３相モータの停止でGateAllHi-zにした時のリスク: 電流は電源に戻るのか?

３相モータの制御に関するテーマは数多くありますが、中でも「GateAllHi-z」にした際の動作やリスクは深く議論されることが少ないかもしれません。この記事では、３相モータを停止させた際にゲートドライバをハイインピーダンス状態（GateAllHi-z）にすると、どのような問題が生じるのか、そしてその背後にある原因について詳しく解説します。

GateAllHi-zとは?

ゲートドライバの基本

ゲートドライバは、パワーMOSFETやIGBTなどのスイッチングデバイスを適切に駆動するためのインターフェースとして使用されます。その動作は、デバイスをオンまたはオフにする信号を制御することにあります。

ハイインピーダンス状態の意味

GateAllHi-zとは、全てのゲートドライバの出力をハイインピーダンス状態にすることを指します。この状態では、ゲートドライバはMOSFETやIGBTのゲートに対して何の影響も与えず、制御から切り離された状態となります。

なぜGateAllHi-zは問題となるのか?

スイッチングデバイスの不確定な状態

GateAllHi-z状態にすると、MOSFETやIGBTのゲート電圧が不確定になります。これは、デバイスが意図せずにオンまたはオフの状態になる可能性があることを意味します。

電流のフリーホイーリング

モータを急停止した際、エネルギーはどこかに逃げる必要があります。GateAllHi-zの状態では、適切なフリーホイーリングパスが形成されないため、電流はモータのインダクタンスに蓄えられたエネルギーを逃がすためのルートを探します。この結果、電流が電源や他のコンポーネントに逆流するリスクが増大します。

まとめ

３相モータを停止させる際にゲートドライバをGateAllHi-z状態にすることは、多くのリスクを伴います。モータのエネルギーの逃げ場がなくなることで、回路全体に悪影響を及ぼす可能性があるため、適切な制御手法や対策を取ることが重要です。