(57)【要約】【課題】異なるキャリア周期での複数モータのインバータ制御に好適に利用されるＡＤ変換装置を提供する。【解決手段】第１モータのＵ相位置情報信号と第２モータのＵ相位置情報信号とのいずれかを選択する第１のセレクタ５と、第１モータのＶ相位置情報信号と第２モータのＶ相位置情報信号とのいずれかを選択する第２のセレクタ６と、両セレクタ５，６の出力をそれぞれディジタル値に変換する第１及び第２のＡＤ変換器３，４とを設ける。第１モータのＵ相及びＶ相位置情報信号の次のＡＤ変換の実行期間と、第２モータのＵ相及びＶ相位置情報信号の次のＡＤ変換の実行期間とが重なるか否かを重なり検知回路７にてキャリア周期ごとに予測し、この予測の結果をＡＤコントローラ２へ通知する。ＡＤコントローラ２は、この予測結果をもとに次のＡＤ変換の実行を調停するように、両セレクタ５，６及び両ＡＤ変換器３，４の動作制御を行う。【選択図】図２
2008153839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアナログ信号をそれぞれディジタル値に変換するためのＡＤ変換装置であって、
前記複数のアナログ信号のうちの１つを選択信号に従って選択するセレクタと、
前記セレクタにより選択されたアナログ信号を変換クロックに従ってディジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器と、
前記選択信号を前記セレクタへ、前記変換クロックを前記ＡＤ変換器へそれぞれ供給するＡＤコントローラと、
前記複数のアナログ信号の各々のサンプリングタイミングを指定するＡＤ変換開始信号と、前記複数のアナログ信号の各々のＡＤ変換を実行すべき周期を表す周期情報と、前記ＡＤコントローラから通知される前記変換クロックの周波数情報とをもとに、前記複数のアナログ信号のうちのあるアナログ信号の次のＡＤ変換の実行期間と、前記複数のアナログ信号のうちの他のアナログ信号の次のＡＤ変換の実行期間とが重なるか否かを予測し、この予測の結果を表す重なり予測信号を前記ＡＤコントローラへ供給する重なり検知回路とを備え、
前記ＡＤコントローラは、前記複数のアナログ信号の各々のサンプリングタイミングを指定する前記ＡＤ変換開始信号の入力を受け、前記重なり予測信号をもとに前記複数のアナログ信号の各々の次のＡＤ変換の実行を調停するように、前記セレクタ及び前記ＡＤ変換器の動作制御を行うことを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項２】
請求項１記載のＡＤ変換装置において、
前記ＡＤコントローラは、前記複数のアナログ信号のうちのあるアナログ信号のＡＤ変換を前記ＡＤ変換器が実行している間に新たなＡＤ変換開始信号が入力された場合には、当該新たなＡＤ変換開始信号を受け付けないことを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項３】
請求項１記載のＡＤ変換装置において、
前記ＡＤコントローラは、前記複数のアナログ信号のうちのあるアナログ信号のＡＤ変換を前記ＡＤ変換器が実行している間に新たなＡＤ変換開始信号が入力された場合には、実行中のＡＤ変換を終了して変換結果を出力するように前記ＡＤ変換器を制御したうえ、前記新たなＡＤ変換開始信号を受け付けることを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項４】
請求項１記載のＡＤ変換装置において、
前記重なり検知回路は、前記複数のアナログ信号のうちのあるアナログ信号の次のＡＤ変換の実行開始タイミングと、前記複数のアナログ信号のうちの他のアナログ信号の次のＡＤ変換の実行開始タイミングとの差をＡＤ変換開始時間差の情報として前記ＡＤコントローラへ通知する機能を更に有し、
前記ＡＤコントローラは、前記ＡＤ変換器におけるＡＤ変換が前記ＡＤ変換開始時間差以内に完了するように前記変換クロックの周波数を変更する機能を更に有することを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項５】
請求項１記載のＡＤ変換装置において、
前記複数のアナログ信号について次のＡＤ変換の実行期間の重なりが予測される場合に当該複数のアナログ信号のうちのいずれを優先処理すべきかを示す優先度を設定する優先度設定レジスタを更に備え、
前記ＡＤコントローラは、前記優先度設定レジスタの設定に従って前記複数のアナログ信号の各々の次のＡＤ変換の実行を調停するように、前記セレクタ及び前記ＡＤ変換器の動作制御を行うことを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項６】
請求項１記載のＡＤ変換装置において、
前記ＡＤ変換装置は、
複数モータのインバータ制御システムに用いられる半導体装置に搭載され、
前記複数モータの各々の位置情報信号を前記複数のアナログ信号として受け取り、
前記複数モータを正弦波駆動するための複数のＰＷＭ回路の各々から、前記ＡＤ変換開始信号を受け取るとともに、キャリア周期に関する情報を前記周期情報として受け取ることを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項７】
請求項６記載のＡＤ変換装置において、
前記複数のＰＷＭ回路の各々からモータ駆動用トランジスタ回路を制御するためのＰＷＭ信号を受け取り、当該ＰＷＭ信号の波形から正弦波駆動波形における正弦波位置を判定し、前記複数のアナログ信号について次のＡＤ変換の実行期間の重なりが予測される場合に当該複数のアナログ信号のうちのいずれを優先処理すべきかを示す優先度を前記正弦波位置に応じて決定する正弦波位置判定回路を更に備え、
前記ＡＤコントローラは、前記決定された優先度に従って前記複数のアナログ信号の各々の次のＡＤ変換の実行を調停するように、前記セレクタ及び前記ＡＤ変換器の動作制御を行うことを特徴とするＡＤ変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数モータのインバータ制御システムに好適に利用されるＡＤ（analog-to-digital）変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアコン、洗濯機等の家電製品では、モータ制御用のＰＷＭ（pulse width modulation）回路とＡＤ変換装置とを内蔵した半導体装置によるインバータ制御システムを搭載している。また、近年では環境に配慮して、省エネルギー、低騒音が求められているため、正弦波でモータを駆動する正弦波駆動方式が主流となってきており、更に、１つの半導体装置でコンプレッサとファンモータというように複数のモータを駆動し、制御する用途も多くなってきている。
【０００３】
複数モータの位置検出用にそれぞれＡＤ変換装置を搭載し、並列処理することで複数モータのインバータ制御を実現する技術がある。しかし、モータの増加に伴い多数のＡＤ変換装置を搭載しなければならず、半導体装置の回路規模が増大し、コストアップにつながってしまう。
【０００４】
この問題を解決する手段として、ＡＤ変換のスタートタイミングを制御することでＡＤ変換装置の増加を抑えて複数のモータ制御を実現する技術がある。具体的には、キャリア周期をずらしたり、ＡＤ変換を間引いたりする（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１６６５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータ制御のキャリア周期は、効率、ノイズ、騒音等を考慮して決定される。例えば、エアコンのようにファンモータとコンプレッサとを同時に制御する場合、ファンモータは人間の可聴周波数以上である１０ｋＨｚほどで制御する必要があるが、コンプレッサは漏れ電流等を考慮する場合、４ｋＨｚほどで制御する必要がある。このように制御する対象に応じて最適なキャリア周期が異なることが多い。また、洗濯機や、エアコン等のセットにインバータ制御システムを組み込んだ場合、種々の部品が共振して多大な騒音を発生することがある。この際にキャリア周期が固定化されているとモータ制御の自由度が制限され、プログラム開発に大きな負担が掛かる。
【０００６】
ところが、従来のインバータ制御システムによれば、キャリア周期をずらす技術ではＡＤ変換のスタートタイミングが重ならないように複数のキャリア周期を同一にする必要があり、またＡＤ変換を間引く技術では複数のキャリア周期を同一にするとともに、スタートタイミングをもそろえる必要がある。よって、複数のキャリア周期を同一の周期に設定する必要があるため、制御対象ごとに個別にキャリア周期を設定することができず、またＡＤ変換を行う回数が制限されるため、ＡＤ変換の精度が悪化してしまうという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、異なるキャリア周期での複数モータのインバータ制御に好適に利用されるＡＤ変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、複数のアナログ信号をそれぞれディジタル値に変換するためのＡＤ変換装置において、前記複数のアナログ信号のうちの１つを選択信号に従って選択するセレクタと、前記セレクタにより選択されたアナログ信号を変換クロックに従ってディジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器と、前記選択信号を前記セレクタへ、前記変換クロックを前記ＡＤ変換器へそれぞれ供給するＡＤコントローラと、前記複数のアナログ信号の各々のサンプリングタイミングを指定するＡＤ変換開始信号と、前記複数のアナログ信号の各々のＡＤ変換を実行すべき周期を表す周期情報と、前記ＡＤコントローラから通知される前記変換クロックの周波数情報とをもとに、前記複数のアナログ信号のうちのあるアナログ信号の次のＡＤ変換の実行期間と、前記複数のアナログ信号のうちの他のアナログ信号の次のＡＤ変換の実行期間とが重なるか否かを予測し、この予測の結果を表す重なり予測信号を前記ＡＤコントローラへ供給する重なり検知回路とを備えた構成を採用し、前記ＡＤコントローラは、前記複数のアナログ信号の各々のサンプリングタイミングを指定する前記ＡＤ変換開始信号の入力を受け、前記重なり予測信号をもとに前記複数のアナログ信号の各々の次のＡＤ変換の実行を調停するように、前記セレクタ及び前記ＡＤ変換器の動作制御を行うこととしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば複数のモータを正弦波駆動する場合において制御対象ごとに最適なキャリア周期を設定することが可能となり、キャリア周期の制限が緩和されるためプログラム開発の負担が軽減される。また、キャリア周期の設定に自由度が増すため、ＡＤ変換装置を効率良く使用することができるようになり、ＡＤ変換の精度の向上を図ることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係るＡＤ変換装置を利用したインバータ制御システムの構成例を示している。このシステムは、ＡＤ変換装置１を搭載した半導体装置（マイクロコントローラ）１１と、第１及び第２モータ１２ａ，１２ｂと、モータ駆動用の第１及び第２のパワートランジスタ回路１３ａ，１３ｂとで構成される。第１及び第２モータ１２ａ，１２ｂは各々３相モータであり、第１及び第２のパワートランジスタ回路１３ａ，１３ｂは各々６トランジスタ（Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋、Ｕ−、Ｖ−、Ｗ−）で構成される。半導体装置１１には、ＡＤ変換装置１に加えて、第１モータ１２ａの正弦波駆動のための第１のＰＷＭ回路１５ｂと、第２モータ１２ｂの正弦波駆動のための第２のＰＷＭ回路１５ｂと、ＣＰＵ（central processing unit）１６とが搭載されている。
【００１２】
第１のＰＷＭ回路１５ａは、ＣＰＵ１６からのデータ信号ＤＡＴａによる設定を受け、ＰＷＭクロックＣＫａに従って動作し、第１のパワートランジスタ回路１３ａの各トランジスタをスイッチング制御するための３相ＰＷＭ信号（ＰＷＭａ）を出力する。第２のＰＷＭ回路１５ｂは、同様に、ＣＰＵ１６からのデータ信号ＤＡＴｂによる設定を受け、ＰＷＭクロックＣＫｂに従って動作し、第２のパワートランジスタ回路１３ｂの各トランジスタをスイッチング制御するための３相ＰＷＭ信号（ＰＷＭｂ）を出力する。
【００１３】
図１のインバータ制御システムでは、第１及び第２モータ１２ａ，１２ｂのセンサレス位置検出が行われる。すなわち、第１モータ１２ａについて、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のモータ電流のうちの２相（例えばＵ相及びＶ相）が、Ｕ相及びＶ相位置情報信号（アナログ信号）Ｕａ，ＶａとしてＡＤ変換装置１に与えられる。第２モータ１２ｂについても同様に、Ｕ相及びＶ相位置情報信号（アナログ信号）Ｕｂ，ＶｂがＡＤ変換装置１に与えられる。
【００１４】
ＡＤ変換装置１は、ＣＰＵ１６からコントローラクロックＣＬＫを、第１のＰＷＭ回路１５ａからＡＤ変換を実行すべき周期を表すキャリア周期情報Ｔａ及びサンプリングタイミングを指定するＡＤ変換開始信号Ｓａを、第２のＰＷＭ回路１５ｂからＡＤ変換を実行すべき周期を表すキャリア周期情報Ｔｂ及びサンプリングタイミングを指定するＡＤ変換開始信号Ｓｂをそれぞれ受け取り、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａと、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂとをそれぞれディジタル値に変換し、その変換結果ＤＵ，ＤＶをＣＰＵ１６へ渡す。つまり、ＡＤ変換装置１は、第１のＰＷＭ回路１５ａのキャリア周期に同期したサンプリングタイミングで第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換を行うとともに、第２のＰＷＭ回路１５ｂのキャリア周期に同期したサンプリングタイミングで第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換を行う。ＣＰＵ１６は、一方の変換結果ＤＵをもとに乗除算を行って第１モータ１２ａのロータ位置を判定しつつ、第１モータ１２ａの回転数を制御するように第１のＰＷＭ回路１５ａへパルス幅の指示を与えるとともに、他方の変換結果ＤＶをもとに乗除算を行って第２モータ１２ｂのロータ位置を判定しつつ、第２モータ１２ｂの回転数を制御するように第２のＰＷＭ回路１５ｂへパルス幅の指示を与える。
【００１５】
図２は、図１中のＡＤ変換装置１の構成例を示している。図２に示すとおり、ＡＤ変換装置１は、ＡＤコントローラ２と、第１及び第２のＡＤ変換器３，４と、第１及び第２のセレクタ５，６と、重なり検知回路７とを備える。
【００１６】
第１のセレクタ５は、第１モータ１２ａのＵ相位置情報信号Ｕａと第２モータ１２ｂのＵ相位置情報信号Ｕｂとのうちの１つを、ＡＤコントローラ２からの選択信号ＳＵに従って選択する。第２のセレクタ６は、第１モータ１２ａのＶ相位置情報信号Ｖａと第２モータ１２ｂのＶ相位置情報信号Ｖｂとのうちの１つを、ＡＤコントローラ２からの選択信号ＳＶに従って選択する。
【００１７】
第１のＡＤ変換器３は、第１セレクタ５により選択された信号Ｕを、ＡＤコントローラ２からの変換クロックＣＬＫＵに従ってディジタル値にＡＤ変換し、その変換結果ＤＵをＣＰＵ１６へ出力する。ＳＴＵは、ＡＤコントローラ２から第１のＡＤ変換器３へ与えられるＡＤ変換開始指令である。第２のＡＤ変換器４は、第２セレクタ６により選択された信号Ｖを、ＡＤコントローラ２からの変換クロックＣＬＫＶに従ってディジタル値にＡＤ変換し、その変換結果ＤＶをＣＰＵ１６へ出力する。ＳＴＶは、ＡＤコントローラ２から第２のＡＤ変換器４へ与えられるＡＤ変換開始指令である。
【００１８】
重なり検知回路７は、第１のＰＷＭ回路１５ａからキャリア周期情報Ｔａ及びＡＤ変換開始信号Ｓａを、第２のＰＷＭ回路１５ｂからキャリア周期情報Ｔｂ及びＡＤ変換開始信号Ｓｂを、ＡＤコントローラ２から第１モータ１２ａに関する変換クロック周波数情報ＣＬＫａ及び第２モータ１２ｂに関する変換クロック周波数情報ＣＬＫｂをそれぞれ受け取り、これらの信号及び情報をもとに、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行期間と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行期間とが重なるか否かをキャリア周期ごとに予測し、この予測の結果を表す重なり予測信号ＡＤＯＶをＡＤコントローラ２へ供給する。また、重なり検知回路７は、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行開始タイミングと、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行開始タイミングとの差を、キャリア周期ごとにＡＤ変換開始時間差情報ΔＴとしてＡＤコントローラ２へ通知する機能を更に有する。
【００１９】
ＡＤコントローラ２は、ＣＰＵ１６からのコントローラクロックＣＬＫを受けて変換クロックＣＬＫＵ，ＣＬＫＶを生成するとともに、第１のＰＷＭ回路１５ａからのＡＤ変換開始信号Ｓａと第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂとを受けて、重なり予測信号ＡＤＯＶをもとに次のＡＤ変換の実行を調停するように、第１及び第２のセレクタ５，６並びに第１及び第２のＡＤ変換器３，４の動作制御をキャリア周期ごとに行う。
【００２０】
図３は、図２のＡＤ変換装置１の動作例を示している。上段は第１のＰＷＭ回路１５ａの内部における周期カウント値の変化を、中段は第２のＰＷＭ回路１５ｂの内部における周期カウント値の変化を、下段は重なり予測信号ＡＤＯＶの波形をそれぞれ表している。ここでは、第１のＰＷＭ回路１５ａのキャリア周期Ｔａが第２のＰＷＭ回路１５ｂのキャリア周期Ｔｂよりも長く、したがって、第１モータ１２ａの回転数が第２モータ１２ｂの回転数よりも低いものとする。
【００２１】
図３によれば、第１のＰＷＭ回路１５ａからのＡＤ変換開始信号ＳａがタイミングＴ１及びＴ４にて、第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号ＳｂがタイミングＴ２、Ｔ３及びＴ５にて、それぞれＡＤ変換装置１に与えられる。つまり、Ｔ１〜Ｔ５は各々ＡＤ変換を開始するサンプリングタイミングを表している。重なり検知回路７は、一方の変換クロック周波数情報ＣＬＫａから、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａを第１及び第２のＡＤ変換器３，４でディジタル値に変換するのに要する時間、すなわちＡＤ変換時間ＡＤＴａを算出することができる。また、重なり検知回路７は、他方の変換クロック周波数情報ＣＬＫｂから、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂを第１及び第２のＡＤ変換器３，４でディジタル値に変換するのに要する時間、すなわちＡＤ変換時間ＡＤＴｂを算出することができる。なお、重なり予測信号ＡＤＯＶは、Ｈレベルが「重なり有り」を、Ｌレベルが「重なり無し」をそれぞれ表し、タイミングＴ１では重なり予測信号ＡＤＯＶがＬレベルであるものとする。
【００２２】
図３の動作例は、第１及び第２のＡＤ変換器３，４がＡＤ変換を実行している間に新たなＡＤ変換開始信号（Ｓａ又はＳｂ）が入力された場合に、当該新たなＡＤ変換開始信号を受け付けないようにＡＤコントローラ２が制御する例である。
【００２３】
まず、Ｔ１の時点では、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ４）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ２）との差、つまりＴ４−Ｔ２がＡＤ変換開始時間差ΔＴ１であり、ΔＴ１＞ＡＤＴｂであるので、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ４から始まる時間ＡＤＴａ）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ２から始まる時間ＡＤＴｂ）とが重ならないものと予測される結果、重なり予測信号ＡＤＯＶはＬレベルを維持する。一方、Ｔ１では第１のＰＷＭ回路１５ａからのＡＤ変換開始信号Ｓａが入力されるため、ＡＤコントローラ２は、第１及び第２のセレクタ５，６が第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａを選択するように選択信号ＳＵ，ＳＶを供給し、かつ第１及び第２のＡＤ変換器３，４が第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａをＡＤ変換するように変換クロックＣＬＫＵ，ＣＬＫＶ及びＡＤ変換開始指令ＳＴＵ，ＳＴＶを供給する。
【００２４】
Ｔ２の時点では、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ４）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ３）との差、つまりＴ４−Ｔ３がＡＤ変換開始時間差ΔＴ２であり、ΔＴ２≦ＡＤＴｂであるので、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ４から始まる時間ＡＤＴａ）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ３から始まる時間ＡＤＴｂ）とが重なるものと予測される結果、重なり予測信号ＡＤＯＶがＨレベルに立ち上げられる。一方、Ｔ２では第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂが入力されるため、ＡＤコントローラ２は、第１及び第２のセレクタ５，６が第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂを選択するように選択信号ＳＵ，ＳＶを供給し、かつ第１及び第２のＡＤ変換器３，４が第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂをＡＤ変換するように変換クロックＣＬＫＵ，ＣＬＫＶ及びＡＤ変換開始指令ＳＴＵ，ＳＴＶを供給する。
【００２５】
Ｔ３の時点では、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ４）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行開始タイミング（Ｔ５）との差、つまりＴ５−Ｔ４がＡＤ変換開始時間差ΔＴ３であり、ΔＴ３＞ＡＤＴａであるので、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ４から始まる時間ＡＤＴａ）と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂの次のＡＤ変換の実行期間（Ｔ５から始まる時間ＡＤＴｂ）とが重ならないものと予測される結果、重なり予測信号ＡＤＯＶはＬレベルに立ち下げられる。一方、Ｔ３では第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂが入力されるため、ＡＤコントローラ２は、第１及び第２のセレクタ５，６が第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂを選択するように選択信号ＳＵ，ＳＶを供給し、かつ第１及び第２のＡＤ変換器３，４が第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂをＡＤ変換するように変換クロックＣＬＫＵ，ＣＬＫＶ及びＡＤ変換開始指令ＳＴＵ，ＳＴＶを供給する。
【００２６】
Ｔ４の時点では、第１及び第２のＡＤ変換器３，４が第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換を実行している間に第１のＰＷＭ回路１５ａから新たなＡＤ変換開始信号Ｓａが入力されたことをＡＤコントローラ２が検知するので、当該新たなＡＤ変換開始信号Ｓａの受付が拒否される。この結果、Ｔ４の時点から予定されていた第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換は実行されず、Ｔ３の時点から開始されていた第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換が継続して実行される。
【００２７】
図４は、図２のＡＤ変換装置１の他の動作例を示している。図４の動作例は、第１及び第２のＡＤ変換器３，４がＡＤ変換を実行している間に新たなＡＤ変換開始信号（Ｓａ又はＳｂ）が入力された場合に、実行中のＡＤ変換を終了して変換結果を出力するように第１及び第２のＡＤ変換器３，４を制御したうえ、当該新たなＡＤ変換開始信号を受け付けるようにＡＤコントローラ２が制御する例である。したがって、図３の場合と同じ状況下で、Ｔ３の時点から開始していた第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換がＴ４の時点で強制終了した後、このＴ４の時点から第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が開始する。
【００２８】
なお、Ｔ２の時点でＨレベルの重なり予測信号ＡＤＯＶを受けたＡＤコントローラ２は、Ｔ３の時点から開始するＡＤ変換、すなわち第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換がＡＤ変換開始時間差ΔＴ２以内に完了するように、第１及び第２のＡＤ変換器３，４へ供給する変換クロックＣＬＫＵ，ＣＬＫＶの周波数をＴ３の時点で上げることとしてもよい。これにより、Ｔ４の時点では、図４に示す場合と同様に、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換を開始することができる。
【００２９】
以上のとおり、図２のＡＤ変換装置１によれば、複数のモータ１２ａ，１２ｂを正弦波駆動する場合において制御対象ごとに最適なキャリア周期Ｔａ，Ｔｂを設定することが可能となる。
【００３０】
図５は、図１中のＡＤ変換装置１の他の構成例を示している。図５のＡＤ変換装置１は、図２の構成に加えて、優先度設定レジスタ９と、正弦波位置判定回路１０とを更に備えている。
【００３１】
優先度設定レジスタ９は、次のＡＤ変換の実行期間の重なりが予測される場合にいずれのアナログ信号入力を優先処理すべきかを示す優先度を設定するレジスタである。ＡＤコントローラ２は、優先度設定レジスタ９から与えられる優先信号ＰＲＩに従って次のＡＤ変換の実行を調停するように、第１及び第２のセレクタ５，６並びに第１及び第２のＡＤ変換器３，４の動作制御をキャリア周期ごとに行う。
【００３２】
正弦波位置判定回路１０は、第１のＰＷＭ回路１５ａからのＰＷＭ信号（ＰＷＭａ）と、第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＰＷＭ信号（ＰＷＭｂ）とを受け取り、これらのＰＷＭ信号（ＰＷＭａ，ＰＷＭｂ）の波形から正弦波駆動波形における正弦波位置をキャリア周期ごとに判定し、次のＡＤ変換の実行期間の重なりが予測される場合にいずれのアナログ信号入力を優先処理すべきかを当該正弦波位置に応じて決定して、優先度を示す設定信号ＳＥＴを優先度設定レジスタ９へ与える。
【００３３】
図６は、図５中の正弦波位置判定回路１０の動作を説明するための波形図である。第１及び第２モータ１２ａ，１２ｂの正弦波駆動波形は、それぞれ第１及び第２のＰＷＭ回路１５ａ，１５ｂから出力されるＰＷＭ信号（ＰＷＭａ，ＰＷＭｂ）により決定される。各正弦波駆動波形には変化量が大きい区間と、小さい区間とがある。図６に示した上限値と下限値との間は、それ以外の区間に比べ変化量が大きい区間である。よって、正弦波位置判定回路１０は、サンプリングタイミングごとに、ＰＷＭ信号（ＰＷＭａ，ＰＷＭｂ）のパルス幅を表している波形から正弦波駆動波形における正弦波位置を算出し、上限値及び下限値との比較を行い、正弦波位置が上限値と下限値との範囲内であれば優先度を高く、そうでない場合は優先度を低く設定する。例えば、図６に示す区間ｔ０においては第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，Ｖａが優先度を高く設定され、区間ｔ１では第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，Ｖｂが優先度を高く設定される。
【００３４】
図７は、図５のＡＤ変換装置１の動作例を示している。ここでも、第１のＰＷＭ回路１５ａのキャリア周期Ｔａが第２のＰＷＭ回路１５ｂのキャリア周期Ｔｂよりも長く、したがって、第１モータ１２ａの回転数が第２モータ１２ｂの回転数よりも低いものとする。
【００３５】
図７によれば、第１のＰＷＭ回路１５ａからのＡＤ変換開始信号ＳａがタイミングＴ１、Ｔ３及びＴ６にて、第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号ＳｂがタイミングＴ２、Ｔ４及びＴ５にて、それぞれＡＤ変換装置１に与えられる。つまり、Ｔ１〜Ｔ６は各々ＡＤ変換を開始するサンプリングタイミングを表している。重なり検知回路７は、Ｔ２の時点にて、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＴ３から始まるＡＤ変換の実行期間と、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＴ４から始まるＡＤ変換の実行期間とが重なるものと予測する。また、Ｔ４の時点にて、第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＴ５から始まるＡＤ変換の実行期間と、第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＴ６から始まるＡＤ変換の実行期間とが重なるものと予測される。ΔＴ１〜ΔＴ４は、重なり検知回路７により算出されたＡＤ変換開始時間差である。
【００３６】
図７の動作例は、いずれの時点でも第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換を優先処理するように優先度が設定された例である。したがって、Ｔ３の時点で第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が開始し、Ｔ４の時点以後も当該第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が継続する一方、Ｔ４の時点における第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂは受け付けられない。また、Ｔ５の時点における第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂは受け付けられず、Ｔ６の時点から第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が開始する。
【００３７】
図８は、図５のＡＤ変換装置１の他の動作例を示している。図８の動作例では、Ｔ２の時点にて第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＴ３から始まるＡＤ変換が優先すると判定され、Ｔ４の時点にて第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＴ５から始まるＡＤ変換が優先すると判定されたものとしている。したがって、Ｔ３の時点で第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が開始し、Ｔ４の時点以後も当該第１モータ１２ａの位置情報信号Ｕａ，ＶａのＡＤ変換が継続する一方、Ｔ４の時点における第２のＰＷＭ回路１５ｂからのＡＤ変換開始信号Ｓｂは受け付けられない。また、Ｔ５の時点で第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換が開始し、Ｔ６の時点以後も当該第２モータ１２ｂの位置情報信号Ｕｂ，ＶｂのＡＤ変換が継続する一方、Ｔ６の時点における第１のＰＷＭ回路１５ａからのＡＤ変換開始信号Ｓａは受け付けられない。
【００３８】
以上のとおり、図５のＡＤ変換装置１によれば、複数のモータ１２ａ，１２ｂを正弦波駆動する場合において制御対象ごとに最適なキャリア周期Ｔａ，Ｔｂを設定することが可能となるだけでなく、サンプリングタイミングごとに最も重要な位置情報信号のＡＤ変換を実施することが可能となる。
【００３９】
なお、正弦波位置判定回路１０以外の手段にて優先度設定レジスタ９の設定を行ってもよい。また、固定された優先度をＡＤコントローラ２が参照することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によるＡＤ変換装置は、複数のモータをインバータ制御するためのシステム等に用いる半導体製品において異なる周波数でのモータ制御が可能となるため、コスト削減に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るＡＤ変換装置を利用したインバータ制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１中のＡＤ変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のＡＤ変換装置の動作例を示すタイミング図である。
【図４】図２のＡＤ変換装置の他の動作例を示すタイミング図である。
【図５】図１中のＡＤ変換装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５中の正弦波位置判定回路の動作を説明するための波形図である。
【図７】図５のＡＤ変換装置の動作例を示すタイミング図である。
【図８】図５のＡＤ変換装置の他の動作例を示すタイミング図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ＡＤ変換装置
２  ＡＤコントローラ
３，４  ＡＤ変換器
５，６  セレクタ
７  重なり検知回路
９  優先度設定レジスタ
１０  正弦波位置判定回路
１１  半導体装置
１２ａ，１２ｂ  モータ
１３ａ，１３ｂ  パワートランジスタ回路
１５ａ，１５ｂ  ＰＷＭ回路
１６  ＣＰＵ
ＡＤＯＶ  重なり予測信号
ＡＤＴａ，ＡＤＴｂ  ＡＤ変換時間
ＣＫａ，ＣＫｂ  ＰＷＭクロック
ＣＬＫ  コントローラクロック
ＣＬＫａ，ＣＬＫｂ  変換クロック周波数情報
ＣＬＫＵ，ＣＬＫＶ  変換クロック
ＤＡＴａ，ＤＡＴｂ  データ信号
ＤＵ，ＤＶ  変換結果（ディジタル値）
ＰＲＩ  優先信号
ＰＷＭａ，ＰＷＭｂ  ＰＷＭ信号
Ｓａ，Ｓｂ  ＡＤ変換開始信号
ＳＥＴ  設定信号
ＳＴＵ，ＳＴＶ  ＡＤ変換開始指令
ＳＵ，ＳＶ  選択信号
Ｔａ，Ｔｂ  キャリア周期情報
Ｔ１〜Ｔ６  サンプリングタイミング
Ｕ，Ｖ  セレクタ出力
Ｕａ，Ｕｂ  Ｕ相位置情報信号（アナログ信号）
Ｖａ，Ｖｂ  Ｖ相位置情報信号（アナログ信号）
ΔＴ，ΔＴ１〜ΔＴ４  ＡＤ変換開始時間差情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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