专利名称：反相器控制用半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及装载有AD转换器的反相器控制用半导体装置。
上述反相器控制用的PWM信号发生电路1i一般如
图13所示的那样，发生附加有停滞时间的6个相的PWM(Pulse Width Modulation)信号。这些信号为负载不同的U相，V相，W相的3个相的PWM信号，以及作为它们的倒相信号的/U相，/V相，/W相的3个相的信号，在相对应的2个相(U相与/U相，V相与/V相，W相与/W相)之间，设置有这两个相的信号均在规定的一定时间不工作的时间(停滞时间)。
关于上述PWM信号发生电路1i，人们知道具有各种方案，但是，一般，其由计数器和比较器(comparator)等构成。其一个实例在图14中给出。在该图的实例中，设置有计数器3；进程设定寄存器4，该进程设定寄存器4存储该计数器3的最大计数值(进程设定值)；比较器5，该比较器5对上述计数器3的当前的计数值与进程设定值进行比较，象图13所示的那样，在计数器3中的当前的计数值与上述进程设定值，或零值保持一致时，上述比较器5将上述计数器3从向上数值计数，转换为向下数值计数，或反之。
另外，在图14的PWM信号发生电路li中，设置有相电路6u。在该图中，仅仅给出U相的相电路6u，但是对于V相，W相，均设置与U相相同组成的相电路。在上述相电路6u的内部，设置有负载设定寄存器7u，该负载设定寄存器7u存储图13所示的负载设定值U；比较器8u，该比较器8u将上述计时器3的计数值，与上述负载设定寄存器7u的负载设定值U进行比较；双稳态多谐振荡电路9u，该双稳态多谐振荡电路9u在上述计时器3的计数值与负载设定值U一致时，从上述比较器8u接收信号，将U相和/U相的PWM信号倒相；停滞时间插入电路10u，该停滞时间插入电路10u在U相和/U相的PWM信号之间，插入停滞时间。
具有这样的PWM信号发生电路1i的反相器控制用微型计算机1比如，象图15所示的那样，用于驱动马达M的反相器的控制。即，在图15中，上述反相器控制用微型计算机1将从其内部设置的PWM信号发生电路1i的6个相的PWM信号，通过图12所示的输入输出口1f，输出给相应的驱动晶体管15u，15/u，15v，15/v，15w，15/w，进行马达M的速度控制等。此时，通过传感器16，17，测定马达M的状态，比如，转子位置，供给马达M的电流值，此时的电压值等，对应于这些测定值，逐个地改变在各相的负载设定寄存器(在U相的场合，为7u)中设定的负载设定值，以较高的精度确定各相的PWM信号的脉冲幅度等。
因此，采用传感器16，17的电流值等的良好精度的测定对于马达M的精确控制是不可缺少的。在通过传感器16，或传感器17测定马达M的供给电流的场合，下述时刻是重要的因素，该时刻指通过反相器控制用微型计算机1内的A/D转换器1g，或1h，对该传感器16，或传感器17的测定值进行AD转换的开始时刻。在过去，为了对测定了马达M的供给电流值的传感器16，或传感器17的输出值进行AD转换处理，一般也采用下述反相器控制用微型计算机，该反相器控制用微型计算机象图16所示的那样，具有以一定间隔，定期地，与计时器3的计数值同步地，自动开始AD转换处理的功能。在图17中给出具有该功能的微型计算机中的A/D转换器的组成。
该图表示例如，图12所示的A/D转换器1g的内部的方框图。在该图中，ADCTR1ga为用于对AD转换进行控制的AD转换控制寄存器。在该寄存器ADCTR1ga中，位ADST(第7位)为控制AD转换的开始的位，在该位值从“0”变为“1”时，使模拟/数字转换电路1gb动作，开始AD转换处理。对上述寄存器ADCTR1ga中的其它的位0～6，指定用于控制其它的AD转换的位。在该方案中，设定位ADST的值的信号选择图17中的，来自CPU的写入信号，检测到计时器3的下溢，或溢出的信号中的某种。在选择计时器3的下溢，或溢出的检测信号的场合，与该下溢，或溢出同步，在图13的下溢，或溢出的时刻，使AD转换处理开始。
但是，在上述以往的反相器控制用微型计算机中，如果打算在上述时区A、B、C、D中的至少1个点，对马达M的电流的测定值进行AD转换处理，则必须通过CPU1a，对AD转换的开始进行控制，但是，该CPU1a的控制象图18所示的那样，必须要求下述3项软件的中断处理，该3项软件的中断处理指第1，AD转换的开始时刻的测定处理(具体来说，在计时器3的下溢时，使计时器开始的处理)；第2，AD转换开始处理(将AD转换控制寄存器ADCTR1ga的位ADST设定为“1”的处理)；第3，AD转换值获得处理。近年，具有下述倾向，即，仅仅采用1台微型计算机，同时地进行上述马达的控制，以及电源控制，系统控制等的控制。由此，象前述的那样，也具有3个中断处理中的某个因控制的优选位次等原因而延迟的情况，在该场合，具有AD转换的开始时刻产生偏移，无法获得高精度的电流值的缺点。另一方面，在这3项中断处理优先的场合，具有在系统控制等的其它控制中，产生延迟的缺点。
本发明是针对上述缺点而提出的，本发明的目的在于针对具有PWM信号发生电路的反相器控制用半导体装置，可在所需的开始时刻，准确地开始传感器的测定值的AD转换处理。
为了实现上述目的，按照本发明，采用硬件方案，在所需的开始时刻，确实开始传感器的测定值的AD转换处理。
即，本发明1所述的发明的反相器控制用半导体装置包括PWM信号发生电路，该PWM信号发生电路具有PWM信号发生用的计数器和负载设定寄存器，该PWM信号发生电路发生多相的PWM信号；AD转换器，该AD转换器将所输入的模拟信号转换为数字信号，该反相器控制用半导体装置根据通过上述AD转换器进行AD转换处理的数字信号，对通过上述PWM信号发生电路发生的PWM信号的脉冲幅度进行控制，其特征在于该反相器控制用半导体装置包括AD转换启动因素发生单元，该AD转换启动因素发生单元包括计时单元，该计时单元在上述计数器的计数值为规定值时，从上述计数器接收信号，自动地开始时间测定，上述AD转换启动因素发生单元在上述计时单元测定设定计数器周期的PWM信号的指定的ON、OFF的组合的时刻，发生使上述AD转换器启动的AD转换启动因素。
本发明2所述的发明涉及本发明1所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于上述AD转换器设置有多个，在PWM信号的指定的ON、OFF的组合的时刻，以及至少其它的1个指定的PWM信号的ON、OFF的组合的时刻，分别从AD转换启动因素发生单元，发生AD转换启动因素。
本发明3所述的发明涉及本发明2所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于上述计时单元的计时周期根据设定于上述负载设定寄存器中的负载设定值进行运算，上述AD转换启动因素发生单元包括计时周期存储单元，该计时周期存储单元存储上述已运算的计时单元的计时周期。
本发明4所述的发明涉及本发明3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在上述AD转换启动因素发生单元中，按照分别对应于上述AD转换器的方式，设置有与该AD转换器相同数量的上述计时单元和计时周期存储单元，上述各计时单元在测定存储于相应的计时周期存储单元中的计时周期的时刻，发生AD转换启动因素，将其输出给相应的AD转换器。
本发明5所述的发明涉及本发明3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在上述AD转换启动因素发生单元中，设置有1个所述计时单元，上述计时周期存储单元的设置数量与上述AD转换器的数量相同，设置有比较单元，该比较单元的设置数量与上述计时周期存储单元相同，上述各比较单元对存储于相应的计时周期存储单元中的计时周期与计时单元的测定值进行比较，当这两个值一致时，发生AD转换启动因素，将其输出给相应的AD转换器。
本发明6所述的发明涉及本发明1、2、3、4或5所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置本身设置有计时单元，上述AD转换启动因素发生单元的计时单元由上述本身设置的计时单元兼用。
本发明7所述的发明涉及本发明3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在上述AD转换启动因素发生单元中，上述计时周期存储单元的设置数量与上述AD转换器相同；还设置有比较单元，该比较单元对应于上述计时周期存储单元，以相同的数量设置，上述比较单元对上述PWM信号发生电路的PWM信号发生用计数器的计数值，与相应的计时周期存储单元的计时周期进行比较，当这两个值一致时，发生AD转换启动因素，将其输出给相对应的AD转换器。
本发明8所述的发明涉及本发明3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置本身具有CPU，上述CPU根据在上述负载设定寄存器中设定的负载设定值，对存储于上述计时周期存储单元中的计时周期进行运算。
本发明9所述的发明涉及本发明3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置设置有计时周期设定单元，该计时周期设定单元从上述PWM信号发生电路中的负载设定寄存器，接收在该负载设定寄存器中设定的负载设定值的信号，根据该负载设定值，设定上述计时单元的计时周期，将该计时周期存储于上述计时周期存储单元中。
本发明10所述的发明的反相器控制用半导体装置包括PWM信号发生电路，该PWM信号发生电路具有PWM信号发生用的计数器，负载设定寄存器以及停滞时间插入电路，该PWM信号发生电路发生多相的PWM信号；AD转换器，该AD转换器将所输入的模拟信号转换为数字信号，该反相器控制用半导体装置根据通过上述AD转换器AD进行转换处理的数字信号，对通过上述PWM信号发生电路发生的PWM信号的脉冲幅度进行控制，并且可在所发生的同相的PWM信号之间，插入停滞时间，其特征在于该反相器控制用半导体装置包括延时插入单元，该延时插入单元接收上述停滞时间电路的输出信号，在该停滞时间插入后经历设定时间后，发生AD转换启动因素，将其输出给上述AD转换器。
按照上面所述，按照本发明1～10所述的发明，如果PWM信号发生用的计时器结束，如向下数值计数处理时，在此刻，在AD转换启动因素发生单元中，计时单元接收来自上述计数器的下溢信号，自动地开始时间测定。然后，在测定到设定计时周期的时刻，发生AD转换启动因素，AD转换器启动，由此，如将上述计时单元的设定计时周期，设定为形成多相的PWM信号的ON、OFF的指定的组合的所需的时间，则可在象所需的那样的时刻，开始传感器的测定值的AD转换。因此，可以较高的精度，获得传感器的测定值。另外，由于CPU的计时开始处理和规定时间测定时的AD转换开始处理的中断处理是不需要的，使CPU的负担减轻，有效地抑制在CPU所进行的温度控制等的其它的控制中产生延迟的情况。
特别是，按照本发明2所述的发明，在设置多个AD转换器的场合，计时单元的计时周期可设置所需的多个种类。因此，由于多个AD转换器的AD转换的开始相互独立地进行，因此，即使在这些AD转换的开始时刻极接近的情况下，仍可在这些AD转换开始时刻，确实进行AD转换处理。
另外，按照本发明5所述的发明，由于可将新设置的计时单元限制在1个，故可使价格较低，装置整体减小。
此外，按照本发明7所述的发明，由于新设置的计时单元由PWM信号发生单元的计数器兼用，故不必新设置计时单元。
还有，按照本发明9所述的发明，由于如果在PWM信号发生电路中的负载设定寄存器中，设定负载设定值，根据该负载设定值，设定计时周期设定单元自动地设定计时单元的计时周期，因此，与通过CPU进行该计时周期的设定的场合相比较，进一步减轻CPU的负担。
再有，按照本发明10所述的发明，如果通过停滞时间插入电路，在相同相的PWM信号中，插入停滞时间，则该插入后的各相的PWM信号之间的ON、OFF的组合变化，其与插入前的场合不同，如果利用该情况，在上述停滞时间插入后，经历设定时间时，发生负载插入单元发生AD转换启动因素，则由于在此时刻，AD转换器启动，故当将负载插入单元的设定时间(负载时间)设定在所需的时间时，在PWM信号的任意的ON、OFF的组合的时刻，在不采用CPU的情况下，自动地对传感器的测定值进行转换处理。
图2为表示该PWM信号发生电路中的PWM信号和AD转换的时刻的图。
图3为设置于本发明的第2实施方式的反相器控制用半导体装置中的PWM信号发生电路的内部组成的图。
图4为表示该PWM信号发生电路中的PWM信号和AD转换的时刻的图。
图5为表示设置于本发明的第3实施方式的反相器控制用半导体装置中的PWM信号发生电路的内部组成的图。
图6为表示该PWM信号发生电路中的PWM信号和AD转换的时刻的图。
图7为表示设置于本发明的第4实施方式的反相器控制用半导体装置中的PWM信号发生电路的内部组成的图。
图8为表示设置于本发明的第5实施方式的反相器控制用半导体装置中的PWM信号发生电路的内部组成的图。
图9为表示该PWM信号发生电路中的PWM信号和AD转换的时刻的图。
图10为表示采用本发明的反相器控制用半导体装置的场合的AD转换的CPU处理的图。
图11为表示本发明的反相器控制用半导体装置中的AD转换器的内部组成的图。
图12为表示反相器控制用半导体装置(微型计算机)的基本组成实例的图。
图13为采用反相器控制用半导体装置，发生PWM信号的状态的图。
图14为表示以往的PWM信号发生电路的1个实例的图。
图15为表示反相器控制电路的组成实例的图。
图16为表示以往的PWM信号发生电路的1个组成实例和AD转换的控制系统的图。
图17为表示以往的反相器控制用半导体装置中的AD转换器的内部组成的图。
图18为表示采用以往的反相器控制用半导体装置的场合的AD转换的CPU处理的图。
符号说明1-反相器控制用微型计算机；1a-CPU；1d-计时器；1g、1h-AD转换器；1ga-AD转换控制寄存器；1gb-模拟数字转换电路；li-PWM信号发生电路；3-计数器；4-进程设定寄存器；7u-负载设定寄存器；10u-停滞时间插入电路；16、17-传感器；M-马达；21、25-计时器(计时单元)；22-计时周期设定寄存器(计时周期存储单元)；27、28-比较器(比较单元)；30-计时周期设定电路(计时周期设定单元)；35-分别设置延时插入电路(延时插入单元)；40-AD转换启动因素发生单元；γ、δ-设定时间。
(第1实施方式)图1表示本发明的第1实施方式。该图1表示设置于本发明的第1实施方式的反相器控制用微型计算机的PWM信号发生电路的方框图。由于本实施方式的反相器控制用微型计算机的全部组成与已描述的图12相同，故省略对其的描述。
图1所示的PWM信号发生电路li由以下构成，在图14所示的以往的PWM信号发生电路中，添加有计时器21和计时周期设定寄存器22。该计时器21和计时周期设定寄存器22与设置于图12所示的反相器控制用微型计算机内的AD转换器1g相对应，该AD转换器1g将图15所示的传感器16，或传感器17测定的模拟电流值，转换为数字值。设置于图12所示的反相器控制用微型计算机内的AD转换器1h将图15所示的传感器16，或传感器17测定的模拟电流值，转换为数字值，对于该AD转换器1h，与上述AD转换器1g相同，设置计时器和计时周期设定寄存器。
上述各计时器(计时单元)21在计数器3的计数值为零(规定值)时，从该计数器3，接收下溢信号，与该信号同步，自动地开始计数。另外，在上述各计时周期设定寄存器22中，存储有从对应的计时器21的计数的开始，到结束的时间间隔，即，计时周期。该计时周期设定为下述时间，该时间指图13中的、多相的PWM信号的ON，OFF的组合的切换后的规定时刻，比如，在时区B内，其中一个计时器21要结束计数的场合，根据存储于V相的负载设定寄存器中的负载设定值V，将在计数器3的计数值达到该负载设定值V时的时间，与规定时间α相加而形成的时间。同样，在与AD转换器1h相对应的计时周期设定寄存器22中，设定在将到达存储于U相的负载设定寄存器7u中的负载设定值U时的时间，与规定时间α相加而形成的时间，以便比如，在时区C内，对应的计时器21结束计数处理。这些计时周期以某个负载设定值为基准，但是，其也可为扣除了规定时间β的时间。比如，该计时周期也可设定在于达到存储于U相的负载设定寄存器7u中的负载设定值U时的时间中，扣除了规定时间β而形成的时间，以便在时区B内，计时器21结束计数处理。这些计时周期通过CPU1a进行运算，存储于各计时周期设定寄存器(计时周期存储单元22)中。另外，上述规定时间α，β的值通过来自CPU的命令提供。这样做的原因在于可对应于接收PWM信号的驱动晶体管15u～15/w的特性，适合于所谓的马达M的驱动电路和其它的控制对象。
如果上述各计时器21结束计数处理，则其输出信号作为表示AD转换启动因素的信号，将其输出给相对应的AD转换器1g，1h。在该AD转换器1g，1h中，象通过实例表示图11中的AD转换器1g的那样，上述AD转换启动因素，以及与以往相司的CPU1a输出的中断指令，计数器3的下溢，或溢出信号输入到AD转换控制寄存器ADCTR1ga中，其第7位ADST的值从“0”变为“1”，由此，内部设置的模拟/数字转换电路1gb动作，开始AD转换处理。
通过上述各AD转换器1g，1h的计时器21和计时周期设定寄存器22，形成下述AD转换启动因素发生单元40，该AD转换启动因素发生单元40针对计时器21测定存储于上述计时周期设定寄存器22中的设定计时周期的时刻的PWM信号的特定的ON，OFF的组合，发生AD转换启动因素，使相对应的AD转换器1g，1h启动。
下面根据图2，对本实施方式的反相器控制用微型计算机的动作进行描述。如果计数器3结束向下数值计数处理，输出下溢信号，则各计时器21开始进行计数处理，在对存储于相对应的计时周期设定寄存器22中的计时周期进行计数的时刻，发生AD转换启动因素，将其输出给相对应的AD转换器1g或1h，使其内部的模拟/数字转换电路1gb动作。其结果是，AD转换的开始时刻象规定期限那样，在所需的时区(比如，B，C内)进行，可以良好的精度，获得马达M的供给电流值。另外，将这样获得的马达M的电流值供给下一周期的PWM信号的脉冲幅度的调整控制。
另外，在本实施方式中，针对马达M的供给电流值的获得的CPU1a的处理如图10所示的那样，仅仅为AD转换值的获得的中断的软件处理。如图18所示的现有技术的那样，AD转换的开始时刻测定处理(计时器开始处理)和AD转换开始处理的中断的软件处理是不需要的。因此，即使在CPU1a同时进行马达控制、电源控制、系统控制的情况下，仍可有效地抑制在马达控制以外的电源控制和系统控制中产生延迟的情况。
此外，在本实施方式中，由于各AD转换器1g，1h分别独立地进行AD转换，故即使在图13的时区B，C内的AD转换开始时刻极接近的情况下，仍可在这2个AD转换开始时刻，确实进行AD转换处理，并且可缩短全部的AD转换结束时的时间。另外，由于添加的计时器21单纯地进行计数处理，故可采用在反相器控制用微型计算机内本身设置的计时器1d，容易实现。
(第2实施方式)下面对本发明的第2实施方式进行描述。图3表示本实施方式的PWM信号发生电路的内部组成。在本实施方式中，所添加的计时器由多个AD转换器共用。另外，在本实施方式和下面将要描述的实施方式中，由于反相器控制用微型计算机的整体构成与图12相同，故省略对其的描述。
在图3所示的PWM信号发生电路中，在多个(2个)AD转换器1g，1h之间，共用1个计时器(计时单元)25。对应于AD转换器1g，设置计时周期设定寄存器26和比较器27。还对应于AD转换器1h，设置计时周期设定寄存器和比较器，虽然这一点在图中未示出。上述共用的1个计时器25接收计数器3输出的下溢检测信号，开始计数处理。该计时器25的计数值输出给各比较器27。各比较器(比较单元)27将在相对应的计时周期设定寄存器26中设定的计时周期，与计时器25的计数值进行比较，在这两者保持一致的时刻，以AD转换启动因素作为信号，将输出给其相对应的AD转换器1g或1h，使相对应的AD转换器1g、1h内的AD转换控制寄存器ADCTR1ga的位ADST为“1”，使模拟数字转换电路1gb动作。在各所述计时周期设定寄存器26中，与第1实施方式的计时周期设定寄存器22相同，以在某个负载设定寄存器(在U相的场合为7U)中设定的负载设定值为基准，与该负载设定值和规定时间α或β相对应的计时周期由CPU1a设定。
由此，在本实施方式中，与第1实施方式相同，各AD转换器1g、1h的AD转换的开始时刻如根据图4所知道的那样，可正确地与在计时周期设定寄存器26中设定的所需的时区(比如，B、C)的规定时刻保持一致，可以良好的精度获得马达M的供给电流值，并且无需AD转换的开始时刻测定处理和AD转换开始处理的中断的软件处理，可有效地抑制在马达控制以外的电源控制、系统控制中产生延迟的情况。
此外，在本实施方式中，由于一般计数器3采用输出下溢信号的结构，故图14所示的PWM信号发生电路的基本结构不必进行任何的改变，可缩短制品的开发时间。
还有，虽然必须对应于各AD转换器1g、1h，设置比较器27，但是，所添加的计数器25是由AD转换器1g、1h共用的、与比较器27相比较，价格较高，大型的计时器为1个，由此，与前述的第1实施方式相比较，具有价格可较低，装置整体较小的优点。因此，如果考虑技术的效果，制品的开发期间，以及制品的成本的全部方面，本实施方式适用于产品化。
(第3实施方式)下面对本发明的第3实施方式进行描述。图5表示本实施方式的PWM信号发生电路的内部组成。在本实施方式中，无需前述第2实施方式的计时器25。
即，在图5的PWM信号发生电路中，对应于各AD转换器1g、1h，分别设置计时周期设定寄存器26和比较器28，但是不设置图3的计时器25，计数器3的计数值代替该计时器25的计数值，而输入到比较器28中。因此，比较器(比较单元)28将在相对应的计数器周期设定寄存器26中设定的计时周期，与计数器3的计数值进行比较，当两者保持一致时，向相对应的AD转换器1g或1h，输出AD转换启动因素，使其内部的AD转换控制寄存器ADCTR1ga的位ADST为“1”，使模拟/数字转换电路1gb动作。在上述各计时周期设定寄存器26中，与第1实施方式的计时周期设定寄存器22相同，以在某个负载设定寄存器(在U相的场合，为7U)中设定的负载设定值为基准，由CPU1a针对每个周期设定与该负载设定值和规定时间α或β相对应的计时周期。比如，在与AD转换器1g相对应的计时周期设定寄存器26中，象图6所示的那样，在以计数器3的规定计数值(在该图中，为零)为基准的场合，设定与该W相的负载设定值和规定时间α相对应的计时周期A，在与AD转换器1h相对应的计时周期设定寄存器中，设定与V相的负载设定值和规定时间α相对应的计时周期B。
因此，本实施方式具有下述优点，即，获得与前述的第1实施方式相同的作用，并且与上述第2实施方式相比较，也无需添加1个计时器25，价格更低。另一方面，由于必须取出计数器3的计数信号，将其输出给各比较器28，故必须改变图14所示的PWM信号发生电路的基本结构，由此，制品的开发期间变长。
(第4实施方式)下面对本发明的第4实施方式进行描述。图7表示本实施方式的PWM信号发生电路的内部组成。在本实施方式中，添加硬件以构成，以便不通过CPU1a，而通过计时周期设定电路，实现在上述第2实施方式的计时周期设定寄存器26中设定的计时周期。
即，在图7中，计时周期设定电路(计时周期设定单元)30接收在U相、V相和W相的负载设定寄存器(在U相的场合，为7U)中设定的负载设定值，根据这些负载设定值中的、预定的1个负载设定值和规定时间α或β，象已描述的那样，确定计时周期，将该计时周期存储于相对应的计时周期设定寄存器26中。
因此，在本实施方式中，由于计时周期设定电路30自动地，将计时周期存储于相对应的计时周期设定寄存器26中，故无需CPU1a的计时周期的运算和相对计时周期设定寄存器26的存储操作，可进一步减轻CPU1a的负担。
此外，在本实施方式中，针对第3实施方式的PWM信号发生电路，添加计时周期设定电路30，但是，显然，也可针对上述第1或第2实施方式的时刻设定电路7、9(参照图1和图3)，添加计时周期设定电路30。
(第5实施方式)最后，对本发明的第5实施方式进行描述。在本实施方式中，与已描述的4个实施方式不同，本实施方式着眼于下述方面，即，在所发生的相同相的PWM信号之间，插入停滞时间的场合，在U相、V相和W相的PWM信号的ON、OFF的组合的变化时，插入停滞时间，可在经历该停滞时间后的设定时间后，对电流测定值开始进行AD转换处理。
图8表示本实施方式的PWM信号发生电路的内部组成。在该图中，除了设置图14所示的基本组成以外，还对应AD转换器1g、1h，分别设置延时插入电路(延时插入单元)35。与AD转换器1g相对应的延时插入电路35接收比如，U相的停滞时间插入电路10u的输出信号，在该停滞插入时间电路10u的停滞时间的插入后，测定设定时间γ。另外，与AD转换器1h相对应的延时插入电路35接收比如，V相的停滞时间插入电路的输出信号，开始启动，在该停滞时间插入后，测定设定时间δ。这些延时插入电路35在经历设定时间γ或δ时，发生AD转换启动因素，将其输出给相对应的AD转换器1g、1h，使其内部的AD转换控制寄存器ADCTR1ga的位ADST为“1”，使模拟/数字转换电路1gb动作。
因此，在本实施方式中，象图9所示的那样，如果在时间T1，相对V相的PWM信号，开始停滞时间的插入，在该插入结束后，与V相相对应的延时插入电路35开始启动，在经历设定时间δ的时刻，将信号输出给相对应的AD转换器1g，开始AD转换器1g的马达M的供给电流值的AD转换处理。同样，如果在时间T2，相对U相的PWM信号，开始停滞时间的插入，则在该插入结束后，与U相相对应的延时插入电路35开始启动，在经历设定时间γ的时刻，将信号输出给相对应的AD转换器1h，开始该AD转换器1h的马达M的供给电流值的AD转换处理。
因此，同样在本实施方式中，与已描述的实施方式相同，由于各AD转换器1g、1h的AD转换的开始时刻象规定期限那样，是准确的，故可以较高的精度获得马达M的供给电流值，并且以往那样的AD转换的开始时刻测定处理和AD转换开始处理的插入的软件处理是不需要的，可有效地抑制在马达控制以外的电源控制、系统控制中，产生延迟的情况。
在这里，由于停滞时间的长度一般必须通过控制对象的马达，电路进行调整，故在反相器控制电路中，通常，设置停滞时间测定用的计时器，以便可改变停滞时间的长度，在该停滞时间测定后，直至下次的停滞时间测定，计时器处于空载状态。因此，可将该计时器同时用于延时测定。于是，延时插入电路不单独地添加，可在指定的PWM信号的ON、OFF的组合时，开始对马达M的供给电流进行AD转换处理。
此外，在以上的描述中，AD转换器1g、1h的个数为2个，但是，显然，该个数也可为3个，根据需要，还可为4个以上。此外，本发明不限于马达M的控制，除此以外，本发明还可同样地适合用于对各种控制对象，进行反相器控制的场合。
(发明效果)如果象上面描述的那样，采用本发明1～10所述的发明的反相器控制用半导体装置，由于可通过硬件构成，在象所需的那样的时刻，开始传感器的测定值的AD转换处理，故可以较高的精度获得传感器的测定值，并且可减轻CPU的负担，可有效地抑制在CPU进行的其它的控制中产生延迟的情况。
特别是，如果采用本发明2所述的发明，在多个时刻，进行AD转换的开始的场合，即使在这些AD转换的开始时刻极接近的情况下，仍可在这些AD转换时刻，确实进行AD转换处理。
另外，如果采用本发明5和7所述的发明，由于将新设置的计时器限制为1个，或无需该计时器，故价格可较低，装置整体的尺寸较小。
此外，如果采用本发明9所述的发明，由于单独地设置计时周期设定单元，独立于CPU而设定计时单元的计时周期，故可进一步减轻CPU的负担。
还有，如果采用本发明10所述的发明，由于可在经历停滞时间插入后的设定时间时，发生AD转换启动因素，故可在不采用CPU的情况下，在PWM信号的任意的ON、OFF的组合的时刻，对传感器的测定值进行AD转换处理。
权利要求
1.一种反相器控制用半导体装置，包括PWM信号发生电路，该PWM信号发生电路具有PWM信号发生用的计数器和负载设定寄存器，该PWM信号发生电路发生多相的PWM信号；AD转换器，该AD转换器将所输入的模拟信号转换为数字信号；该反相器控制用半导体装置根据通过所述AD转换器AD进行转换处理的数字信号，对通过所述PWM信号发生电路发生的PWM信号的脉冲幅度进行控制，其特征在于该反相器控制用半导体装置包括AD转换启动因素发生单元，该AD转换启动因素发生单元包括计时单元，该计时单元在所述计数器的计数值为规定值时，从所述计数器接收信号，自动地开始时间测定，所述AD转换启动因素发生单元在所述计时单元测定设定计数器周期的PWM信号的指定的ON、OFF的组合的时刻，发生使所述AD转换器启动的AD转换启动因素。
2.根据权利要求1所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于所述AD转换器设置有多个；在PWM信号的指定的ON、OFF的组合的时刻，以及至少其它的1个指定的PWM信号的ON、OFF的组合的时刻，分别从AD转换启动因素发生单元，发生AD转换启动因素。
3.根据权利要求2所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于所述计时单元的计时周期根据设定于所述负载设定寄存器中的负载设定值而运算；所述AD转换启动因素发生单元包括计时周期存储单元，该计时周期存储单元存储所述已运算的计时单元的计时周期。
4.根据权利要求3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在所述AD转换启动因素发生单元中按照分别对应于所述AD转换器的方式，设置有与该AD转换器相同数量的所述计时单元和计时周期存储单元；所述各计时单元在测定存储于相应的计时周期存储单元中的计时周期的时刻，发生AD转换启动因素，将其输出给相应的AD转换器。
5.根据权利要求3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在所述AD转换启动因素发生单元中设置有1个所述计时单元；所述计时周期存储单元的设置数量与所述AD转换器的数量相同；还设置有比较单元，该比较单元的设置数量与所述计时周期存储单元相同；所述各比较单元对存储于相应的计时周期存储单元中的计时周期与所述计时单元的测定值进行比较，当这两个值一致时，发生AD转换启动因素，将其输出给相应的AD转换器。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置本身设置有计时单元，所述AD转换启动因素发生单元的计时单元由所述本身设置的计时单元兼用。
7.根据权利要求3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于在所述AD转换启动因素发生单元中所述计时周期存储单元的设置数量与所述AD转换器相同；设置有比较单元，该比较单元对应于所述计时周期存储单元，以相同的数量设置；所述比较单元对所述PWM信号发生电路的PWM信号发生用计数器的计数值，与相应的计时周期存储单元的计时周期进行比较，当这两个值一致时，发生AD转换启动因素，将其输出给相对应的AD转换器。
8.根据权利要求3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置本身具有CPU；所述CPU根据在所述负载设定寄存器中设定的负载设定值，对存储于所述计时周期存储单元中的计时周期进行运算。
9.根据权利要求3所述的反相器控制用半导体装置，其特征在于该反相器控制用半导体装置设置有计时周期设定单元，该计时周期设定单元从所述PWM信号发生电路中的负载设定寄存器，接收在该负载设定寄存器中设定的负载设定值的信号，根据该负载设定值，设定所述计时单元的计时周期，将该计时周期存储于所述计时周期存储单元中。
10.一种反相器控制用半导体装置，该反相器控制用半导体装置包括PWM信号发生电路，该PWM信号发生电路具有PWM信号发生用的计数器、负载设定寄存器以及停滞时间插入电路，该PWM信号发生电路发生多相的PWM信号；AD转换器，该AD转换器将所输入的模拟信号转换为数字信号；该反相器控制用半导体装置根据通过所述AD转换器进行AD转换处理的数字信号，对通过所述PWM信号发生电路发生的PWM信号的脉冲幅度进行控制，并且可在所发生的同相的PWM信号之间，插入停滞时间，其特征在于该反相器控制用半导体装置包括延时插入单元，该延时插入单元接收所述停滞时间电路的输出信号，在该停滞时间插入后经历设定时间后，发生AD转换启动因素，将其输出给所述AD转换器。
全文摘要
本发明提供一种反相器控制用半导体装置，其包括AD转换器，根据AD转换器的数字值控制多相的PWM信号的脉冲幅度，在预定的PWM信号指定的ON、OFF的组合时刻，开始AD转换。在PWM信号发生用的计数器(3)对规定计数值进行计数的时刻，计时器(21)从计数器(3)接收信号开始计数处理。根据存储于PWM信号发生电路中的负载设定寄存器(在U相的场合为7U)的负载设定值，运算计时器(21)的计时周期并存储于计时周期设定寄存器(22)中。如计时器(21)对存储于计时周期设定寄存器(22)中的计时周期进行计时处理，在此刻，发生AD转换启动因素，将其输出给相对应的AD转换器(1g)，开始AD转换。可进行精度更高的时刻的AD转换。
文档编号H02M7/505GK1432939SQ0310146
公开日2003年7月30日 申请日期2003年1月9日 优先权日2002年1月10日
发明者小原胜, 川道康二 申请人:松下电器产业株式会社