JP2000236692A - Fan - Google Patents

Fan

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JP2000236692A
JP2000236692A JP11035084A JP3508499A JP2000236692A JP 2000236692 A JP2000236692 A JP 2000236692A JP 11035084 A JP11035084 A JP 11035084A JP 3508499 A JP3508499 A JP 3508499A JP 2000236692 A JP2000236692 A JP 2000236692A
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fet
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voltage
load
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Toshiyuki Asakura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fan of simple construction capable of high responsiveness overcurrent protection. SOLUTION: Power, supplied from an AC power source 204 to a power supply controller 300, is supplied to a motor 203 by the operation of a semiconductor switch inside the supply controller 300, and blades 201 are rotated. If an overcurrent flows in the motor 203 from the interference with a foreign matter X in the blades 201, etc., the supply controller 300 generates a reference voltage having a voltage characteristics equivalent to that of the inter-terminal voltage of the semiconductor switch which is connected to a motor load by a reference voltage generating means formed inside. A detecting means and a control means also formed inside the supply controller 300 detect the difference between a reference voltage and the inter-terminal voltage of the semiconductor switch, control the semiconductor switch according to the difference, and safely protect the motor 203.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータにより回転
駆動される扇風機に係り、特に駆動電流検出を行うため
に電力の供給経路に直列接続されるシャント抵抗を不要
として熱損失を抑え、モータが過負荷の場合や、ある程
度の短絡抵抗を持つ不完全短絡などのレアショートが発
生した場合や、完全短絡の場合等の異常電流に対して、
応答性の高い過電流保護が可能な扇風機を簡易な構成で
提供する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fan driven and rotated by a motor, and more particularly to a motor driven by a motor. In case of overload, rare short such as incomplete short with a certain short resistance, or abnormal current such as complete short,
The present invention relates to a technique for providing an electric fan capable of overcurrent protection with high responsiveness with a simple configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の扇風機においては、図13に示す
ように、扇風機の羽201が取付けられたモータ203
が、主スイッチ202を介して交流電源204に接続さ
れる構成が採られている。主スイッチ202が閉じられ
ると、交流電源204からモータ203に電力が供給さ
れ、モータ203の回転動作に同期して、羽201が回
転して風が発生する。
2. Description of the Related Art In a conventional electric fan, as shown in FIG.
However, a configuration is adopted in which it is connected to an AC power supply 204 via a main switch 202. When the main switch 202 is closed, power is supplied from the AC power supply 204 to the motor 203, and the wings 201 rotate to generate wind in synchronization with the rotation of the motor 203.

【0003】実際の扇風機には、図14に示すような、
羽201を覆うように金属製のカバー205が取付けら
れる。また、主スイッチ202の開閉動作を検知して、
リレー206を開閉させる制御回路207が設けられ
る。カバー205は、人の手などが羽201に触れない
ようにするものであるが、電気的にも、安全性を確保す
る働きをする。つまり、人の手がカバー205に触れる
と人体抵抗を加えたカバー205の抵抗値を制御回路2
07が検知し、リレー206を強制的にオフさせる。こ
うして、扇風機を使用する際の安全が図られている。
In an actual electric fan, as shown in FIG.
A metal cover 205 is attached so as to cover the wing 201. Also, by detecting the opening and closing operation of the main switch 202,
A control circuit 207 for opening and closing the relay 206 is provided. The cover 205 serves to prevent human hands and the like from touching the wings 201, but also serves to electrically secure the safety. That is, when a human hand touches the cover 205, the resistance of the cover 205 to which the human body resistance is added is determined by the control circuit 2.
07, the relay 206 is forcibly turned off. Thus, safety when using the electric fan is achieved.

【0004】また、従来の扇風機においては、半導体ス
イッチを備えた電源供給制御装置として、例えば図15
に示すような回路が採用されている。
In a conventional electric fan, a power supply control device having a semiconductor switch, for example, as shown in FIG.
The circuit shown in FIG.

【0005】同図において、本従来例の扇風機の電源供
給制御装置は、電源101の出力電圧VBを負荷102
(図13、14におけるモータ203に相当)に供給す
る経路にシャント抵抗RSおよびサーマルFETQFの
ドレインD−ソースSを直列接続した構成である。ま
た、シャント抵抗RSを流れる電流を検出してハードウ
ェア回路によりサーマルFETQFの駆動を制御するド
ライバ901と、ドライバ901でモニタした電流値に
基づいてサーマルFETQFの駆動信号をオン/オフ制
御するA/D変換器902およびマイコン(CPU)9
03とを備えている。
In FIG. 1, a power supply control device for a fan according to the prior art uses an output voltage VB of a power supply 101 to a load 102.
In this configuration, a shunt resistor RS and a drain D-source S of a thermal FET QF are connected in series to a path supplied to the motor 203 (corresponding to the motor 203 in FIGS. 13 and 14). Further, a driver 901 that detects the current flowing through the shunt resistor RS and controls the driving of the thermal FET QF by a hardware circuit, and an A / A that controls the drive signal of the thermal FET QF on / off based on the current value monitored by the driver 901 D converter 902 and microcomputer (CPU) 9
03.

【0006】半導体スイッチとしてのサーマルFETQ
Fは、図示しない温度センサを内蔵してサーマルFET
QFが規定以上の温度まで上昇した場合には、内蔵する
ゲート遮断回路によってサーマルFETQFを強制的に
オフ制御する過熱遮断機能を備えている。また、図中の
RGは内蔵抵抗であり、ZD1はゲートG−ソースS間
を12[V]に保ってゲートGに過電圧が印加されよう
とした場合にこれをバイパスさせるツェナーダイオード
である。
Thermal FET Q as a semiconductor switch
F is a thermal FET with a built-in temperature sensor (not shown)
When the temperature of the QF rises to a temperature equal to or higher than a specified value, an overheat cutoff function is provided for forcibly turning off the thermal FET QF by a built-in gate cutoff circuit. In the drawing, RG is a built-in resistor, and ZD1 is a Zener diode that bypasses an overvoltage applied to the gate G while maintaining the voltage between the gate G and the source S at 12 [V].

【0007】また、本従来例の扇風機の電源供給制御装
置では、負荷102またはサーマルFETQFのドレイ
ンD−ソースS間における過電流に対する保護機能をも
備えている。即ち、ドライバ901は、電流モニタ回路
としての差動増幅器911,913と、電流制限回路と
しての差動増幅器912と、チャージポンプ回路915
と、マイコン903からのオン/オフ制御信号および電
流制限回路からの過電流判定結果に基づき、内部抵抗R
Gを介してサーマルFETQFのゲートGを駆動する駆
動回路914を備えて構成されている。
Further, the power supply control device for the electric fan of the prior art also has a protection function against an overcurrent between the drain D and the source S of the load 102 or the thermal FET QF. That is, the driver 901 includes the differential amplifiers 911 and 913 as a current monitoring circuit, the differential amplifier 912 as a current limiting circuit, and the charge pump circuit 915
And the internal resistance R based on the on / off control signal from the microcomputer 903 and the overcurrent determination result from the current limiting circuit.
A drive circuit 914 that drives the gate G of the thermal FET QF via G is provided.

【0008】シャント抵抗RSの電圧降下に基づき差動
増幅器912を介して、電流が判定値(上限)を超えた
として過電流が検出された場合には、駆動回路914に
よってサーマルFETQFをオフ動作とし、その後電流
が低下して判定値(下限)を下回ったらサーマルFET
QFをオン動作させる。
When an overcurrent is detected through the differential amplifier 912 based on the voltage drop of the shunt resistor RS and the current exceeds the determination value (upper limit), the drive circuit 914 turns off the thermal FET QF. When the current drops below the judgment value (lower limit), the thermal FET
The QF is turned on.

【0009】一方、マイコン903は、電流モニタ回路
(差動増幅器911,913)を介して電流を常時モニ
タしており、正常値を上回る異常電流が流れていれば、
サーマルFETQFの駆動信号をオフすることによりサ
ーマルFETQFをオフ動作させる。なお、マイコン9
03からオフ制御の駆動信号が出力される前に、サーマ
ルFETQFの温度が規定値を超えていれば、過熱遮断
機能によってサーマルFETQFはオフ動作となる。
On the other hand, the microcomputer 903 constantly monitors the current via a current monitor circuit (differential amplifiers 911 and 913), and if an abnormal current exceeding a normal value flows,
By turning off the drive signal of the thermal FET QF, the thermal FET QF is turned off. The microcomputer 9
If the temperature of the thermal FET QF exceeds the specified value before the drive signal of the off control is output from 03, the thermal FET QF is turned off by the overheat cutoff function.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
扇風機にあっては、図14に示すように人体抵抗を間接
的に検知するためには、専用の制御回路を別途設けなけ
ればならず、扇風機の構成が複雑となることや、コスト
の上昇にも繋がることが懸念されていた。
However, in the conventional fan, a dedicated control circuit must be separately provided in order to indirectly detect the human body resistance as shown in FIG. There was a concern that the configuration would be complicated and that it would lead to an increase in cost.

【0011】また、従来の扇風機に採用された電源供給
制御装置は、図15に示すように、電流検出を行うため
に電力の供給経路に直列接続されるシャント抵抗RSを
必要とした構成であり、近年のサーマルFETQFのオ
ン抵抗の低減に伴う負荷の大電流化により、シャント抵
抗の熱損失が無視できないという問題点がある。
The power supply control device employed in the conventional electric fan has a configuration requiring a shunt resistor RS connected in series to a power supply path in order to detect current, as shown in FIG. However, there is a problem that the heat loss of the shunt resistor cannot be ignored due to the increase in the load current accompanying the reduction in the on-resistance of the thermal FET QF in recent years.

【0012】また、上述の過熱遮断機能や過電流制限回
路は、負荷102や配線にほぼ完全な短絡状態が発生し
て大電流が流れる場合には機能するが、ある程度の短絡
抵抗を持つ不完全短絡などのレアショートが発生して小
さい短絡電流が流れた場合には機能せず、電流のモニタ
回路を介してマイコン903により異常電流を検出して
サーマルFETQFをオフ制御するしかなく、このよう
な異常電流に対するマイコン制御による応答性が悪いと
いう事情もあった。
The overheat cutoff function and the overcurrent limiting circuit described above function when a nearly complete short circuit occurs in the load 102 or wiring and a large current flows, but the incomplete circuit having a certain degree of short circuit resistance It does not function when a rare short-circuit such as a short-circuit occurs and a small short-circuit current flows, and the microcomputer 903 must detect an abnormal current via a current monitor circuit and control the thermal FET QF to be turned off. In some cases, the responsiveness of microcomputer control to abnormal current is poor.

【0013】また、シャント抵抗RSやA/D変換器9
02、マイコン903等が必要であるため、大きな実装
スペースが必要であり、またこれらの比較的高価な部品
により装置コストが高くなってしまうという問題点もあ
る。
The shunt resistor RS and the A / D converter 9
02, the microcomputer 903 and the like are required, so that a large mounting space is required, and there is also a problem that these relatively expensive components increase the device cost.

【0014】本発明の目的は、上記従来の問題点や事情
を解決することにあり、電流検出を行うために電力の供
給経路に直列接続されるシャント抵抗を不要として熱損
失を抑え、モータが過負荷の場合や、ある程度の短絡抵
抗を持つ不完全短絡などのレアショートが発生した場合
や、完全短絡の場合等の異常電流に対して、応答性の高
い過電流保護が可能な扇風機を簡易な構成で提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and circumstances, and eliminates the need for a shunt resistor connected in series to a power supply path to detect current, thereby suppressing heat loss and reducing the motor loss. Simplifies a fan that can provide highly responsive overcurrent protection in the event of an overload, a rare short circuit such as an incomplete short circuit with some short-circuit resistance, or an abnormal current in the case of a complete short circuit. It is to provide in a simple configuration.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
扇風機は、電源からモータ負荷へ供給される駆動電力
が、制御信号に応じてスイッチング動作する半導体スイ
ッチにより制御される扇風機であって、前記半導体スイ
ッチに前記モータ負荷を接続した状態における該半導体
スイッチの端子間電圧の電圧特性と等価な電圧特性を持
つ基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記半導体
スイッチの端子間電圧と前記基準電圧との差を検出する
検出手段と、検出された端子間電圧と基準電圧との差に
応じて前記半導体スイッチをオン/オフ制御する制御手
段と、を有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric fan in which driving power supplied from a power supply to a motor load is controlled by a semiconductor switch that performs a switching operation according to a control signal. A reference voltage generating means for generating a reference voltage having a voltage characteristic equivalent to a voltage characteristic of a voltage between terminals of the semiconductor switch in a state where the motor load is connected to the semiconductor switch; It is characterized by comprising detecting means for detecting a difference from the reference voltage, and control means for controlling on / off of the semiconductor switch according to the difference between the detected inter-terminal voltage and the reference voltage.

【0016】また、本発明の請求項2に係る扇風機は、
請求項1記載の扇風機において、前記基準電圧生成手段
は、前記半導体スイッチおよび前記モータ負荷に並列接
続され、前記制御信号に応じてスイッチング制御される
第2半導体スイッチと第2負荷とを直列接続した回路を
備え、前記第2半導体スイッチの端子間電圧を前記基準
電圧として生成することを特徴とする。
Further, the electric fan according to claim 2 of the present invention comprises:
2. The electric fan according to claim 1, wherein the reference voltage generation unit is connected in parallel to the semiconductor switch and the motor load, and connects a second semiconductor switch and a second load that are switching-controlled in accordance with the control signal, in series. 2. And a circuit for generating a voltage between terminals of the second semiconductor switch as the reference voltage.

【0017】また、本発明の請求項3に係る扇風機は、
請求項2記載の扇風機において、前記第2半導体スイッ
チの電流容量は前記半導体スイッチの電流容量よりも小
さく、前記モータ負荷および前記第2負荷の抵抗値比は
前記半導体スイッチおよび第2半導体スイッチの電流容
量比と等価であることを特徴とする。
Further, the electric fan according to claim 3 of the present invention comprises:
3. The electric fan according to claim 2, wherein a current capacity of the second semiconductor switch is smaller than a current capacity of the semiconductor switch, and a resistance value ratio between the motor load and the second load is a current of the semiconductor switch and the second semiconductor switch. It is characterized by being equivalent to the capacity ratio.

【0018】また、本発明の請求項4に係る扇風機は、
請求項2または請求項3記載の扇風機において、前記第
2負荷は、複数個の抵抗を備え、前記第2負荷の抵抗値
は、前記複数個の抵抗の選択接続により可変設定される
ことを特徴とする。
Further, the electric fan according to claim 4 of the present invention comprises:
4. The electric fan according to claim 2, wherein the second load includes a plurality of resistors, and a resistance value of the second load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors. 5. And

【0019】また、本発明の請求項5に係る扇風機は、
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の扇風機にお
いて、前記半導体スイッチが過熱した場合に該半導体ス
イッチをオフ制御して保護する過熱保護手段を有するこ
とを特徴とする。
Further, the electric fan according to claim 5 of the present invention comprises:
The electric fan according to any one of claims 1 to 4, further comprising overheat protection means for turning off and protecting the semiconductor switch when the semiconductor switch is overheated.

【0020】本発明の請求項1ないし請求項5に係る扇
風機では、電源からモータ負荷への電力供給を半導体ス
イッチによってスイッチング制御する際に、基準電圧生
成手段により半導体スイッチに所定のモータ負荷を接続
した状態における該半導体スイッチの端子間電圧の電圧
特性と等価な電圧特性を持つ基準電圧を生成し、半導体
スイッチの端子間電圧と基準電圧との差を検出手段によ
って検出し、制御手段により該検出された端子間電圧と
基準電圧との差に応じて半導体スイッチをオン/オフ制
御する。
In the electric fan according to the first to fifth aspects of the present invention, when the power supply from the power supply to the motor load is controlled by the semiconductor switch, the predetermined motor load is connected to the semiconductor switch by the reference voltage generating means. A reference voltage having a voltage characteristic equivalent to the voltage characteristic of the voltage between the terminals of the semiconductor switch in the state in which the voltage is applied, and detecting the difference between the voltage between the terminals of the semiconductor switch and the reference voltage by the detection means; The semiconductor switch is turned on / off in accordance with the difference between the applied terminal voltage and the reference voltage.

【0021】特に、請求項2に係る扇風機では、基準電
圧生成手段を、第2半導体スイッチと第2負荷とを直列
接続した回路を半導体スイッチおよびモータ負荷に並列
に接続して構成し、第2半導体スイッチの端子間電圧を
基準電圧として生成するのが望ましい。
In particular, in the electric fan according to the second aspect, the reference voltage generating means is configured by connecting a circuit in which the second semiconductor switch and the second load are connected in series to the semiconductor switch and the motor load in parallel. It is desirable to generate a voltage between terminals of the semiconductor switch as a reference voltage.

【0022】また、請求項3に係る扇風機によれば、第
2半導体スイッチの電流容量が半導体スイッチの電流容
量よりも小さくなるように設定し、モータ負荷および第
2負荷の抵抗値比が半導体スイッチおよび第2半導体ス
イッチの電流容量比と等価となるように設定する。ここ
で、半導体スイッチおよび第2半導体スイッチの電流容
量比の取り方は、例えば、半導体スイッチおよび第2半
導体スイッチがバイポーラトランジスタで形成される場
合にはエミッタ面積比で実現すればよく、またFETで
形成される場合には該スイッチを並列接続して形成する
トランジスタ数の比によって実現すればよい。またこの
時、第2負荷の抵抗値は、負荷の抵抗値×(半導体スイ
ッチの電流容量/第2半導体スイッチの電流容量)とし
て決定される。このような回路規定を設定することによ
り、第2半導体スイッチおよび第2負荷を持つ基準電圧
生成手段の回路構成を小型化でき、実装スペースを縮小
できるとともに、扇風機のコストを削減できる。
According to the electric fan of the third aspect, the current capacity of the second semiconductor switch is set to be smaller than the current capacity of the semiconductor switch, and the resistance ratio between the motor load and the second load is set to be smaller. And the current capacity ratio of the second semiconductor switch. Here, the current capacity ratio of the semiconductor switch and the second semiconductor switch can be determined by, for example, the emitter area ratio when the semiconductor switch and the second semiconductor switch are formed by bipolar transistors, and by the FET. When they are formed, they may be realized by the ratio of the number of transistors formed by connecting the switches in parallel. At this time, the resistance value of the second load is determined as the resistance value of the load × (current capacity of semiconductor switch / current capacity of second semiconductor switch). By setting such a circuit rule, the circuit configuration of the reference voltage generating means having the second semiconductor switch and the second load can be reduced in size, the mounting space can be reduced, and the cost of the fan can be reduced.

【0023】また、請求項4に係る扇風機によれば、第
2負荷に複数個の抵抗を具備して該複数個の抵抗を選択
的に接続することにより第2負荷の抵抗値を可変設定す
る。半導体スイッチの端子間電圧(即ち、電力供給経
路)が正常状態から逸脱している程度を判定する際の基
準電圧生成手段の設定値、換言すれば過負荷などによる
過電流判定を行うための基準は、第2負荷の抵抗値を変
えることによって行うことができる。例えば、第2負荷
をチップ上に形成する場合には、チップ内部に複数個の
抵抗を設置し、チップをパッケージするとき、または、
ベアチップ実装するときに選択接続することにより上記
基準電圧生成手段の設定値(基準)を目標の仕様に設定
することが可能になる。これにより、扇風機を構成する
電源供給制御装置を集積化する場合でも1種類のチップ
で複数のモータ仕様をカバーすることが可能となる。ま
た、抵抗の可変設定により、モータ負荷の定格、性能に
応じた完全短絡、過負荷(不完全短絡)の切り分けを確
実に行うことが可能となり、これらに対する保護を精度
良く行うことができる。
According to the electric fan of the present invention, the second load includes a plurality of resistors, and the plurality of the resistors are selectively connected to variably set the resistance value of the second load. . A set value of the reference voltage generating means for determining the degree of deviation of the terminal voltage of the semiconductor switch (that is, the power supply path) from the normal state, in other words, a reference for performing overcurrent determination due to overload or the like. Can be performed by changing the resistance value of the second load. For example, when the second load is formed on a chip, a plurality of resistors are provided inside the chip to package the chip, or
By selectively connecting when mounting the bare chip, the set value (reference) of the reference voltage generation means can be set to a target specification. This makes it possible to cover a plurality of motor specifications with one type of chip even when the power supply control device constituting the electric fan is integrated. In addition, the variable setting of the resistance makes it possible to reliably distinguish between a complete short circuit and an overload (incomplete short circuit) in accordance with the rating and performance of the motor load, and it is possible to accurately protect them.

【0024】また、請求項5に係る扇風機によれば、半
導体スイッチが過熱した場合に該半導体スイッチをオフ
制御して保護する過熱保護手段を備える場合には、過電
流や、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短絡が発生した
とき、制御手段により、半導体スイッチのオン/オフ制
御を繰り返し行って電流を大きく変動させ、半導体スイ
ッチの周期的な発熱作用によって過熱保護手段による半
導体スイッチの遮断を速めることができる。とりわけ、
従来マイコン等のプログラム処理によってしか行えなか
った不完全短絡(レアショート)発生時の異常電流に対
して、マイコン等の外部からの制御無しにハードウェア
回路のみによる対処が可能であり、高速な応答を実現で
きる。
According to the electric fan of the present invention, when the semiconductor switch is provided with overheat protection means for controlling the semiconductor switch to be turned off and protected when the semiconductor switch is overheated, an overcurrent and a certain short-circuit resistance are prevented. When an incomplete short circuit occurs, the control means repeats on / off control of the semiconductor switch to greatly fluctuate the current, and the heat generation of the semiconductor switch causes the overheat protection means to quickly shut off the semiconductor switch. Can be. Above all,
High-speed response to abnormal current caused by incomplete short circuit (rare short) that could only be done by program processing of a microcomputer or the like without using external control such as a microcomputer. Can be realized.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る扇風機の実施
の形態例について、[共通の構成]、[第1の実施形
態]、[第2の実施形態]、[第3の実施形態]、[第
4の実施形態]、[第5の実施形態]、[変形例]を図
1乃至図12を参照して詳細に説明する。ここで、図1
は本発明の第1の実施形態の扇風機を構成する電源供給
制御装置の回路構成図、図2は実施形態で使用する半導
体スイッチ(サーマルFET)の詳細な回路構成図、図
3、図4および図5は実施形態の扇風機を構成する電源
供給制御装置および電源供給制御方法が利用する原理を
説明する説明図、図6は短絡故障時および通常動作時の
実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置における
半導体スイッチの電流と電圧を例示する波形図、図7は
本発明の第2の実施形態の扇風機を構成する電源供給制
御装置の回路構成図、図8は本発明の第3の実施形態の
扇風機を構成する電源供給制御装置の回路構成図、図9
は本発明の第4の実施形態の扇風機を構成する電源供給
制御装置の回路構成図、図10は本発明の第5の実施形
態の扇風機を構成する電源供給制御装置の回路構成図、
図11は変形例の扇風機を構成する電源供給制御装置に
おける第2負荷(抵抗)の構成を説明する回路図であ
る。図12は、第1の実施形態乃至第5の実施形態に共
通な扇風機の概略構成である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a fan according to the present invention will be described with reference to [common configuration], [first embodiment], [second embodiment], [third embodiment]. , [Fourth Embodiment], [Fifth Embodiment], and [Modifications] will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of a semiconductor switch (thermal FET) used in the embodiment, and FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle used by the power supply control device and the power supply control method constituting the electric fan according to the embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the power supply control constituting the electric fan according to the embodiment at the time of short-circuit failure and normal operation. FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the current and voltage of a semiconductor switch in the device, FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a third embodiment of the present invention. 9 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting the electric fan of FIG.
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a power supply control device configuring a fan according to a fourth embodiment of the present invention; FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a power supply control device configuring a fan according to a fifth embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a second load (resistance) in a power supply control device included in a fan according to a modification. FIG. 12 is a schematic configuration of a fan common to the first to fifth embodiments.

【0026】[共通の構成]以下に説明する第1の実施
形態ないし第5の実施形態では、共通構成として、図1
2に示すような回路構成が採られている。
[Common Configuration] In the first to fifth embodiments described below, a common configuration is shown in FIG.
The circuit configuration shown in FIG.

【0027】ここで、交流電源204は、商用の交流電
源である。また電源供給制御装置300は、以下に詳述
するが、モータ203に対し連続パルス電力を供給する
ための回路である。モータ203には、羽201が取付
けられており、モータ203によって回転駆動される。
図示したように異物Xが羽201干渉して(あるいはゴ
ミがモータ軸周囲につまって)、モータ203が過負荷
状態となったときに、電源供給装置300がモータ20
3への電流供給を停止するような働きをする。尚、抵抗
Rrは、実際は電源供給装置300内部に設けられ、当
該装置が、モータ203が過負荷であると判定するため
のモータ電流のしきい値を設定する抵抗である。
Here, the AC power supply 204 is a commercial AC power supply. The power supply control device 300 is a circuit for supplying continuous pulse power to the motor 203, as described in detail below. A wing 201 is attached to the motor 203 and is driven to rotate by the motor 203.
As shown in the figure, when the foreign matter X interferes with the wing 201 (or dust is clogged around the motor shaft) and the motor 203 is overloaded, the power supply device 300
3 serves to stop the current supply to the power supply 3. Note that the resistor Rr is actually provided inside the power supply device 300 and is a resistor for setting the threshold value of the motor current for the device to determine that the motor 203 is overloaded.

【0028】また、第1の実施形態ないし第5の実施形
態の扇風機は、異物が羽やモータ軸に干渉することによ
って起る過負荷状態の他に、モータ巻線の短絡による過
負荷に対しても保護を行うものである。
In addition, the electric fans of the first to fifth embodiments are capable of protecting against overload caused by foreign substances interfering with the wings and the motor shaft, as well as overload caused by short-circuiting of the motor windings. Even protects.

【0029】[第1の実施形態]本発明の第1の実施形
態の扇風機を構成する電源供給制御装置300につい
て、図1を参照して説明すると、本実施形態の扇風機を
構成する電源供給制御装置300は、電源101(交流
電源204を整流平滑して生成される)の出力電圧VB
を負荷102(図12のモータ203に相当)に供給す
る経路に、半導体スイッチとしてのサーマルFETQA
のドレインD−ソースSを直列接続した構成である。こ
こで、サーマルFETQAにはDMOS構造のNMOS
型を使用しているがPMOS型でも実現可能である。
[First Embodiment] A power supply control device 300 constituting a fan according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. Power supply control constituting a fan according to the present embodiment will be described. The device 300 includes an output voltage VB of the power supply 101 (generated by rectifying and smoothing the AC power supply 204).
Is supplied to the load 102 (corresponding to the motor 203 in FIG. 12) through a thermal FET QA as a semiconductor switch.
Are connected in series. Here, the thermal FET QA has an NMOS of DMOS structure.
Although a type is used, a PMOS type can also be realized.

【0030】また同図において、サーマルFETQAを
駆動制御する部分については、FETQB、抵抗R1〜
R10、ツェナーダイオードZD1、ダイオードD1、
コンパレータCMP1、駆動回路111およびスイッチ
SW1を備えた構成である。なお、参照符号として抵抗
には“R”とそれに続く数字を使用しているが、以下の
説明では参照符号として使用すると共に、それぞれ該抵
抗の抵抗値をも表すものとする。また、図1中の点線で
囲った部分110aはアナログ集積化されるチップ部分
を示す。
In the same figure, for the part for controlling the drive of the thermal FET QA, the FET QB and the resistors R1 to R1 are connected.
R10, Zener diode ZD1, diode D1,
The configuration includes a comparator CMP1, a drive circuit 111, and a switch SW1. Although “R” and subsequent numbers are used for the resistors as reference symbols, the following description uses them as reference symbols and also indicates the resistance values of the resistors. A portion 110a surrounded by a dotted line in FIG. 1 indicates a chip portion to be analog-integrated.

【0031】負荷102は上述したように扇風機のモー
タであり、ユーザ等がスイッチSW1をオンさせること
により機能する。駆動回路111には、コレクタ側が電
位VPに接続されたソーストランジスタQ5と、エミッ
タ側が接地電位(GND)に接続されたシンクトランジ
スタQ6とを直列接続して備え、スイッチSW1のオン
/オフ切換えによる切換え信号に基づき、ソーストラン
ジスタQ5およびシンクトランジスタQ6をオン/オフ
制御して、サーマルFETQAを駆動制御する信号を出
力する。なお図中、VBは電源101の出力電圧であ
り、例えば12[V]である。また、VPはチャージポ
ンプの出力電圧であり、例えばVB+10[V]であ
る。
The load 102 is a fan motor as described above, and functions when a user or the like turns on the switch SW1. The drive circuit 111 includes a source transistor Q5 whose collector is connected to the potential VP and a sink transistor Q6 whose emitter is connected to the ground potential (GND) connected in series, and is switched by turning on / off the switch SW1. Based on the signal, the source transistor Q5 and the sink transistor Q6 are turned on / off to output a signal for driving and controlling the thermal FET QA. In the figure, VB is the output voltage of the power supply 101, for example, 12 [V]. VP is an output voltage of the charge pump, for example, VB + 10 [V].

【0032】半導体スイッチとしてのサーマルFETQ
Aは、より詳しくは図2に示すような構成を備えてい
る。図2において、サーマルFETQAは、内蔵抵抗R
G、温度センサ121、ラッチ回路122及び過熱遮断
用FETQSを備えている。なお、ZD1はゲートG−
ソースS間を12[V]に保ってゲートGに過電圧が印
加されようとした場合にこれをバイパスさせるツェナー
ダイオードである。
Thermal FET Q as a semiconductor switch
More specifically, A has a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, the thermal FET QA has a built-in resistor R
G, a temperature sensor 121, a latch circuit 122, and an overheat cutoff FET QS. Note that ZD1 is a gate G-
This is a Zener diode that bypasses an overvoltage applied to the gate G while maintaining the voltage between the sources S at 12 [V].

【0033】つまり、本実施形態で使用するサーマルF
ETQAは、サーマルFETQAが規定以上の温度まで
上昇したことが温度センサ121によって検出された場
合には、その旨の検出情報がラッチ回路122に保持さ
れ、ゲート遮断回路としての過熱遮断用FETQSがオ
ン動作となることによって、サーマルFETQAを強制
的にオフ制御する過熱遮断機能を備えている。
That is, the thermal F used in this embodiment is
In the ETQA, when the temperature sensor 121 detects that the temperature of the thermal FET QA has risen to a temperature equal to or higher than a prescribed value, detection information to that effect is held in the latch circuit 122, and the overheat cutoff FET QS as a gate cutoff circuit is turned on. An overheat shutoff function is provided for forcibly turning off the thermal FET QA by operating.

【0034】温度センサ121は4個のダイオードが縦
続接続されてなり、実装上、温度センサ121は主FE
T(サーマル)FETの近傍に配置形成されている。主
FETの温度が上昇するにつれて温度センサ121の各
ダイオードの抵抗値が減少するので、FETQ51のゲ
ート電位が“L”レベルとされる電位まで下がると、F
ETQ51がオン状態からオフ状態に遷移する。これに
より、FETQ54のゲート電位がサーマルFETQA
のゲート制御端子(G)の電位にプルアップされ、FE
TQ54がオフ状態からオン状態に遷移して、ラッチ回
路122に“1”がラッチされることとなる。このと
き、ラッチ回路122の出力が“H”レベルとなって過
熱遮断用FETQSがオフ状態からオン状態に遷移する
ので、主FETの真のゲート(TG)の電位レベルが
“L”レベルとなって、主FETがオン状態からオフ状
態に遷移して、過熱遮断されることとなる。
The temperature sensor 121 is composed of four diodes connected in cascade.
It is arranged and formed near a T (thermal) FET. As the temperature of the main FET rises, the resistance value of each diode of the temperature sensor 121 decreases. Therefore, when the gate potential of the FET Q51 falls to a potential that is set to the “L” level, F
The ETQ 51 transitions from the on state to the off state. As a result, the gate potential of the FET Q54 becomes the thermal FET QA
Is pulled up to the potential of the gate control terminal (G) of
The TQ 54 changes from the off state to the on state, and “1” is latched in the latch circuit 122. At this time, the output of the latch circuit 122 becomes “H” level, and the overheat cutoff FET QS transitions from the off state to the on state, so that the potential level of the true gate (TG) of the main FET becomes “L” level. As a result, the main FET transitions from the on-state to the off-state, and the overheat is cut off.

【0035】また、本実施形態の扇風機を構成する電源
供給制御装置300では、負荷102(モータ)への過
負荷、またはモータやサーマルFETQAのドレインD
−ソースS間において発生する短絡故障による過電流、
或いは不完全短絡による異常電流に対する保護機能をも
備えている。以下、図1を参照して、この保護機能を実
現する構成について説明する。
In the power supply control device 300 constituting the electric fan of the present embodiment, the overload on the load 102 (motor) or the drain D of the motor or the thermal FET QA
An overcurrent due to a short-circuit fault occurring between the sources S,
Alternatively, a protection function against abnormal current due to an incomplete short circuit is provided. Hereinafter, a configuration for realizing this protection function will be described with reference to FIG.

【0036】先ず、特許請求の範囲にいう基準電圧生成
手段は、FET(第2半導体スイッチ)QBおよび抵抗
(第2負荷)Rrで構成されている。FETQBのドレ
インおよびゲートはそれぞれサーマルFETQAのドレ
イン(D)および真のゲート(TG)に接続され、FE
TQBのソース(SB)は抵抗Rrの一方の端子に接続
され、抵抗Rrの他の端子は接地電位(GND)に接続
されている。このように、FETQBおよびサーマルF
ETQAのドレイン(D)およびゲート(TG)を共通
化することにより同一チップ(110a)への集積化を
容易にすることができる。
First, the reference voltage generating means described in the claims comprises an FET (second semiconductor switch) QB and a resistor (second load) Rr. The drain and gate of the FET QB are connected to the drain (D) and the true gate (TG) of the thermal FET QA, respectively.
The source (SB) of the TQB is connected to one terminal of the resistor Rr, and the other terminal of the resistor Rr is connected to the ground potential (GND). Thus, the FET QB and the thermal F
By sharing the drain (D) and the gate (TG) of the ETQA, integration on the same chip (110a) can be facilitated.

【0037】また、FETQBおよびサーマルFETQ
Aは同一プロセスで同一チップ(110a)上に形成さ
れたものを使用することとして、温度ドリフトやロット
間のバラツキの影響を除去(削減)するようにしてい
る。また、FETQBの電流容量がサーマルFETQA
の電流容量よりも小さくなるように、それぞれのFET
を構成する並列接続のトランジスタ数を(FETQBの
トランジスタ数:1個)<(サーマルFETQAのトラ
ンジスタ数:1000個)となるように構成している。
The FET QB and the thermal FET Q
A uses the one formed on the same chip (110a) in the same process to remove (reduce) the effects of temperature drift and lot-to-lot variation. Further, the current capacity of the FET QB is equal to that of the thermal FET QA.
Each FET is smaller than the current capacity of
Are configured such that (the number of transistors of the FET QB: 1) <(the number of transistors of the thermal FET QA: 1000).

【0038】さらに、抵抗Rrの抵抗値は、後述のよう
に負荷102(モータ)の巻線の抵抗値×(FETQB
のトランジスタ数:1個/サーマルFETQAのトラン
ジスタ数:1000個)の値となるように設定される。
この抵抗Rrの設定により、サーマルFETQAに正常
動作の負荷電流)が流れたときと同じドレイン−ソース
間電圧VDSをFETQBに発生させることができる。ま
た、以上のような回路規定により、FETQBおよび抵
抗Rrで構成される基準電圧発生手段の構成を極力小型
化することができ、実装スペースを縮小して扇風機のコ
ストを低減することができる。
Further, the resistance value of the resistor Rr is, as described later, the resistance value of the winding of the load 102 (motor) × (FET QB
(The number of transistors: 1 / the number of transistors of the thermal FET QA: 1000).
By setting the resistor Rr, the same drain-source voltage VDS as when a normal operation load current flows through the thermal FET QA can be generated in the FET QB. In addition, by the above-described circuit definition, the configuration of the reference voltage generating means composed of the FET QB and the resistor Rr can be made as small as possible, and the mounting space can be reduced to reduce the cost of the electric fan.

【0039】可変抵抗RVはサーマルFETQAのソー
スSA抵抗R1,R2の分圧点との間に負荷102に対
して直列に接続されている。可変抵抗RVの抵抗値を変
えることにより第2負荷の抵抗値を等価的に可変設定す
る。即ち、チップ110aの外部に可変抵抗RVを設置
し、該可変抵抗RVを調整することにより基準電圧生成
手段の設定値(基準)を目標の仕様に設定することが可
能となる。これにより、アナログ集積化する場合でも1
種類のチップ110aで複数の仕様をカバーすることが
可能となる。
The variable resistor RV is connected in series to the load 102 between the source SA resistors R1 and R2 of the thermal FET QA and the voltage dividing point. By changing the resistance value of the variable resistor RV, the resistance value of the second load is equivalently variably set. That is, by setting the variable resistor RV outside the chip 110a and adjusting the variable resistor RV, it is possible to set the set value (reference) of the reference voltage generating means to the target specification. As a result, even when analog integration is performed, 1
A plurality of specifications can be covered by the type of chip 110a.

【0040】コンパレータCMP1は、特許請求の範囲
にいう検出手段の一部を成す。コンパレータCMP1の
“+”入力端子には、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSを抵抗R1と抵抗R2および可変
抵抗RVの並列抵抗(R2‖RV)とで分圧した電圧が
抵抗R5を介して供給されている。また、コンパレータ
CMP1の“−”入力端子には、FETQBのソース電
圧VSが供給されている。つまり、これら“+”および
“−”の両入力端子に供給される電位がほぼ一致したと
きに出力は有効(“H”レベル)となり、一致しないと
きに無効(“L”レベル)となる。なお、後述のよう
に、コンパレータCMP1は一定のヒステリシスを持っ
ている。
The comparator CMP1 forms a part of the detecting means described in the claims. The "+" input terminal of the comparator CMP1 is connected to the drain D of the thermal FET QA.
A voltage obtained by dividing the voltage VDS between the source S by the resistor R1, the resistor R2, and the parallel resistor (R2‖RV) of the variable resistor RV is supplied through the resistor R5. The source voltage VS of the FET QB is supplied to the “−” input terminal of the comparator CMP1. That is, the output is valid ("H" level) when the potentials supplied to the "+" and "-" input terminals substantially match, and invalid ("L" level) when they do not match. As described later, the comparator CMP1 has a certain hysteresis.

【0041】次に、以上説明した回路構成を踏まえて、
本実施形態の扇風機における電源供給制御方法を説明す
る。具体的な動作説明を行う前に、図3、図4および図
5を参照して、本実施形態の扇風機を構成する電源供給
制御装置300およびその電源供給制御方法が利用する
原理について説明する。ここで、図3はオフ状態からオ
ン状態への遷移時のドレイン−ソース間電圧の立ち下が
り特性の説明図、図4は概念的回路図、図5はサーマル
FETのドレイン電流とゲート−ソース間電圧との特性
を説明する説明図である。尚、ここで使用する回路定数
は原理説明の為の一例であり、実際の扇風機に応用する
場合は、性能に応じて適宜設定される。
Next, based on the circuit configuration described above,
A power supply control method in the electric fan of the present embodiment will be described. Before giving a specific description of the operation, a principle used by a power supply control device 300 and a power supply control method of the power supply control device 300 constituting the electric fan of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. Here, FIG. 3 is an explanatory diagram of a falling characteristic of a drain-source voltage at the time of transition from an off state to an on state, FIG. 4 is a conceptual circuit diagram, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating characteristics with respect to voltage. Note that the circuit constants used here are merely examples for explaining the principle, and when applied to an actual fan, they are appropriately set according to the performance.

【0042】半導体スイッチとしてサーマルFETQA
を使用した場合、電源101から負荷102への電力供
給経路は、概念的に図4に示すような回路として表され
る。負荷102には電力供給経路の配線インダクタンス
L0と配線抵抗R0とを含む。なお、経路または負荷1
02において短絡故障が発生した場合にはR0には短絡
抵抗も含まれることとなる。
Thermal FET QA as a semiconductor switch
Is used, a power supply path from the power supply 101 to the load 102 is conceptually represented as a circuit as shown in FIG. The load 102 includes a wiring inductance L0 and a wiring resistance R0 of the power supply path. The route or load 1
When a short-circuit failure occurs in 02, R0 also includes a short-circuit resistance.

【0043】このような電力供給経路の一部を成すサー
マルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDSは、サー
マルFETQAがオフ状態からオン状態へ遷移する際の
立ち下がり電圧特性として、図3に示す如くなる。即
ち、短絡の場合、基準負荷(通常動作)の場合、負荷1
02が抵抗1[KΩ]の場合についての立ち下がり電圧
特性である。このように、立ち下がり特性は、電力供給
経路および負荷の状態、即ち、経路が持つ配線インダク
タンス並びに配線抵抗および短絡抵抗に基づく時定数に
応じて変化する。
The drain-source voltage VDS of the thermal FET QA forming a part of such a power supply path is as shown in FIG. 3 as a falling voltage characteristic when the thermal FET QA transitions from an off state to an on state. . That is, in the case of a short circuit, in the case of a reference load (normal operation), the load 1
02 is a falling voltage characteristic when the resistance is 1 [KΩ]. As described above, the fall characteristic changes according to the state of the power supply path and the load, that is, the time constant based on the wiring inductance and the wiring resistance and the short-circuit resistance of the path.

【0044】このようなドレイン−ソース間電圧VDSの
特性の変化を利用して過電流検出を行う手法として、以
下で説明する手法の他に、所定タイミングで所定しきい
値との比較を行って過電流検出を行う手法が考えられる
が、所定タイミングを規定する手段および所定しきい値
との比較手段を構成するために、コンデンサや複数の抵
抗といった部品を必要とし、これらの部品がばらつくと
検出誤差となってしまうという問題がある。また、コン
デンサが必要であり、該コンデンサはチップ内に搭載で
きないことから、外付け部品が必要となり、装置コスト
のアップ要因となってしまうという問題もあった。
As a method of detecting an overcurrent utilizing such a change in the characteristic of the drain-source voltage VDS, in addition to the method described below, a comparison with a predetermined threshold value is performed at a predetermined timing. A method of detecting overcurrent is conceivable.However, components such as a capacitor and a plurality of resistors are required in order to constitute a means for defining a predetermined timing and a means for comparing with a predetermined threshold, and it is detected that these components vary. There is a problem that an error occurs. In addition, since a capacitor is required, and the capacitor cannot be mounted in a chip, external parts are required, which causes an increase in apparatus cost.

【0045】図3において、サーマルFETQAがオン
状態に遷移してドレイン−ソース間電圧VDSが飽和する
までの期間は、サーマルFETQAはピンチオフ領域で
動作する。
In FIG. 3, the thermal FET QA operates in a pinch-off region during a period from when the thermal FET QA is turned on to when the drain-source voltage VDS is saturated.

【0046】また、負荷(モータ)102の抵抗が1
[KΩ]のときのドレイン−ソース間電圧VDSの変化に
ついて、次のように考察できる。つまり、第1に、例え
ば、サーマルFETQAに日立製の「HAF2001]
を使用した場合、ドレイン電流ID=12[mA]だか
ら、ゲート−ソース間電圧VTGS は、ほぼしきい値電圧
1.6[V ]に維持される。第2に、駆動回路111
によるゲート(G)への充電は継続されるから、このま
ま行くとゲート−ソース間電圧VTGS は上昇して行って
しまうが、ドレイン−ソース間電圧VDS が低下して、
ゲート−ドレイン間の容量値CGDを増大させるので、ゲ
ート−ソース間電圧VTGS に達する電荷を吸収してしま
うことになる。即ち、ドレイン−ソース間電圧VDS は
ゲート−ソース間電圧VTGS に達した電荷が電位上昇を
生じさせないだけの容量を発生させるような速度で降下
することになる。これにより、ゲート−ソース間電圧V
TGSは約1.6[V] に維持される。
The load (motor) 102 has a resistance of 1
The change in the drain-source voltage VDS at [KΩ] can be considered as follows. That is, firstly, for example, the "HAF2001" manufactured by Hitachi is added to the thermal FET QA.
Is used, since the drain current ID = 12 [mA], the gate-source voltage VTGS is substantially maintained at the threshold voltage 1.6 [V]. Second, the driving circuit 111
, The gate-to-source voltage VTGS rises, and the drain-to-source voltage VDS decreases.
Since the capacitance value CGD between the gate and the drain is increased, the electric charge reaching the gate-source voltage VTGS is absorbed. In other words, the drain-source voltage VDS drops at such a rate that the charge reaching the gate-source voltage VTGS generates a capacitance that does not cause a potential rise. As a result, the gate-source voltage V
TGS is maintained at about 1.6 [V].

【0047】また、負荷抵抗=1[KΩ]時のドレイン
−ソース間電圧VDSの変化について、次のような解釈も
可能である。つまり、サーマルFETQAがオン状態に
遷移した後の各経過時点で、駆動回路111によってゲ
ート(G)の送られる充電電荷を吸収し、真のゲート
(TG)の電圧VTGSを一定に保つうようなドレイン−
ソース間電圧VDSの値を表わしている。したがって、あ
る経過時間の後にドレイン−ソース間電圧VDSが図3の
負荷抵抗=1[KG]時の曲線より上側にあれば、ゲー
ト−ソース間電圧VTGS は1.6[V]よりも高くなっ
ていることを意味する。なお、ドレイン−ソース間電圧
VDS は図3の負荷抵抗=1[KΩ]時の曲線より下側
に来ることはない。
In addition, the following interpretation can be made regarding the change in the drain-source voltage VDS when the load resistance = 1 [KΩ]. In other words, at each lapse of time after the thermal FET QA transitions to the ON state, the drive circuit 111 absorbs the charge transmitted to the gate (G), and keeps the true gate (TG) voltage VTGS constant. Drain-
It shows the value of the source-to-source voltage VDS. Therefore, if the drain-source voltage VDS is above the curve when the load resistance = 1 [KG] in FIG. 3 after a certain elapsed time, the gate-source voltage VTGS becomes higher than 1.6 [V]. Means that. Note that the drain-source voltage VDS does not fall below the curve when the load resistance = 1 [KΩ] in FIG.

【0048】さらに、図3の負荷抵抗=1[KΩ]時の
曲線からの距離をΔVDSGAP とすると、ΔVDSGAP×CG
D分の電荷をゲート−ソース間電圧VTGSから引き去れ
ば、ゲート−ソース間電圧電圧VTGS は1.6[V]に
なることを意味する。換言すれば、ゲート−ソース間電
圧VTGS は1.6[V]からこの電荷分だけ電位が上昇
していることを意味する。このことを式で示せば次式と
なる。
Further, assuming that the distance from the curve when the load resistance in FIG. 3 is 1 [KΩ] is ΔVDSGAP, ΔVDSGAP × CG
If the charge for D is subtracted from the gate-source voltage VTGS, it means that the gate-source voltage VTGS becomes 1.6 [V]. In other words, the gate-source voltage VTGS is increased from 1.6 [V] by this charge. This can be expressed by the following equation.

【0049】 VTGS−1.6=ΔVDSGAP×CGD/(CGS×CGD) 即ち、ΔVDSGAPは(ゲート−ソース間電圧VTGS−1.
6[V]に比例する。
VTGS-1.6 = ΔVDSGAP × CGD / (CGS × CGD) That is, ΔVDSGAP is (gate-source voltage VTGS-1.
6 [V].

【0050】また、ゲート−ソース間電圧VTGS とドレ
イン電流IDとの間には、図5の特性に示すように、比
例に近い1対1の関係がある。ここで、図5の特性は日
立製の「HAF2001」のものであり、図中のVGSは
ここではゲート−ソース間電圧VTGSに相当する。した
がって、ΔVDSGAPは図5の特性に示されるような対応
関係に基づいてドレイン電流IDを表すということがで
きる。図5において、ドレイン電流ID=10[A]近
辺の分解能は約80[mV/A]である。即ち、1
[A]のドレイン電流IDが80[mV]のゲート−ソ
ース間電圧VTGS に対応し、±5[A]のドレイン電流
IDの変化に対して±0.4[V]のゲート−ソース間
電圧VTGS の変化が対応する。なお、この分解能は従来
例においてシャント抵抗RS=80[mΩ]相当の分解
能に相当します。
Further, as shown in the characteristics of FIG. 5, there is a nearly one-to-one relationship between the gate-source voltage VTGS and the drain current ID. Here, the characteristics in FIG. 5 are those of "HAF2001" manufactured by Hitachi, and VGS in the figure corresponds to the gate-source voltage VTGS here. Therefore, it can be said that ΔVDSGAP represents the drain current ID based on the correspondence shown in the characteristics of FIG. In FIG. 5, the resolution around the drain current ID = 10 [A] is about 80 [mV / A]. That is, 1
The drain current ID of [A] corresponds to the gate-source voltage VTGS of 80 [mV], and the change of the drain current ID of ± 5 [A] is ± 0.4 [V]. Changes in VTGS correspond. This resolution corresponds to the resolution equivalent to shunt resistance RS = 80 [mΩ] in the conventional example.

【0051】なお、ドレイン電流IDがゼロの時はゲー
トを充電する回路およびミラー容量だけでドレイン−ソ
ース間電圧VDSの曲線は決まるが、ドレイン電流IDが
流れると、回路のインダクタンスLcおよび回路全体の
抵抗Rcの影響を受けることになる。完全短路(デッド
ショート)のようにドレイン電流IDが大きくなると、
ドレイン電流IDの立ち上り勾配はインダクタンスLc
及び抵抗Rcでほぼ決まるので、ドレイン電流IDの立
上がり勾配は一定値に収れんし、したがって、ゲート−
ソース間電圧VTGSの曲線も収れんすることとなる。
When the drain current ID is zero, the curve of the drain-source voltage VDS is determined only by the gate charging circuit and the Miller capacitance. However, when the drain current ID flows, the inductance Lc of the circuit and the entire circuit are reduced. It will be affected by the resistance Rc. When the drain current ID increases like a complete short path (dead short),
The rising gradient of the drain current ID is the inductance Lc.
And the resistance Rc, the rising slope of the drain current ID does not reach a constant value.
The curve of the source-to-source voltage VTGS also converges.

【0052】図5に示される特性には温度の特異点が存
在する。日立製の「HAF2001」の場合、ドレイン
電流ID=15[A]、ゲート−ソース間電圧VTGS =
3.3〜3.4[V]の付近である。通常の正常負荷電
流はほぼ15[A]以下なので、特異点の下側に来るこ
とになる。この下側の領域では、同じドレイン電流ID
に対し、温度上昇に応じてゲート−ソース間電圧VTGS
は小さくなる。したがって、高温条件下でも誤作動が低
減されることになり有利といえる。
The characteristic shown in FIG. 5 has a temperature singularity. In the case of “HAF2001” manufactured by Hitachi, drain current ID = 15 [A], gate-source voltage VTGS =
It is around 3.3 to 3.4 [V]. The normal normal load current is about 15 [A] or less, and therefore comes below the singular point. In this lower region, the same drain current ID
On the other hand, the gate-source voltage VTGS
Becomes smaller. Therefore, malfunction can be reduced even under high temperature conditions, which is advantageous.

【0053】また、ゲートを充電する回路が異なると、
同じ負荷電流に対してドレイン−ソース間電圧VDSの曲
線は変わってくる。したがって、ゲート充電電流は常に
同じ条件を保つ必要がある。なお、ゲート充電電流を減
らせばドレイン−ソース間電圧VDSの曲線は上方にシフ
トすることになる。この性質を利用して、同じドレイン
電流IDに対してドレイン−ソース間電圧VDSを増大さ
せるようにすれば、過熱遮断保護機能による過熱遮断を
促進させることができる。後述の過熱遮断促進回路(過
熱遮断促進回路)はこれを利用したものである。
If the circuit for charging the gate is different,
The curve of the drain-source voltage VDS changes for the same load current. Therefore, the gate charging current must always maintain the same condition. If the gate charging current is reduced, the curve of the drain-source voltage VDS shifts upward. If this property is used to increase the drain-source voltage VDS for the same drain current ID, overheat interruption by the overheat protection function can be promoted. The overheat cutoff promotion circuit (overheat cutoff promotion circuit) described below utilizes this.

【0054】次に、以上の考察を踏まえて、本実施形態
の扇風機を構成する電源供給制御装置300の動作を説
明する。先ず、サーマルEFTQAおよび基準電圧生成
手段(FETQB、抵抗Rr)について説明する。サー
マルFETQAおよびFETQBがピンチオフ領域で動
作しているときは、カレントミラー(Current mirror)
回路が構成され、ドレイン電流IDGA=1000×ドレ
イン電流IDGSとなる。
Next, the operation of the power supply control device 300 constituting the electric fan of the present embodiment will be described based on the above considerations. First, the thermal EFT QA and the reference voltage generating means (FET QB, resistor Rr) will be described. When the thermal FET QA and the FET QB are operating in the pinch-off region, a current mirror (Current mirror)
A circuit is configured, and the drain current IDGA = 1000 × the drain current IDGS.

【0055】したがって、サーマルFETQAのドレイ
ン電流としてIDQA=5[A]、FETQBのドレイン
電流としてIDQB=5[mA]がそれぞれ流れていると
きは、サーマルFETQAおよびFETQBのそれぞれ
のドレイン−ソース間電圧VDSとゲート−ソース間電圧
VTGSは一致する。即ち、VDSA =VDSB ,VTGSA=V
TGSBとなる。ここで、VDSA = VDSB はそれぞれサー
マルFETQA、FETQBのドレイン−ソース間電圧
であり、VTGSA=VTGSBはそれぞれサーマルFETQ
A、FETQBのゲート−ソース間電圧である。
Therefore, when IDQA = 5 [A] flows as the drain current of the thermal FET QA and IDQB = 5 [mA] flows as the drain current of the FET QB, the drain-source voltage VDS of each of the thermal FET QA and the FET QB respectively. And the gate-source voltage VTGS match. That is, VDSA = VDSB, VTGSA = V
TGSB. Here, VDSA = VDSB is the drain-source voltage of the thermal FET QA and FET QB, respectively, and VTGSA = VTGSB is the thermal FET Q
A, gate-source voltage of FET QB.

【0056】したがって、FETQBが完全にオン状態
に遷移しているときは、抵抗Rrの両端にほぼ電源電圧
VBが印加されるから、サーマルFETQAに接続する
5[A]負荷に等価なFETQBの負荷として、抵抗R
rの抵抗値は、Rr=12[V]/5[mA]−1.4
[KΩ]として決定される。
Therefore, when the FET QB is completely turned on, the power supply voltage VB is substantially applied to both ends of the resistor Rr. Therefore, the load of the FET QB equivalent to the 5 [A] load connected to the thermal FET QA is applied. As the resistance R
The resistance value of r is Rr = 12 [V] / 5 [mA] -1.4.
[KΩ].

【0057】このように、ここでは、サーマルFETQ
Aに5[A]の負荷電流が流れたときのドレイン−ソー
ス間電圧VDSの値(曲線)を基準とするが、サーマルF
ETQAに対してトランジスタ数比(=電流容量比)の
小さいFETQBを用いて基準電圧生成手段を構成する
ことにより、基準電圧生成手段をより小型化して、小さ
なチップ占有面積で要求機能を実現できるわけである。
さらに、上述のように、FETQBとサーマルFETQ
Aと同一プロセスで、同一チップ上に構成することによ
り、ロット間ばらつき、温度ドリフトの影響を除去する
ことができて、検出精度を大幅に改善できる。
As described above, here, the thermal FET Q
A is based on the value (curve) of the drain-source voltage VDS when a load current of 5 [A] flows through A.
By configuring the reference voltage generation means using an FET QB having a smaller transistor number ratio (= current capacity ratio) than the ETQA, the required function can be realized with a smaller chip area and a smaller chip occupation area. It is.
Further, as described above, the FET QB and the thermal FET Q
By configuring on the same chip in the same process as A, the influence of lot-to-lot variation and temperature drift can be eliminated, and detection accuracy can be greatly improved.

【0058】次に、ピンチオフ領域における動作につい
て説明する。サーマルFETQAがオン状態に遷移する
と、ドレイン電流はIDQAは回路抵抗で決まる最終負荷
電流値を目指して立ち上がっていく。また、サーマルF
ETQAのゲート−ソース間電圧VTGSAは、ドレイン電
流IDQAで決まる値を取り、ドレイン−ソース間電圧V
DSAの低下によるコンデンサ容量CGD のミラー効果でブ
レーキをかけられながら、これも立ち上がっていく。さ
らに、FETQBのゲート−ソース間電圧VTGSBは、ド
レイン電流IDQB=5[mA](ドレイン電流IDQA=
5[A]に相当)までは、ゲート−ソース間電圧VTGSB
=VTGSAで増加していくが、それ以降はドレイン電流I
DQB=5[mA]一定になるため(ピンチオフ領域内で
一定になる)、ゲート−ソース間電圧VTGSBも一定にな
り、日立製の「HAF2001」の場合は、約2.7
[V]一定になる。
Next, the operation in the pinch-off region will be described. When the thermal FET QA transitions to the ON state, the drain current IDQA rises toward the final load current value determined by the circuit resistance. Also, thermal F
The gate-source voltage VTGSA of ETQA takes a value determined by the drain current IDQA, and the drain-source voltage VTGSA
This starts up while the brake is applied by the Miller effect of the capacitor capacitance CGD due to the decrease in DSA. Further, the gate-source voltage VTGSB of the FET QB is the drain current IDQB = 5 [mA] (the drain current IDQA =
5 [A]), the gate-source voltage VTGSB
= VTGSA, but after that, the drain current I
Since DQB = 5 [mA] is constant (constant in the pinch-off region), the gate-source voltage VTGSB is also constant, and in the case of "HAF2001" manufactured by Hitachi, it is about 2.7.
[V] Becomes constant.

【0059】また、サーマルFETQAのゲート−ソー
ス間電圧VTGSAは、ドレイン電流IDQAの増加に応じて
大きくなっていくので、ゲート−ソース間電圧はVTGSB
<VTGSAとなる。また、VDSA =VTGSB+VTGD ,VDS
B =VTGSB+VTGD の関係があるから、VDSA −VDSB
=VTGSA−VTGSBとなる。ここで、ゲート−ソース間電
圧の差VTGSA−VTGSBは、ドレイン電流IDQA−5
[A]を表わすから、ドレイン−ソース間電圧の差VDS
A−VDSBを検出することにより、ドレイン電流IDQA−
5[A]を得ることができる。
Since the gate-source voltage VTGSA of the thermal FET QA increases as the drain current IDQA increases, the gate-source voltage VTGSB
<VTGSA. VDSA = VTGSB + VTGD, VDS
Since there is a relation of B = VTSGB + VTGD, VDSA-VDSB
= VTGSA-VTGSB. Here, the gate-source voltage difference VTGSA-VTGSB is equal to the drain current IDQA-5.
[A], the difference VDS between the drain-source voltage
By detecting A-VDSB, the drain current IDQA-
5 [A] can be obtained.

【0060】FETQBのドレイン−ソース間電圧VDS
B はコンパレータCMP1に直接入力され、サーマルF
ETQAのドレイン−ソース間電圧VDSAはR1と抵抗
R2で分圧した値(ここでは可変抵抗RVについて考慮
に入れないものとする)がコンパレータCMP1に入力
される。即ち、 VDSA×R1/(R1+R2)………(1) がコンパレータCMP1に入力されることになる。サー
マルFEGQAがオン状態に遷移した直後は、FETQ
Bのドレイン−ソース間電圧VDSB >(1)であるが、
サーマルFETQAのドレイン電流IDQAが増加するに
連れて(1)は増加し、ついにはFETQBのドレイン
−ソース間電圧VDSB より大きくなり、この時、コンパ
レータCMP1の出力は“H”レベルから“L”レベル
に変化して、サーマルFETQAをオフ状態に遷移させ
る。
The drain-source voltage VDS of the FET QB
B is directly input to the comparator CMP1 and the thermal F
The value obtained by dividing the drain-source voltage VDSA of the ETQA by R1 and the resistor R2 (here, the variable resistor RV is not taken into consideration) is input to the comparator CMP1. That is, VDSA × R1 / (R1 + R2) (1) is input to the comparator CMP1. Immediately after the thermal FEGQA transitions to the ON state, the FET Q
B is the drain-source voltage VDSB> (1),
(1) increases as the drain current IDQA of the thermal FET QA increases, and eventually becomes larger than the drain-source voltage VDSB of the FET QB. At this time, the output of the comparator CMP1 changes from "H" level to "L" level. And the thermal FET QA is turned off.

【0061】なお、コンパレータCMP1では、ダイオ
ードD1と抵抗R5でヒステリシスが形成されている。
サーマルFETQAがオフ状態に遷移したとき、駆動回
路111のシンクトランジスタQ6によりゲート電位は
接地され、ダイオードD1のカソード側電位は、VDSB
−0.7[V] (ツェナーダイオードZD1の順方向
電圧)になるので、抵抗R1→抵抗R5→ダイオードD
1の経路で電流が流れ、コンパレータCMP1の“+”
入力端子の電位は、駆動回路111がオン制御している
ときより低下する。したがって、オフ状態に遷移したと
きより小さいドレイン−ソース間電圧の差VDSA−VDSB
までサーマルFETQAはオフ状態を維持し、その後オ
ン状態に遷移することとなる。なお、ヒステリシス特性
の付け方にはいろいろな方法があるが、これはその一例
である。
In the comparator CMP1, a hysteresis is formed by the diode D1 and the resistor R5.
When the thermal FET QA transitions to the off state, the gate potential is grounded by the sink transistor Q6 of the drive circuit 111, and the cathode side potential of the diode D1 becomes VDDSB.
−0.7 [V] (forward voltage of Zener diode ZD1), so that resistance R1 → resistance R5 → diode D
The current flows in the path of 1 and the “+” of the comparator CMP1
The potential of the input terminal is lower than when the drive circuit 111 is ON-controlled. Therefore, the difference between the drain-source voltage V DSA −V DSB that is smaller than that when the state transits to the off state.
Until then, the thermal FET QA maintains the off state, and then transitions to the on state. It should be noted that there are various methods for attaching the hysteresis characteristic, but this is one example.

【0062】サーマルFETQAがオフ状態に遷移する
ときのドレイン−ソース間電圧VDSAをしきい値VDSAth
とすると、次式が成立する。
The voltage VDSA between the drain and the source when the thermal FET QA transitions to the off state is set to the threshold value VDSAth
Then, the following equation is established.

【0063】[0063]

【数1】 VDSAth−VDSA=R2/R1×VDSB(at 5[mA])………(2) 過電流判定値は(2)式で決まることになる。なお、過
電流判定値を変更するには、チップ110a外部に接地
されている抵抗R2に並列接続の可変抵抗RVを調整す
る。この調整により過電流判定値を下方にシフトさせる
ことができる。
VDSAth−VDSA = R2 / R1 × VDSB (at 5 [mA]) (2) The overcurrent determination value is determined by the equation (2). To change the overcurrent determination value, a variable resistor RV connected in parallel to the resistor R2 grounded outside the chip 110a is adjusted. With this adjustment, the overcurrent determination value can be shifted downward.

【0064】次に、オーミック領域における動作につい
て説明する。配線が正常な状態で、サーマルFETQA
がオン状態に遷移すると、サーマルFETQAは連続的
にオン状態を維持することとなるので、ゲート−ソース
間電圧VTGSA、VTGSBは10[V]近くまで達し、サー
マルFETQA,FETQBともオーミック領域で動作
する。
Next, the operation in the ohmic region will be described. When wiring is normal, thermal FET QA
Transitions to the ON state, the thermal FET QA continuously maintains the ON state, so that the gate-source voltages VTGSA and VTGSB reach nearly 10 [V], and both the thermal FETs QA and FETQB operate in the ohmic region. .

【0065】この領域ではドレイン−ソース間電圧VDS
とドレイン電流IDの間には1対1の関係は無くなる。
日立製の「HAF2001」の場合、オン抵抗がドレイ
ン−ソース間電圧VDS=10[V]のとき、RDS(ON)
=30[mΩ]であるので、次式となる。
In this region, the drain-source voltage VDS
And the drain current ID no longer has a one-to-one relationship.
In the case of "HAF2001" manufactured by Hitachi, when the on-resistance is the drain-source voltage VDS = 10 [V], RDS (ON)
= 30 [mΩ], so that

【0066】[0066]

【数2】 VDSB=5[A]×30[mΩ]=0.15[V] VDSA=IDQA×30[mΩ] VDSA−VDSB=30[mΩ]×(IDQA−5[A])……(3) また、モータへの過負荷や配線の短絡等でドレイン電流
IDQAが増加すると式(3)の値が大きくなり、過電流
判定値を超えるとサーマルFETQAをオフ状態に遷移
させる。この後は上記ピンチオフ領域の状態に移り、サ
ーマルFETQAはオン状態およびオフ状態への遷移を
繰り返して、最終的に過熱遮断に至る。なお、過熱遮断
に至る前に、配線が正常に復帰すれば、(間欠的短絡故
障の例)、サーマルFETQAは連続的にオン状態を維
持するようになり、オーミック領域の動作に戻る。
VDSB = 5 [A] × 30 [mΩ] = 0.15 [V] VDSA = IDQA × 30 [mΩ] VDSA−VDSB = 30 [mΩ] × (IDQA-5 [A]) 3) Also, when the drain current IDQA increases due to an overload on the motor, a short circuit of the wiring, or the like, the value of Expression (3) increases, and when the overcurrent determination value is exceeded, the thermal FET QA is turned off. Thereafter, the state shifts to the state of the pinch-off region, and the thermal FET QA repeats the transition to the ON state and the OFF state, eventually leading to overheat interruption. If the wiring is restored to normal before the overheating is interrupted (an example of an intermittent short-circuit failure), the thermal FET QA continuously keeps on and returns to the operation in the ohmic region.

【0067】図6には、本実施形態の扇風機を構成する
電源供給制御装置300におけるサーマルFETQAの
電流と電圧の波形図を例示している。ここで、図6
(a)はドレイン電流ID(A)を、図6(b)ドレイ
ン−ソース間電圧VDSをそれぞれ示し、図中、は完全
短絡(デッドショート)の場合、は通常動作の場合、
は過負荷あるいは不完全短絡の場合である。
FIG. 6 illustrates a waveform diagram of current and voltage of the thermal FET QA in the power supply control device 300 constituting the electric fan of the present embodiment. Here, FIG.
6A shows the drain current ID (A), and FIG. 6B shows the drain-source voltage VDS. In FIG. 6A, in the case of a complete short circuit (dead short circuit), in the case of normal operation,
Is the case of overload or incomplete short circuit.

【0068】完全短絡(デッドショート)が発生してい
る場合(図中)には、サーマルFETQAがオフ状態
からオン状態に遷移したとき、ドレイン電流IDが急激
に流れるが、サーマルFETQAのオン状態を継続し
て、サーマルFETQAを過熱させ、過熱遮断の保護機
能、即ち過熱遮断用FETQSのオン状態への遷移によ
ってサーマルFETQAを過熱遮断する。
When a complete short circuit (dead short circuit) has occurred (in the figure), when the thermal FET QA transitions from the off state to the on state, the drain current ID suddenly flows. Subsequently, the thermal FET QA is overheated, and the thermal FET QA is overheated and shut off by the overheat shutoff protection function, that is, the transition of the overheat shutoff FET QS to the ON state.

【0069】また、扇風機のモータに過負荷がかかって
いる場合や、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短絡が発
生している場合(図中)には、上述のようにサーマル
FETQAのオン/オフ制御を繰り返して行って、ドレ
イン電流IDを大きく変動させ、サーマルFETQAの
周期的な発熱作用によって、過熱遮断の保護機能、即ち
過熱遮断用FETQSのオン状態への遷移によってサー
マルFETQAを過熱遮断を速めている。
When the motor of the electric fan is overloaded, or when an incomplete short circuit having a certain short-circuit resistance occurs (in the figure), the thermal FET QA is turned on / off as described above. By repeating the control, the drain current ID is largely fluctuated, and the thermal FET QA is periodically heated so that the thermal FET QA has an overheat protection function, that is, the thermal FET QA is turned on to accelerate the thermal FET QA. ing.

【0070】以上説明したように、本実施形態の扇風機
では、電流検出を行うために電力の供給経路に直列接続
される従来のようなシャント抵抗を不要とし、シャント
抵抗を用いずにモータへの過負荷による過電流を高精度
に検出することが可能であり、扇風機全体としての熱損
失を抑えることができ、また、モータの過負荷状態のみ
ならず、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短絡などのレ
アショートが発生した場合や、完全短絡時の異常電流を
もハードウェア回路によって連続的に検出可能である。
As described above, the electric fan of the present embodiment does not require the conventional shunt resistor connected in series to the power supply path for detecting the current, and does not use the shunt resistor to connect the motor to the motor. It is possible to detect the overcurrent due to overload with high accuracy, suppress the heat loss of the entire fan, and not only the motor overload condition but also the incomplete short circuit with some short circuit resistance In the case where a rare short circuit occurs or an abnormal current at the time of a complete short circuit can be continuously detected by a hardware circuit.

【0071】また、過負荷や不完全短絡の場合、サーマ
ルFETQAのオン/オフ制御を繰り返し行って電流を
大きく変動させ、半導体スイッチの周期的な発熱作用に
よって過熱保護機能によるサーマルFETQAの遮断
(オフ制御)を速めることができる。さらに、マイコン
を用いないハードウェア回路のみで構成して半導体スイ
ッチのオン/オフ制御を行えるため、扇風機の実装スペ
ースを縮小でき、装置コストを大幅に削減することがで
きる。
In the case of an overload or an incomplete short circuit, the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed to greatly vary the current, and the periodic heating of the semiconductor switch causes the thermal FET QA to shut off (off) due to the overheat protection function. Control) can be accelerated. Furthermore, since the on / off control of the semiconductor switch can be performed only by a hardware circuit without using a microcomputer, the mounting space of the electric fan can be reduced, and the device cost can be greatly reduced.

【0072】また、本実施形態と同様に、ドレイン−ソ
ース間電圧VDSの特性の変化を利用するものの所定タイ
ミングで所定しきい値との比較を行って過電流検出を行
う他の手法と比較して、コンデンサや複数の抵抗といっ
た部品が不要になるので、該部品のバラツキによる検出
誤差がより低減できるとともに、チップ110aに対す
る外付けコンデンサも不要であることから、実装スペー
スおよび装置コストをより削減することができる。
Further, as in the present embodiment, although a change in the characteristics of the drain-source voltage VDS is used, the threshold value is compared with a predetermined threshold value at a predetermined timing to compare with another method of detecting an overcurrent. Therefore, components such as a capacitor and a plurality of resistors are not required, so that a detection error due to variations in the components can be further reduced. Further, since an external capacitor for the chip 110a is not required, a mounting space and a device cost are further reduced. be able to.

【0073】さらに、可変抵抗RVの調整により、負荷
102としてのモータの種別に応じ、完全短絡と過負荷
(不完全短絡を含む)の切り分けを確実に検出すること
が可能となり、過負荷のみならず短絡故障に対する保護
を精度良く行うことができる。
Further, by adjusting the variable resistor RV, it is possible to reliably detect the separation between a complete short circuit and an overload (including an incomplete short circuit) according to the type of the motor as the load 102. Therefore, protection against short-circuit failure can be accurately performed.

【0074】また、抵抗値の設定を選択方式で行うこと
ができるので、モータの定格や性能にあわせた過電流の
しきい値設定が容易となる。
Further, since the setting of the resistance value can be performed by a selection method, it becomes easy to set the threshold value of the overcurrent according to the rating and performance of the motor.

【0075】〔第2の実施形態〕次に、第2の実施形態
の扇風機を構成する電源供給制御装置および、その電源
供給制御方法について、図7を参照して説明する。本実
施形態の扇風機の電源供給制御装置の構成は、図1の第
1の実施形態の構成に対して、抵抗R3,R4,R6,
R9、FETQl,Q2およびツェナーダイオードZD
2を付加した構成である。なお、図7中の点線で囲った
部分110bはアナログ集積化されるチップ部分を示
す。
[Second Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method thereof constituting a fan according to a second embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the power supply control device for the electric fan of the present embodiment is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 in that resistors R3, R4, R6,
R9, FETs Q1, Q2 and Zener diode ZD
2 is added. Note that a portion 110b surrounded by a dotted line in FIG. 7 indicates a chip portion on which analog integration is performed.

【0076】即ち、ゲート−ソース間を抵抗R9で接続
したFETQlのゲートに、ツェナーダイオードZD2
および抵抗R6を介してサーマルFETQAの真のゲー
トTGを接続し、FETQlのドレインを抵抗R4を介
してVB+5[V]に接続し、FETQlのソースをサ
ーマルFETQAのソースSAに接続している。また、
抵抗Rlに対して並列に、抵抗R3とFETQ2のドレ
インとを接続した回路を接続し、FETQ2のオン/オ
フ制御によってサーマルFETQAのドレイン−ソース
間電圧VDSの分圧を変えるように構成している。
That is, the Zener diode ZD2 is connected to the gate of the FET Q1 whose gate and source are connected by the resistor R9.
The true gate TG of the thermal FET QA is connected via the resistor R6, the drain of the FET Q1 is connected to VB + 5 [V] via the resistor R4, and the source of the FET Q1 is connected to the source SA of the thermal FET QA. Also,
A circuit in which the resistor R3 and the drain of the FET Q2 are connected is connected in parallel with the resistor R1, and the voltage division of the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA is changed by ON / OFF control of the FET Q2. .

【0077】次に、本実施形態の扇風機を構成する電源
供給制御装置の動作を説明する。先ず、ピンチオフ領域
における動作について説明する。第1の実施形態と同様
に、FETQBのドレイン−ソース間電圧VDSB はコン
パレータCMPlに直接入力され、サーマルFETQA
のドレイン−ソース間電圧VDSA は抵抗Rl,R3の並
列抵抗(Rl‖R3)と抵抗R2で分圧した値(ここで
は可変抵抗RVについて考慮に入れないものとする)が
コンパレータCMPlに入力される。
Next, the operation of the power supply control device constituting the electric fan of this embodiment will be described. First, the operation in the pinch-off region will be described. As in the first embodiment, the drain-source voltage VDSB of the FET QB is directly input to the comparator CMP1, and the thermal FET QA
Of the drain-source voltage VDSA, the value obtained by dividing the parallel resistance (R1‖R3) of the resistors R1 and R3 and the resistor R2 (here, the variable resistor RV is not taken into account) is input to the comparator CMP1. .

【0078】即ち、次式の値がコンパレー夕CMPlに
入力されることになる。
That is, the value of the following equation is input to the comparator CMP1.

【0079】[0079]

【数3】 VDSA ×(R1‖R3)/((R1‖R3)+R2)‥‥‥(1′) サーマルFETQAがオン状態に遷移した直後は、FE
TQBのドレイン−ソース間電圧VDSB >(1′)であ
るが、サーマルFETQAのドレイン電流IDQAが増加
するに連れて(1′)は増加し、ついにはFETQBの
ドレイン−ソース間電圧VDSB より大きくなり、この
時、コンパレータCMPlの出力は“H”レベルから
“L”レベルに変化して、サーマルFETQAをオフ状
態に遷移させる。
VDSA × (R1‖R3) / ((R1‖R3) + R2) ‥‥‥ (1 ′) Immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, FE
Although the drain-source voltage VDSB of TQB> (1 '), (1') increases as the drain current IDQA of the thermal FET QA increases, and eventually becomes larger than the drain-source voltage VDSB of the FET QB. At this time, the output of the comparator CMP1 changes from the "H" level to the "L" level, and the thermal FET QA is turned off.

【0080】サーマルFETQAがオフ状態に遷移する
ときのドレイン−ソース間電圧VDSA をしきい値VDSAt
h とすると、次式が成立する。
The drain-source voltage VDSA when the thermal FET QA transitions to the off state is set to the threshold value VDSAt
Assuming h, the following equation holds.

【0081】[0081]

【数4】 VDSAth −VDSA =R2/(R1‖R3)×VDSB ……(2′) 過電流判定値は(2′)式で決まることになる。なお、
過電流判定値を変更するには、第1の実施形態と同様
に、チップ110a外部に接地されている抵抗R2に並
列接続の可変抵抗RVを調整する。この調整により過電
流判定値を下方にシフトさせることができる。
VDSAth−VDSA = R2 / (R1‖R3) × VDSB (2 ′) The overcurrent determination value is determined by the equation (2 ′). In addition,
To change the overcurrent determination value, as in the first embodiment, a variable resistor RV connected in parallel to the resistor R2 grounded outside the chip 110a is adjusted. With this adjustment, the overcurrent determination value can be shifted downward.

【0082】オーミック領域における動作や図6を参照
して説明した動作等については第1の実施形態と同様で
あるので省略する。
The operation in the ohmic region, the operation described with reference to FIG. 6, and the like are the same as in the first embodiment, and will not be described.

【0083】次に、過電流判定値について考察する。こ
こでは、過電流判定値はピンチオフ領域、オーミック領
域とも同一の値を用いるとする。
Next, the overcurrent determination value will be considered. Here, the same value is used as the overcurrent determination value in both the pinch-off region and the ohmic region.

【0084】先ず、ピンチオフ領域における△(VDSA
−VDSB )/△IDを求める。HAF2001の特性曲
線より、次式が得られる。
First, △ (VDSA) in the pinch-off region
−VDSB) / △ ID is obtained. The following equation is obtained from the characteristic curve of HAF2001.

【0085】[0085]

【数5】 △VTGSA/△IDQA=80[mV/A] ……(4) △VTGSA=△(VDSA −VDSB )×CTGD /(CTGS +CTGD ) =△(VDSA −VDSB ) ×1200pF/(1800pF+1200pF) =△(VDSA −VDSB )×0.4 ……(5) 式(4),(5)より、ΔVTGSA / ΔIDQA = 80 [mV / A] (4) ΔVTGSA = △ (VDSA−VDSB) × CTGD / (CTGS + CTGD) = △ (VDSA−VDSB) × 1200 pF / (1800 pF + 1200 pF) = △ (VDSA-VDSB) × 0.4 (5) From equations (4) and (5),

【数6】 △(VDSA −VDSB )/△ID=200[mV/A〕……(6) となる。Δ (VDSA−VDSB) / ΔID = 200 [mV / A] (6)

【0086】また、オーミック領域における△(VDSA
−VDSB )/△IDは、式(3)より、
Further, Δ (VDSA) in the ohmic region
−VDSB) / △ ID is given by equation (3).

【数7】 △(VDSA −VDSB )/△ID=30[mV/A〕……(7) となる。7 (VDSA−VDSB) / △ ID = 30 [mV / A] (7)

【0087】式(6),(7)を比較すると、ピンチオ
フ領域ではオーミック領域より電流感度が敏感になり、
オーミック領域で適切な過電流判定値でも、ピンチオフ
領域では低すぎて引っ掛かり過ぎる恐れがある。この対
策としては、ピンチオフ領域とオーミック領域で過電流
判定値を変える方法がある。第1の実施形態の構成に対
して本実施形態で付加された回路がこの対策回路であ
る。
Comparing equations (6) and (7), the current sensitivity is more sensitive in the pinch-off region than in the ohmic region,
Even if the overcurrent determination value is appropriate in the ohmic region, it may be too low in the pinch-off region and may be caught too much. As a countermeasure, there is a method of changing the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. A circuit added in the present embodiment to the configuration of the first embodiment is this countermeasure circuit.

【0088】ピンチオフ領域かオーミック領域かの判定
は、ゲート−ソース間電圧VTGSAの大きさで行う。ドレ
イン電流IDが増えるに連れてピンチオフ領域のゲート
−ソース間電圧VTGSAは大きくなるが、完全短絡(デッ
ドショート)の場合でも5[V]を超えることはない。
したがって、ゲート−ソース間電圧VTGSA>5[V]で
あればオーミック領域にあると判定できる。
The determination as to the pinch-off region or the ohmic region is made based on the magnitude of the gate-source voltage VTGSA. The gate-source voltage VTGSA in the pinch-off region increases as the drain current ID increases, but does not exceed 5 [V] even in the case of a complete short circuit (dead short circuit).
Therefore, if the gate-source voltage VTGSA> 5 [V], it can be determined that the transistor is in the ohmic region.

【0089】サーマルFETQAがオン状態に遷移した
直後は、FETQlはオフ状態で、FETQ2はオン状
態にある。FETQ2をオン状態に遷移させるために
は、電源電圧VB以上の電圧、例えばVB+5[V]が
必要となる。
Immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, the FET Q1 is OFF and the FET Q2 is ON. A voltage higher than the power supply voltage VB, for example, VB + 5 [V] is required to cause the FET Q2 to transition to the ON state.

【0090】ツェナーダイオードZD2のツェナー降伏
電圧を5[V]−1.6[V](FETQlのしきい値
電圧)に設定すれば、ゲート−ソース間電圧VTGSA>5
[V]になるとFETQlがオン状態に遷移し、FET
Q2がオフ状態に遷移するので、抵抗R2に並列に入っ
ていた抵抗R3が回路的に除去されることとなる。
If the Zener breakdown voltage of Zener diode ZD2 is set to 5 [V] -1.6 [V] (threshold voltage of FET Q1), gate-source voltage VTGSA> 5
When the voltage becomes [V], the FET Q1 transitions to the ON state,
Since Q2 transitions to the OFF state, the resistor R3 that is in parallel with the resistor R2 is removed in a circuit.

【0091】ドレイン−ソース間電圧VDSA の圧縮率が
小さくなるので、過電流と判定されるドレイン−ソース
間電圧の差VDSA −VDSB がより小さくなる。これによ
りオーミック領域では対策前より少ない電流値で過電流
判定されるようになる。
Since the compression ratio of the drain-source voltage VDSA becomes small, the difference VDSA-VDSB between the drain-source voltage determined as an overcurrent becomes smaller. Thus, in the ohmic region, the overcurrent is determined with a smaller current value than before the countermeasure.

【0092】しかし、本実施形態における付加回路によ
る対策を行わなくても、実用的には問題ない可能性があ
る。つまり、ピンチオフ領域では最終負荷電流値が小さ
いときは、ピンチオフ領域内で完全に立ち上がってしま
う。即ち、ピンチオフ領域内で最終負荷電流値に達する
が、最終負荷電流値が大きい場合には、ピンチオフ領域
内ではまだ立ち上がり途上にあり、ピンチオフ領域の電
流値は、完全短絡(デッドショート)の場合でも最大4
0[A]位に制限される。
However, there is a possibility that there is no practical problem even if the countermeasure by the additional circuit in this embodiment is not performed. That is, when the final load current value is small in the pinch-off region, the voltage completely rises in the pinch-off region. That is, when the final load current value reaches the final load current value in the pinch-off region, when the final load current value is large, the current value is still rising in the pinch-off region, and the current value in the pinch-off region is even in the case of a complete short circuit (dead short). Up to 4
It is limited to 0 [A].

【0093】つまり、最終負荷電流値が大きくなるに連
れて、ある一定の勾配を持った電流立ち上がり特性に収
れんし、最終負荷電流値の差ほどドレイン−ソース間電
圧VDSA の差がつかなくなる。この現象があるため、ピ
ンチオフ領域の電流感度が大きくても、ドレイン−ソー
ス間電圧の差VDSA −VDSB が大きくならず、基準電圧
生成回路における電流値の選択しだいで本実施形態のよ
うな付加回路による対策を用いなくても、第1の実施形
態の構成によって、実用的な過電流検出保護を実現でき
る。
That is, as the final load current value increases, the current rise characteristic with a certain gradient falls off, and the difference between the drain-source voltage VDSA becomes smaller as the final load current value increases. Due to this phenomenon, even if the current sensitivity in the pinch-off region is large, the difference VDSA-VDSB between the drain and the source does not increase, and the additional circuit as in this embodiment depends on the selection of the current value in the reference voltage generation circuit. With the configuration of the first embodiment, practical overcurrent detection protection can be realized without using the countermeasure according to the first embodiment.

【0094】本実施形態の扇風機を構成する電源供給制
御装置および、その電源供給制御方法では、第1の実施
形態で詳述したものと同等の効果を奏することができ
る。
The power supply control device and the power supply control method constituting the electric fan according to the present embodiment can provide the same effects as those described in detail in the first embodiment.

【0095】ここで最後に、過電流制御の考え方につい
て整理しておく。基本構想としては次の通りである。先
ず、配線が正常なときはサーマルFETQAがオン状態
に遷移するとオーミック領域に入り、配線が正常である
限り、オーミック領域に留まり、サーマルFETQAは
オン状態を維持し続ける。次に、配線に異常が発生し
て、電流が増えドレイン−ソース間電圧の差VDSA −V
DSB が過電流判定値を超えると、サーマルFETQAは
オフ状態に遷移し、ピンチオフ領域に入る。配線異常が
続く限り、サーマルFETQAはオン状態/オフ状態の
遷移を繰り返し続けて、ピンチオフ領域に留まり、最終
的に過熱遮断に至る。
Here, finally, the concept of overcurrent control will be summarized. The basic concept is as follows. First, when the wiring is normal, when the thermal FET QA transitions to the ON state, the thermal FET QA enters the ohmic region. As long as the wiring is normal, the thermal FET QA stays in the ohmic region and the thermal FET QA continues to maintain the ON state. Next, an abnormality occurs in the wiring, the current increases, and the difference between the drain-source voltage VDSA-V
When DSB exceeds the overcurrent determination value, the thermal FET QA transitions to the off state and enters a pinch-off region. As long as the wiring abnormality continues, the thermal FET QA repeats the transition between the ON state and the OFF state, stays in the pinch-off region, and finally reaches the overheat cutoff.

【0096】上記基本構想を実現し、かつ制御を最適化
するために、過電流判定値は次の2つの条件を満足しな
ければならない。第1に、正常電流範囲ではサーマルF
ETQAを絶対にオフさせないことである。第2に、オ
ーミック領域で過電流と判定した後は、配線異常が改善
されない限り、ピンチオフ領域でサーマルFETQAは
オン状態/オフ状態への遷移を繰り返し行い続けること
である。これはオン/オフ制御の周期を安定させるため
に必要である。オン/オフ制御の周期を安定させること
は制御の安定性につながるし、オン/オフ制御の周期を
用いてタイマを設定する(後述の第5の実施形態を参
照)ので、そのためにも周期の安定化は必要である。
In order to realize the above basic concept and optimize the control, the overcurrent judgment value must satisfy the following two conditions. First, in the normal current range, the thermal F
That is, never turn off the ETQA. Secondly, after the overcurrent is determined in the ohmic region, the thermal FET QA continuously repeats the transition to the on / off state in the pinch-off region unless the wiring abnormality is improved. This is necessary to stabilize the cycle of the on / off control. Stabilizing the cycle of the on / off control leads to stability of the control, and the timer is set using the cycle of the on / off control (see the fifth embodiment described later). Stabilization is needed.

【0097】上記第1および第2の条件を満足させるた
めには、オーミック領域の過電流判定値を「正常電流最
大値+α」の電流値(相当するVDSA −VDSB )に設定
し、ピンチオフ領域の過電流判定値を「正常電流最大値
+β」に設定する必要がある。このときα>βとする。
つまり、α−βがピンチオフ領域に留まらせるために必
要なオフセット量である。
In order to satisfy the first and second conditions, the overcurrent judgment value in the ohmic region is set to the current value of “normal current maximum value + α” (corresponding VDSA−VDSB), and the pinch-off region It is necessary to set the overcurrent determination value to “normal current maximum value + β”. At this time, α> β.
That is, α-β is an offset amount necessary for staying in the pinch-off region.

【0098】〔第3の実施形態〕次に、第3の実施形態
の扇風機を構成する電源供給制御装置および、その電源
供給制御方法について、図8を参照して説明する。第2
の実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置におけ
る回路構成(図7)との違いは、FETQBのゲートを
サーマルFETQAの真のゲートTGに接続せず、FE
TQBのゲート抵抗としてR41を追加し、該抵抗R4
1の他端をサーマルFETQAのゲートGに接続してい
る。それ以外は第2の実施形態の回路構成と同じであ
る。なお、図8中の点線で囲った部分110cはアナロ
グ集積化されるチッブ部分を示す。
[Third Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method constituting a fan according to a third embodiment will be described with reference to FIG. Second
The difference from the circuit configuration (FIG. 7) in the power supply control device constituting the electric fan of the embodiment is that the gate of the FET QB is not connected to the true gate TG of the thermal FET QA,
R41 is added as a gate resistance of the TQB, and the resistance R4
1 is connected to the gate G of the thermal FET QA. Otherwise, the circuit configuration is the same as that of the second embodiment. A portion 110c surrounded by a dotted line in FIG. 8 indicates a chip portion where analog integration is performed.

【0099】また、抵抗R41の抵抗値は、R41=1
000×R7に設定する必要がある。例えば、R7=1
0〔KΩ]とした場合にはR41=10[MΩ]とな
る。非常に高い抵抗値になるので、コスト、生産性を考
慮するトランジスタ数比を1:100位にして、R41
=1〔MΩ]位になるようにすることが望ましい。
The resistance value of the resistor R41 is R41 = 1.
000 × R7. For example, R7 = 1
If 0 [KΩ], R41 = 10 [MΩ]. Since the resistance value becomes extremely high, the ratio of the number of transistors in consideration of cost and productivity is set to about 1: 100 and R41
= 1 [MΩ].

【0100】なお、本実施形態の扇風機を構成する電源
供給制御装置の動作は第2の実施形態と同等であり、第
1の実施形態と同等の効果を奏する。
The operation of the power supply control device constituting the electric fan of this embodiment is equivalent to that of the second embodiment, and has the same effect as that of the first embodiment.

【0101】〔第4の実施形態〕次に、第4の実施形態
の扇風機を構成する電源供給制御装置および、その電源
供給制御方法について、図9を参照して説明する。本実
施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置は、第1の
実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置における
回路構成(図1)に対して、突入電流マスク回路105
および過熱促進回路106を付加した構成である。な
お、図9中の点線で囲った部分110dはアナログ集積
化されるチップ部分を示す。
[Fourth Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method constituting a fan according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The power supply control device constituting the electric fan according to the present embodiment is different from the circuit configuration (FIG. 1) in the power supply control device constituting the electric fan according to the first embodiment in FIG.
And an overheat accelerating circuit 106. Note that a portion 110d surrounded by a dotted line in FIG. 9 indicates a chip portion to be analog-integrated.

【0102】負荷102には、扇風機の電源投入時に、
安定状態の数倍から数十倍の突入電流が流れる。その突
入電流が流れる期間は負荷102の種類や容量(大き
さ)によって異なり、だいたい3[msec]から20〔ms
ec〕である。この突入電流が流れる期間に、上記第1、
第2または第3の実施形態で説明したような過電流制御
が行われると、負荷102が定常状態に至るまでに時間
を要してしまい、ライトの点灯が遅れるなどの負荷自身
の応答が悪くなる場合がある。本実施形態では、突入電
流マスク回路105を図1の構成に付加することによっ
てこのような問題を解消する。
[0102] When the power of the electric fan is turned on,
An inrush current several times to several tens times the steady state flows. The period during which the inrush current flows varies depending on the type and capacity (size) of the load 102, and is approximately 3 [msec] to 20 [ms].
ec]. During the period when the rush current flows, the first,
When the overcurrent control as described in the second or third embodiment is performed, it takes time for the load 102 to reach a steady state, and the load itself has a poor response such as a delay in lighting of the light. May be. In the present embodiment, such a problem is solved by adding the inrush current mask circuit 105 to the configuration of FIG.

【0103】また、上記第1,第2または第3の実施形
態では、完全短絡による過電流が検出された場合には、
すぐに過熱遮断による保護が機能してサーマルFETQ
Aを過熱遮断(オフ制御)することが可能であるが、モ
ータが過負荷の場合や巻線の不完全短絡の場合には、サ
ーマルFETQAのオン/オフ制御を繰り返し行って、
サーマルFETQAの周期的な発熱作用によって過熱遮
断を機能させるので、過熱遮断までの時間が相対的に長
くなることが考えられる。本実施形態では、過熱遮断促
進回路(過熱遮断促進手段)106によって過負荷や不
完全短絡の場合でもサーマルFETQAの遮断を速める
ようにしている。
In the first, second, or third embodiment, when an overcurrent due to a complete short circuit is detected,
Immediately, protection by overheating cutoff functions and thermal FET Q
A can be overheated (off control), but when the motor is overloaded or the winding is incompletely short-circuited, the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed,
Since the overheat cut-off is made to function by the periodic heat generation action of the thermal FET QA, the time until the overheat cut-off may be relatively long. In the present embodiment, the overheat cutoff promotion circuit (overheat cutoff promotion means) 106 accelerates the cutoff of the thermal FET QA even in the case of overload or incomplete short circuit.

【0104】図9において、突入電流マスク回路105
は、FETQ11,Q12、ダイオードDll、抵抗R
ll〜R13およびコンデンサC11を備えて構成され
ている。
Referring to FIG. 9, inrush current mask circuit 105
Are FETs Q11 and Q12, diode Dll, resistor R
11 to R13 and a capacitor C11.

【0105】次に、突入電流マスク回路105の動作に
ついて説明する。サーマルFETQAがオン状態に遷移
すると、ゲート−ソース間電圧VGSA がダイオードD1
1および抵抗R12を介してFETQ12のゲートに供
給され、また同じくゲート−ソース間電圧VGSA がダイ
オードD11および抵抗R11を介してFETQ11の
ゲートに供給される。
Next, the operation of the inrush current mask circuit 105 will be described. When the thermal FET QA transitions to the ON state, the gate-source voltage VGSA changes to the diode D1.
1 and the gate of the FET Q12 via the resistor R12, and the gate-source voltage VGSA is also supplied to the gate of the FET Q11 via the diode D11 and the resistor R11.

【0106】FETQ12のゲートはコンデンサC11
を介してサーマルFETQAのソースSAに接続されて
おり、サーマルFETQAがオン状態に遷移した直後は
コンデンサC11が未充電であるため、FETQ12の
ゲート電位が十分に上がらずFETQl2はオン状態に
遷移できない。また、FETQ11はFETQ12がオ
フ状態にある間はオン状態にあり、コンパレータCMP
lの+端子に供給される分圧点をサーマルFETQAの
ソースSAに結合させる。そのため、コンパレータCM
P1の出力は“H”レベルに保たれて、大きな突入電流
が流れてもサーマルFETQAはオフ状態に遷移しない
ことになる。
The gate of the FET Q12 is connected to the capacitor C11.
, The capacitor C11 is not charged immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, so that the gate potential of the FET Q12 does not rise sufficiently and the FET Q12 cannot transition to the ON state. The FET Q11 is on while the FET Q12 is off, and the comparator CMP
The voltage dividing point supplied to the + terminal of 1 is coupled to the source SA of the thermal FET QA. Therefore, the comparator CM
The output of P1 is kept at the "H" level, so that even if a large rush current flows, the thermal FET QA does not transition to the off state.

【0107】時間の経過により、コンデンサC11は抵
抗R12を介して充電されていき、ついにはFETQ1
2がオン状態に遷移する。これに伴ってFETQ11が
オフ状態に遷移し上記マスク状態が終了して、過電流検
出制御が機能することとなる。
As time passes, the capacitor C11 is charged via the resistor R12, and finally the FET Q1
2 transitions to the ON state. Accordingly, the FET Q11 transitions to the off state, the mask state ends, and the overcurrent detection control functions.

【0108】なお、抵抗R13はサーマルFETQAが
オフ状態に遷移した後、コンデンサC11をリセットす
るための放電抵抗である。R12〓R13となるように
設定してマスク時間に影響しないようにするのが望まし
い。また、マスク時間はRl2×C11の時定数で決定
されるので、1チップ化する場合には外付けのコンデン
サC11の容量値を任意に変更することにより、マスク
時間の調整が可能となる。
Note that the resistor R13 is a discharge resistor for resetting the capacitor C11 after the thermal FET QA has turned off. It is desirable to set R12 RR13 so as not to affect the mask time. In addition, since the mask time is determined by the time constant of R12 × C11, the adjustment of the mask time can be performed by arbitrarily changing the capacitance value of the external capacitor C11 when one chip is formed.

【0109】次に、過熱遮断促進回路106は、FET
Q21、ダイオードD21、抵抗R21〜R23および
コンデンサC21を備えて構成されている。
Next, the overheat cutoff promotion circuit 106
Q21, diode D21, resistors R21 to R23, and capacitor C21.

【0110】次に、過熱遮断促進回路106の動作につ
いて鋭明する。過電流制御に入り、サーマルFETQA
のゲート電位が周期的に“H”レベルになる度にコンデ
ンサC21は抵抗R21および逆流阻止用ダイオードD
21を介して充電される。FETQ21のゲート電位は
最初はしきい値以下なのでオフ状態にあるが、コンデン
サC21の充電に伴ってゲート電位が上昇するとFET
Q21はオン状態に遷移する。
Next, the operation of the overheat cutoff promotion circuit 106 will be described in detail. Enter the overcurrent control and set the thermal FET QA
The capacitor C21 is connected to the resistor R21 and the reverse current blocking diode D each time the gate potential of
The battery is charged via the power supply 21. Since the gate potential of the FET Q21 is initially lower than the threshold value, the FET Q21 is in an OFF state.
Q21 transitions to the ON state.

【0111】抵抗R21を介して端子TG(サーマルF
ETQAの真のゲート)から接地電位(GND)に電流
が流れ、端子TGに蓄積される電荷量が減少する。この
ため、同じドレイン電流IDに対してもドレイン−ソー
ス間電圧VDSA が大きくなり、サーマルFETQAの電
力消費が増大して過熱遮断が早まることとなる。なお、
抵抗R21が小さいほど過熱遮断は早まる。また、抵抗
R23はコンデンサC21の放電抵抗であり、R22〓
R23となるように設定するのが望ましい。
A terminal TG (thermal F) is connected via a resistor R21.
A current flows from the true gate of the ETQA to the ground potential (GND), and the amount of charge stored in the terminal TG decreases. Therefore, even for the same drain current ID, the voltage VDSA between the drain and the source is increased, and the power consumption of the thermal FET QA is increased, so that the overheat cutoff is accelerated. In addition,
The smaller the resistance R21, the earlier the overheat cutoff. Further, the resistor R23 is a discharge resistor of the capacitor C21, and R22R
It is desirable to set R23.

【0112】〔第5の実施形態〕次に、第5の実施形態
の扇風機を構成する電源供給制御装置および、その電源
供給制御方法について、図10を参照して説明する。本
実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置は、第1
の実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置におけ
る回路構成(図1)に対して、オン/オフ回数積算回路
107を付加した構成である。なお、図10中の点線で
囲った部分110eはアナログ集積化されるチップ部分
を示す。
[Fifth Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method constituting a fan according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The power supply control device that constitutes the electric fan of the present embodiment has the first configuration.
This is a configuration in which an on / off frequency integration circuit 107 is added to the circuit configuration (FIG. 1) of the power supply control device that constitutes the electric fan of the embodiment. Note that a portion 110e surrounded by a dotted line in FIG. 10 indicates a chip portion to be analog-integrated.

【0113】上記第1、第2または第3の実施形態にお
いて、モータが過負荷の場合や巻線の不完全短絡の場合
に、サーマルFETQAのオン/オフ制御を繰り返し行
って、サーマルFETQAの周期的な発熱作用によって
過熱遮断を機能させることから、過熱遮断までの時間が
相対的に長くなるという問題点を、本実施形態では次の
ようにして解消する。即ち、サーマルFETQAのオン
/オフ制御回数が所定回数に達したときにオフ制御させ
るオン/オフ回数積算回路(回数制御手段)107を付
加することにより、サーマルFETQAの遮断を速め
る。
In the first, second, or third embodiment, when the motor is overloaded or the winding is incompletely short-circuited, the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed, and the cycle of the thermal FET QA is repeated. In the present embodiment, the problem that the time until the overheat is cut off is relatively long because the overheat cut-off is made to function by a typical heat generation action is solved as follows. That is, by adding an on / off number integration circuit (number-of-times control means) 107 for turning off the thermal FET QA when the number of on / off controls of the thermal FET QA reaches a predetermined number, the cutoff of the thermal FET QA is accelerated.

【0114】図10において、オン/オフ回数積算回路
107は、FETQ31、ダイオードD31,D32、
抵抗R31〜R33およびコンデンサC31を備えて構
成されている。
In FIG. 10, the on / off frequency integration circuit 107 includes an FET Q31, diodes D31 and D32,
It comprises resistors R31 to R33 and a capacitor C31.

【0115】次に、オン/オフ回数積算回路107の動
作について説明する。過電流制御に入り、サーマルFE
TQAのゲート電位が周期的に“H”レベルになる度に
コンデンサC31は抵抗R31および逆流阻止用ダイオ
ードD31を介して充電される。FETQ31のゲート
電位は最初はしきい値以下なのでオフ状態にあるが、コ
ンデンサC31の充電に伴ってゲート電位が上昇すると
FETQ31はオン状態に遷移する。この時、温度セン
サ121(4個のダイオード)のアノード側が引き下げ
られるので、高温状態と同じ条件となって過熱遮断用F
ETQSがオン状態に遷移して、サーマルFETQAを
遮断(オフ制御)する。
Next, the operation of the on / off times integration circuit 107 will be described. Enter the overcurrent control and set the thermal FE
Each time the gate potential of TQA periodically goes to "H" level, capacitor C31 is charged via resistor R31 and backflow preventing diode D31. Since the gate potential of the FET Q31 is initially lower than the threshold value, the FET Q31 is in the off state. However, when the gate potential increases with the charging of the capacitor C31, the FET Q31 transitions to the on state. At this time, the anode side of the temperature sensor 121 (four diodes) is pulled down.
The ETQS transitions to the ON state, and cuts off (OFF control) the thermal FET QA.

【0116】なお、回数積算による遮断時間は約1[se
c ]程度が望ましい。また、オン/オフ回数積算回路1
07を安定に動作させるためには、さらに、サーマルF
ETQAのオン/オフ制御の周期を安定させることが必
要である。本実施形態においては、負荷電流の変化に対
するサーマルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDS
A の変化はピンチオフ領域の方がオーミック領域より大
きいので、サーマルFETQAがオン/オフ制御の間は
ピンチオフ領域でオフ状態に遷移する(ピンチオフ領域
をパスしてオーミック領域でオフ状態に遷移することは
ない)こととなり、したがって、サーマルFETQAの
オン/オフ制御の周期が安定したものとなる。
Note that the cutoff time by the number of times is about 1 [se
c] is desirable. In addition, the on / off frequency integration circuit 1
07 in order to operate stably.
It is necessary to stabilize the cycle of the ETQA on / off control. In the present embodiment, the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA with respect to a change in load current
Since the change of A is larger in the pinch-off region than in the ohmic region, the thermal FET QA transitions to the off state in the pinch-off region during the on / off control. Therefore, the cycle of the on / off control of the thermal FET QA becomes stable.

【0117】〔変形例〕次に、名実施形態の扇風機を構
成する電源供給制御装置および、その電源供給制御方法
の変形例について、図11を参照して説明する。以上の
各実施形態の説明では、基準電圧生成手段を固定(上述
の説明では、5[A]負荷相当に固定)しておき、第2
負荷(抵抗Rr)の変更には過電流判定値を変化させて
対応していた。即ち、使用最大負荷に合わせて抵抗R
l,R2,R3を設定してチップを作成し、負荷102
が小さい場合はチップ外部に抵抗R2に並列に可変抵抗
RVを追加して、過電流判定値を下げていた。
[Modification] Next, a power supply control device constituting the electric fan of the first embodiment and a modification of the power supply control method will be described with reference to FIG. In the above description of each embodiment, the reference voltage generation means is fixed (in the above description, fixed to a load of 5 [A]),
The change of the load (resistance Rr) was dealt with by changing the overcurrent determination value. That is, the resistance R
A chip is created by setting l, R2 and R3, and the load 102
Is smaller, a variable resistor RV is added outside the chip in parallel with the resistor R2 to reduce the overcurrent determination value.

【0118】この方法では次のような問題点がある。第
1に、過電流判定値が大きくなるほど制御精度は低下す
る。第2に、ピンチオフ領域とオーミック領域では過電
流判定値を変える必要がある。この場合ピンチオフ領域
の過電流判定値は、厳密にはドレイン電流IDの立ち上
がり勾配に合わせて設定する必要があるが、ドレイン電
流ID立ち上がり勾配は、配線インダクタンスおよび配
線抵抗が変わると変化するので、ぴったりに設定するこ
とは難しい。
This method has the following problems. First, as the overcurrent determination value increases, the control accuracy decreases. Second, it is necessary to change the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. In this case, the overcurrent determination value in the pinch-off region needs to be set strictly in accordance with the rising gradient of the drain current ID. However, the rising gradient of the drain current ID changes when the wiring inductance and the wiring resistance change. Difficult to set.

【0119】この対策として、基準電圧生成手段を負荷
102に合わせて設定することが有効である。即ち、先
ず、負荷102の最大電流値に相当する基準電圧生成手
段を設定する。次に、基準電圧生成手段におけるドレイ
ン−ソース間電圧VDS(即ち、FETQBのドレイン−
ソース間電圧VDSB)を、負荷駆動トランジスタ(即
ち、サーマルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDS
A )が少しでも越えれば過電流値と判定する。
As a countermeasure against this, it is effective to set the reference voltage generating means in accordance with the load 102. That is, first, the reference voltage generating means corresponding to the maximum current value of the load 102 is set. Next, the drain-source voltage VDS (that is, the drain-source voltage of the FET QB) in the reference voltage generation means.
The source-to-source voltage VDSB is applied to the load drive transistor (that is, the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA).
If A) exceeds even a little, it is judged as an overcurrent value.

【0120】この手法では、過電流判定値をピンチオフ
領域とオーミック領域で変える必要はない。基準電圧生
成手段のドレイン−ソース間電圧VDSを越えたか杏かで
判定すれば良いから、検出精度はコンパレータCMPl
の分解能だけで決まることになる。
In this method, it is not necessary to change the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. Since it is sufficient to judge whether the voltage exceeds the drain-source voltage VDS of the reference voltage generation means or not, the detection accuracy is determined by the comparator CMP1.
Is determined only by the resolution of

【0121】また、温度ドリフト、ICロット間ばらつ
き、配線インダクタンスおよび配線抵抗の影響を除去で
き、電源電圧の変動に対してもコンパレータCMPlが
正常に作動する限り影響を受けない。したがって、扇風
機において、誤差要素の少ない(ほとんど無い)電源供
給制御装置および、その電源供給制御方法を実現するこ
とができる。
In addition, the effects of temperature drift, variation between IC lots, wiring inductance and wiring resistance can be eliminated, and fluctuations in power supply voltage are not affected as long as the comparator CMP1 operates normally. Therefore, in the electric fan, a power supply control device with few (almost no) error elements and a power supply control method thereof can be realized.

【0122】なお、基準電圧生成手段の設定変更は、抵
抗Rrに並列に外部に可変抵抗RVを追加接続して行っ
てもよいが、チップ内の抵抗Rrを変えることにより行
ってもよい。
The setting of the reference voltage generating means may be changed by additionally connecting an external variable resistor RV in parallel with the resistor Rr, or by changing the resistor Rr in the chip.

【0123】図11に示すように、チップ内部に数種類
の抵抗Rr1〜Rr4を並列に配置しておき、チップを
パッケージするとき、またはべアチップ実装するとき
に、抵抗Rrl〜Rr4の中からスイッチSW2により
選択接続することにより、基準電圧生成手段の設定値
(基準)を目標の仕様に設定することが可能となる。こ
れにより、電源供給制御装置を集積化する場合でも1種
類のチップで複数の仕様をカバーすることが可能とな
る。また抵抗の可変設定により、モータの定格や性能に
応じた過負荷状態の判定や完全短絡、不完全短絡の切り
分けを確実に精度良く検出することが可能となる。
As shown in FIG. 11, several types of resistors Rr1 to Rr4 are arranged in parallel inside a chip, and when a chip is packaged or mounted on a bare chip, a switch SW2 is selected from among the resistors Rrl to Rr4. , It is possible to set the set value (reference) of the reference voltage generation means to the target specification. As a result, even when the power supply control device is integrated, a plurality of specifications can be covered by one type of chip. In addition, the variable setting of the resistance makes it possible to determine the overload state according to the rating and performance of the motor, and to detect the complete short circuit or the incomplete short circuit reliably and accurately.

【0124】以上説明した第1、第2、第3、第4およ
び第5の実施形態並びに変形例に係る扇風機を構成する
電源供給制御装置の回路構成においては、スイッチング
素子、即ちサーマルFETQA,FETQB、トランジ
スタQ5,Q6、過熱遮断用FETQSおよびFETQ
ll〜Q54としてnチャネル型のものを使用したが、
本発明に係る扇風機を構成する電源供給制御装置の回路
構成はこれに限定されるものではなく、Pチャネル型の
ものを使用してもよい。但し、各スイッチング素子のオ
ン/オフ制御を行うゲート電位が“L”/“H”レベル
に逆転することに伴う回路変更が必要となる。
In the circuit configuration of the power supply control device constituting the electric fan according to the first, second, third, fourth and fifth embodiments and the modified examples described above, the switching elements, that is, the thermal FETs QA and FETQB , Transistors Q5, Q6, FET QS and FET Q for overheating cutoff
Although n-channel type is used as 11 to Q54,
The circuit configuration of the power supply control device constituting the electric fan according to the present invention is not limited to this, and a P-channel type may be used. However, a circuit change due to the inversion of the gate potential for performing on / off control of each switching element to the “L” / “H” level is required.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る扇風
機によれば、電源からモータ負荷への電力供給を半導体
スイッチによってスイッチング制御する際に、基準電圧
生成手段により半導体スイッチに所定のモータ負荷を接
続した状態における該半導体スイッチの端子間電圧の電
圧特性と等価な電圧特性を持つ基準電圧を生成し、半導
体スイッチの端子間電圧と基準電圧との差を検出手段に
よって検出し、制御手段により該検出された端子間電圧
と基準電圧との差に応じて半導体スイッチをオン/オフ
制御することとし、また基準電圧生成手段を、第2半導
体スイッチと第2負荷とを直列接続した回路を半導体ス
イッチおよびモータ負荷に並列に接続して構成し、第2
半導体スイッチの端子間電圧を基準電圧として生成し
て、半導体スイッチの端子間電圧と基準電圧生成手段に
よって生成された基準電圧(正常状態)との差を検出す
ることによって、電力供給経路の一部を成す半導体スイ
ッチの端子間電圧(即ち、電力供給経路の電流)が正常
状態から逸脱している程度を判定することとしたので、
従来のシャント抵抗を不要として扇風機の熱損失を抑
え、しかも応答性が高く、しかも安全な過電流保護が可
能となる。また、過負荷のみならず、完全短絡による過
電流や、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短絡などのレ
アショートが発生した場合の異常電流をもハードウェア
回路またはマイコン等のプログラム処理によって連続的
に検出でき、特に半導体スイッチのオン/オフ制御をハ
ードウェア回路で構成した場合はマイコンも不要である
ため、実装スペースを縮小できるとともに、扇風機のコ
ストを大幅に削減することができる。
As described above, according to the electric fan of the present invention, when the power supply from the power supply to the motor load is controlled by the semiconductor switch, the reference voltage generating means applies the predetermined motor load to the semiconductor switch. A reference voltage having a voltage characteristic equivalent to the voltage characteristic of the terminal voltage of the semiconductor switch in a state where the terminal is connected is detected, the difference between the terminal voltage of the semiconductor switch and the reference voltage is detected by the detection unit, and the control unit The semiconductor switch is controlled to be turned on / off according to the difference between the detected inter-terminal voltage and the reference voltage, and the reference voltage generating means is a semiconductor circuit in which the second semiconductor switch and the second load are connected in series. The switch and the motor load are connected in parallel, and the second
A part of the power supply path is generated by generating a voltage between the terminals of the semiconductor switch as a reference voltage and detecting a difference between the voltage between the terminals of the semiconductor switch and the reference voltage (normal state) generated by the reference voltage generating means. Since it is determined that the voltage between the terminals of the semiconductor switch (that is, the current in the power supply path) deviates from the normal state,
The conventional shunt resistor is unnecessary, so that the heat loss of the electric fan is suppressed, the responsiveness is high, and safe overcurrent protection is possible. Also, not only overload, but also overcurrent due to complete short-circuit and abnormal current in case of rare short-circuit such as incomplete short-circuit with some short-circuit resistance are continuously processed by hardware circuit or microcomputer processing. Since a microcomputer can be detected, particularly when the on / off control of the semiconductor switch is configured by a hardware circuit, a microcomputer is not required, so that the mounting space can be reduced and the cost of the fan can be significantly reduced.

【0126】また、本発明に係る扇風機によれば、第2
半導体スイッチの電流容量が半導体スイッチの電流容量
よりも小さくなるように設定し、モータ負荷および第2
負荷の抵抗値比が半導体スイッチおよび第2半導体スイ
ッチの電流容量比と等価となるように設定することとし
たので、第2半導体スイッチおよび第2負荷を持つ基準
電圧生成手段の回路構成を小型化でき、実装スペースを
縮小できるとともに、扇風機のコストを削減できる。
Further, according to the electric fan of the present invention, the second
The current capacity of the semiconductor switch is set to be smaller than the current capacity of the semiconductor switch.
Since the resistance ratio of the load is set to be equivalent to the current capacity ratio of the semiconductor switch and the second semiconductor switch, the circuit configuration of the reference voltage generating means having the second semiconductor switch and the second load is reduced in size. The mounting space can be reduced, and the cost of the fan can be reduced.

【0127】また、本発明に係る扇風機によれば、第2
負荷に複数個の抵抗を具備して該複数個の抵抗を選択的
に接続することにより、第2負荷の抵抗値を等価的に可
変設定して、基準電圧生成手段の設定値(基準)を目標
の仕様に設定することとしたので、1種類のチップで複
数の仕様をカバーすることができ、モータ負荷の定格や
性能に応じた過負荷の判定や完全短絡、不完全短絡の切
り分けを確実に検出することが可能となり、短絡故障に
対する保護を精度良く行うことができる。
Further, according to the electric fan of the present invention, the second
By providing the load with a plurality of resistors and selectively connecting the plurality of resistors, the resistance value of the second load is equivalently variably set, and the set value (reference) of the reference voltage generating means is set. Since the target specifications are set, multiple types can be covered by one type of chip, and overload judgment and complete short-circuit or incomplete short-circuit can be reliably determined according to the motor load rating and performance. , And protection against short-circuit failure can be accurately performed.

【0128】また、本発明に係る扇風機によれば、半導
体スイッチが過熱した場合に該半導体スイッチをオフ制
御して保護する過熱保護手段を備え、過電流や、ある程
度の短絡抵抗を持つ不完全短絡を発生したとき、制御手
段により、半導体スイッチのオン/オフ制御を繰り返し
行って電流を大きく変動させ、半導体スイッチの周期的
な発熱作用によって過熱保護手段による半導体スイッチ
の遮断を速めることができるので、過電流や不完全短絡
発生時の異常電流に対して高速な応答を実現できる。
Further, according to the electric fan of the present invention, when the semiconductor switch is overheated, the semiconductor switch is provided with overheat protection means for controlling by turning off the semiconductor switch to protect the semiconductor switch. Is generated, the ON / OFF control of the semiconductor switch is repeatedly performed by the control means to greatly fluctuate the current, and the overheat protection means can quickly shut off the semiconductor switch by the periodic heat generation action of the semiconductor switch. High-speed response to an abnormal current when an overcurrent or incomplete short circuit occurs can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の実施形態の扇風機を構成す
る電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply control device included in a fan according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施形態で使用する半導体スイッチ(サーマル
FET)の詳細な回路構成図である。
FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of a semiconductor switch (thermal FET) used in the embodiment.

【図3】実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置
が利用する原理を説明する説明図(その1)であり、オ
フ状態からオン状態への遷移時のドレイン−ソス間電圧
の立ち下がり特性の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram (part 1) illustrating a principle used by a power supply control device included in the electric fan according to the embodiment, and illustrates a fall characteristic of a drain-to-sos voltage at a transition from an off state to an on state. FIG.

【図4】実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置
が利用する原理を説明する説明図(その2)であり、概
念的回路図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) for explaining the principle used by the power supply control device constituting the electric fan of the embodiment, and is a conceptual circuit diagram.

【図5】実施形態の扇風機を構成する電源供給制御装置
が利用する原理を説明する説明図(その3)であり、サ
ーマルFETのドレイン電流とゲート−ソース間電圧と
の特性を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram (part 3) for explaining the principle used by the power supply control device constituting the electric fan of the embodiment, and is an explanatory diagram for explaining the characteristics of the drain current and the gate-source voltage of the thermal FET. It is.

【図6】短絡故障時および通常動作時の実施形態の扇風
機を構成する電源供給制御装置における半導体スイッチ
の電流(a)と電圧(b)を例示する波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram exemplifying a current (a) and a voltage (b) of a semiconductor switch in the power supply control device constituting the electric fan of the embodiment at the time of a short-circuit fault and at the time of normal operation.

【図7】本発明に係る第2の実施形態の扇風機を構成す
る電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明に係る第3の実施形態の扇風機を構成す
る電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明に係る第4の実施形態の扇風機を構成す
る電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明に係る第5の実施形態の扇風機を構成
する電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a power supply control device constituting a fan according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】変形例の扇風機を構成する電源供給制御装置
における第2負荷(抵抗)の構成を説明する回路図であ
る。
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a second load (resistance) in a power supply control device included in a fan according to a modified example.

【図12】本発明に係る第1ないし第5の実施形態の扇
風機に共通の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration common to the electric fans of the first to fifth embodiments according to the present invention.

【図13】従来の扇風機の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional fan.

【図14】従来の他の扇風機の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of another conventional fan.

【図15】従来の扇風機に採用された、半導体スイッチ
を備えた電源供給制御装置の回路構成図である。
FIG. 15 is a circuit configuration diagram of a power supply control device provided with a semiconductor switch, which is employed in a conventional electric fan.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 電源 102 負荷 105 突入電流マスク回路(禁止手段) 106 過熱遮断促進回路(過熱遮断促進手段) 107 オン/オフ回数積算回路(同数制御手段) 110a〜110e チップ構成部分 111 駆動回路(制御手段) QA,QF サーマルFET(半導体スイッチ) RG 内部抵抗 QB FET(第2半導体スイッチ) Rr,Rrl〜Rr4 抵抗(第2負荷) Q5,Q6 トランジスタ Qll〜Q54 FET CMPl コンパレータ(検出手段) Rl〜R55 拡抗 RV 可変抵抗 ZDl,ZD2 ツェナーダイオード Dl〜D51 ダイオード Cll〜C31 コンデンサ 121 温度センサ 122 ラッチ回路 QS 過熱遮断用FET SWl,SW2 スイッチ VB 電源電圧 VP チャージポンプ出力電圧 201 羽 203 モータ 204 交流電源 300 電源供給制御装置 Reference Signs List 101 power supply 102 load 105 inrush current masking circuit (prohibiting means) 106 overheating cutoff promotion circuit (overheating cutoff promotion means) 107 on / off frequency integration circuit (same number control means) 110a to 110e chip constituent parts 111 drive circuit (control means) QA , QF Thermal FET (semiconductor switch) RG Internal resistance QB FET (second semiconductor switch) Rr, Rrl to Rr4 Resistance (second load) Q5, Q6 Transistors Qll to Q54 FET CMPl Comparator (detection means) Rl to R55 Expansion RV Variable resistors ZDl, ZD2 Zener diodes Dl to D51 Diodes Cll to C31 Capacitors 121 Temperature sensors 122 Latch circuits QS Overheat cutoff FETs SWl, SW2 Switches VB Power supply voltage VP Charge pump output voltage 201 Blades 203 M Motor 204 AC power supply 300 Power supply controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H021 AA01 AA09 BA12 BA20 BA22 BA23 CA04 CA07 DA02 EA08 5H530 AA01 BB05 CC27 CD30 CD33 CF01 CF15 DD14 DD15 DD19 EF01 5H570 AA09 BB09 CC05 FF05 GG02 HA08 JJ01 LL03 LL31 MM02 MM04 MM05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H021 AA01 AA09 BA12 BA20 BA22 BA23 CA04 CA07 DA02 EA08 5H530 AA01 BB05 CC27 CD30 CD33 CF01 CF15 DD14 DD15 DD19 EF01 5H570 AA09 BB09 CC05 FF05 GG02 HA08 JJ01 MM03 MM03 MM03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源からモータ負荷へ供給される駆動電
力が、制御信号に応じてスイッチング動作する半導体ス
イッチにより制御される扇風機であって、 前記半導体スイッチに前記モータ負荷を接続した状態に
おける該半導体スイッチの端子間電圧の電圧特性と等価
な電圧特性を持つ基準電圧を生成する基準電圧生成手段
と、 前記半導体スイッチの端子間電圧と前記基準電圧との差
を検出する検出手段と、 検出された端子間電圧と基準電圧との差に応じて前記半
導体スイッチをオン/オフ制御する制御手段と、 を有することを特徴とする扇風機。
1. An electric fan in which drive power supplied from a power supply to a motor load is controlled by a semiconductor switch that performs a switching operation according to a control signal, wherein the semiconductor in a state where the motor load is connected to the semiconductor switch. Reference voltage generating means for generating a reference voltage having a voltage characteristic equivalent to the voltage characteristic of the voltage between the terminals of the switch; detecting means for detecting a difference between the terminal voltage of the semiconductor switch and the reference voltage; Control means for controlling on / off of the semiconductor switch according to a difference between a terminal voltage and a reference voltage.
【請求項2】 前記基準電圧生成手段は、前記半導体ス
イッチおよび前記モータ負荷に並列接続され、前記制御
信号に応じてスイッチング制御される第2半導体スイッ
チと第2負荷とを直列接続した回路を備え、 前記第2半導体スイッチの端子間電圧を前記基準電圧と
して生成することを特徴とする請求項1記載の扇風機。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reference voltage generation unit includes a circuit connected in parallel to the semiconductor switch and the motor load, the second semiconductor switch being switching-controlled in accordance with the control signal, and a second load being connected in series. The electric fan according to claim 1, wherein a voltage between terminals of the second semiconductor switch is generated as the reference voltage.
【請求項3】 前記第2半導体スイッチの電流容量は前
記半導体スイッチの電流容量よりも小さく、前記モータ
負荷および前記第2負荷の抵抗値比は前記半導体スイッ
チおよび第2半導体スイッチの電流容量比と等価である
ことを特徴とする請求項2記載の扇風機。
3. A current capacity of the second semiconductor switch is smaller than a current capacity of the semiconductor switch, and a resistance value ratio between the motor load and the second load is equal to a current capacity ratio of the semiconductor switch and the second semiconductor switch. 3. The electric fan according to claim 2, wherein the electric fan is equivalent.
【請求項4】 前記第2負荷は、複数個の抵抗を備え、 前記第2負荷の抵抗値は、前記複数個の抵抗の選択接続
により可変設定されることを特徴とする請求項2または
請求項3記載の扇風機。
4. The device according to claim 2, wherein the second load includes a plurality of resistors, and a resistance value of the second load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors. Item 3. The electric fan according to Item 3.
【請求項5】 前記半導体スイッチが過熱した場合に該
半導体スイッチをオフ制御して保護する過熱保護手段を
有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいず
れかに記載の扇風機。
5. The electric fan according to claim 1, further comprising overheat protection means for turning off and protecting the semiconductor switch when the semiconductor switch is overheated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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