CN101051756A - 电动工具用控制驱动电路 - Google Patents

电动工具用控制驱动电路 Download PDF

Info

Publication number
CN101051756A
CN101051756A CNA200710084225XA CN200710084225A CN101051756A CN 101051756 A CN101051756 A CN 101051756A CN A200710084225X A CNA200710084225X A CN A200710084225XA CN 200710084225 A CN200710084225 A CN 200710084225A CN 101051756 A CN101051756 A CN 101051756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
control
drive circuit
switch
switch element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200710084225XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101051756B (zh
Inventor
宫崎博
河合启
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Publication of CN101051756A publication Critical patent/CN101051756A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101051756B publication Critical patent/CN101051756B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6877—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the control circuit comprising active elements different from those used in the output circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/08122—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in field-effect transistor switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明的课题是提供一种电动工具用控制驱动电路，防止构成桥结构的开关元件因贯通电流而被破坏。本发明的电动工具用控制驱动电路，由开关元件和电机主体构成的桥结构的电机不通过机械性触点连接在电源部，并且上述开关元件的控制用的控制电路由触发开关输入进行电源供给，其中，在上述开关元件的驱动用的驱动电路的电源供给侧设有电路开关，该电路开关用于切断向该驱动电路的电源供给，而且由上述控制电路控制。

Description

电动工具用控制驱动电路
技术领域
本发明涉及电动工具中的控制驱动电路。
背景技术
涉及将电机作为动力源且将二次电池作为电源部的电动工具，对该电机驱动提供各种控制驱动电路(参考专利文献1)。
另外，近年来以提高抗振动或提高耐久性等为目的，提供一种控制驱动电路，在从电源部到电机的电路中消除机械性触点，并且，为了避免二次电池不必要的消耗而通过触发开关的导通操作向控制电路通电，若触发开关关断，则不向控制电路供给电源。
图3表示一例。图中D是将多个二次电池单元串联连接的电池组，CPU是由单片微型计算机构成的控制电路，SW1是触发开关，在此作为电机使用桥接有绕组的无刷电机。图中的U，V，W表示向电机的各绕组的连接点，通过各相的上级用开关元件F1、F3、F5以及各相的下级用开关元件F2、F4、F6向这些绕组供电。图中3是上述上级的开关元件用驱动电路，4是上述下级的开关元件用驱动电路，图中V·3、W·3以及V·4、W·4表示控制电路CPU与V·W相的各驱动电路3、4的连接。
如果使触发开关SW1导通，则向控制电路CPU供给电源，由控制电路CPU的输出，例如通过由晶体管Q6、Q7、Q8构成的U相上级的开关元件用驱动电路3使开关元件F1导通时，通过V相下级的开关元件用驱动电路4使开关元件F4导通；接着，通过V相上级的开关元件驱动电路3使开关元件F3导通时，通过W相下级的开关元件用驱动电路4使开关元件F6导通；进而，通过W相上级的开关元件驱动电路3使开关元件F5导通时，通过由晶体管Q9、Q10、Q11构成的U相下级的开关元件用驱动电路4使开关元件F2导通，从而进行三相电机的驱动。而且，通过升压电路5对各驱动电路3供电。另外，反相并联连接在上述各开关元件F1～F6的二极管用于在由供电关断引起电机停止时施加制动，因此设有自我保持用的晶体管Q1、Q2，以便在触发开关SW1关断后还暂时向控制电路CPU供给电源。
在此，使触发开关关断而停止时，上述驱动电路3、4的电源切断先于控制电路CPU的电源切断来进行时没有问题，但是先进行向控制电路CPU的电源切断时，控制电路CPU的输出成为低(low)时，驱动电路4导通(对于U相，晶体管Q11、Q10的输出为高(Hi))，因此开关元件F2导通，这时，由通过升压电路5连接的驱动电路3驱动的开关元件F1也处于导通状态，因此，在桥结构的开关元件中流过贯通电流，破坏开关元件。其他相的开关元件也相同。
专利文献1：(日本)特开2005-137087号公报
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题点而发明的，其课题是提供一种电动工具用控制驱动电路，不会招致构成桥结构的开关元件的破坏。
为了解决上述课题，本发明的电动工具用控制驱动电路，由开关元件和电机主体构成的桥结构的电机不通过机械性触点连接在电源部，并且上述开关元件的控制用的控制电路由触发开关输入进行电源供给，其特征在于，在上述开关元件的驱动用的驱动电路的电源供给侧设有电路开关，该电路开关用于切断向该驱动电路的电源供给，而且由上述控制电路控制。
一种电动工具用控制驱动电路，为了消除驱动电路无准备的开启动作，通过控制电路的电源切断，不会成为贯通电流流过开关元件那样的状态。
优选控制电路的电源切断在上述电路开关的切断后进行。
另外，优选向控制电路接通电源后，上述电路开关导通。无需担心接通电源时流过贯通电流。
进而，如果上述电路开关设置在桥结构中的上级或下级的某一方，则电路开关的额定值下降，如果设置在两方，则在任意的开关元件短路的情况下，也不会流过贯通电流。
上述电路开关在电机停止时的制动动作时间后被切断，能够确实获得制动动作。
并且，上述电路开关是反相并联连接了二极管的开关，开关元件为FET时，即使由于水分在漏极和源极、以及栅极和漏极之间产生电压而半导通，也能够释放产生的电压，因此不会破坏开关元件。
另外，本发明的电动工具用控制驱动电路，由开关元件和电机主体构成的桥结构的电机不通过机械性触点连接在电源部，而且，上述开关元件的控制用的控制电路由触发开关输入来进行电源供给，其特征在于，具备强制关断单元，该强制关断单元通过控制电路输出使开关元件强制关断。即使在该情况下，也能够消除贯通电流流过开关元件的顾虑。
发明效果
本发明具备强制关断单元，该强制关断单元使设置在开关元件的驱动用的驱动电路的电源供给侧的电路开关或开关元件强制关断，因此电源切断时贯通电流不流过开关元件，由此不会招致由贯通电流引起的开关元件的破坏。
附图说明
图1是本发明的实施方式的一例的电路图。
图2是其他的实施方式的一例的电路图。
图3是现有例的电路图。
符号说明
3驱动电路
4驱动电路
CPU控制电路
D电源部
F1～F6开关元件
Q4电路开关
SW1触发开关
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式说明本发明，图1示出其中一例。基本结构与图3所示的上述现有例相同，故省略说明，但是在成为桥结构的开关元件F1～F6的各驱动用的驱动电路3、4的电源供给侧插入电路开关(晶体管)Q4。通过控制电路CPU的输出，经由晶体管Q5，导通、关断该电路开关Q4，因此在它关断时切断向各驱动电路3、4的电源供给。
然后，通过使触发开关SW1导通，向控制电路CPU接通电源时，通过控制电路CPU的输出使上述电路开关Q4导通，之后，进行由驱动电路3、4及开关元件F1～F6被控制驱动而导致的电机驱动。
关断触发开关SW1时，经由自我保持用晶体管Q2，暂时向控制电路CPU供给电源，但是这时，控制电路CPU通过驱动电路4，使下级开关元件F2、F4、F6仅导通短时间(50ms～200ms)来进行制动动作，然后，在1ms～10ms后关断电路开关Q4切断向驱动电路3、4的供电，从而阻止贯通电流流过开关元件。而且，向控制电路CPU的电源切断在电路开关Q4的关断动作后(例如1ms～100ms之后)进行。
反相并联连接在电路开关Q4的二极管用于防止如下情况的开关元件F1～F6的破坏。即，有时在雨中等使用电动工具，所在由于附着水滴，在作为FET的开关元件的漏极和源极、以及栅极和漏极之间产生电压而成为半导通状态。若不能释放该电压，则开关元件被破坏，但有上述二极管时，上述电压可以通过上述二极管释放。
在图示例中，表示通过将电路开关Q4插入上级侧的驱动电路3以及下级侧的驱动电路4的两方的电源供给侧，即使任一个开关元件F1～F6短路时，也不流过贯通电流，但也可以是插入某一方的驱动电路3或4的电源供给侧。此时，额定值为一半即可。
图2表示其他例。这是在开关元件的栅极侧连接通过控制电路CPU输出而关断的常闭型的中继(relay)触点Ry，当控制电路CPU的电源被切断时，开关元件被强制关断的电路。由于在控制电路CPU的电源切断后开关元件不导通，因此不流过贯通电流。而且，上述中继触点设置在各相的开关元件的栅极侧。
在图示例中作为桥结构的电机表示了无刷电机，但是当然也可以是DC电机。

Claims (7)

1.一种电动工具用控制驱动电路，
由开关元件和电机主体构成的桥结构的电机不通过机械性触点连接在电源部，并且上述开关元件的控制用的控制电路由触发开关输入进行电源供给，其特征在于，
在上述开关元件的驱动用的驱动电路的电源供给侧设有电路开关，该电路开关用于切断向该驱动电路的电源供给，而且由上述控制电路控制。
2.根据权利要求1所述的电动工具用控制驱动电路，其特征在于，
控制电路的电源切断在上述电路开关的切断之后进行。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具用控制驱动电路，其特征在于，
向控制电路接通电源后，上述电路开关导通。
4.根据权利要求1或2所述的电动工具用控制驱动电路，其特征在于，
上述电路开关设置在桥结构中的上级或下级的某一方或者两方。
5.根据权利要求1或2所述的电动工具用控制驱动电路，其特征在于，
上述电路开关在电机停止时的制动动作时间后被切断。
6.根据权利要求1或2所述的电动工具用控制驱动电路，其特征在于，
上述电路开关是反相并联连接了二极管的开关。
7.一种电动工具用控制驱动电路，由开关元件和电机主体构成的桥结构的电机不通过机械性触点连接在电源部，而且，上述开关元件的控制用的控制电路由触发开关输入来进行电源供给，其特征在于，具备强制关断单元，该强制关断单元通过控制电路输出使开关元件强制关断。
CN200710084225XA 2006-02-27 2007-02-27 电动工具用控制驱动电路 Expired - Fee Related CN101051756B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051104A JP4735325B2 (ja) 2006-02-27 2006-02-27 電動工具用制御駆動回路
JP051104/2006 2006-02-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101051756A true CN101051756A (zh) 2007-10-10
CN101051756B CN101051756B (zh) 2010-12-15

Family

ID=38024255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710084225XA Expired - Fee Related CN101051756B (zh) 2006-02-27 2007-02-27 电动工具用控制驱动电路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7570000B2 (zh)
EP (1) EP1826891B1 (zh)
JP (1) JP4735325B2 (zh)
CN (1) CN101051756B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106559025A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 德昌电机(深圳)有限公司 电动工具及其电机驱动系统
CN108602182A (zh) * 2015-12-28 2018-09-28 工机控股株式会社 电动工具

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010022001A1 (de) * 2009-11-20 2011-05-26 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Schaltungsanordnung und Verfahren zum Bereitstellen einer Spannungsversorgung für eine Treiberschaltung
JP5644375B2 (ja) 2010-10-28 2014-12-24 富士通株式会社 光伝送装置および光伝送システム
JP5611780B2 (ja) 2010-11-11 2014-10-22 株式会社マキタ 変速スイッチ
US10186956B2 (en) * 2015-11-20 2019-01-22 Nidec Motor Corporation Universal voltage and phase input power supply for electrical motors

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02202394A (ja) * 1989-01-27 1990-08-10 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd モータ駆動装置
US4924158A (en) * 1989-04-03 1990-05-08 General Motors Corporation Motor driver protection circuit
EP0643473B1 (de) * 1993-09-15 1998-04-29 PAPST-MOTOREN GmbH & Co. KG Anordnung mit einem über eine Halbleiteranordnung kommutierten kollektorlosen Gleichstrommotor
US5640071A (en) * 1995-10-10 1997-06-17 Malaspina; Francis P. Transient charge recovery circuit
JP3382110B2 (ja) * 1997-01-31 2003-03-04 株式会社日立製作所 電気自動車用制御装置
US6331365B1 (en) * 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
JP3292179B2 (ja) * 1999-09-07 2002-06-17 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動装置のための異常検出装置
DE10041607B4 (de) * 2000-08-24 2006-04-13 Berger Lahr Gmbh & Co. Kg Elektrisches Arbeitsgerät sowie Verfahren zu dessen Betreiben
DE10059173C5 (de) * 2000-11-29 2004-07-15 Siemens Ag Antriebssteuerung für einen Drehstrommotor über einen Wechselrichter in sicherer Technik
DE10059172A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-13 Siemens Ag Sichere Geschwindigkeitsüberwachung für geberlose Drehstromantriebe
DE10124436A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Bürstenloser Gleichstromantrieb
JP3705166B2 (ja) * 2001-07-10 2005-10-12 三菱電機株式会社 ステアリング制御装置
US6747300B2 (en) * 2002-03-04 2004-06-08 Ternational Rectifier Corporation H-bridge drive utilizing a pair of high and low side MOSFETs in a common insulation housing
DE10307997B4 (de) * 2003-02-25 2008-08-14 Siemens Ag Antriebssteuereinrichtung für einen selbstgeführten Stromrichter
JP4036778B2 (ja) * 2003-03-17 2008-01-23 三洋電機株式会社 インバータ装置
DE10320926A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-16 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Prüfung einer Leistungsendstufe
JP4270978B2 (ja) * 2003-08-25 2009-06-03 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置の故障検出装置
JP2006014493A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Kokusan Denki Co Ltd 直流電動機駆動装置
JP4823499B2 (ja) * 2004-07-23 2011-11-24 勝行 戸津 ブラシレスモータ駆動回転工具の制御方法
JP4501599B2 (ja) * 2004-09-01 2010-07-14 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4146408B2 (ja) * 2004-09-10 2008-09-10 三菱電機株式会社 ステアリング制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106559025A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 德昌电机(深圳)有限公司 电动工具及其电机驱动系统
US10418919B2 (en) 2015-09-30 2019-09-17 Johnson Electric International AG Electric tool and motor drive system
CN108602182A (zh) * 2015-12-28 2018-09-28 工机控股株式会社 电动工具
CN108602182B (zh) * 2015-12-28 2022-03-01 工机控股株式会社 电动工具

Also Published As

Publication number Publication date
US20070200516A1 (en) 2007-08-30
JP2007236029A (ja) 2007-09-13
JP4735325B2 (ja) 2011-07-27
CN101051756B (zh) 2010-12-15
EP1826891B1 (en) 2020-04-15
EP1826891A2 (en) 2007-08-29
US7570000B2 (en) 2009-08-04
EP1826891A3 (en) 2008-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101051756A (zh) 电动工具用控制驱动电路
DE602006005439D1 (de) Schutzschaltungsanordnung für Permanent-Magnet Synchronmotor im Feldschwächbereich
JP4676869B2 (ja) 車両用電力システム及び昇圧電源
CN1783683A (zh) 空调机
CN102745227A (zh) 电动动力转向装置
EP1964753A1 (en) Motor controller of electric power steering device
EP1983643A2 (en) Sensorless speed detection of a pm brushless motor with phase terminals shorted
JP2006021645A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4336941B2 (ja) 負荷駆動回路
EP1679785A3 (en) Motor drive control device
CN103190067A (zh) 驱动电路及逆变器电路
US20040200663A1 (en) Electric motor-driven power steering apparatus
SE0002884D0 (sv) Switched actuator control
CN1858983A (zh) 功率转换器的高压启动电路
CN2446716Y (zh) 直流马达转向控制装置
EP1429439A1 (en) Reverse battery protection circuit
CN2819638Y (zh) 电动鞋的电机调速装置
TWI790903B (zh) 電動工具及其控制方法
EP3522321A1 (en) Power tools with a manual backup switch and its operating method
KR100842303B1 (ko) 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보호회로를 구비한모터 제어회로
JP4036685B2 (ja) ハーフブリッジ形インバータ回路
KR0140384Y1 (ko) 전기자동차의 시동장치
CN1316126A (zh) 带有电动机的设备的应急操作装置
CN209982371U (zh) 直流电机隔离控制电路
JP2011135633A (ja) 逆接続防止回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101215

Termination date: 20210227

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee