の平均通
電電流を制御したが、その他の各種の作動方法も当然適
用することができる。例えば、弁開時にスイッチH1、
L2の両方をPWM制御し、弁閉時にスイッチH2、L
1の両方をPWM制御することができる。この時、弁は
そのディテントトルクにより通電電流0の場合に50%
開度とすることが好ましい。このPWM制御方式によれ
ばコイル断線時に弁がそのディテントトルクにより50
%開度に保持できる利点がある。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 2, the low side switch L2 is always turned on, and the high side switch H1 is PWM-controlled to control the average energizing current of the coil 5. Of course, the operating method of can also be applied. For example, when the valve is open, the switch H1,
PWM control of both L2 and switches H2, L when the valve is closed.
Both 1 can be PWM controlled. At this time, the valve is 50% when the energizing current is 0 due to its detent torque.
It is preferable to set the opening degree. According to this PWM control method, when the coil is disconnected, the valve is driven by the detent torque of 50
There is an advantage that it can be maintained at% opening.

【0023】その他、所定の奇数期間でスイッチH2、
L1のオンとスイッチH1、L2のオフとを実施し、次
の偶数期間でスイッチH2、L1のオフとスイッチH
1、L2のオンとを実施するようにPWM制御すること
もできる。この場合、奇数期間と偶数期間とが等しけれ
ば実質的にコイル5の通電電流は0となり、この時、弁
はそのディテントトルクにより50%開度とすることが
好ましい。そして奇数期間が偶数期間より長くなるにつ
れて弁が閉じ、奇数期間が偶数期間より短くなるにつれ
て弁が開くようにすることができる。このPWM制御方
式によればコイル断線時に弁がそのディテントトルクに
より50%開度に保持できる利点がある。
In addition, in a predetermined odd period, the switch H2,
L1 is turned on and the switches H1 and L2 are turned off, and the switches H2 and L1 are turned off and the switch H is turned on in the next even period.
It is also possible to perform PWM control so that 1 and L2 are turned on. In this case, if the odd period and the even period are equal, the energization current of the coil 5 is substantially 0, and at this time, it is preferable that the valve has a 50% opening due to the detent torque. Then, the valve may be closed as the odd period is longer than the even period, and the valve may be opened as the odd period is shorter than the even period. According to this PWM control system, there is an advantage that the valve can be maintained at 50% opening due to the detent torque when the coil is broken.

【0024】(実施例2)他の実施例を図4を参照して
説明する。この実施例は、実施例1(図1)において、
ハイサイドスイッチH1、H2の高位端とコンデンサ3
の高位端との間にMOSトランジスタ(放電制御スイッ
チ)7を介設したものである。この実施例ではMOSト
ランジスタ7と並列接続されたダイオード71はMOS
トランジスタ7の寄生ダイオードとしている。
(Embodiment 2) Another embodiment will be described with reference to FIG. This example is the same as Example 1 (FIG. 1).
High side switches H1 and H2 high end and capacitor 3
A MOS transistor (discharge control switch) 7 is provided between the high-level end of the MOS transistor and the high-end terminal. In this embodiment, the diode 71 connected in parallel with the MOS transistor 7 is a MOS
It is a parasitic diode of the transistor 7.

【0025】このようにすれば、スイッチH1、L2の
オフ時、又はスイッチH2、L1のオフ時にハイサイド
スイッチH1、H2の高位端に発生した高電圧により、
充電電流がダイオード71を通じてコンデンサ3が充電
される。そして、所望の期間にMOSトランジスタ7を
オンするとコンデンサ3からハイサイドスイッチH1、
H2の高位端に放電することができる。すなわち、本実
施例では、所望の大トルクが必要な起動時などに高電圧
駆動を行うことができる。
With this configuration, when the switches H1 and L2 are turned off, or when the switches H2 and L1 are turned off, the high voltage generated at the high end of the high side switches H1 and H2 causes
The charging current charges the capacitor 3 through the diode 71. Then, when the MOS transistor 7 is turned on for a desired period, the capacitor 3 is switched to the high side switch H1.
It is possible to discharge to the high end of H2. That is, in the present embodiment, high voltage driving can be performed at the time of starting when a desired large torque is required.

【0026】図5にその一動作例のタイミングチャート
を示し、一実験結果を図6に示す。図6において、20
0は本願回路構成による弁全閉状態から所定の弁開度ま
での弁開時のレスポンス状態を示し、201はダイオー
ド2及びコンデンサ3を省略し、ドライブ回路4には比
較例としての特別の高電圧回路から電源電圧を給電した
場合の弁全閉状態から所定の弁開度までの弁開時のレス
ポンス状態を示し、203は本願回路構成におけるコイ
ル5の電流を示し、204は上記従来構成におけるコイ
ル5の電流を示し、205はコンデンサ3の端子電圧
(ハイサイドスイッチH1、H2の高位端電圧)を示
す。この実験結果から、本実施例回路(100)によれ
ば従来回路に比べて2mS程度高速化されていることが
わかった。
FIG. 5 shows a timing chart of one example of the operation, and one experimental result is shown in FIG. In FIG. 6, 20
0 indicates the response state when the valve is opened from the valve fully closed state to the predetermined valve opening according to the circuit configuration of the present application, 201 omits the diode 2 and the capacitor 3, and the drive circuit 4 has a special high level as a comparative example. A response state when the valve is opened from the valve fully closed state to a predetermined valve opening degree when the power supply voltage is supplied from the voltage circuit, 203 indicates a current of the coil 5 in the circuit configuration of the present application, and 204 indicates in the above conventional configuration. The current of the coil 5 is shown, and 205 is the terminal voltage of the capacitor 3 (high-side voltage of the high-side switches H1 and H2). From this experimental result, it was found that the circuit of the present embodiment (100) was accelerated by about 2 mS as compared with the conventional circuit.

【0027】(実施例3)他の実施例を図7を参照して
説明する。この実施例は、実施例1(図1参照)におい
て、ダイオード2をコンパレータ21により駆動される
MOSトランジスタ22で置換したものである。23は
MOSトランジスタ22の寄生ダイオードである。
(Embodiment 3) Another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the diode 2 in the first embodiment (see FIG. 1) is replaced with a MOS transistor 22 driven by a comparator 21. Reference numeral 23 is a parasitic diode of the MOS transistor 22.

【0028】この回路の特徴をなす動作を以下に説明す
る。バッテリ電圧VB がコンデンサ3の電圧Vcより低
ければ、コンパレータ21はローレベルとなってMOS
トランジスタ22をオフし、バッテリ電圧VB の充電を
防止する。一方、バッテリ電圧VB がコンデンサ3の電
圧Vcより高ければ、コンパレータ21はハイレベルと
なってMOSトランジスタ22をオンし、バッテリ6は
コイル5を駆動する。
The characteristic operation of this circuit will be described below. If the battery voltage V B is lower than the voltage Vc of the capacitor 3, the comparator 21 becomes low level and the MOS
The transistor 22 is turned off to prevent the battery voltage V B from being charged. On the other hand, if the battery voltage V B is higher than the voltage Vc of the capacitor 3, the comparator 21 goes to high level to turn on the MOS transistor 22, and the battery 6 drives the coil 5.

【0029】このようにすれば、ダイオード2による接
合順バイアス電圧降下を除去することができる。 (実施例4)他の実施例を図8を参照して説明する。こ
の実施例は、図7のロータリーソレノイドのコイルを例
えば電気自動車用の三相交流モータ7に置換し、スイッ
チングブリッジ1を三相インバータ8に置換したもので
ある。
In this way, the junction forward bias voltage drop due to the diode 2 can be eliminated. (Embodiment 4) Another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the rotary solenoid coil shown in FIG. 7 is replaced with a three-phase AC motor 7 for an electric vehicle, for example, and the switching bridge 1 is replaced with a three-phase inverter 8.

【0030】三相インバータ8は、MOSトランジスタ
からなるハイサイドスイッチ81〜83及びローサイド
スイッチ84〜86からなり、ドライブ回路9からのゲ
ート制御信号電圧により交互に制御され、これにより三
相交流電圧Va、Vb、Vcが形成される。通常はハイ
サイドスイッチ81〜83が順番にオンされ、ローサイ
ドスイッチ84〜86が順番にオンされる。当然、同一
相のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチは同時
にオンされない。
The three-phase inverter 8 is composed of high-side switches 81-83 and low-side switches 84-86 which are MOS transistors, and are alternately controlled by the gate control signal voltage from the drive circuit 9, whereby the three-phase AC voltage Va. , Vb, Vc are formed. Normally, the high side switches 81 to 83 are turned on in order, and the low side switches 84 to 86 are turned on in order. Naturally, the high-side switch and the low-side switch of the same phase are not turned on at the same time.

【0031】このようにすれば、オンしている例えばハ
イサイドスイッチ81とローサイドスイッチ85を例え
ばオフすれば、ハイサイドスイッチ82とローサイドス
イッチ84にそれぞれ並列接続されたダイオードを通じ
て高電圧がコンデンサ3に印加される。したがって、実
施例1〜3と同様にコンデンサ3に高電圧をチャージす
ることができ、三相交流モータ7に印加する平均三相交
流電圧Va、Vb、Vcを増大することができ、バッテ
リ6の充電負担も軽減される。もちろん、この実施例に
おいて、三相交流モータ7を例えば車両制動時に発電動
作させることもでき、この場合、制動エネルギはコンデ
ンサ3に蓄積される。もちろん、コンデンサ3の充電電
圧が所定のしきい値を超えればMOSトランジスタ22
をオンしてコンデンサ3の過大電圧蓄電を防止すること
もできる。
In this way, if the high side switch 81 and the low side switch 85 which are on are turned off, for example, a high voltage is applied to the capacitor 3 through the diodes connected in parallel to the high side switch 82 and the low side switch 84, respectively. Is applied. Therefore, as in the first to third embodiments, the capacitor 3 can be charged with a high voltage, the average three-phase AC voltages Va, Vb, Vc applied to the three-phase AC motor 7 can be increased, and the battery 6 The charging burden is also reduced. Of course, in this embodiment, the three-phase AC motor 7 can also be operated to generate electricity during vehicle braking, in which case braking energy is stored in the capacitor 3. Of course, if the charging voltage of the capacitor 3 exceeds a predetermined threshold value, the MOS transistor 22
Can be turned on to prevent excessive voltage storage in the capacitor 3.

【0032】なお、図7、図8において、コンパレータ
21、MOSトランジスタ22はスイッチングブリッジ
1又は三相インバータ8と集積できることはもちろんで
ある。
Of course, in FIGS. 7 and 8, the comparator 21 and the MOS transistor 22 can be integrated with the switching bridge 1 or the three-phase inverter 8.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の回路を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit of a first embodiment.

【図2】図1の回路の各部の電位変化を示すタイミング
チャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing a potential change in each part of the circuit of FIG.

【図3】図1の回路を用いた実験における各部の電位変
化を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing a potential change of each part in an experiment using the circuit of FIG.

【図4】実施例2の回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit of a second embodiment.

【図5】図4の回路の各部の電位変化を示すタイミング
チャートである。
5 is a timing chart showing a potential change in each part of the circuit of FIG.

【図6】図4の回路を用いた実験における各部の電位変
化を示すタイミングチャートである。
6 is a timing chart showing a potential change in each part in an experiment using the circuit of FIG.

【図7】実施例3の回路を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit of Example 3;

【図8】実施例4の回路を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a circuit according to a fourth exemplary embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H1、H2はハイサイドスイッチ、L1、L2はローサ
イドスイッチ、1はスイッチングブリッジ、2はダイオ
ード(逆流禁止手段)、3はコンデンサ(蓄電手段)、
4はドライブ回路(通電制御手段)、5はコイル(イン
ダクタンス負荷)。
H1 and H2 are high side switches, L1 and L2 are low side switches, 1 is a switching bridge, 2 is a diode (backflow inhibiting means), 3 is a capacitor (storage means),
4 is a drive circuit (energization control means) and 5 is a coil (inductance load).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02P 7/63 302 H02P 7/63 302C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H02P 7/63 302 H02P 7/63 302C

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッ
チを直列接続してそれぞれ構成される複数のインバータ
を並列接続してなるスイッチングブリッジと、前記各イ
ンバータの出力端から双方向通電されるインダクタンス
負荷と、電源と前記ハイサイドスイッチの高位端との間
に介設されて前記ハイサイドスイッチから前記電源への
通電を禁止する逆流禁止手段と、前記高位端から充電さ
れる蓄電手段と、前記スイッチを断続して前記負荷コイ
ルの通電を制御する通電制御手段とを備えることを特徴
とするインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路。
1. A switching bridge formed by connecting in parallel a plurality of inverters each configured by connecting a high-side switch and a low-side switch in series, an inductance load bidirectionally energized from an output end of each inverter, and a power supply. And a high-side end of the high-side switch interposed between the high-side switch and the high-side switch to inhibit energization to the power source, a power storage means charged from the high-side end, the switch is intermittently connected. And an energization control means for controlling energization of the load coil.
【請求項2】前記スイッチングブリッジは、1個のコイ
ルからなる前記インダクタンス負荷を駆動する一対のイ
ンバータからなる請求項1記載のインダクタンス負荷駆
動ブリッジ回路。
2. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein the switching bridge comprises a pair of inverters for driving the inductance load formed of one coil.
【請求項3】前記スイッチングブリッジは、交流回転電
機からなる前記インダクタンス負荷を駆動する3つのイ
ンバータからなる請求項1記載のインダクタンス負荷駆
動ブリッジ回路。
3. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein the switching bridge includes three inverters that drive the inductance load formed of an AC rotating electric machine.
【請求項4】前記ハイサイドスイッチ及びローサイドス
イッチはそれぞれ、互いに並列接続されたトランジスタ
及び還流用のダイオードからなる請求項1記載のインダ
クタンス負荷駆動ブリッジ回路。
4. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein the high-side switch and the low-side switch each include a transistor and a freewheeling diode connected in parallel with each other.
【請求項5】前記ハイサイドスイッチ及びローサイドス
イッチは、寄生ダイオードを有するMOSトランジスタ
からなる請求項1記載のインダクタンス負荷駆動ブリッ
ジ回路。
5. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein each of the high-side switch and the low-side switch is a MOS transistor having a parasitic diode.
【請求項6】前記逆流禁止手段はダイオードからなる請
求項1記載のインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路。
6. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein said backflow inhibiting means comprises a diode.
【請求項7】前記逆流禁止手段は前記電源が前記ハイサ
イドスイッチの高位端より高電位の場合にのみオンする
トランジスタからなる請求項1記載のインダクタンス負
荷駆動ブリッジ回路。
7. The inductance load drive bridge circuit according to claim 1, wherein said backflow inhibiting means comprises a transistor which is turned on only when said power source is at a higher potential than the high end of said high side switch.
【請求項8】前記ハイサイドスイッチの高位端と前記蓄
電手段との間に介設されて前記蓄電手段から前記高位端
への通電を制御する放電制御スイッチを有する請求項1
記載のインダクタンス負荷駆動ブリッジ回路。
8. A discharge control switch provided between the high end of the high-side switch and the power storage means to control the energization from the power storage means to the high end.
Inductance load drive bridge circuit described.
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