逆变器、马达控制装置以及动力转向装置的制作方法

本发明涉及逆变器、马达控制装置以及使用它们的动力转向装置。

背景技术：

在动力转向装置中，通过将马达的驱动力传递至转向轴来完成转向操纵辅助。这样的马达的控制使用逆变器。逆变器包括桥电路，该桥电路将串联连接于直流电源的正负极间的上臂以及下臂的组多组并联地连接。逆变器的上臂与下臂的中点与马达的各相线圈连接。上臂与下臂分别由开关元件构成。上述开关元件的接通(on)/断开(off)根据控制信号进行控制。通过开关元件的接通/断开动作来对马达的各相线圈供给相电压，从而马达旋转，产生驱动力。

逆变器的直流电源例如使用可更换的电池。用户更换电池时，存在误将正极与负极反接的可能性。因此，要采取在电池的正极与负极反接的情况下使电流在逆变器中不流动的措施。

作为这样的倒流防止的措施，例如存在在逆变器与直流电源之间插入机械继电器的方法。在该情况下，在直流电源反接的情况下，配线因机械继电器而处于开路状态。另外，也有在逆变器与直流电源之间插入二极管或fet来使反接时电流不流动的方法。

作为一个例子，在日本特开2010-114957中，公开了在直流电源的正极与逆变器之间串联连接不使用时截断用mosfet(金氧半场效晶体管)的结构。在直流电源的正负电极反接时，借助反接的直流电源的输出，将不使用时截断用mosfet维持为断开。由此，在直流电源反接的情况下，能够防止直流电源的两终端间的短路。

若像上述现有技术那样插入机械继电器，则产生装置的大型化担忧。另外，在插入二极管或fet的情况下，电流路径的电阻分量(例如，在二极管的情况下，为电压降)增加。由此，装置的损耗增加。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于借助与以往不同的结构提供能够实施直流电源的反接时的对策的逆变器、马达控制装置以及动力转向装置。

作为本发明的一实施方式的逆变器，具备：供直流电源的正极与负极各自连接的正极端子以及负极端子；在所述正极端子以及所述负极端子之间串联连接的上臂开关元件以及下臂开关元件；以及分压电路，其连接于所述正极端子与所述负极端子之间，将所述正极端子与所述负极端子之间的电压的分压分别供给至所述下臂开关元件的栅极以及漏极。

上述下臂开关元件由高电子迁移率晶体管构成。在上述分压电路将所述分压设定为在所述直流电源的正极与所述负极端子、所述直流电源的负极与所述正极端子这样的反接情况下、所述下臂开关元件断开。

根据上述实施方式的逆变器，能够借助与以往不同的结构实施直流电源的反接时的对策。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点变得更加清楚，在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，其中：

图1是表示动力转向装置的结构例的框图。

图2是表示马达控制装置的结构例的框图。

图3是表示hemt的结构例的剖视图。

图4是表示直流电源正常连接时的逆变器的动作例的图。

图5是表示直流电源正常连接时的逆变器的其他动作例的图。

图6是表示直流电源反接时的逆变器的动作例的图。

图7是表示在图2所示的分压电路插入二极管时的结构例的图。

图8是表示分压电路的其他变形例的图。

具体实施方式

实施方式所涉及的逆变器具备：供直流电源的正极与负极各自连接的正极端子以及负极端子、在上述正极端子以及上述负极端子之间串联连接的上臂开关元件以及下臂开关元件；以及分压电路，其连接于上述正极端子与上述负极端子之间，将上述正极端子与上述负极端子之间的电压的分压分别供给至上述下臂开关元件的栅极以及漏极。上述下臂开关元件由高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistor(hemt))构成。在上述分压电路中，以在上述直流电源的正极与上述负极端子、上述直流电源的负极与上述正极端子这样反接(以下，简称为反接)的情况下、上述下臂开关元件断开的方式设定上述分压(第一结构)。

根据第一结构，由hemt构成下臂开关元件，因此在下臂开关元件没有寄生二极管(有时也称为内置二极管或体二极管)。因此，在直流电源反接的情况下，不存在电流借助寄生二极管流动的情况。即，在直流电源反接的情况下，若下臂开关元件断开，则电流不流动。另外，分压电路向下臂开关元件的栅极以及漏极供给正负极端子间电压的分压。分压电路的分压设定为在直流电源反接的情况下，下臂开关元件借助直流电源的电压断开。根据该分压电路与hemt的特性，在直流电源反接的情况下，能够使电流不流动至逆变器。因此，即便不插入用于直流电源的反接时的电流防止的机械继电器、二极管或fet等，也能够实施直流电源的反接的对策。

在上述第一结构中，能够够成为上述分压电路以在上述直流电源的正极与上述负极端子、上述直流电源的负极与上述正极端子反接的情况下、上述下臂开关元件的栅极-漏极间的电压以及栅极-源极间的电压为上述下臂开关元件的阈值电压以下的方式向上述下臂开关元件的栅极以及漏极分别供给不同的分压(第二结构)。由此，在直流电源反接的情况下，能够使下臂开关元件断开。

能够构成为上述分压电路包括：第一分压电路，其向上述下臂开关元件的栅极供给第一分压；和第二分压电路，其向上述下臂开关元件的漏极供给第二分压(第三结构)。由此，向栅极供给的分压与向漏极供给的分压的调整容易进行。例如，能够以直流电源的反接时第一电压低于第二电压的方式设定第一分压电路与第二分压电路的电路常量。

在上述第一～第三结构任一结构中，上述分压电路可以包括稳压二极管，该稳压二极管连接于上述负极端子与上述下臂开关元件的栅极之间、或上述负极端子与上述下臂开关元件的漏极之间。在该情况下，能够将从上述正极端子朝向上述负极端子的方向作为上述稳压二极管的正向(第四结构)。借助稳压二极管，在直流电源反接的情况下，能够从负极端子将低一定量的电压作为分压向下臂开关元件的栅极或漏极供给。因此，分压电路的设计变简单。

在上述第一～第四结构任一结构中，上述分压电路可以包括以从上述负极端子朝向上述正极端子的方向为正向的二极管(第五结构)。由此，能够减少在直流电源正常连接的情况下的分压电路对逆变器的通常动作的影响。

包含上述第一～第五结构任一结构的逆变器的马达控制装置(第六结构)也包括在本发明的实施方式内。在第六结构的马达控制装置中，上述上臂开关元件以及上述下臂开关元件之间连接于马达。

对车辆的转向机构施加转向操纵辅助力的动力转向装置(第七结构)也包括在本发明的实施方式内。第七结构的动力转向装置具备：上述第六结构的马达控制装置；和上述马达，其由上述马达控制装置进行控制，对上述转向机构施加上述转向操纵辅助力。

以下，参照附图对实施方式进行说明。对附图中相同以及相当的结构标注相同的附图标记，不重复相同的说明。为了便于说明，在各图中，存在将结构简化或示意性地示出、省略一部分的结构地示出的情况。

图1是表示动力转向装置的结构例的框图。图1所示的动力转向装置具备根据驾驶员的方向盘10的操作使转向轮3转向的转向操纵机构1、以及辅助驾驶员的转向操作的辅助机构2。

转向操纵机构1具备成为方向盘10的旋转轴的转向轴11、以及与该转向轴11的下端部经由齿轮齿条机构12连结的齿条轴13。在齿条轴13的两端连结有横拉杆14。在横拉杆14连结着转向轮3。在转向操纵机构1中，若转向轴11伴随着驾驶员的方向盘10的操作而旋转，则该旋转运动经由齿轮齿条机构12转换为齿条轴13的轴向的往复直线运动。该齿条轴13的往复直线运动经由连结于该齿条轴13的两端的横拉杆14传递至转向轮3。由此，转向轮3的转向角变化，从而车辆的行进方向变更。

辅助机构2具备对转向轴11施加辅助扭矩的马达20。马达20是三相无刷马达。马达20的旋转经由齿轮机构21传递至转向轴11，由此对转向轴11施加马达扭矩，辅助转向操作。

在该动力转向装置设置有各种传感器，它们对方向盘10的操作量、车辆的状态量进行检测。例如在转向轴11设置有扭矩传感器(扭矩检测部)5，该扭矩传感器(扭矩检测部)5对驾驶员的转向操作时施加于转向轴11的扭矩(转向操纵扭矩)τ进行检测。在马达20设置有旋转角传感器6，该旋转角传感器6对马达20的旋转角(电角度)θma进行检测。在车辆设置有车速传感器7，该车速传感器7对该车速v进行检测。上述传感器5～7的输出被马达控制装置4获取。马达控制装置4根据各传感器5～7的输出来控制马达20的驱动。

图2是表示马达控制装置4的结构例的框图。马达控制装置4具备逆变器40以及控制部41。

逆变器40是向马达20供给三相交流电压的驱动电路。逆变器40与正极端子pt以及负极端子nt连接。在正极端子pt连接直流电源51的正极，在负极端子nt连接直流电源的负极。此外，正极端子pt是应该连接直流电源51的正极的部分，负极端子nt是应该连接直流电源51的负极的部分。本实施方式是误在正极端子pt连接直流电源51的负极、在负极端子nt连接直流电源51的正极的、所谓的能够发生反接的形式。这样的形式例如是直流电源51为可更换的电池的情况。

逆变器40包括连接于正极端子pt与负极端子nt之间的上臂开关元件t1、t3、t5以及下臂开关元件t2、t4、t6。上臂开关元件t1、t3、t5连接于正极端子pt侧，下臂开关元件t2、t4、t6连接于负极端子nt侧。在图2所示的例子中，负极端子nt连接于接地端子(大地)。

上臂开关元件t1、t3、t5以及下臂开关元件t2、t4、t6构成与u相、v相、以及w相分别对应的桥电路。上臂开关元件t1、t3、t5能够称为高侧晶体管，下臂开关元件t2、t4、t6能够称为低侧晶体管。

上臂开关元件t1、t3、t5分别与下臂开关元件t2、t4、t6串联连接。即，在正极端子pt与负极端子nt之间并联连接有相数个的相互串联连接的开关元件对(上臂开关元件与下臂开关元件)。上臂开关元件t1、t3、t5与下臂开关元件t2、t4、t6之间的节点(也能够称为中点或连接点)pu、pv、pw分别作为u相、v相、w相的输出端子连接于马达20的各相线圈20u、20v、20w。

在一对开关元件t1以及t2中，上臂开关元件t1的漏极连接于正极端子pt，栅极连接于控制部41的控制信号α1的输入端子，源极连接于下臂开关元件t2的漏极以及马达20的线圈20u。下臂开关元件t2的栅极连接于控制部41的控制信号α2的输入端子，源极连接于负极端子nt(大地)。其他开关元件对(t3与t4、t5与t6)也同样地连接。

像这样，在本实施方式中，在下臂开关元件t2、t4、t6中，将连接于上臂开关元件t1、t3、t5的电极作为漏极、连接于负极端子nt的电极作为源极。

与来自控制部41的控制信号α1～α6对应的电压施加于逆变器40的开关元件t1～t6的栅极。在图2中虽未图示，但可以设置有将与控制信号α1～α6对应的电压施加于开关元件t1～t6的栅极的驱动器。对开关元件t1～t6的栅极选择地施加例如第一电压或第二电压。第二电压高于第一电压。若开关元件t1～t6的栅极的电压在第一电压与第二电压之间切换，则切换开关元件t1～t6的接通/断开。在该情况下，根据控制信号切换对开关元件t1～t6的栅极施加第一电压或施加第二电压的驱动器(未图示)可以相对于开关元件t1～t6分别设置。

下臂开关元件t2、t4、t6能够由hemt构成。图3是表示hemt的结构例的剖视图。如图3所示，hemt具备依次层叠于基板81上的电子移动层(沟道层)82以及电子供给层(阻挡层)83、和相互分离地设置于电子供给层83之上的源极电极84、栅极电极85以及漏极电极86。电子移动层82例如由gan、gaas等形成。电子供给层83例如由i型的algan(undope)或n型的algaas等形成。在电子移动层82的与电子供给层83的界面附近形成有二维电子气(2dimensionalelectrongas(2deg))87。二维电子气87层由接合的半导体间的能级差形成。源极电极84以及漏极电极86形成为与二维电子气欧姆接触。在电子供给层83上，在源极电极84与漏极电极86之间配置栅极电极85。在图3所示的例子中，源极电极84与其下的半导体层以及漏极电极86与其下的半导体层以通过栅极电极85并沿层叠方向延伸的轴为中心大致左右对称地配置。另外，图3所示的hemt不具有pn结，因而不具有寄生二极管。

像这样，hemt具有通过异质接合化合物半导体而形成的二维电子气层。即，hemt具有使电流向通过化合物半导体的异质接合形成的二维电子气层流动的构造。一般地，hemt由包括iii族元素与v族元素的半导体构成。构成hemt的半导体例如使用gan、gaas、inp或sige等。

此外，hemt的构造并不局限于图3所示的例子。能够根据需要相对于图3的结构追加其他层。例如，能够在基板81与电子移动层82之间设置缓冲层。另外，能够在电子移动层82与电子供给层83之间设置分隔层。另外，能够在电子供给层83与源极电极84、栅极电极85以及漏极电极86之间设置间隙层。另外，能够在栅极电极85与电子供给层83之间设置绝缘层。此外，在本发明中，即便是与上述的hemt构造不同的晶体管，不具有寄生二极管的构造的晶体管也能够视为与hemt等同的晶体管。

上臂开关元件t1、t3、t5也与下臂开关元件t2、t4、t6同样，能够由hemt构成。上臂开关元件t1、t3、t5以及下臂开关元件t2、t4、t6可以是常通型，也可以是常断型。

再次参照图2，逆变器40具备连接于正极端子pt与负极端子nt之间的分压电路42。分压电路42将正极端子pt与负极端子nt之间的电压的分压分别向下臂开关元件t2的栅极以及漏极供给。即，分压电路42产生将正极端子pt与负极端子nt之间的电压分压后的电压。直流电源51的反接时，从分压电路42向下臂开关元件t2的栅极以及漏极分别施加分压后的相互不同的电压。分压电路的分压以直流电源51反接时下臂开关元件t2断开的方式被设定。

在图2所示的例子中，分压电路42具有第一分压电路42a与第二分压电路42b。第一分压电路42a在连结正极端子pt与负极端子nt的线上的节点p1产生第一分压。第一分压产生的节点p1(第一分压节点)连接于节点pu即下臂开关元件t2的漏极。由此，第一分压供给至下臂开关元件t2的漏极。第一分压电路42a具备串联连接于正极端子pt与负极端子nt间的多个电阻r1、r2。在多个电阻r1、r2的间的节点p1产生第一分压。

第二分压电路42b使连结正极端子pt与负极端子nt的线上的节点p2产生第二分压。第二分压产生的节点p2(第二分压节点)连接于下臂开关元件t2的栅极。由此，第二分压供给至下臂开关元件t2的栅极。第二分压电路42b具备串联连接于正极端子pt与负极端子nt间的电阻r3与稳压二极管zd1。在电阻r3与稳压二极管zd1之间的节点p2产生第二分压。电阻r3连接于正极端子pt与节点p2之间。稳压二极管zd1连接于节点p2与负极端子nt之间。稳压二极管zd1以从正极端子pt朝向负极端子nt的方向为正向的方式连接。

第一分压与第二分压设定为在直流电源51反接的情况下下臂开关元件t2断开。第一分压能够主要由第一分压电路42a的元件(电阻r1，r2)的电路常量(电阻值)决定。第二分压能够主要由第二分压电路42b的元件(稳压二极管zd1)的电路常量(稳压电压)决定。在图2所示的例子中，电阻r1、r2的电阻值与稳压二极管zd1的稳压电压以直流电源51反接时下臂开关元件t2断开的方式被设定。

例如，能够将第一分压以及第二分压设定为直流电源51反接时、下臂开关元件t2的栅极-漏极间的电压(vg－vd)以及栅极-源极间的电压(vg－vs)为下臂开关元件t2的阈值电压vth以下。即，能够将第一分压以及第二分压设定为直流电源51反接时、下臂开关元件t2的栅极的电压低于漏极的电压以及源极的电压中的任一个。以下对其具体例进行说明。

直流电源51反接时，下臂开关元件t2的源极的电压vs为直流电源51的电压v＿b。直流电源51反接时的下臂开关元件t2的栅极的电压vg为从直流电源51的电压v＿b减去稳压二极管zd1的稳压电压vzener后的电压，因此vg＝v＿b－vzener。直流电源51反接时的下臂开关元件t2的漏极的电压vd按照电阻r1与电阻r2的分压施加，因此vd＝v＿b×r1/(r1+r2)。这里，r1为电阻r1的电阻值，r2为电阻r2的电阻值。

下臂开关元件t2为hemt，因此直流电源51反接时，也与正常连接时同样地作为开关元件发挥功能。因此，在(vd－vg)＜vth并且(vs－vg)＜vth的情况下，断开。电阻r1、r2的电阻值r1、r2以及稳压二极管zd1的稳压电压vzener设定为直流电源51反接时、(vd－vg)＜vth并且(vs－vg)＜vth。由此，能够建立直流电源51反接时下臂开关元件t2断开的条件。其结果是，直流电源51反接时下臂开关元件t2断开，因此不会流动有反接电流。

优选电阻r1、r2、r3的常量即电阻值r1、r2、r3设定为充分大至不影响通常时(直流电源51的正常连接时)的动作的程度。由此，能够减少直流电源51的正常连接时分压电路42对逆变器40的动作造成的影响。

像这样，直流电源51反接时将直流电源51的电压分压并向下臂开关元件t2供给，从而使下臂开关元件t2断开。对于分压电路42，在正极端子pt以及负极端子nt之间，与上臂开关元件t1以及下臂开关元件t2并联连接，与下臂开关元件t2的栅极以及漏极连接。

此外，在图2中虽省略图示，但分压电路42不仅相对于上臂开关元件t1以及下臂开关元件t2的臂对设置，相对于其他臂对也同样地设置。即，相对于各相的臂对分别设置有分压电路42。具体而言，相对于上臂开关元件t3以及下臂开关元件t4、和上臂开关元件t5以及下臂开关元件t6也同样地设置有分压电路。更详细地说，在节点pv设置有供给第一分压的第一分压电路，在下臂开关元件t4的栅极设置有供给第二分压的第二分压电路。同样地，在节点pw设置有供给第一分压的第一分压电路，在下臂开关元件t6的栅极设置有供给第二分压的第二分压电路。

通过开关上述的开关元件t1～t6将从直流电源51(电源电压v＿b)供给的直流电压转换为三相(u相、v相、w相)的交流电压。该转换后的三相交流电压经由节点pu、pv、pw供给至马达20的各相线圈20u～20w，由此马达20旋转。

具体而言，控制部41作为控制信号而将pwm驱动信号输出至开关元件t1～t6，由此pwm(脉冲宽度调制)驱动逆变器40。与u相、v相、w相各相对应的开关元件对(t1与t2、t3与t4、t5与t6)各自的接通/断开(导通状态)由与各相对应的一对pwm驱动信号(α1与α2、α3与α4、α5与α6)进行控制。各相中的一对pwm驱动信号相互处于反转关系。由此，在各相的节点pu、pv、pw获得的电压分别作为u相电压、v相电压以及w相电压为施加于马达20。由此，u相电流、v相电流以及w相电流供给至马达20。

在节点pu、pv、pw与马达20之间的供电线分别设置有检测各相电流值iu～iw的电流传感器48u～48w。电流传感器48u～48w的输出被控制部41获取。另外，控制部41分别获取来自扭矩传感器5的转向操纵扭矩τ、来自车速传感器7的车速v、以及来自旋转角传感器6的旋转角θma。

控制部41接收上述的相电流值iu～iw、转向操纵扭矩τ、车速v、马达的旋转角θma，并根据它们生成控制信号。例如，控制部41根据转向操纵扭矩τ、车速v、旋转角θma以及相电流值iu～iw生成马达20的各相的电压指令值vu*、vv*、vw*。控制部41根据电压指令值vu*、vv*、vw*，作为控制信号而生成pwm驱动信号a1、a3、a5以及它们的否定信号a2、a4、a6。

作为具体例，控制部41根据转向操纵扭矩τ以及车速v决定要流动至马达20的电流的目标值it，并对电流的目标值it的q轴分量与根据相电流值iu～iw求出的电流检测值的q轴分量的差、以及电流的目标值it的d轴分量与根据相电流值iu～iw求出的电流检测值的d轴分量的差进行计算。控制部41为了消除上述的差而将要施加至马达20的电压计算为上述电压指令值vu*、vv*、vw*。由此，控制部41通过电流反馈控制来驱动马达20。

另外，能够代替上述具体例，控制部41根据目标值it与马达20的旋转角θma，按照马达的电路方程式对上述电压指令值vu*、vv*、vw*进行计算。此时，马达电路方程式所使用的参数根据电流检测值im进行修正。在该情况下，电流检测值im例如能够根据设置于图2所示的逆变器40的电流检测用电阻的两端的电压进行检测。该电流检测用电阻能够插入至下臂开关元件t2、t4、t6与接地(直流电源的负极)之间。

另外，控制部41也能够使用各相的电压的检测值推断马达20的旋转角θm，使用旋转角θm计算上述电压指令值vu*、vv*、vw*。另外，控制部41也可以根据各相的电压的检测值进行逆变器40或开关元件t1～t6的异常检测。在该情况下，在逆变器40设置有检测各相的电压的电路。

接下来，对逆变器40的动作例进行说明。图4～图6是表示图2的一部分的结构的图。图4～图6中示出各动作时的开关元件t1、t2的导通状态与栅极电压、节点pu、p1、p2的电压、正极端子pt以及负极端子nt的电压。上述的电压的值是以接地电压为0v的情况下的值。

图4～图6所示的例子是如下条件下的动作例。直流电源51的电源电压v＿b为12v，第二分压电路42b的稳压二极管zd1的稳压电压vzener为－7v。第一分压电路42a的电阻r1、r2的电阻值的比r1:r2为4:1。上下臂开关元件t1、t2为常通型晶体管。对于下臂开关元件t2的阈值电压vth，vth＝－3v。

图4表示在直流电源51的正极与正极端子pt连接、负极与负极端子nt连接(正常连接)的状态下、上臂开关元件t1接通、下臂开关元件t2断开时的状态。在该情况下，控制部41向上臂开关元件t1输出指示接通的控制信号α1，向下臂开关元件t2输出指示断开的控制信号α2。由此，例如利用根据控制信号α1、α2动作的驱动器(未图示)，对上臂开关元件t1的栅极施加接通电压(作为一个例子，为12v)，对下臂开关元件t2的栅极施加断开电压(作为一个例子，为－5v)。正极端子pt以及节点pu的电压为直流电源51的电压v＿b＝12v。负极端子nt的电压为0v。

图5表示在直流电源51正常连接的状态下、上臂开关元件t1断开、下臂开关元件t2接通时的状态。在该情况下，控制部41向上臂开关元件t1输出指示断开的控制信号α1，向下臂开关元件t2输出指示接通的控制信号α2。由此，对上臂开关元件t1的栅极施加断开电压(作为一个例子，为－5v)，对下臂开关元件t2的栅极施加接通电压(作为一个例子，为12v)。正极端子pt为直流电源51的电压v＿b＝12v。节点pu的电压以及负极端子nt的电压为0v。

在图4以及图5所示的例子中，使电阻r1、r2、r3的电阻值充分大，从而能够减少流动至分压电路42a、42b的电流。由此，直流电源51正常连接，能够将分压电路42a、42b对逆变器40的动作的影响缩小至可忽略的程度。在本例中，电阻r1以及r2的电阻值规定从逆变器上段的施加电压的节点至gnd常时流动的电流的量。电阻r3连接于下臂开关元件t2的栅极，因此电阻r3的电阻值规定从正极端子pt流入下臂开关元件t2的栅极的电流的量。

图6表示直流电源51反接的状态。在该情况下，负极端子nt的电压为直流电源51的电压v＿b＝12v，正极端子pt的电压为0v。下臂开关元件t2的源极的电压vs与负极端子nt相等，vs＝12v，栅极的电压vg为相对于负极端子nt的电压相差稳压电压vzener＝－7v的电压(第二电压)，vg＝5v。下臂开关元件t2的漏极的电压vd为电阻r1、r2的间的节点p1的电压(第一电压)，vd＝v＿b×r1/(r1+r2)＝12×4/5＝9.6v。

在该情况下，下臂开关元件t2的栅极的电压低于漏极以及源极任一方的电压。下臂开关元件t2的栅极-漏极间的电压(vg－vd)以及、栅极-源极间的电压(vg－vs)均低于下臂开关元件t2的阈值电压vth。即，对于栅极-漏极间的电压，vg－vd＝5－9.6＝－4.6＜vth＝－3，对于栅极-源极间的电压，vg－vs＝5－12＝-7＜vth＝－3。由此，下臂开关元件t2处于断开状态。因此，反接电流不流动至逆变器40。

这样，在本实施方式中，直流电源51正常连接时，下臂开关元件t2作为逆变器40的下臂动作，反接时，作为防止反接电流的开关动作。因此，除作为逆变器40的臂动作的开关元件之外，不需要再设置用于防止反接电流的开关元件、二极管等。即，即便不插入用于直流电源反接时的电流防止的机械继电器、二极管或者fet等，也能够实施针对直流电源反接的对策。另外，本实施方式的逆变器40与追加用于防止反接电流的元件的情况的结构相比，电流路径的电阻分量减少。由此，装置的损耗减少，效率提高。另外，基于损耗减少的散热片质量减少。另外，不需要元件的安装，由此能够使装置小型化。

分压电路42的具体的结构并不局限于图2所示的例子。例如，在图2所示的结构中，可以将稳压二极管zd1置换为电阻。另外，也能够将电阻r2置换为稳压二极管。

在分压电路42中，能够在连结正极端子pt与负极端子nt的线路上的至少一个位置配置以从负极端子nt朝向正极端子pt的方向为正向的二极管。例如，在图2中，能够在第一分压电路42a的正极端子pt与节点p1之间、节点p1与负极端子nt之间、第二分压电路42b的正极端子pt与节点p2之间、以及节点p2与负极端子nt之间这四个区间中的至少一个区间插入这样的二极管。

图7表示在分压电路42插入二极管的情况的结构例的图。图7所示的例子是在图2所示的结构中、在上述四个区间分别插入二极管d1～d4的情况的例子。二极管d1～d4均以从正极端子pt朝向负极端子nt的方向为逆向的方式连接。因此，在直流电源51正常连接的状态下，电流不流动至分压电路42。由此，分压电路42难以对逆变器40的正常时的动作进一步造成影响。

另外，在图2所示的例子中，分压电路42构成为在正极端子pt以及负极端子nt之间具有相互并联连接的第一分压电路42a与第二分压电路42b。与此相对地，也能够通过在连结正极端子pt以及负极端子nt之间的一条线路设置第一分压的节点与第二分压的节点来构成分压电路。

图8是表示分压电路的其他变形例的图。在图8所示的例子中，分压电路42c在正极端子pt以及负极端子nt之间具备串联连接的三个电阻rc1、rc2、rc3。三个电阻rc1、rc2、rc3之间的节点pc1、pc2中接近负极端子nt的节点pc1与下臂开关元件t2的漏极(节点pu)连接。三个电阻rc1、rc2、rc3之间的节点pc1、pc2中接近正极端子pt的节点pc2与下臂开关元件t2的栅极连接。在节点pc1产生的电压作为第一分压供给至下臂开关元件t2的漏极。在节点pc2产生的电压作为第二分压供给至下臂开关元件t2的栅极。

电阻rc1、rc2、rc3的电阻值设定为直流电源51反接时下臂开关元件t2断开。设电阻rc1、rc2、rc3的电阻值分别为rc1、rc2、rc3。在该情况下，直流电源51反接时，对于下臂开关元件t2的源极的电压vs，vs＝v＿b，对于漏极电压vd，vd＝v＿b×(rc1+rc2)/(rc1+rc2+rc3)，对于栅极电压vg，vg＝v＿b×rc1/(rc1+rc2+rc3)。因此，能够将电阻值rc1、rc2、rc3设定为直流电源51反接时、(vd－vg)＜vth并且(vs-vg)＜vth。

此外，图8所示的分压电路可以设置于其他臂(即，开关元件对(t3与t4、t5与t6)的臂)。另外，也能够在图8所示的分压电路42c插入以从负极端子nt朝向正极端子pt的方向为正向的二极管。另外，也可以将图8所示的电阻rc2、rc3的至少一方置换为稳压二极管。在该情况下，稳压二极管将从正极端子pt朝向负极端子nt的方向作为正向。

本发明的逆变器并不局限于在马达的控制中使用。例如，能够将本发明的逆变器应用在与电池连接并将电池的直流电力转换为交流而输出的转换器的逆变器等。另外，本发明的马达控制装置并不限定于在动力转向装置中使用。例如，能够将本发明应用在家电产品的马达那样的民用马达、工业用马达以及其他所有马达的控制装置。

作为本发明的马达控制装置的对象的马达并不限定于上述例子的三相无刷马达。本发明例如也能够应用在用于驱动三相以外的相数的无刷马达、有刷马达等其他种类的电动马达的马达控制装置。

本发明并不局限于上述的管柱辅助型的电动助力转向装置，也可以应用于小齿轮辅助型或齿条辅助型的电动助力转向装置等其他类型的电动助力转向装置。另外，本发明也可以应用于电动助力转向装置以外的马达控制装置。