JP2000023485A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過電流の誤検知や電源電圧の変動等の外乱に
よるモータの停止を防止することができ、モータ起動時
に、直流電源回路からの直流電圧の変動、部品のばらつ
き及びモータの逆回転等の条件に応じてＰＷＭ信号のデ
ューティ設定を変える必要がなく一定にすることができ
ると共に起動デューティに十分な許容範囲を設けること
ができるモータ駆動装置を得る。 【解決手段】 モータ１０に流れる電流を抵抗２５で電
圧に変換し、該電圧からモータに流れる過電流を過電流
検知回路４で検知し、過電流検知回路４が過電流を検知
している間、制御回路３は、駆動回路２のＭＯＳトラン
ジスタ２１u〜２１wに対して、設定したデューティのＰ
ＷＭ信号の出力を停止するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの駆動制御
を行うモータ駆動装置に関し、特にエアコンの室外ファ
ンモータ等のモータに対する過電流を防止する回路を備
えたモータ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のモータ駆動装置を示した
概略のブロック図である。図９において、モータ駆動装
置１００は、ブラシレスの３相ＤＣモータ（以下、単に
モータと呼ぶ）１１０の駆動を行う駆動回路１０１と、
マイコン等で構成され該駆動回路１０１の制御を行う制
御回路１０２と、モータ１１０に流れる過電流を検知す
る過電流検知回路１０３とを備えている。

【０００３】駆動回路１０１は、６つのＮチャネル形Ｍ
ＯＳトランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）
１０４u，１０４v，１０４w，１０４x，１０４y，１０
４z、及び該各ＭＯＳトランジスタ１０４u〜１０４zの
対応するドレイン−ソース間に並列に接続されたダイオ
ード１０５u〜１０５zで構成されており、制御回路１０
２は、該各ＭＯＳトランジスタ１０４u〜１０４wに対し
てＰＷＭ制御を行うと共に、各ＭＯＳトランジスタ１０
４u〜１０４zに対してインバータ制御を行ってモータ１
１０の駆動制御を行う。駆動回路１０１及び制御回路１
０２は、いわゆるインバータを形成している。モータ１
１０は、駆動回路１０１を介して直流電源回路１１５か
ら直流電流が供給される。

【０００４】抵抗１２１は、駆動回路１０１を介してモ
ータ１１０に流れる電流を電圧に変換し、過電流検知回
路１０３は、該変換した電圧と基準電圧回路１２２から
得られる基準電圧とをコンパレータ１２３で比較し、該
比較結果を２値の信号で制御回路１０２に出力する構成
になっている。制御回路１０２は、モータ１１０に流れ
る電流が基準値を超えたことを示す信号、図９ではＬｏ
ｗレベルの信号がコンパレータ１２３から入力される
と、ＭＯＳトランジスタ１０４u〜１０４zへの制御信号
の出力を停止してオフさせモータ１１０を停止させる
か、又はモータ１１０の回転数を低下させていた。この
ようにして、駆動回路１０１の各ＭＯＳトランジスタ１
０４u〜１０４zやモータ１１０等を過電流から保護して
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＤＣブラシレスモータ
の場合、過電流検知レベルがロータマグネットの減磁と
いう問題によって限定されていた。このため、定常状態
でモータ１１０に流れる電流と過電流検知回路１０３に
おける過電流検知レベルの間に大きなマージンがとれな
い場合があり、過電流検知回路１０３による過電流誤検
知が頻繁に発生することによって、制御回路１０２の過
電流に対する保護動作が頻繁に行われるという問題があ
った。

【０００６】このようなことから、過電流検知回路１０
３による過電流の誤検知を低減するために、過電流検知
回路１０３の時定数を大きくして過電流の検知動作を遅
くしたり、制御回路１０２において、過電流検知回路１
０３から過電流を検知したことを示す信号が所定時間以
上継続すると過電流に対する所定の保護動作を行うよう
にしていた。また、過電流検知回路１０３で検知する過
電流のレベルを複数の段階に設定し、制御回路１０２
は、該設定された段階に応じて所定の保護動作を行うよ
うにしていた。しかし、これらのような方法では、過電
流の誤検知をなくすことはできなかった。

【０００７】一方、制御回路１０２は、駆動回路１０１
のＭＯＳトランジスタ１０４u〜１０４wに対してＰＷＭ
制御を行うと共にＭＯＳトランジスタ１０４u〜１０４z
に対してモータ１１０のインバータ制御を行わせる。こ
の際、制御回路１０２は、ＭＯＳトランジスタ１０４u
〜１０４wの内、オンさせるＭＯＳトランジスタに対し
てＰＷＭ信号を出力してデューティ駆動を行う。

【０００８】図１０は、直流電源回路１１５から出力さ
れる直流電圧Ｖdcに対して制御回路１０２から駆動回路
１０１のＭＯＳトランジスタに出力するＰＷＭ信号のと
り得るデューティサイクル（以下、略してデューティと
呼ぶ）の範囲例を示した図である。なお、図１０で示し
ている各数値は、説明を分かりやすくするために設けた
数値であり、必ずしも実際の制御を示した数値ではな
い。図１０において、モータ１１０の駆動に使用する直
流電圧Ｖdcの範囲を２００Ｖ〜３２５Ｖとし、直流電圧
Ｖdcが例えば２００Ｖのときに制御回路１０２がとり得
るデューティの範囲を０.５〜０.８、直流電圧Ｖdcが３
２５Ｖのときにとり得るデューティの範囲を０.３〜０.
６とする。

【０００９】ここで、電源電圧の変動や部品のばらつき
に対して、単一のパラメータでモータ１１０を起動する
という意味で、モータ１１０の起動時におけるデューテ
ィである起動デューティの値を一定にする。このことか
ら、直流電圧Ｖdcが２００Ｖ〜３２５Ｖの範囲で共通す
るデューティの範囲は０.５〜０.６であることが分か
る。しかし、過電流の誤検知を防止するためモータ１１
０に対する過電流検知レベルによってデューティの上限
値が制限され、デューティの上限値を低くしなければな
らない場合があるため、起動デューティに十分な許容範
囲を設けることができないという問題があった。

【００１０】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、モータ１１０に対する過電流
を検知している間のみ、制御回路１０２からのＰＷＭ信
号の出力のみを一時的に停止するようにした。このよう
にすることによって、過電流の誤検知や電源電圧の変動
等の外乱によるモータの停止を防止することができ、モ
ータ起動時に、直流電源回路からの直流電圧の変動、部
品のばらつき及びモータの逆回転等の条件に応じてＰＷ
Ｍ信号のデューティ設定を変える必要がなく一定にする
ことができると共に起動デューティに十分な許容範囲を
設けることができるモータ駆動装置を得ることを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ駆動
装置は、ＤＣモータに対して、インバータ制御を行うと
共にＰＷＭ制御による速度制御を行って駆動するモータ
駆動装置において、モータの駆動を行う駆動回路部と、
該駆動回路部に対してモータのインバータ制御を行わせ
ると共にＰＷＭ制御を行わせる制御回路部と、モータに
流れる電流を検出し、該電流が所定値Ａ1以上になる過
電流を検知すると、制御回路部に対して駆動回路部への
ＰＷＭ信号の出力を停止させる過電流検知回路部とを備
えるものである。

【００１２】具体的には、過電流検知回路部は、過電流
を検知している間のみ、制御回路部に対して駆動回路部
へのＰＷＭ信号の出力を停止させる。

【００１３】更に、過電流検知回路部は、検出した電流
が上記所定値Ａ1よりも大きい所定値Ａ2以上になる異常
電流を検知すると、制御回路部へ該異常電流を検知した
ことを示す所定の信号を出力し、制御回路部は、該所定
の信号が入力されると、駆動回路部に対してモータの駆
動を停止させる。

【００１４】具体的には、過電流検知回路部は、異常電
流を検知すると、制御回路部に対して上記所定の信号を
出力し、制御回路部は、該所定の信号が入力されると、
駆動回路部に対してモータの駆動を停止させる。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１におけるモータ駆動装置の例を示した概略
の回路図である。なお、図１においては、エアコンの室
外ファンモータを駆動制御するモータ駆動装置を例にし
て示している。図１において、モータ駆動装置１は、エ
アコンの室外ファンモータであるモータ１０を駆動する
駆動回路２と、マイコン等で構成され該駆動回路２の制
御を行う制御回路３と、モータ１０に流れる過電流を検
知する過電流検知回路４とを備えている。また、モータ
１０は、ブラシレスの３相ＤＣモータであり、駆動回路
２を介して直流電源回路１５から直流電源が供給され、
モータ１０におけるＹ結線されたコイルの各端子ｕ，
ｖ，ｗは駆動回路２に接続されている。

【００１６】駆動回路２は、６つのＮチャネル形ＭＯＳ
トランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２１
u，２１v，２１w，２１x，２１y，２１z、及び該各ＭＯ
Ｓトランジスタ２１u〜２１zの対応するドレイン−ソー
ス間に並列に接続されたダイオード２２u〜２２zで構成
されている。ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wの各ドレ
インは接続されて直流電源回路１５の＋側端子に接続さ
れ、ＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zの各ソースは接続
され抵抗２５を介して直流電源回路１５の−側端子に接
続されている。

【００１７】ＭＯＳトランジスタ２１uのソースはＭＯ
Ｓトランジスタ２１xのドレインに接続され、該接続部
はモータ１０の端子ｕに接続されている。ＭＯＳトラン
ジスタ２１vのソースはＭＯＳトランジスタ２１yのドレ
インに接続され、該接続部はモータ１０の端子ｖに接続
されている。また、ＭＯＳトランジスタ２１wのソース
はＭＯＳトランジスタ２１zのドレインに接続され、該
接続部はモータ１０の端子ｗに接続されている。

【００１８】ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zの各ゲー
トは、それぞれ制御回路３に接続されており、制御回路
３は、各ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wに対してＰＷ
Ｍ制御を行ってモータ１０の回転速度の制御を行うと共
に各ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zに対してインバー
タ制御を行ってモータ１０の駆動制御を行う。駆動回路
２及び制御回路３は、いわゆるインバータを形成してい
る。なお、駆動回路２は公知でありＭＯＳトランジスタ
以外にバイポーラトランジスタ又はＩＧＢＴ等を使用し
てもよく、制御回路３によって行われる、駆動回路２を
用いたモータ１０に対するＰＷＭ制御及びインバータ制
御においても公知であるのでこれらの説明を省略する。

【００１９】過電流検知回路４は、制御回路３に接続さ
れると共に駆動回路２のＭＯＳトランジスタ２１x〜２
１zにおける各ソースの接続部Ｂに接続され、モータ１
０に流れた過電流をＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zの
各ソースを介して抵抗２５で電圧に変換して検知する。
このような構成において、過電流検知回路４は、接続部
Ｂの電圧が所定値ｋ1以上となる過電流を検知している
間、制御回路３からＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wの
いずれかへ出力されるＰＷＭ信号の伝達を遮断する。な
お、過電流検知回路４は、厳密に言うと抵抗２５をも含
んでいると言える。

【００２０】図２は、過電流検知回路４によって過電流
が検出された場合における、駆動回路２のＭＯＳトラン
ジスタ２１u〜２１zの各ゲートに入力される信号の例を
示したタイミングチャートである。なお、図２では、Ｍ
ＯＳトランジスタ２１u及び２１yによってモータ１０が
駆動されるときに過電流が検知された場合を例にして示
している。

【００２１】図２において、ＳuはＭＯＳトランジスタ
２１uのゲート信号を、ＳvはＭＯＳトランジスタ２１v
のゲート信号を、ＳwはＭＯＳトランジスタ２１wのゲー
ト信号を、ＳxはＭＯＳトランジスタ２１xのゲート信号
を、ＳyはＭＯＳトランジスタ２１yのゲート信号を、Ｓ
zはＭＯＳトランジスタ２１zのゲート信号をそれぞれ示
している。また、Ｂは、図１における接続部Ｂの電圧波
形を示している。信号Ｓuにおいて、破線で示している
部分は、過電流が検知されなかった場合の波形を示して
いる。図２から分かるように、電源電圧の変動等の外乱
による短時間の過電流に対して起こるモータ１０の停止
を防止することができる。

【００２２】図３は、過電流検知回路４の回路例を示し
た概略の回路図である。なお、図３の制御回路３では、
過電流検知回路４に関係する部分以外は省略している。
図３において、過電流検知回路４は、ホトカプラ３１、
コンパレータ３２、コンデンサ３４，３５及び抵抗３７
〜４３で構成されている。図１の接続部Ｂは抵抗３７を
介してコンパレータ３２の反転入力に接続され、コンパ
レータ３２の反転入力は、コンデンサ３４を介して接地
されると共に、例えばＤＣ１０Ｖが印加される直流電源
端子Ｖc1に抵抗３８を介して接続されている。

【００２３】また、直流電源端子Ｖc1と接地との間には
抵抗３９及び４０の直列回路が接続されており、抵抗３
９と抵抗４０との接続部はコンパレータ３２の非反転入
力に接続されて、コンパレータ３２の非反転入力に所定
の基準電圧ｋ1を印加する。該基準電圧ｋ1は、接続部Ｂ
を流れる電流、すなわちモータ１０に流れる電流が、過
電流とする所定値Ａ1以上であるか否かを判定するため
のしきい値をなしている。コンパレータ３２の非反転入
力は、抵抗４３及び抵抗４１を介してコンパレータ３２
の出力に接続されている。

【００２４】抵抗４３と抵抗４１との接続部は、コンデ
ンサ３５を介して接地され、更にホトカプラ３１のＬＥ
Ｄ３１aのカソードに接続され、該ＬＥＤ３１aのアノー
ドは、抵抗４２を介して例えばＤＣ１０Ｖの直流電源端
子Ｖc1に接続されている。ホトカプラ３１のホトトラン
ジスタ３１bは、コンパレータ３２の出力に応じてオン
オフし、制御回路３から出力されるＰＷＭ信号の遮断制
御を行う。なお、図３の抵抗２５は、図１の抵抗２５を
示している。

【００２５】ここで、制御回路３は、ホトカプラ５１〜
５６を用いて駆動回路２のＭＯＳトランジスタ２１u〜
２１zの制御を行う。ホトカプラ５１〜５３の各ＬＥＤ
５１a〜５３aにおいて、各アノードは、ｐｎｐトランジ
スタ５７のコレクタに接続され、各カソードは、対応す
る抵抗５８〜６０を介してマイコン５０に接続されてい
る。また、ホトカプラ５４〜５６の各ＬＥＤ５４a〜５
６aにおいて、各アノードは、例えばＤＣ５Ｖの直流電
源端子Ｖc2にそれぞれ接続され、各カソードは、対応す
る抵抗６１〜６３を介してマイコン５０に接続されてい
る。ホトカプラ５１〜５６の各ホトトランジスタ５１b
〜５６bにおいて、各コレクタは、直流電源端子Ｖc2に
それぞれ接続され、各エミッタは駆動回路２の対応する
ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zのゲートにそれぞれ接
続されている。

【００２６】トランジスタ５７のエミッタは、直流電源
端子Ｖc2に接続されると共に、抵抗６４を介してトラン
ジスタ５７のベースに接続されている。更に、トランジ
スタ５７のベースは、抵抗６５及び抵抗６６の直列回路
を介してマイコン５０に接続されている。このような構
成の制御回路３に対して、過電流検知回路４のホトトラ
ンジスタ３１bにおいて、コレクタは直流電源端子Ｖc2
に接続され、エミッタは抵抗６５と抵抗６６との接続部
に接続されている。

【００２７】このような構成において、マイコン５０
は、通常、ホトカプラ５１〜５６の各ＬＥＤ５１a〜５
６aを所定のパターンで点弧させるようにしてモータ１
０に対するインバータ制御を行うと共に、設定したデュ
ーティのＰＷＭ信号をトランジスタ５７のベースに出力
する。このようにして、制御回路３は、設定したデュー
ティのＰＷＭ信号を所定のパターンでＭＯＳトランジス
タ２１u〜２１wのゲートに出力する。

【００２８】次に、図４は、過電流検知回路４によって
過電流が検知された場合における図３で示した回路の各
部の波形例を示したタイミングチャートであり、図３及
び図４を用いて、過電流検知回路４で過電流が検知され
た際の、制御回路３及び過電流検知回路４の動作につい
て説明する。なお、図４においても、ＭＯＳトランジス
タ２１u及び２１yによってモータ１０が駆動されるとき
に過電流が検知された場合を例にして示している。ま
た、図４では、Ｃは図３のトランジスタ５７のコレクタ
の波形を、Ｄは図３のコンパレータ３２の出力の波形を
それぞれ示しており、波形Ｃにおいて、破線で示してい
る部分は、過電流が検知されなかった場合の波形を示し
ている。

【００２９】過電流検知回路４において、コンパレータ
３２が、反転入力に入力された電圧が非反転入力に入力
されている所定の基準電圧ｋ1以上になって過電流を検
知すると、該過電流を検知している間、コンパレータ３
２の出力はＬｏｗレベルとなる。コンパレータ３２の出
力がＬｏｗレベルである間、ホトカプラ３１のＬＥＤ３
１aに電流が流れて点弧しホトトランジスタ３１bがオン
する。ホトトランジスタ３１bがオンしている間、トラ
ンジスタ５７はオフしホトカプラ５１〜５３の各ＬＥＤ
５１a〜５３aへの電流の供給が停止する。しかし、この
間においても、マイコン５０は、ホトカプラ５１〜５６
に対して通常通りの動作制御を行うことから、ＭＯＳト
ランジスタ２１x〜２１zは、通常通りの動作を行う。こ
のようにして、ＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zの各ゲ
ート信号Ｓu〜Ｓzは、図２で示したようになる。

【００３０】図５は、過電流検知回路４の他の例を示し
た概略の回路図である。なお、図５の制御回路３におい
ても、過電流検知回路４に関係する部分以外は省略して
いる。また、図５では、図３と同じものは同じ符号で示
しており、ここではその説明を省略すると共に図３との
相違点のみ説明する。図５における図３との相違点は、
図３の制御回路３にｎｐｎトランジスタ７１と抵抗７２
及び抵抗７４を追加し、図３の抵抗６５及び抵抗６６を
１つの抵抗７３にしたこと、図３の過電流検知回路４に
おけるホトカプラ３１のホトトランジスタ３１bの接続
を変えたことにある。

【００３１】図５において、トランジスタ７１のコレク
タは直流電源端子Ｖc2に接続され、トランジスタ７１の
エミッタは、トランジスタ５７のエミッタに接続されて
いる。トランジスタ７１のコレクタ−ベース間には抵抗
７２が接続され、更に、トランジスタ７１のベースは、
抵抗７４を介してホトカプラ３１のホトトランジスタ３
１bのコレクタに接続され、ホトトランジスタ３１bのエ
ミッタは接地されている。なお、図５の抵抗２５は、図
１の抵抗２５を示している。

【００３２】このような構成において、通常、トランジ
スタ７１はオンしており、電源電圧ＤＣ５Ｖは、トラン
ジスタ７１を介してトランジスタ５７のエミッタ及び抵
抗６４に供給される。過電流検知回路４によって過電流
が検知されると、該過電流が検知されている間、ホトカ
プラ３１のホトトランジスタ３１bがオンすることによ
って、トランジスタ７１のベースは接地されてトランジ
スタ７１がオフする。このため、ホトトランジスタ３１
bがオンしている間、トランジスタ５７及び抵抗６４へ
の電源供給が停止し、ホトカプラ５１〜５３の各ＬＥＤ
５１a〜５３aへの電流の供給が停止する。しかし、この
間においても、図３と同様、マイコン５０は、ホトカプ
ラ５１〜５６に対して通常通りの動作制御を行うことか
ら、ＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zは、通常通りの動
作を行う。

【００３３】このようにして、ＭＯＳトランジスタ２１
x〜２１zの各ゲート信号Ｓu〜Ｓzは、図２で示したよう
になる。図６は、外乱等によってモータに過電流が流れ
た場合において、本実施の形態１におけるモータ駆動装
置を使用した場合と、従来のモータ駆動装置を使用した
場合とのモータ相電流の比較を示した図である。図６に
おいて、（ａ）は、従来のモータ駆動装置の場合を示し
ており、（ｂ）は、本実施の形態１におけるモータ駆動
装置の場合を示している。図６から分かるように、本実
施の形態１におけるモータ駆動装置においては、外乱等
による過電流がモータ１０に流れると、モータ１０に対
して停止させることなく電流制限動作を行っていること
が分かる。

【００３４】上記のように、本実施の形態１におけるモ
ータ駆動装置は、モータ１０に流れる電流を抵抗２５で
電圧に変換し、該電圧からモータに流れる過電流を過電
流検知回路４で検知し、過電流検知回路４が過電流を検
知している間、制御回路３は、ＰＷＭ制御を行うＭＯＳ
トランジスタ２１u〜２１wに対して、設定したデューテ
ィのＰＷＭ信号の出力を停止するようにした。このこと
から、過電流の誤検知や電源電圧の変動等の外乱による
モータの停止を防止することができ、モータ起動時に、
直流電源回路からの直流電圧の変動、部品のばらつき及
びモータの逆回転等の条件に応じてＰＷＭ信号のデュー
ティ設定を変える必要がなく一定にすることができると
共に起動デューティの上限をなくすことができ、起動デ
ューティに十分な許容範囲を設けることができる。

【００３５】実施の形態２．実施の形態１では、駆動回
路２におけるＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wの少なく
とも１つ、又はＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zの少な
くとも１つが破損して短絡状態になった場合、過電流検
知回路４で過電流を検知しているにもかかわらず、モー
タ１０への通電を停止させることができない。このこと
から、過電流検知回路４で検知する過電流よりも更に大
きな異常電流を検知し、該異常電流を検知すると制御回
路３から駆動回路２へのすべての制御信号の出力を停止
させるようにしてもよく、このようにしたものを本発明
の実施の形態２とする。

【００３６】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動
装置は、図１で示したモータ駆動制御装置１に対して、
過電流検知回路４が、検知する過電流の設定値よりも更
に大きな異常電流を検知すると、制御回路３に所定の信
号を出力するようにし、制御回路３は、該所定の信号が
入力されると駆動回路２へのすべての制御信号の出力を
停止するようにしたものである。このことから、本発明
の実施の形態２におけるモータ駆動装置の例を示した概
略の回路図は、制御回路３を制御回路８１とし、過電流
検知回路４を過電流検知回路８２とすると共に、モータ
駆動装置１をモータ駆動装置８５にする以外は図１と同
じであるので省略する。

【００３７】図１において、制御回路３を制御回路８１
に、過電流検知回路４を過電流検知回路８２に、モータ
駆動装置１をモータ駆動装置８５に置き換えて、図１を
参照しながら図１のモータ駆動装置１との相違点のみ説
明する。モータ駆動装置８５は、エアコンの室外ファン
モータであるモータ１０を駆動する駆動回路２と、マイ
コン等で構成され該駆動回路２の制御を行う制御回路８
１と、モータ１０に流れる過電流を検知する過電流検知
回路８２とを備えている。なお、過電流検知回路８２に
おいても、厳密に言うと抵抗２５をも含んでいると言え
る。

【００３８】駆動回路２におけるＭＯＳトランジスタ２
１u〜２１zの各ゲートは、それぞれ制御回路８１に接続
されており、制御回路８１は、各ＭＯＳトランジスタ２
１u〜２１wに対してＰＷＭ制御を行ってモータ１０の回
転速度の制御を行うと共に各ＭＯＳトランジスタ２１u
〜２１zに対してインバータ制御を行ってモータ１０の
駆動制御を行う。駆動回路２及び制御回路８１は、いわ
ゆるインバータを形成している。なお、制御回路８１に
よって行われる、駆動回路２を用いたモータ１０に対す
るＰＷＭ制御及びインバータ制御においても公知である
のでこれらの説明を省略する。

【００３９】過電流検知回路８２は、制御回路８１に接
続されると共に駆動回路２の接続部Ｂに接続され、モー
タ１０に流れた過電流を検知する。過電流検知回路８２
は、所定値Ａ1以上の過電流を検知している間、制御回
路８１からＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wのいずれか
へ出力されるＰＷＭ信号の伝達を遮断する。過電流検知
回路８２は、更に上記所定値Ａ1よりも大きい所定値Ａ2
以上の電流を検知すると、モータ１０に異常電流が流れ
ていると判定し、制御回路８１に異常電流を検知してい
る間、所定の信号を出力する。制御回路８１は、異常電
流を検知したことを示す該所定の信号が入力されると、
ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zの各ゲートへの制御信
号の出力をすべて停止する。

【００４０】このように、過電流検知回路８２は、過電
流を検知して制御回路８２が実施の形態１における制御
回路３と同様の過電流に対する保護動作を行った後も、
モータ１０に流れる電流が増加して所定値Ａ2以上にな
ると、制御回路８１に所定の信号を出力し、制御回路８
１は、駆動回路２におけるＭＯＳトランジスタ２１u〜
２１zをすべてオフさせるようにして、モータ１０に流
れる電流を遮断する。

【００４１】図７は、過電流検知回路８２の回路例を示
した概略の回路図である。なお、図７の制御回路８１で
は、過電流検知回路８２に関係する部分以外は省略して
いる。また、図７では、図３と同じものは同じ符号で示
しており、ここではその説明を省略すると共に図３との
相違点のみ説明する。図７における図３との相違点は、
図３のマイコン５０が、過電流検知回路８２から異常電
流の検知信号が入力されると、駆動回路２の各ＭＯＳト
ランジスタ２１u〜２１wへの制御信号を停止するように
したことから図３のマイコン５０をマイコン９０とし、
図３の過電流検知回路４にコンパレータ９１、抵抗９２
〜９５を追加したことにある。

【００４２】図７において、過電流検知回路８２は、ホ
トカプラ３１、コンパレータ３２，９１、コンデンサ３
４，３５及び抵抗３７〜４３，９２〜９５で構成されて
いる。接続部Ｂは抵抗３７を介してコンパレータ９１の
反転入力に接続されている。なお、図７で示した抵抗２
５は、図１の抵抗２５を示している。

【００４３】また、直流電源端子Ｖc1と接地との間には
抵抗９２及び９３の直列回路が接続されており、抵抗９
２と抵抗９３との接続部はコンパレータ９１の非反転入
力に接続されて、コンパレータ９１の非反転入力に所定
の基準電圧ｋ2を印加する。該基準電圧ｋ2は、接続部Ｂ
を流れる電流、すなわちモータ１０に流れる電流が、異
常電流とする所定値Ａ2以上であるか否かを判定するた
めのしきい値をなしている。コンパレータ９１の出力
は、抵抗９４を介してマイコン９０に接続されており、
コンパレータ９１における非反転入力と出力との間に
は、抵抗９５が接続されている。

【００４４】このような構成において、コンパレータ９
１が、反転入力に入力された電圧が非反転入力に入力さ
れている所定の基準電圧ｋ2以上になって異常電流を検
知すると、該異常電流を検知している間、コンパレータ
９１の出力はＬｏｗレベルとなる。コンパレータ９１の
出力がＬｏｗレベルになると、マイコン９０は、ホトカ
プラ５１〜５６のすべてのＬＥＤに電流を流さないよう
にする。これ以外のマイコン９０の動作は図３のマイコ
ン５０と同じである。なお、本実施の形態２では、実施
の形態１における図３の場合を例にして説明したが、実
施の形態１における図５の場合も同様であるのでその説
明を省略する。

【００４５】このように、本実施の形態２におけるモー
タ駆動装置は、実施の形態１に更に、異常電流の検知動
作を加えたものであり、駆動回路２におけるＭＯＳトラ
ンジスタ２１u〜２１zの少なくとも１つが短絡故障を起
こし、過電流検知回路８２で過電流を検知して所定の過
電流保護動作を行ったにもかかわらず、モータ１０に流
れる電流値が増加するような場合、ＭＯＳトランジスタ
２１u〜２１zをすべてオフさせるようにした。このこと
から、上記実施の形態１の効果に加えて、モータを駆動
するＭＯＳトランジスタに短絡故障が発生してモータに
異常電流が流れた場合に、モータを停止させることがで
き、信頼性の向上を図ることができる。

【００４６】なお、上記実施の形態１及び実施の形態２
では、駆動回路２のＭＯＳトランジスタ２１u〜２１wに
対してＰＷＭ制御を行う場合を例にして説明したが、Ｍ
ＯＳトランジスタ２１x〜２１zに対してＰＷＭ制御を行
う場合は、図８のように、過電流検知回路が過電流を検
知している間、過電流検知回路は、スイッチング素子、
図８ではｐｎｐトランジスタ９５〜９７を用いて駆動回
路２のＭＯＳトランジスタ２１x〜２１zの各ゲートを接
地するようにすればよい。

【００４７】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
のモータ駆動装置によれば、モータに流れる過電流を過
電流検知回路部で検知し、過電流検知回路部は、過電流
を検知すると、例えば該過電流を検知している間のみ一
時的に、制御回路部に対して駆動回路部へのＰＷＭ信号
の出力を停止させるようにした。このことから、過電流
の誤検知や電源電圧の変動等の外乱によるモータの停止
を防止することができ、モータ起動時に、直流電源回路
からの直流電圧の変動、部品のばらつき及びモータの逆
回転等の条件に応じてＰＷＭ信号のデューティ設定を変
える必要がなく一定にすることができると共に起動デュ
ーティの上限をなくすことができ、起動デューティに十
分な許容範囲を設けることができる。

【００４８】更に、過電流検知回路部は、過電流よりも
大きな異常電流を検知すると、例えば該異常電流を検知
している間、制御回路部へ所定の信号を出力し、制御回
路部は、該所定の信号が入力されると、駆動回路部に対
してモータの駆動を停止させるようにした。このことか
ら、モータを駆動する回路に短絡故障等が発生してモー
タに異常電流が流れた場合に、モータを停止させること
ができ、信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装
置の例を示した概略の回路図である。

【図２】 図１で示したＭＯＳトランジスタ２１u〜２
１zの各ゲートに入力される信号例を示したタイミング
チャートである。

【図３】 図１の過電流検知回路４の例を示した概略の
回路図である。

【図４】 過電流検知回路４によって過電流が検知され
た場合の図３で示した回路の各部の波形例を示したタイ
ミングチャートである。

【図５】 図１の過電流検知回路４の他の例を示した概
略の回路図である。

【図６】 図１のモータ１０におけるモータ相電流を示
した図である。

【図７】 本発明の実施の形態２におけるモータ駆動装
置の過電流検知回路の例を示した概略の回路図である。

【図８】 本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
ける過電流検知回路の他の例を示した概略の回路図であ
る。

【図９】 従来のモータ駆動装置を示した概略のブロッ
ク図である。

【図１０】 直流電源回路１１５から出力される直流電
圧Ｖdcと制御回路１０２から出力されるＰＷＭ信号のデ
ューティとの関係を示した図である。

【符号の説明】

１，８５ モータ駆動装置 ２ 駆動回路 ３，８１ 制御回路 ４，８２ 過電流検知回路 １０ モータ １５ 直流電源回路 ２１u〜２１z ＭＯＳトランジスタ

フロントページの続き (72)発明者 松城 英夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 前田 志朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H560 AA01 BB04 BB07 BB12 DC12 EA05 EB01 FF14 FF28 GG04 HB05 JJ02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＤＣモータに対して、インバータ制御を
   行うと共にＰＷＭ制御による速度制御を行って駆動する
   モータ駆動装置において、 上記モータの駆動を行う駆動回路部と、 該駆動回路部に対してモータのインバータ制御を行わせ
   ると共にＰＷＭ制御を行わせる制御回路部と、 上記モータに流れる電流を検出し、該電流が所定値Ａ1
   以上になる過電流を検知すると、上記制御回路部に対し
   て駆動回路部へのＰＷＭ信号の出力を停止させる過電流
   検知回路部と、を備えたことを特徴とするモータ駆動装
   置。
2. 【請求項２】 上記過電流検知回路部は、過電流を検知
   している間のみ、上記制御回路部に対して駆動回路部へ
   のＰＷＭ信号の出力を停止させることを特徴とする請求
   項１に記載のモータ駆動装置。
3. 【請求項３】 上記過電流検知回路部は、検出した電流
   が上記所定値Ａ1よりも大きい所定値Ａ2以上になる異常
   電流を検知すると、上記制御回路部へ該異常電流を検知
   したことを示す所定の信号を出力し、上記制御回路部
   は、該所定の信号が入力されると、上記駆動回路部に対
   してモータの駆動を停止させることを特徴とする請求項
   １又は請求項２のいずれかに記載のモータ駆動装置。
4. 【請求項４】 上記過電流検知回路部は、異常電流を検
   知すると、制御回路部に対して上記所定の信号を出力
   し、上記制御回路部は、該所定の信号が入力されると、
   上記駆動回路部に対してモータの駆動を停止させること
   を特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。