(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の半導体電力素子を駆動させるハイアクティブ方式の駆動回路と、該駆動回路の出力信号を制御するマイクロコンピュータとの間の、該マイクロコンピュータの出力側と駆動回路の入力側とを互いに直接接続させるためのインターフェースにおいて、
上記マイクロコンピュータが、そのコレクタ端子がマイクロコンピュータの出力側をなすトランジスタを有する一方、
上記駆動回路が、その一端側で上記マイクロコンピュータの出力側に直接接続される第１の抵抗と、該第１の抵抗の他端側に直列に接続されたシュミット回路と、該第１の抵抗とシュミット回路との間にカソード側で接続されるダイオードと、該ダイオードのアノード側に接続される電源電圧と、その一端側で接地され、他端側で該第１の抵抗における駆動回路の入力端子をなす側に接続される第２の抵抗とを有していることを特徴とするインターフェース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータシステムをマイクロコンピュータ制御するための、マイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばモータ制御等に用いられるインバータシステムでは、機能性向上等の要求から、マイクロコンピュータ制御を適用することが一般的となっており、この技術においては、マイクロコンピュータと駆動回路との間のより良好なインターフェース回路構成が求められている。
【０００３】
従来、図３に示すように、半導体電力素子の駆動回路２５とマイクロコンピュータ２２の制御信号出力側との間に、絶縁を目的として、フォトカプラ２４を用いることが一般的に行なわれている。このフォトカプラ２４としては、オープンコレクタ出力形式のものが用いられることが多く、この出力形式では、フォトカプラ２４からの出力信号が、その入力信号に対して論理的に反転する。
【０００４】
図４の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成におけるマイクロコンピュータの出力電圧信号Ｖｏｍをあらわす方形波，駆動回路の入力電圧信号Ｖｉｎをあらわす方形波、および、駆動回路の出力電圧信号Ｖｏをあらわす方形波である。前述した従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成では、駆動回路２５の入力電圧信号Ｖｉｎがローレベルになったとき、その駆動回路２５の出力電圧信号Ｖｏをハイレベルとすることによって、マイクロコンピュータ２２の出力電圧信号Ｖｏｍと、駆動回路２５の出力電圧信号Ｖｏすなわち半導体電力素子への入力電圧信号とを同相にしている（所謂ローアクティブ方式）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体電力素子の駆動回路としてＨＶＩＣ（High Voltage IC：高耐圧ＩＣ）が適用される場合には、図５に示すように、フォトカプラを使用せず、駆動回路〜マイクロコンピュータ間を直接接続することが可能である。この構成では、駆動回路２５とマイクロコンピュータ２２とを結ぶラインに、抵抗Ｒ３の一端部が接続され、また、一方、抵抗Ｒ３の他端側には、プルアップ電源電圧Ｅｐが設けられている。
【０００６】
しかしながら、現状では、駆動回路としてＨＶＩＣが適用される場合にも、従来と同様にフォトカプラ（図３参照）を用いる構成、若しくは、図５に示すように、駆動回路２５とマイクロコンピュータ２２とを直接に接続し、マイクロコンピュータ２２側で制御信号を反転出力させる構成が用いられ、駆動回路２５においてローアクティブ方式が採用されることが多い。前者の構成では、フォトカプラが不要であるという高耐圧ＨＶＩＣの特徴が生かされない。他方、後者の構成では、従来のローアクティブ方式の駆動回路の構成がそのまま採用された場合に、マイクロコンピュータ２２の出力電圧信号Ｖｏｍを凌ぐ電源電圧レベルＥｍとプルアップ電源電圧Ｅｐとの間に差があると、プルアップ電源電圧Ｅｐからプルアップ抵抗Ｒ３を介してマイクロコンピュータ２２のコレクタに過電流が流れ込み、マイクロコンピュータ２２が破壊される惧れがある。
【０００７】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、半導体電力素子の駆動回路と該駆動回路の出力を制御するマイクロコンピュータとの間のより信頼性の高いインターフェースを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、所定の半導体電力素子を駆動させるハイアクティブ方式の駆動回路と、該駆動回路の出力信号を制御するマイクロコンピュータとの間の、該マイクロコンピュータの出力側と駆動回路の入力側とを互いに直接接続させるためのインターフェースにおいて、上記マイクロコンピュータが、そのコレクタ端子がマイクロコンピュータの出力側をなすトランジスタを有する一方、上記駆動回路が、その一端側で上記マイクロコンピュータの出力側に直接接続される第１の抵抗と、該第１の抵抗の他端側に直列に接続されたシュミット回路と、該第１の抵抗とシュミット回路との間にカソード側で接続されるダイオードと、該ダイオードのアノード側に接続される電源電圧と、その一端側で接地され、他端側で該第１の抵抗における駆動回路の入力端子をなす側に接続される第２の抵抗とを有していることを特徴としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成を示す図である。これらマイクロコンピュータ２及び駆動回路５は、モータ制御等に用いられるインバータシステムをマイクロコンピュータ制御するためのもので、駆動回路５からの半導体電力素子（不図示）への出力電圧信号Ｖｏがマイクロコンピュータ２からの出力電圧信号Ｖｏｍによって制御される。駆動回路５としては、入力信号がデジタル・ハイレベルのときに論理が有効となるハイアクティブ方式のものが採用される。
【００１０】
マイクロコンピュータ２は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、電源電圧Ｅｍとを有し、ここでは、トランジスタＴｒ１のエミッタ端子が電源電圧Ｅｍに接続され、トランジスタＴｒ２のエミッタ端子が接地される。また、両トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタ端子は、マイクロコンピュータ２自体の出力端子をなしている。
【００１１】
また、一方、駆動回路５は、電源電圧Ｅｄ，ダイオード，第１及び第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２及びシュミット回路７から構成される入力回路部６と、その入力回路部６よりも出力側に設けられた主回路部及びその他の回路部８とを有している。入力回路部６では、直列に接続された入力側の第１の抵抗Ｒ１と出力側のシュミット回路７との間に、ダイオードＤ１が、そのカソード側で接続されている。このダイオードＤ１のアノード側には、電源電圧Ｅｄが接続されている。また、第１の抵抗Ｒ１の入力側には、第２の抵抗Ｒ２がその一端側で接続されている。そして、第２の抵抗Ｒ２は、その他端側で接地されている。
【００１２】
この実施の形態では、マイクロコンピュータ２の出力側が、駆動回路５の入力側に直接接続されている。前述したようなマイクロコンピュータ２〜駆動回路５間のインターフェース回路構成によれば、駆動回路５の入力側は第２の抵抗Ｒ２で接地されるため、マイクロコンピュータ２にその出力端子から過電流が流れ込むことはない。また、この場合、マイクロコンピュータ２の出力信号レベルの変更に応じた回路構成要素の変更は不要である。
【００１３】
図２の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、マイクロコンピュータ２の出力電圧信号Ｖｏｍ及び駆動回路５の出力電圧信号Ｖｏをあらわす方形波である。この図からよく分かるように、マイクロコンピュータ２〜駆動回路５間のインターフェース回路構成によれば、マイクロコンピュータ２の出力側と駆動回路５の入力側とが直接接続されるため、マイクロコンピュータ２の出力電圧信号Ｖｏｍ及び駆動回路出力電圧信号Ｖｏは、同相信号となる。
【００１４】
以上のように、この実施の形態に係るマイクロコンピュータ２〜駆動回路５間のインターフェース回路構成では、マイクロコンピュータ２及び駆動回路５を、付属の構成を要することなく直接接続することが可能でありながら、マイクロコンピュータ２への過電流を防止することができ、両者間において、より信頼性の高いインターフェースを実現することができる。
【００１５】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願の請求項１の発明によれば、駆動回路の入力側は第２の抵抗で接地されるため、マイクロコンピュータにその出力端子から過電流が流れ込むことはなく、両者間において、より信頼性の高いインターフェースを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成を示す図である。
【図２】  （ａ）マイクロコンピュータの出力電圧信号Ｖｏｍをあらわす方形波である。
（ｂ）駆動回路の出力電圧信号Ｖｏをあらわす方形波である。
【図３】  従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成の一例を示す図である。
【図４】  （ａ）従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成におけるマイクロコンピュータの出力電圧信号Ｖｏｍをあらわす方形波である。
（ｂ）従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成における駆動回路の入力電圧信号Ｖｉｎをあらわす方形波である。
（ｃ）従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成における駆動回路の出力電圧信号Ｖｏをあらわす方形波である。
【図５】  従来のマイクロコンピュータ〜駆動回路間のインターフェース回路構成のまた別の一例を示す図である。
【符号の説明】
２  マイクロコンピュータ，５  駆動回路，６  入力回路部，７  シュミット回路，８  主回路部及びその他の回路部，Ｄ１  ダイオード，Ｅｍ，Ｅｄ  電源電圧，Ｒ１，Ｒ２  抵抗，Ｔｒ１，Ｔｒ２  トランジスタ，Ｖｏｍ  マイコン出力電圧信号，Ｖｏ  駆動回路出力電圧信号，Ｖｉｎ  駆動回路入力電圧信号
【図１】
0004230678.tif 000002
【図２】
0004230678.tif 000003
【図３】
0004230678.tif 000004
【図４】
0004230678.tif 000005
【図５】
0004230678.tif 000006