專利名稱：功率轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
通過部分脈寬調(diào)制(pulse width modulation, PWM)控制電流以驅(qū)動多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的技術(shù)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中是已知的。例如，如果多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)是三相馬達(dá)，則將三角波等的PWM基準(zhǔn)信號與分別施加到其三相繞組的電壓相關(guān)的電壓基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較，并且通過接通和斷開反相器的開關(guān)元件控制流過該三相馬達(dá)的電流。如果該反相器連接到電容器，那么當(dāng)沒有電流流入該反相器時(shí)，隨著電流從電源流入該電容器，該電容器被充電。另一方面，當(dāng)電流流入該反相器時(shí)，隨著電流從該電容器流入該反相器，該電容器被放電。在PWM控制中，在一個PWM周期期間，該電容器在充電和放電之間交替改變，電容器電流被脈沖化。流過該電容器的電流脈沖被稱為紋波電流。當(dāng)電容器電流被脈沖化時(shí)，產(chǎn)生噪聲或者電容器產(chǎn)生熱。另外，施加到該反相器的電壓的波動可導(dǎo)致反相器電流的不良可控性。為了避免上述問題，JP2001-197779A公開了一種技術(shù)，其中基于預(yù)存儲的映射數(shù)據(jù)，對兩組橋電路之間的多個開關(guān)元件的開關(guān)時(shí)序施加相位差，使得相加后的電容器電流的波形接近平滑波形，以減小紋波電流。另外，JP2007-306705A公開一種技術(shù)，其中如果在 PWM放大器中連接兩個軸，則將用于一個軸的電壓指令偏置至Vcc/4 (Vcc是電源電壓)，同時(shí)將用于另一個軸的電壓指令偏置至-Vcc/4，以減小紋波電流。然而，在JP2001-197779A公開的技術(shù)中由于基于調(diào)制比和功率因子對開關(guān)時(shí)序施加相位差，因而需要延遲電路。另外，該技術(shù)需要以短的時(shí)間間隔檢測多個線路中的電流，這可導(dǎo)致控制電路的沉重的操作負(fù)荷。在JP2007-306705A公開的技術(shù)中，例如，如果存在兩個反相器系統(tǒng)，則這兩個反相器系統(tǒng)之一的電壓指令被偏置到電源電壓的1/4上部分。當(dāng)指令電壓被向上(更高)偏置時(shí)，在高電位的開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的時(shí)間長于在低電位的開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的時(shí)間。另一方面，對于另一個反相器系統(tǒng)，電壓指令被偏置到電源電壓的1/4下部分。當(dāng)指令電壓被向下(更低)偏置時(shí)，在低電位的開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的時(shí)間長于在高電位的開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的時(shí)間。如果流過在高電位的開關(guān)元件的電流的累積值顯著不同于流過在低電位的開關(guān)元件的電流的累積值，則可能導(dǎo)致高電位的開關(guān)元件和低電位的開關(guān)元件之間熱損失不同。這種高電位的開關(guān)元件和低電位的開關(guān)元件之間熱損失的不同需要邊際熱設(shè)計(jì)或非對稱熱輻射設(shè)計(jì)。另外，這種熱損失的不同可能在高電位的開關(guān)元件和低電位的開關(guān)元件中要求額外的元件，這可導(dǎo)致成本升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種功率轉(zhuǎn)換器，其能夠減小電容器的紋波電流，同時(shí)抑制開關(guān)元件之間熱損失的不同。
用于多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換器包括兩個繞組系。每一個繞組系由對應(yīng)于該電機(jī)的一相的繞組構(gòu)成。該功率轉(zhuǎn)換器包括兩個反相器電路、一個電容器和一個控制電路。這兩個反相器電路每個具有對應(yīng)于所述繞組系的每一相的開關(guān)元件。該電容器連接到所述反相器電路。所述控制電路基于與施加到所述繞組系的電壓相關(guān)的電壓指令信號和PWM基準(zhǔn)信號控制開關(guān)元件的接通/斷開。所述控制電路還包括振幅計(jì)算部分和偏移量計(jì)算部分。 振幅計(jì)算部分計(jì)算電壓指令信號的振幅。偏移量計(jì)算部分計(jì)算第一偏移量和第二偏移量。 第一偏移量表示與施加到所述繞組系中的一個繞組系的電壓相關(guān)的電壓指令信號的中心值從可能的工作(duty)范圍的輸出中心值的偏移量，以允許電壓指令信號的中心值從輸出中心值向下偏移。第二偏移量表示與施加到所述繞組系的另一個繞組系的電壓相關(guān)的電壓指令信號的中心值從所述輸出中心值的偏移量，以允許電壓指令信號的中心值從輸出中心值向上偏移。第一偏移量和第二偏移量隨振幅計(jì)算部分計(jì)算出的振幅而變化。


通過以下對照附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器的示意性電路圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的控制電路的框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工作計(jì)算器的電路圖；圖4A和圖4B是示出PWM控制的時(shí)間圖；圖5是示出根據(jù)PWM控制產(chǎn)生的電壓矢量圖案的表格；圖6是示出在PWM控制的情況下的電容器電流的時(shí)間圖；圖7A和圖7B分別是示出電容器充電電流和電容器放電電流的電路圖；圖8A和圖8B是示出在工作指令信號偏移的情況下的電容器電流的時(shí)間圖；圖9A和圖9B是示出在工作指令信號偏移的情況下的開關(guān)元件的接通/斷開時(shí)間的時(shí)間圖；圖IOA至圖IOC是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖IlA至圖IlD是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工作指令信號偏移處理中流過 Ul線圈的電流的時(shí)間圖；圖12A至圖12D是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的工作指令信號偏移處理中流過 U2線圈的電流的時(shí)間圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的中性點(diǎn)電壓控制器的電路圖；圖14A和圖14B是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的調(diào)制處理的時(shí)間圖；圖15A至圖15C是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖16A和圖16B是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的調(diào)制處理的時(shí)間圖；圖17A至圖17C是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖18A和圖18B是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的調(diào)制處理的時(shí)間圖19A至圖19C是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖20A和圖20B是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的調(diào)制處理的時(shí)間圖；圖21A至圖21C是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖22A至圖22C是示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的工作指令信號偏移處理的時(shí)間圖；圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的工作指令信號的偏移方向變化的時(shí)間圖；圖24A至圖24F是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測器的設(shè)置位置的改進(jìn)的電路圖；圖25A和圖25B是示出根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的存在多個旋轉(zhuǎn)電機(jī)的情況的電路圖；圖26A至圖26D是示出第一參考例子中U相電流的時(shí)間圖；圖27A至圖27D是示出第二參考例子中第一系統(tǒng)的U相電流的時(shí)間圖；以及圖28A至圖28D是示出第二參考例子中第二系統(tǒng)的U相電流的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖描述根據(jù)示范性實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器。在以下實(shí)施例中，所有附圖中相同或類似的構(gòu)件由相同的參考標(biāo)號來表示。第一實(shí)施例如圖1中所示，功率轉(zhuǎn)換器1被提供用于驅(qū)動和控制馬達(dá)10，馬達(dá)10是多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)。例如，將功率轉(zhuǎn)換器1應(yīng)用于電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)(electric power steering system, EPS)，以與馬達(dá)10 —起輔助車輛的轉(zhuǎn)向操作。馬達(dá)10是三相無刷馬達(dá)并且具有轉(zhuǎn)子和定子(二者均未示出)。作為盤狀構(gòu)件的轉(zhuǎn)子，具有附著有永磁體的表面，并且具有磁極。定子容納并可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子。定子具有以預(yù)定的角度間隔徑向向內(nèi)凸出的多個凸出部，這些凸出部纏有Ul線圈11、V1線圈12、W1 線圈13、U2線圈14、V2線圈15和W2線圈16。Ul線圈11、Vl線圈12和Wl線圈13構(gòu)成第一繞組系18。U2線圈14、V2線圈15和W2線圈16構(gòu)成第二繞組系19。第一繞組系18 和第二繞組系19由此提供兩組繞組。馬達(dá)10提供有位置傳感器69，用于檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。功率轉(zhuǎn)換器1包括第一反相器電路20、第二反相器電路30、電流檢測器電路40、電容器50、控制電路60、電池70等。在第一實(shí)施例中，第一反相器電路20和第二反相器電路 30提供兩個反相器。第一反相器電路20是三相反相器并且包括六個橋接的開關(guān)元件21至26，開關(guān)元件21至26用于切換第一繞組系18中的Ul線圈11、Vl線圈12和Wl線圈13的電連接。 開關(guān)元件21至26是場效應(yīng)晶體管，具體來說是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。 開關(guān)元件21至26簡稱為FET 21至26。三個FET 21至23的漏電極分別連接到電池70的正極。FET 21至23的源電極分別連接到FET 24至26的漏電極。FET 24至26的源電極連接到電池70的負(fù)極。FET 21和FET 24對之間的節(jié)點(diǎn)連接到Ul線圈11的一端。FET 22和FET 25對之間的節(jié)點(diǎn)連接到Vl線圈12的一端。FET 23和FET 26對之間的節(jié)點(diǎn)連接到Wl線圈13
的一端。與第一反相器電路20類似，第二反相器電路30是三相反相器并且包括六個橋接的開關(guān)元件31至36，開關(guān)元件31至36用于切換第二繞組系19中的U2線圈14、V2線圈 15和W2線圈16的電連接。與開關(guān)元件21至26類似，開關(guān)元件31至36是FET。開關(guān)元件31至36簡稱為FET 31-36。FET 31至33的漏電極分別連接到電池70的正極。FET 31至33的源電極分別連接到FET 34至36的漏電極。FET 34至36的源電極連接到電池70的負(fù)極。FET 31和FET 34對之間的節(jié)點(diǎn)連接到U2線圈14的一端。FET 32和FET 35對之間的節(jié)點(diǎn)連接到V2線圈15的一端。FET 33和FET 36對之間的節(jié)點(diǎn)連接到W2線圈16
的一端。FET 21至23和FET 31至33是高電位側(cè)的開關(guān)元件，稱之為高側(cè)FET。FET 24至 26和FET 34至36是低電位側(cè)的開關(guān)元件，稱之為低側(cè)FET。根據(jù)需要，將一起描述與稱為 Ul高側(cè)FET 21的狀態(tài)相對應(yīng)的相位和反相器電路。電流檢測器電路40包括Ul電流檢測器41、V1電流檢測器42、W1電流檢測器43、 U2電流檢測器44、V2電流檢測器45和W2電流檢測器46。Ul電流檢測器41插在FET 21 和 Τ 24之間的節(jié)點(diǎn)與Ul線圈11之間，并檢測流過Ul線圈11的電流。Vl電流檢測器 42插在FET 22和FET 25之間的節(jié)點(diǎn)與Vl線圈12之間，并檢測流過Vl線圈12的電流。 Wl電流檢測器43插在FET 23和FET 26之間的節(jié)點(diǎn)與Wl線圈13之間，并檢測流過Wl線圈13的電流。U2電流檢測器44插在FET 31和FET 34之間的節(jié)點(diǎn)和U2線圈14之間，并檢測流過U2線圈14的電流。V2電流檢測器45插在FET 32和FET 35之間的節(jié)點(diǎn)與V2線圈15之間，并檢測流過V2線圈15的電流。W2電流檢測器46插在FET 33和FET 36之間的節(jié)點(diǎn)與W2線圈16之間，并檢測流過W2線圈16的電流。電流檢測器41至46中的每一個都使用霍爾元件來檢測磁通量。由電流檢測器41 至46中的每一個檢測的電流的檢測值經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(AD值)并且存儲在構(gòu)成控制電路60的寄存器中。該寄存器同時(shí)從電流檢測器41至46獲取AD值。同時(shí)，獲取由位置傳感器69檢測到的馬達(dá)10的旋轉(zhuǎn)位置θ。在圖1中，為了簡潔和清晰，省略了從電流檢測器電路40和位置傳感器69到控制電路60的控制線路。電容器50與電池70、第一反相器電路20和第二反相器電路30并聯(lián)連接，并且累積電荷以輔助向FET 21至26和31至36提供電功率或者抑制噪聲成分，如浪涌電流等?？刂齐娐?0被配置成控制功率轉(zhuǎn)換器1并且包括微型計(jì)算機(jī)67、寄存器(未示出)、驅(qū)動器電路68等。圖2和圖3中示出控制電路60的細(xì)節(jié)。如圖2中所示，控制電路 60包括三相到兩相的轉(zhuǎn)換器(3/2轉(zhuǎn)換器)62、控制器63、兩相到三相的轉(zhuǎn)換器(2/3轉(zhuǎn)換器)64、工作計(jì)算器65、三角波比較器66等。將參考圖2和圖3簡要說明控制電路60的控制處理。在以下說明中，假定稍后描述的第一工作指令信號Dll和第二工作指令信號D12的相工作是Du、Dv和Dw。三相到兩相的轉(zhuǎn)換器62讀取由電流檢測器41至43檢測到的并存儲在寄存器中的AD值，并基于讀取的AD值計(jì)算Ul線圈11的電流值IiuVl線圈12的電流值Iv和Wl線圈13的電流值Iw。另外，三相到兩相的轉(zhuǎn)換器62基于計(jì)算出的三相電流值Iu、Iv和Iw以
8及由位置傳感器69檢測到的馬達(dá)10的旋轉(zhuǎn)位置θ計(jì)算d軸電流檢測值Id和q軸電流檢測值Iq?？刂破?3執(zhí)行電流反饋控制操作，以從d軸指令電流值IcT、q軸指令電流值Ic^ d軸電流檢測值Id和q軸電流檢測值Iq計(jì)算d軸指令電壓值VcT和q軸指令電壓值Vq*。 更具體來說，控制器63計(jì)算d軸指令電流值IcT和d軸電流檢測值Id之間的電流偏差Δ Id 和q軸指令電流值Iq*和q軸電流檢測值Iq之間的電流偏差Δ Iq,并計(jì)算指令電壓VcT和 Vq*,以將電流偏差Δ Id禾Π Δ Iq收斂到零，從而跟隨指令電流值IcT和Icf。兩相到三相的轉(zhuǎn)換器64基于由控制器63計(jì)算出的指令電壓VcT和Vcf以及馬達(dá) 10的旋轉(zhuǎn)位置θ計(jì)算三相指令電壓值ViA V/和Vw*。在圖3中所示的工作計(jì)算器65中，振幅計(jì)算器651計(jì)算指令電壓的振幅，偏移量計(jì)算器652基于由振幅計(jì)算器651計(jì)算出的指令電壓振幅計(jì)算三相指令電壓值的偏移量。 工作計(jì)算器65基于三相指令電壓值Vu*、V/和仏由偏移量計(jì)算器652計(jì)算出的偏移量以及電容器電壓Vc計(jì)算U相工作Du、V相工作Dv和W相工作Dw，然后將計(jì)算出的相工作Du、 Dv和Dw存入寄存器。另外，為了計(jì)算相工作Du、Dv和Dw，在將三相指令電壓值ViA V/和
轉(zhuǎn)換為工作之后，可以計(jì)算偏移量，也可以執(zhí)行稍后描述的通過調(diào)制處理進(jìn)行的中性點(diǎn)電壓操作，或者在執(zhí)行中性點(diǎn)電壓操作之后，可以將三相指令電壓值Vv*和Nw*轉(zhuǎn)換為工作。三角波比較器66通過比較作為三角波的載波信號的PWM基準(zhǔn)信號與相工作信號 (相工作)Du、Dv和Dw而輸出FET 21至26和FET 31至36的接通/斷開信號。在本實(shí)施例中，在微型計(jì)算機(jī)67內(nèi)的電路中執(zhí)行三角波比較器66的處理?？梢酝ㄟ^軟件或硬件來執(zhí)行該處理。振幅計(jì)算器651對應(yīng)于振幅計(jì)算部分，偏移量計(jì)算器652對應(yīng)于偏移量計(jì)算部分。 三相指令電壓值ViAVv*和Nw*及從三相指令電壓值ViAV/和Nw*計(jì)算出的相工作Du、Dv、 Dw對應(yīng)于電壓指令信號。在以下說明中，將省略與從三相指令電壓值ViAV/和Vw*到相工作Du、Dv和Dw的轉(zhuǎn)換處理有關(guān)的解釋，將主要描述相工作Du、Dv和Dw。驅(qū)動第一反相器電路20的第一工作指令信號Dll包括三個正弦波信號、與施加到 Ul線圈11的電壓有關(guān)的U相工作Du 11、與施加到Vl線圈12的電壓有關(guān)的V相工作Dv 11以及與施加到Wl線圈13的電壓有關(guān)的W相工作Dw 11。驅(qū)動第二反相器電路30的第二工作指令信號D12包括三個正弦波信號、與施加到U2線圈14的電壓有關(guān)的U相工作Du 12、與施加到V2線圈15的電壓有關(guān)的V相工作Dv 12以及與施加到W2線圈16的電壓有關(guān)的W相工作Dw 12(參見圖8々、88和圖IOA至圖IOC等)。接下來，關(guān)于在第一反相器電路20中不執(zhí)行中性點(diǎn)電壓操作的例子描述PWM控制。如圖4A中所示，將P麗基準(zhǔn)信號P與相工作Du IU Dv 11和Dw 11進(jìn)行比較，以產(chǎn)生FET 21至26的接通/斷開信號。在本實(shí)施例中，在PWM基準(zhǔn)信號P超過(高于)相工作Du IUDv 11和Dw 11的時(shí)間間隔中，高側(cè)FET 21至23處于斷開狀態(tài)，對應(yīng)的低側(cè)FET 24至26處于接通狀態(tài)。在PWM基準(zhǔn)信號P小于(低于)相工作Du IUDv 11和Dw 11的時(shí)間間隔中，高側(cè)FET 21至23處于接通狀態(tài)，對應(yīng)的低側(cè)FET 24至26處于斷開狀態(tài)。也就是說，高側(cè)FET 21至23和低側(cè)FET 24至26按對具有相反的接通/斷開關(guān)系。
更具體來說，例如在時(shí)間間隔Kl中，PWM基準(zhǔn)信號P低于由實(shí)線表示的U相工作 Du 11并且高于由虛線表示的V相工作Dv 11和由長短虛線表示的W相工作Dw 11。因此， 對于U相來說，高側(cè)FET 21處于接通狀態(tài)，低側(cè)FET 24處于斷開狀態(tài)。對于V相和W相來說，高側(cè)FET 22和23處于斷開狀態(tài)，低側(cè)FET 25和26處于接通狀態(tài)。電壓矢量圖案是表示六個FET 21至26中處于接通狀態(tài)的任意三個FET的圖案。 圖5示出電壓矢量圖案VO至V7。具體地，對于電壓矢量V0，低側(cè)FET 24至26都被接通。 對于電壓矢量V7，高側(cè)FET 21至23都被接通。因此，電壓矢量VO和V7是零電壓矢量，對它們來說，沒有電壓施加到第一繞組系18。另一方面，電壓矢量Vl至V6是有效的(起作用的)電壓矢量，對它們來說，有電壓施加到第一繞組系18。將參考圖6、圖7A和圖7B以舉例的方式描述在執(zhí)行PWM控制時(shí)流過電容器50的電流的第一工作指令信號D11。為了簡潔，在圖7A和圖7B中所示的電路圖中未示出電流檢測器電路40、第二反相器電路30等。如圖6的(a)至(c)中所示，當(dāng)PWM基準(zhǔn)信號P高于相工作Dull、Dvll和Dwll 時(shí)，對應(yīng)的高側(cè)FET (H-FET) 21至23處于斷開狀態(tài)并且對應(yīng)的低側(cè)FET 24至26處于接通狀態(tài)。當(dāng)PWM基準(zhǔn)信號P低于相工作Dull、Dvll和Dwll時(shí)，對應(yīng)的高側(cè)FET 21至23處于接通狀態(tài)并且對應(yīng)的低側(cè)FET 24至26處于斷開狀態(tài)。在所有高側(cè)FET 21至23或所有低側(cè)FET 24至26都被接通的零電壓矢量中，電流從電池70流入電容器50，因此電容器50被充電。例如，如圖7A中所示，當(dāng)?shù)蛡?cè)FET 24 至26處于接通狀態(tài)時(shí)，來自電池60的電流不流入第一反相器電路20并且再生的電流Ir 流入第一繞組系18。另外，如符號Ic所表示的，來自電池70的電流作為充電電流流入電容器50，因此電容器50被充電。在高側(cè)FET 21至23中的一個或兩個FET處于接通狀態(tài)的有效電壓矢量中，電流從電容器50流入第一反相器電路20，因此電容器50被放電。例如，如圖7B中所示，當(dāng)高側(cè)FET 21和低側(cè)FET 25和26處于接通狀態(tài)時(shí)，來自電池70的電流流入第一反相器電路 20。另外，如符號If所表示的，放電電流從電容器50流入第一反相器電路20，然后電容器 50被放電?；氐綀D6，參考PWM基準(zhǔn)信號P、第一工作指令信號Dll和電容器50的充電狀態(tài) (C)和放電狀態(tài)(D)之間的關(guān)系，在PWM基準(zhǔn)信號P高于或低于所有相的第一工作指令信號Dll的時(shí)間間隔內(nèi)電容器50被充電。另一方面，在PWM基準(zhǔn)信號P在第一工作指令信號 Dll中的時(shí)間間隔內(nèi)電容器50被放電。在圖6中所示的例子中，當(dāng)基準(zhǔn)信號P位于谷側(cè)或峰側(cè)時(shí)電容器50被充電，當(dāng)PWM基準(zhǔn)信號P處于二者之間時(shí)電容器50被放電。因此，如圖 6的(d)中所示，在PWM的一個周期中，電容器50在充電(C)和放電⑶之間交替改變。如圖6(e)中所示，這使電容器電流脈沖化。在第一實(shí)施例中，通過根據(jù)電壓指令信號的振幅，將關(guān)于施加到第一繞組系18的電壓的第一工作指令信號Dll (從可被輸出的可能的工作范圍的中心向下偏移降低)，并將關(guān)于施加到第二繞組系19的電壓的第二工作指令信號D12從可能的工作范圍的中心向上偏移(升高)，來減小電容器50的紋波電流。第一工作指令信號Dll對應(yīng)于向下偏移的電壓指令信號，第二工作指令信號D12對應(yīng)于向上偏移的電壓指令信號。將參考圖8A和圖8B描述當(dāng)工作指令信號Dll和D12分別從可能的工作范圍的輸出中心值R。(圖8A和圖8B中未示出，參見圖IOA至圖10C)向下和向上偏移時(shí)提供的電容器電流。圖8A示出第一工作指令信號Dll向下偏移，圖8B示出當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12 向上偏移時(shí)獲得的電容器電流。如圖8A中所示，當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll向下偏移時(shí)，在PWM基準(zhǔn)信號P的峰側(cè)的電容器50的充電時(shí)間相對較長，并且電容器50的放電時(shí)間偏向一個PWM周期的谷側(cè)。另一方面，如圖8B中所示，當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12向上偏移時(shí)，在PWM基準(zhǔn)信號P的峰側(cè)的電容器50的充電時(shí)間相對較短，并且電容器50的放電時(shí)間相對偏向一個PWM周期的中心。 在PWM基準(zhǔn)信號的谷側(cè)的充電時(shí)間相對較長。也就是說，當(dāng)工作指令信號向上和向下偏移時(shí)，有效電壓矢量的生成時(shí)序不同于零電壓矢量的生成時(shí)序。因此，如果PWM基準(zhǔn)信號P沒有相差，則可以通過向下偏移第一工作指令信號Dll和向上偏移第二工作指令信號D12來減小電容器50的紋波電流。另外，當(dāng)工作指令信號Dll和D12的振幅較小時(shí)，如果第一工作指令信號Dll和第二工作指令信號 D12被偏移而沒有重疊，則電容器50在一個反相器電路中被充電而在另一個反相器電路中被放電。另外，即使當(dāng)工作指令信號Dll和D12從可能的工作范圍的中心向下和向上偏移時(shí)，如果線電壓沒有改變，那么施加到兩繞組系18和19的電壓也不變。然而，如果工作指令信號Dll和D12的中心值偏離輸出中心值R。，那么高側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間不同于低側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間。如圖9A中所示，當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll向下偏移時(shí)，Wl低側(cè)FET26處于接通狀態(tài)的時(shí)間長于Wl高側(cè)FET 23處于接通狀態(tài)的時(shí)間。這同樣適用于Ul低側(cè)FET 24和Ul 高側(cè)FET 21以及Vl低側(cè)FET 25和Vl高側(cè)FET 22。另一方面，如圖9B中所示，當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12向上偏移時(shí)，U2高側(cè)FET 31 處于接通狀態(tài)的時(shí)間長于U2低側(cè)FET 34處于接通狀態(tài)的時(shí)間。這同樣適用于V2高側(cè)FET 32禾口 V2低側(cè)FET 35以及W2高側(cè)FET 33禾口 W2低側(cè)FET 36。當(dāng)從可能的工作范圍的中心的偏移量增加時(shí)，高側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間和低側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間之間的差增加。由于如果高側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間不同于成對的低側(cè)FET處于接通狀態(tài)的時(shí)間，則累積電流量改變，所以高側(cè)FET的熱損失不同于低側(cè)FET的熱損失。在本實(shí)施例中，通過向下偏移第一工作指令信號Dll并且向上偏移第二工作指令信號D12來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號Dll和第二工作指令信號D12的振幅改變它們的偏移量，F(xiàn)ET之間的熱損失的差別被抑制到較小。電壓指令信號如圖10A、圖IOB和圖IOC中所示被偏移。在第一實(shí)施例中，可能的工作范圍是電源電壓的0%至100%，并且可能的工作范圍的輸出中心值R。是電源電壓的50%。另外，電池70的電壓是12V，可能的工作范圍在電壓方面是OV至12V，并且輸出中心值R。對應(yīng)于6V。另外，PWM基準(zhǔn)信號P的頻率是20kHz。 與第一反相器電路20的驅(qū)動有關(guān)的PWM基準(zhǔn)信號和與第二反相器電路30的驅(qū)動有關(guān)的 PWM基準(zhǔn)信號P是相同的三角波信號或具有相同相位的三角波信號。另外，第一工作指令信號Dll具有與第二工作指令信號D12相同的振幅。如圖IOA中所示，如果第一工作指令信號Dll的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll的第一工作中心值D。ll向下偏移使得第一工作指令信號Dll的最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號Dll的最小值DminIl等于或高于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作指令信號Dll的第一工作中心值D。ll從輸出中心值R。向下偏移使得最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D12的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12的第二工作中心值D。12向上偏移使得第二工作指令信號D12的最小值Dmin12對應(yīng)于輸出中心值Rc時(shí)，第二工作指令信號D12的最大值Dmax12等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作指令信號D12的第二工作中心值D。12從輸出中心值R。向上偏移使得最小值Dmin12對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖IOB中所示，如果第一工作指令信號Dll和第二工作指令信號D12每一個的振幅都是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。ll向下偏移使得第一工作指令信號Dll的最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號Dll的最小值DminIl 對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。此時(shí)，第一工作中心值D。ll關(guān)于輸出中心值R。向下偏移可能的工作范圍的25%。也就是說，該點(diǎn)處的第一工作中心值D。ll是R。-25%= 25%。另外，當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。12向上偏移使得第二工作指令信號D12的最小值 Dmin12對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D12的最大值Dmax12對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。此時(shí)，第二工作中心值D。12關(guān)于輸出中心值R。向上偏移可能的工作范圍的25%。也就是說，該點(diǎn)處的第二工作中心值D。12是R。+25%= 75%。如圖IOC中所示，如果第一工作指令信號Dll的振幅高于可能的工作范圍的25%， 那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。ll向下偏移使得第一工作指令信號Dll的最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號Dll的最小值DminIl小于可能的工作范圍的下限Rmin。 如果第一工作指令信號Dll超出可能的工作范圍，則輸出電壓失真。因此，如果第一工作指令信號Dll的振幅高于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll的中心值D。ll偏移使得第一工作指令信號Dll的最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號Dll的最小值DminIl小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。ll 偏移使得第一工作指令信號Dll的最小值DminIl對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D12的振幅高于可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。12向上偏移使得第二工作指令信號D12的最小值Dmin12對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D12的最大值Dmax12大于可能的工作范圍的上限Rmax。如果第二工作指令信號D12超出可能的工作范圍，則輸出電壓失真。因此，如果第二工作指令信號 D12的振幅高于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12的中心值 D。12偏移使得第二工作指令信號D12的最小值Dmin12對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D12的最大值Dmax12大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。12偏移使得第二工作指令信號D12的最大值Dmax12對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如果第一工作指令信號Dll的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加第一工作中心值D。ll向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號 Dll的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加第一工作中心值D。ll從當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll的振幅是可能的工作范圍的25%時(shí)的第一工作中心值D。ll向靠近輸出中心值R。的方向偏移。
如果第二工作指令信號D12的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加第二工作中心值D。12向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第二工作指令信號 D12的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加第二工作中心值D。12從當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12的振幅是可能的工作范圍的25%時(shí)的第二工作中心值D。12向靠近輸出中心值R。的方向偏移。也就是說，在第一實(shí)施例中，第一工作中心值Dcll的偏移量(在圖IOA至IOC中由符號“Mil”表示)和第二工作中心值Dcl2的偏移量(在圖IOA至IOC中由符號“M12” 表示)可以根據(jù)工作指令信號Dll和D12每一個的振幅改變。當(dāng)工作指令信號Dll和D12 每一個的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%時(shí)，該配置尤其有效。在此，假定工作指令信號Dll和D12每一個的振幅是12. 5%并且PWM基準(zhǔn)信號P 的頻率是20kHz。振幅為12. 5%的第一工作指令信號Dll的第一工作中心值D。ll從輸出中心值R。 向下偏移12. 5%，使得最大值DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。。另外，振幅為12. 5%的第二工作指令信號D12的第二工作中心值D。12從輸出中心值R。向上偏移12. 5%，使得最小值Dmin12 對應(yīng)于輸出中心值R。。在此，圖IlA至圖IlD中示出流過Ul線圈11的電流，圖12A至圖12D中示出流過 U2線圈14的電流。如圖IlA中所示，根據(jù)基于第一工作指令信號Dll和PWM基準(zhǔn)信號P的PWM控制， 流過Ul線圈11的電流Iul可基本上具有正弦波。另外，由于即使當(dāng)?shù)谝还ぷ髦噶钚盘朌ll 從輸出中心值R。偏移時(shí)線電壓也不改變，所以如圖26A中的第一參考例子中所示，當(dāng)工作指令信號沒有偏移時(shí)，流過Ul線圈11的電流基本上對應(yīng)于U相電流。圖IlB至圖IlD中示出由圖IlA中的符號El表示的區(qū)域的細(xì)節(jié)。圖IlA中所示的正弦U相電流從如圖IlB中所示的連續(xù)矩形波產(chǎn)生。圖IlB中所示的矩形波是如圖IlC中所示的流過Ul低側(cè)FET (L-FET) 24的電流與如圖IlD中所示的流過Ul高側(cè)FET (H-FET) 21 的電流的結(jié)合。在第一實(shí)施例中，由于第一工作指令信號Dll向下偏移，所以在第一反相器電路 20中，低側(cè)FET 24至26具有比高側(cè)FET 21至23更長的導(dǎo)電時(shí)間和更大的累積電流值。 具體地，對于一個電角度周期，Ul高側(cè)FET 21的累積電流值是293. 5mA· sec，并且Ul低側(cè)FET 24的累積電流值是484. 7mA · sec。另外，Vl高側(cè)FET 22的累積電流值和Wl高側(cè) FET23的累積電流值大約等于Ul高側(cè)FET 21的累積電流值，并且Vl低側(cè)FET 25的累積電流值和Wl低側(cè)FET 26的累積電流值大約等于Ul低側(cè)FET 24的累積電流值。如圖12A中所示，根據(jù)基于第二工作指令信號D12和PWM基準(zhǔn)信號P的PWM控制， 流過U2線圈14的電流基本上具有正弦波。另外，由于即使當(dāng)?shù)诙ぷ髦噶钚盘朌12從輸出中心值R。偏移時(shí)線電壓也不改變，所以如圖26A中所示，當(dāng)工作指令信號沒有偏移時(shí)，流過U2線圈14的電流基本上對應(yīng)于U相電流。圖12B中示出由圖12A中的符號E2表示的區(qū)域的細(xì)節(jié)。圖12C中示出流過U2低側(cè)FET 34的電流，圖12D中示出流過U2高側(cè)FET 31的電流。在第一實(shí)施例中，由于第二工作指令信號D12向上偏移，所以在第二反相器電路 30中，高側(cè)FET 31至33具有比低側(cè)FET 34至36更長的導(dǎo)電時(shí)間和更大的累積電流值。具體地，對于一個電角度周期，U2高側(cè)FET 31的累積電流值是485. 2mA .sec，并且U2低側(cè) FET 34的累積電流值是293. ImA .sec。另外，V2高側(cè)FET 32的累積電流值和W2高側(cè)FET 33的累積電流值大約等于U2高側(cè)FET 31的累積電流值，并且V2低側(cè)FET 35的累積電流值和W2低側(cè)FET 36的累積電流值大約等于U2低側(cè)FET 34的累積電流值。在此，將參考圖26A至圖26D、圖27A至圖27D和圖28A至圖28D描述參考例子中的U相電流。圖26A中所示的第一參考例子表示第一工作中心值和第二工作中心值沒有從輸出中心值偏移時(shí)的U相電流。在第一參考例子中，由于第一工作指令信號與第二工作指令信號相同，所以描述由第一工作指令信號驅(qū)動和控制的第一反相器電路20。根據(jù)基于第一工作指令信號和PWM基準(zhǔn)信號的PWM控制，流過Ul線圈11的電流具有如圖26A中所示的正弦波。圖26B中示出由圖26A中符號E3表示的區(qū)域的細(xì)節(jié)。圖 26C中示出流過Ul低側(cè)FET 24的電流，圖26D中示出流過Ul高側(cè)FET 21的電流。在第一參考例子中，由于工作指令信號沒有偏移，所以如圖26B至圖26D中所示， 高側(cè)FET 21至23具有與低側(cè)FET 24至26基本相同的導(dǎo)電時(shí)間和累積電流值。具體地， 對于一個電角度周期，流過Ul高側(cè)FET21的電流的累積值和流過Ul低側(cè)FET 24的電流的累積值都是389. OmA.sec。在該例子中，由于第一工作中心值沒有從輸出中心值偏移，所以流過高側(cè)FET 21至23的電流的累積值大約等于流過低側(cè)FET 24至26的電流的累積值。 高側(cè)FET 21至23中的熱損失不同于低側(cè)FET 24至26中的熱損失。類似地，由于第二工作中心值沒有從輸出中心值偏移，所以流過高側(cè)FET 31至33的電流的累積值大約等于流過低側(cè)FET 34至36的電流的累積值。高側(cè)FET 31至33中的熱損失不同于低側(cè)FET 34 至36中的熱損失。第一工作中心值和第二工作中心值都不從輸出中心值R。偏移。因此，第一反相器電路20中有效電壓矢量和零電壓矢量的生成時(shí)序與第二反相器電路30中的相符合，這導(dǎo)致電容器50的紋波電流沒有減小。接下來，在圖27A至圖27D和圖28A至圖28D中示出第二參考例子。圖27A至圖 27D示出第一工作指令信號從輸出中心值向下偏移可能的工作范圍的25% (-25%偏移)的情況下的U相電流。圖28A至圖28D示出第二工作指令信號D12從輸出中心值向上偏移可能的工作范圍的25% (+25%偏移)的情況下的U相電流。在第二參考例子中，由于第一工作指令信號從輸出中心值向下偏移，并且第二工作指令信號從輸出中心值向上偏移，所以第一反相器電路20中有效電壓矢量和零電壓矢量的生成時(shí)序偏離第二反相器電路30中有效電壓矢量和零電壓矢量的生成時(shí)序，這導(dǎo)致電容器的紋波電流的減小。如圖27A和圖28A中所示，由于即使當(dāng)工作指令信號從輸出中心值偏移時(shí)線電壓也不改變，所以流過Ul線圈11和U2線圈14的電流基本上對應(yīng)于如圖26A中所示工作指令信號沒有偏移時(shí)的U相電流。圖27B中示出由圖27A中的符號E4表示的區(qū)域的細(xì)節(jié)。圖27C中示出流過Ul低側(cè)FET 24的電流，圖27D中示出流過Ul高側(cè)FET 21的電流。在第二參考例子中，由于第一工作指令信號Dll向下偏移25%，所以如圖27B至圖 27D中所示，Ul低側(cè)FET 24的導(dǎo)電時(shí)間長于Ul高側(cè)FET 21的導(dǎo)電時(shí)間，因此Ul低側(cè)FET24的累積電流值大于Ul高側(cè)FET 21的累積電流值。更具體來說，對于一個電角度周期，流過Ul低側(cè)FET 24的電流的累積值是583. 5mA · sec，流過Ul高側(cè)FET 21的電流的累積值是194. 9mA-sec.在該例子中，由于第一工作中心值從輸出中心值的偏移量較大，為_25%， 所以流過Ul高側(cè)FET 21至23的電流的累積值顯著不同于流過Ul低側(cè)FET 24至26的電流的累積值。因此，高側(cè)FET 21至23中的熱損失不同于低側(cè)FET 24至26中的熱損失。圖28B中示出由圖28A中的符號E5表示的區(qū)域的細(xì)節(jié)。圖28C中示出流過U2低側(cè)FET 34的電流，圖28D中示出流過U2高側(cè)FET 31的電流。如圖28B至圖28D中所示，U2高側(cè)!7ET 31的導(dǎo)電時(shí)間長于U2低側(cè)FET 34的導(dǎo)電時(shí)間，因此U2高側(cè)FET 31的累積電流值大于U2低側(cè)FET 34的累積電流值。更具體來說，對于一個電角度周期，流過U2高側(cè)FET 31的電流的累積值是583. 9mA .sec，流過U2低側(cè)FET 34的電流的累積值是194. 9mA · sec。在該例子中，由于第二工作中心值從輸出中心值的偏移量很大，為+25%，所以流過高側(cè)FET 31至33的電流的累積值顯著不同于流過低側(cè)FET 34至36的電流的累積值。因此，高側(cè)FET 31至33中的熱損失顯著不同于低側(cè) FET 34至36中的熱損失。另一方面，在第一實(shí)施例中，如圖IOA至圖10D、圖IlA至圖IlD和圖12A至圖12D 中所示，工作指令信號Dll和D12的偏移量隨它們的振幅而變化。也就是說，當(dāng)工作指令信號Dll和D12每一個的振幅較小時(shí)，將偏移量設(shè)置得較小。因此，與第二參考例子相比較， 通過將FET 21至26之間以及FET 31至36之間累積電流值的差抑制得較小，電容器50的紋波電流被減小并且熱損失差被抑制到較小。如上面詳細(xì)描述的，基于與施加到兩個繞組系18和19的電壓有關(guān)的工作指令信號Dll和D12及PWM基準(zhǔn)信號P而控制FET 21至26和FET 31至36的接通/斷開切換。 計(jì)算第一工作中心值D。ll從輸出中心值R。的偏移量M11，使得與施加到第一繞組系18的電壓有關(guān)的第一工作指令信號Dll的中心值D。ll處于可能的工作范圍的輸出中心值R。的下部。另外，計(jì)算第二工作中心值D。12從輸出中心值R。的偏移量M12，使得與施加到第二繞組系19的電壓有關(guān)的第二工作指令信號D12的中心值D。12處于輸出中心值R。的上部。 第一偏移量Mll和第二偏移量M12響應(yīng)于幅度而變化。在本實(shí)施例中，由于第一工作指令信號Dll向下偏移，并且第二工作指令信號D12 向上偏移，所以第一反相器電路20中的電容器50的充電和放電時(shí)序和第二反相器電路30 中的電容器50的充電和放電時(shí)序可以被延遲，從而減小電容器50的紋波電流。另外，在第一實(shí)施例中，可以在不向與兩個反相器電路20和30的驅(qū)動有關(guān)的PWM基準(zhǔn)信號提供相差的情況下減小電容器50的紋波電流。這導(dǎo)致控制電路60的負(fù)載的減小。另外，由于第一偏移量Mll和第二偏移量M12根據(jù)振幅而變化，所以通過將高側(cè) FET 21至23和低側(cè)FET 24至26之間以及高側(cè)FET 31至33和低側(cè)FET 34至36之間的接通/斷開時(shí)間的差別抑制得較小來減小電容器50的紋波電流和熱損失差。在第一實(shí)施例中，計(jì)算第一偏移量M11，使得第一工作指令信號Dll的最大值 DmaxIl對應(yīng)于輸出中心值R。。另外，計(jì)算第二偏移量M12，使得第二工作指令信號D12的最小值DminI2對應(yīng)于輸出中心值R。。工作指令信號Dll和D12的中心值DcIl和D。12從輸出中心值Rc的較小偏移量Mll和M12提供高側(cè)FET 21至23和低側(cè)FET 24至26之間和高側(cè)FET31至33和低側(cè)FET 34至36之間較小的接通時(shí)間和斷開時(shí)間差異以及較小的熱損失差異。在第一實(shí)施例中，盡管第一工作指令信號Dll向下偏移并且第二工作指令信號D12 向上偏移以減小電容器50的紋波電流，但是根據(jù)工作指令信號的振幅確定工作指令信號的偏移量Mll和M12，使得工作指令信號Dll和D12集中在輸出中心值Rc上。這允許高側(cè) FET 21至23和低側(cè)FET 24至26之間以及高側(cè)FET 31至33和低側(cè)FET 34至36之間接通時(shí)間的差異盡可能小。這導(dǎo)致較小的熱損失差異。如果將第一工作指令信號Dll的最大值DmaxIl設(shè)置為輸出中心值Rc時(shí)，第一工作指令信號Dll的最小值DminIl小于可能的工作范圍的下限Rmin，則計(jì)算第一偏移量M11，使得第一工作指令信號Dll的最小值DminIl對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外，如果將第二工作指令信號D12的最小值Dmin12設(shè)置為輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D12的最大值Dmax12大于可能的工作范圍的上限Rmax，則計(jì)算第二偏移量M12，使得第二工作指令信號D12的最大值Dmax12對應(yīng)于可能的工作范圍的上限1 _。這可防止輸出電壓失真。在第一實(shí)施例中，將輸出中心值R。設(shè)置為50%。因此，接通/斷開反相器電路20 和30中的FET 21至26和31至36的切換時(shí)序是一致的。這導(dǎo)致控制電路60的操作負(fù)載減小。另外，第一和第二工作指令信號Dll和D12是正弦波信號以便于PWM控制。第二實(shí)施例圖13、14A、14B和15A至15C中示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。如圖13中所示，工作計(jì)算器65除了振幅計(jì)算器651和偏移量計(jì)算器652以外還包括調(diào)制器653。調(diào)制器653執(zhí)行調(diào)制處理以調(diào)制基準(zhǔn)正弦波的波形。調(diào)制器653對應(yīng)于調(diào)制部分。在第二實(shí)施例中，執(zhí)行圖14A和14B中所示的超工作修正處理(over-duty correction)，作為調(diào)制器653中的調(diào)制處理。在超工作修正處理中，針對圖14A中所示的基準(zhǔn)正弦波，從所有相中減去超出基準(zhǔn)最大值Smax和基準(zhǔn)最小值Smin的量。這導(dǎo)致圖14B中所示的超工作修正后的波形。另外，在第二實(shí)施例中，修正之前的基準(zhǔn)正弦波的振幅是修正之后工作指令信號的振幅的1.154 (=V忑、倍。另外，從工作指令信號的最大值減去調(diào)制后的工作指令信號的最小值算出的相減值除以2算得的值被稱為工作指令信號的振幅。另外，調(diào)制之后的電壓指令信號簡稱為工作指令信號。將基于類似于第一實(shí)施例的工作指令信號給出以下說明。這同樣適用于以后的實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例，通過向下偏移第一工作指令信號D21并且向上偏移第二工作指令信號D22來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號D21和第二工作指令信號D22的振幅而改變它們的偏移量將FET之間的熱損失的差別抑制到更小。具體地，如圖15A中所示，如果第一工作指令信號D21的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。21偏移使得第一工作指令信號D21的最大值Dmax21對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D21的最小值Dmin21等于或大于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。21向下偏移，使得第一工作指令信號D21 的最大值Dmax21對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D22的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。22偏移使得第二工作指令信號D22的最小值Dmin22對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D22的最大值Dmax22等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。22向上偏移，使得第二工作指令信號D22的最小值Dmin22對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖15B中所示，如果第一工作指令信號D21的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。21偏移使得第一工作指令信號D21的最大值Dmax21對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D21的最小值Dmin21對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外， 如果第二工作指令信號D22的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。22 偏移使得第二工作指令信號D22的最小值Dmin22對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D22的最大值Dmax22對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如圖15C中所示，如果第一工作指令信號D21的振幅大于可能的工作范圍的25%， 也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。21偏移使得第一工作指令信號D21的最大值Dmax21對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D21的最大值Dmax21小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。21偏移使得第一工作指令信號D21的最小值Dmin21對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D22的振幅大于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。22偏移使得第二工作指令信號D22的最小值 Dmin22對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D22的最大值Dmax22大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。22偏移使得第二工作指令信號D22的最大值Dmax22對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。也就是說，如果第一工作指令信號D21的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，則隨著振幅增加，第一工作中心值D。21向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號D21的振幅大于可能的工作范圍的25%，則第一工作中心值D。21向靠近輸出中心值R。的方向偏移。另外，如果第二工作指令信號D22的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。22向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第二工作指令信號D22的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。22向靠近輸出中心值R。的方向偏移。也就是說，在本實(shí)施例中，第一工作中心值D。21從輸出中心值Rc的偏移量M21和第二工作中心值D。22從輸出中心值R。的偏移量M22可以根據(jù)振幅變化。因此，第二實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。另外，針對基準(zhǔn)正弦波信號執(zhí)行從所有相減去超出基準(zhǔn)最大值Smax和基準(zhǔn)最小值Smin的量的超工作修正處理，作為調(diào)制前的正弦波信號。這導(dǎo)致電壓使用效率的提高。第三實(shí)施例圖16A、16B和17A至17C中示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。在第三實(shí)施例中，類似于第二實(shí)施例，工作計(jì)算器65包括調(diào)制器653，調(diào)制器653 執(zhí)行調(diào)制處理以調(diào)制基準(zhǔn)正弦波的波形。在第三實(shí)施例中，進(jìn)行圖16A和16B中所示的最大-最小工作均衡處理，作為調(diào)制器653中的調(diào)制處理。在該處理中，基于以下等式計(jì)算U相工作Du、V相工作Dv和W相工作Dw。在以下等式中，Du’、Dv'和Dw’分別是調(diào)制前的U相、V相和W相工作。Dmax和Dmin 分別是調(diào)制前每一相的工作的最大值和最小值。Du = Du' -(Dmax-Dmin)/2. · · (1)
Dv = Dv' -(Dfflax-Dfflin)/2... (2)Dw = Dw' -(Dmax-Dmin)/2. · · (3)圖16B中示出基于上面的等式⑴至(3)計(jì)算出的修正后的工作指令信號的波形。在第三實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例，通過向下偏移第一工作指令信號D31并向上偏移第二工作指令信號D32來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號D31和第二工作指令信號D32的振幅而改變它們的偏移量，將FET之間的熱損失差異抑制到更小。具體地，如圖17A中所示，如果第一工作指令信號D31的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。31偏移使得第一工作指令信號D31的最大值0_31對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D31的最小值Dmin31等于或大于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。31向下偏移使得第一工作指令信號D31的最大值Dmax31對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D32的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。32偏移使得第二工作指令信號D32的最小值Dmin32對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)第二工作指令信號D32的最大值Dmax32 等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。32向上偏移使得第二工作指令信號D32的最小值Dmin32對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖17B中所示，如果第一工作指令信號D31的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。31偏移使得第一工作指令信號D31的最大值Dmax31對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D31的最小值Dmin31對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外， 如果第二工作指令信號D32的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。32 偏移使得第二工作指令信號D32的最小值Dmin32對應(yīng)于輸出中心值I 。時(shí)，第二工作指令信號D32的最大值Dmax32對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如圖17C中所示，如果第一工作指令信號D31的振幅大于可能的工作范圍的25%， 也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。31偏移使得第一工作指令信號D31的最大值Dmax31對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D31的最小值Dmin31小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。31偏移使得第一工作指令信號D31的最小值Dmin31對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D32的振幅大于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。32偏移使得第二工作指令信號D32的最小值 Dmin32對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D32的最大值Dmax32大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。32偏移使得第二工作指令信號D32的最大值Dmax32對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。也就是說，如果第一工作指令信號D31的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，則隨著振幅增加，第一工作中心值D。31向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號D31的振幅大于可能的工作范圍的25%，則第一工作中心值D。31向靠近輸出中心值R。的方向偏移。另外，如果第二工作指令信號D32的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。32向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值I 。。另外，如果第二工作指令信號D32的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。32向
18靠近輸出中心值I 。的方向偏移。也就是說，在第三實(shí)施例中，第一工作中心值D。31從輸出中心值Rc的偏移量M31 和第二工作中心值D。32從輸出中心值I 。的偏移量M32可以根據(jù)振幅變化。因此，第三實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。另外，還執(zhí)行針對調(diào)制前的正弦波信號計(jì)算最大工作和最小工作之間的平均值并從所有相減去該平均值的最大-最小均衡處理。這導(dǎo)致電壓使用效率的提高。第四實(shí)施例圖18A、18B和19A至19C中示出本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中，類似于第二和第三實(shí)施例，工作計(jì)算器65包括調(diào)制器653，調(diào)制器653執(zhí)行調(diào)制處理以調(diào)制基準(zhǔn)正弦波的波形。在第四實(shí)施例中，執(zhí)行圖18A和18B中所示的低均勻兩相調(diào)制(lower uniform two-phase modulation)處理，作為調(diào)制器653中的調(diào)制處理。在該處理中，針對圖18A中所示的基準(zhǔn)正弦波，從所有相減去最小相的工作和基準(zhǔn)最小值Smin之間的差，使得最小相的工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最小值^llint5圖18B中示出低均勻兩相調(diào)制之后的波形。在第四實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例，通過向下偏移第一工作指令信號D41并向上偏移第二工作指令信號D42來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號D41和第二工作指令信號D42的振幅改變它們的偏移量，將FET之間的熱損失差異抑制到更小。具體地，如圖19A中所示，如果第一工作指令信號D41的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。41偏移使得第一工作指令信號D41的最大值0_41對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D41的最小值Dmin41等于或大于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。41向下偏移使得第一工作指令信號D41的最大值Dmax41對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D42的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。42偏移使得第二工作指令信號D42的最小值Dmin42對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D42的最大值Dmax42 等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。42向上偏移使得第二工作指令信號D42的最小值Dmin42對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖19B中所示，如果第一工作指令信號D41的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。41偏移使得第一工作指令信號D41的最大值Dmax41對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D41的最小值Dmin41對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外， 如果第二工作指令信號D42的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。42 偏移使得第二工作指令信號D42的最小值Dmin42對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D42的最大值Dmax42對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如圖19C中所示，如果第一工作指令信號D41的振幅大于可能的工作范圍的25%， 也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。41偏移使得第一工作指令信號D41的最大值Dmax41對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D41的最小值Dmin41小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。41偏移使得第一工作指令信號D41的最小值Dmin41對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D42的振幅大于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。42偏移使得第二工作指令信號D42的最小值Dmin42對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D42的最大值Dmax42大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。42偏移使得第二工作指令信號D42的最大值Dmax42對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。也就是說，如果第一工作指令信號D41的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，則隨著振幅增加，第一工作中心值D。41向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號D41的振幅大于可能的工作范圍的25%，則第一工作中心值D。41向靠近輸出中心值R。的方向偏移。另外，如果第二工作指令信號D42的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。42向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值I 。。另外，如果第二工作指令信號D42的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。42向靠近輸出中心值I 。的方向偏移。也就是說，在第四實(shí)施例中，第一工作中心值D。41從輸出中心值R。的偏移量M41 和第二工作中心值D。42從輸出中心值I 。的偏移量M42可以根據(jù)振幅而變化。因此，第四實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。另外，還執(zhí)行從所有相減去最小相的工作和基準(zhǔn)最小值的之間的差的低均勻兩相調(diào)制處理，使得調(diào)制前的正弦波信號中的最小工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最小值smin。這導(dǎo)致電壓使用效率的提高。第五實(shí)施例圖20A、20B和2IA至2IC中示出本發(fā)明的第五實(shí)施例。在第五實(shí)施例中，類似于第二至第四實(shí)施例，工作計(jì)算器65包括調(diào)制器653，調(diào)制器653執(zhí)行調(diào)制處理以調(diào)制基準(zhǔn)正弦波的波形。在第四實(shí)施例中，執(zhí)行圖20A和20B中所示的高均勻兩相調(diào)制處理(upper uniform two-phase modulation)，作為調(diào)制器653中的調(diào)制處理。在該處理中，針對圖20A 中所示的基準(zhǔn)正弦波，將最大相的工作和基準(zhǔn)最大值^liax之間的差與所有相相加，使得最大相的工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最大值^liaxt5圖20B中示出高均勻兩相調(diào)制之后的波形。在第四實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例，通過向下偏移第一工作指令信號D51并向上偏移第二工作指令信號D52來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號D51和第二工作指令信號D52的振幅而改變它們的偏移量，將FET之間的熱損失差異抑制到更小。具體地，如圖21A中所示，如果第一工作指令信號D51的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。51偏移使得第一工作指令信號D51的最大值0_51對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D51的最小值Dmin51等于或大于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。51向下偏移使得第一工作指令信號D51的最大值Dmax51對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D52的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。52偏移使得第二工作指令信號D52的最小值Dmin52對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D52的最大值Dmax52 等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。52向上偏移使得第二工作指令信號D52的最小值Dmin52對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖21B中所示，如果第一工作指令信號D51的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。51偏移使得第一工作指令信號D51的最大值Dmax51對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D51的最小值Dmin51對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外， 如果第二工作指令信號D52的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。52 偏移使得第二工作指令信號D52的最小值Dmin52對應(yīng)于輸出中心值I 。時(shí)，第二工作指令信號D52的最大值Dmax52對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如圖21C中所示，如果第一工作指令信號D51的振幅大于可能的工作范圍的25%， 也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。51偏移使得第一工作指令信號D51的最大值Dmax51對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D51的最小值Dmin51小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。51偏移使得第一工作指令信號D51的最小值Dmin51對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D52的振幅大于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。52偏移使得第二工作指令信號D52的最小值 Dmin52對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D52的最大值Dmax52大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。52偏移使得第二工作指令信號D52的最大值Dmax52對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。也就是說，如果第一工作指令信號D51的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，則隨著振幅增加，第一工作中心值D。51向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號D51的振幅大于可能的工作范圍的25%，則第一工作中心值D。51向靠近輸出中心值R。的方向偏移。另外，如果第二工作指令信號D52的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。52向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值I 。。另外，如果第二工作指令信號D52的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。52向靠近輸出中心值I 。的方向偏移。也就是說，在第五實(shí)施例中，第一工作中心值D。51從輸出中心值Rc的偏移量M51 和第二工作中心值D。52從輸出中心值I 。的偏移量M52可以根據(jù)振幅而變化。因此，本實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。另外，還執(zhí)行將最大相的工作和基準(zhǔn)最大值之間的差與所有相相加的高均勻兩相調(diào)制處理，使得調(diào)制前的正弦波信號中的最大工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最大值Smax。這導(dǎo)致電壓使用效率的提高。第六實(shí)施例圖22A至圖22C中示出本發(fā)明的第六實(shí)施例。在第六實(shí)施例中，類似于第二至第五實(shí)施例，工作計(jì)算器65包括調(diào)制器653，調(diào)制器653執(zhí)行調(diào)制處理以調(diào)制基準(zhǔn)正弦波的波形。在第六實(shí)施例中，作為調(diào)制器653中的調(diào)制處理，針對驅(qū)動第一反相器電路20的指令電壓，執(zhí)行圖18A和18B中所示的低均勻兩相調(diào)制處理，并且針對驅(qū)動第二反相器電路 30的指令電壓，執(zhí)行圖20A和20B中所示的高均勻兩相調(diào)制處理。在第六實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例，通過向下偏移第一工作指令信號D61并向上偏移第二工作指令信號D62來減小電容器50的紋波電流。另外，通過根據(jù)第一工作指令信號D61和第二工作指令信號D62的振幅而改變它們的偏移量，將FET之間的熱損失差異抑制到更小。具體地，如圖22A中所示，如果第一工作指令信號D61的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。61偏移使得第一工作指令信號D61的最大值Dmax61對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D61的最小值Dmin61等于或大于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。61向下偏移使得第一工作指令信號D61的最大值Dmax61對應(yīng)于輸出中心值R。。另一方面，如果第二工作指令信號D62的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。62偏移使得第二工作指令信號D62的最小值Dmin62對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D62的最大值Dmax62 等于或小于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。62向上偏移使得第二工作指令信號D62的最小值Dmin62對應(yīng)于輸出中心值R。。如圖22B中所示，如果第一工作指令信號D61的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。61偏移使得第一工作指令信號D61的最大值Dmax61對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D61的最小值Dmin61對應(yīng)于可能的工作范圍的下限1 _。另外， 如果第二工作指令信號D62的振幅是可能的工作范圍的25%，那么當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。62 偏移使得第二工作指令信號D62的最小值Dmin62對應(yīng)于輸出中心值I 。時(shí)，第二工作指令信號D62的最大值Dmax62對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。如圖22C中所示，如果第一工作指令信號D61的振幅大于可能的工作范圍的25%， 也就是說，如果當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行闹礑。61偏移使得第一工作指令信號D61的最大值Dmax61對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第一工作指令信號D61的最小值Dmin61小于可能的工作范圍的下限Rmin，則第一工作中心值D。61偏移使得第一工作指令信號D61的最小值Dmin61對應(yīng)于可能的工作范圍的下限Rmin。另外，如果第二工作指令信號D62的振幅大于可能的工作范圍的25%，也就是說，如果當(dāng)?shù)诙ぷ髦行闹礑。62偏移使得第二工作指令信號D62的最小值 Dmin62對應(yīng)于輸出中心值R。時(shí)，第二工作指令信號D62的最大值Dmax62大于可能的工作范圍的上限Rmax，則第二工作中心值D。62偏移使得第二工作指令信號D62的最大值Dmax62對應(yīng)于可能的工作范圍的上限Rmax。也就是說，如果第一工作指令信號D61的振幅等于或小于可能的工作范圍的 25%，則隨著振幅增加，第一工作中心值D。61向下偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值R。。另外，如果第一工作指令信號D61的振幅大于可能的工作范圍的25%，則第一工作中心值D。61向靠近輸出中心值R。的方向偏移。另外，如果第二工作指令信號D62的振幅等于或小于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。62向上偏移以遠(yuǎn)離輸出中心值I 。。另外，如果第二工作指令信號D62的振幅大于可能的工作范圍的25%，則隨著振幅增加，第二工作中心值D。62向靠近輸出中心值I 。的方向偏移。也就是說，在第六實(shí)施例中，第一工作中心值D。61從輸出中心值Rc的偏移量M61 和第二工作中心值D。62從輸出中心值I 。的偏移量M62可以根據(jù)振幅而變化。因此，第六實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。另外，針對第一工作指令信號 D61執(zhí)行從所有相減去最小相的工作和基準(zhǔn)最小值Smin之間的差的低均勻兩相調(diào)制處理， 使得調(diào)制前的正弦波信號中的最小相的工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最小值^llin。另外，針對第二工作指令信號D62執(zhí)行將最大相的工作和基準(zhǔn)最大值^iax之間的差與所有相相加的高均勻兩相調(diào)制處理，使得調(diào)制前的正弦波信號中的最大相的工作對應(yīng)于基準(zhǔn)最大值Smax。這導(dǎo)致電壓使用效率的提高。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，而且應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行如下各種修改。(a)電壓指令信號偏移方向的改變盡管在上述實(shí)施例中舉例說明了與第一反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的第一工作指令信號從輸出中心值向下偏移并且與第二反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的第二工作指令信號從輸出中心值向上偏移，然而，電壓指令信號的偏移方向可以彼此逆轉(zhuǎn)。另外，在一變形例中，可以每經(jīng)過預(yù)定時(shí)間段切換一次與第一反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的電壓指令信號的偏移方向和與第二反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的電壓指令信號的偏移方向。在圖23中，與第一反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的第一工作指令信號D71由實(shí)線表示，與第二反相器電路的驅(qū)動和控制有關(guān)的第二工作指令信號D72由虛線表示。如圖23 中所示，在時(shí)間段Tl期間，由向下偏移的第一工作指令信號D71驅(qū)動和控制第一反相器電路，由向上偏移的第二工作指令信號D72驅(qū)動第二反相器電路。在時(shí)間段Tl之后的時(shí)間段 T2期間，由向上偏移的第一工作指令信號D71驅(qū)動和控制第一反相器電路，由向下偏移的第二工作指令信號d72驅(qū)動和控制第二反相器電路。另外，在時(shí)間段T2之后的時(shí)間段T3 期間，與時(shí)間段Tl相同，由向下偏移的第一工作指令信號D71驅(qū)動和控制第一反相器電路， 由向上偏移的第二工作指令信號D72驅(qū)動第二反相器電路。采用這種方式，兩個(第一和第二)時(shí)間段以預(yù)定的時(shí)間間隔交替。在第一時(shí)間段期間，以基于從輸出中心值R。向下偏移的第一偏移量確定的第一工作指令信號D71的中心值驅(qū)動和控制第一反相器電路，并且以基于從輸出中心值I 。向上偏移的第二偏移量確定的第二工作指令信號D72的中心值驅(qū)動和控制第二反相器電路。在第二時(shí)間段期間，以基于從輸出中心值R。向上偏移的第二偏移量確定的第一工作指令信號D71的中心值驅(qū)動和控制第一反相器電路，并且以基于從輸出中心值R。向下偏移的第一偏移量確定的第二工作指令信號D72的中心值驅(qū)動和控制第二反相器電路。這涉及以預(yù)定的時(shí)間間隔改變與驅(qū)動各反相器電路有關(guān)的工作指令信號的偏移方向。這允許通過將開關(guān)元件之間的接通時(shí)間的差異最小化來使累積電流值均衡化并且使開關(guān)元件之間的熱損失的偏差最小化。時(shí)間段Tl 和T3對應(yīng)于第一時(shí)間段，時(shí)間段T2對應(yīng)于第二時(shí)間段。另外，第一反相器電路對應(yīng)于一個反相器電路，第二反相器電路對應(yīng)于另一個反相器電路。另外，第一工作指令信號D71對應(yīng)于第一電壓指令信號，第二工作指令信號D72對應(yīng)于第二電壓指令信號。然而，當(dāng)工作指令信號的偏移方向如上所述地周期性改變時(shí)，由于工作指令信號的不連續(xù)性可能產(chǎn)生噪聲。例如，如果將該工作轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于如電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)(EPS) 等設(shè)備，那么可以設(shè)置改變偏移方向的時(shí)間段以提供感覺不到該噪聲的頻率，或者可以改變偏移方向的變化周期。另外，在針對偏移方向改變的時(shí)間段期間，基于開關(guān)元件的累積電流值，如果開關(guān)元件的累積電流值超過預(yù)定值，則可以改變工作指令信號的偏移方向。也就是說，以基于從輸出中心值I 。向下偏移的第一偏移量確定的第一工作指令信號的中心值驅(qū)動和控制第一反相器電路，并且以基于從輸出中心值民向上偏移的第二偏移量確定的第二工作指令信號的中心值驅(qū)動和控制第二反相器電路。另外，如果流過某些開關(guān)元件的電流的累積值超過預(yù)定值，則以基于從輸出中心值民向上偏移的第二偏移量確定的第一工作指令信號的中心值驅(qū)動和控制第一反相器電路，并且以基于從輸出中心值I 。向下偏移的第一偏移量確定的第二工作指令信號的中心值驅(qū)動和控制第二反相器電路。這允許通過使開關(guān)元件之間的接通時(shí)間差異最小化來均衡累積電流值并使開關(guān)元件之間熱損失的偏差最小化。另外，由于當(dāng)基于累積電流值而改變工作指令信號的偏移方向時(shí)變化頻率不是恒定的，所以可以抑制由偏移方向的改變引起的噪聲。這種偏移方向的改變可以應(yīng)用于任一上述實(shí)施例。(b)電流檢測器電路的位置圖24A至圖24F示出電流檢測器電路的位置。圖24A至圖24F僅示出第一反相器電路20和對應(yīng)于第一反相器電路20的第一繞組系18而沒有示出第二反相器電路30和對應(yīng)于第二反相器電路30的第二繞組系19。如圖24A中所示，可以將電流檢測器41至43設(shè)置在低側(cè)FET 24至沈的接地側(cè)。 如圖24B中所示，沒有Wl電流檢測器43，U1電流檢測器41可以設(shè)置在U低側(cè)FET M和地之間，Vl電流檢測器42可以提供在U低側(cè)FET 25和地之間。如在該例子中，即使取消η相電流檢測器中的一個，也可以根據(jù)與電源電流的差異檢測所有相的電流。例如，可以檢測三個相電流檢測器中兩個的相電流，可以檢測四個相電流檢測器中三個的相電流，可以檢測五個相電流檢測器中四個的相電流，等等。另外，可以取消用于多個電流檢測器的任意相。如圖24C中所示，可以將電流檢測器41至43設(shè)置在高側(cè)FET 21至23的電源側(cè)。 如圖24D中所示，可以取消圖24C例子中的Wl電流檢測器43。如圖24Β中示出了取消η相電流檢測器中的一個。如圖24Ε中所示，可以將電流檢測器41至43設(shè)置在高側(cè)FET 21至23和低側(cè)FET 24至沈之間的各節(jié)點(diǎn)與對應(yīng)的繞組11至13之間。如圖24F中所示，可以取消圖24Ε例子中的Wl電流檢測器43。如圖MB中示出了取消η相電流檢測器中的一個。(c)電流檢測器電路的類型如果電流檢測器電路設(shè)置在圖24Ε和圖MF中所示的位置處，則優(yōu)選使用霍爾元件作為電流檢測器。如果電流檢測器電路設(shè)置在圖24Α至圖MD中所示的位置處，則可以用分流電阻器代替霍爾元件作為電流檢測器。例如對于圖4Α和圖4Β中所示的PWM基準(zhǔn)信號的峰側(cè)，如果在圖24Α或圖24Β中所示的位置處設(shè)置分流電阻器作為電流檢測器，則由于當(dāng)所有低側(cè)FET 24至沈接通時(shí)流過電流檢測器41至43的電流(稱為峰側(cè)電流)等于流過繞組18的電流，所以可以檢測峰側(cè)電流作為繞組電流。另一方面，對于PWM基準(zhǔn)信號的谷側(cè)，當(dāng)所有低側(cè)FET對至沈都斷開時(shí)流過電流檢測器41至43的電流(稱為谷側(cè)電流)用于基于分流電阻器或放大器電路的溫度變化而修正繞組電流。也就是說，如果使用分流電阻器作為電流檢測器，用于PWM基準(zhǔn)信號的峰側(cè)和谷側(cè)，則需要確保所有低側(cè)FET對至沈都接通的時(shí)間段或者所有低側(cè)FET對至沈都斷開的時(shí)間段。另外，如果由分流電阻器檢測電流，則需要確保懸掛(rigging)收斂時(shí)間(例如， 4. 5 μ sec)，即，不執(zhí)行FET的接通/斷開切換的保持時(shí)間。因此，對于電流檢測器電路，可以基于檢測電流所用的時(shí)間而確定可能的工作范圍。另外，如果不需要修正繞組電流，那么可以僅基于檢測電流檢測器電路中的電流所用的時(shí)間確定可能的工作范圍的上限。另外，對于PWM基準(zhǔn)信號的谷側(cè)，如果在圖24C或圖24D中所示的位置處設(shè)置分流電阻器作為電流檢測器，那么由于當(dāng)所有高側(cè)FET 21至23都接通時(shí)流過電流檢測器41至 43的谷側(cè)電流等于流過繞組18的電流，則檢測谷側(cè)電流作為繞組電流。在此情況下，如果不需要修正繞組電流，則可以僅基于檢測電流檢測器電路中的電流所用的時(shí)間而確定可能的工作范圍的下限。因此，可以根據(jù)電流檢測器電路正確地檢測流過繞組的電流。另外，需要靴絆(bootstrap)式柵極驅(qū)動器電路在每個預(yù)定時(shí)間周期接通所有的低側(cè)FET對至沈。這不允許將可能的工作范圍的上限設(shè)置為100%。因此，可以基于棚極驅(qū)動器電路的配置而確定可能的工作范圍的上限。(d)其它變形例盡管在上述實(shí)施例中描述了如圖25A中示意性示出的兩條反相器電路驅(qū)動一個馬達(dá)10，但是如圖25B中示意性示出的，這兩條反相器電路還可以配置成分別驅(qū)動不同的馬達(dá)。例如，第一反相器電路120可以驅(qū)動第一馬達(dá)110，而第二反相器電路130可以驅(qū)動第二馬達(dá)111。盡管在上述實(shí)施例中描述了所有多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)都是馬達(dá)，但是它們不局限于此， 也可以是發(fā)電機(jī)。此外，多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)不局限于EPS，也可以用于EPS以外的多種不同的應(yīng)用，包括例如電動車窗等。
2權(quán)利要求
1.一種用于多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)的功率轉(zhuǎn)換器，所述多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括兩個繞組系 (18、19)，每個繞組系由對應(yīng)于所述多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每一相的繞組(11-13、14-16)構(gòu)成，所述功率轉(zhuǎn)換器包括兩個反相器電路(20、30)，每個反相器電路具有對應(yīng)于所述繞組系的每一相的開關(guān)元件(21-26,31-36)；電容器(50)，其連接到所述反相器電路；以及控制電路(60)，其基于與施加到所述繞組系的電壓有關(guān)的電壓指令信號和脈寬調(diào)制基準(zhǔn)信號控制所述開關(guān)元件的接通/斷開，其中所述控制電路(60)包括振幅計(jì)算部分(651)，用于計(jì)算所述電壓指令信號的振幅；以及偏移量計(jì)算部分(652)，用于計(jì)算第一偏移量和第二偏移量，所述第一偏移量表示與施加到所述繞組系中的一個繞組系的電壓有關(guān)的電壓指令信號的中心值從可能的工作范圍的輸出中心值的偏移量，以允許所述電壓指令信號的中心值與所述輸出中心值相比向下偏移；并且所述第二偏移量表示與施加到所述繞組系中的另一個繞組系的電壓有關(guān)的電壓指令信號的中心值從所述輸出中心值的偏移量，以允許所述電壓指令信號的中心值從所述輸出中心值向上偏移，并且其中所述第一偏移量和所述第二偏移量根據(jù)由所述振幅計(jì)算部分計(jì)算出的振幅而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述偏移量計(jì)算部分(652)計(jì)算所述第一偏移量，以允許從所述輸出中心值向下偏移的所述電壓指令信號的最大值對應(yīng)于所述輸出中心值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述偏移量計(jì)算部分(652)計(jì)算所述第一偏移量，用于如果當(dāng)向下偏移的所述電壓指令信號的最大值對應(yīng)于所述輸出中心值時(shí)提供的所述電壓指令信號的最小值小于所述可能的工作范圍的下限，則允許所述電壓指令信號的最小值對應(yīng)于所述可能的工作范圍的下限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述偏移量計(jì)算部分(652)計(jì)算所述第二偏移量，以允許從所述輸出中心值向上偏移的所述電壓指令信號的最小值對應(yīng)于所述輸出中心值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述偏移量計(jì)算部分(652)計(jì)算所述第二偏移量，用于如果當(dāng)向上偏移的所述電壓指令信號的最小值對應(yīng)于所述輸出中心值時(shí)提供的所述電壓指令信號的最大值大于所述可能的工作范圍的上限，則允許所述電壓指令信號的最大值對應(yīng)于所述可能的工作范圍的上限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述輸出中心值是50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，還包括電流檢測器電路(40)，其被提供用于分別檢測流過所述繞組系的電流，其中基于在所述電流檢測器電路中檢測電流所用的時(shí)間而確定所述可能的工作范圍的上限和下限中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制電路(60)被配置成以基于所述第一偏移量而確定的作為施加到所述一個繞組系的電壓指令信號的第一電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制一個反相器電路(20)，并且以基于所述第二偏移量而確定的作為施加到所述另一個繞組系的電壓指令信號的第二電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制第二反相器電路(30)；以及如果流過所述開關(guān)元件中任一個開關(guān)元件的電流的累積值超過預(yù)定值，則以基于所述第一偏移量而確定的所述第二電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第二反相器電路， 以基于所述第二偏移量而確定的所述第一電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第一反相器電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制電路(60)被配置成在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段之間交替工作，其中在所述第一時(shí)間段，以基于所述第一偏移量而確定的作為施加到所述一個繞組系的電壓指令信號的第一電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第一反相器電路并且以基于所述第二偏移量而確定的作為施加到所述另一個繞組系的電壓指令信號的第二電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第二反相器電路；在所述第二時(shí)間段，以基于所述第二偏移量而確定的所述第一電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第一反相器電路并且以基于所述第一偏移量而確定的所述第二電壓指令信號的中心值來驅(qū)動和控制所述第二反相器電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述電壓指令信號是正弦波信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制電路(60)包括調(diào)制部分(653)，其用于從正弦波信號調(diào)制所述電壓指令信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制部分(653)從調(diào)制之前的正弦波信號的所有相減去超過基準(zhǔn)最大值和基準(zhǔn)最小值的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制部分(653)計(jì)算對于正弦波信號的最大工作和最小工作之間的平均值，并從所有相減去該平均值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制部分(652)從所有相減去最小相的工作和基準(zhǔn)最小值之間的差，使得調(diào)制之前的正弦波信號的最小工作對應(yīng)于所述基準(zhǔn)最小值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制部分(652)將所述最大相的工作和基準(zhǔn)最大值之間的差加到所有相，使得調(diào)制之前的正弦波信號中的最大工作對應(yīng)于所述基準(zhǔn)最大值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其中所述調(diào)制部分(652)被配置成從所有相減去所述最小相的工作和基準(zhǔn)最小值之間的差，使得調(diào)制之前的正弦波信號中的所述最小相的工作對應(yīng)于從所述輸出中心值向下偏移的所述電壓指令信號的基準(zhǔn)最小值；并且將所述最大相的工作和基準(zhǔn)最大值之間的差加到所有相，使得調(diào)制之前的正弦波信號中的所述最大相的工作對應(yīng)于從所述輸出中心值向上偏移的所述電壓指令信號的基準(zhǔn)最大值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率轉(zhuǎn)換器(1)。在功率轉(zhuǎn)換器(1)中，電壓指令信號偏移部分(652)偏移第一工作指令信號，使得與施加到第一繞組系(18)的電壓有關(guān)的第一工作中心值與可能的工作范圍的輸出中心值相比向下偏移。電壓指令信號偏移部分(652)還偏移第二工作指令信號，使得與施加到第二繞組系(19)的電壓有關(guān)的第二工作中心值與所述輸出中心值相比向上偏移。第一和第二工作中心值從所述輸出中心值的第一和第二偏移量根據(jù)振幅變化。因此，電容器(50)的紋波電流可以減小，并且可以使開關(guān)元件之間熱損失的差異最小化。
文檔編號H02M7/5387GK102195511SQ201110060760
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者鈴木崇志 申請人:株式會社電裝