电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置的制作方法

本公开涉及转换对电动马达提供的电力的电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置。

背景技术

无刷dc马达和交流同步马达等电动马达(以下，简单表记为“马达”。)一般由三相电流驱动。使用矢量控制等复杂控制技术，以准确地控制三相电流的波形。在这种控制技术中，需要高度的数学运算，使用微控制器(微型计算机)等数字运算电路。矢量控制技术被活用于马达的负载变动较大的用途，例如洗衣机、电动助力自行车、电动滑板车、电动助力转向装置、电动汽车、工业设备等领域。另一方面，在输出相对较小的马达中采用脉冲宽度调制(pwm)方式等其他马达控制方式。

在车载领域中，在车辆中使用汽车用电子控制单元(ecu：electricalcontorlunit)。ecu具有微控制器、电源、输入输出电路、ad转换器、负载驱动电路和rom(readonlymemory：只读存储器)等。以ecu为核心来构建电子控制系统。例如，ecu处理来自传感器的信号，控制马达等致动器。具体地进行说明，ecu一边监视马达的旋转速度、扭矩，一边控制电力转换装置中的逆变器。在ecu的控制下，电力转换装置转换对马达提供的驱动电力。

近年来，开发了将马达、电力转换装置和ecu一体化而得到的机电一体式马达。特别是在车载领域中，根据安全性的观点，要求保证高质量。因此，采用了即使在部件的一部分发生故障时也能够继续安全工作的冗余设计。作为冗余设计的一例，正在研究对1个马达设置2个电力转换装置。作为另一例，正在研究对主微控制器设置备用微控制器。

例如专利文献1公开了如下电力转换装置，该电力转换装置具有控制部和2个逆变器，转换对三相马达提供的电力。2个逆变器分别与电源和地(以下，记载为“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3个管脚构成的桥电路，该3个管脚分别包含高端开关元件和低端开关元件。控制部在检测到2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。在本申请说明书中，“异常”主要意味着开关元件的故障。此外，“正常时的控制”意味着全部开关元件正常的状态下的控制，“异常时的控制”意味着某个开关元件产生了故障的状态下的控制。

在异常时的控制中，在2个逆变器中的包含发生故障的开关元件的逆变器(以下，记载为“故障逆变器”。)中，按照规定的规则使开关元件导通/截止，从而构成绕组的中性点。根据该规则，例如，在发生了高端开关元件始终截止的断路故障的情况下，在逆变器的桥电路中，3个高端开关元件中的发生故障的开关元件以外的开关元件截止，并且3个低端开关元件导通。该情况下，中性点构成在低端侧。或者，在发生了高端开关元件始终导通的短路故障的情况下，在逆变器的桥电路中，在3个高端开关元件中的发生故障的开关元件以外的开关元件导通，并且3个低端开关元件截止。该情况下，中性点构成在高端侧。根据专利文献1的电力转换装置，在异常时，三相的绕组的中性点构成在故障逆变器中。即使开关元件中产生故障，也能够使用正常的逆变器来继续马达驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-192950号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在上述的现有技术中，要求进一步提高正常时和异常时的电流控制。

本公开的实施方式提供在正常时和异常时均能够进行适当的电流控制的电力转换装置。

用于解决问题的手段

本公开的例示的电力转换装置转换对具有n相(n为3以上的整数)的绕组的电动马达提供的电力，该电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述电动马达的各相的绕组的一端连接；第2逆变器，其与所述各相的绕组的另一端连接；以及切换电路，其具有第1开关元件和第2开关元件中的至少一方，该第1开关元件对所述第1逆变器与地之间的连接/非连接进行切换，该第2开关元件对所述第2逆变器与所述地之间的连接/非连接进行切换。

本公开的例示的其他的电力转换装置转换对具有n相(n为3以上的整数)的绕组的电动马达提供的电力，该电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述电动马达的各相的绕组的一端连接；第2逆变器，其与所述各相的绕组的另一端连接；以及切换电路，其具有第1开关元件、第2开关元件、第3开关元件和第4开关元件中的至少一方，该第1开关元件对所述第1逆变器与地之间的连接/非连接进行切换，该第2开关元件对所述第2逆变器与所述地之间的连接/非连接进行切换，该第3开关元件对所述第1逆变器与电源之间的连接/非连接进行切换，该第4开关元件对所述第2逆变器与所述电源之间的连接/非连接进行切换，当所述第1逆变器异常时，在所述第1逆变器中构成所述各相的绕组的中性点。

发明的效果

根据本公开的实施方式，能够对电源和gnd中的至少1方与逆变器之间的连接和非连接进行切换。由此，提供在正常时和异常时均能够进行适当的电流控制的电力转换装置。

附图说明

图1是示出例示的实施方式1的电力转换装置100的电路结构的电路图。

图2是示出例示的实施方式1的电力转换装置100的其他电路结构的电路图。

图3是示出例示的实施方式1的电力转换装置100的又一其他电路结构的电路图。

图4是示出例示的实施方式1的电力转换装置100的又一其他电路结构的电路图。

图5是示出具有电力转换装置100的马达驱动单元400的典型的结构的框图。

图6是示出对电流值进行标绘而得到的电流波形(正弦波)的图，该电流值是根据三相通电控制对电力转换装置100进行控制时在马达200的u相、v相和w相的各绕组中流过的电流值。

图7是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第1状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图8是示出对电流值进行标绘而得到的电流波形的图，该电流值是对第1状态中电力转换装置100进行控制时在马达200的u相、v相和w相的各绕组中流过的电流值。

图9是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第3状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图10是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第3状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图11是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第5状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图12是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第6状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图13是示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第8状态时的电力转换装置100内的电流的流动的示意图。

图14a是示出具有2个切换电路110中的包含fet113、114的电源侧切换电路的电力转换装置100a的电路结构的电路图。

图14b是示出具有2个切换电路110中的包含fet111、112的gnd侧切换电路的电力转换装置100a的电路结构的电路图。

图14c是示出具有包含多个开关元件中的fet113的切换电路110的电力转换装置100a的电路结构的电路图。

图14d是示出具有包含多个开关元件中的fet111的切换电路110的电力转换装置100a的电路结构的电路图。

图15是示意地示出具有子驱动电路160l的电力转换装置100的电路图。

图16是示意地示出子驱动电路160l的电路结构的电路图。

图17是示意地示出具有子驱动电路160r的电力转换装置100的电路图。

图18是示意地示出具有子驱动电路170l的电力转换装置100的电路图。

图19是示意地示出子驱动电路170l的电路结构的电路图。

图20是示意地示出具有子驱动电路170r的电力转换装置100的电路图。

图21是示出例示的实施方式2的电动助力转向装置500的典型结构的示意图。

具体实施方式

在对本公开的实施方式进行说明之前，对作为本公开的基础的本申请发明者的见解进行说明。

在专利文献1的电力转换装置中，电源和gnd与2个逆变器分别始终保持连接。在该结构中，不能切断电源与故障逆变器之间的连接。本申请发明者发现如下课题：在异常时即使在故障逆变器中构成中性点，故障逆变器也会从电源引入电流。由此，在故障逆变器中会发生电力损失。

与电源同样，也不能切断故障逆变器与gnd之间的连接。本申请发明者发现如下课题：在异常时即使在故障逆变器中构成中性点，通过正常的逆变器而提供到各相的绕组的电流也不会返回提供方的逆变器，而是从故障逆变器流入到gnd。换言之，不可能形成驱动电流的闭环，期望从正常的逆变器提供到各相的绕组的电流通过提供方的逆变器而流到gnd。

以下，参照附图对本公开的电力转换装置、马达驱动单元和电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，有时省略过度详细的说明。例如，有时省略已经公知的事项的详细说明和对实质相同的结构的重复说明。这是为了避免使以下的说明成为不必要的冗余，并使本领域技术人员容易理解。

本申请说明书中，以如下的电力转换装置为例对本公开的实施方式进行说明，该电力转换装置转换对具有三相(u相、v相，w相)的绕组的三相马达提供的电力。转换对具有四相或五相等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。

(实施方式1)

图1示意地示出本实施方式的电力转换装置100的电路结构。

电力转换装置100具有2个切换电路110、第1逆变器120和第2逆变器130。电力转换装置100能够转换对各种马达提供的电力。马达200是三相交流马达。

马达200具有u相的绕组m1、v相的绕组m2和w相的绕组m3，马达200与第1逆变器120及第2逆变器130连接。具体进行说明，第1逆变器120与马达200的各相的绕组的一端连接，第2逆变器130与各相的绕组的另一端连接。在本申请说明书中，部件(结构要素)彼此之间的“连接”主要意味着电连接。第1逆变器120具有与各相对应的端子u_l、v_l和w_l，第2逆变器130具有与各相对应的端子u_r、v_r和w_r。

第1逆变器120的端子u_l与u相的绕组m1的一端连接，端子v_l与v相的绕组m2的一端连接，端子w_l与w相的绕组m3的一端连接。与第1逆变器120同样，第2逆变器130的端子u_r与u相的绕组m1的另一端连接，端子v_r与v相的绕组m2的另一端连接，端子w_r与w相的绕组m3的另一端连接。与马达之间的这种接线与所谓的星型接线和三角接线不同。

2个切换电路110具有第1至第4开关元件111、112、113和114。在本申请说明书中，在2个切换电路110中，将设有第1和第2开关元件111、112的gnd侧的切换电路110称作“gnd侧切换电路”，此外，将设有第3和第4开关元件113、114的电源侧的切换电路110称作“电源侧切换电路”。即，gnd侧切换电路具有第1和第2开关元件111、112，电源侧切换电路具有第3和第4开关元件113、114。

在电力转换装置100中，第1逆变器120和第2逆变器130能够通过2个切换电路110而与电源101和gnd电连接。

具体进行说明，第1开关元件111对第1逆变器120与gnd之间的连接/非连接进行切换。第2开关元件112对第2逆变器130与gnd之间的连接/非连接进行切换。第3开关元件113对电源101与第1逆变器120之间的连接/非连接进行切换。第4开关元件114对电源101与第2逆变器130之间的连接/非连接进行切换。

第1至第4开关元件111、112、113和114的导通和截止例如可以由微控制器或专用驱动器控制。第1至第4开关元件111、112、113和114能够对双向的电流进行切断。作为第1至第4开关元件111、112、113和114，例如能够使用晶闸管、模拟开关ic等半导体开关和机械继电器等。也可以使用二极管和绝缘栅双极晶体管(igbt)等的组合。其中，本公开的开关元件包含在内部形成有寄生二极管的场效应晶体管(典型地为mosfet)等半导体开关。以下，对使用fet作为第1至第4开关元件111、112、113和114的例子进行说明，将第1至第4开关元件111、112、113和114分别记载为fet111、112、113和114。

fet111、112分别具有寄生二极管111d、112d，被配置成寄生二极管111d、112d分别朝向第1和第2逆变器120、130。更详细地讲，fet111被配置成在寄生二极管111d中朝向第1逆变器120流过正向电流，fet112被配置成在寄生二极管112d中朝向第2逆变器130流过正向电流。

不限于图示的例子，考虑设计规格等而适当决定所使用的开关元件的个数。特别是在车载领域中，根据安全性的观点而要求保证高质量，因此，在电源侧切换电路和gnd侧切换电路中，优选设置各逆变器用的多个开关元件。

图2示意地示出本实施方式的电力转换装置100的其他电路结构。

电源侧切换电路110还可以具有反向连接保护用的第5开关元件(fet)115和第6开关元件(fet)116。fet113、114、115和116具有寄生二极管，被配置成fet内的寄生二极管的朝向彼此对置。具体进行说明，fet113被配置成在寄生二极管中朝向电源101流过正向电流，fet115被配置成在寄生二极管中朝向第1逆变器120流过正向电流。fet114被配置成在寄生二极管中朝向电源101流过正向电流，fet116被配置成在寄生二极管中朝向第2逆变器130流过正向电流。即使在电源101反向连接的情况下，也能够通过反向连接保护用的2个fet来切断反向电流。

电源101生成规定的电源电压。作为电源101，例如使用直流电源。其中，电源101可以是ac-dc转换器和dc-dc转换器，也可以是电池(蓄电池)。

电源101可以是第1和第2逆变器120、130共同的单一电源，也可以具有第1逆变器120用的第1电源和第2逆变器130用的第2电源。

在电源101与电源侧切换电路之间设有线圈102。线圈102作为噪声滤波器来发挥功能，以使得对各逆变器提供的电压波形所包含的高频噪声或在各逆变器中产生的高频噪声不向电源101侧流出的方式进行平滑化。此外，在各逆变器的电源端子上连接有电容器103。电容器103是所谓的旁路电容器，抑制电压波纹。电容器103例如是电解电容器，根据设计规格等来适当决定容量和要使用的个数。

第1逆变器120(有时记载为“桥电路l”。)包含由3个管脚构成的桥电路。各管脚包含低端开关元件和高端开关元件。图1所示的开关元件121l、122l和123l是低端开关元件，开关元件121h、122h和123h是高端开关元件。作为开关元件，例如能够使用fet、igbt。以下，对使用fet作为开关元件的例子进行说明，有时将开关元件记载为fet。例如，将开关元件121l、122l和123l记载为fet121l、122l和123l。

第1逆变器120具有3个分流电阻121r、122r和123r，作为用于检测在u相、v相和w相的各相的绕组中流过的电流的电流传感器(参照图5)。电流传感器150包含检测在各分流电阻中流过的电流的电流检测电路(未图示)。例如，分流电阻121r、122r和123r分别连接在第1逆变器120的3个管脚所包含的3个低端开关元件与地之间。具体而言，分流电阻121r在fet121l与fet111之间电连接，分流电阻122r在fet122l与fet111之间电连接，分流电阻123r在fet123l与fet111之间电连接。分流电阻的电阻值例如是0.5mω～1.0mω左右。

与第1逆变器120同样，第2逆变器130(有时记载为“桥电路r”。)包含由3个管脚构成的桥电路。图1所示的fet131l、132l和133l是低端开关元件，fet131h、132h和133h是高端开关元件。此外，第2逆变器130具有3个分流电阻131r、132r和133r。这些分流电阻连接在3个管脚所包含的3个低端开关元件与地之间。第1和第2逆变器120、130的各fet例如可以由微控制器或专用驱动器来控制。

在图1中例示了在各逆变器中在各管脚配置1个分流电阻的结构。但是，第1和第2逆变器120、130可以具有6个以下的分流电阻。例如，6个以下的分流电阻可以连接在第1和第2逆变器120、130所具有的6个管脚中的6个以下的低端开关元件与gnd之间。并且，如果将其扩展为n相马达，则第1和第2逆变器120、130可以具有2n个以下的分流电阻。例如，2n个以下的分流电阻可以连接在第1和第2逆变器120、130所具有的2n个管脚中的2n个以下的低端开关元件与gnd之间。

图3和图4示意地示出本实施方式的电力转换装置100的又一其他电路结构。

如图3所示，还可以在第1或第2逆变器120、130的各管脚与绕组m1、m2和m3之间配置3个分流电阻。例如，可以在第1逆变器120与绕组m1、m2和m3的一端之间配置分流电阻121r、122r和123r。并且，例如，虽然未图示，但是，分流电阻121r、122r可以配置在第1逆变器120与绕组m1、m2的一端之间，分流电阻123r可以配置在第2逆变器130与绕组m3的另一端之间。在这种结构中，只要配置有用于u相、v相和w相的3个分流电阻就足够了，最低配置2个分流电阻即可。

如图4所示，例如可以在各逆变器中仅配置1个在各相的绕组中共同的分流电阻。1个分流电阻例如可以在第1逆变器120的低端侧的节点n1(各管脚的连接点)与fet111之间电连接，另1个分流电阻例如可以在第2逆变器130的低端侧的节点n2与fet112之间电连接。

或者，与低端侧同样，1个分流电阻例如在第1逆变器120的高端侧的节点n3与fet113之间电连接，另1个分流电阻例如在第2逆变器130的高端侧的节点n4与fet114之间电连接。这样，考虑产品成本和设计规格等来适当决定要使用的分流电阻的数量和分流电阻的配置。

图5示意地示出具有电力转换装置100的马达驱动单元400的典型的块结构。

马达驱动单元400具有电力转换装置100、马达200和控制电路300。

控制电路300例如具有电源电路310、角度传感器320、输入电路330、微控制器340、驱动电路350、rom360。控制电路300与电力转换装置100连接，对电力转换装置100进行控制，从而驱动马达200。

具体而言，控制电路300能够对作为目标的转子的位置、旋转速度和电流等进行控制从而实现闭环控制。另外，控制电路300也可以代替角度传感器而具有扭矩传感器。该情况下，控制电路300能够控制作为目标的的马达扭矩。

电源电路310生成电路内的各块所需要的dc电压(例如3v，5v)。角度传感器320例如是旋转变压器或霍尔ic。角度传感器320检测马达200的转子的旋转角(以下，记载为“旋转信号”。)，将旋转信号输出到微控制器340。输入电路330接收由电流传感器150检测到的马达电流值(以下，记载为“实际电流值”。)，根据需要将实际电流值的电平转换为微控制器340的输入电平，将实际电流值输出到微控制器340。

微控制器340控制电力转换装置100的第1和第2逆变器120、130中的各fet的开关动作(打开或关闭)。微控制器340根据实际电流值和转子的旋转信号等设定目标电流值从而生成pwm信号，并将该pwm信号输出到驱动电路350。此外，微控制器340能够对电力转换装置100的2个切换电路110中的各fet的导通和截止进行控制。

驱动电路350典型地是栅极驱动器。驱动电路350根据pwm信号生成对第1和第2逆变器110、140中的各fet的开关动作进行控制的控制信号(栅极控制信号)，对各fet的栅极提供控制信号。此外，驱动电路350能够根据来自微控制器340的指示而生成对2个切换电路110中的各fet的导通和截止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fet的栅极。

驱动电路350具有升压电路370。升压电路370对从电源101提供的电压进行升压。例如，在电源101的输出电压是12v的情况下，升压电路370将该电压升压至18v或升压至24v。升压后的电压可以用于第1和第2逆变器120、130中的各fet的开关动作的控制和2个切换电路110中的各fet的导通和截止的控制。驱动电路350可以是电荷泵方式，也可以是自举(bootstrap)方式。此外，升压电路370也可以是电荷泵方式。

另外，也可以由微控制器来执行2个切换电路110的fet的控制。另外，微控制器340也可以具有驱动电路350的功能。该情况下，控制电路300也可以不具有驱动电路350。

rom360例如是可写入的存储器、可改写的存储器或只读存储器。rom360存储控制程序，该控制程序包含用于使微控制器340控制电力转换装置100的命令群。例如，控制程序在启动时在ram(未图示)中被暂时展开。

电力转换装置100中存在正常时和异常时的控制。控制电路300(主要是微控制器340)能够将电力转换装置100的控制从正常时的控制切换为异常时的控制。根据fet的故障模式来决定2个切换电路110中的各fet的导通/截止状态。此外，还决定故障逆变器中的各fet的导通/截止状态。

(1.正常时的控制)

首先，对电力转换装置100的正常时的控制方法的具体例进行说明。如上所述，正常是指第1和第2逆变器120、130的各fet未发生故障，并且，2个切换电路110中的各fet也未发生故障的状态。

在正常时，控制电路300使2个切换电路110的fet111、112、113和114全部导通。由此，电源101与第1逆变器120电连接，并且，电源101与第2逆变器130电连接。此外，第1逆变器120与gnd电连接，并且，第2逆变器130与gnd电连接。在该连接状态中，控制电路300使用第1和第2逆变器120、130双方进行三相通电控制，从而驱动马达200。具体而言，控制电路300以彼此相反相位(相位差＝180°)对第1逆变器120的fet和第2逆变器130的fet进行开关控制，从而进行三相通电控制。例如，着眼于包含fet121l、121h、131l和131h的h桥，当fet121l导通时，fet131l截止，当fet121l截止时，fet131l导通。与此同样，当fet121h导通时，fet131h截止，当fet121h截止时，fet131h导通。从电源101输出的电流通过高端开关元件、绕组、低端开关元件而流到gnd。

图6例示了对电流值进行标绘而得到的电流波形(正弦波)，该电流值是根据三相通电控制对电力转换装置100进行控制时在马达200的u相、v相和w相的各绕组中流过的电流值。横轴表示马达电角(度)，纵轴表示电流值(a)。在图6的电流波形中，按照每30°电角对电流值进行标绘。ipk表示各相的最大电流值(峰值电流值)。

表1在图6的正弦波中按照每个电角示出在各逆变器的端子流过的电流值。具体而言，表1示出在第1逆变器120(桥电路l)的端子u_l，v_l和w_l中流过的每30°电角的电流值，以及在第2逆变器130(桥电路r)的端子u_r、v_r和w_r中流过的每30°电角的电流值。这里，针对桥电路l，将从桥电路l的端子向桥电路r的端子流动的电流方向定义为正方向。图6所示的电流的方向遵循该定义。此外，针对桥电路r，将从桥电路r的端子向桥电路l的端子流动的电流方向定义为正方向。因此，桥电路l的电流与桥电路r的电流之间的相位差为180°。在表1中，电流值i1的大小是〔(3)^1/2/2〕＊ipk，电流值i2的大小是ipk/2。

【表1】

在电角0°时，在u相的绕组m1中不流过电流。在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流。

在电角30°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小ipk的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流。

在电角60°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流。在w相的绕组m3中不流过电流。

在电角90°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小ipk的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流，在w相的绕组m3中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流。

在电角120°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流，在w相的绕组m3中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流。在v相的绕组m2中不流过电流。

在电角150°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流，在v相的绕组m2中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流，在w相的绕组m3中从桥电路r向桥电路l流过大小ipk的电流。

在电角180°时，在u相的绕组m1中不流过电流。在v相的绕组m2中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流，在w相的绕组m3中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流。

在电角210°时，在u相的绕组m1中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流，在v相的绕组m2中从桥电路l向桥电路r流过大小ipk的电流，在w相的绕组m3中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流。

在电角240°时，在u相的绕组m1中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流，在v相的绕组m2中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流。在w相的绕组m3中不流过电流。

在电角270°时，在u相的绕组m1中从桥电路r向桥电路l流过大小ipk的电流，在v相的绕组m2中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流。

在电角300°时，在u相的绕组m1中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流。在v相的绕组m2中不流过电流。

在电角330°时，在u相的绕组m1中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小i2的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小ipk的电流。

根据三相通电控制，考虑了电流方向的三相的绕组中流过的电流的总和按照每个电角而始终为“0”。例如，控制电路300通过可得到图6所示的电流波形的pwm控制，对桥电路l和r的各fet的开关动作进行控制。

(2.异常时的控制)

如上所述，异常主要意味着fet中发生了故障。fet的故障大致分为“断路故障”和“短路故障”。“断路故障”是指fet的源极-漏极间开放的故障(换言之，源极-漏极间的电阻rds成为高阻抗)，“短路故障”是指fet的源极-漏极间短路的故障。

再次参考图1。在电力转换装置100的动作时，通常认为发生如下的随机故障：16个fet中的1个fet随机发生故障。本公开主要以发生了随机故障的情况下的电力转换装置100的控制方法为对象。但是，本公开还将多个fet连锁地发生故障等情况下的电力转换装置100的控制方法作为对象。连锁的故障意味着例如在1个管脚的高端开关元件和低端开关元件同时发生的故障。

当长时间使用电力转换装置100时，可能发生随机故障。另外，随机故障与在制造时可能发生的制造故障不同。当2个逆变器中的多个fet中的1个fet发生故障时，不能进行正常时的三相通电控制。

作为故障检测的一例，驱动电路350监视fet的漏极-源极间的电压vds，并对规定的阈值电压和vds进行比较，从而检测fet的故障。阈值电压例如是通过与外部ic(未图示)之间的数据通信和外部部件而在驱动电路350中设定的。驱动电路350与微控制器340的端口连接，将故障检测信号通知给微控制器340。例如，驱动电路350在检测到fet的故障时，对故障检测信号进行断言(assert)。微控制器340接收到断言的故障检测信号后，读出驱动电路350的内部数据，判别多个fet中的哪个fet发生了故障。

作为故障检测的其他一例，微控制器340也可以根据马达的实际电流值与目标电流值之差来检测fet的故障。但是，故障检测不限于这些方法，能够广泛使用与故障检测相关的公知的方法。

微控制器340在故障检测信号被断言后，将电力转换装置100的控制从正常时的控制切换为异常时的控制。例如，将正常时的控制切换为异常时的控制的时机是从故障检测信号被断言起10msec～30msec左右。

电力转换装置100的故障中存在各种故障模式。以下，对故障模式的情况进行划分，按照每种模式详细说明电力转换装置100的异常时的控制。在本实施方式中，将2个逆变器中的第1逆变器120作为故障逆变器进行处理，将第2逆变器130作为正常逆变器进行处理。

〔2-1.高端开关元件_断路故障〕

说明在第1逆变器120的桥电路中、3个高端开关元件包含发生断路故障的开关元件的情况下的异常时的控制。

假设在第1逆变器120的高端开关元件(fet121h、122h和123h)中，fet121h发生了断路故障。另外，在fet122h或123h发生断路故障的情况下，也能够通过以下说明的控制方法来控制电力转换装置100。

在fet121h发生断路故障的情况下，控制电路300将2个切换电路110的fet111、112、113和114以及第1逆变器120的fet122h、123h、121l、122l和123l设为第1状态。在第1状态中，2个切换电路110的fet111、113截止，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的发生故障的fet121h以外的fet122h、123h(与发生故障的fet121h不同的高端开关元件)截止，fet121l、122l和123l导通。

在第1状态中，第1逆变器120从电源101和gnd电分离，第2逆变器130与电源101和gnd电连接。换言之，当第1逆变器120异常时，fet113切断电源101与第1逆变器120之间的连接，并且，fet111切断第1逆变器120与gnd之间的连接。此外，通过使3个低端开关元件全部导通，由此，低端侧的节点n1作为各绕组的中性点来发挥功能。在本申请说明书中，将“某个节点作为中性点来发挥功能”表达为“构成中性点”。电力转换装置100使用在第1逆变器120的低端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。

图7示意地示出2个切换电路110的sw和第1逆变器120的fet处于第1状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图8例示了对电流值进行标绘而得到的电流波形，该电流值是在第1状态下对电力转换装置100进行控制时在马达200的u相、v相和w相的各绕组中流过的电流值。图7中例如示出马达电角270°时的电流的流动。3个实线分别表示从电源101向马达200流过的电流。

图7所示的状态中，在第2逆变器130中fet131h、132l和133l是导通状态，fet131l、132h和133h是截止状态。在第2逆变器130的fet131h中流过的电流通过绕组m1和第1逆变器120的fet121l而流向中性点。该电流的一部分通过fet122l而流向绕组m2，其余的电流通过fet123l而流向绕组m3。在绕组m2和m3中流过的电流通过第2逆变器130侧的fet112而流向gnd。此外，在fet131l的再生二极管(也被称作“续流二极管”。)中，再生电流朝向马达200的绕组m1流动。

表2按照图8的电流波形中的每个电角而例示了在第2逆变器130的端子中流过的电流值。具体而言，表2例示了在第2逆变器130(桥电路r)的端子u_r、v_r和w_r中流过的每30°电角的电流值。电流方向的定义如上所述。另外，根据电流方向的定义，图8所示的电流值的正负的符号与表2所示的电流值的正负的符号成为相反关系(相位差180°)。

【表2】

例如，在电角30°时，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小ipk的电流，在w相的绕组m3中从桥电路l向桥电路r流过大小i2的电流。在电角60°中，在u相的绕组m1中从桥电路l向桥电路r流过大小i1的电流，在v相的绕组m2中从桥电路r向桥电路l流过大小i1的电流。在w相的绕组m3中不流过电流。流入中性点的电流与从中性点流出的电流的总和按照每个电角而始终为“0”。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制而对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。

如表1和表2所示，可知在正常时和异常时的控制之间，流入马达200的马达电流不按照每个电角而变化。因此，与正常时的控制相比，在异常时的控制中马达的辅助扭矩不会降低。

由于电源101与第1逆变器120非电连接，因此，电流不会从电源101流入第1逆变器120。此外，由于第1逆变器120与gnd非电连接，因此，在中性点流过的电流不会流向gnd。由此，能够抑制电力损失，并且，通过形成驱动电流的闭环能够进行适当的电流控制。

在高端开关元件(fet121h)发生断路故障的情况下，2个切换电路110和第1逆变器120的fet的状态不限于第1状态。例如，控制电路300也可以将这些fet设为第2状态。在第2状态中，2个切换电路110的fet113导通，并且，fet111截止，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的发生故障的fet121h以外的fet122h、123h截止，fet121l、122l和123l导通。第1状态与第2状态的差异在于fet113是否导通。fet113可以导通的理由在于，在fet121h发生断路故障的情况下，通过将fet122h、123h控制为截止状态，从而使高端开关元件全部成为开放状态，即使fet113导通，电流也不会从电源101流向第1逆变器120。这样，在断路故障时，fet113可以是导通状态，也可以是截止状态。

〔2-2.高端开关元件_短路故障〕

说明在第1逆变器120的桥电路中、3个高端开关元件包含发生短路故障的开关元件的情况下的异常时的控制。

假设在第1逆变器120的高端开关元件(fet121h、122h和123h)中，fet121h发生了短路故障。另外，在fet122h或123h发生短路故障的情况下，也能够通过以下说明的控制方法来控制电力转换装置100。

在fet121h发生短路故障的情况下，控制电路300将2个切换电路110的fet111、112、113和114以及第1逆变器120的fet122h、123h、121l、122l和123l设为第1状态。另外，在短路故障的情况下，当fet113导通时，电流从电源101流向短路的fet121h，因此，第2状态下的控制被禁止。

与断路故障时同样，通过使3个低端开关元件全部导通，从而在低端侧的节点n1构成各绕组的中性点。电力转换装置100使用在第1逆变器120的低端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制而对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。例如，在短路故障时的第1状态中，当电角270°时流入电力转换装置100内的电流的流动如图7所示，此外，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

另外，在fet121h发生短路故障的情况下，例如，在图7所示的各fet的第1状态中，表2中的马达电角为0°～120°时，再生电流通过fet122h的寄生二极管而流向fet121h，在表2中的马达电角为60°～180°时，再生电流通过fet123h的寄生二极管而流向fet121h。这样，在短路故障的情况下，在马达电角的某个范围内，电流可通过fet121h而分散。

根据该控制，由于电源101与第1逆变器120非电连接，因此电流不会从电源101流入第1逆变器120。此外，由于第1逆变器120与gnd非电连接，因此，在中性点中流过的电流不会流向gnd。

〔2-3.低端开关元件_断路故障〕

说明在第1逆变器120的桥电路中、3个低端开关元件包含发生断路故障的开关元件的情况下的异常时的控制。

假设在第1逆变器120的低端开关元件(fet121l、122l和123l)中，fet121l发生了断路故障。另外，在fet122l或123l发生断路故障的情况下，也能够通过以下说明的控制方法来控制电力转换装置100。

在fet121l发生断路故障的情况下，控制电路300将2个切换电路110的fet111、112、113和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、122l和123l设为第3状态。在第3状态中，2个切换电路110的fet111、113截止，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的发生故障的fet121l以外的fet122l、123l(与发生故障的121l不同的低端开关元件)截止，fet121h、122h和123h导通。

在第3状态中，第1逆变器120从电源101和gnd电分离，第2逆变器130与电源101和gnd电连接。此外，通过使第1逆变器120的3个高端开关元件全部导通，由此，在高端侧的节点n3构成各绕组的中性点。

图9示意地示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第3状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图9中示出例如马达电角270°时的电流的流动。3个实线分别表示从电源101向马达200流过的电流。

在图9所示的状态中，在第2逆变器130中fet131h、132l和133l是导通状态，fet131l、132h和133h是截止状态。在第2逆变器130的fet131h中流过的电流通过绕组m1和第1逆变器120的fet121h而流向中性点。该电流的一部分通过fet122h而流向绕组m2，其余的电流通过fet123h而流向绕组m3。在绕组m2和m3中流过的电流通过第2逆变器130侧的fet112而流向gnd。此外，在fet131l的再生二极管中，再生电流朝向马达200的绕组m1流动。例如，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

电力转换装置100使用在第1逆变器120的高端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对控制桥电路r的各fet的开关动作进行控制。

根据该控制，由于电源101与第1逆变器120非电连接，因此电流不会从电源101流入第1逆变器120的中性点。此外，由于第1逆变器120与gnd非电连接，因此，电流不会从第1逆变器120流向gnd。

在低端开关元件(fet121l)发生断路故障的情况下，2个切换电路110和第1逆变器120的fet的状态不限于第3状态。例如，控制电路300也可以将这些fet设为第4状态。在第4状态中，2个切换电路110的fet113截止，并且，fet111导通，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的发生故障的fet121l以外的fet122l、123l截止，fet121h、122h和123h导通。第3状态与第4状态的差异在于fet111是否导通。fet111可以导通的理由在于，在fet121l发生断路故障的情况下，通过将fet122l、123l控制为截止状态，从而使低端开关元件全部成为开放状态，即使fet111导通，电流也不会流向gnd。这样，在断路故障时，fet111可以是导通状态，也可以是截止状态。

〔2-4.低端开关元件_短路故障〕

说明在第1逆变器120的桥电路中、3个低端开关元件包含发生短路故障的开关元件的情况下的异常时的控制。

假设在第1逆变器120的低端开关元件(fet121l、122l和123l)中，fet121l发生了短路故障。另外，在fet122l或123l发生短路故障的情况下，也能够通过以下说明的控制方法来控制电力转换装置100。

在fet121l发生短路故障的情况下，与断路故障时同样，控制电路300将2个切换电路110的fet111、112、113和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、122l和123l设为第3状态。另外，在短路故障的情况下，当fet111导通时，电流从短路的fet121l流入gnd，因此，第4状态下的控制被禁止。

图10示意地示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第3状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图10中示出例如马达电角270°时电流的流动。3个实线分别示出从电源101向马达200流过的电流。

在图10所示的状态中，在第2逆变器130中fet131h、132l和133l是导通状态，fet131l、132h和133h是截止状态。在第2逆变器130的fet131h中流过的电流通过绕组m1和第1逆变器120的fet121h而流向中性点。该电流的一部分通过fet122h而流向绕组m2，其余的电流通过fet123h而流向绕组m3。在绕组m2和m3中流过的电流通过第2逆变器130侧的fet112而流向gnd。此外，在fet131l的再生二极管中，再生电流朝向马达200的绕组m1流动。并且，与断路故障不同，在短路故障中，电流从短路的fet121l流向低端侧的节点n1。该电流的一部分通过fet122l的再生二极管而流向绕组m2，其余的电流通过fet123l的再生二极管而流向绕组m3。流向绕组m2和m3的电流通过fet112而流向gnd。

例如，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

电力转换装置100使用在第1逆变器120的高端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。

根据该控制，电源101与第1逆变器120非电连接，因此电流不会从电源101流入第1逆变器120的中性点。此外，由于第1逆变器120与gnd非电连接，因此电流不会从第1逆变器120流向gnd。

〔2-5.电源侧开关元件_断路故障〕

说明电源侧切换电路110的fet113发生断路故障的情况下的异常时的控制。

假设电源侧切换电路110的fet113发生了断路故障。该情况下，控制电路300将2个切换电路110的fet111、112和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l和123l设第5状态。在第5状态中，2个切换电路110的sw111截止，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的fet121l、122l、123l导通，并且，fet121h、122h和123h截止。

在第5状态中，fet113处于开放状态，因此，第1逆变器120从电源101和gnd电分离，第2逆变器130与电源101和gnd电连接。此外，通过使第1逆变器120的3个低端开关元件全部导通，从而在低端侧的节点n1构成各绕组的中性点。

图11示意地示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第5状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图11中例如示出马达电角270°时电流的流动。3个实线分别示出从电源101向马达200流过的电流。

在图11所示的状态中，在第2逆变器130中fet131h、132l和133l是导通状态，fet131l、132h和133h是截止状态。在第2逆变器130的fet131h中流过的电流通过绕组m1和第1逆变器120的fet121l而流向中性点。该电流的一部分通过fet122l而流向绕组m2，其余的电流通过fet123l而流向绕组m3。在绕组m2和m3中流过的电流通过第2逆变器130侧的fet112而流向gnd。此外，在fet131l的再生二极管中，再生电流朝向马达200的绕组m1流动。例如，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

电力转换装置100使用在第1逆变器120的低端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。例如，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

当fet113发生断路故障时，不限于在低端侧构成中性点，也可以在高端侧构成中性点。控制电路300能够将2个切换电路110的fet111、112和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l和123l设为第6状态。在第6状态中，2个切换电路110的fet112、114导通。此外，第1逆变器120的fet121l、122l、123l截止，并且，fet121h、122h和123h导通。gnd侧切换电路110的fet111可以是导通状态，也可以是截止状态。

在第6状态中，fet113处于开放状态，因此，第1逆变器120从电源101和gnd电分离，第2逆变器130与电源101和gnd电连接。此外，通过使第1逆变器120的3个高端开关元件全部导通，能够在高端侧的节点n3构成各绕组的中性点。

图12示意地示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第6状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图12中示出例如马达电角270°时电流的流动。3个实线分别示出从电源101向马达200流过的电流。

电力转换装置100使用在第1逆变器120的高端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。

根据该控制，由于电源101与第1逆变器120非电连接，因此电流不会从电源101流入第1逆变器120的中性点。此外，即使fet111是导通状态或截止状态，由于低端开关元件全部截止，因此电流也不会从第1逆变器120流向gnd。

在fet113发生断路故障的情况下，2个切换电路110和第1逆变器120的fet的状态不限于第5或第6状态。例如，控制电路300也可以将这些fet设为第7状态。在第7状态中，2个切换电路110的fet111截止，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的fet121l，fet122l、123l导通，fet121h、122h和123h中的至少1个导通。第5状态与第7状态的差异在于，高端开关元件的至少1个可以导通。

例如，在3个高端开关元件中的1个fet是导通状态的情况下，有时会由于其他2个fet的寄生二极管而在某个马达电角时不流过电流。例如，在图11所示的各fet的第5状态中，在马达电角为270°的情况下，当fet121h导通而其他的fet122h、123h截止时，在高端侧不流过电流。表2中的马达电角180°～360°时在高端侧不流过电流。另一方面，在图11所示的各fet的第5状态中，表2中的马达电角0°～120°时，当fet121h导通而其他的fet122h、123h截止时，再生电流通过fet122h的寄生二极管而流向fet121h，表2中的马达电角60°～180°时，再生电流通过fet123h的寄生二极管而流向fet121h。另外，由于fet113发生断路故障，因此，电流不会从电源101流向高端侧的节点n3。这样，当使高端开关元件中的至少1个导通时，在马达电角的某个范围内，能够使电流分散，其结果是能够降低热影响。

通过使高端开关元件全部导通，从而在低端侧和高端侧构成2个中性点。另外，由于fet113发生断路故障，因此，电流不会从电源101流向高端侧的中性点。能够通过2个中性点使电流分散，能够降低对逆变器的热影响。

〔2-6.电源侧开关元件_短路故障〕

说明电源侧切换电路110的fet113发生短路故障的情况下的异常时的控制。

假设电源侧切换电路110的fet113发生了短路故障。该情况下，将2个切换电路110的fet111、112和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l和123l设为第5状态。另外，当高端开关元件中的至少1个导通时，电流通过fet113而流向导通状态的高端开关元件，因此，第7状态下的控制被禁止。

与断路故障时同样，通过使3个低端开关元件全部导通，从而在低端侧的节点n1构成各绕组的中性点。电力转换装置100使用第1逆变器120的低端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。例如，在短路故障时的第5状态中，在电角270°时流入电力转换装置100内的电流的流动如图11所示，此外，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

根据该控制，即使fet113短路，由于高端开关元件全部截止，因此电流也不会从电源101流入第1逆变器120。此外，由于第1逆变器120与gnd非电连接，因此，在中性点中流过的电流不会流向gnd。

〔2-7.gnd侧开关元件_断路故障〕

说明gnd侧切换电路110的fet111发生断路故障的情况下的异常时的控制。

假设gnd侧切换电路110的fet111发生了断路故障。该情况下，控制电路300将2个切换电路110的fet112、113和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l和123l设为第8状态。在第8状态中，2个切换电路110的fet113截止，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的fet121l、122l、123l截止，并且，fet121h、122h和123h导通。

在第8状态中，fet111处于开放状态，因此，第1逆变器120从电源101和gnd电分离，第2逆变器130与电源101和gnd电连接。此外，通过使第1逆变器120的3个高端开关元件全部导通，在高端侧的节点n3构成各绕组的中性点。

图13示意地示出2个切换电路110和第1逆变器120的fet处于第8状态时的电力转换装置100内的电流的流动。图13中示出例如马达电角270°时电流的流动。3个实线分别示出从电源101向马达200流过的电流。

在图13所示的状态中，在第2逆变器130中fet131h、132l和133l是导通状态，fet131l、132h和133h是截止状态。在第2逆变器130的fet131h中流过的电流通过绕组m1和第1逆变器120的fet121h而流向中性点。该电流的一部分通过fet122h而流向绕组m2，其余的电流通过fet123h而流向绕组m3。在绕组m2和m3中流过的电流通过第2逆变器130侧的fet112而流向gnd。此外，在fet131l的再生二极管中，再生电流朝向马达200的绕组m1流动。

电力转换装置100使用第1逆变器120的高端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。例如，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

根据该控制，由于电源101与第1逆变器120非电连接，因此，电流不会从电源101流入第1逆变器120的中性点。此外，由于发生故障的fet111是开放状态，因此，电流不会从第1逆变器120流向gnd。

在fet111发生断路故障的情况下，2个切换电路110和第1逆变器120的fet的状态不限于第8状态。例如，控制电路300也可以将这些sw和fet设为第9状态。在第9状态中，2个切换电路110的fet113截止，并且，fet112、114导通。此外，第1逆变器120的fet121l，fet122l、123l中的至少1个导通，fet121h、122h和123h导通。第8状态与第9状态的差异在于，低端开关元件中的至少1个可以导通。

例如，在3个低端开关元件中的1个fet是导通状态的情况下，有时由于其他2个fet的寄生二极管而在某个马达电角时不流过电流。例如，在图13所示的各fet的第8状态中，在马达电角是270°的情况下，当fet121l导通而其他的fet122l、123l截止时，再生电流通过fet121l而流向fet122l、123l的寄生二极管。表2中的马达电角180°～360°时在低端侧不流过电流。另外，由于fet111发生断路故障，因此，电流不会从低端侧的中性点流向gnd。这样，当使低端开关元件中的至少1个导通时，在马达电角的某个范围内，能够使电流分散，其结果是能够降低热影响。

通过使低端开关元件全部导通，从而在低端侧和高端侧构成2个中性点。另外，由于fet111发生断路故障，因此电流不会从低端侧的中性点流向gnd。能够通过2个中性点使电流分散，能够降低对逆变器的热影响。

〔2-8.gnd侧开关元件_短路故障〕

说明gnd侧切换电路110的fet111发生短路故障的情况下的异常时的控制。

假设gnd侧切换电路110的fet111发生了短路故障。该情况下，将2个切换电路110的fet112、113和114以及第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l和123l设为第8状态。另外，当低端开关元件中的至少1个导通时，电流通过fet111而流向gnd，因此，第9状态下的控制被禁止。

与断路故障时同样，通过使3个高端开关元件全部导通，从而在高端侧的节点n3构成各绕组的中性点。电力转换装置100使用第1逆变器120的高端侧构成的中性点和第2逆变器130来驱动马达200。控制电路300例如通过可得到图8所示的电流波形的pwm控制来对桥电路r的各fet的开关动作进行控制。例如，在短路故障时的第8状态中，在电角270°时流入电力转换装置100内的电流的流动如图13所示，此外，每个马达电角的各绕组中流过的电流值如表2所示。

根据该控制，电流不会从电源101流入第1逆变器120的中性点。此外，即使fet111短路，由于低端开关元件全部截止，因此电流也不会从第1逆变器120流向gnd。

根据本实施方式，在异常时的控制中，能够抑制电力损失，并且，通过形成驱动电流的闭环，能够进行适当的电流控制。

参照图14a至图14d，对电力转换装置100的电路结构的变形例进行说明。

在本实施方式中，电力转换装置的2个切换电路110具有fet111、112、113和114。然而，本公开不限于此。2个切换电路110具有fet111、112、113和114中的至少1个即可。

图14a示出具有2个切换电路110中的包含fet113、114的电源侧切换电路的电力转换装置100a的电路结构。根据该变形例，例如在fet121h发生短路故障的情况下，通过使fet113截止，能够切断从电源101流向fet121h的电流。换言之，当第1逆变器120异常时，fet113切断电源101与第1逆变器120之间的连接。此外，通过使fet121l、122l和123l截止，并且使fet122h、123h导通，从而在高端侧的节点n3构成中性点。

图14b示出具有2个切换电路110中的包含fet111、112的gnd侧切换电路的电力转换装置100a的电路结构。根据该变形例，例如在fet121l发生短路故障的情况下，通过使fet111截止，从而能够切断通过fet121l而流向gnd的电流。换言之，当第1逆变器120异常时，fet111切断第1逆变器120与gnd之间的连接。此外，通过使fet121h、122h和123h截止，并且使fet122l、123l导通，从而在低端侧的节点n1构成中性点。

图14c示出具有仅包含多个开关元件中的fet113的切换电路110的电力转换装置100a的电路结构。根据该变形例，例如在fet121h发生短路故障的情况下，通过使fet113截止，从而能够切断从电源101流向fet121h的电流。此外，通过使fet121l、122l和123l截止，并且使fet122h、123h导通，从而在高端侧的节点n3构成中性点。

图14d示出具有仅包含多个开关元件中的fet111的切换电路110的电力转换装置100a的电路结构。根据该变形例，例如在fet121l发生短路故障的情况下，通过使fet111截止，从而能够切断从fet121l流向gnd的电流。此外，通过使fet121h、122h和123h截止，并且使fet122l、123l导通，从而在低端侧的节点n1构成中性点。

另外，2个切换电路110可以仅具有多个开关元件中的fet112，也可以仅具有fet114。或者，2个切换电路110可以具有从多个开关元件中的fet111、112、113和114中选择的任意组合。

在上述的实施方式的说明中，将2个逆变器中的第1逆变器120作为故障逆变器进行处理，将第2逆变器130作为正常逆变器进行处理。第2逆变器130是故障逆变器且第1逆变器120是正常逆变器的情况也与上述同样，能够进行异常时的控制。该情况下，使第1逆变器120、第2逆变器130、切换电路110的控制与上述的控制相反。即，能够在第2逆变器130中构成中性点，使用该中性点和第1逆变器120来驱动马达200。

接着，说明对高端开关元件(fet121h、122h、123h、131h、132h、133h)和低端开关元件(fet121l、122l、123l、131l、132l、133l)的导通/截止进行切换的栅极控制信号。这里，着眼于第1逆变器120的高端开关元件(fet121h、122h、123h)和低端开关元件(fet121l、122l、123l)进行说明，但是，第2逆变器130的情况也同样。

在第1逆变器120的正常时的控制中，驱动电路350将用于对fet121l、122l、123l的导通/截止进行切换的栅极控制信号提供给fet121l、122l、123l。切换电路110的fet111成为导通状态，fet121l、122l、123l的源极电位成为gnd电位，因此较低。栅极的基准电位成为gnd电位，因此，即使栅极控制信号的电压(栅极电压)较低，也能够使fet121l、122l、123l导通。以下，有时将栅极控制信号的电压表现为栅极电压。在该例中，栅极控制信号的电压和栅极电压表示以gnd电位为基准的值。

另一方面，fet121h、122h、123h的源极电位成为提供给绕组m1、m2、m3的驱动电压，因此较高。因此，用于使fet121h、122h、123h导通的栅极电压高于用于使fet121l、122l、123l导通的栅极电压。该较高的栅极电压例如通过升压电路370(图5)生成。

在第1逆变器120的正常时的控制中，用于使fet121l、122l、123l导通的栅极电压例如是12v。此外，用于使fet121h、122h、123h导通的栅极电压例如是24v。

在fet121h、122h、123h中的至少1个发生了断路故障或短路故障的情况下，如上所述，在低端侧的节点n1构成中性点。切换电路110的fet111、113截止。该情况下，fet121l、122l、123l的源极电位不再是gnd电位。fet121l、122l、123l的源极电位成为比gnd电位高的中性点的电位。换言之，fet121l、122l、123l的源极的基准电压成为浮置状态。因此，与正常时的控制相比，fet121l、122l、123l的栅极/源极间电压变小。

在栅极/源极间电压较小的情况下，导通状态下的fet121l、122l、123l的源极/漏极间的电阻值变大，可能发生fet121l、122l、123l非意图地成为截止状态的情况。因此，在低端侧的节点n1构成中性点的情况下，考虑与正常时相比增大用于使fet121l、122l、123l导通的栅极控制信号的电压(栅极电压)。

图15示意地示出具有本实施方式的子驱动电路160l的电力转换装置100。子驱动电路160l与fet121l、122l、123l连接。

在第1逆变器120的正常时的控制中，栅极控制信号从驱动电路350提供给fet121l、122l、123l。在第1逆变器120发生异常时在节点n1构成中性点的情况下，子驱动电路160l对fet121l、122l、123l提供栅极控制信号。子驱动电路160l对fet121l、122l、123l输出的栅极控制信号的电压高于驱动电路350对fet121l、122l、123l输出的栅极控制信号的电压。该较高的栅极电压例如由升压电路370(图5)生成。子驱动电路160l输出的栅极控制信号的电压例如是24v。

子驱动电路160l具有开关电路161、162。在第1逆变器120的正常时的控制中，开关电路161、162成为截止。

在第1逆变器120的节点n1构成中性点的情况下，微控制器340使开关电路161成为导通状态。于是，经由开关电路161将电压源163的电压作为栅极电压而提供给fet121l、122l、123l。电压源163的电压是升压电路370生成的电压。电压源163的电压例如被设定为使fet121l、122l、123l的栅极/源极间电压小于耐压。

作为构成中性点的控制以外的控制，在强制使第1逆变器120的动作停止的情况下，微控制器340使开关电路162成为导通状态。于是，fet121l、122l、123l各自的栅极与gnd连接，fet121l、122l、123l截止。例如，当进行构成中性点的控制时，可能发生某些另外的故障。该情况下，通过使开关电路162成为导通状态，能够强制地使fet121l、122l、123l截止。另外，在不需要强制使fet121l、122l、123l截止的控制的情况下，也可以省略开关电路162。在电力转换装置100不具有开关电路162的情况下，也可以通过使驱动电路350和开关电路161截止，来强制使第1逆变器120的动作停止。

图16示意地示出子驱动电路160l的电路结构的一例。为了容易理解地对子驱动电路160l进行图示，在图16中省略了第2逆变器130的图示。在图16所示的例中，子驱动电路160l是具有集电极开路(opencollector)输出方式的晶体管的电路。开关电路161(图15)具有开关元件10、11、12、13。开关电路162(图15)具有开关元件20、21、22、23。开关电路161、162分别例如是推挽电路。

在图16所示的例中，开关元件11、12、13、20是pnp型的双极晶体管。开关元件10、21、22、23是npn型的双极晶体管。以下，对使用双极晶体管作为开关元件10、11、12、13、20、21、22、23的例子进行说明，有时将这些开关元件表达为晶体管。

晶体管10的基极与微控制器340连接。晶体管10的发射极与gnd连接。晶体管10的集电极与晶体管11、12、13的基极连接。

晶体管11、12、13的发射极与电压源163连接。晶体管11的集电极与fet121l的栅极连接。晶体管12的集电极与fet122l的栅极连接。晶体管13的集电极与fet123l的栅极连接。

晶体管20的基极与微控制器340连接。晶体管20的发射极与电压源vcc连接。晶体管20的集电极与晶体管21、22、23的基极连接。

晶体管21、22、23的发射极与gnd连接。晶体管21的集电极与fet121l的栅极连接。晶体管22的集电极与fet122l的栅极连接。晶体管23的集电极与fet123l的栅极连接。

fet121l、122l、123l的栅极与源极之间连接有由电阻器和二极管并联连接得到的保护电路31、32、33。fet121h、122h、123h的栅极与源极之间连接有由电阻器和二极管并联连接得到的保护电路41、42、43。

与fet121l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)与gnd之间连接有保护电路51。与fet122l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)与gnd之间连接有保护电路52。与fet123l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)与gnd之间连接有保护电路53。

在第1逆变器120的正常时的控制中，微控制器340使晶体管10、20截止。通过使晶体管10、20截止，晶体管11、12、13、21、22、23截止。

接着，对在低端侧的节点n1构成中性点的动作进行说明。当在节点n1构成中性点时，微控制器340使从驱动电路350对fet121l、122l、123l输出的栅极控制信号截止。同时，微控制器340使晶体管10导通。当晶体管10导通时，晶体管11、12、13的基极成为gnd电平，晶体管11、12、13导通。

当晶体管11、12、13导通时，将电压源163的电压提供给fet121l、122l、123l作为栅极控制信号。由此，能够将比正常时高的栅极电压提供给fet121l、122l、123l。通过提高栅极电压，即使源极电位成为中性点的电位，也能够抑制栅极/源极间电压的降低。能够抑制导通状态下的fet121l、122l、123l的源极/漏极间的电阻值增大，并且能够抑制fet121l、122l、123l非意图地成为截止状态。

保护电路51、52、53抑制对与fet121l、122l、123l的栅极连接的驱动电路350的输出端子提供耐压以上的电压。这里的耐压例如是在正常时的控制中输出fet121l、122l、123l用的栅极控制信号的驱动电路350的电路元件的耐压。

保护电路51、52、53例如是齐纳二极管。保护电路51、52、53在子驱动电路160l输出的栅极控制信号的电压成为接近耐压的大小和成为耐压以上时发挥功能。例如，在耐压是18v的情况下，当栅极控制信号的电压成为17v以上时，保护电路51、52、53发挥功能。由此，能够使对与fet121l、122l、123l的栅极连接的驱动电路350的输出端子提供的电压小于耐压。在该例中，对fet121l、122l、123l提供比正常时高的栅极电压。即使该较高的栅极电压非意图地成为耐压以上，也能够通过保护电路51、52、53对驱动电路350进行保护。

接着，对强制使fet121l、122l、123l截止的动作进行说明。当要强制使fet121l、122l、123l截止时，微控制器340使晶体管20导通。当晶体管20导通时，晶体管21、22、23的基极成为电压源vcc的电平，晶体管21、22、23导通。当晶体管21、22、23导通时，fet121l、122l、123l各自的栅极成为gnd电平。由此，能够强制使fet121l、122l、123l截止。

另外，与子驱动电路160l同样的电路也可以与第2逆变器130连接。图17示意地示出具有本实施方式的子驱动电路160r的电力转换装置100。子驱动电路160l与第1逆变器120的fet121l、122l、123l连接。与此相对，子驱动电路160r与第2逆变器130的fet131l、132l、133l连接。其以外的子驱动电路160r的电路结构与使用图15和图16说明的子驱动电路160l同样。

在第1逆变器120的fet121h、122h、123h中的至少1个发生了断路故障或短路故障的情况下，如上所述，在低端侧的节点n1构成中性点。同样，在第2逆变器130的fet131h、132h、133h中的至少1个发生了断路故障或短路故障的情况下，在低端侧的节点n2构成中性点。该情况下，使用子驱动电路160r，与正常时相比增大使fet131l、132l、133l导通的栅极控制信号的电压。由此，能够抑制导通状态中的fet131l、132l、133l的源极/漏极间的电阻值变大的情况，并且能够抑制fet131l、132l、133l非意图地成为截止状态。

电力转换装置100可以具有子驱动电路160l和160r双方，也可以仅具有任意一方。

在上述的例中，例示了具有晶体管的开关电路161、162，但是，开关电路161、162也可以具有模拟开关。例如，开关电路161、162也可以具有单掷开关。

接着，对子驱动电路的別的例进行说明。

图18示意地示出具有本实施方式的子驱动电路170l的电力转换装置100。子驱动电路170l与fet121h、122h、123h、121l、122l、123l连接。

在fet121h、122h、123h中的至少1个发生了断路故障或短路故障的情况下，在节点n1构成中性点。如上所述，在第1逆变器120的正常时的控制中，用于使fet121h、122h、123h导通的栅极控制信号的电压大于用于使fet121l、122l、123l导通的栅极控制信号。在该例中，在节点n1构成中性点的情况下，将fet121h、122h、123h用的较高的电压的栅极控制信号提供给fet121l、122l、123l。在该例中，驱动电路350是电荷泵方式。驱动电路350不生成以源极电位为基准电位的栅极控制信号，而是生成以gnd电位为基准电位的栅极控制信号。

子驱动电路170l具有开关电路171、172。在第1逆变器120的节点n1构成中性点的情况下，微控制器340使开关电路172成为截止状态，使开关电路171成为导通状态。于是，从驱动电路350输出的fet121h、122h、123h用的较高的电压的栅极控制信号不提供给fet121h、122h、123h，而是提供给fet121l、122l、123l。

图19示意地示出子驱动电路170l的电路结构的一例。为了容易理解地对子驱动电路170l进行图示，在图19中省略了第2逆变器130的图示。在图19所示的例中，子驱动电路170l是具有集电极开路输出方式的晶体管的电路。开关电路171(图18)具有开关元件60、61、62、63。开关电路172(图18)具有开关元件70、71、72、73。开关电路171、172例如分别是推挽电路。

在图19所示的例中，开关元件60、70是npn型的双极晶体管。开关元件61、62、63、71、72、73是pnp型的双极晶体管。以下，对使用双极晶体管作为开关元件60、61、62、63、70、71、72、73的例子进行说明，有时将这些开关元件表达为晶体管。

晶体管60的基极与微控制器340连接。晶体管60的发射极与gnd连接。晶体管60的集电极与晶体管61、62、63的基极连接。

晶体管61的发射极与fet121h的栅极用的控制线的驱动电路350侧连接。晶体管61的发射极例如也可以与输出fet121h用的栅极控制信号的驱动电路350的输出端子(未图示)连接。

晶体管62的发射极与fet122h的栅极用的控制线的驱动电路350侧连接。晶体管62的发射极例如也可以与输出fet122h用的栅极控制信号的驱动电路350的输出端子(未图示)连接。

晶体管63的发射极与fet123h的栅极用的控制线的驱动电路350侧连接。晶体管63的发射极例如也可以与输出fet123h用的栅极控制信号的驱动电路350的输出端子(未图示)连接。

晶体管61的集电极与fet121l的栅极连接。晶体管62的集电极与fet122l的栅极连接。晶体管63的集电极与fet123l的栅极连接。

晶体管70的基极与微控制器340连接。晶体管70的发射极与gnd连接。晶体管70的集电极与晶体管71、72、73的基极连接。

晶体管71的集电极与fet121h的栅极连接。晶体管72的集电极与fet122h的栅极连接。晶体管73的集电极与fet123h的栅极连接。

晶体管71的发射极与fet121h的栅极用的控制线连接。晶体管71的发射极在比控制线和晶体管61的发射极之间的连接点更靠fet121h侧的位置与该控制线连接。

晶体管72的发射极与fet122h的栅极用的控制线连接。晶体管72的发射极在比控制线与晶体管62的发射极之间的连接点更靠fet122h侧的位置与该控制线连接。

晶体管73的发射极与fet123h的栅极用的控制线连接。晶体管73的发射极在比控制线和晶体管63的发射极之间的连接点更靠fet123h侧的位置与该控制线连接。

在与fet121l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)和gnd之间连接有保护电路51。在与fet122l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)和gnd之间连接有保护电路52。在与fet123l的栅极连接的驱动电路350的输出端子(未图示)和gnd之间连接有保护电路53。由此，即使在对fet121l、122l、123l的栅极提供的栅极电压较高的情况下，也能够使对驱动电路350的输出端子施加的电压小于耐压。

在第1逆变器120的正常时的控制中，微控制器340使晶体管70导通。当晶体管70导通时，晶体管71、72、73的基极成为gnd电平，晶体管71、72、73成为导通。此外，微控制器340使晶体管60截止。通过使晶体管60截止，晶体管61、62、63成为截止。由此，将从驱动电路350输出的fet121h、122h、123h用的栅极控制信号提供给fet121h、122h、123h。

接着，对在低端侧的节点n1构成中性点的动作进行说明。当在节点n1构成中性点时，微控制器340使晶体管70截止。通过使晶体管70截止，晶体管71、72、73截止。同时，微控制器340使晶体管60导通。当晶体管60导通时，晶体管61、62、63的基极成为gnd电平，晶体管61、62、63导通。

晶体管61成为导通，从而将从驱动电路350输出的fet121h用的栅极控制信号通过晶体管61而提供给fet121l。晶体管62成为导通，从而将从驱动电路350输出的fet122h用的栅极控制信号通过晶体管62而提供给fet122l。由于晶体管63成为导通，从而将从驱动电路350输出的fet123h用的栅极控制信号通过晶体管63而提供给fet123l。

由此，能够将比正常时高的栅极电压提供给fet121l、122l、123l。通过提高栅极电压，即使源极电位成为中性点的电位，也能够抑制栅极/源极间电压的降低。能够抑制导通状态中的fet121l、122l、123l的源极/漏极间的电阻值变大，并且，能够抑制fet121l、122l、123l非意图地成为截止状态。

另外，在强制使第1逆变器120的动作停止的情况下，使开关电路171、172截止，并且使驱动电路350输出的fet121l、122l、123l用的栅极控制信号截止。由此，能够强制使第1逆变器120的动作停止。

与子驱动电路170l同样的电路也可以与第2逆变器130连接。图20示意地示出具有本实施方式的子驱动电路170r的电力转换装置100。子驱动电路170l与第1逆变器120的fet121h、122h、123h、121l、122l、123l连接。与此相对，子驱动电路170r与第2逆变器130的fet131h、132h、133h、131l、132l、133l连接。其以外的子驱动电路170r的电路结构与使用图18和图19说明的子驱动电路170l同样。

在第1逆变器120的fet121h、122h、123h中的至少1个发生断路故障或短路故障的情况下，如上所述，在低端侧的节点n1构成中性点。同样，在第2逆变器130的fet131h、132h、133h中的至少1个发生了断路故障或短路故障的情况下，在低端侧的节点n2构成中性点。该情况下，使用子驱动电路170r，与正常时相比增大使fet131l、132l、133l导通的栅极控制信号的电压。由此，能够抑制导通状态中的fet131l、132l、133l的源极/漏极间的电阻值变大的情况，并且能够抑制fet131l、132l、133l非意图地成为截止状态。

电力转换装置100可以具有子驱动电路170l和170r双方，也可以仅具有任意一方。

在上述的例中，例示了具有晶体管的开关电路171、172，但是，开关电路171、172也可以具有模拟开关。例如，开关电路171、172也可以具有单掷开关。此外，例如，开关电路171、172也可以具有双掷开关。为了抑制对pwm控制的影响，作为用于高端侧的模拟开关，可以使用导通(on)电阻较小(例如几十mω至几ω)的模拟开关。

(实施方式2)

汽车等车辆一般具有电动助力转向装置。电动助力转向装置生成辅助扭矩，该辅助扭矩用于对驾驶员操作方向盘而产生的转向系统的转向扭矩进行辅助。辅助扭矩由辅助扭矩机构生成，能够减轻驾驶员的操作负担。例如，辅助扭矩机构具有转向扭矩传感器、ecu、马达和减速机构等。转向扭矩传感器检测转向系统中的转向扭矩。ecu根据转向扭矩传感器的检测信号生成驱动信号。马达根据驱动信号生成与转向扭矩对应的辅助扭矩，经由减速机构将辅助扭矩传递到转向系统。

本公开的马达驱动单元400适合用于电动助力转向装置。图21示意地示出本实施方式的电动助力转向装置500的典型的结构。电动助力转向装置500具有转向系统520和辅助扭矩机构540。

转向系统520例如具有方向盘521、转向轴522(也称作“转向柱”。)、万向联轴器523a、523b、旋转轴524(也称作“小齿轮轴”或“输入轴”。)、齿轮齿条副机构525、齿条轴526、左右的球窝接头552a、552b、拉杆527a、527b、转向节528a、528b、和左右的转向车轮(例如左右的前轮)529a、529b。方向盘521经由转向轴522和万向联轴器523a、523b而与旋转轴524连结。在旋转轴524上经由齿轮齿条副机构525而连结齿条轴526。齿轮齿条副机构525具有在旋转轴524上设置的小齿轮531和在齿条轴526上设置的齿条532。在齿条轴526的右端依次经由球窝接头552a、拉杆527a和转向节528a而连结右侧的转向车轮529a。与右侧同样，在齿条轴526的左端依次经由球窝接头552b、拉杆527b和转向节528b而连结左侧的转向车轮529b。这里，右侧和左侧分别与坐在座席上的驾驶员观察到的右侧和左侧一致。

根据转向系统520，驾驶员对方向盘521进行操作从而产生转向扭矩，该转向扭矩经由齿轮齿条副机构525而传递到左右的转向车轮529a、529b。由此，驾驶员能够操作左右的转向车轮529a、529b。

辅助扭矩机构540例如具有转向扭矩传感器541、ecu542、马达543、减速机构544和电力转换装置545。辅助扭矩机构540将辅助扭矩提供给从方向盘521至左右的转向车轮529a、529b的转向系统520。另外，辅助扭矩有时也称作“附加扭矩”。

作为ecu542，能够使用实施方式1的控制电路300，作为电力转换装置545，能够使用实施方式1的电力转换装置100。此外，马达543相当于实施方式1中的马达200。作为具有ecu542、马达543和电力转换装置545的机电一体式马达，能够恰当地使用实施方式1的马达驱动单元400。

转向扭矩传感器541检测转向系统520的通过方向盘521而被施加的转向扭矩。ecu542根据来自转向扭矩传感器541的检测信号(以下，记载为“扭矩信号”。)而生成用于驱动马达543的驱动信号。马达543根据驱动信号而产生与转向扭矩对应的辅助扭矩。辅助扭矩经由减速机构544而传递到转向系统520的旋转轴524。减速机构544例如是蜗轮机构。辅助扭矩还从旋转轴524传递到齿轮齿条副机构525。

电动助力转向装置500能够根据将辅助扭矩施加给转向系统520的部位而分类为小齿轮辅助型、齿条辅助型和柱辅助型等。图21例示出小齿轮辅助型的电动助力转向装置500。但是，电动助力转向装置500也可以是齿条辅助型、柱辅助型等。

ecu542中不仅可以输入扭矩信号，例如还可以输入车速信号。外部机器560例如是车速传感器。或者，外部机器560例如也可以是能够利用can(controllerareanetwork)等车内网络进行通信的其他ecu。ecu542的微控制器能够根据扭矩信号和车速信号等对马达543进行矢量控制或pwm控制。

ecu542至少根据扭矩信号来设定目标电流值。ecu542优选考虑由车速传感器检测到的车速信号，进而考虑由角度传感器检测到的转子的旋转信号，来设定目标电流值。ecu542能够以使得由电流传感器(未图示)检测到的实际电流值与目标电流值一致的方式，对马达543的驱动信号、即驱动电流进行控制。

根据电动助力转向装置500，能够利用对驾驶员的转向扭矩加上马达543的辅助扭矩得到的复合扭矩并通过齿条轴526对左右的转向车轮529a、529b进行操作。特别是通过在上述的机电一体式单元中利用本公开的马达驱动单元400，能够提供具有提高部件的质量、并且在正常时和异常时均能够进行适当的电流控制能的马达驱动单元的电动助力转向装置。

【产业上的可利用性】

本公开的实施方式可以广泛用于吸尘器、吹风机、吊扇、洗衣机、冰箱和电动助力转向装置等具有各种马达的各种设备。

标号说明

100：电力转换装置，101：电源，102：线圈，103：电容器，110：切换电路，111：第1开关元件(fet)，112：第2开关元件(fet)，113：第3开关元件(fet)，114：第4开关元件(fet)，115：第5开关元件(fet)，116：第6开关元件(fet)，120：第1逆变器，121h、122h、123h：高端开关元件(fet)，121l、122l、123l：低端开关元件(fet)，121r、122r、123r：分流电阻，130：第2逆变器，131h、132h、133h：高端开关元件(fet)，131l、132l、133l：低端开关元件(fet)，131r、132r、133r：分流电阻，150：电流传感器，160l、160r：子驱动电路，161、162：开关电路，170l、170r：子驱动电路，171、172：开关电路，200：电动马达，300：控制电路，310：电源电路，320：角度传感器，330：输入电路，340：微控制器，350：驱动电路，360：rom，370：升压电路，400：马达驱动单元，500：电动助力转向装置。