信号转换装置和马达驱动系统

文档序号:1025024 发布日期:2020-10-27 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 信号转换装置和马达驱动系统 (Signal conversion device and motor drive system ) 是由 C·S·H·斯里通佳 于 2020-04-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供信号转换装置和马达驱动系统。本发明的一个方式的信号转换装置具有:第1信号输入端子,其从信号源被提供第1交流信号;第2信号输入端子,其从所述信号源被提供第2交流信号,该第2交流信号包括与所述第1交流信号为同相的同相信号和与所述第1交流信号为反相的反相信号,并且相位根据所述同相信号和所述反相信号的切换而切换;以及检测部,其使用所述提供的第1交流信号来检测所述提供的第2交流信号是所述同相信号还是所述反相信号。(The invention provides a signal conversion device and a motor drive system. A signal conversion device according to an aspect of the present invention includes: a1 st signal input terminal to which a1 st alternating current signal is supplied from a signal source; a2 nd signal input terminal to which a2 nd alternating current signal is supplied from the signal source, the 2 nd alternating current signal including an in-phase signal that is in phase with the 1 st alternating current signal and an inverted signal that is inverted with respect to the 1 st alternating current signal, and a phase being switched according to switching of the in-phase signal and the inverted signal; and a detection section that detects whether the supplied 2 nd alternating current signal is the in-phase signal or the inverted signal using the supplied 1 st alternating current signal.)

信号转换装置和马达驱动系统

技术领域

本发明涉及信号转换装置和马达驱动系统。

背景技术

正在对与控制作为控制对象的马达等的系统(马达驱动系统)相关的技术进行研究和开发。

关于此,记载了利用在控制对象的外部设置的开关来对多个控制对象进行接通/断开控制的装置(参照专利文献1)。

专利文献1:日本特开2010-43854号公报

在现有技术中,例如,在对多个控制对象进行接通/断开控制时,有时装置检测在特定的控制对象中流动的电流的一部分,装置根据其检测结果而对其他控制对象进行控制。但是,在控制对象中流动的电流有时根据控制对象的种类、功耗、个数、工作状态等而成为各种各样的值。在这样的情况下,很难将用于检测在控制对象中流动的电流的大小的基准值(阈值)决定为适当的值,很难高精度地检测在控制对象中电流流动的情况而对控制对象进行控制。

发明内容

本发明是考虑以上那样的问题而完成的,其目的在于,提供能够通过使用了所提供的信号的更简单的方法来切换控制对象的工作状态的信号转换装置和马达驱动系统。

根据本发明的第1方式,提供了一种信号转换装置,其具有:第1信号输入端子,其从信号源被提供第1交流信号;第2信号输入端子,其从所述信号源被提供第2交流信号,该第2交流信号包括与所述第1交流信号为同相的同相信号和与所述第1交流信号为反相的反相信号,并且相位根据所述同相信号和所述反相信号的切换而切换;以及检测部,其使用所述提供的第1交流信号来检测所述提供的第2交流信号是所述同相信号还是所述反相信号。

根据本发明的第2方式,提供了一种马达驱动系统,其具有:马达主体;上述的信号转换装置;以及驱动电路,其根据所述信号转换装置的检测结果而对所述马达主体进行控制。

根据本发明的一个方式,能够提供能够通过使用了所提供的信号的更简单的方法来切换控制对象的工作状态的信号转换装置和马达驱动系统。

附图说明

图1是示出第1实施方式的马达驱动系统的结构的一例的图。

图2是用于对状态A3下的信号检测电路的动作进行说明的图。

图3是用于对信号检测电路的模拟结果进行说明的图。

图4是用于对存在经由负载装置的泄漏电流的状态进行说明的图。

图5是用于对信号检测电路的动作进行说明的图。

图6是示出第2实施方式的马达驱动系统的结构的一例的图。

标号说明

1:马达驱动系统;2:AC/DC马达;3:接口装置;4:开关;5负载装置;21:马达主体;34:信号检测电路(检测部);341:二极管(第1整流电路);343:二极管(第2整流电路、整流电路);344:LP滤波器;345:比较电路;346:偏置电路;346A:第1偏置电路;347:第2偏置电路;381:端子(第1信号输入端子);384:端子(第2信号输入端子)。

具体实施方式

<第1实施方式>

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在本实施方式中,将传送电信号的导体称为供电线、接地线、布线、控制信号线等而进行说明。供电线和接地线例如可以是软线(cord),也可以是印刷在基板上的导体,也可以是汇流条等任意形状的导体等。实施方式中的“连接”包括电连接。

<马达驱动系统的结构>

图1是示出第1实施方式的马达驱动系统1的结构的一例的图。

马达驱动系统1具有AC/DC马达2(图中的记载为“AC/DC马达”)接口装置3、开关4以及负载装置5(图中的记载为“LED”)。接口装置3是信号转换装置的一例。

标号PS是向马达驱动系统1提供交流电力的电源。电源PS是信号源的一例。

负载装置5包含与马达驱动系统1一同从电源PS接受交流电力的供给的负载。负载装置5例如可以是具有LED模块的照明装置。如图所示,电源PS、开关4以及负载装置5串联连接。当开关4变为接通状态时,形成闭合电路,向负载装置5提供来自电源PS的电力。另外,负载装置5也可以不包含于马达驱动系统1,而是与马达驱动系统1相关联。

接下来,对AC/DC马达2进行说明。

AC/DC马达2例如具有马达主体21(图中的记载为“DCM”)、驱动电路22、以及端子291、292、294至296。

马达主体21与后述的驱动电路22连接,是通过从驱动电路22提供的电力而旋转的直流马达。

驱动电路22例如具有电源部23、逆变器部24以及控制电路25。

首先,对电源部23进行说明。

电源部23例如具有电容器231、整流器232、电容器233、直流电源装置234、235(图中的记载为“DC/DC”)、熔断器236以及浪涌电压限制元件237。

电源部23的电源侧端子兼作向AC/DC马达2提供交流电力的端子291和292。在端子291和端子292上,经由一对供电线而分别并联连接有整流器232的电源侧端子、电容器231以及浪涌电压限制元件237。在整流器232的直流侧端子上并联连接有直流电源装置234的电源侧端子。在直流电源装置234的负载侧端子上并联连接有直流电源装置235的电源侧端子。在与端子291连接的供电线上设置有熔断器236。设置熔断器236的位置例如是比与整流器232、电容器231、浪涌电压限制元件237分别连接的连接点靠端子291侧的位置。

整流器232的直流侧端子的负极与驱动电路22内的接地极2G连接。接地极2G为直流电源装置23的基准电位。在以下的说明中,将接地极2G的电位作为驱动电路22的基准电位来进行说明。

例如,整流器232具有桥式连接的四个二极管,对交流进行全波整流。整流器232的直流侧端子的正极提供马达主体21的动力用电力,并且向后述的直流电源装置234提供控制用电力。在整流器232的直流侧端子上并联连接有电容器233。电容器233对整流器232所输出的脉动电流进行平滑化,将其直流电压称为电压VM。直流电源装置234和直流电源装置235是通过恒压控制而生成互不相同的直流电压的调节器。直流电源装置234和直流电源装置235例如生成第1直流电压(例如DC 15V)和第2直流电压(例如DC 3.3V),并将它们提供给驱动电路22。

接下来,对逆变器部24进行说明。

逆变器部24例如具有逆变器主体241(图中的记载为“IPM”)、分流电阻242以及旁路电容器243。逆变器主体241具有未图示的至少一个以上的开关元件。逆变器主体241与马达主体21所具有的线圈连接。逆变器主体241使用从电源部23提供的直流电力(电压VM、DC15V)而使马达主体21进行驱动。逆变器主体241根据从控制器257提供的信号而使马达主体21旋转。分流电阻242与逆变器主体241和接地极2G连接,检测马达主体21的驱动电流。旁路电容器243与电压VM的电源端子和接地极2G连接。

接下来,对控制电路25进行说明。

控制电路25例如具有电流检测电路251、温度检测电路252、旁路电容器253、VM电源检测电路254、上拉电路255以及控制器257。

在控制电路25中,作为与驱动电路22的外部电路连接的端子,分配了端子294至296。端子294在驱动电路22的内部与接地极2G连接。端子295和296是驱动电路22的控制信号的输入端子。端子295和296与控制信号用的信号线连接。另外,也可以省略端子296,在以下的说明中以输入到端子295的控制信号为中心进行说明。

电流检测电路251与逆变器部24的分流电阻242的非接地侧连接,检测在分流电阻242中产生的电压。该电压表示在分流电阻242中流动的电流。温度检测电路252包含用于检测温度异常等的温度传感器。旁路电容器253与接地极2G和电位为DC 3.3V的电源端子连接。VM电源检测电路254与电源部23的直流电源装置234的电源侧端子的正极连接,检测电压VM的电源电压。电流检测电路251、温度检测电路252以及VM电源检测电路254的输出与控制器257连接。

上拉电路255包含与端子295和控制器257连接的信号线、将信号线上拉至DC3.3V的上拉电阻、以及RC滤波电路。RC滤波电路例如是将与信号线和接地极2G连接的电容器和在信号线上设置的电阻组合而成的一次滤波器。滤波电路不限于图示的结构,能够适当变更,也包括删除。

控制器257例如具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)2570、半导体存储器等存储部2571以及信号输入输出电路2572。另外,控制器257可以是具有处理器的FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等,也可以是硬件。

控制器257例如具有信号获取部2573和逆变器控制部2574。信号获取部2573经由信号输入输出电路2572而获取电流检测电路251、温度检测电路252以及VM电源检测电路254的各检测结果。信号获取部2573经由信号输入输出电路2572而获取从接口装置3提供的控制信号的逻辑状态。逆变器控制部2574根据电流检测电路251、温度检测电路252以及VM电源检测电路254的检测结果而对逆变器部24进行控制。例如,逆变器控制部2574在来自接口装置3的控制信号为H(高)电平的情况下,从信号输入输出电路2572对逆变器部24输出用于使马达主体21通电的控制信号,使马达主体21进行驱动。逆变器控制部2574在来自接口装置3的控制信号为L(低)电平的情况下,从信号输入输出电路2572对逆变器部24输出用于使向马达主体21的通电中断的控制信号,使马达主体21的旋转停止。如上所述,控制器257可以根据来自接口装置3的控制信号的逻辑来决定对马达主体21通电还是切断。另外,控制器257不仅可以根据来自接口装置3的控制信号的逻辑而用于马达主体21的驱动停止,也可以在变更控制器257的内部设定参数时使用该控制信号,以变更马达主体21驱动时的速度、扭矩的参数等。

接下来,对接口装置3进行说明。

接口装置3例如具有熔断器31、滤波部32、熔断器33、信号检测电路34(检测部)、浪涌电压限制元件35以及电阻36。

接口装置3例如具有端子381至384作为电源PS侧端子,并且具有端子391至395作为AC/DC马达2侧端子。

首先,对接口装置3的电源PS侧的连接进行说明。

端子381至383是设置为露出到接口装置3的外部的电源端子和接地用端子。端子384同样地是控制信号用端子。另外,在图示的电路的情况下,端子381兼作控制信号用端子。

例如,在接口装置3的外部,端子381经由布线PSL而与电源PS的第1极连接。端子382经由布线PSN而与电源PS的第2极连接。电源PS的第2极有时接地。端子383用作安全用的接地端子。例如,图1所示的电源PS的上侧的极是上述的第1极,下侧的极是上述的第2极。

端子384经由控制信号线PSS而与电源PS的第1极连接。在控制信号线PSS上设置有开关4。连接端子384和开关4的一端的控制信号线PSS与负载装置5的一端连接,负载装置5的另一端与电源PS的第2极连接。根据上述的连接,能够通过开关4的操作而使对负载装置5的供电控制与AC/DC马达2的工作状态的切换控制联动。

接下来,对接口装置3的内部的结构进行说明。

在端子381至383上分别连接有供电线L、供电线N、接地线PE的一端。供电线L、供电线N、接地线PE的另一端分别与端子391至端子393连接。在供电线L和供电线N上设置有滤波部32。在供电线L的比滤波部32靠端子381侧的位置设置有熔断器31。将供电线L中的连接滤波部32和熔断器31的连接点称为连接点LP。

滤波部32例如具有用于降低共模噪声和常模噪声的线圈和多个电容器、以及用于限制浪涌电压的保护元件。其中的一部分的电容器与接地线PE连接。另外,滤波部32的内部结构是表示一例的结构,不限于此,也可以变更为其他结构。或者,也可以不将滤波部32设置于接口装置3内,也可以设置于接口装置3的外部。

端子384经由设置有熔断器33的控制信号线而与信号检测电路34的输入端子连接。在熔断器33与信号检测电路34的输入端子之间的控制信号线上连接有浪涌电压限制元件35的一端。浪涌电压限制元件35的另一端与端子382连接。

端子394在接口装置3的内部与接地极3G连接。

端子395是信号检测电路34所输出的控制信号的输出端子。

接下来,对信号检测电路34进行说明。

信号检测电路34例如具有二极管341、电阻342、二极管343、LP滤波器344、比较电路345以及偏置电路346。

在信号检测电路34的输入端子上连接有二极管341的阳极,二极管341的阴极与电阻342的一端和电阻36的一端连接,电阻342的另一端与二极管343的阳极连接,二极管341的阴极与LP滤波器344的输入端连接,LP滤波器344的输出端与比较电路345的输入端连接,比较电路345的输出端与端子395连接。电阻36的另一端与供电线N连接。

在上述的连接点中,将电阻342的另一端与二极管343的阳极连接的连接点称为连接点BP,将比较电路345的输入端称为测试端子TP。

LP滤波器344是将电阻和电容器组合而成的低通滤波器。LP滤波器344是对二极管343所生成的半波信号进行平滑化的平滑化电路的一例。LP滤波器344可以降低上述的半波信号的脉动,以使后级的比较电路345不会进行错误检测。例如,例示了设置两组电阻与电容器的组合并进行级联连接的电路。作为LP滤波器344的频率特性,以使截止频率比交流的基本频率低的方式来决定低通滤波特性的截止频率。另外,LP滤波器344的结构不限于此,可以适当变更。例如,也可以用平均化电路、峰值保持电路等来代替。

比较电路345具有至少一个开关元件。图示的比较电路345例如包含发射极接地型比较电路,该发射极接地型比较电路具有一个晶体管以及用于规定晶体管的基极电位的第1电阻和第2电阻。

例如,比较电路345的晶体管的基极与第1电阻和第2电阻的连接点连接。第1电阻的另一端与比较电路345的输入端连接。第2电阻的另一端与接地极3G连接。晶体管的发射极接地到接地电极3G,集电极与比较电路345的输出端、即端子385连接。在信号检测电路34内的结构中,晶体管为集电极开路输出。比较电路345的结构不限于图示的结构,也可以是其他种类的开关元件,也可以是所谓的比较器。

偏置电路346具有串联连接的第1二极管346a、电阻346b以及第2二极管346c。例如,连接点BP与第1二极管346a的阳极连接,第1二极管346a的阴极与电阻346b的一端连接,电阻346b的另一端与第2二极管346c的阳极连接,第2二极管346c的阴极与连接点LP连接。

上述的接口装置3在与AC/DC马达2连接的状态下使用。此时,端子291至295分别与除了端子393以外的端子391至395连接。由于端子393不与AC/DC马达2连接,从而AC/DC马达2的接地极2G和接口装置3的接地极3G通过滤波部32内的电容器而与电源PS侧的接地极电容耦合。

通过接口装置3与AC/DC马达2连接,比较电路345的输出端子(端子395)被控制电路25的上拉电路255上拉至DC 3.3V。另外,端子394电位与端子294的电位相同。

例如,当对端子384施加超过规定的正电压(称为阈值电压VTH)的电压时,比较电路345的晶体管检测到该电压而成为接通(ON)状态。将该状态简称为“比较电路345输出接通信号”。与上述相反地,当对端子384施加阈值电压VTH以下的电压时、或者端子384处于开放状态时,比较电路345的晶体管成为断开(OFF)状态。将该状态简称为“比较电路345输出断开信号”。

控制器257在从电源PS被提供期望的交流电力的状态下通过来自电源部23的供电而发挥功能。控制器257根据从接口装置3提供给端子385的控制信号(接通信号或断开信号)的电压来检测开关4是处于接通状态还是断开状态,并根据该检测结果来决定是对马达主体21进行通电以使其进行驱动,还是不进行通电而使其停止。

<马达驱动系统的动作>

以下,例示了几个典型的使用形态而对与马达驱动系统1的信号检测电路34相关的动作进行说明。为了方便起见,与开关4的状态(接通状态/断开状态)和交流的相位(第1相位/第2相位)的组合对应地划分而进行该说明。另外,假定为在要对马达主体21通电的情况下使开关4成为接通状态,在不通电的情况下使开关4成为断开状态。

将交流向第1方向流动的相位称为“第1相位”,将向其相反方向流动的相位称为“第2相位”。例如,在第1相位的情况下,供电线PSL侧的极的电位高于供电线PSN侧的极的电位,在第2相位的情况下,与此相反。

(使用形态A)

使用形态A是未设置负载装置5的结构的一例。相当于删除了图1的负载装置5的情况。

(状态A1:开关4为断开状态并且交流为第1相位)

由于未设置负载装置5,因此在开关4为断开状态时,没有电流流入端子384,信号检测电路34输出断开信号。

(状态A2:开关4为断开状态并且交流为第2相位)

与状态A1同样地,信号检测电路34输出断开信号。

(状态A3:开关4为接通状态并且交流为第1相位)

参照图2,对状态A3下的信号检测电路34的动作进行说明。图2是用于对实施方式的状态A3下的信号检测电路34的动作进行说明的图。

开关4处于接通状态,向端子384提供超过阈值电压VTH的电压,经由开关4的电流Ion向端子384流动。信号检测电路34检测到该情况而输出接通信号。

另外,有时会产生未向端子384提供超过阈值电压VTH的电压的期间。在该期间内,在端子384中没有流动电流Ion,因此信号检测电路34检测到该情况而输出断开信号。

(状态A4:开关4为接通状态并且交流为第2相位)

由于开关4处于接通状态,因此提供给端子384的信号的电位为负。在该情况下,二极管341反向偏置,因此在端子384中没有电流流动。由于没有电流流入信号检测电路34,因此信号检测电路34输出断开信号。

参照图3,对上述的(状态A3)和(状态A4)下的动作进行说明。

图3是用于对实施方式的信号检测电路34的模拟结果进行说明的图。图3所示的波形图涉及上述的(状态A3)和(状态A4)。波形图中的信号Scont表示测试端子TP的电压,信号Sout表示端子395的电压。在初始状态下,开关4为断开状态,信号Sout为表示H(高)电平的电位。此时,比较电路345的晶体管处于断开状态。

当在时刻0开关4从断开状态切换为接通状态时,伴随此,信号Scont所示的电压上升。由于在电流Ion的路径中存在阻抗并且存在LP滤波器344,从而在信号Scont的电压的变化中产生瞬态响应的延迟。从该时刻0至时刻t1的延迟时间取决于LP滤波器344的电容器的电容以及在从电源PS至LP滤波器344的电容器之间串联设置的电路。

由于向端子384提供了超过阈值电压VTH的电压,因此在到达时刻t1时,比较电路345检测到该情况而反转输出信号的逻辑,向端子395输出信号Sout表示L(低)电平的电位。

当在时刻t2开关4从接通状态切换为断开状态时,信号Scont所示的电压下降。虽然电流Ion被切断,但由于LP滤波器344的电容器被充电了,因此信号Scont所示的电压(电容器的端子电压)逐渐降低。该变化率取决于LP滤波器344的电容器的电容以及与电容器并联设置的电路。当信号Scont的电压降低至规定的电压时,比较电路345检测到该情况而反转输出信号的逻辑,使信号Sout成为H电平。

以上是使用形态A的说明。

(使用形态B)

(使用形态B)是设置有负载装置5的结构的一例。这一点与上述的(使用形态A)不同。除了设置有负载装置5之外,(状态B1)至(状态B4)的条件与(状态A1)至(状态A4)的条件相同。以与(使用形态A)的不同点为中心进行说明。

(状态B1:开关4为断开状态并且交流为第1相位)

处于断开状态的开关4切断电流。该(状态B1)下的接口装置3不具有供经由负载装置5的电流(称为“漏电流IL”)流动的路径,因此不会受其影响。因此,信号检测电路34输出断开信号。

(状态B2:开关4为断开状态并且交流为第2相位)

虽然处于断开状态的开关4切断电流,但有时漏电流IL会经由负载装置5而流向接口装置3(信号检测电路34)。

参照图4,对漏电流流入信号检测电路34的情况下的动作进行说明。图4是用于对实施方式的存在经由负载装置5的漏电流的状态进行说明的图。漏电流IL在沿着该箭头的路径中流动。

该(状态B1)下的信号检测电路34通过满足后述的必要条件,不受漏电流IL的影响地输出断开信号。

(状态B3:开关4为接通状态并且交流为第1相位)

无论有无负载装置5,该(状态B3)的信号检测电路34都输出接通信号。参照上述的(状态A3)的说明。

(状态B4:开关4为接通状态并且交流为第2相位)

开关4处于接通状态,二极管341反向偏置,因此与上述的(状态A4)的情况同样地在端子384中没有电流流动。信号检测电路34输出断开信号。

在图5中,对信号检测电路34的动作进行整理。图5是用于对实施方式的信号检测电路34的动作进行说明的图。在该图中示出了输入到信号检测电路34的交流信号(一个周期)与信号检测电路34所输出的信号之间的关系。对比开关4为接通状态时和断开状态时而示出了输入到端子381的交流(第1交流信号)的波形和输入到端子384的交流(第2交流信号)的波形。

上述的使用形态B中的信号检测电路34不会错误检测由漏电流IL引起的伪信号,检测正规的控制信号。

对上述的伪信号与正规的控制信号进行比较的话,共同点是它们的信号源为交流电源PS,但作为信号源的交流的极互不相同,因此各自的信号的相位为反相。即,当使用共同的半波整流电路(二极管341)对正规的控制信号和伪信号分别进行半波整流时,未受限制而留下的半波的相位互不相同。

因此,如图5的“连接点BP的电压”所示,信号检测电路34利用第1交流信号的负电压来限制输入到信号检测电路34的信号的振幅,使得会留下根据正规的控制信号而生成的半波,而不会留下根据伪信号而生成的半波。在被限制后的信号中,伪信号的正电压被限制。由此,信号检测电路34能够不受伪信号的影响地检测正规的控制信号的正电压,并将其结果从端子395输出。

更具体而言,在伪信号的电流(漏电流IL)流入信号检测电路34的端子384的相位下,信号检测电路34的偏置电路346使漏电流IL流向供电线L而回流到电源PS。由此,即使漏电流IL流动,测试端子TP的电位也被限制为不会上升得比比较电位(阈值电压VTH)高。

接下来,对用于在上述的(状态B2)下信号检测电路34输出断开信号、不会受漏电流IL的影响而错误检测伪信号的必要条件进行说明。例如,信号检测电路34可以形成为满足下述的必要条件。

·信号检测电路34使流入端子384的漏电流IL通过偏置电路346而流向供电线L(参照图4)。在偏置电路346中设置的二极管346a、346c配置为正向的方向朝向流通漏电流IL的方向。在漏电流IL流动的路径上设置的各二极管可以按照在漏电流IL流动的期间持续处于导通状态的方式来决定各部分的常数。漏电流IL流动的期间是交流的半个周期左右的期间。

例如,电阻36是用于与负载装置5的阻抗进行阻抗匹配的电阻,调整负载装置5的阻抗与电阻342的分压。电阻36是用于使上述的各二极管在漏电流IL流动的期间持续处于导通状态的电路的一例。电阻36流通用于在漏电流IL流动的期间使二极管346a、346c持续处于导通状态的暗电流。通过电阻36流通上述的暗电流,连接点BP和测试端子TP电位稳定。另外,通过设置电阻36,即使由于负载装置5的动作而导致漏电流IL发生变动,也能够不受该变动的影响地流通上述的暗电流。在以下说明中,有时省略该暗电流的说明。

·信号检测电路34的比较电路345检测平滑化后的半波信号的正振幅以检测提供到端子384的信号的相位。换言之,比较电路345通过检测平滑化后的半波信号的正振幅来检测提供到端子384的信号(第2交流信号)与提供给端子381的信号是同相信号还是反相信号。这样的比较电路345不容易受到伴随着二极管的开关的浪涌电压的影响。并且,信号检测电路34不是检测有无第2交流信号,而是利用平滑化后的信号的振幅来检测第2交流信号的相位。

·因此,可以按照即使漏电流IL流动,也能将连接点BP的电位维持为比比较电路345的比较电位低的电位的方式来构成二极管341、电阻342以及偏置电路346。另外,连接点BP的电位为由二极管341与电阻342的组、以及偏置电路346对交流的峰值电压的2倍的电压进行分压而得到的电压,但也可以按照满足上述条件的方式来决定各部分的常数。比较电路345的比较电位与用于识别连接点BP的电位的阈值电压VTH严格上是不同的,但也可以视为大致相同。

形成为满足上述的必要条件的信号检测电路34即使在漏电流IL流入端子384的状况下也能够输出断开信号。

另外,本实施方式的信号检测电路34虽然在上述的动作中使用了漏电流IL,但并不是检测有无流入的漏电流IL。如图4所示,虽然漏电流IL从负载装置5流入,但负载装置5不是经由开关4而被通电。负载装置5的状态不是经由开关4被提供电力而被驱动的状态。因此,漏电流IL不是为了驱动负载装置5而流通的电流的一部分。

根据上述的实施方式,从电源PS(信号源)向接口装置3的端子381(第1信号输入端子)提供第1交流信号。从电源PS向端子384(第2信号输入端子)提供第2交流信号。第2交流信号包括与第1交流信号为同相的同相信号和与第1交流信号为反相的反相信号。提供给端子384的第2交流信号是通过开关4而切换上述的同相信号和反相信号的信号,并且相位根据开关4的状态而切换。信号检测电路34使用提供到端子381的第1交流信号来检测提供到端子384的第2交流信号是第1交流信号的同相信号还是反相信号。由此,接口装置3能够通过使用所提供的信号的更简单的方法来切换AC/DC马达2(控制对象)的工作状态。另外,实施方式的LP滤波器344和比较电路345是检测部的一例。

例如,在接口装置3中,二极管341(第1整流电路)生成对提供到端子384的第2交流信号进行半波整流而得到的半波信号。偏置电路346在提供到端子381的第1交流信号为负振幅的期间,对由二极管341生成的半波信号施加负偏置。二极管343(第2整流电路)生成对被偏置电路346施加了负偏置的第2交流信号进行半波整流而得到的第2半波信号。例如,比较电路345可以通过检测二极管343所生成的第2半波信号的正振幅来检测提供到端子384的第2交流信号是第1交流信号的同相信号还是反相信号。由此,接口装置3能够通过简单的方法来检测提供到端子384的第2交流信号是由漏电流IL引起的伪信号还是正规的控制信号。

<第2实施方式>

参照图6,对第2实施方式的马达驱动系统1进行说明。

<马达驱动系统的结构>

图6是第2实施方式的马达驱动系统1的结构图。因此,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。

马达驱动系统1的接口装置3具有信号检测电路34A来代替信号检测电路34。

信号检测电路34A相比于信号检测电路34删除了二极管341和电阻342,具有代替偏置电路346的第1偏置电路346A,并追加了第2偏置电路347。

第1偏置电路346A具有串联连接的第1二极管346a、电阻346d以及第1恒压二极管346e。例如,连接点BP与第1二极管346a的阳极连接,第1二极管346a的阴极与电阻346d的一端连接,电阻346d的另一端与第1恒压二极管346e的阴极连接,第1恒压二极管346e的阳极与连接点LP连接。

第2偏置电路347具有串联连接的第3二极管347a、电阻347d以及第2恒压二极管347e。例如,连接点BP与第3二极管347a的阴极连接,第3二极管347a的阳极与电阻347d的一端连接,电阻347d的另一端与第2恒压二极管347e的阳极连接,第2恒压二极管347e的阴极与接地极3G连接。

在信号检测电路34A的情况下,由于从信号检测电路34省略了一部分的电路元件,从而成为了在端子384至连接点Bp之间仅留有熔断器33(电路保护元件)的形态。由此,连接点Bp的电位与端子384的电位大致一致。另外,电阻36的一端在信号检测电路34A中的连接目的地成为连接点Bp。另外,电阻36在漏电流IL流动的期间持续地使二极管346a和第1恒流二极管346e流通暗电流。其他的有关电阻36的说明参照第1实施方式。

如上所述,在信号检测电路34A中,限制连接点Bp的电位的电路与信号检测电路34的电路不同。

<马达驱动系统的动作>

接下来,按照开关4的接通/断开状态与交流的相位的组合分为四个状态而对与马达驱动系统1的信号检测电路34A相关的动作进行说明。

另外,在第2实施方式中,省略了与上述的(使用形态A)对应的说明,但也能够适用于(使用形态A)。

(使用形态B)

(状态B1:开关4为断开状态并且交流为第1相位)

与第1实施方式同样地,信号检测电路34A输出断开信号。

(状态B2:开关4为断开状态并且交流为第2相位)

由于开关4处于断开状态,因此经由开关4的电流被切断,但有时会受到设置有负载装置5所带来的影响。

例如,如果负载装置5不流通漏电流,则不会受其影响。在该情况下,与使用形态A相同,因此省略详细的说明。另一方面,在负载装置5中,根据其内部电路的结构,有时会流通漏电流IL。

接下来,对经由负载装置5的漏电流IL流入信号检测电路34的情况下的动作进行说明。图6所示的箭头表示漏电流IL和偏置电流IB。各电流在沿着该箭头的路径中流动。

偏置电流IB通过第2偏置电路347和第1偏置电路346A而从接地极3G朝向供电线L流动。在偏置电流IB流动的情况下,连接点BP的电位被限制在如下的电压范围内:至少超过比供电线L的电位高第1恒压二极管346e的电压大小的电压,并且至少不超过比接地极3G的电位低第2恒压二极管347e的电压大小的电压。在偏置电流IB流动的路径中,除了上述的恒压二极管之外,也设置有二极管和电阻等,因此上述的电压范围进一步变窄。连接点BP的电压(动作点)是由与连接点BP连接的电路的各常数、以及漏电流IL和偏置电流IB的大小而决定的。

在该(状态B2)下,也要求信号检测电路34A不受漏电流IL的影响地输出断开信号。信号检测电路34A可以满足下述的必要条件。

·信号检测电路34A使流入端子384的漏电流IL通过偏置电路346A而流向供电线L。在偏置电路346A中设置的二极管346a配置为正向的方向朝向流通漏电流IL的方向。在漏电流IL流动的路径上设置的各二极管可以按照通过漏电流IL和偏置电流IB而成为导通状态的方式来决定各部分的常数。

·按照即使漏电流IL流动,连接点BP的电位也维持为比比较电路345的比较电位(阈值电位)低的电位的方式来决定第2偏置电路347、第1偏置电路346A的各元件的常数。

通过上述内容,信号检测电路34A输出断开信号。

(状态B3:开关4为接通状态并且交流为第1相位)

无论有无负载装置5,该(状态B3)下的信号检测电路34都输出断开信号。参照上述的第1实施方式的(状态A3)的说明。

(状态B4:开关4为接通状态并且交流为第2相位)

由于开关4处于接通状态,二极管343反向偏置,因此没有电流从端子384流向比较电路345。信号检测电路34输出断开信号。

根据上述的实施方式,偏置电路346A和偏置电路347在提供到端子381的第1交流信号为负振幅的期间,对提供到端子384的第2交流信号施加负偏置。二极管343(整流电路)生成对被偏置电路346和偏置电路347施加了偏置的第2交流信号进行半波整流而得到的半波信号。例如,比较电路345可以通过检测二极管343所生成的半波信号的正振幅来检测提供到端子384的第2交流信号是第1交流信号的同相信号还是反相信号。这样,在偏置电路346A和偏置电路347中,在提供到端子381的第1交流信号为负振幅的期间,对提供到端子384的第2交流信号选择性地施加负偏置。由此,比较电路345对提供到端子384的第2交流信号的识别变得容易。

如上所述,实施方式的信号转换装置具有:第1信号输入端子,其从信号源被提供第1交流信号;第2信号输入端子,其从所述信号源被提供第2交流信号,该第2交流信号包括与所述第1交流信号为同相的同相信号和与所述第1交流信号为反相的反相信号,并且相位根据所述同相信号与所述反相信号的切换而切换;以及检测部,其使用所述提供的第1交流信号来检测所述提供的第2交流信号是所述同相信号还是所述反相信号。由此,信号转换装置能够通过使用所提供的信号的更简单的方法来切换控制对象的工作状态。

另外,检测部也可以具有:第1整流电路,其生成对所提供的第2交流信号进行半波整流而得到的半波信号;偏置电路,其在所提供的第1交流信号为负振幅的期间,对所生成的半波信号施加负偏置;第2整流电路,其生成对被施加了偏置的第2交流信号进行半波整流而得到的第2半波信号;以及振幅检测部,其通过检测所生成的第2半波信号的正振幅来检测所提供的第2交流信号是同相信号还是反相信号。在该情况下,在所提供的第1交流信号为负振幅的期间,第1整流电路对所提供的第2交流信号进行半波整流,进而对该信号施加负偏置。无论第1交流信号的振幅如何,第2整流电路都对在第1交流信号为负振幅的期间进行了半波整流并被施加了负偏置的信号进行半波整流,从而能够检测半波整流后的第2半波信号的正振幅,容易检测所提供的第2交流信号是第1交流信号的同相信号还是反相信号。

另外,检测部也可以具有:偏置电路,其在所提供的第1交流信号为负振幅的期间,对所提供的第2交流信号施加负偏置;整流电路,其生成对被施加了偏置的第2交流信号进行半波整流而得到的半波信号;以及振幅检测部,其通过检测所生成的半波信号的正振幅来检测所提供的第2交流号是同相信号还是反相信号。在该情况下,在所提供的第1交流信号为负振幅的期间,使所提供的第2交流信号偏置为负,然后由第2整流电路进行半波整流,由此容易检测半波整流后的第2半波信号的正振幅。

另外,也可以是,振幅检测部具有对所生成的半波信号进行平滑化的平滑化电路,通过检测平滑化后的半波信号的正振幅来检测所提供的第2交流信号是同相信号还是反相信号。由此,无论所生成的半波信号的相位如何,都能够检测平滑化后的半波信号的振幅,无需使用生成基于所提供的第1交流信号或所提供的第2交流信号的同步信号的同步电路,就能够检测所提供的第2交流信号是同相信号还是反相信号。

另外,马达也可以具有马达主体、上述的信号转换装置、以及根据信号转换装置的检测结果对马达主体进行控制的驱动电路。如果是这样的马达,则能够将上述的信号转换装置的检测结果用于其控制。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明,但具体的结构不限于该实施方式,只要不脱离本发明的主旨,则可以进行变更、置换以及删除等。

例如,也可以如下变更驱动电路22。驱动电路22也可以利用继电器来接收来自接口装置3的控制信号,通过继电器的接点的开闭控制来对马达主体的驱动状态进行控制。

另外,作为保护电路而发挥功能的各熔断器、浪涌电压限制元件35、237等的个数、配置的位置不限于此,可以适当变更。

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