(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、
前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、
前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、
前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、
前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されることによって異なる前記半導体素子ごとに対応する前記温度検出素子の発生電圧に基づくデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段と、
前記第２の選択手段の出力側に、この第２の選択手段で選択された前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号を伝達する信号伝達素子を介して接続された演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、前記温度検出素子の特性バラツキを記憶し、前記第２の選択手段から前記信号伝達素子を介して入力されるデューティ信号より検知される温度情報を、当該記憶された特性バラツキで補正することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、
前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、
前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、
前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、
前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段とを備え、
前記デューティ変換手段は、一定周期で立上り立下りを繰り返す基準波を生成すると共に当該基準波の立下りエッジでパルス状のピーク信号を生成する基準波生成手段と、この基準波生成手段で生成された基準波と、前記第１の選択手段で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号に変換する演算増幅手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択タイミングと、前記ヘッダ生成手段のヘッダ信号の生成タイミングとを、前記基準波生成手段で生成されるピーク信号に同期させる制御を行うことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、
前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、
前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、
前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、
前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段とを備え、
前記デューティ変換手段は、一定の傾斜で立上り立下りを交互に繰り返す基準波としての三角波を生成すると共に当該三角波の立上りポイントで立上り、立下りポイントで立ち下がる第２のピーク信号を生成する第２の基準波生成手段と、この第２の基準波生成手段で生成された三角波と、前記第１の選択手段で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号に変換する第２の演算増幅手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択タイミングと、前記ヘッダ生成手段のヘッダ信号の生成タイミングとを、前記第２のピーク信号に同期させる制御を行うと共に、前記ヘッダ信号の後に同一のデューティ信号が少なくとも２つ以上連続配列される選択が前記第２の選択手段で行われる制御を行うことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
前記複数の温度検出素子と前記第１の選択手段との間に、当該複数の温度検出素子の発生電圧を保持して出力する保持手段を接続し、
前記制御手段は、当該保持手段に当該複数の温度検出素子の発生電圧が保持されて当該第１の選択手段へ出力されるように保持制御を行い、この保持制御時に、当該第１の選択手段で当該複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、この交互に選択された発生電圧が前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が、前記ヘッダ信号の後ろに配列され、この配列順の組が同一に複数回繰り返されるように当該第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択を制御し、
前記演算制御手段は、当該第２の選択手段で選択された同一の複数組同士のデューティ信号を比較し、互いの差異が予め定めた基準値以内の場合にのみデューティ信号を前記温度情報の検知に採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記複数の温度検出素子と前記第１の選択手段との間に、当該複数の温度検出素子の発生電圧を保持して出力する保持手段を接続し、
前記制御手段は、当該保持手段に当該複数の温度検出素子の発生電圧が保持されて当該第１の選択手段へ出力されるように保持制御を行い、この保持制御時に、当該第１の選択手段で当該複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、この交互に選択された発生電圧が前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が、前記ヘッダ信号の後ろに配列され、この配列順の組が同一に複数回繰り返されるように当該第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択を制御し、
前記演算制御手段は、当該第２の選択手段で選択された同一の複数組内のデューティ信号の中から、予め定めた基準値を超えるデューティ信号を排除し、排除されないデューティ信号を前記温度情報の検知に採用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記演算制御手段は、前記第２の選択手段から前記信号伝達素子を介して入力される前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号の立上りエッジ又は立下りエッジでリセット後にカウント動作を開始するカウンタと、当該立上りエッジ又は当該立下りエッジで当該リセット前にカウンタのカウント値をレジスタ値として保持するレジスタとを備え、前記レジスタに保持されたレジスタ値を用いて前記デューティ信号のデューティを求める演算を含む演算処理を行い、この演算処理を行う演算制御手段のメインループの周期よりも当該デューティ信号の周期が長く設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記ヘッダ信号は、当該ヘッダ信号の１周期中に、前記デューティ信号の周期よりも長い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記ヘッダ信号は、当該ヘッダ信号の１周期中に、前記デューティ信号の周期よりも短い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記デューティ変換手段は、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号に変換する際に、当該デューティ信号のデューティ比を所定値以内に制限して変換を行い、
前記ヘッダ信号は、その制限されたデューティ比を超えるデューティ比に設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記デューティ変換手段は、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号に変換する際に、当該デューティ信号のデューティ比が１００％未満となるように制限することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、
前記複数の温度検出素子の電圧発生側に各々接続され、その発生電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換する複数のデューティ変換手段と、
前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、
前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記複数のデューティ変換手段で変換された各デューティ信号とを選択する選択手段と、
前記選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に前記複数のデューティ変換手段で変換されることによって異なる前記半導体素子ごとに対応する前記温度検出素子の発生電圧に基づくデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段と、
前記選択手段の出力側に、この選択手段で選択された前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号を伝達する信号伝達素子を介して接続された演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、前記温度検出素子の特性バラツキを記憶し、前記選択手段から前記信号伝達素子を介して入力されるデューティ信号より検知される温度情報を、当該記憶された特性バラツキで補正することを特徴とする電力変換装置。
【請求項１２】
前記複数のデューティ変換手段は、一定周期の基準波を生成する１つの基準波生成手段から生成される基準波を用いて前記複数の温度検出素子の発生電圧をデューティ信号に変換することを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の電力変換用の半導体素子を用いて交流モータやモータジェネレータを駆動する電力変換装置に関し、特に半導体素子の温度を温度検出素子で検出する機能を有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の電力変換装置のように、スイッチング素子などの半導体素子の検出温度をアナログ信号で出力し、これをデジタル信号へ変換した後、マイコン（マイクロコンピュータ）で検出して温度を認識する回路が備わっている。
【０００３】
アナログ信号をデジタル信号に変調して出力する手法として、ＰＷＭ変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）と呼ばれる方式が広く知られている。この変調方式は、例えば特許文献２に記載のように三角波もしくは鋸波などの基準波形とアナログ入力信号とのレベルをコンパレータなどで比較してデジタル信号を生成する。又は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータによって取得したデジタル値に従ってデューティ信号を生成するデューティ変換手段を用いるなどの方式が一般的である。
【０００４】
このようなアナログ／デジタル変換を行う前述の特許文献１の電力変換装置では、インバータの３相電力を出力する半導体素子としてのＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）には、温度検出素子としてのダイオードが内蔵されている。このダイオードの電圧をデジタル信号に変換してマイコンへ送出することで、マイコンがＩＧＢＴの温度を認識することができ、これによって最適な制御を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１７７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の電力変換装置では、複数のＩＧＢＴを並列に接続して使用することがある。この場合、電力変換装置を安全に制御するために、特に高温側のＩＧＢＴの温度をマイコンが検知する必要がある。このため、特許文献１では、高温度側のＩＧＢＴの温度のみを選択してマイコンへ送出するようになっている。しかし、実際にはダイオード等の温度検出素子の検出特性にばらつきがあるため、単純に温度検出素子の電圧を検出しただけでは、どちらのＩＧＢＴの温度が高いのかを正確に判別することができないという問題がある。
【０００７】
高温側のＩＧＢＴの温度を適正に検知するためには、予め検知誤差が許容範囲内の温度検出素子を選別するか、又は、温度検出素子のばらつきそのものを改善する等の対策が必要であり、これらの対策を実施する場合、コスト高となってしまう問題がある。
【０００８】
また、複数のＩＧＢＴの温度を正確に認識するために、図１に示すように、２つのアナログ温度信号１，２を各々、個別のデューティ変換手段３，４に入力して各デューティ信号５，６に変換し、これを個別のフォトカプラ７，８を介してマイコン９に入力する構成も考えられる。しかし、このような２系統の信号伝達経路を設けた場合、フォトカプラ７，８が２つになることや、マイコン９への配線領域が増加するため、コストが高くなったり、全体のサイズが大きくなったりする問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電力変換を行う複数の半導体素子の温度を正確に検知することができ、これを安価で小型な回路で実現することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されることによって異なる前記半導体素子ごとに対応する前記温度検出素子の発生電圧に基づくデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段と、前記第２の選択手段の出力側に、この第２の選択手段で選択された前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号を伝達する信号伝達素子を介して接続された演算制御手段とを備え、前記演算制御手段は、前記温度検出素子の特性バラツキを記憶し、前記第２の選択手段から前記信号伝達素子を介して入力されるデューティ信号より検知される温度情報を、当該記憶された特性バラツキで補正することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、複数の温度検出素子で個別に検出される複数の半導体素子の温度が、第１の選択手段、デューティ変換手段及び第２の選択手段による１系統の信号伝送経路で伝送される。従って、従来のような複数の温度情報分の系統数の信号伝送経路が不要となるので、信号伝送経路毎の後段に必要であったフォトカプラ等の信号伝達素子や各経路の配線領域を削減することが出来る。これによって半導体素子の温度検出部分の回路を、安価で小型に実現することができる。また、各半導体素子の温度を正確に検知することが出来る。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段とを備え、前記デューティ変換手段は、一定周期で立上り立下りを繰り返す基準波を生成すると共に当該基準波の立下りエッジでパルス状のピーク信号を生成する基準波生成手段と、この基準波生成手段で生成された基準波と、前記第１の選択手段で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号に変換する演算増幅手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択タイミングと、前記ヘッダ生成手段のヘッダ信号の生成タイミングとを、前記基準波生成手段で生成されるピーク信号に同期させる制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第１及び第２の選択手段の選択動作と、ヘッダ生成手段のヘッダ信号の生成動作とを、一定に生成されるピーク信号で同期させるので、第２の選択手段からヘッダ信号及び所定配列のデューティ信号を同期させて出力することができる。これによって演算制御手段で適正にデューティ信号を取得することが出来る。また、一定に生成されるピーク信号のみを用いて複数回路手段の動作を同期させるので、回路全体の小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、前記複数の温度検出素子の発生電圧を選択する第１の選択手段と、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段と、前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段と、前記第１の選択手段で前記複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、前記第２の選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に当該第１の選択手段で交互に選択されて前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段とを備え、前記デューティ変換手段は、一定の傾斜で立上り立下りを交互に繰り返す基準波としての三角波を生成すると共に当該三角波の立上りポイントで立上り、立下りポイントで立ち下がる第２のピーク信号を生成する第２の基準波生成手段と、この第２の基準波生成手段で生成された三角波と、前記第１の選択手段で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号に変換する第２の演算増幅手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択タイミングと、前記ヘッダ生成手段のヘッダ信号の生成タイミングとを、前記第２のピーク信号に同期させる制御を行うと共に、前記ヘッダ信号の後に同一のデューティ信号が少なくとも２つ以上連続配列される選択が前記第２の選択手段で行われる制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、基準波を三角波とし、更に複数種類のデューティ信号の各々を複数サイクルづつ出力するようにした。三角波では、上ピークからの瞬間的な電圧低下でなく、上ピークから下がる際の電圧変化が少ないため、異なるデューティ信号への切替時のデューティ信号電圧を横切ることが無くなる。従って、デューティ信号切替時に、切替時のデューティ信号電圧を横切って生じる波形割れが発生することが無くなる。また、同一デューティ信号が少なくとも２つ以上連続するようにした。これによって、デューティ信号の切替時に、同一「Ｌ」又は「Ｈ」レベルが連続し、この連続区間で何れのデューティ信号か認識できず、正確なデューティが演算制御手段で求められなくなるといったことを無くすことが出来る。即ち、２つの同一デューティ信号が連続していれば、例えばそれら「Ｈ」と「Ｈ」との間の「Ｌ」区間を検知することができるので、これによって正確にデューティを求めることが出来る。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記複数の温度検出素子と前記第１の選択手段との間に、当該複数の温度検出素子の発生電圧を保持して出力する保持手段を接続し、前記制御手段は、当該保持手段に当該複数の温度検出素子の発生電圧が保持されて当該第１の選択手段へ出力されるように保持制御を行い、この保持制御時に、当該第１の選択手段で当該複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、この交互に選択された発生電圧が前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が、前記ヘッダ信号の後ろに配列され、この配列順の組が同一に複数回繰り返されるように当該第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択を制御し、前記演算制御手段は、当該第２の選択手段で選択された同一の複数組同士のデューティ信号を比較し、互いの差異が予め定めた基準値以内の場合にのみデューティ信号を前記温度情報の検知に採用することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、温度検出素子の発生電圧にノイズによる影響が生じても、そのノイズが影響したデューティ信号は演算制御手段で温度情報として採用されなくなるので、演算制御手段が温度情報の誤認識を行うことが無くなる。言い換えれば、演算制御手段では適正な温度情報しか採用されないので、温度情報を正確に認識することが出来る。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記複数の温度検出素子と前記第１の選択手段との間に、当該複数の温度検出素子の発生電圧を保持して出力する保持手段を接続し、前記制御手段は、当該保持手段に当該複数の温度検出素子の発生電圧が保持されて当該第１の選択手段へ出力されるように保持制御を行い、この保持制御時に、当該第１の選択手段で当該複数の温度検出素子の発生電圧が交互に選択され、この交互に選択された発生電圧が前記デューティ変換手段で変換されたデューティ信号が、前記ヘッダ信号の後ろに配列され、この配列順の組が同一に複数回繰り返されるように当該第１の選択手段及び前記第２の選択手段の選択を制御し、前記演算制御手段は、当該第２の選択手段で選択された同一の複数組内のデューティ信号の中から、予め定めた基準値を超えるデューティ信号を排除し、排除されないデューティ信号を前記温度情報の検知に採用することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、温度検出素子の発生電圧にノイズによる影響が生じても、そのノイズが影響したデューティ信号は演算制御手段で温度情報として採用されなくなるので、演算制御手段が温度情報の誤認識を行うことが無くなる。言い換えれば、演算制御手段では適正な温度情報しか採用されないので、温度情報を正確に認識することが出来る。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記演算制御手段は、前記第２の選択手段から前記信号伝達素子を介して入力される前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号の立上りエッジ又は立下りエッジでリセット後にカウント動作を開始するカウンタと、当該立上りエッジ又は当該立下りエッジで当該リセット前にカウンタのカウント値をレジスタ値として保持するレジスタとを備え、前記レジスタに保持されたレジスタ値を用いて前記デューティ信号のデューティを求める演算を含む演算処理を行い、この演算処理を行う演算制御手段のメインループの周期よりも当該デューティ信号の周期が長く設定されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、デューティ信号の周期を、演算制御手段のメインループの周期よりも長くしたので、演算制御手段がレジスタ値を読み込んでデューティ信号のデューティを演算する処理を、メインループの中で割り込み無しで行うことが可能となる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、前記ヘッダ信号は、当該ヘッダ信号の１周期中に、前記デューティ信号の周期よりも長い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号であることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、ヘッダ信号を確実に識別することができるので、確実な信号伝達を行うことができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、前記ヘッダ信号は、当該ヘッダ信号の１周期中に、前記デューティ信号の周期よりも短い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号であることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、ヘッダ信号を確実に識別することができるので、確実な信号伝達を行うことができる。また、ヘッダ信号の周期がデューティ信号の周期よりも短くなるので、ヘッダ信号を含むデータ信号の伝送を高速化することが出来る。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、前記デューティ変換手段は、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号に変換する際に、当該デューティ信号のデューティ比を所定値以内に制限して変換を行い、前記ヘッダ信号は、その制限されたデューティ比を超えるデューティ比に設定されていることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、ヘッダ信号のデューティ比がデューティ信号のデューティ比と異なるので、ヘッダ信号を確実に識別することができ、これによって確実な信号伝達を行うことができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、前記デューティ変換手段は、前記第１の選択手段で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号に変換する際に、当該デューティ信号のデューティ比が１００％未満となるように制限することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、デューティ信号のデューティ比を１００％未満とすれば、必ずデューティ信号の立上りエッジ又は立下りエッジが存在するので、演算制御手段でデューティ信号を必ず識別することが可能となる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、直流電圧を昇圧する複数の半導体素子を有するコンバータと、このコンバータでの昇圧電圧を交流電圧に変換する複数の半導体素子を有するインバータとの双方又は何れか一方を有し、前記複数の半導体素子に個別に対応付けられて半導体素子個々の温度に応じた電圧を発生する複数の温度検出素子とを有する電力変換装置において、前記複数の温度検出素子の電圧発生側に各々接続され、その発生電圧をパルス幅変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換する複数のデューティ変換手段と、前記パルス幅変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段と、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号と、前記複数のデューティ変換手段で変換された各デューティ信号とを選択する選択手段と、前記選択手段で、前記ヘッダ生成手段で生成されたヘッダ信号の後に前記複数のデューティ変換手段で変換されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号を先頭とするデューティ信号の配列順が繰り返されるように、当該ヘッダ信号及び当該デューティ信号が選択されるように制御する制御手段と、前記選択手段の出力側に、この選択手段で選択された前記ヘッダ信号及び前記デューティ信号を伝達する信号伝達素子を介して接続された演算制御手段とを備え、前記演算制御手段は、前記温度検出素子の特性バラツキを記憶し、前記選択手段から前記信号伝達素子を介して入力されるデューティ信号より検知される温度情報を、当該記憶された特性バラツキで補正することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、複数の温度検出素子の電圧発生側に各々デューティ変換手段が接続されているので、各デューティ変換手段の前段で、スイッチ切替等によるノイズが各温度検出素子の発生電圧に乗るといったことが無くなる。このため、各デューティ変換手段において、発生電圧を適正な電圧レベルでデューティ信号に変換することができる。また、各半導体素子の温度を正確に検知することが出来る。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、前記複数のデューティ変換手段は、一定周期の基準波を生成する１つの基準波生成手段から生成される基準波を用いて前記複数の温度検出素子の発生電圧をデューティ信号に変換することを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、各デューティ変換手段が１つの基準波をもとにデューティ変換を行うので、この変換動作が同期する。従って、各デューティ変換手段の後段の選択手段で各デューティ信号を例えば交互に選択する際に、同一タイミングで交互に各デューティ信号を先頭から所定周期選択することが出来る。従って、各デューティ信号の同期が取れていない場合に各々のデューティ信号の選択位置が異なり、選択手段からの出力波形が乱れるといった事が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図４】第１実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図５】第１実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の第１変形例の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図７】第１実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の第２変形例の構成を示すブロック図である。
【図８】第２変形例の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の動作を説明するための信号波形図である。
【図１１】第２実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路のマイコンの演算処理を説明するための信号波形図である。
【図１３】第２実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の動作を説明するための信号波形図である。
【図１６】第３実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図１７】第２実施形態の電力変換装置の温度検出回路の欠点を説明するための信号波形図である。
【図１８】第３実施形態の電力変換装置の温度検出回路のマイコンに入力されるデータ信号の配列パターンを示す図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２０】第４実施形態の電力変換装置の温度検出回路のデューティ変換部の構成を示すブロック図である。
【図２１】第４実施形態の電力変換装置の温度検出回路のデューティ変換部の詳細回路構成を示すブロック図である。
【図２２】本実施形態の電力変換装置の温度検出回路のデューティ変換部の他の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
【００４０】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【００４１】
図２に示す温度検出回路１００は、モータジェネレータＭＧに接続されたスイッチング回路１０２と、切替スイッチ１０３，１０４と、デューティ変換部１０６と、ヘッダ生成部１０８と、制御部１１０と、フォトカプラ１１２と、マイコン１１４と、バッファ１１６とを備えて構成されている。
【００４２】
スイッチング回路１０２は、図３に示す電力変換装置１０に備えられており、電力変換装置１０は、コンバータ２０と、モータジェネレータＭＧを駆動制御するインバータ３０とを備え、マイコン１１４により制御されるように構成されている。
【００４３】
コンバータ２０には、バッテリ４０が接続され、バッテリ４０はコンバータ２０に直流電力を供給すると共に、コンバータ２０から回生される直流電力を蓄電する。また、コンバータ２０は、バッテリ４０から供給された直流電力を昇圧してインバータ３０へ出力し、インバータ３０から出力された直流電力を降圧してバッテリ４０へ出力する。更に、コンバータ２０は、コンデンサ２３と、リアクトル２４と、高圧側の半導体素子である上アーム用のスイッチング素子（電力変換用スイッチング素子）２１と、高圧ＧＮＤ（グランド）側の半導体素子である下アーム用のスイッチング素子（電力変換用スイッチング素子）２２と、ダイオードＤ１，Ｄ２を含んで構成されている。
【００４４】
これら構成要素は、バッテリ４０の正極側にコンデンサ２３及びリアクトル２４の一端が接続され、負極側にコンデンサ２３の他端とスイッチング素子２２のエミッタ端子が接続されている。スイッチング素子２１とスイッチング素子２２とは直列に接続されており、リアクトル２４の他端は、その間、つまりスイッチング素子２１のエミッタ端子及びスイッチング素子２２のコレクタ端子に接続されている。
【００４５】
上アーム用のスイッチング素子２１のコレクタ端子は、インバータ３０の一端側に接続されている。下アーム用のスイッチング素子２２のエミッタ端子は、インバータ３０の他端側に接続されている。スイッチング素子２１のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ１が接続され、同様にスイッチング素子２２のコレクタ−エミッタ間にもダイオードＤ２が接続されている。
【００４６】
モータジェネレータＭＧは、インバータ３０に接続されており、バッテリ４０から供給される電力により駆動する。発電機として働く場合は、交流電力をインバータ３０に出力する。
【００４７】
インバータ３０は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相からなり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相はコンバータ２０に並列に接続され、このコンバータ２０によって昇圧された直流電力を三相交流に変換して、モータジェネレータＭＧに出力する。また、モータジェネレータＭＧが発電機として働く場合は、モータジェネレータＭＧから出力される交流電力を直流に変換してコンバータ２０に出力する。更に、インバータ３０は、コンバータ２０との接続側に、蓄電の役割も有するサージ電圧吸収用のコンデンサ３１を備えている。
【００４８】
インバータ３０のＵ相は、高圧側の半導体素子の上アーム用のスイッチング素子３４と高圧ＧＮＤ側の半導体素子の下アーム用のスイッチング素子３５とが直列に接続されてなる。同様に、Ｖ相は上アーム用のスイッチング素子３６と下アーム用のスイッチング素子３７、Ｗ相は上アーム用のスイッチング素子３８と下アーム用のスイッチング素子３９が直列に接続されてなる。
【００４９】
各スイッチング素子３４〜３９のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。ＵＶＷ各相の中間点は、モータジェネレータＭＧの各相コイル（図示略）の各相端に接続されている。ここで、コンバータ２０及びインバータ３０にそれぞれ含まれるスイッチング素子は、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスが用いられているとする。
【００５０】
更に、コンバータ２０の各スイッチング素子２１，２２及びインバータ３０の各スイッチング素子３４〜３９は、上アーム用のスイッチング素子がオンの場合は下アーム用のスイッチング素子がオフ、上アーム用のスイッチング素子がオフの場合は下アーム用のスイッチング素子がオンとなるように、マイコン１１４でスイッチング制御（オン／オフ制御）される。
【００５１】
この電力変換装置１０によれば、制御部１１によるコンバータ２０の各スイッチング素子２１，２２及びインバータ３０の各スイッチング素子３４〜３９のスイッチング制御によって、バッテリ４０の直流電力がコンバータ２０で昇圧されてインバータ３０で三相交流に変換され、この三相交流でモータジェネレータＭＧが駆動される。一方、モータジェネレータＭＧが発電機として働く場合は、モータジェネレータＭＧから出力される交流電力がインバータ３０で直流電力に変換され、更にコンバータ２０で降圧されてバッテリ４０に回生される。
【００５２】
ところで、電力変換装置１０のコンバータ２０のスイッチング素子２１，２２及びインバータ３０の各スイッチング素子３４〜３９は、詳細には、スイッチング素子３５に代表して破線枠１０２で囲むように、図２に示す構成のスイッチング回路１０２となっている。
【００５３】
スイッチング回路１０２は、モータジェネレータＭＧとアース（グランド）間に並列接続された２つのスイッチング素子３５ａ，３５ｂと、これらスイッチング素子３５ａ，３５ｂに個別に対応付けられて一点鎖線枠１２０ａ，１２０ｂで示すように１パッケージ化された温度検出素子としての２つのダイオード１２２ａ，１２２ｂと、各ダイオード１２２ａ，１２２ｂのアノード側に個別に接続された２つの定電流回路１２４ａ，１２４ｂと、これら定電流回路１２４ａ，１２４ｂに電流を供給する電源１２６と、各スイッチング素子３５ａ，３５ｂの各々のベース端とバッファ１１６との間に接続された２つの抵抗器Ｒａ，Ｒｂとを備えて構成されている。但し、電源１２６は、コンバータ２０を介したバッテリ４０である。
【００５４】
ここで、一方のダイオード１２２ａをＡｃｈ（Ａチャンネル）側、他方のダイオード１２２ｂをＢｃｈ（Ｂチャンネル）側と定義する。Ａｃｈ側のダイオード１２２ａには、一定電流が定電流回路１２４ａから流れ、Ｂｃｈ側のダイオード１２２ｂには、一定電流が定電流回路１２４ｂから流れるようになっている。各ダイオード１２２ａ，１２２ｂのアノード端は、切替スイッチ１０３に配線接続されている。
【００５５】
切替スイッチ１０３は、制御部１１０の制御に応じて、Ａｃｈ側のダイオード１２２ａのアノード端と、Ｂｃｈ側のダイオード１２２ｂのアノード端との何れか一方をデューティ変換部１０６に接続するスイッチング動作を行う。このスイッチング動作によって、Ａｃｈ側のダイオード１２２ａからの温度検出時の電圧であるＡｃｈのアナログ信号、又はＢｃｈ側のダイオード１２２ｂからの温度検出時の電圧であるＢｃｈのアナログ信号がデューティ変換部１０６へ出力される。
【００５６】
デューティ変換部１０６は、Ａｃｈ又はＢｃｈのアナログ信号をＰＷＭ変調してデジタル信号である例えば図４（ａ）に示すＡｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号に変換し、これを切替スイッチ１０４の一方の入力端へ出力する。但し、デューティ信号は、所定のデューティ比を有する。切替スイッチ１０４の他方の入力端には、ヘッダ生成部１０８からの図４（ａ）に示すヘッダ信号が入力されるようになっている。つまり、ヘッダ生成部１０８は、ヘッダ信号を生成するが、このヘッダ信号は、デューティ変換部１０６によるＰＷＭ変調後のデューティ信号とは明らかに周期が異なる固有のデューティ信号となっている。
【００５７】
切替スイッチ１０４は、Ａｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号並びにヘッダ信号を、制御部１１０の制御に応じて図４（ｂ）に示す信号配列となるように選択してフォトカプラ１１２へ出力する。図４（ｂ）は、ヘッダ信号（ヘッダ）、Ａｃｈのデューティ信号（Ａｃｈ）、Ｂｃｈのデューティ信号（Ｂｃｈ）の順の信号配列を示す。
【００５８】
切替スイッチ１０４から図４（ｂ）の配列で各データ信号がフォトカプラ１１２へ入力され、フォトカプラ１１２からマイコン１１４へ出力されることにより、マイコン１１４は、信号配列の中から先頭をヘッダ信号で検知でき、その後のＡｃｈのデューティ信号、Ｂｃｈのデューティ信号も順次検知でき、以降もヘッダ信号を先頭とする同じ順で検知可能となる。但し、図４（ｂ）の信号配列に代え、図４（ｃ）に示すヘッダ信号（ヘッダ）、Ｂｃｈのデューティ信号（Ｂｃｈ）、Ａｃｈのデューティ信号（Ａｃｈ）の順の信号配列であっても良い。
【００５９】
マイコン１１４は、Ａｃｈのデューティ信号又はＢｃｈのデューティ信号から温度を検知し、これに応じてバッファ１１６を介してスイッチング素子３５ａ又は３５ｂが所定の温度以下となるように制御する。ここで、温度検出素子であるダイオード１２２ａ，１２２ｂには、製造時の特性バラツキがあり、このため、検出温度情報であるデューティ信号も誤差を含むことになる。そこで、マイコン１１４に予めダイオード１２２ａ，１２２ｂの特性バラツキ、例えばダイオード１２２ａは出力特性に３％のバラツキ、ダイオード１２２ｂは５％のバラツキがあることを記憶しておき、Ａｃｈのデューティ信号から検知される温度情報に対して３％の補正を行い、Ｂｃｈのデューティ信号から検知される温度情報に対して５％の補正を行う。
【００６０】
このような第１実施形態の電力変換装置１０は、複数のスイッチング素子３５ａ，３５ｂの温度検出回路１００として、各スイッチング素子３５ａ，３５ｂに対応付けられた複数のダイオード１２２ａ，１２２ｂの発生電圧を選択する第１の選択手段としての切替スイッチ１０３と、この切替スイッチ１０３で選択された電圧をＰＷＭ変調により所定のデューティ比のデューティ信号に変換するデューティ変換手段としてのデューティ変換部１０６と、ＰＷＭ変調によるデューティ信号と周期が異なる固有のデューティ信号であるヘッダ信号を生成するヘッダ生成手段としてのヘッダ生成部１０８と、この生成されたヘッダ信号と、ＰＷＭ変調されたデューティ信号とを選択する第２の選択手段としての切替スイッチ１０４とを備えた。
【００６１】
更に、切替スイッチ１０３で複数のダイオード１２２ａ，１２２ｂの発生電圧が交互に選択され、切替スイッチ１０４で、ヘッダ信号の後に切替スイッチ１０３で交互に選択されてＰＷＭ変調されたデューティ信号が順次配列され、このヘッダ信号及びデューティ信号の配列順が繰り返されるようにヘッダ信号及びデューティ信号が選択されるように制御する制御手段としての制御部１１０を備えた。
【００６２】
これによって、複数のダイオード１２２ａ，１２２ｂで個別に検出される複数のスイッチング素子３５ａ，３５ｂの温度が、第１の切替スイッチ１０３、デューティ変換部１０６及び第２の切替スイッチ１０４による１系統の信号伝送経路で伝送される。従って、従来のような複数の温度情報に対応した系統数の信号伝送経路が不要となるので、信号伝送経路毎の後段に必要であったフォトカプラ等の信号伝達素子や各経路の配線領域を削減することが出来る。これによって電力変換装置１０おけるスイッチング素子の温度検出回路１００を、安価で小型に実現することができる。
【００６３】
また、第２の切替スイッチ１０４の出力側に、フォトカプラ１１２を介して接続された演算制御手段としてのマイコン１１４は、各ダイオード１２２ａ，１２２ｂの特性バラツキを記憶し、第２の切替スイッチ１０４からフォトカプラ１１２を介して入力されるデューティ信号より検知される温度情報を、その記憶された特性バラツキで補正する。これによって、各ダイオード１２２ａ，１２２ｂの温度を正確に検知することが出来る。
【００６４】
また、図５に示す温度検出回路１００−１のように、各ダイオード１２２ａ，１２２ｂと切替スイッチ１０３との間に、ダイオード１２２ａ，１２２ｂ毎の発生電圧を保持する保持手段としてのホールド部１３０ａ，１３０ｂを接続してもよい。各ホールド部１３０ａ，１３０ｂは、制御部１１０の保持制御によって各ダイオード１２２ａ，１２２ｂからの発生電圧を保持し、この保持された電圧を切替スイッチ１０３へ出力し、また、解除制御によってその保持を解除する。
【００６５】
各ホールド部１３０ａ，１３０ｂがＡｃｈの電圧とＢｃｈの電圧を保持して出力している間は、Ａｃｈ又はＢｃｈの各々の同一電圧がデューティ変換部１０６によりデューティ信号に変換されて切替スイッチ１０４へ出力されることになる。そこで、制御部１１０は、図６（ａ）に示すように、ヘッダ信号２００、Ａｃｈのデューティ信号２０１及びＢｃｈのデューティ信号２０２の組が同一順序で２組、フォトカプラ１１２を介してマイコン１１４へ出力されるように切替スイッチ１０３，１０４を制御する。
【００６６】
この後、制御部１１０は、各ホールド部１３０ａ，１３０ｂの保持を一旦解除し、再度保持制御によって各ダイオード１２２ａ，１２２ｂからの新たな発生電圧を保持させる。そして、図６（ａ）に示すように、ヘッダ信号２１０、Ａｃｈのデューティ信号２１１及びＢｃｈのデューティ信号２１２の組が同一順序で複数組、フォトカプラ１１２を介してマイコン１１４へ出力されるように切替スイッチ１０３，１０４を制御する。なお、この制御は、図６（ｂ）に示すようにＡｃｈとＢｃｈとが逆になるように行ってもよい。
【００６７】
このように制御すれば次のような効果が得られる。インバータ３０などの大電力を扱う装置においては、ノイズによる影響で正確にデータ信号を読み込めない場合がある。特にここで扱うデューティ信号はノイズによって波形が崩れると温度情報が変化してしまう。その他、マイコン１１４がヘッダ信号をヘッダと認識せず温度情報として誤認識する可能性もある。
【００６８】
そこで、上述の図６（ａ）又は（ｂ）に示したように、同一データ信号を少なくとも２回送信し、マイコン１１４でその２回のデータ信号の読み取り値（温度値）を比較して、双方の差異が予め定めた基準値以内の場合のみ読み取り値（温度値）を採用するようにする。又は、同一データ信号が３回以上送信された場合は、それら読み取り値の内、多数を占める読み取り値のみを有効にする。更には、同一データ信号が３回以上送信された場合に、それら読み取り値の内、予め定めた基準値を超える読み取り値を排除し、残りの読み取り値を有効にする。
【００６９】
これらのようにすれば、ダイオード１２２ａ，１２２ｂの発生電圧にノイズによる影響が生じても、そのノイズが影響したデータ信号としてのデューティ信号はマイコン１１４で温度情報として採用されないので、誤認識が生じることは無くなる。また、マイコン１１４では適正な温度情報しか採用されないので、温度情報を正確に認識することが出来る。
【００７０】
また、上記では、温度検出素子としてのダイオード１２２ａ，１２２ｂが２つの構成を示したが、図７に示すように、ダイオード１２２ｃが１つ追加された３つの構成の場合でも上述同様に効果を得ることが出来る。即ち、３つの構成の場合、バッファ１１６の出力側に抵抗器Ｒｃを介して接続されたスイッチング素子３５ｃに、一点鎖線枠１２０ｃで示すようにＣｃｈ側のダイオード１２２ｃが対応付けられて１パッケージ化されており、そのＣｃｈ側のダイオード１２２ｂのアノード端が、３入力タイプの切替スイッチ１０３−１に配線接続されている。
【００７１】
このような構成の温度検出回路１００−２では、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ヘッダ信号（ヘッダ）の後ろに、Ａｃｈのデューティ信号（Ａｃｈ）、Ｂｃｈのデューティ信号（Ｂｃｈ）、Ｃｃｈのデューティ信号（Ｃｃｈ）が、Ａｃｈ、Ｂｃｈ及びＣｃｈ、又は、Ａｃｈ、Ｃｃｈ及びＢｃｈ、又は、Ｃｃｈ、Ｂｃｈ及びＡｃｈの順で配列されて、フォトカプラ１１２を介してマイコン１１４へ出力される。
【００７２】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【００７３】
図９に示す温度検出回路１００−３は、デューティ変換部１０６−１を、オペアンプによるコンパレータ（演算増幅手段）１０６ａと、基準波としての図１０(ｂ)に示す鋸波Ｊ１を生成する基準波生成部１０６ｂとを用いてＰＷＭ変調するように構成したものである。コンパレータ１０６ａは、非反転入力端「＋」が第１の切替スイッチ１０３の出力端に接続され、反転入力端「−」が基準波生成部１０６ｂの鋸波Ｊ１の生成端に接続され、出力端が第２の切替スイッチ１０４の一方の入力端に接続されている。
【００７４】
基準波生成部１０６ｂは、鋸波Ｊ１を生成する他に、鋸波Ｊ１の立下りエッジで図１０（ｃ）に示す細長く立上るパルス状のピーク信号Ｐ１を生成し、これを制御部１１０へ出力するようになっている。
【００７５】
制御部１１０は、ピーク信号Ｐ１を基準に、図１０（ｄ）に示す切替制御信号Ｋ１を切替スイッチ１０３へ出力し、（ｅ）に示す切替制御信号Ｋ２を切替スイッチ１０４及びヘッダ生成部１０８へ出力する。つまり、時刻ｔ１のピーク信号Ｐ１によって切替制御信号Ｋ１を立ち下げ、これに応じて切替スイッチ１０３がＡｃｈ側のダイオード１２２ａの発生電圧を選択する側に切り替わり、同時に切替制御信号Ｋ２を立上げ、これに応じてヘッダ生成部１０８がヘッダ信号Ｈｄを生成すると共に、切替スイッチ１０４がヘッダ信号Ｈｄを選択する側に切り替わる。これによって切替スイッチ１０４からは図１０（ａ）に示すように、ヘッダ信号Ｈｄが出力される。このヘッダ信号Ｈｄは、２つのピーク信号Ｐ１間で「Ｈ」レベル、３つのピーク信号Ｐ１間で「Ｌ」レベルとなるデータ信号である。
【００７６】
その後、ピーク信号Ｐ１が時刻ｔ２，ｔ３と発生され、時刻ｔ４において時刻ｔ１から３つ目のピーク信号Ｐ１が発生すると、制御部１１０は、切替制御信号Ｋ２を立ち下げ、これに応じて切替スイッチ１０４がコンパレータ１０６ａから出力されるＡｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤを選択する側に切り替わる。これによって切替スイッチ１０４からは図１０（ａ）に示すように、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤが出力される。
【００７７】
この時刻ｔ４において、基準波生成部１０６ｂから発生する鋸波Ｊ１が徐々に右肩上がりで立上ってコンパレータ１０６ａの反転入力端「−」に供給される。この徐々に立上る鋸波Ｊ１のレベルが、コンパレータ１０６ａの非反転入力端「＋」に供給されているＡｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ５において超えると、コンパレータ１０６ａから出力されているＡｃｈのデューティ信号ＡＤは、「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がる。更に、鋸波Ｊ１のレベルが徐々に高くなって時刻ｔ６で予め定められた頂点から立ち下がり、Ａｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤは「Ｌ」から「Ｈ」へ立上る。
【００７８】
また、時刻ｔ６での鋸波Ｊ１の立下りによって時刻ｔ１から４つ目のピーク信号Ｐ１が発生すると、制御部１１０は、切替制御信号Ｋ１を立上げ、これに応じて切替スイッチ１０３がＢｃｈ側の発生電圧を選択する側に切り替わる。これによって、コンパレータ１０６ａからはＢｃｈのデューティ信号ＢＤが出力されるので、切替スイッチ１０４はそのＢｃｈのデューティ信号ＢＤを選択して図１０（ａ）に示すように出力する。
【００７９】
この時刻ｔ６において、鋸波Ｊ１が徐々に立上ってそのレベルが、コンパレータ１０６ａの非反転入力端「＋」に供給されているＢｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ７において超えると、コンパレータ１０６ａから出力されているＢｃｈのデューティ信号ＢＤは、「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がる。更に、鋸波Ｊ１のレベルが徐々に高くなって時刻ｔ８で予め定められた頂点から立ち下がり、Ｂｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤは「Ｌ」から「Ｈ」へ立上る。
【００８０】
また、時刻ｔ８での鋸波Ｊ１の立下りによって時刻ｔ１から５つ目のピーク信号Ｐ１が発生すると、制御部１１０は、切替制御信号Ｋ１を立ち下げると共に切替制御信号Ｋ２を立上げ、これに応じて切替スイッチ１０３がＡｃｈ側の発生電圧を選択する側に切り替わると共にヘッダ生成部１０８がヘッダ信号Ｈｄを生成し、切替スイッチ１０４がヘッダ信号Ｈｄを選択する側に切り替わる。これによって切替スイッチ１０４からは図１０（ａ）に示すように、ヘッダ信号Ｈｄが出力される。以降、時刻ｔ１〜ｔ８と同様な動作が繰り返される。
【００８１】
但し、図１０（ａ）に示したデータ信号ＤＳにおいて、ヘッダ信号Ｈｄの「Ｌ」区間は、Ａｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期よりも長く設定されている。ここでは、デューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期は、２つのピーク信号Ｐ１間の長さであるが、ヘッダ信号Ｈｄの「Ｌ」区間は３つのピーク信号Ｐ１間の長さとされている。
【００８２】
このように、ヘッダ信号Ｈｄは、Ａｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤと明らかに相違のある信号であるが、デューティ信号ＡＤ，ＢＤは「Ｈ」と「Ｌ」が占める割合は変化するものの、基本的な周波数は一定となっている。従って、切替スイッチ１０４から出力されるデータ信号は、図１１（ａ）に示す図１０（ａ）と同じデータ信号ＤＳに代え、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示すデータ信号ＤＳ１〜ＤＳ３であってもよい。
【００８３】
データ信号ＤＳ１は、データ信号ＤＳのものと逆レベルのヘッダ信号Ｈｄ１と、Ａｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ１，ＢＤ１とから構成されている。データ信号ＤＳ２は、ヘッダ信号Ｈｄ２がデータ信号ＤＳ１のものと同レベルで「Ｌ」と「Ｈ」の位置が入れ替わって長区間の「Ｈ」、短区間の「Ｌ」となっており、このヘッダ信号Ｈｄ２と、データ信号ＤＳと同じヘッダ信号Ｈｄとが交互にＡｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤの先頭に配置された構成となっている。データ信号ＤＳ３は、ヘッダ信号Ｈｄ２と逆レベルのヘッダ信号Ｈｄ３の後ろに、データ信号ＤＳ１と同じＡｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ１，ＢＤ１が配置され、この後ろにデータ信号ＤＳ１と同じヘッダ信号Ｈｄ１が配置され、更にデューティ信号ＡＤ１，ＢＤ１が配置され、以降、ヘッダ信号Ｈｄ１とデューティ信号ＡＤ１，ＢＤ１との配置が繰り返される構成となっている。
【００８４】
次に、図１０（ａ）に示すデータ信号ＤＳがフォトカプラ１１２を介してマイコン１１４に入力された場合の演算処理について説明する。そのデータ信号ＤＳを図１２（ａ）にも示す。
【００８５】
マイコン１１４は、図示せぬタイマカウンタと、第１及び第２のレジスタとを内蔵している。図１２（ｂ）にタイマカウンタのカウント値ＴＣ、（ｃ）に第１のレジスタの第１レジスタ値ＲＴ１、（ｄ）に第２のレジスタの第２レジスタ値ＲＴ２を示す。
【００８６】
タイマカウンタは、データ信号ＤＳの立上りエッジ又は立下りエッジでカウント値ＴＣをリセットし、データ信号ＤＳの「Ｌ」又は「Ｈ」の区間をゼロからカウントする。第１のレジスタは、データ信号ＤＳの立下りエッジでカウント値ＴＣを取得し、これを第１レジスタ値ＲＴ１として保持する。第２のレジスタは、データ信号ＤＳの立上りエッジでカウント値ＴＣを取得し、これを第２レジスタ値ＲＴ２として保持する。
【００８７】
例えば、図１２の時刻ｔ１においてヘッダ信号Ｈｄが立ち下がると、この立下りエッジでタイマカウンタのヘッダ信号Ｈｄの「Ｈ」区間のカウント値ＴＣである「Ｈ１」が第１レジスタ値ＲＴ１として保持され、この保持後にカウント値ＴＣがリセットされる。そして、タイマカウンタはヘッダ信号Ｈｄの「Ｌ」区間をカウントする。時刻ｔ２においてＡｃｈのデューティ信号ＡＤが立上ると、この立上りエッジでヘッダ信号Ｈｄの「Ｌ」区間のカウント値ＴＣの「Ｈ２」が第２レジスタ値ＲＴ２として保持され、この保持後にカウント値ＴＣがリセットされる。そして、タイマカウンタはＡｃｈのデューティ信号ＡＤの「Ｈ」区間をカウントする。
【００８８】
次に、時刻ｔ３においてＡｃｈのデューティ信号ＡＤが立ち下がると、この立下りエッジでＡｃｈのデューティ信号ＡＤの「Ｈ」区間のカウント値「Ａ１」が第１レジスタ値ＲＴ１として保持され、この保持後にタイマカウンタのカウント値「Ａ１」がリセットされる。そして、タイマカウンタはＡｃｈのデューティ信号ＡＤの「Ｌ」区間をカウントする。時刻ｔ４においてＢｃｈのデューティ信号ＢＤが立上ると、この立上りエッジでＡｃｈのデューティ信号ＡＤの「Ｌ」区間のカウント値ＴＣの「Ａ２」が第２レジスタ値ＲＴ２として保持され、この保持後にタイマカウンタのカウント値ＴＣがリセットされる。そして、タイマカウンタはＢｃｈのデューティ信号ＢＤの「Ｈ」区間をカウントする。
【００８９】
次に、時刻ｔ５においてＢｃｈのデューティ信号ＢＤが立ち下がると、この立下りエッジでＢｃｈのデューティ信号ＢＤの「Ｈ」区間のカウント値「Ｂ１」が第１レジスタ値ＲＴ１として保持され、この保持後にタイマカウンタのカウント値「Ｂ１」がリセットされる。そして、タイマカウンタはＢｃｈのデューティ信号ＢＤの「Ｌ」区間をカウントする。時刻ｔ６においてヘッダ信号Ｈｄが立上ると、この立上りエッジでＢｃｈのデューティ信号ＢＤの「Ｌ」区間のカウント値ＴＣの「Ｂ２」が第２レジスタ値ＲＴ２として保持され、この保持後にタイマカウンタのカウント値ＴＣがリセットされる。そして、タイマカウンタはヘッダ信号Ｈｄの「Ｈ」区間をカウントする。以降、この時刻ｔ１〜ｔ７の動作が繰り返される。
【００９０】
また、マイコン１１４は、上記のように第１及び第２のレジスタに保持した第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２を用いて、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤ及びＢｃｈのデューティ信号ＢＤの各デューティを演算する。Ａｃｈのデューティ信号ＡＤのデューティＡＤＤは、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）によって演算される。Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤのデューティＢＤＤは、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）によって演算される。
【００９１】
このようにマイコン１１４が第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２を読み込み、デューティを演算するタイミングは、Ａｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤの立下りエッジ又は立上りエッジで割り込みをかけて演算処理する方法も考えられる。この方法であれば、確実に全部のカウント値ＴＣを取得することができるが、割り込み処理が入るとマイコン１１４の本来の処理が遅延してしまうことがある。
【００９２】
そこで、第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２の更新が必ずデューティ信号ＡＤ，ＢＤの基本周期Ｄｃｙ（図１２参照）よりも長い時間になることに着目し、その基本周期Ｄｃｙをマイコン１１４のメインループの時間よりも長く設定した。このように設定することで、マイコン１１４が第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２を読み込んで、Ａｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティを演算する処理を、メインループの中で割り込み無しで行うことが可能となる。
【００９３】
このように第２実施形態の電力変換装置は、温度検出回路１００−３において、デューティ変換部１０６−１を、一定周期で立上り立下りを繰り返す基準波としての鋸波Ｊ１を生成すると共に当該鋸波Ｊ１の立下りエッジでパルス状のピーク信号Ｐ１を生成する基準波生成部１０６ｂと、その生成された鋸波Ｊ１と、切替スイッチ１０３で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号ＡＤ，ＢＤに変換するコンパレータ１０６ａとを備えて構成した。更に、制御部１１０を、切替スイッチ１０３及び切替スイッチ１０４の選択タイミングと、ヘッダ生成部１０８のヘッダ信号Ｈｄの生成タイミングとを、基準波生成部１０６ｂで生成されるピーク信号Ｐ１に同期させる制御を行うようにした。
【００９４】
これによって、切替スイッチ１０３，１０４の選択動作と、ヘッダ生成部１０８のヘッダ信号Ｈｄの生成動作とを、一定に生成されるピーク信号Ｐ１で同期させるので、切替スイッチ１０４からヘッダ信号Ｈｄ及び所定配列のデューティ信号ＡＤ，ＢＤを同期させて出力することができる。これによってマイコン１１４で適正にデューティ信号ＡＤ，ＢＤを取得することが出来る。また、一定に生成されるピーク信号Ｐ１のみを用いて複数回路手段である切替スイッチ１０３，１０４及びヘッダ生成部１０８の動作を同期させるので、回路全体の小型化を図ることができる。
【００９５】
また、マイコン１１４は、切替スイッチ１０４から信号伝達素子を介して入力されるヘッダ信号Ｈｄ及びデューティ信号ＡＤ，ＢＤの立上りエッジ又は立下りエッジでリセット後にカウント動作を開始するタイマカウンタと、当該立上りエッジ又は立下りエッジで当該リセット前にタイマカウンタのカウント値ＴＣを第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２として保持するレジスタとを備え、レジスタに保持された第１及び第２レジスタ値ＲＴ１，ＲＴ２を用いてデューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティを求める演算を含む演算処理を行う。本実施形態では、その演算処理を行うマイコン１１４のメインループの周期よりも、当該デューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期を長く設定した。
【００９６】
従って、デューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期を、マイコン１１４のメインループの周期よりも長くしたので、マイコン１１４がレジスタ値を読み込んでデューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティを演算する処理を、メインループの中で割り込み無しで行うことが可能となる。
【００９７】
また、図１１（ａ）〜（ｄ）に示したように、ヘッダ信号Ｈｄ，Ｈｄ１〜Ｈｄ３を、当該ヘッダ信号の１周期中に、デューティ信号ＡＤ，ＢＤ又はＡＤ１，ＢＤ１の周期よりも長い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号とした。従って、ヘッダ信号Ｈｄ，Ｈｄ１〜Ｈｄ３を確実にマイコン１１４で識別することができるので、確実な信号伝達を行うことができる。
【００９８】
この他、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘッダ信号Ｈｄ４，Ｈｄ５を、当該ヘッダ信号の１周期中に、デューティ信号ＡＤ，ＢＤ又はＡＤ１，ＢＤ１の周期よりも短い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号としてもよい。
【００９９】
このようにすれば、上記同様に、ヘッダ信号Ｈｄ４，Ｈｄ５を確実に識別でき、確実な信号伝達を行うことができる。また、ヘッダ信号Ｈｄ４，Ｈｄ５の周期がデューティ信号ＡＤ，ＢＤ又はＡＤ１，ＢＤ１の周期よりも短くなるので、ヘッダ信号Ｈｄを含むデータ信号の伝送を高速化することが出来る。
【０１００】
また、デューティ変換部１０６−１は、切替スイッチ１０３で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号ＡＤ，ＢＤに変換する際に、当該デューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティ比を所定値以内に制限して変換を行う。ヘッダ信号Ｈｄを、その制限されたデューティ比を超えるデューティ比に設定する。
【０１０１】
このようにすれば、ヘッダ信号Ｈｄのデューティ比がデューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティ比と異なるので、ヘッダ信号Ｈｄを確実に識別することができ、これによって確実な信号伝達を行うことができる。
【０１０２】
また、デューティ変換部１０６−１は、切替スイッチ１０３で選択された電圧をパルス幅変調によりデューティ信号ＡＤ，ＢＤに変換する際に、当該デューティ信号ＡＤ，ＢＤのデューティ比が１００％未満となるように制限する。
【０１０３】
このようにすれば、デューティ信号ＡＤ，ＢＤの立上りエッジ又は立下りエッジが必ず存在するので、マイコン１１４でデューティ信号ＡＤ，ＢＤを必ず識別することが可能となる。
【０１０４】
（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【０１０５】
図１４に示す温度検出回路１００−４は、デューティ変換部１０６−２を、オペアンプによるコンパレータ（演算増幅手段）１０６ａと、基準波としての図１５(ｂ)に示す三角波Ｊ２を生成する基準波生成部１０６ｃとを用いてＰＷＭ変調するように構成し、また、図１５（ａ）に示すように、デューティ変換部１０６−２から出力されるＡｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤを、第２の切替スイッチ１０４が２つずつ選択してフォトカプラ１１２へ出力するように構成したものである。
【０１０６】
基準波生成部１０６ｂは、三角波Ｊ２を生成する他に、図１５（ｃ）に示すように、三角波Ｊ２の立下りポイントで立下り、立上りポイントで立上る矩形状のピーク信号Ｐ２を生成し、これを制御部１１０へ出力するようになっている。
【０１０７】
制御部１１０は、ピーク信号Ｐ２を基準に、図１５（ｄ）に示す切替制御信号Ｋ３を切替スイッチ１０３へ出力し、（ｅ）に示す切替制御信号Ｋ４を切替スイッチ１０４及びヘッダ生成部１０８へ出力する。つまり、時刻ｔ１のピーク信号Ｐ２の立上りエッジによって切替制御信号Ｋ３及びＫ４が立上り、これに応じて切替スイッチ１０３がＡｃｈ側のダイオード１２２ａの発生電圧を選択する側に切り替わると共に、ヘッダ生成部１０８がヘッダ信号Ｈｄを生成し、更に切替スイッチ１０４がヘッダ信号Ｈｄを選択する側に切り替わる。これによって切替スイッチ１０４からは図１５（ａ）に示すように、ヘッダ信号Ｈｄが出力される。このヘッダ信号Ｈｄは、「Ｈ」及び「Ｌ」の１周期が、ピーク信号Ｐ２の３周期分であり、その１周期中の先頭の「Ｈ」区間がピーク信号Ｐ２の１つの「Ｈ」に対応している。
【０１０８】
その後、ピーク信号Ｐ２が「Ｌ」及び「Ｈ」を時刻ｔ２，ｔ３…で示す一定周期を繰り返し、切替制御信号Ｋ３，Ｋ４の立上り契機となった立上りエッジから３周期が終了し、時刻ｔ７で示す４周期目の立上りエッジで切替制御信号Ｋ４が立下ると、制御部１１０は、切替スイッチ１０４をデューティ変換部１０６−２から出力されるデューティ信号を選択する側に切り替える。これによって切替スイッチ１０４ではＡｃｈのデューティ信号ＡＤが選択されて出力される。
【０１０９】
即ち、時刻ｔ７〜ｔ１１間に示すように、ピーク信号Ｐ２が２周期繰り返され、２周期分のＡｃｈのデューティ信号ＡＤが切替スイッチ１０４からフォトカプラ１１２へ出力される。また、この時刻ｔ７〜ｔ１１間では、時刻ｔ７において基準波生成部１０６ｃから発生する三角波Ｊ２が徐々に右肩上がりで立上ってコンパレータ１０６ａの反転入力端「−」に供給される。この三角波Ｊ２のレベルが、コンパレータ１０６ａの非反転入力端「＋」に供給されているＡｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ７ａにおいて超えると、コンパレータ１０６ａから出力されているＡｃｈのデューティ信号ＡＤは、「Ｌ」から「Ｈ」に立上る。
【０１１０】
更に、三角波Ｊ２が時刻ｔ８で上ピークから立ち下がり、時刻ｔ８ａにおいてＡｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤは「Ｈ」から「Ｌ」へ立ち下がる。次に同様に、三角波Ｊ２のレベルがＡｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ９ａにおいて超えると、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤが「Ｌ」から「Ｈ」に立上り、更に、三角波Ｊ２が時刻ｔ１０で上ピークから立ち下がり、時刻ｔ１０ａにおいてＡｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤが「Ｈ」から「Ｌ」へ立ち下がる。
【０１１１】
次に、時刻ｔ１１においてピーク信号Ｐ２が立上ると、この立上りエッジで切替制御信号Ｋ３が立下る。この立下りエッジで切替スイッチ１０３がＢｃｈの発生電圧を選択する側に切り替わり、これによってデューティ変換部１０６−２からＢｃｈのデューティ信号ＢＤが出力され、切替スイッチ１０４で選択される。
【０１１２】
即ち、時刻ｔ１１〜ｔ１５間に示すように、ピーク信号Ｐ２が２周期繰り返され、２周期分のＢｃｈのデューティ信号ＢＤが切替スイッチ１０４からフォトカプラ１１２へ出力される。また、この時刻ｔ１１〜ｔ１５間では、時刻ｔ１１において三角波Ｊ２が徐々に立上ってコンパレータ１０６Ｂの反転入力端「−」に供給される。この三角波Ｊ２のレベルが、コンパレータ１０６Ｂの非反転入力端「＋」に供給されているＢｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ１１ａにおいて超えると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤが「Ｌ」から「Ｈ」に立上る。
【０１１３】
更に、三角波Ｊ２が時刻ｔ１２で上ピークから立ち下がり、時刻ｔ１２ａにおいてＢｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤが「Ｈ」から「Ｌ」へ立ち下がる。次に同様に、三角波Ｊ２のレベルがＢｃｈ側の発生電圧のレベルを時刻ｔ１３ａにおいて超えると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤが「Ｌ」から「Ｈ」に立上り、更に、三角波Ｊ２が時刻ｔ１４で上ピークから立ち下がり、時刻ｔ１４ａにおいてＢｃｈ側の発生電圧のレベル以下となると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤが「Ｈ」から「Ｌ」へ立ち下がる。
【０１１４】
また、時刻ｔ１５のピーク信号Ｐ２の立上りエッジによって切替制御信号Ｋ３及びＫ４が立上り、これに応じて切替スイッチ１０３がＡｃｈ側のダイオード１２２ａの発生電圧を選択する側に切り替わると共に、ヘッダ生成部１０８がヘッダ信号Ｈｄを生成し、更に切替スイッチ１０４がヘッダ信号Ｈｄを選択する側に切り替わる。これによって切替スイッチ１０４からは図１５（ａ）に示すように、ヘッダ信号Ｈｄが出力される。以降、時刻ｔ１〜ｔ１５と同様な動作が繰り返される。
【０１１５】
このようにヘッダ信号Ｈｄの後ろに同じチャンネルのデューティ信号ＡＤ又はＢＤが２つ連続するようにしたのは次の理由による。Ｔ１で示す時刻ｔ７のタイミングでヘッダ信号ＨｄからＡｃｈのデューティ信号ＡＤに同じ「Ｌ」レベルで切り替わり、Ｔ２で示す時刻ｔ１１のタイミングでＡｃｈのデューティ信号ＡＤからＢｃｈのデューティ信号ＢＤに同じ「Ｌ」レベルで切り替わるが、この際、同レベルであるため、マイコン１１４でその切替タイミングＴ１，Ｔ２が判別できない。そこで、連続する２つのＡｃｈのデューティ信号ＡＤの「Ｈ」と「Ｈ」との間の「Ｌ」区間を検知し、これをデューティ演算に用いれば正確にデューティを求めることが出来る。Ｂｃｈ側も同様である。
【０１１６】
ところで、図１５（ａ）に示したデータ信号ＤＳ６において、ヘッダ信号Ｈｄの「Ｌ」区間は、Ａｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期よりも長く設定されている。このように、ヘッダ信号Ｈｄは、Ａｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤと明らかに相違のある信号であるが、デューティ信号ＡＤ，ＢＤは「Ｈ」と「Ｌ」が占める割合は変化するものの、基本的な周波数は一定となっている。従って、切替スイッチ１０４から出力されるデータ信号は、図１６（ａ）に示す図１５（ａ）と同じデータ信号ＤＳ６に代え、図１６（ｂ）〜（ｄ）に示すデータ信号ＤＳ７〜ＤＳ９であってもよい。
【０１１７】
データ信号ＤＳ７は、ヘッダ信号Ｈｄ１がデータ信号ＤＳ６のものと逆レベルとなっている。データ信号ＤＳ８は、ヘッダ信号Ｈｄ２がデータ信号ＤＳ７のものと同レベルで「Ｌ」と「Ｈ」の位置が入れ替わって長区間の「Ｈ」、短区間の「Ｌ」となっている。データ信号ＤＳ９は、ヘッダ信号Ｈｄ２と逆レベルのヘッダ信号Ｈｄ３と、データ信号ＤＳ７のヘッダ信号Ｈｄ１とが交互に、Ａｃｈのデューティ信号ＡＤの先頭に配置された構成となっている。
【０１１８】
このように第３実施形態の電力変換装置は、温度検出回路１００−４において、デューティ変換部１０６−２を、一定周期で三角状に立上る基準波としての三角波Ｊ２を生成すると共に当該三角波Ｊ２の上方及び下方のピークで立上りと立下りとを交互に繰り返す方形波状のピーク信号Ｐ２を生成する基準波生成部１０６ｃと、その生成された三角波Ｊ２と、切替スイッチ１０３で選択された電圧とを比較して当該電圧を所定のデューティ比のデューティ信号ＡＤ，ＢＤに変換するコンパレータ１０６ａとを備えて構成した。
【０１１９】
更に、制御部１１０を、切替スイッチ１０３及び切替スイッチ１０４の選択タイミングと、ヘッダ生成部１０８のヘッダ信号の生成タイミングとを、基準波生成部１０６ｃで生成されるピーク信号Ｐ２に同期させる制御を行うと共に、切替スイッチ１０４で、ヘッダ信号Ｈｄの後に同一チャンネルのデューティ信号ＡＤ又はＢＤが複数連続配列される選択が行われる制御を行うように構成した。
【０１２０】
これによって、デューティ信号ＡＤ，ＢＤのチャンネルを切り替える際に発生する波形割れ（図１７（ｃ）の丸内Ｍ１に示す）を、次のように防止することができる。図１７（ａ）は、第２実施形態の温度検出回路１００−３において、切替スイッチ１０４からマイコン１１４へ出力されるデータ信号ＤＳである。このデータ信号ＤＳを得るためのデューティ変換部１０６−１において、図１７（ｂ）に示すように、Ａｃｈ及びＢｃｈの発生電圧のレベルが鋸波Ｊ１のピーク近くの高い場合を想定する。
【０１２１】
この場合、時刻ｔ６前後付近を拡大した図１７（ｄ）に示すように、時刻ｔ６への到達付近で鋸波Ｊ１がＡｃｈ側の発生電圧を超えた際に、図１７（ｃ）に示すようにＡｃｈのデューティ信号ＡＤのエッジｅ１が立上る。この際、Ａｃｈ側の発生電圧は鋸波Ｊ１のピーク付近にあるので、鋸波Ｊ１はその発生電圧を超えた後、直ぐに時刻ｔ６でピークに到達した後、立ち下がる。この鋸波Ｊ１の立下りは、鋸波Ｊ１を生成するための図示せぬコンデンサに電荷を充放電する内の放電により行っているので、放電に必要以上に時間がかかることがある。このため時刻ｔ６から必要以上に時間経過ｔｄした時刻ｔ６ｃまでかかる場合がある。
【０１２２】
このように放電に時間がかかると、鋸波Ｊ１の立下りエッジの傾斜が滑らかになる。この滑らかな立下りエッジの場合、時刻ｔ６のピーク直後の時刻ｔ６ａにおいてＡｃｈ側の発生電圧からＢｃｈ側の発生電圧への切替が行われた際に、この切替途中の電圧を鋸波Ｊ１の立下りエッジが下方に横切る。これによりＡｃｈのデューティ信号ＡＤのエッジｅ２が立ち下がる。ここで、鋸波Ｊ１の立下りエッジが滑らかでなく、即時放電による急峻な場合は上記の切替途中の前で立ち下がるので、切替途中の電圧を横切ることは無い。
【０１２３】
上記のように滑らかな立下りエッジが切替途中の電圧を横切った時刻ｔ６ａの直後の時刻ｔ６ｂにおいて、Ｂｃｈ側の発生電圧に切り替わり、これを鋸波Ｊ１の立下りエッジが下方に横切ると、Ｂｃｈのデューティ信号ＢＤのエッジｅ３が立上る。このような動作によって、ＡｃｈからＢｃｈへの切替時に時刻ｔ６ａと時刻ｔ６ｂ間に示すような波形割れが生じる。この波形割れが発生するとマイコン１１４が誤った値として認識する虞が有る。
【０１２４】
そこで第３実施形態の温度検出回路１００−４では、基準波を三角波Ｊ２とし、更にＡｃｈ及びＢｃｈのデューティ信号ＡＤ，ＢＤを複数サイクルづつマイコン１１４へ出力するようにした。三角波Ｊ２では、鋸波Ｊ１のような上ピークからの瞬間的な電圧低下でなく、上ピークからの電圧変化が少ないため、デューティ信号ＡＤ，ＢＤのチャンネル切替時の電圧を横切ることが無くなる。従って、チャンネル切替時に波形割れが生じることが無くなる。
【０１２５】
また、デューティ信号ＡＤ又はＢＤの同一チャンネルが少なくとも２つ以上連続するようにした。これによって、デューティ信号ＡＤ，ＢＤのチャンネル切替時に、同一「Ｌ」又は「Ｈ」レベルが連続し、この連続区間で何れのデータ信号か認識できず、正確なデューティがマイコン１１４で求められなくなるといったことを無くすことが出来る。即ち、２つの同一チャンネル（例えばＡｃｈ）のデューティ信号ＡＤが連続していれば、その「Ｈ」と「Ｈ」との間の「Ｌ」区間を検知することができるので、これによって正確にデューティを求めることが出来る。
【０１２６】
また、図１６（ａ）〜（ｄ）には、デューティ信号ＡＤ，ＢＤの周期よりも長い「Ｌ」レベル又は「Ｈ」レベルの区間を含む固有の信号であるヘッダ信号Ｈｄ，Ｈｄ１〜Ｈｄ３を示したが、この他、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すデータ信号ＤＳ１０，ＤＳ１１におけるヘッダ信号Ｈｄ４，Ｈｄ５であってもよい。
【０１２７】
（第４実施形態）
図１９は、本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【０１２８】
図１９に示す第４実施形態の温度検出回路１００−５が、図２に示した第１実施形態の温度検出回路１００と異なる点は、Ａｃｈ側のダイオード１２２ａとＢｃｈ側のダイオード１２２ｂとの各々のアノード側に同一のデューティ変換部１０６を接続し、これらデューティ変換部１０６の出力端を３入力タイプの切替スイッチ１０４−１の入力側に接続した。更に、切替スイッチ１０４−１が、各デューティ変換部１０６で変換されるＡｃｈ又はＢｃｈのデューティ信号並びにヘッダ生成部１０８からのヘッダ信号を、制御部１１０の制御に応じて図４（ａ）〜（ｃ）に示した信号配列となるように選択してフォトカプラ１１２へ出力するようにしたことにある。
【０１２９】
このような構成の第４実施形態の電力変換装置の温度検出回路１００−５によれば、第１実施形態の温度検出回路１００に比べ次のような効果が得られる。第１実施形態の温度検出回路１００では、Ａｃｈ側及びＢｃｈ側のダイオード１２２ａ，１２２ｂの各発生電圧を１つの切替スイッチ１０３で交互に選択して１つのデューティ変換部１０６へ出力していた。このため、切替スイッチ１０３での切替時にノイズが発生した際に、このノイズをデューティ変換部１０６が各発生電圧と共にデューティ信号に変換してしまう。このため、デューティ信号の電圧レベルがノイズによる影響で変動することがある。このようにデューティ信号の電圧レベルが変動した場合、マイコン１１４でデューティ信号が正確に読み取れなくなることが生じる。
【０１３０】
そこで、第４実施形態の温度検出回路１００−５のようにＡｃｈ側及びＢｃｈ側のダイオード１２２ａ，１２２ｂの各々のアノード側に同一のデューティ変換部１０６を接続すれば、各デューティ変換部１０６の前段で発生電圧にノイズが乗るといったことが無くなるので、各デューティ変換部１０６で適正に発生電圧をデューティ信号に変換することが出来る。従って、マイコン１１４で適正に各デューティ信号を読み取ることが出来る。
【０１３１】
但し、上記の温度検出回路１００−６において、２つのデューティ変換部１０６は同期が取れていないと、異なるタイミングで各発生電圧をデューティ信号に変換する。この場合、切替スイッチ１０４−１での切替タイミングによってはデューティ信号の波形が乱れる可能性がある。そこで、図２０に示すように、２つのデューティ変換部１０６に対応する２つのコンパレータ１０６ａの各反転入力端「−」に、１つの基準波生成部１０６ｂから基準波としての鋸波Ｊ１を入力して同期を取るようにしても良い。
【０１３２】
基準波生成部１０６ｂの詳細回路は、図２１に示すように、電源１２６と、定電流回路１３１ａ，１３１ｂと、コンパレータ１３４と、スイッチ１３５，１３６と、コンデンサＣ１と、抵抗器Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅとを備えて構成されている。この構成において、コンパレータ１３４が非反転入力端「＋」を介してコンデンサＣ１の電圧を検出しており、その電圧が低ければ定電流回路１３１ａがコンデンサＣ１に電流を供給する。これにより電圧が徐々に高くなり、この電圧が所定値となるとコンパレータ１３４がオンとなってピーク信号Ｐ１が生成され、このピーク信号Ｐ１でスイッチ１３５，１３６をオンする。
【０１３３】
これによって、定電流回路１３１ａに直列接続され、当該定電流回路１３１ａよりも引き込み電流が２倍大きな定電流回路１３１ｂでコンデンサＣ１の電荷が放電され、コンデンサＣ１の電圧値が急激に下がる。この電圧が所定値以下となるとピーク信号Ｐ１が無くなってスイッチ１３５，１３６がオフとなり、コンデンサＣ１へのチャージが再度開始される。以降同様に繰り返され、鋸波Ｊ１が連続して生成される。
【０１３４】
このように、２つのデューティ変換手段であるコンパレータ１０６ａが１つの鋸波Ｊ１をもとにデューティ変換を行うので、この変換動作が同期する。従って、各コンパレータ１０６ａの後段の切替スイッチ１０４−１で各デューティ信号ＡＤ，ＢＤを交互に選択する際に、同一タイミングで交互に各デューティ信号ＡＤ，ＢＤを先頭から所定周期選択することが出来る。従って、各デューティ信号ＡＤ，ＢＤの同期が取れていない場合に各々のデューティ信号ＡＤ，ＢＤの選択位置が異なり、切替スイッチ１０４−１からの出力波形が乱れるといった事が無くなる。なお、温度検出回路１００−６には鋸波Ｊ１を発生する基準波生成部１０６ｂを用いたが、三角波Ｊ２を発生する基準波生成部１０６ｃを用いても良い。
【０１３５】
この他、上述の実施形態における温度検出回路１００〜１００−６において、デューティ変換部１０６を、図２２に示すように、Ａｃｈ側及びＢｃｈの発生電圧をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ１４１でデジタル信号に変換し、このデジタル信号の幅をタイマ１４２によるカウンタ値で読むことによりデューティ信号を得る構成としてもよい。デジタル信号の幅をタイマ１４２によるカウンタ値で読むとは、例えばデューティ信号の１周期が「１００」であるとすると、デジタル信号の「Ｈ」の幅を「１０」、「Ｌ」の幅を「９０」として読み、デューティ「１０」のデューティ信号を得るようにする。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  電力変換装置
２０  コンバータ
２１，２２  スイッチング素子
２３  コンデンサ
２４  リアクトル
３０  インバータ
３４〜３９  スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード
ＭＧ  モータジェネレータ
１００，１００−１〜１００−６  温度検出回路
１０２  スイッチング回路
１０３，１０３−１，１０４，１０４−１  切替スイッチ
１０６  デューティ変換部
１０８  ヘッダ生成部
１１０  制御部
１１２  フォトカプラ
１１４  マイコン
１１６  バッファ
３５ａ，３５ｂ  スイッチング素子
１２０ａ，１２０ｂ  パッケージ
１２２ａ，１２２ｂ  ダイオード
１２４ａ，１２４ｂ，１３１ａ，１３１ｂ  定電流回路
１２６  電源
Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ  抵抗器
１３０ａ，１３０ｂ  ホールド部
１０６ａ，１３４  コンパレータ
１０６ｂ，１０６ｃ  基準波生成部
Ｐ１，Ｐ２  ピーク信号
Ｊ１  鋸波
Ｊ２  三角波
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４  切替制御信号
Ｈｄ  ヘッダ信号
ＡＤ，ＢＤ  デューティ信号
ＤＳ〜ＤＳ１１  データ信号
１３５，１３６  スイッチ
１４１  Ａ／Ｄコンバータ
１４２  タイマ
Ｃ１  コンデンサ
【図１】
0005454200.tif 000002
【図２】
0005454200.tif 000003
【図３】
0005454200.tif 000004
【図４】
0005454200.tif 000005
【図５】
0005454200.tif 000006
【図６】
0005454200.tif 000007
【図７】
0005454200.tif 000008
【図８】
0005454200.tif 000009
【図９】
0005454200.tif 000010
【図１０】
0005454200.tif 000011
【図１１】
0005454200.tif 000012
【図１２】
0005454200.tif 000013
【図１３】
0005454200.tif 000014
【図１４】
0005454200.tif 000015
【図１５】
0005454200.tif 000016
【図１６】
0005454200.tif 000017
【図１７】
0005454200.tif 000018
【図１８】
0005454200.tif 000019
【図１９】
0005454200.tif 000020
【図２０】
0005454200.tif 000021
【図２１】
0005454200.tif 000022
【図２２】
0005454200.tif 000023