DE102014000751B4 - Motorsteuerungsschaltung - Google Patents

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Abstract

Motorsteuerungsschaltung (10; 90) mit:- einem Schaltelement (35; 96), das zum Steuern eines Motorstroms angepasst ist;- einem Stromdetektionselement (43; 98), das zum Detektieren des Motorstroms angepasst ist, wobei das Stromdetektionselement (43; 98) mit dem Schaltelement (35; 96) in Reihe geschaltet ist;- einem Temperaturdetektionselement (52; 97), das zum Messen der höheren von einer Temperatur des Schaltelements (35; 96) und einer Temperatur des Stromdetektionselements (43; 98) angepasst ist; und- einer Temperaturdetektionsschaltung (50), bei der:- - ein Anschluss (52s; 97s) des Temperaturdetektionselements (52; 97) mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt (S) zwischen dem Schaltelement (35; 96) und dem Stromdetektionselement (43; 98) elektrisch verbunden ist;- der andere Anschluss (52e; 97e) des Temperaturdetektionselements (52; 97) mit der Temperaturdetektionsschaltung (50) elektrisch verbunden ist;- der eine Anschluss (52s; 97s) des Temperaturdetektionselements (52; 97), der mit dem elektrischen Verbindungsabschnitt (S) elektrisch verbunden ist, mit einer Leiterbahnstruktur (82s) verlötet ist, die auf einer Leiterplatte (80) ausgebildet ist; und- eine Breite eines schmalsten Abschnitts (A) der Leiterbahnstruktur (82s) so ausgebildet ist, dass sie größer ist als Breiten der Anschlüsse (52s, 52e; 97s, 97e) des Temperaturdetektionselements (52; 97).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerungsschaltung, bei der ein Schaltelement zum Steuern eines Motorstroms und ein Stromdetektionselement zum Detektieren des Motorstroms in Reihe geschaltet sind.
  • Die US 2008 / 0 043393 A1 offenbart eine Leistungsschaltvorrichtung mit einer Sensoreinheit zum Erfassen eines Stromsignals, einer Analyseeinheit zum Extrahieren eines Parameters unter Verwendung einer Temperaturmessung in Bezug auf die Sensoreinheit, einer Integrationseinheit zum Integrieren des Parameters über die Zeit und einer Auslöseeinheit zum Detektieren einer Auslösebedingung durch Vergleichen des Integrationswerts mit einem Sollauslösewert.
  • Die US 6 222 709 B1 offenbart eine verbesserte elektrische Leistungsversorgungssteuervorrichtung mit einem Halbleiterschalter, der zwischen einer elektrischen Leistungsquelle und einer Last verbunden ist. Eine mit dem Halbleiterschalter verbundene Schutzschaltung schaltet den Halbleiterschalter aus, wenn ein zu großer elektrischer Strom detektiert wird.
  • Die WO 2012/ 029652 A1 offenbart ein Halbleiterbauteil, das in der Lage ist, die Information/Temperatur eines darin enthaltenen Halbleitertransistors schnell und genau abzugreifen.
  • Die WO 2008/ 032881 A1 betrifft eine elektrische Antriebsmaschine mit einem Sensor, der eine Menge an verbleibenden Befestigungsmitteln detektiert.
  • Die JP 2008 - 68 357 A offenbart eine verwandte Motorsteuerungsschaltung. Die Motorsteuerungsschaltung wird zum Ansteuern eines Motors eines Treibwerkzeugs wie eines elektrischen Kraftwerkzeugs verwendet. Die Motorsteuerungsschaltung weist einen FET 101 auf, wie in 6(A) gezeigt ist. Der FET 101 ist ein Schaltelement, das einen Motorstrom steuert. Ein Drain-Anschluss (D) des FET 101 ist mit einem (nicht gezeigten) Motor verbunden, und ein Source-Anschluss S des FET 101 ist mit einer Masse E verbunden. Ferner wird ein Ansteuersignal von einer (nicht gezeigten) Steuerung in einen Gate-Anschluss (G) des FET 101 eingegeben.
  • Wie in den 6(A) und 7 gezeigt, ist ein Anschluss eines Thermistors 103, d.h. eines Temperaturdetektionselements, mit dem Source-Anschluss S des FET 101 verbunden, welcher mit der Masse E verbunden ist. Der andere Anschluss der Thermistors 103 ist mit einer Temperaturdetektionsschaltung 104 verbunden (siehe 6(A)). Der Thermistor 103 ist ein Element, dessen elektrischer Widerstand sich ändert, wenn sich die Temperatur ändert, und die Temperaturdetektionsschaltung 104 detektiert die Temperatur basierend auf einer Spannung, die zwischen Anschlüssen des Thermistors 103 erzeugt wird. Im Allgemeinen ist der eine Anschluss des Thermistors 103 mit der Masse E verbunden.
  • Gemäß der vorher beschriebenen Konfiguration kann die Temperatur des FET 101, die über einen mit der Masse E verbundenen Leiter und über den einen Anschluss der Thermistors 103 von dem Source-Anschluss S des FET 101 zu dem Thermistor 103 übertragen wird, von dem Thermistor 103 detektiert werden.
  • Im Allgemeinen ist bei einer Detektion des Motorstroms mit der vorher beschriebenen Motorsteuerungsschaltung ein Nebenwiderstand (Shunt) 105 zwischen den Source-Anschluss S des FET 101 und die Masse E geschaltet, wie in 6(B) gezeigt ist. Bei der Motorsteuerungsschaltung, bei der der eine Anschluss des Thermistors 103 mit der Masse E verbunden ist, wird die Temperatur des FET 101 über den Nebenwiderstand 105 auf den Thermistor 103 übertragen. Gemäß dieser Konfiguration besteht die Möglichkeit, dass die Temperatur des FET 101 möglicherweise nicht genau gemessen wird.
  • Somit besteht die Notwendigkeit, eine Temperatur in einer Motorsteuerungsschaltung unter Verwendung eines Temperaturdetektionselements genau und effizient zu überwachen.
  • Ein Aufbau für eine Motorsteuerungsschaltung kann ein Schaltelement, das einen Motorstrom steuert, ein Stromdetektionselement, das den Motorstrom detektiert, ein Temperaturdetektionselement und eine Temperaturdetektionsschaltung aufweisen. Das Stromdetektionselement ist mit dem Schaltelement in Reihe geschaltet. Ferner ist ein Anschluss des Temperaturdetektionselements mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem Schaltelement und dem Stromdetektionselement elektrisch verbunden, und der andere Anschluss des Temperaturdetektionselements ist mit der Temperaturdetektionsschaltung elektrisch verbunden.
  • Gemäß diesem Aufbau kann die höhere von der Temperatur des Schaltelements und der Temperatur des Stromdetektionselements, die zu dem Temperaturdetektionselement übertragen werden, genau gemessen werden. Dadurch kann eine effiziente Temperaturüberwachung in der Motorsteuerungsschaltung unter Verwendung eines einzigen Temperaturdetektionselements durchgeführt werden.
  • Gemäß dem obigen Aufbau ist der eine Anschluss des Temperaturdetektionselements über das Stromdetektionselement mit Masse verbunden. Ein Temperaturmessfehler des Temperaturdetektionselements, der aufgrund des elektrischen Widerstands des Stromdetektionselements auftritt, kann jedoch vernachlässigbar klein sein, da der elektrische Widerstand des Stromdetektionselements im Vergleich zu dem des Temperaturdetektionselements, beispielsweise eines Thermistors, äußerst klein ist.
  • Gemäß einem anderen Aufbau ist der eine Anschluss des Temperaturdetektionselements mit einem festen Kupferfolienmuster (einer Leiterbahnstruktur) verlötet, das auf einer Leiterplatte ausgebildet ist, und eine Breite eines schmalsten Abschnitts des festen Kupferfolienmusters ist so ausgebildet, dass sie größer ist als Breiten der Anschlüsse des Temperaturdetektionselements.
  • Dadurch kann die Wärme des Schaltelements und des Stromdetektionselements über das feste Kupferfolienmuster effizient auf das Temperaturdetektionselement übertragen werden, und somit kann eine Effizienz der Temperaturmessung verbessert werden.
  • Gemäß einem anderen Aufbau können das Schaltelement und das Stromdetektionselement mit einer Gleichstromleistungsversorgung (Gleichstromquelle) verbunden sein.
  • Gemäß einem anderen Aufbau können das Schaltelement und das Stromdetektionselement mit einer Wechselstromleistungsversorgung (Wechselstromquelle) verbunden sein.
  • Gemäß einem anderen Aufbau kann das Schaltelement so gesteuert werden, dass der Motorstrom Null wird oder abnimmt, wenn ein Temperatursignal, das von der Temperaturdetektionsschaltung ausgegeben wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dadurch kann eine Beschädigung des Schaltelements oder des Stromdetektionselements verhindert werden.
  • Demzufolge kann eine genaue und effiziente Temperaturüberwachung in der Motorsteuerungsschaltung unter Verwendung des Temperaturdetektionselements durchgeführt werden.
  • Zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres beim Studium der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen offensichtlich werden. Es zeigen:
    • 1 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerungsschaltung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ein Schaltdiagramm, das einen Temperaturdetektionselementabschnitt der Motorsteuerungsschaltung zeigt;
    • 3 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte, die den Temperaturdetektionselementabschnitt der Motorsteuerungsschaltung zeigt;
    • 4 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Motorsteuerungsschaltung zeigt;
    • 5 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerungsschaltung gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 6(A) und 6(B) Schaltdiagramme, die einen Temperaturdetektionselementabschnitt einer bekannten Motorsteuerungsschaltung zeigen; und
    • 7 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte der bekannten Motorsteuerungsschaltung.
  • Eine Motorsteuerungsschaltung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
  • Die Motorsteuerungsschaltung 10 steuert bzw. treibt einen bürstenlosen Gleichstrommotor 20 (im Folgenden als Motor 20 bezeichnet) eines elektrischen Kraftwerkzeugs (Elektrowerkzeugs) an. Wie in 1 gezeigt, weist die Motorsteuerungsschaltung 10 eine Spannungsdetektionsschaltung 14, die eine Spannung einer Batterieleistungsversorgung 12 detektiert, eine Dreiphasenbrückenschaltung 30, die eine Drehung des Motors 20 steuert, eine Stromdetektionsschaltung 40, die einen Motorstrom detektiert, eine Temperaturdetektionsschaltung 50, eine Rotorpositionsdetektionsschaltung 60, die eine Drehposition eines (nicht gezeigten) Rotors des Motors 20 detektiert, und eine Steuerung 70 auf, die die Dreiphasenbrückenschaltung 30 steuert.
  • Die Dreiphasenbrückenschaltung 30 ist so ausgebildet, dass sie sechs Drehsteuerungsschaltelemente 34, die zum Steuern der Drehung des Motors 20 verwendet werden, und ein Stoppsteuerungsschaltelement 35 aufweist, das den Motor 20 stoppt. Ferner weist die Dreiphasenbrückenschaltung 30 drei Ausgangsleitungen 31 (für die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase) auf, und diese Ausgangsleitungen 31 sind mit entsprechenden Ansteuerspulen 25 (einer U-Phasenspule, einer V-Phasenspule und einer W-Phasenspule) verbunden, die in einem (nicht gezeigten) Stator des Motors 20 angeordnet sind.
  • Ein Feldeffekttransistor (FET) wird als ein Beispiel für die Drehsteuerungsschaltelemente 34 und das Stoppsteuerungsschaltelement 35 der Dreiphasenbrückenschaltung 30 verwendet. In der folgenden Beschreibung werden die Drehsteuerungsschaltelemente 34 als FET 1 bis 6 bezeichnet, und das Stoppsteuerungsschaltelement 35 wird als FET 7 bezeichnet.
  • Die Stromdetektionsschaltung 40 weist einen Nebenwiderstand 43 auf, der elektrisch zwischen einem Source-Anschluss S (siehe 2) des FET 7 und einer Masse E verbunden ist. Die Stromdetektionsschaltung 40 ist zum Umwandeln eines Motorstroms in ein Spannungssignal ausgebildet, das zu der Steuerung 70 übertragen wird.
  • Die Temperaturdetektionsschaltung 50 detektiert eine Temperatur des FET 7 oder des Nebenwiderstands 43 unter Verwendung eines Thermistors 52, was im Folgenden beschrieben wird. Die Temperaturdetektionsschaltung 50 ist zum Übertragen eines Temperatursignals zu der Steuerung 70 ausgebildet.
  • Die Rotorpositionsdetektionsschaltung 60 detektiert eine Drehposition des Rotors (nicht gezeigt) basierend auf Signalen von drei Magnetsensoren 23 des Motors 20, die mit einem Winkelintervall von 120 ° in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Ferner ist die Rotorpositionsdetektionsschaltung 60 zum Übertragen eines Drehpositionssignals des Rotors zu der Steuerung 70 ausgebildet.
  • Zum Steuern der Drehung des Motors 20 ist die Steuerung 70 dazu ausgebildet, die FET 1 bis 6 der Dreiphasenbrückenschaltung 30 basierend auf einem Betätigungsschalter 18 des Elektrowerkzeugs und basierend auf einem Signal von der Rotorpositionsdetektionsschaltung 60 anzusteuern. Ferner ist die Steuerung 70 zum Ausschalten des FET 7 der Dreiphasenbrückenschaltung 30 zum Stoppen des Motors 20 in einem Fall, in dem ein Motorstromsignal der Stromdetektionsschaltung 40 oder ein Temperatursignal von der Temperaturdetektionsschaltung 50 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, ausgebildet.
  • Der mit der Temperaturdetektionsschaltung 50 verbundene Thermistor 52 detektiert eine Temperatur mittels einer von einer Temperaturänderung hervorgerufenen Änderung des elektrischen Widerstands.
  • Wie in 2 gezeigt, ist ein Anschluss 52s des Thermistors 52 mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem Source-Anschluss S des FET 7 und dem Nebenwiderstand 43 verbunden.
  • Ferner ist der andere Anschluss 52 des Thermistors 52 mit der Temperaturdetektionsschaltung 50 und einem Ende eines Bezugswiderstands 55 verbunden. Das andere Ende des Bezugswiderstands 55 ist mit einer Konstantspannungsquelle Vcc verbunden. Der Bezugswiderstand 55 ist so eingestellt, dass er einen geeigneten Widerstandswert aufweist, der einem Widerstandswert des Thermistors 52 entspricht.
  • Im Allgemeinen kann eine Spannung zwischen den Anschlüssen des Thermistors 52 durch die Formel Vcc × (Widerstandswert des Thermistors 52) / (Widerstandswert des Thermistors 52 + Widerstandswert des Bezugswiderstands 55) dargestellt werden. Demzufolge kann die Temperatur mittels der Spannung zwischen den Anschlüssen des Thermistors 52 detektiert werden.
  • Wie vorher beschrieben, ist der Anschluss 52s des Thermistors 52 mit dem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem Source-Abschluss S des FET 7 und dem Nebenwiderstand 43 verbunden. Mit anderen Worten, der Anschluss 52s des Thermistors 52 ist nicht direkt mit der Masse E verbunden, wie dies bei einer bekannten Temperaturdetektionsschaltung der Fall ist. Dementsprechend tritt im Vergleich zu einem Fall, in dem der Anschluss 52s des Thermistors direkt mit der Masse E verbunden ist, ein Temperaturmessfehler auf, der einem Widerstandswert des Nebenwiderstands 43 entspricht. Der Widerstandswert des Thermistors 52 ist jedoch ausreichend größer als der des Nebenwiderstands 43. Somit kann der Temperaturmessfehler (etwa 1 °C) ignoriert werden.
  • In der Motorsteuerungsschaltung 10 ist jedes der Elemente, beispielsweise die FET 1 bis 7 und der Nebenwiderstand 43, durch Löten an einen Leiter 82, der auf einer Oberfläche der elektrischen Leiterplatte 80 ausgebildet ist, elektrisch verbunden (siehe 3). Ein festes Kupferfolienmuster wird beispielsweise als der Leiter 82 der elektrischen Leiterplatte 80 verwendet.
  • Beispielsweise ist in Bezug auf den Nebenwiderstand 43, der mit der Stromdetektionsschaltung der Motorsteuerungsschaltung 10 verbunden ist, ein Anschluss 43e mit einem Leiter 82e verbunden, der wie in den 2 und 3 gezeigt mit der Masse E verbunden ist. Ferner ist der andere Anschluss 43s des Nebenwiderstands 43 mit einem Leiter 82s verbunden, mit dem der Source-Anschluss S des FET 7 verbunden ist. Ferner ist ein Drain-Anschluss D des FET 7 mit einem Leiter 82d verbunden, mit dem die Source-Anschlüsse S der FET 4 bis 6 verbunden sind (siehe 1). Ein Gate-Anschluss G ist mit einem Leiter 82f verbunden (siehe 3). Der eine Anschluss 52s des Thermistors 52 ist mit dem Leiter 82s verbunden, mit dem der Source-Anschluss S des FET 7 und der Anschluss 43s des Nebenwiderstands 43 verbunden sind. Ferner ist der andere Anschluss 52e des Thermistors 52 über einen Leitungsdraht 84 mit der Temperaturdetektionsschaltung 50 verbunden.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Leiter 82s (das feste Kupferfolienmuster bzw. die Leiterbahnstruktur), mit dem der eine Anschluss 52s des Thermistors 52 verbunden ist, im Wesentlichen mit einer T-Form ausgebildet, einschließlich eines Querbalkenabschnitts und eines senkrechten Balkenabschnitts (siehe die gestrichelten Linien in 3).
  • In dem Querbalkenabschnitt des Leiters 82s sind der Reihe nach von links nach rechts ein distaler Endabschnitt A, ein Zwischenabschnitt B und ein Basisendabschnitt C angeordnet, und der distale Endabschnitt A ist am schmalsten ausgebildet. Eine Breite des Zwischenabschnitts B nimmt in Richtung des Basisendabschnitts C allmählich zu, und der Basisendabschnitt C ist wie in 3 gezeigt am größten ausgebildet.
  • Ferner ist eine Breite des distalen Endabschnitts A des Leiters 82s so eingestellt, dass sie mehr als das Doppelte einer Breite des einen Anschlusses 52s des Thermistors 52 beträgt, und der eine Anschluss 52s des Thermistors 52 ist mit dem distalen Endabschnitt A verbunden. Ferner ist der andere Anschluss 43s des Nebenwiderstands 43 entlang einer Endkante des Basisendabschnitts C des Leiters 82s (des Querbalkenabschnitts) verbunden. Der Source-Anschluss S des FET 7 ist an einer Position des vertikalen Balkenabschnitts des Leiters 82s angeordnet, so dass der FET 7 dem Nebenwiderstand 43 gegenüberliegt.
  • Aufgrund dieser Konfiguration wird Wärme des FET 7 und Wärme des Nebenwiderstands 43 von dem breiten Basisendabschnitt C des Leiters 82s (des Querbalkenabschnitts) durch den Zwischenabschnitt B zu dem distalen Endabschnitt A übertragen und von dem distalen Endabschnitt A auf den einen Anschluss 52s des Thermistors 52 übertragen. Dementsprechend kann die höhere von der Temperatur des FET 7 und der Temperatur des Nebenwiderstands 43, die durch den Anschluss 52s zu dem Thermistor 52 übertragen werden, genau gemessen werden.
  • Der Thermistor 52, der Nebenwiderstand 43 und der Leiter 82s entsprechen jeweils dem Temperaturdetektionselement, dem Stromdetektionselement und dem festen Kupferfolienmuster (der Leiterbahnstruktur) der vorliegenden Erfindung.
  • Als nächstes wird ein Betrieb zum Steuern des Motors 20 basierend auf der Temperaturdetektionsschaltung 50 beschrieben. Die Steuerung des Motors 20 basierend auf der Temperaturdetektionsschaltung 50 wird basierend auf dem in 4 gezeigten Flussdiagramm durchgeführt. Die in dem Flussdiagramm in 4 gezeigte Verarbeitung wird basierend auf einem in einen Speicher eines Mikrocomputers der Steuerung 70 der Motorsteuerungshaltung 10 gespeicherten Programm mit vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt.
  • Zuerst wird, wenn der Betätigungsschalter 18 des Elektrowerkzeugs betätigt wird und der Motor 20 angetrieben wird, durch den Thermistor 52 die Temperatur des FET 7 oder des Nebenwiderstands 43 detektiert (Schritt S101). Dann wird beurteilt, ob die Temperatur, die durch den Thermistor 52 detektiert wird, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet oder nicht (Schritt S102). In einem Fall, in dem die Temperatur kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist (JA in Schritt S102), bleibt der FET 7 in einem EIN-Zustand, und das Antreiben des Motors 20 wird fortgesetzt (Schritt S103). In einem Fall, in dem die Temperatur den Schwellenwert überschreitet (NEIN in Schritt S102), wird der FET 7 ausgeschaltet, und der Motor 20 stoppt (Schritt S104), so dass eine Beschädigung des FET 7 oder des Nebenwiderstands 43 verhindert werden kann.
  • In der Motorsteuerungsschaltung 10 gemäß dem Beispiel ist der eine Anschluss 52s des Thermistors 52 elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem FET 7 und dem Nebenwiderstand 43 verbunden, und der andere Anschluss 52e des Thermistors 52 ist elektrisch mit der Temperaturdetektionsschaltung 50 verbunden. Daher kann die höhere von der Temperatur des FET 7 und der Temperatur des Nebenwiderstands 43, die durch den Anschluss 52s zu dem Thermistor 52 übertragen werden, genau gemessen werden. Dementsprechend kann in der Motorsteuerungsschaltung 10 eine effiziente Temperaturüberwachung unter Verwendung eines einzigen Thermistors 52 durchgeführt werden.
  • Der Anschluss 52s des Thermistors 52 ist über den Nebenwiderstand 43 mit der Masse E verbunden. Der Temperaturmessfehler des Thermistors 52, der durch den elektrischen Widerstand des Nebenwiderstands 43 hervorgerufen wird, ist vernachlässigbar klein, da der elektrische Widerstand des Nebenwiderstands 43 im Vergleich zu dem elektrischen Widerstand des Thermistors 52 extrem klein ist.
  • Ferner wird die Wärme des FET 7 und des Nebenwiderstands 43 über den Zwischenabschnitt B von dem breiten Basisendabschnitt C des Leiters 82s (des festen Kupferfolienmusters) zu dem schmalen distalen Endabschnitt A übertragen und von dem distalen Endabschnitt A auf den Thermistor 52 übertragen. Dementsprechend kann die Wärme des FET 7 und des Nebenwiderstands 43 effektiv in dem distalen Endabschnitt A des distalen Leiters 82s und dem Anschluss 52s des Thermistors 52 angesammelt werden, und somit kann eine Temperaturmesseffizienz verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorher beschriebene Beispiel beschränkt und kann modifiziert werden, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist bei dem vorher beschriebenen Beispiel der Thermistor 52 als das Temperaturdetektionselement verwendet worden, eine Diode, deren Durchlassspannung von der Temperatur abhängt, kann jedoch als das Temperaturdetektionselement verwendet werden.
  • Ferner wurde bei dem vorher beschriebenen Beispiel der FET als ein Beispiel für das Schaltelement verwendet, es kann jedoch ein Leistungstransistor oder dergleichen anstelle des FET verwendet werden.
  • Ferner wurde bei dem vorher beschriebenen Beispiel der bürstenlose Gleichstrommotor 20 für die Motorsteuerungsschaltung 10 verwendet, die Erfindung kann jedoch auch bei einer Motorsteuerungsschaltung 90 angewandt werden, die wie in 5 gezeigt durch eine Wechselstromleistungsversorgung 91 mit Leistung versorgt wird.
  • In der Motorsteuerungsschaltung 90 sind ein Leistungsschalter 92, ein Motor 94, ein bidirektionaler Thyristor 96 und ein Nebenwiderstand 98 in Reihe geschaltet. Ein Anschluss 97s des Thermistors 97 ist elektrisch mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem bidirektionalen Thyristor 96 und dem Nebenwiderstand 98 verbunden. Ferner ist der andere Anschluss 97e des Thermistors 97 mit einer (nicht gezeigten) Temperaturdetektionsschaltung verbunden, die in eine Steuerung 99 eingebaut ist. Aufgrund dieser Konfiguration kann die höhere von einer Temperatur des bidirektionalen Thyristors 96 und der Temperatur des Nebenwiderstands 98, die durch den Anschluss 97s des Thermistors 97 übertragen werden, genau gemessen werden. Dementsprechend kann in der Motorsteuerungsschaltung 90 eine effiziente Temperaturüberwachung unter Verwendung eines einzigen Thermistors 97 durchgeführt werden.
  • Bei diesem Beispiel wird der bidirektionale Thyristor 96 in der Motorsteuerungsschaltung 90 verwendet. Ein Thyristor, ein IGBT, ein MOS-FET oder dergleichen kann jedoch anstelle des bidirektionalen Thyristors 96 verwendet werden.
  • Bei der vorher beschriebenen Erklärung wird der FET 7 abgeschaltet und der Motor 20 wird gestoppt, wenn die von dem Thermistor 52 detektierte Temperatur den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die FET können jedoch so gesteuert werden, dass der Motorstrom abnimmt, ohne dass der Motor 20 gestoppt wird.
  • Ferner kann ebenfalls ein bidirektionaler Thyristor, ein IGBT oder ein Leistungstransistor anstelle des FET 7 verwendet werden.
  • Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.

Claims (10)

  1. Motorsteuerungsschaltung (10; 90) mit: - einem Schaltelement (35; 96), das zum Steuern eines Motorstroms angepasst ist; - einem Stromdetektionselement (43; 98), das zum Detektieren des Motorstroms angepasst ist, wobei das Stromdetektionselement (43; 98) mit dem Schaltelement (35; 96) in Reihe geschaltet ist; - einem Temperaturdetektionselement (52; 97), das zum Messen der höheren von einer Temperatur des Schaltelements (35; 96) und einer Temperatur des Stromdetektionselements (43; 98) angepasst ist; und - einer Temperaturdetektionsschaltung (50), bei der: - - ein Anschluss (52s; 97s) des Temperaturdetektionselements (52; 97) mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt (S) zwischen dem Schaltelement (35; 96) und dem Stromdetektionselement (43; 98) elektrisch verbunden ist; - der andere Anschluss (52e; 97e) des Temperaturdetektionselements (52; 97) mit der Temperaturdetektionsschaltung (50) elektrisch verbunden ist; - der eine Anschluss (52s; 97s) des Temperaturdetektionselements (52; 97), der mit dem elektrischen Verbindungsabschnitt (S) elektrisch verbunden ist, mit einer Leiterbahnstruktur (82s) verlötet ist, die auf einer Leiterplatte (80) ausgebildet ist; und - eine Breite eines schmalsten Abschnitts (A) der Leiterbahnstruktur (82s) so ausgebildet ist, dass sie größer ist als Breiten der Anschlüsse (52s, 52e; 97s, 97e) des Temperaturdetektionselements (52; 97).
  2. Motorsteuerungsschaltung (10) nach Anspruch 1, bei der das Schaltelement (35) und das Stromdetektionselement (43) mit einer Gleichstromleistungsversorgung (12) verbunden sind.
  3. Motorsteuerungsschaltung (90) nach Anspruch 1, bei der das Schaltelement (96) und das Stromdetektionselement (98) mit einer Wechselstromleistungsversorgung (91) verbunden sind.
  4. Motorsteuerungsschaltung (10; 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Schaltelement (35; 96) derart gesteuert wird, dass der Motorstrom Null wird oder abnimmt, wenn ein Temperatursignal, das von der Temperaturdetektionsschaltung (50) ausgegeben wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
  5. Motorsteuerungsschaltung (10; 90) nach Anspruch 1, bei der die Breite des schmalsten Abschnitts (A) so eingestellt ist, dass sie mindestens das Doppelte der Breiten der Anschlüsse (52s, 52e; 97s, 97e) des Temperaturdetektionselements (52; 94) beträgt.
  6. Motorsteuerungsschaltung (10; 90) nach Anspruch 1 oder 5, bei der: - die Leiterbahnstruktur (82s) den schmalsten Abschnitt (A) und einen breiteren Abschnitt (C) aufweist; und - das Stromdetektionselement (43; 98) und das Schaltelement (35; 96) mit dem breiteren Abschnitt (C) der Leiterbahnstruktur (82s) verlötet sind.
  7. Motorsteuerungsschaltung (10) nach Anspruch 2, bei der ein FET oder ein Leistungstransistor als das Schaltelement (35) verwendet wird.
  8. Motorsteuerungsschaltung (90) nach Anspruch 3, bei dem ein bidirektionaler Thyristor, ein Thyristor oder ein IGBT als das Schaltelement (96) verwendet wird.
  9. Motorsteuerungsschaltung (10; 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der ein Thermistor oder eine Diode, deren Durchlassspannung von der Temperatur abhängt, als das Temperaturdetektionselement (52; 97) verwendet wird.
  10. Elektrowerkzeug mit der Motorsteuerungsschaltung (10; 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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