电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
阅读：845发布：2020-05-11
专利汇可以提供电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且电 力 转换装置具有：第1逆变器(100A)；第2逆变器(100B)；第1和第2控制 电路 (410A、410B)，它们对第1和第2逆变器进行控制；以及驱动电路(440)，当在第1逆变器侧发生了故障时，该驱动电路将使第1逆变器的低侧 开关 元件接通的控制 信号 提供给低侧开关元件，当在第2逆变器侧发生了故障时，该驱动电路将使第2逆变器的低侧开关元件接通的 控制信号 提供给低侧开关元件。当在第2逆变器侧发生了故障时，将在第1逆变器侧生成的第1电源 电压 提供给驱动电路，并且，当在第1逆变器侧发生了故障时，将在第2逆变器侧生成的第2 电源电压 提供给驱动电路。，下面是电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置专利的具体信息内容。
1.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其中，
所述电力转换装置具有：
第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，并且具有各自包含低侧开关元件和高侧开关元件的n个支路；
第2逆变器，其与所述各相的绕组的另一端连接，并且具有各自包含低侧开关元件和高侧开关元件的n个支路；
第1控制电路，其对所述第1逆变器的n个低侧开关元件和n个高侧开关元件的开关动作进行控制；
第2控制电路，其对所述第2逆变器的n个低侧开关元件和n个高侧开关元件的开关动作进行控制；以及
驱动电路，其与所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件和所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件连接，并且，当在所述马达的所述第1逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路将使所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件接通的控制信号提供给所述n个低侧开关元件，当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路将使所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件接通的控制信号提供给所述n个低侧开关元件，
当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，将在所述马达的所述第1逆变器侧生成的第1电源电压提供给所述驱动电路，并且，当在所述马达的所述第1逆变器侧了发生故障时，将在所述马达的所述第2逆变器侧生成的第2电源电压提供给所述驱动电路。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述驱动电路具有：
第1驱动电路，其与所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件连接，并且，当在所述马达的所述第1逆变器侧发生了故障时，所述第1驱动电路通过提供所述第2电源电压而将使所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件接通的所述控制信号提供给所述n个低侧开关元件；
以及
第2驱动电路，其与所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件连接，并且，当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，所述第2驱动电路通过提供所述第1电源电压而将使所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件接通的所述控制信号提供给所述n个低侧开关元件。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，
所述第1驱动电路由所述第2控制电路进行控制，所述第2驱动电路由所述第1控制电路进行控制。
4.根据权利要求2或3所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1预驱动器，其在所述第1控制电路的控制下生成对所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件和所述n个高侧开关元件的开关动作进行控制的控制信号，并提供给所述n个低侧开关元件和所述n个高侧开关元件；以及
第2预驱动器，其在所述第2控制电路的控制下生成对所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件和所述n个高侧开关元件的开关动作进行控制的控制信号，并提供给所述n个低侧开关元件和所述n个高侧开关元件。
5.根据权利要求4所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1电源电路，其向所述第1控制电路和所述第1预驱动器提供电源电压；以及第2电源电路，其向所述第2控制电路和所述第2预驱动器提供电源电压，所述第1电源电路和所述第1预驱动器中的至少一个生成比所述电源的电压大的所述第1电源电压，所述第2电源电路和所述第2预驱动器中的至少一个生成比所述电源的电压大的所述第2电源电压，
从所述第1电源电路或所述第1预驱动器向所述第2驱动电路提供所述第1电源电压，从所述第2电源电路或所述第2预驱动器向所述第1驱动电路提供所述第2电源电压。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1控制信号线，其连接所述第1驱动电路和所述第2控制电路，用于控制所述第1驱动电路；
第2控制信号线，其连接所述第2驱动电路和所述第1控制电路，用于控制所述第2驱动电路；
第1电源布线，其用于从所述第1电源电路或所述第1预驱动器向所述第2驱动电路提供所述第1电源电压；以及
第2电源布线，其用于从所述第2电源电路或所述第2预驱动器向所述第1驱动电路提供所述第2电源电压。
7.根据权利要求4所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1升压电路，其对所述电源的电压进行升压而生成所述第1电源电压；以及第2升压电路，其对所述电源的电压进行升压而生成所述第2电源电压，
从所述第1升压电路向所述第2驱动电路提供所述第1电源电压，从所述第2升压电路向所述第1驱动电路提供所述第2电源电压。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述第1电源电压的大小与所述第2电源电压的大小相等。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述第1控制电路和所述第2控制电路以能够相互通信的方式连接。
10.根据权利要求9所述的电力转换装置，其中，
通过在所述第1控制电路和所述第2控制电路之间进行通信，所述第1控制电路和所述第2控制电路中的一方监视与另一方连接的逆变器侧的故障的发生。
11.根据权利要求10所述的电力转换装置，其中，
所述第1控制电路和所述第2控制电路分别具有看门狗定时器，
所述第1控制电路和所述第2控制电路中的一方使用所述看门狗定时器来监视与另一方连接的逆变器侧的故障的发生。
12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述第1控制电路在检测到所述马达的所述第2逆变器侧的故障时，指示所述第2驱动电路开始驱动，所述第2驱动电路响应于所述开始驱动的指示而向所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件提供使所述n个低侧开关元件接通的所述控制信号，
所述第2控制电路在检测到所述马达的所述第1逆变器侧的故障时，指示所述第1驱动电路开始驱动，所述第1驱动电路响应于所述开始驱动的指示而向所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件提供使所述n个低侧开关元件接通的所述控制信号。
13.根据权利要求5至8中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述第1控制电路和所述第2电源电路以能够相互通信的方式连接，所述第2控制电路和所述第1电源电路以能够相互通信的方式连接。
14.根据权利要求4至8中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1监视用信号线，其连接所述第1预驱动器和所述第2控制电路，用于监视所述第1预驱动器的故障；以及
第2监视用信号线，其连接所述第2预驱动器和所述第1控制电路，用于监视所述第2预驱动器的故障。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1开关元件，其切换所述第1逆变器与接地端的连接和非连接；
第2开关元件，其切换所述第2逆变器与所述接地端的连接和非连接；
第3开关元件，其切换所述第1逆变器与所述电源的连接和非连接；以及
第4开关元件，其切换所述第2逆变器与所述电源的连接和非连接。
16.根据权利要求4至8、13、14中的任意一项所述的电力转换装置，其中，所述第1驱动电路提供给所述第1逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平大于所述第1预驱动器提供给所述第1逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平，所述第2驱动电路提供给所述第2逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平大于所述第2预驱动器提供给所述第2逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平。
17.根据权利要求4至8、13、14中的任意一项所述的电力转换装置，其中，所述第1驱动电路提供给所述第1逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平与所述第1预驱动器提供给所述第1逆变器的所述n个高侧开关的控制信号的电压电平相等，所述第2驱动电路提供给所述第2逆变器的所述n个低侧开关的控制信号的电压电平与所述第2预驱动器提供给所述第2逆变器的所述n个高侧开关的控制信号的电压电平相等。
18.根据权利要求16或17所述的电力转换装置，其中，
所述第1驱动电路和所述第2驱动电路分别具有集电极开路输出方式的多个晶体管。
19.根据权利要求16至18中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有：
第1保护电路，在从所述第1驱动电路向所述第1逆变器输出使所述n个低侧开关元件接通的控制信号时，该第1保护电路抑制向所述第1预驱动器输入规定的值以上的电压电平的信号；以及
第2保护电路，在从所述第2驱动电路向所述第2逆变器输出使所述n个低侧开关元件接通的控制信号时，该第2保护电路抑制向所述第2预驱动器输入规定的值以上的电压电平的信号。
20.根据权利要求19所述的电力转换装置，其中，
所述第1保护电路和所述第2保护电路分别具有齐纳二极管。
21.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述电力转换装置还具有开关，该开关在所述第1控制电路和所述第2控制电路的控制下对向所述驱动电路提供所述第1电源电压以及向所述驱动电路提供所述第2电源电压进行切换。
22.一种马达模块，其具有：
权利要求1至21中的任意一项所述的电力转换装置；以及
所述马达。
23.一种电动助力转向装置，其具有权利要求22所述的马达模块。
电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
技术领域
[0001] 本公开涉及将来自电源的电力转换为向电动马达提供的电力的电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置。
背景技术
[0002] 近年来，开发了电动马达(以下，简记为“马达”)与ECU(Electrical Control Unit：电气控制单元)一体化的机电一体型马达。特别是在车载领域中，从安全性的观点出发，要求高品质保证。因此，引入了即使在部件的一部分发生了故障的情况下也能够继续进行安全动作的冗余设计。作为冗余设计的一例，研究了针对一个马达设置有两个逆变器的设计。作为另一例，研究了在主微控制器中设置有备用微控制器的设计。
[0003] 在专利文献1中，公开了一种电力转换装置，其具有控制部和两个逆变器，将来自电源的电力转换为向三相马达提供的电力。两个逆变器分别与电源和接地端(以下，记作“GND”)连接。一个逆变器与马达的三相的绕组的一端连接，另一个逆变器与三相的绕组的另一端连接。各逆变器具有由三个支路构成的桥式电路，该三个支路各自包含高侧开关元件和低侧开关元件。控制部在检测到两个逆变器中的开关元件的故障的情况下，将马达控制从正常时的控制切换为异常时的控制。在正常时的控制中，例如通过对两个逆变器的开关元件进行开关来驱动马达。在异常时的控制中，例如使用发生了故障的逆变器中的绕组的中性点，由没有发生故障的逆变器来驱动马达。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 在上述的现有技术中，要求进一步提高在逆变器的周边电路发生了故障的情况下的控制。这里，周边电路是指驱动逆变器所需的电路，例如具有后述的控制器、预驱动器以及电源电路等。周边电路的故障是指例如预驱动器或电源电路发生故障。在专利文献1的电路结构中，除了逆变器的开关元件的故障以外，在控制部也发生了故障的情况下，难以继续进行马达驱动。
[0009] 本公开的实施方式提供即使在逆变器的周边电路发生了故障的情况下也能够继续进行使用了中性点的马达驱动的电力转换装置、具有该电力转换装置的马达模块以及具有该马达模块的电动助力转向装置。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 本公开的例示的电力转换装置将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其中，所述电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，并且具有各自包含低侧开关元件和高侧开关元件的n个支路；第2逆变器，其与所述各相的绕组的另一端连接，并且具有各自包含低侧开关元件和高侧开关元件的n个支路；第1控制电路，其对所述第1逆变器的n个低侧开关元件和n个高侧开关元件的开关动作进行控制；第2控制电路，其对所述第2逆变器的n个低侧开关元件和n个高侧开关元件的开关动作进行控制；以及驱动电路，其与所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件和所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件连接，并且，当在所述马达的所述第1逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路将使所述第1逆变器的所述n个低侧开关元件接通的控制信号提供给所述n个低侧开关元件，当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路将使所述第2逆变器的所述n个低侧开关元件接通的控制信号提供给所述n个低侧开关元件，当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，将在所述马达的所述第1逆变器侧生成的第1电源电压提供给所述驱动电路，并且，当在所述马达的所述第1逆变器侧了发生故障时，将在所述马达的所述第2逆变器侧生成的第2电源电压提供给所述驱动电路，当在所述马达的所述第1逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路由所述第2控制电路进行控制，当在所述马达的所述第2逆变器侧发生了故障时，所述驱动电路由所述第1控制电路进行控制。
[0012] 发明效果
[0013] 根据本公开的例示的实施方式，提供了即使在逆变器的周边电路发生了故障的情况下也能够继续进行使用了中性点的马达驱动的电力转换装置、具有该电力转换装置的马达模块以及具有该马达模块的电动助力转向装置。附图说明
[0014] 图1是示出例示的实施方式1的马达模块2000的块结构、并且主要示出电力转换装置1000的块结构的示意图。
[0015] 图2A是示出第1驱动电路440A的功能块的框图。
[0016] 图2B是示出第2驱动电路440B的功能块的框图。
[0017] 图3是例示第1周边电路400A之中的第1驱动电路440A的电路结构的电路图。
[0018] 图4是示出例示的实施方式1的变形例的电力转换装置1000的块结构例的示意图。
[0020] 图6是例示在图5所示的电流波形的电角度270°在两个逆变器中流动的电流的情形的示意图。
[0021] 图7是示出例示的实施方式2的马达模块2000A的块结构、并且主要示出电力转换装置1000A的块结构的示意图。
[0022] 图8是示出驱动电路440及其周边的功能块的框图。
[0023] 图9是示出例示的实施方式3的电动助力转向装置3000的典型结构的示意图。
具体实施方式
[0024] 以下，参照附图对本公开的电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，为了避免以下的说明不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解，有时省略超出所需的详细说明。例如，有时省略对公知的事项的详细说明或对实质上相同的结构的重复说明。
[0025] 在本说明书中，以将来自电源的电力转换为向具有三相(U相、V相、W相)的绕组的三相马达提供的电力的电力转换装置为例，对本公开的实施方式进行说明。但是，将来自电源的电力转换为向具有四相或五相等n相(n为4以上的整数)的绕组的n相马达提供的电力的电力转换装置也属于本公开的范畴。
[0026] (实施方式1)
[0027] [1-1.电力转换装置1000和马达模块2000的构造]
[0028] 图1示意性地示出了本实施方式的马达模块2000的块结构，主要示意性地示出了电力转换装置1000的块结构。在本说明书中，为了便于说明，将框图中的马达200的左侧的结构要素记作第1逆变器100A和第1周边电路400A等，将右侧的结构要素记作第2逆变器100B和第2周边电路400B等。
[0030] 电力转换装置1000具有第1逆变器100A、第2逆变器100B、第1至第6开关元件311、312、313、314、315、316、第1周边电路400A以及第2周边电路400B。
[0031] 电力转换装置1000与马达200连接，并且经由线圈600与电源500连接。电力转换装置1000能够将来自电源500的电力转换为向马达200提供的电力。例如，第1逆变器100A和第2逆变器100B能够将直流电力转换为作为U相、V相以及W相的伪正弦波的三相交流电力。
[0032] 马达200例如是三相交流马达。马达200具有U相的绕组M1、V相的绕组M2以及W相的绕组M3，与第1逆变器100A和第2逆变器100B连接。具体说明的话，第1逆变器100A与马达200的各相的绕组的一端连接，第2逆变器100B与各相的绕组的另一端连接。这样的马达接线与所谓的星形接线和三角形接线不同。在本说明书中，部件(结构要素)彼此之间的“连接”主要是指电连接。
[0033] 第1逆变器100A包含各自具有低侧开关元件和高侧开关元件的三个支路。U相用支路具有低侧开关元件101A_L和高侧开关元件101A_H。V相用支路具有低侧开关元件102A_L和高侧开关元件102A_H。W相用支路具有低侧开关元件103A_L和高侧开关元件103A_H。
[0034] 作为开关元件，例如能够使用在内部形成有寄生二极管的场效应晶体管(典型地为MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及与其并联连接的续流二极管的组合。以下，对使用MOSFET作为开关元件的例子进行说明，有时将开关元件记作SW。例如，将开关元件101A_L、102A_L以及103A_L记作SW 101A_L、102A_L以及103A_L。
[0035] 第1逆变器100A具有三个分流电阻100A_R作为用于检测在U相、V相以及W相的各相的绕组中流动的电流的电流传感器。电流传感器包含检测在各分流电阻中流动的电流的电流检测电路(未图示)。像图示那样，例如，三个分流电阻100A_R分别连接于第1逆变器100A的三个支路所包含的三个低侧开关元件与GND之间。分流电阻的电阻值例如为0.5mΩ～1.0mΩ左右。
[0036] 第2逆变器100B与第1逆变器100A同样地包含各自具有低侧开关元件和高侧开关元件的三个支路。U相用支路具有低侧开关元件101B_L和高侧开关元件101B_H。V相用支路具有低侧开关元件102B_L和高侧开关元件102B_H。W相用支路具有低侧开关元件103B_L和高侧开关元件103B_H。另外，第2逆变器100B具有三个分流电阻100B_R。这些分流电阻连接于三个支路所包含的三个低侧开关元件与GND之间。
[0037] 对于各逆变器，分流电阻的数量不限于三个。例如，能够使用U相、V相用的两个分流电阻、V相、W相用的两个分流电阻、以及U相、W相用的两个分流电阻。所使用的分流电阻的数量和分流电阻的配置是考虑产品成本以及设计规格等而适当决定的。
[0038] 在电力转换装置1000中，第1逆变器100A和第2逆变器100B能够通过第1至第4开关元件311、312、313以及314而分别与电源500和GND电连接。具体说明的话，第1开关元件311切换第1逆变器100A与GND的连接和非连接。第2开关元件312切换第2逆变器100B与GND的连接和非连接。第3开关元件313切换电源500与第1逆变器100A的连接和非连接。第4开关元件314切换电源500与第2逆变器100B的连接和非连接。
[0039] 第1至第4开关元件311、312、313以及314能够切断双向的电流。作为第1至第4开关元件311、312、313以及314，例如能够使用晶闸管、模拟开关IC或MOSFET等半导体开关、以及机械继电器等。也可以使用二极管与IGBT等的组合。在本说明书中，有时将第1至第4开关元件311、312、313以及314分别记作SW 311、312、313以及314。将SW 311、312、313以及314作为MOSFET进行说明。
[0040] SW 311配置为在内部的寄生二极管中正向电流朝向第1逆变器100A流动。SW312配置为在寄生二极管中正向电流朝向第2逆变器100B流动。SW 313配置为在寄生二极管中正向电流朝向电源500流动。SW 314配置为在寄生二极管中正向电流朝向电源500流动。
[0041] 像图示那样，电力转换装置1000还可以具有反向连接保护用的第5和第6开关元件315、316。第5和第6开关元件315、316典型地是具有寄生二极管的MOSFET的半导体开关。第5开关元件315与SW 313串联连接，配置为在寄生二极管中正向电流朝向第1逆变器100A流动。第6开关元件316与SW 314串联连接，配置为在寄生二极管中正向电流朝向第2逆变器
100B流动。即使在电源500反向连接的情况下，也能够通过反向连接保护用的两个开关元件来切断反向电流。
100B流动。即使在电源500反向连接的情况下，也能够通过反向连接保护用的两个开关元件来切断反向电流。
[0042] 不限于图示的例子，所使用的开关元件的个数是考虑设计规格等而适当决定的。特别是在车载领域中，从安全性的观点出发，要求高品质保证，因此优选预先设置多个开关元件用于各逆变器。
[0044] 电源500可以像图示那样是第1逆变器100A和第2逆变器100B共用的一个电源，也可以具有第1逆变器100A用的第1电源和第2逆变器100B用的第2电源。
[0045] 在电源500与电力转换装置1000的各逆变器之间设置有线圈600。线圈600作为噪声滤波器发挥功能，进行平滑化，使得向各逆变器提供的电压波形所包含的高频噪声、或者在各逆变器中产生的高频噪声不会向电源500侧流出。
[0047] 第1周边电路400A是用于对第1逆变器100A的驱动进行控制的电路。第1周边电路400A具有例如第1控制器410A、第1预驱动器420A、第1电源电路430A、第1驱动电路440A以及第1子驱动器450A。
[0048] 第2周边电路400B是用于对第2逆变器100B的驱动进行控制的电路。第2周边电路400B与第1周边电路400A同样地具有例如第2控制器410B、第2预驱动器420B、第2电源电路
430B、第2驱动电路440B以及第2子驱动器450B。
430B、第2驱动电路440B以及第2子驱动器450B。
[0049] 第2周边电路400B典型地具有与第1周边电路400A实质上相同的构造和功能。更详细地说，各个部件彼此具有实质上相同的构造和功能。
[0050] 第1控制器410A和第2控制器410B是对电力转换装置1000整体进行控制的集成电路，例如是微控制器或FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。
[0051] 第1控制器410A对第1逆变器100A中的三个低侧开关元件和三个高侧开关元件的开关动作进行控制。第2控制器410B对第2逆变器100B中的三个低侧开关元件和三个高侧开关元件的开关动作进行控制。
[0052] 第1控制器410A和第2控制器410B彼此能够相互协作或者单独地对作为目标的马达200的转子的位置、转速以及电流等进行控制而实现闭环控制。因此，第1控制器410A和第2控制器410B典型地具有供来自检测转子的位置的位置传感器700的输出信号输入的输入端口。
[0053] 位置传感器700例如是通过旋转变压器、霍尔IC或者具有磁阻(MR)元件的MR传感器与传感器磁铁的组合而实现的。位置传感器700检测转子的位置(以下，记作“旋转信号”)，并向第1控制器410A和第2控制器410B输出旋转信号。
[0054] 第1控制器410A和第2控制器410B也可以代替位置传感器700用的输入端口、或者在具有该输入端口的同时具有供来自扭矩传感器800的输出信号输入的输入端口。在该情况下，各控制器能够对作为目标的马达扭矩进行控制。另外，各控制器例如能够具有用于与车载的控制器局域网络(CAN)连接的专用端口等。
[0055] 各控制器还可以具有供从上述的电流传感器输出的电流信号输入的输入端口。各控制器可以接收由外置的AD(模拟-数字)转换器转换后的数字信号作为实际电流值，也可以直接从电流传感器接收模拟信号，并在控制器内部转换为数字信号。
[0056] 第1控制器410A根据实际电流值以及转子的旋转信号等而设定目标电流值，生成PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)信号，并将其输出给第1预驱动器420A。第2控制器410B与第1控制器410A同样地生成PWM信号，并将其输出给第2预驱动器420B。另外，在本实施方式中，第1控制器410A将对SW 311的接通和断开进行控制的控制信号输出给第1子驱动器450A。第2控制器410B将对SW 312的接通和断开的进行控制的控制信号输出给第2子驱动器450B。
[0057] 预驱动器也被称为栅极驱动器。作为第1预驱动器420A和第2预驱动器420B，能够广泛使用通用的预驱动器。
[0058] 第1预驱动器420A连接于第1控制器410A与第1逆变器100A之间。第1预驱动器420A在第1控制器410A的控制下生成对第1逆变器100A中的三个低侧开关元件和三个高侧开关元件的开关动作进行控制的控制信号，并提供给这些开关元件。具体而言，第1预驱动器420A根据来自第1控制器410A的PWM信号而生成对第1逆变器100A中的各SW的开关动作进行控制的控制信号(栅极控制信号)，并将控制信号提供给各SW的栅极。
[0059] 第2预驱动器420B连接于第2控制器410B与第2逆变器100B之间。第2预驱动器420B在第2控制器410B的控制下生成对第2逆变器100B中的三个低侧开关元件和三个高侧开关元件的开关动作进行控制的控制信号，并提供给这些开关元件。具体而言，第2预驱动器420B根据来自第2控制器410B的PWM信号而生成对第2逆变器100B中的各SW的开关动作进行控制的栅极控制信号，并将控制信号提供给各SW的栅极。
[0060] 第1预驱动器420A能够生成比电源500的电压(例如12V)大的电压CP_Pr1。第2预驱动器420B能够生成比电源500的电压大的电压CP_Pr2。升压电压CP_Pr1、CP_Pr2例如为18V或24V。各预驱动器为电荷泵方式。
[0061] 第1电源电路430A和第2电源电路430B分别是例如电源IC。从电源500向第1电源电路430A和第2电源电路430B提供例如12V的电源。第1电源电路430A向第1周边电路400A的各块分别提供所需的电源电压。第2电源电路430B向第2周边电路400B的各块分别提供所需的电源电压。
[0062] 第1电源电路430A例如将5.0V或3.3V的电源电压VCC提供给第1控制器410A和第1预驱动器420A。在本实施方式中，第1电源电路430A能够向SW 313、315提供对它们的接通和断开进行控制的控制信号。
[0063] 第2电源电路430B例如将5.0V或3.3V的电源电压VCC提供给第2控制器410B和第2预驱动器420B。在本实施方式中，第2电源电路430B能够向SW 314、316提供对它们的接通和断开进行控制的控制信号。
[0064] 第1电源电路430A能够生成比电源500的电压大的电压CP_PM1。第2电源电路430B能够生成比电源500的电压大的电压CP_PM2。升压电压CP_PM1、CP_PM2例如为18V或24V。
[0065] 在本实施方式中，需要比电源500的电压大的电压。因此，如上所述，使用各预驱动器和各电源电路来生成这样的大电压。但是，对电源500的电压进行升压的块只要在各周边电路中具有至少一个即可，例如，能够仅由各预驱动器和各电源电路中的一方生成比电源500的电压大的电压。
[0066] 这里，在对第1驱动电路440A和第2驱动电路440B进行说明之前，对由第1预驱动器420A和第2预驱动器420B生成的栅极控制信号进行说明。以下，以第1预驱动器420A为例对栅极控制信号进行说明。
[0067] 在本说明书中，将电力转换装置1000没有发生故障时的电力转换装置1000的控制记作“正常时的控制”，将发生了故障时的控制记作“异常时的控制”。
[0068] 在正常时的控制中，SW 311、312、313、314、315以及316为接通状态。因此，连接第1逆变器100A中的SW 101A_L、102A_L以及103A_L的节点NA_L的电位为GND电位。因此，SW 101A_L、102A_L以及103A_L的栅极的基准电位、即源极电位为低电位。在该情况下，提供给SW的栅极的栅极控制信号的电压电平可以比较低，能够毫无问题地对低侧开关元件的开关动作进行控制。以下，有时将栅极控制信号的电压记作“栅极电压”。
[0069] 另一方面，第1逆变器100A的三个SW 101A_H、102A_H以及103A_H的基准电位较高，以作为低侧开关元件与高侧开关元件之间的节点NA_1、NA_2以及NA_3的电位、即提供给各相的绕组M1、M2以及M3的驱动电压。为了使高侧开关元件接通，需要对高侧开关元件提供比提供给低侧开关元件的栅极电压高的栅极电压。
[0070] 像已经说明那样，第1预驱动器420A例如能够对12V的电压进行升压而生成18V的电压，并将高电压提供给SW 101A_H、102A_H以及103A_H。其结果为，能够在开关动作中适当地接通高侧开关元件。这样，第1预驱动器420A在正常时的控制中对高侧开关元件提供比提供给低侧开关元件的栅极电压高的栅极电压。提供给低侧开关元件的栅极电压例如为12V，提供给高侧开关元件的栅极电压例如为18V。
[0071] 考虑在电力转换装置1000中发生了故障的情况。“故障”主要是指在周边电路内发生的故障。“在马达200的第1逆变器100A侧发生故障”是指在第1周边电路400A内发生故障，更详细地说，是指例如第1控制器410A、第1预驱动器420A或第1电源电路430A发生故障而无法进行动作。“在第2逆变器100B侧发生故障”是指在第2周边电路400B内发生故障，更详细地说，是指例如第2控制器410B、第2预驱动器420B或第2电源电路430B发生故障而无法进行动作。
[0072] 例如，假设第1预驱动器420A发生了故障。在该情况下，第1预驱动器420A当然无法接受第1控制器410A的控制来驱动第1逆变器100A。但是，只要能够使第1逆变器100A的低侧的节点NA_L作为中性点发挥功能，就能够使用该中性点以使第2逆变器100B进行驱动，从而继续进行马达200的驱动。
[0073] 在本实施方式中，例如在第1预驱动器420A发生了故障的情况下，使第1逆变器100A的低侧的节点NA_L作为中性点发挥功能。此时，断开第1开关元件311，以适当地进行电流控制。中性点与GND电隔离。其结果为，低侧的节点NA_L的电位不再是GND电位，成为比该电位高的电位。换言之，SW 101A_L、102A_L以及103A_L的栅极的基准电位成为浮置状态。在该状态下，在对低侧开关元件提供与正常时的控制中的栅极电压(例如12V)相同的大小的栅极电压的情况下，栅极-源极间电压变得比正常时的控制的该电压小。
[0074] 当栅极-源极间电压变小时，有可能出现SW 101A_L、102A_L以及103A_L的源极-漏极间的接通电阻值变大、或者SW 101A_L、102A_L以及103A_L非意图地变为断开状态的情况。为了使第1逆变器100A的低侧的节点NA_L作为中性点发挥功能，需要先使SW 101A_L、102A_L以及103A_L适当地成为接通状态。因此，需要先使提供给SW 101A_L、102A_L以及
103A_L的栅极电压比正常时的控制的栅极电压大。
103A_L的栅极电压比正常时的控制的栅极电压大。
[0075] 鉴于上述的问题，本公开的电力转换装置1000具有第1驱动电路440A和第2驱动电路440B。由于第2驱动电路440B的电路构造和功能与第1驱动电路440A的电路构造和功能实质上相同，因此，以下以第1驱动电路440A为例主要对电路构造和功能进行说明。
[0076] 第1驱动电路440A与第1逆变器100A的三个低侧开关元件连接。第1驱动电路440A是用于在马达200的第1逆变器100A侧发生故障时，使第1逆变器100A中的SW 101A_L、102A_L以及103A_L始终处于接通状态的专用驱动电路。能够通过第1驱动电路440A而使第1逆变器100A的低侧的节点NA_L作为中性点适当地发挥功能。
[0077] 第2驱动电路440B与第2逆变器100B的三个低侧开关元件连接。第2驱动电路440B是用于在马达200的第2逆变器100B侧发生了故障时，使第2逆变器100B中的SW 101B_L、102B_L以及103B_L始终处于接通状态的专用驱动电路。能够通过第2驱动电路440B而使第2逆变器100B的低侧的节点NB_L作为中性点适当地发挥功能。
[0078] 在正常时的控制中，低侧开关元件的栅极控制信号是从第1预驱动器420A提供给SW 101A_L、102A_L、103A_L的。在异常时的控制中，栅极控制信号是从第1驱动电路440A提供给SW 101A_L、102A_L、103A_L的。
[0079] 第1驱动电路440A提供给第1逆变器100A的三个低侧开关元件的控制信号的电压电平大于第1预驱动器420A提供给这些低侧开关元件的控制信号的电压电平。在本实施方式中，第1驱动电路440A提供给第1逆变器100A的三个低侧开关元件的控制信号的电压电平与第1预驱动器420A提供给第1逆变器100A的三个高侧开关元件的控制信号的电压电平相等。该栅极电压例如为18V。
[0080] 第2驱动电路440B提供给第2逆变器100B的三个低侧开关元件的控制信号的电压电平大于第2预驱动器420B提供给这些低侧开关元件的控制信号的电压电平。在本实施方式中，第2驱动电路440B提供给第2逆变器100B的三个低侧开关元件的控制信号的电压电平与第2预驱动器420B提供给第2逆变器100B的三个高侧开关元件的控制信号的电压电平相等。该栅极电压例如为18V。
[0081] 第1驱动电路440A由第2控制器410B进行控制。第2驱动电路440B由第1控制器410A进行控制。
[0082] 当在马达200的第2逆变器100B侧发生了故障时，将在第1逆变器100A侧生成的第1电源电压提供给第2驱动电路440B。在第1逆变器100A侧生成的电压是指在第1周边电路400A中生成的电源电压。例如，第1电源电压是由第1预驱动器420A生成的升压电压CP_Pr1或由第1电源电路430A生成的升压电压CP_PM1。第1电源电压的大小大于电源500的电压，例如为18V。
[0083] 当在第1逆变器100A侧发生了故障时，将在第2逆变器100B侧生成的第2电源电压提供给第1驱动电路440A。在第2逆变器100B侧生成的电压是指在第2周边电路400B中生成的电源电压。例如，第2电源电压是由第2预驱动器420B生成的升压电压CP_Pr2或由第2电源电路430B生成的升压电压CP_PM2。第2电源电压的大小大于电源500的电压，例如为18V。在本实施方式中，第1电源电压的大小与第2电源电压的大小相等。
[0084] 当在马达200的第1逆变器100A侧发生了故障时，第1驱动电路440A通过提供第2电源电压而向第1逆变器100A的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。当在第2逆变器100B侧发生了故障时，第2驱动电路440B通过提供第1电源电压而向第2逆变器100B的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。
[0085] 图2A示意性地示出了第1驱动电路440A的功能块，图2B示意性地示出了第2驱动电路440B的功能块。
[0086] 第2电源电压作为电源电压443而提供给第1驱动电路440A。第2电源电压例如是升压电压CP_PM2或CP_Pr2。第1电源电压作为电源电压443而提供给第2驱动电路440B。第1电源电压例如是升压电压CP_PM1或CP_Pr1。应当注意的是，按照使低侧开关元件的栅极-源极间的电压不大于耐压的方式来设定电源电压443。
[0087] 第1驱动电路440A和第2驱动电路440B分别具有开关441和442。在正常时的控制中，开关441和442断开。
[0088] 当在马达200的第1逆变器100A侧发生了故障时，第2控制器410B使第1驱动电路440A的开关441接通。由此，将电源电压443作为栅极电压提供给第1逆变器100A的三个低侧开关元件。三个低侧开关元件全部成为接通状态，能够使第1逆变器100A的低侧的节点NA_L作为中性点发挥功能。
[0089] 例如，在电力转换装置1000发生了故障的情况下，可以强制停止电力转换装置1000的动作。在该情况下，第2控制器410B使开关442接通。将GND电位作为栅极电压提供给低侧开关元件，因此三个低侧开关元件成为断开状态。但是，开关442是可选的，在不需要强制停止的情况下，可以不在驱动电路中配置。
[0090] 图3示意性地例示了第1周边电路400A之中的第1驱动电路440A的块结构。另外，在图3中没有示出开关元件315。
[0091] 第1驱动电路440A具有集电极开路输出方式的多个开关元件10、11、12、13、20、21、22以及23。在图示的例子中，开关元件11、12、13、20是PNP型的双极型晶体管。开关元件10、
21、22、23是NPN型的双极型晶体管。用于对各相的低侧开关元件进行控制的栅极控制信号线经由电阻与推挽电路连接。开关441和442能够通过多个晶体管10、11、12、13、20、21、22、
23和多个电阻的组合而构成。
21、22、23是NPN型的双极型晶体管。用于对各相的低侧开关元件进行控制的栅极控制信号线经由电阻与推挽电路连接。开关441和442能够通过多个晶体管10、11、12、13、20、21、22、
23和多个电阻的组合而构成。
[0092] 当第2控制器410B拉动晶体管20时，晶体管21、22以及23被推动(pushed)。由此，第1逆变器100A的SW 101A_L、102A_L以及103A_L的栅极电位成为与GND电位相当的低电平。与此相对，当第2控制器410B拉动晶体管10时，晶体管11、12以及13被拉动(pulled)，SW 101A_L、102A_L以及103A_L的栅极电位成为与电源电压463相当的高电平。
[0093] 在SW 101A_L、102A_L以及103A_L的源极与栅极之间连接有保护电路31、32、33，该保护电路31、32、33是电阻器和二极管并联连接而成。在SW 101A_H、102A_H以及103A_H的源极与栅极之间连接有保护电路41、42、43，该保护电路41、42、43是电阻器和二极管并联连接而成的。
[0094] 电力转换装置1000可以具有第1保护电路和第2保护电路。第1保护电路具有保护电路51、52以及53。优选在与SW 101A_L的栅极连接的第1预驱动器420A的输出端子(未图示)和GND之间连接有保护电路51。与此同样地，优选在与SW 102A_L的栅极连接的第1预驱动器420A的输出端子(未图示)和GND之间连接有保护电路52，在与SW103A_L的栅极连接的第1预驱动器420A的输出端子(未图示)和GND之间连接有保护电路53。对于马达200的第2逆变器100B侧，也与此同样地优选设置具有三个保护电路的第2保护电路。
[0095] 当从第1驱动电路440A向第1逆变器100A输出用于使三个低侧开关元件接通的控制信号时，保护电路51、52以及53分别抑制向第1预驱动器420A输入规定的值(耐压)以上的电压电平的信号。这里的耐压例如是指在正常时的控制中输出SW101A_L、102A_L以及103A_L用的栅极控制信号的第1预驱动器420A之中的电路元件的耐压。
[0096] 保护电路51、52、53例如是齐纳二极管。保护电路51、52、53在第1驱动电路440A输出的栅极控制信号的电压成为了接近耐压的大小以及耐压以上时发挥功能。例如，在耐压为18V的情况下，当栅极控制信号的电压成为了17V以上时，保护电路51、52、53发挥功能。由此，能够使提供到第1预驱动器420A的输出端子的电压不到耐压。在本实施方式中，向SW 101A_L、102A_L以及103A_L提供比正常时的控制高的栅极电压。即使该高栅极电压非意图地成为了耐压以上，也能够通过保护电路51、52、53来保护第1预驱动器420A。
[0097] 根据第1驱动电路440A，能够向SW 101A_L、102A_L以及103A_L提供比正常时的控制高的栅极电压。通过提高栅极电压，即使源极电位成为了中性点电位，也能够抑制栅极-源极间电压降低。能够抑制SW 101A_L、102A_L以及103A_L的源极-漏极间的接通电阻值变大，并且能够抑制SW 101A_L、102A_L以及103A_L非意图地成为截止状态。
[0098] 电力转换装置1000具有ROM(未图示)。ROM例如是可写入的存储器(例如PROM)、可改写的存储器(例如闪存)或读取专用的存储器。ROM保存有控制程序，该控制程序包含用于使第1控制器410A和第2控制器410B对电力转换装置1000进行控制的指令组。例如，控制程序在启动时暂时在RAM(未图示)中被一次加载。
[0099] 以下，针对安装有电力转换装置1000的各部件的电路板(例如印刷板)的电源布线和信号布线，对需要注意的地方进行说明。
[0100] 向第1驱动电路440A提供在马达200的第2逆变器100B侧生成的第2电源电压。向第2驱动电路440B提供在马达200的第1逆变器100A侧生成的第1电源电压。因此，在电路板上设置有第1电源布线和第2电源布线。例如，第1电源布线是用于从第1预驱动器420A或第1电源电路430A向第2驱动电路440B提供第1电源电压的电源布线。例如，第2电源布线是用于从第2预驱动器420B或第2电源电路430B向第1驱动电路440A提供第2电源电压的电源布线。
[0101] 第1驱动电路440A由第2控制器410B进行控制，第2驱动电路440B由第1控制器410A进行控制。因此，在电路板上设置有第1控制信号线和第2控制信号线。第1控制信号线是连接第1驱动电路440A和第2控制器410B的用于控制第1驱动电路440A的信号线。第2控制信号线是连接第2驱动电路440B和第1控制器410A的用于控制第2驱动电路440B的信号线。
[0102] 再次参照图1。
[0103] 第1控制器410A和第2控制器410B以能够相互通信的方式连接。因此，在电路板上设置有用于进行该通信的通信用信号线。通过在第1控制器410A和第2控制器410B之间进行通信，第1控制器410A和第2控制器410B中的一方能够监视与另一方连接的逆变器侧的故障的发生。
[0104] 故障的发生例如能够使用看门狗定时器来检测。第1控制器410A和第2控制器410B分别具有看门狗定时器。例如，第2控制器410B能够使用看门狗计时器来检测在第1逆变器100A侧发生的故障。也能够通过进行握手、轮询或中断等动作来检测故障的发生。
[0105] 例如，第1控制器410A可以在检测到马达200的第2逆变器100B侧的故障时，指示第2驱动电路440B开始驱动。第2驱动电路440B能够响应于该开始驱动的指示而向第2逆变器
100B的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。
100B的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。
[0106] 例如，第2控制器410B可以在检测到马达200的第1逆变器100A侧的故障时，指示第1驱动电路440A开始驱动。第1驱动电路440A能够响应于该开始驱动的指示而向第1逆变器
100A的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。
100A的三个低侧开关元件提供使这些低侧开关元件接通的控制信号。
[0107] 这样，响应于来自控制器410的指示而使驱动电路进行驱动，由此能够仅在发生了故障时适当地使驱动电路进行驱动。其结果为，与始终使驱动电路进行驱动的情况相比，能够实现低功耗化。
[0108] 可以将第1控制器410A和第2电源电路430B以能够相互通信的方式连接起来，可以将第2控制器410B和第1电源电路430A以能够相互通信的方式连接起来。这样的通信例如能够使用I2C等串行通信来实现。由此，例如，即使在第1控制器410A发生了故障的情况下，第2控制器410B也能够与第1电源电路430A直接进行通信。
[0109] 还可以在电路板上设置第1监视用信号线和第2监视用信号线。第1监视用信号线是连接第1预驱动器420A和第2控制器410B的信号线。第2监视用信号线是连接第2预驱动器420B和第1控制器410A的信号线。通过第1监视用信号线，第2控制器410B能够监视第1预驱动器420A的故障。通过第2监视用信号线，第1控制器410A能够监视第2预驱动器420B的故障。例如，这样的监视能够通过从预驱动器向控制器定期发送预驱动器的状态、具体而言是表示故障的状态信号而实现。
[0110] 参照图4，对本实施方式的变形例进行说明。
[0111] 图4示意性地示出了本实施方式的变形例的电力转换装置1000的块结构例。
[0112] 在该变形例的电力转换装置1000中，不具备第1预驱动器420A和第2预驱动器420B，该点与图1所示的电力转换装置1000的不同。此时，存在第1和第2控制器410A、410B分别内置有预驱动器的情况。
[0113] 马达驱动通常需要用于对逆变器的开关元件(功率元件)进行驱动的大电压和电流。预驱动器被用作用于将来自控制器的PWM控制信号转换为高电压和大电流的信号的电路。换言之，对于能够使用低电压进行驱动的马达，预驱动器不是必须的。因此，能够将预驱动器的功能安装于控制器。在本变形例中，第1和第2控制器410A、410B分别内置有预驱动器。
[0114] 在本公开中，在向能够使用低电压进行驱动的马达200提供电力的电力转换装置1000中，第1和第2控制器410A、410B可以分别内置有预驱动器。在该情况下，第1控制器410A能够直接控制第1逆变器100A，而第2控制器410B能够直接控制第2逆变器100B。
[0115] 本变形例的电力转换装置1000还具有第1升压电路460A和第2升压电路460B，该点进一步与图1所示的电力转换装置1000不同。
[0116] 在本实施方式中，对由第1预驱动器420A和第1电源电路430A生成第1电源电压、由第2预驱动器420B和第2电源电路430B生成第2电源电压的例子进行了说明。本变形例的电力转换装置1000具有生成第1电源电压和第2电源电压的与电源电路和预驱动器不同的升压电路。
[0117] 第1升压电路460A例如可以与第1控制器410A连接。第1升压电路460A对电源500的电压进行升压而生成第1电源电压。与第1升压电路460A同样地，第2升压电路460B例如可以与第2控制器410B连接。第2升压电路460B对电源500的电压进行升压而生成第2电源电压。第1电源电压和第2电源电压例如为18V。在该变形例中，由第1升压电路460A生成的电源电压是在马达的第1逆变器100A侧生成的第1电源电压，由第2升压电路460B生成的电源电压是在马达的第2逆变器100B侧生成的第2电源电压。
[0118] 在该变形例中，从第1升压电路460A向第2驱动电路440B提供第1电源电压，从第2升压电路460B向第1驱动电路440A提供第2电源电压。
[0119] [1-2.电力转换装置1000的动作]
[0120] 首先，对电力转换装置1000的正常时的控制方法的具体例子进行说明。在正常时，电力转换装置1000、马达200的三相的绕组M1、M2以及M3均没有发生故障。
[0121] 第1控制器410A将使SW 311接通的控制信号输出给第1子驱动器450A。第2控制器410B将使SW 312接通的控制信号输出给第2子驱动器450B。第1电源电路430A输出使SW 313和315接通的控制信号。第2电源电路430B输出使SW 314和316接通的控制信号。
[0122] SW 311、312、313、314、315以及316全部为接通状态。电源500与第1逆变器100A电连接，并且电源500与第2逆变器100B电连接。另外，第1逆变器100A与GND电连接，并且第2逆变器100B与GND电连接。在该连接状态下，第1控制器410A对第1逆变器100A的开关元件的开关动作进行控制，并且第2控制器410B一边与第1控制器410A取得同步，一边对第2逆变器100B的开关元件的开关动作进行控制。能够通过对第1逆变器100A和第2逆变器100B的开关元件进行开关而对三相的绕组M1、M2以及M3进行通电以驱动马达200。在本说明书中，有时将对三相的绕组进行通电称为“三相通电控制”。
[0123] 图5例示了对按照三相通电控制来控制电力转换装置1000时在马达200的U相、V相以及W相的各绕组中流动的电流值进行标绘而取得的电流波形(正弦波)。横轴表示马达电角度(度)，纵轴表示电流值(A)。在图5的电流波形中，每30°电角度地标绘了电流值。Ipk表示各相的最大电流值(峰值电流值)。
[0124] 表1示出了在图5的正弦波中在每个电角度在各逆变器中流动的电流值。具体而言，表1示出了在第1逆变器100A的节点NA_1、NA_2以及NA_3(参照图1)流动的每30°电角度的电流值、以及在第2逆变器100B的节点NB_1、NB_2以及NB_3(参照图1)流动的每30°电角度的电流值。这里，对于第1逆变器100A，将从第1逆变器100A流向第2逆变器100B的电流方向定义为正方向。图5所示的电流的方向遵循该定义。另外，对于第2逆变器100B，将从第2逆变器100B流向第1逆变器100A的电流方向定义为正方向。因此，第1逆变器100A的电流与第2逆1/2
变器100B的电流的相位差为180°。在表1中，电流值I1的大小为[(3) /2]＊Ipk，电流值I2的大小为Ipk/2。
变器100B的电流的相位差为180°。在表1中，电流值I1的大小为[(3) /2]＊Ipk，电流值I2的大小为Ipk/2。
[0125] [表1]
[0126]
[0127] 在图5所示的电流波形中，考虑了电流的方向的在三相的绕组中流动的电流的总和在每个电角度为“0”。但是，根据电力转换装置1000的电路结构，能够独立地控制在三相的绕组中流动的电流，因此也能够进行电流的总和不为“0”的控制。例如，第1控制器410A将用于取得图5所示的电流波形的PWM信号输出给第1预驱动器420A，并且第2控制器410B一边与第1控制器100A取得同步，一边向第2预驱动器420B输出PWM信号。
[0128] 接下来，以在第1周边电路400A中发生了故障的情况为例，对电力转换装置1000的异常时的控制方法的具体例子进行说明。当在第2周边电路400B中发生了故障的情况下，也能应用以下说明的控制方法。
[0129] 作为一例，考虑在第1周边电路400A中第1控制器410A发生了故障的情况。由于第1控制器410A发生了故障，因此无法向第1预驱动器420A输出PWM信号。其结果为，虽然第1预驱动器420A和第1逆变器100A没有发生故障，但无法进行正常时的控制下的三相通电控制。
[0130] 第2控制器410B在使用例如看门狗定时器检测到第1控制器410A的故障时，将马达200的控制从正常时的控制切换为异常时的控制。第2控制器410B指示第1驱动电路440A开始驱动。从第2预驱动器420B或第2电源电路430向第1驱动电路440A提供第2电源电压。在该状态下，第1驱动电路440A响应于该开始驱动的指示而向第1逆变器100A的SW 101A_L、
102A_L以及103A_L提供使它们接通的控制信号。其结果为，SW 101A_L、102A_L以及103A_L始终处于接通状态，第1逆变器100A的低侧的节点NA_L能够作为中性点发挥功能。此时，第1逆变器100A的SW 101A_H、102A_H以及103A_H为断开状态。
102A_L以及103A_L提供使它们接通的控制信号。其结果为，SW 101A_L、102A_L以及103A_L始终处于接通状态，第1逆变器100A的低侧的节点NA_L能够作为中性点发挥功能。此时，第1逆变器100A的SW 101A_H、102A_H以及103A_H为断开状态。
[0131] 开关元件313和315可以处于接通状态也可以处于断开状态，但优选处于断开状态。
[0132] 图6例示了在图5所示的电流波形的电角度270°在两个逆变器中流动的电流的情形。
[0133] 第2控制器410B能够通过向第2预驱动器420B输出PWM信号而使用第1逆变器100A的中性点继续进行三相通电控制。例如，第2控制器410B能够通过向第2逆变器100B的开关元件输出用于取得图5所示的电流波形的PWM信号而对绕组M1、M2以及M3进行通电。
[0134] 根据本实施方式，即使第1控制器410A发生了故障，第1驱动电路440A也受没有发生故障的第2控制器410B的控制，因此能够继续进行使用了中性点的三相通电控制。
[0135] 作为另一例，考虑在第1周边电路400A中第1电源电路430A发生了故障的情况。由于第1电源电路430A发生了故障，因此不再向第1控制器410A和第1预驱动器420A提供电源电压。其结果为，第1控制器410A和第1预驱动器420A无法进行动作。虽然第1逆变器100A没有发生故障，但无法进行正常时的控制下的三相通电控制。
[0136] 第2控制器410B在检测到第1电源电路430A的故障时，指示第1驱动电路440A开始驱动。从第2预驱动器420B或第2电源电路430B向第1驱动电路440A提供第2电源电压，因此第1电源电路430A的故障不会影响第1驱动电路440A。在该状态下，第1驱动电路440A响应于该开始驱动的指示而向第1逆变器100A的SW 101A_H、102A_H以及103A_H提供使它们接通的控制信号。
[0137] 根据本实施方式，即使第1电源电路430A发生了故障，由于向第1驱动电路440A提供第2电源电压，并且第1驱动电路440A受没有发生故障的第2控制器410B的控制，因此也能够继续进行使用了中性点的三相通电控制。
[0138] 作为另一例，考虑在第1周边电路400A中第1预驱动器420A发生了故障的情况。由于第1预驱动器420A发生了故障，因此虽然第1逆变器100A没有发生故障，但无法进行正常时的控制下的三相通电控制。
[0139] 第2控制器410B在检测到第1预驱动器420A的故障时，指示第1驱动电路440A开始驱动。从第2预驱动器420B或第2电源电路430B向第1驱动电路440A提供第2电源电压，因此第1预驱动器420A的故障不会影响第1驱动电路440A。在该状态下，第1驱动电路440A响应于该开始驱动的指示而向第1逆变器100A的SW 101A_L、102A_L以及103A_L提供使它们接通的控制信号。另外，第1控制器410A没有发生故障，在被提供电源电压时能够进行动作，因此能够对第1子驱动器450A进行控制。
[0140] 根据本实施方式，即使第1预驱动器420A发生了故障，由于向第1驱动电路440A提供第2电源电压，并且第1驱动电路440A受没有发生故障的第2控制器410B的控制，因此也能够继续进行使用了中性点的三相通电控制。
[0141] (实施方式2)
[0142] 图7示意性地示出了本实施方式的马达模块2000A的块结构，主要示意性地示出了电力转换装置1000A的块结构。图8示意性地示出了驱动电路440及其周边的功能块。
[0143] 电力转换装置1000A具有第1逆变器100A和第2逆变器100B共用的驱动电路440，该点与第1实施方式的电力转换装置1000不同。以下，主要对与第1实施方式的不同点进行说明。
[0144] 电力转换装置1000A具有第1逆变器100A和第2逆变器100B共用的驱动电路440、第1开关900以及第2开关910。
[0145] 驱动电路440与第1逆变器100A的三个低侧开关元件和第2逆变器100B的三个低侧开关元件连接。驱动电路440在马达200的第1逆变器100A侧发生了故障时，提供第2电源电压，由此将使第1逆变器100A的三个低侧开关元件接通的控制信号提供给这些低侧开关元件，并且在第2逆变器100B侧发生了故障时，提供第1电源电压，由此将使第2逆变器100B的三个低侧开关元件接通的控制信号提供给这些低侧开关元件。
[0146] 驱动电路440能够与实施方式1的第1驱动电路440A或第2驱动电路440B同样地具有开关441和442，由集电极开路输出方式的多个晶体管和多个电阻构成。驱动电路440由第1控制器410A或第2控制器410B进行控制。
[0147] 例如，考虑在第1逆变器100A侧、即在第1周边电路400A内发生了故障的情况。第2控制器100B在通过与第1逆变器100A的通信而检测到故障时，开始进行驱动电路440的控制。
[0148] 第1开关900在第1控制器410A和第2控制器410B的控制下，对向驱动电路440提供第1电源电压作为电源电压443以及向驱动电路440提供第2电源电压作为电源电压443进行切换。第2控制器410B在通过与第1逆变器100A的通信而检测到其故障时，控制第1开关900，决定向驱动电路440提供第2电源电压作为电源电压443。
[0149] 第2开关910接受第1控制器410A和第2控制器410B的控制而对从驱动电路440向第1逆变器100A的三个低侧开关元件提供驱动电路440的输出以及从驱动电路440向第2逆变器100B的三个低侧开关元件提供该输出进行切换。第2控制器100B在通过与第1逆变器100A的通信而检测到其故障时，控制第2开关910，决定向第1逆变器100A的三个低侧开关元件提供驱动电路440的输出。
[0150] 根据本实施方式，与实施方式1同样地，即使在第1周边电路400A或第2周边电路400B发生了故障的情况下，也能够继续进行使用了任意一个逆变器中的中性点的三相通电控制。并且，由于使用了第1逆变器100A和第2逆变器100B共用的驱动电路440，因此在电路面积和成本方面是有利的。
[0151] 驱动电路440也可以是将实施方式1的第1驱动电路440A和第2驱动电路440B单芯片化而成的集成电路等。这种的电路形式也属于本公开的范畴。
[0152] (实施方式3)
[0153] 图9示意性地示出了本实施方式的电动助力转向装置3000的典型结构。
[0154] 汽车等车辆通常具有电动助力转向(EPS)装置。本实施方式的电动助力转向装置3000具有转向系统520以及生成辅助扭矩的辅助扭矩机构540。电动助力转向装置3000生成辅助扭矩，该辅助扭矩对通过驾驶员操作方向盘而产生的转向系统的操舵扭矩进行辅助。
借助辅助扭矩，减轻了驾驶员的操作负担。
借助辅助扭矩，减轻了驾驶员的操作负担。
[0155] 转向系统520例如具有方向盘521、转向轴522、万向联轴器523A、523B、旋转轴524、齿条齿轮机构525、齿条轴526、左右球窝接头552A、552B、横拉杆527A、527B、转向节528A、528B以及左右操舵车轮529A、529B。
[0156] 辅助扭矩机构540例如具有操舵扭矩传感器541、汽车用电子控制单元(ECU)542、马达543以及减速机构544。操舵扭矩传感器541检测转向系统520中的转向扭矩。ECU 542根据操舵扭矩传感器541的检测信号而生成驱动信号。马达543根据驱动信号而生成与操舵扭矩对应的辅助扭矩。马达543经由减速机构544向转向系统520传递所生成的辅助扭矩。
[0157] ECU 542例如具有实施方式1的第1周边电路400A和第2周边电路400B。在汽车中构建了以ECU为核心的电子控制系统。在电动助力转向装置3000中，例如由ECU 542、马达543以及逆变器545构建了马达驱动单元。在该单元中，能够优选使用实施方式1和2的马达模块2000、2000A。
[0158] 产业上的可利用性
[0160] 标号说明
[0161] 100A：第1逆变器；100B：第2逆变器；200：马达；311、312、313、314、315、316：开关元件；400A：第1周边电路；400B：第2周边电路；410A：第1控制器；410B：第2控制器；420A：第1预驱动器；420B：第2预驱动器；430A：第1电源电路；430B：第2电源电路；440A：第1驱动电路；440B：第2驱动电路；450A：第1子驱动器；450B：第2子驱动器；460A：第1升压电路；460B：第2升压电路；1000、1000A：电力转换装置；2000、2000A：马达模块；3000：电动助力转向装置。
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