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公開番号2025087505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202206
出願日2023-11-29
発明の名称半導体装置、切替方法、およびプログラム
出願人ルネサスエレクトロニクス株式会社
代理人個人
主分類H02P 6/16 20160101AFI20250603BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータ内部の巻線に過電流が流れることを防止できる半導体装置、切替方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】
半導体装置100aは、モータ10内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定部363と、判定部363の判定結果に基づいて、モータ10の制御モードを切り替える切替部364とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替部と
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記切替部は、前記電流値が前記閾値を超えると判定された場合、前記制御モードを矩形波制御モードからＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御モードに切り替える
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記切替部は、前記電流値が前記閾値を超えないと判定された場合、前記制御モードを前記ＰＷＭ制御モードから前記矩形波制御モードに切り替える
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記巻線にかかる電圧を生成する複数のスイッチング素子と、
各スイッチング素子のゲートを駆動するゲートドライバと、
前記モータの回転角度を測定するＩＰＳ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｏｒ）と、
前記制御モードおよび前記回転角度に基づいて前記ゲートドライバの動作を制御する制御部と
を備える請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記判定部は、タイマで生成されたタイミングが、前記電流値が増加する第１の期間内となるか否かを判定し、前記タイミングが前記第１の期間内である場合、前記電流値が前記閾値を超えるか否かを判定する
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記インダクタンス値および前記抵抗値に基づいて、前記電流値の単位時間あたりの増加量を算出する算出部を備え、
前記判定部は、前記電流値を測定する電流センサの測定結果、および前記単位時間あたりの増加量に基づいて前記電流値が前記閾値を超えるか否かを判定する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記モータの回転速度が所定速度を超える場合、前記電流値が前記閾値を超えるか否かを判定する
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項８】
モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替ステップと
を含む切替方法。
【請求項９】
モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御モードを切り替える半導体装置、切替方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
車載用のモータの小型化、高効率化を実現するため、モータを高速で回転させる必要がある。特許文献１には、モータを高速で回転させる場合に矩形波制御モードを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１８８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータを高速で回転させた場合、モータ内部の巻線に過電流が流れる可能性があるという問題がある。
【０００５】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施の形態による半導体装置は、モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替部とを備える。
【０００７】
一実施の形態による切替方法は、モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替ステップとを含む。
【０００８】
一実施の形態によるプログラムは、モータ内部の巻線のインダクタンス値および抵抗値の少なくともいずれかに基づいて、前記巻線の電流値が一定時間後に閾値を超えるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の判定結果に基づいて、前記モータの制御モードを切り替える切替処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
前記一実施の形態によれば、モータ内部の巻線に過電流が流れることを防止できる半導体装置、切替方法、およびプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
比較例にかかる半導体装置の構成を示すブロック図である。
ＩＰＳ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｏｒ）の構成を示す斜視図である。
モータの各相の巻線の電流値の時間変化を示すグラフである。
実施形態１にかかる半導体装置の構成を示すブロック図である。
実施形態１にかかるＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ）の機能構成を示すブロック図である。
モータの巻線の電流値の時間変化を表すグラフである。
モータの巻線の電流値の時間変化を表すグラフである。
電圧を切り替えるタイミングを説明するための図である。
電圧を切り替えるタイミングの遅れを説明するための図である。
理想的な電流値の時間変化を説明するための図である。
実際の電流値の時間変化を説明するための図である。
実施形態１にかかる半導体装置の動作の一例を示すフローチャートである。
実施形態１にかかる半導体装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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