JP2002223581A

JP2002223581A - モータ駆動装置およびモータ

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Publication number: JP2002223581A
Application number: JP2001018180A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Tsubouchi; 俊樹坪内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-09
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: JP4660932B2

Abstract

(57)【要約】【課題】各種家電機器に使用される送風モータの駆動
制御において、高価で複雑な誘電体プロセスの１チップ
ＩＣを使用せずに、モータの駆動装置を提供する。【解決手段】プリドライブＩＣ５と、トランジスタア
レイ６と、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２を主要構成要素と
し、前記プリドライブＩＣ５で、前記トランジスタアレ
イ６と、前記ＭＯＳＦＥＴアレイ１２を通電制御する構
成で、モータの駆動制御を可能とするモータの駆動装置
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ルームエアコンや
給湯器等家電機器に用いられるファン駆動用モータに関
し、特に商用交流電源電圧を平滑整流した直流高電圧を
電力源とし、可変速制御を可能としたインバータを内蔵
したブラシレスモータの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特に商用交流電源電圧を平滑整流
した直流高電圧を電力源としたモータ駆動装置もしくは
モータ駆動装置を内蔵したモータは、特許第２９６０７
５４号に開示されたものが知られており、図３５および
図３７（特許第２９６０７５４号からの引用）を用いて
説明する。

【０００３】図３５に、従来のモータの駆動装置の一例
の構造を示しており、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ
１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を主な構成要素とす
るインバータ部と図示しないモータのロータの回転子を
検出するホール素子センサ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１
Ｃの出力信号および速度指令信号が供給されてＰＷＭ信
号を形成するＰＷＭ信号形成回路１０２を含む周辺回路
とが一体化したモノリシックＩＣで構成されて、前記周
辺回路の作用により、前記ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６がスイッ
チ制御されて、商用交流電圧を整流・平滑して得られる
高圧直流電圧からモータのステータ１０３のモータ駆動
巻線に電力供給して前記ロータの回転数を制御する作用
を有する。

【０００４】図３７は、従来の前記モノリシックＩＣで
構成したモータ駆動装置を内蔵したモータの構造を示し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような、従来の
モノシリックＩＣを用いたモータの駆動装置において
は、インバータ部の主要構成要素すなわちスイッチ素子
であるＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６と周辺回路を一体化したモノ
リシックＩＣで構成したことが特徴で、モータ駆動装置
の小型化に貢献できる反面、モノリシックＩＣ自体が発
熱源となってしまう。さらに、モノリシックＩＣを製造
するための半導体プロセスには特別の工夫が必要にな
る。すなわち、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６等、ＩＣの高電圧が
印加される構成要素には、誘電体分離という図３６（特
許第２９６０７５４号からの引用）に示す構成を有する
プロセスが必要となる。

【０００６】図３６は、従来のモータの駆動装置である
ＩＣのＩＧＢＴの構成を示すもので、誘電体であるＳｉ
Ｏ₂で、ＩＧＢＴ１素子を他の素子から電気的に絶縁し
ている。

【０００７】このＳｉＯ₂による誘電体分離を行うため
に、従来のモータ駆動装置であるモノリシックＩＣの製
造工数は、一般的なＰＮ接合プロセスに比べ、ＳｉＯ₂
形成のための工程が余分に加わることにより、格段に大
きくなる。

【０００８】一般的なＰＮ接合プロセスの半導体の製作
に要するリードタイムが、２〜３ヶ月なのに対し、誘電
体プロセス半導体（ＩＣ）では、４〜５ヶ月を要し、供
給面で大きな障害となっている。また、工程数が多いこ
とから歩留まりも比較的悪く、ＩＣの価格も高価になり
がちであった。

【０００９】本発明は、半導体部品の発熱を抑制した信
頼性の高い、かつ高効率なモータ駆動装置およびモータ
を提供すること、そして、前記事項を、生産リードタイ
ムが長く、かつ高価格の誘電体分離プロセスのモノリシ
ックＩＣを用いることなく、一般的に存するＰＮ接合プ
ロセスで製造される半導体部品を用い、使用部品の供給
面で不安がなく、さらに、低価格のモータ駆動装置を実
現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、低耐圧ＰＮ接合プロセスの半導体でつくら
れるプリドライブＩＣと、前記１チップインバータに代
わって高耐圧ＰＮ接合プロセス半導体で作られるＰＮＰ
ダーリントントランジスタ３チップからなるトランジス
タアレイと、高耐圧ＰＮ接合プロセス半導体で作られる
ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥ
Ｔアレイとの３つの主要部品を設け、前記主要部品の
内、前記ＰＮＰダーリントントランジスタは、エミッタ
が共通に前記高圧直流電源の正側出力に接続され、前記
ＮチャンネルＭＯＳＥＦＥＴは、ソースが前記高圧直流
電源の負側出力に接続され、前記ＰＮＰダーリントント
ランジスタのコレクタと、前記ＮチャンネルＭＯＳＦＥ
Ｔのドレインとは、貫通電流防止手段を介して接続さ
れ、前記プリドライブＩＣの第一、第二、第三の出力端
子は、レベルシフト手段を介して前記ＰＮＰトランジス
タアレイの通電制御を行い、第四、第五、第六の出力端
子は、ダンパ手段を介して、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ
の各ゲートに接続されて、通電制御を行い、前記ＭＯＳ
ＦＥＴのドレインと貫通電流防止手段との各接続箇所
は、出力端子をなしてモータ駆動巻線に電力供給して前
記ロータの回転数を制御するように構成したものであ
る。

【００１１】これにより、モータ駆動装置の発熱を低下
させ、入手容易なＰＮ接合プロセスで製造される半導体
部品を用い、使用部品の供給面で不安がなく、さらに低
価格のモータ駆動装置が得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
モータのロータの回転を検出するセンサと、前記センサ
の出力信号および外部からの速度指令信号と制御電圧源
からの出力電圧が供給されてＰＷＭ信号を形成する回路
を含む周辺回路と、シリコンチップ上でスイッチ素子で
ある複数のＩＧＢＴが互いに誘電体で絶縁分離される高
耐圧誘電体絶縁分離プロセス半導体で作られて商用交流
電圧を整流・平滑して得られる電圧を出力する高圧直流
電源の出力電圧から、前記周辺回路の出力信号に応じ
て、出力端子に接続されるモータ駆動巻線に電力供給し
て前記ロータの回転数を制御するワンチップインバータ
で構成されたモータ駆動装置において、前記周辺回路を
低耐圧ＰＮ接合プロセスの半導体で作られるプリドライ
ブＩＣとし、前記１チップインバータを高耐圧ＰＮ接合
プロセス半導体で作られるＰＮＰダーリントントランジ
スタ３チップからなるトランジスタアレイと、高耐圧Ｐ
Ｎ接合プロセス半導体で作られるＮチャンネルＭＯＳＦ
ＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥＴアレイとしたもので
あって、前記ＰＮＰダーリントントランジスタは、エミ
ッタが共通に前記高圧直流電源の正側出力に接続され、
前記ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴは、ソースが前記高圧直
流電源の負側出力に接続され、前記ＰＮＰダーリントン
トランジスタのコレクタと、前記ＮチャンネルＭＯＳＦ
ＥＴのドレインとは、貫通電流防止手段を介して接続さ
れ、前記プリドライブＩＣの第一、第二、第三の出力端
子は、レベルシフト手段を介して前記ＰＮＰトランジス
タアレイの通電制御を行い、第四、第五、第六の出力端
子は、ダンパ手段を介して、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ
の各ゲートに接続されて、通電制御を行い、前記ＭＯＳ
ＦＥＴのドレインと貫通電流防止手段との各接続箇所
は、出力端子をなしてモータ駆動巻線に電力供給して前
記ロータの回転数を制御することを特徴とするモータ駆
動装置であり、複数の一般的なＰＮ接合プロセスで製造
される半導体部品を用いて、モータ駆動装置を構成する
ことができるという作用を有する。

【００１３】請求項２記載の発明は、ＰＮＰダーリント
ントランジスタ３チップからなるトランジスタアレイ
と、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳ
ＦＥＴアレイと、プリドライブＩＣとを設け、前記トラ
ンジスタアレイと、ＭＯＳＦＥＴアレイは貫通電流防止
手段を介して接続され、前記プリドライブＩＣは、第
一、第二、第三の出力端子が各々前記トランジスタアレ
イの各ベースに接続され、第四、第五、第六の出力端子
が各々前記ＭＯＳＦＥＴアレイの各ゲートに接続されて
通電制御されるモータ駆動装置において、前記貫通電流
防止手段は、逆回復時間が短い高速の第一、第二、第
三、第四、第五、第六のダイオードで構成されて、前記
トランジスタアレイと前記ＭＯＳＦＥＴアレイの接続
は、前記トランジスタアレイに内蔵されたＰＮＰダーリ
ントントランジスタのコレクタが各々前記第一、第二、
第三のダイオードのアノードへ接続され、前記ＭＯＳＦ
ＥＴアレイに内蔵されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのド
レインは、前記第一、第二、第三のダイオードのカソー
ドと、前記第四、第五、第六のダイオードのアノードへ
接続され、他端が共通に接続された第一、第二、第三の
モータ駆動巻線の一端に各々接続されることで、前記ト
ランジスタアレイに内蔵されたＰＮＰダーリントントラ
ンジスタの逆回復時間が比較的長い寄生ダイオードを導
通させないことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動
装置であり、ＰＮＰダーリントントランジスタチップの
寄生ダイオードを導通させないことで、モータ駆動巻線
への電力供給に寄与しない無効電力の発生を防ぐという
作用を有する。

【００１４】請求項３記載の発明は、貫通電流防止手段
の構成要素である第一、第二、第三のダイオードをＶＦ
の比較的小さいショットキーバリアーダイオードとした
ことを特徴とする請求項２記載のモータ駆動装置であ
り、前記第一、第二、第三のダイオードで損失する電力
を低減する作用を有する。

【００１５】請求項４記載の発明は、ＰＮＰダーリント
ントランジスタ３チップからなるトランジスタアレイ
と、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳ
ＦＥＴアレイと、プリドライブＩＣとを設け、トランジ
スタアレイとＭＯＳＦＥＴアレイは貫通電流防止手段を
介して接続され、前記プリドライブＩＣは、レベルシフ
ト手段を介して第一、第二、第三の出力端子が各々前記
トランジスタアレイの各ベースに接続され、第四、第
五、第六の出力端子が各々前記ＭＯＳＦＥＴアレイの各
ゲートに接続されて通電制御されるモータ駆動装置にお
いて、前記レベルシフト手段は、第一、第二、第三のト
ランジスタ、抵抗を設けて、前記第一、第二、第三のト
ランジスタは、エミッタが各々接地され、ベースが抵抗
を介して各々前記プリドライブＩＣの第一、第二、第三
の出力端子が接続され、コレクタは各々第一、第二、第
三の抵抗を介して前記トランジスタアレイのＰＮＰダー
リントントランジスタのベースへ各々接続されるという
構成としたことを特徴とする請求項１から請求項３のい
ずれか１項記載のモータ駆動装置であり、簡単な構成
で、低耐圧のプリドライブＩＣの出力信号を高電圧が印
加されたトランジスタのベースへ伝達可能とする作用を
有する。

【００１６】請求項５記載の発明は、ダンパ手段を抵抗
器で構成し、前記抵抗器の抵抗値を任意に選択すること
で、ＭＯＳＦＥＴアレイに内蔵されたＮチャンネルＭＯ
ＳＦＥＴのゲート容量への充・放電時間を可変して、プ
リドライブＩＣの第四、第五、第六の出力端子から前記
ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴの各ゲートへの信号の立ち上
がり、もしくは立ち下がり速度を、前記プリドライブＩ
Ｃの定格以下にし、前記ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのＯ
ＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦに至る時間を所定の値に
設定できて、モータ駆動装置の高圧直流電源入力端子の
跳ね上がり電圧が、前記高圧直流電源に接続されて、前
記モータ駆動装置の構成要素である半導体部品の耐圧を
超えなくすることを特徴とした請求項１から請求項３の
いずれか１項記載のモータ駆動装置であり、前記抵抗値
を一定値以上の大きさにすることで、前記プリドライブ
ＩＣ、もしくは高圧直流電源と接続される半導体部品が
損傷しない作用を有する。

【００１７】請求項６記載の発明は、ＰＮＰダーリント
ントランジスタ３チップからなるトランジスタアレイ
と、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳ
ＦＥＴアレイと、プリドライブＩＣとを設け、前記トラ
ンジスタアレイと、ＭＯＳＦＥＴアレイは貫通電流防止
手段を介して接続され、前記プリドライブＩＣは、第
一、第二、第三の出力端子が各々前記トランジスタアレ
イの各ベースに接続され、第四、第五、第六の出力端子
が各々前記ＭＯＳＦＥＴアレイの各ゲートに接続されて
通電制御されるモータ駆動装置において、前記トランジ
スタアレイのＰＮＰダーリントントランジスタに飽和電
圧の小さいチップを用い、前記ＭＯＳＦＥＴアレイのＮ
チャンネルＭＯＳＦＥＴにＯＮ抵抗の小さいチップを用
いることを特徴とする請求項１または、２または、３記
載のモータ駆動装置であり、モータの駆動装置の損失
を、飽和電圧が比較的大きなスイッチ素子である複数の
ＩＧＢＴを含む１チップインバータに比べ小さくするこ
とで、モータの駆動装置を内蔵したブラシレスモータの
効率を向上する作用を有する。

【００１８】請求項７記載の発明は、プリドライブＩＣ
を含む周辺回路へ電力供給を行う制御電圧源の正側出力
端子と、周辺回路の電圧源入力端子とが、待機電力削減
を目的に設けた開閉器を介して接続されるモータ駆動装
置において、前記開閉器と周辺回路とを結ぶ制御電圧源
正側電源線に、突入電流防止手段である抵抗を設け、前
記開閉器ＯＮ時には、制御電源からモータ駆動装置への
突入電流による電圧跳ね上がりを発生すること無く、制
御電圧源から前記周辺回路への電力供給を可能としたこ
とを特徴とするモータ駆動装置であり、プリドライブＩ
Ｃの制御電源入力端子に、突入電流発生時に生じる跳ね
上がり電圧が、前記プリドライブＩＣの耐圧を超えて、
プリドライブＩＣを損傷させることが無いという作用を
有する。

【００１９】請求項８記載の発明は、整流ダイオードと
比較的限界電力の大きな突入防止抵抗と電解コンデンサ
で構成され、入力される商用交流を整流・平滑して得ら
れる高圧直流電圧を出力する高圧直流電源と、前記高圧
直流電源の出力電圧を電力源として、モータ駆動巻線
に、所定の電力を供給するモータ駆動装置において、前
記モータ駆動装置に、比較的限界電力の小さい保護抵抗
を設け、前記高圧直流電源の正側電圧を前記保護抵抗を
介して、前記モータ駆動装置へ入力する構成とし、前記
モータ駆動装置内で、短絡故障を生じた際の故障電流に
より、前記モータ駆動装置に設けた保護抵抗が、前記高
圧直流電源の突入防止抵抗より先に溶断して故障電流を
遮断することで、前記突入防止抵抗の溶断を防ぐことを
特徴としたモータ駆動装置であり、故障がモータの駆動
装置に限定されるため、モータの駆動装置を内蔵したモ
ータでは、故障時には、モータのみを交換すればよいと
いう作用を有する。

【００２０】請求項９記載の発明は、外部から入力さ
れ、プリドライブＩＣのＰＷＭ形成部において、生成さ
れるＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比を、入力電圧に相応したＤ
ＵＴＹ比にすることを指令する指令信号を、ダイナミッ
クレンジ変換手段を介して前記プリドライブＩＣへ入力
することにより、前記指令信号の電圧値を、プリドライ
ブＩＣに予め定められた所定の値とは異なる任意の値に
しても、前記プリドライブＩＣに予め定められた指令値
を入力する場合と同じＤＵＴＹ比のＰＷＭ信号を生成す
ることができることを特徴とした請求項１から請求項８
のいずれか１項記載のモータ駆動装置であり、電圧指令
を任意の値にすることで、従来のモータの駆動装置のモ
ノリシックＩＣと同じ電圧指令値にすることができ、モ
ータの駆動装置の使用者側の装置に何ら変更を加える必
要が無くなるという作用を有する。

【００２１】請求項１０記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の磁極
配置が回転円周上で等間隔であるマグネットを配したロ
ータを有するモータの、前記ロータの回転を検出する３
つのセンサの内、１つだけをホールＩＣ、他をホール素
子として、前記ホールＩＣの出力信号をプリドライブＩ
Ｃへ供するだけでなく、モータの回転速度を意味するＤ
ＵＴＹ比５０％の矩形波信号を外部へ供給可能ならしめ
た請求項１から請求項９のいずれか１項記載のモータ駆
動装置であり、簡単な構成で、電気角３６０°毎に一周
期の矩形波信号であるモータの回転速度を意味する信号
を得ることができるという作用を有する。

【００２２】請求項１１記載の発明は、電圧差がある値
以上である充電部間の距離、即ち絶縁距離が所定の一定
値以上必要とし、一定値未満の場合は、前記当箇所を絶
縁材で覆って、一定値未満の充電部を露出させず、か
つ、ＰＮＰダーリントントランジスタ３チップからなる
トランジスタアレイと、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チ
ップからなるＭＯＳＦＥＴアレイと、プリドライブＩＣ
とを両面銅スルーホールプリント基板にはんだ付けした
モータ駆動回路において、前記両面銅スルーホールプリ
ント基板における、ケースから突出した入力端子を形成
する複数のリード間の距離が、前記一定値を超える絶縁
距離を有する前記トランジスタアレイと前記ＭＯＳＦＥ
Ｔアレイのリード挿入穴には、スルーホール銅メッキ処
理を施さず、かつ、絶縁塗布材料を絶縁距離が所定の一
定値未満のはんだ面側にのみ塗布することを特徴とする
モータ駆動回路であり、絶縁塗布材料の塗布を最小限に
留めることできるという作用を有する。

【００２３】請求項１２記載の発明は、電圧差がある値
以上である充電部間の距離、即ち絶縁距離が所定の一定
値以上必要とし、一定値未満の場合は、前記当箇所を絶
縁材で覆って、一定値未満の充電部を露出させず、か
つ、ＰＮＰダーリントントランジスタ３チップからなる
トランジスタアレイと、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チ
ップからなるＭＯＳＦＥＴアレイと、プリドライブＩＣ
とを両面銅スルーホールプリント基板にはんだ付けした
モータ駆動回路において、ケースから突出した入力端子
をなす複数のリード間の距離が、前記一定値を超える絶
縁距離を有する前記トランジスタアレイと前記ＭＯＳＦ
ＥＴアレイのリード挿入穴の部品面ランドをリード挿入
穴径＋０．１ｍｍのランド径とし、かつ絶縁塗布材料を
絶縁距離が所定の一定値未満のはんだ面側のみに塗布す
ることを特徴とするモータ駆動回路であり、絶縁塗布材
料の塗布を最小限に留めることができ、両面銅スルーホ
ールプリント基板固有のはんだ付け強度を保持できると
いう作用を有する。

【００２４】請求項１３記載の発明は、プリドライブＩ
Ｃのスタート・ストップ切替入力端子に負特性感温抵抗
素子を含む温度検出部を接続し、前記温度検出部の感温
抵抗素子をモータの発熱部品近傍に設けることで、基板
上の、任意の発熱部品の温度が所定の値を超えるとモー
タ駆動巻線への通電を停止して、前記発熱部品の過熱を
防ぐことを特徴とする請求項１１または１２記載のモー
タ駆動回路としたもので、発熱部品の加熱による破壊を
防ぐ作用を有する。

【００２５】請求項１４記載の発明は請求項１から請求
項１３記載のいずれか１項記載のモータ駆動装置を備え
たモータであり、発熱の低いモータを提供することがで
きるという作用を有する。

【００２６】請求項１５記載の発明は、トランジスタア
レイと、ＭＯＳＦＥＴアレイとプリドライブＩＣをプリ
ント基板にはんだ付けしたモータ駆動回路基板を内蔵し
たモータにおいて、複数相の巻線を配したステータコア
を含んだケースに、マグネットを配したロータを収め
て、前記ケース上面に、モータ駆動回路基板を配して、
前記モータ駆動回路基板の入出力端子に、はんだ付け接
続された複数のリード線を前記ケースの側面の引出口に
固定したリードブッシュを介してケース外へ引き出し
て、前記モータ駆動回路基板の上面に、前記トランジス
タアレイとＭＯＳＦＥＴアレイのケース上面のみ窓明け
した絶縁板を載せて、ブラケットでケースを密封し、前
記トランジスタアレイとＭＯＳＦＥＴアレイのケースと
前記ブラケットとの空隙を放熱シリコンで充填したこと
を特徴とするモータとしたもので、誘電体分離プロセス
で製造されたモノリシックＩＣを使用することなく、簡
単な構造でモータ駆動回路基板内蔵ファン駆動用モータ
を提供可能とする作用を有する。

【００２７】請求項１６記載の発明は、複数のリード線
がはんだ付けされたモータ駆動回路基板を内蔵したモー
タにおいて、前記モータのケース側面のリード線引き出
し部分に、前記ケースに固定されるリードブッシュＡ、
Ｂを設け、前記リードブッシュＡは、凹部形状を有し、
リードブッシュＢは凸部形状を有するもので、前記リー
ドブッシュＡ、Ｂのリード線嵌合部は凸部と凹部を組み
合わせて作られるクランク形状の空隙であって、前記空
隙部に前記リード線を挟み込むことを特徴とした請求項
１５記載のモータとしたもので、外力によりリード線は
んだ付け部が損傷しない作用を有する。

【００２８】請求項１７記載の発明は、請求項１４から
請求項１６のいずれか１項記載のモータを送風用モータ
としたことを特徴とするファン駆動モータとしたもの
で、効率よく所望の風量発生させる作用を有する。

【００２９】請求項１８記載の発明は、請求項１７記載
のファン駆動モータを用いたことを特徴とするルームエ
アコンとしたもので、温風または冷風を、効率よく所望
の風量発生させる作用を有する。

【００３０】請求項１９記載の発明は、請求項１７記載
のファン駆動モータを用いたことを特徴とする給湯器と
したもので、効率よく所望の温水を発生させる作用を有
する。

【００３１】請求項２０記載の発明は、請求項１７記載
のファン駆動モータを用いたことを特徴とする空気清浄
機としたもので、効率よく、前記空気清浄機設置された
閉鎖空間の空気中の粉塵や臭い成分の微粒子を除去する
効果を有する。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。

【００３３】（実施例１）図１は、本発明の請求項１記
載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図１におい
て、モータ駆動装置１は、高圧直流電源４の出力電圧か
ら、モータ７へ電力供給を行って、モータ７の回転速度
を所望の速度にする作用を行うもので、プリドライブＩ
Ｃ５を含む周辺回路３と、トランジスタアレイ６、ＭＯ
ＳＦＥＴアレイ１２と前記プリドライブＩＣ５の出力信
号は、レベルシフト手段９を介して前記トランジスタア
レイ６のベースへ伝達されるとともに、ダンパ手段１０
を介して前記ＭＯＳＦＥＴアレイの各ゲートへ伝達され
る構成を有している。

【００３４】次に、図１の構成図に示すモータ駆動装置
１の動作を、図２の動作図を用い以下説明する。

【００３５】図１においてモータ７のロータ１１の磁極
位置に従って、センサＨ１、Ｈ２、Ｈ３からプリドライ
ブＩＣ５の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３へ図２
（ａ）に示す信号が入力される。前記プリドライブＩＣ
５のＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬにはＩＮ１、
ＩＮ２、ＩＮ３入力信号のゼロクロスのタイミングで、
ＨｉｇｈまたはＬｏｗレベル信号が出力される。前記Ｕ
Ｌ、ＶＬ、ＷＬの出力信号は、レベルシフト手段９で、
電流に変換されてトランジスタアレイ６の構成要素であ
るＰＮＰダーリントントランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の
各ベースへ入力される。一方、前記ＵＨ、ＶＨ、ＷＨの
出力信号はダンパ手段１０を介してＭＯＳＦＥＴアレイ
１２の構成要素であるＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴＱ４、Ｑ
５、Ｑ６の各ゲートへ伝達される。前記ダンパ手段１０
は、ＵＨ、ＶＨ、ＷＨのＬｏｗからＨｉｇｈもしくはＨ
ｉｇｈからＬｏｗへ至る時間を遅くして、モータ駆動装
置１から発生するノイズを低減させる目的で設けられ
る。ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ、ＵＨ、ＶＨ、ＷＨは、Ｈｉｇｈ
の時、Ｈｉｇｈレベル信号が伝達されるＱ１、Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６の何れかがオンし、Ｌｏｗが伝達
されている時はオフである。これにより、高圧直流電圧
源の出力電圧がトランジスタアレイ６および、ＭＯＳＦ
ＥＴアレイ１２を介して、モータ駆動巻線Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３に入力される。モータ駆動巻線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の
インピーダンスに従って電流が流れ、モータ７のロータ
１１にトルクが発生して、前記ロータ１１は回転する。

【００３６】前記高圧直流電源４は、商用電源ＡＣ１０
０Ｖを、ブリッジダイオードと突入防止抵抗で接続され
た電解コンデンサで整流平滑された直流電圧ＤＣ１４１
Ｖを発生させる。

【００３７】８ａの貫通電流防止手段ａと８ｂの貫通電
流防止手段ｂは、逆回復時間の遅いＰＮＰトランジスタ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の寄生ダイオードｄ１、ｄ２、ｄ３を
導通させることなく、ＭＯＳＦＥＴＱ４、Ｑ５、Ｑ６の
オンからオフへ切り替わる際に生じる循環電流を正側電
力線へバイパスさせる目的で設けられる。

【００３８】前記ＵＨ、ＶＨ、ＷＨの出力信号は、ＰＷ
Ｍ信号であり、プリドライブＩＣ５のＶＣＴＬ入力端子
に入力されるアナログ電圧値に従ったＤＵＴＹ比を有す
る。図２（ｂ）は、ＵＨ信号がＨｉｇｈレベルの時の図
２（ａ）中Ａの拡大図である。コントロール電圧源であ
るＶＳＰがプリドライブＩＣ５のＶＣＴＬ端子に入力さ
れる。入力された電圧は、増幅器Ａ１にて、反転減衰さ
れてＴＯＣ信号となって、ＰＷＭ形成部へ伝達される。
ＰＷＭ形成部にて、コンデンサＣ１にて発生する三角波
と比較されてＤＵＴＹ比が決定される。このＤＵＴＹ比
でＭＯＳＦＥＴアレイ１２のＱ４、Ｑ５、Ｑ６のオン期
間が定まる。即ちＶＳＰの電圧値に従ってＭＯＳＦＥＴ
アレイ１２のＱ４、Ｑ５、Ｑ６のオン期間が可変されて
モータ７に発生するトルクが制御され、モータ７が所望
の回転数に設定される。

【００３９】図３は、（ａ）がプリドライブＩＣ５の半
導体の構成を、（ｂ）がトランジスタアレイ６のＱ１、
Ｑ２、Ｑ３のＰＮＰダーリントントランジスタチップの
構成を、（ｃ）がＭＯＳＦＥＴアレイのＮ−ｃｈＭＯＳ
ＦＥＴチップの構成を示す。トランジスタアレイ６およ
び、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２には、高圧直流電源４の出
力電圧ＤＣ１４１Ｖが直接接続されるため、半導体自体
の耐圧は２５０Ｖ以上必要であるが、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６の各素子は別々のチップで構成さ
れるため、従来例の誘電体分離のような特別の複雑な構
成は必要でなく、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、一
般的なＰＮ接合プロセスで製造される。

【００４０】プリドライブＩＣ５は、複数の素子が１チ
ップ上に集積されたモノリシックＩＣであるが、印加電
圧は、制御電源ＶＣＣ（ＤＣ１５Ｖ）が入力されるのみ
であるので、半導体自体の耐圧は１８Ｖ以上でよく、従
って、従来例の誘電体分離のような特別の構造は不要
で、図３（ａ）に示すＰＮ接合分離プロセスで製造可能
である。

【００４１】（実施例２）図４は、本発明の請求項２記
載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図４におい
て、貫通電流防止手段８ａおよび貫通電流防止手段８ｂ
は、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２のＱ４もしくは、Ｑ５もし
くは、Ｑ６のオンからオフに切り替わる際に生じる還流
電流を、逆回復時間の遅い、トランジスタアレイ６のＱ
１、Ｑ２、Ｑ３の寄生ダイオードｄ１、ｄ２、ｄ３を導
通させずに、高圧直流電源４の正側出力につながる正側
電源線へ還流させる作用を行うもので、８ａは、第一、
第二、第三のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を構成要素と
し、前記Ｄ１のアノードはＱ１のコレクタに接続され、
カソードはＱ４のドレインに接続される。前記Ｄ２のア
ノードはＱ２のコレクタに接続され、カソードはＱ５の
ドレインに接続される。前記Ｄ３のアノードはＱ３のコ
レクタに接続され、カソードはＱ６のドレインに接続さ
れる。一方８ｂは、第四、第五、第六のダイオードＤ
４、Ｄ５、Ｄ６を構成要素とし、前記Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６
のカソードは共通に、正側電源線に接続され、各アノー
ドは、それぞれ前記Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のカソードに接続
されるとともに、モータ駆動装置１の出力端子をなし
て、モータ駆動巻線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に接続される構成
を有する。

【００４２】次に、図４に示すモータ駆動装置１のＤ
１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６を構成要素とする貫
通電流防止手段８ａ、８ｂの作用動作について、図５お
よび図６の動作図を用い説明する。

【００４３】図５は、ＭＯＳＦＥＴアレイのＱ６が、図
示しないプリドライブＩＣのＰＷＭ信号によりＯＮ、Ｏ
ＦＦを繰り返している際の、電流の流れを点線の矢印で
示した。

【００４４】図５（ａ）は、Ｑ６がＯＦＦからＯＮへ切
り替わった際の電流の流れを示し、高圧直流電源の正側
出力から供給される電流ＩＤＣは、正側電源線を流れ
て、トランジスタアレイ６のＯＮ状態のＱ１を通って、
第一のダイオードＤ１を介し、モータ駆動巻線Ｌ１、Ｌ
２を通って、ＭＯＳＦＥＴアレイＱ６を通じ、負側電源
線から前記高圧直流電源４の負側出力端子へと流れる。

【００４５】次にＱ６がＯＮからＯＦＦへ切り替わった
際の電流の流れを示したのが図５（ｂ）であり、Ｑ６の
ＯＦＦにより、モータ駆動巻線Ｌ３の端子電圧はＬ×
（−ｄｉ／ｄｔ）の効果でＶＤＣ電圧より増大してＤ６
がＯＮし、図中点線の矢印の如く、正側電力線→Ｑ１の
コレクタ−エミッタ→Ｄ１のアノード−カソード→モー
タ駆動巻線Ｌ１→モータ駆動巻線Ｌ３→Ｄ６アノード−
カソード→正側電線というループで、還流電流を生じ
る。

【００４６】次に、Ｑ６がＯＦＦからＯＮに転ずると、
再び図５（ａ）に示す動作になるが、Ｑ６がＯＦＦから
ＯＮになる図６（ａ）の点線部Ｂでは、Ｑ６のドレイン
電圧が急激に降下して、ダイオードＤ６がＯＮからＯＦ
Ｆに転じようとする、このＯＮからＯＦＦに切り替わる
時間をＤ６の逆回復時間といい、この逆回復時間の間、
ダイオードＤ６のカソードからアノードにＩＤ３なる電
流が生じる。このＩＤ３は、電源電流ＩＤＣに重畳す
る。図６（ｂ）が、逆回復時間がΔｔ１である時の上述
の動作を示す波形で、ＩＤ３が重畳したためにＩＤＣに
ＩＤＣＰＥＡＫ１なるピーク電流が生じている。逆回復
時間内に生じる電流ＩＤ３は、（ＶＤＣ＝１４１Ｖ）／
（電源の出力インピーダンス＋ダイオードの内部インピ
ーダンス）となるので、ダイオードが逆回復時間の遅い
ものであると、当然ＩＤ３も増大する。図６（ｃ）は、
逆回復時間Δｔ２が、Δｔ１より大である場合のＩＤＣ
波形例を示したものである。ピーク電流ＩＤＣＰＥＡＫ
２は、先のＩＤＣＰＥＡＫ２に比べ極めて大きくなる。
ＩＤＣのピーク電流が大きいと、ダイオードの損失が大
きくなり、過熱により素子の故障に至る場合もある。従
って、ダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６に求められる逆回復
時間は通常３０ｎｓｅｃ〜１００ｎｓｅｃのものが性能
上からも価格的にも好適である。もし、ダイオードＤ
１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６で構成された貫通電
流防止手段８ａ、８ｂが無ければ、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６の
代わりに、トランジスタアレイ６の寄生ダイオードｄ
１、ｄ２、ｄ３を介して前述の還流電流が流れる。ｄ
１、ｄ２、ｄ３は、逆回復時間が保証困難な素子であ
り、通常数十μｓｅｃ以上で、ＭＯＳＦＥＴアレイのＯ
Ｎ／ＯＦＦ周期（キャリア周波数ともいう）が５０μｓ
ｅｃ（２０ｋＨｚ）であるモータ駆動装置では、寄生ダ
イオードｄ１もしくはｄ２もしくはｄ３がＯＦＦしない
うちに、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２のＱ４もしくはＱ５も
しくはＱ６がＯＮし、寄生ダイオードとＭＯＳＦＥＴが
電源短絡状態となって故障に至る。

【００４７】（実施例３）図４の貫通電流防止手段８ａ
の構成要素であるダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を、高速
ダイオードからショットキーダイオードへ変更した構成
が、本発明の請求項３記載のモータの駆動装置の一実施
例であり、モータ駆動装置の電力損失を低減する作用を
有する。

【００４８】次に、図４に示すモータの駆動装置の動作
を図５をもとに説明する。

【００４９】図５の矢印のような電流ＩＤＣが、モータ
駆動装置からモータ７に供給される時、モータ駆動装置
のトランジスタアレイ６のＰＮＰダーリントントランジ
スタＱ１のＣ−Ｅ間飽和電圧をＶＣＥ（ＳＡＴ）１、貫
通電流防止手段８ａのダイオードＤ１のアノード−カソ
ード間電圧をＶＦ１、コレクタ電流をＩＣ１、ＭＯＳＦ
ＥＴアレイ１２のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴＱ４のドレイン
−ソース間ＯＮ電圧をＶＤＳ（ＯＮ）とすると、モータ
駆動装置で発生する損失Ｐｄは、Ｐｄ＝ＩＣ１×（ＶＣＥ（ＳＡＴ）１＋ＶＦ１）＋ＩＤ
Ｃ×ＶＤＳ（ＯＮ）となる。

【００５０】ダイオードＤ１が、例えば定格が４００
Ｖ、１Ａ、ｔｒｒ＝３０ｎｓｅｃ程度の高速ダイオード
である場合、そのＶＦは、ＶＦ１＝１．２５Ｖ（ａｔ
１Ａ）であるが、Ｄ１を３０Ｖ、１Ａ程度のショットキ
ーバリアーダイオードへ変更すれば、そのＶＦは、ＶＦ
１＝０．３９Ｖ（ａｔ１Ａ）となる。ＶＦが小さくな
ることで、発生損失Ｐｄも、 ΔＰｄ＝ＩＣ１×（１．２５−０．３９）＝ＩＣ１×
０．８６Ｗ軽減される。

【００５１】モータが、定格負荷点で、軸出力３０Ｗ、
効率７５％程度で、ＶＤＣ＝１４１Ｖであれば、ＩＣ１
の平均値はＩＣ１＝３０／（１４１×０．７５）＝０．２８Ａ従って、 ΔＰｄ＝０．２８×０．８６＝０．２４Ｗ損失軽減されるので、モータ効率ηは、 η＝３０／（１４１×０．２８−０．２４）×１００＝
７６．４５％となりモータの効率が、１．４５％向上する。

【００５２】（実施例４）図７は、本発明の請求項４記
載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図７におい
て、レベルシフト手段９は、プリドライブＩＣ５の出力
端子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのＨｉｇｈレベルが１２Ｖ程度の
低電圧である出力信号を、トランジスタアレイ６のＰＮ
ＰダーリントントランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の、商用
交流電源を整流平滑した例えばＤＣ１４１Ｖ程度の高電
圧である各ベースへ伝達する作用を行うもので、前記レ
ベルシフト手段９は、ＮＰＮトランジスタＱ８、Ｑ９、
Ｑ１０と抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０を構成要素とし、前記
構成要素は、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０の各エミッタは接地さ
れ、各ベースはそれぞれプリドライブＩＣ５のＵＬ．Ｖ
Ｌ．ＷＬ端子と接続され、各コレクタは、抵抗Ｒ８、Ｒ
９、Ｒ１０を介して、トランジスタアレイ６のＰＮＰダ
ーリントントランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の各ベースと
接続される構成を有する。

【００５３】次に、図７に示すモータ駆動装置１のＱ
８、Ｑ９、Ｑ１０およびＲ８、Ｒ９、Ｒ１０を構成要素
とするレベルシフト手段９の作用動作について、図８の
詳細図を用い説明する。

【００５４】図８において、プリドライブＩＣ５のＵＬ
端子の出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わって、
トランジスタアレイ６のＱ１がＯＮして、モータ駆動巻
線へ通電される動作を以下説明する。

【００５５】プリドライブＩＣ５のＵＬ端子内部素子で
あるＱ１０、Ｑ１１は、図示しないセンサからの信号に
基づきＱ１１がＯＮからＯＦＦ、Ｑ１０がＯＦＦからＯ
Ｎに切り替わる。ＵＬ端子電圧ＶＵＬは、０Ｖから１２
Ｖ増大し抵抗Ｒ１１を介することでＱ７のベースにベー
ス電流が供給されて、Ｑ７がＯＮする。Ｑ７のコレクタ
電圧は０Ｖになり、抵抗Ｒ８には、トランジスタアレイ
６のＱ１のベースからベース電流ＩＢが流れ、Ｑ１はＯ
Ｎする。Ｑ１のＯＮにより、図中点線の矢印のごとく、
高圧直流電源４の正側出力から、Ｑ１、Ｄ１を介してモ
ータ７のモータ駆動巻線Ｌ１、Ｌ３に通電し、ＭＯＳＦ
ＥＴＱ６、電流検出抵抗Ｒ１を介して、前記高圧直流電
源４の負側出力へ電流が流れ、前記モータ７に、電力が
供給される。

【００５６】上記動作は、プリドライブＩＣ５のＶＬ、
ＷＬ各端子の信号がトランジスタＱ８、Ｑ９、抵抗Ｒ
９、Ｒ１０を介してトランジスタアレイ６のＱ２、Ｑ３
のベースへ伝達される動作と同じであるので、構成およ
び動作の説明は省く。

【００５７】以上のように、レベルシフト手段９は、プ
リドライブＩＣ５の出力端子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬの出力信
号が、前記出力端子に高電圧が作用されること無くＰＮ
ＰダーリントントランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の各ベー
スへそれぞれ伝達し、前記Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のＯＮ、Ｏ
ＦＦ制御を行うことができる。

【００５８】（実施例５）図９は、本発明の請求項５記
載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図９におい
て、ダンパ手段１０は、プリドライブＩＣ５の出力端子
ＵＨ、ＶＨ、ＷＨから出力される信号がＬｏｗからＨｉ
ｇｈへ立ち上がる際には、ＭＯＳＦＥＴアレイのＱ４、
Ｑ５、Ｑ６の各ゲートの立ち上がりスピードを抑制し、
ＨｉｇｈからＬｏｗへ立ち下がる際には、立ち上がりス
ピードを抑制する作用を行うもので、前記プリドライブ
ＩＣ５の出力端子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨは、前記ダンパ手段
１０の構成要素である抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を介
してＭＯＳＦＥＴアレイのＱ４、Ｑ５、Ｑ６の各ゲート
に接続される構成を有する。

【００５９】次に、図９に示すモータ駆動装置１のＲ１
１、Ｒ１２、Ｒ１３を構成要素とするダンパ手段１０の
作用動作について、図１０の詳細図および図１１の動作
図を用い説明する。

【００６０】図９において、プリドライブＩＣ５のＷＨ
端子の出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わって、
ＭＯＳＦＥＴアレイ１２のＱ６がＯＮして、モータ駆動
巻線へ通電される動作を以下説明する。

【００６１】図１１（ａ）のセンサ信号ＩＮ１、ＩＮ
２、ＩＮ３に基づいてＷＨ信号がＨｉｇｈであるＰＷＭ
動作区間の図中点線部Ｃの拡大図（ｂ）において、時刻
ｔ＝ｔ１の時、プリドライブＩＣ５のＷＨ端子内部素子
であるＱ１２、Ｑ１３は、Ｑ１３がＯＮからＯＦＦ、Ｑ
１２がＯＦＦからＯＮになり、ＷＨ端子電圧は、Ｌｏｗ
からＨｉｇｈへ切り替わる。図１０のプリドライブＩＣ
５の構成では、Ｑ１２のコレクタが、内部１２Ｖレギュ
レータへ接続されているため、Ｈｉｇｈレベルの電圧値
は１２Ｖである。ＷＨ端子は、ダンパ手段１０の抵抗Ｒ
１９を介してＭＯＳＦＥＴアレイ１２のＱ６のゲートに
接続されており、Ｑ６のゲート−ソース間の接合容量Ｃ
ｇ６へ、ＷＨからｉｇ６なる充電電流が流れる。ｉｇ６
の充電スピードは、Ｒ１９、Ｃｇｓ６の時定数で定ま
り、ＷＨ端子出力信号と、Ｑ６ゲート電圧ＶＧＳ６とが
同一になると充電は停止する。ｔ１から充電終了に至る
時間、即ち充電時間Δｔ１は、ＣｇｓがＭＯＳＦＥＴＱ
６の固有値であり変更はできないが、Ｒ１９の抵抗値を
変えることで、変更可能であり、図１１（ｃ）は、
（ｂ）に比べ、Ｒ１９の抵抗値を小さくした場合の動作
例である。充電時間Δｔ１での最大充電電流ｉｇ６１
は、１２Ｖ／Ｒ１９で求められる。ゲート電圧がある所
定の値に達した時、Ｑ６はＯＦＦからＯＮに至る。

【００６２】次に、時刻ｔ２の時は、プリドライブＩＣ
５のＷＨ端子内部素子であるＱ１２、Ｑ１３は、Ｑ１３
がＯＦＦからＯＮ、Ｑ１２がＯＮからＯＦＦになり、Ｗ
Ｈ端子電圧は、ＨｉｇｈからＬｏｗへ切り替わる。ＭＯ
ＳＦＥＴアレイ１２のＱ６のゲート−ソース間の接合容
量Ｃｇ６の電荷が、Ｒ１９を介してＷＨへｉｇ６なる放
電電流が流れる。ｉｇ６の放電スピードは、充電時と同
じくＲ１９、Ｃｇｓ６の時定数で定まるので、ｔ２から
放電終了に至る時間、即ち放電時間Δｔ２は、Ｒ１９の
抵抗値を変えることで、変更可能であることは言うまで
もない。図１１（ｃ）は、（ｂ）に比べ、Ｒ１９の抵抗
値を小さくした場合の動作例で、放電時間Δｔ２での最
大充電電流ｉｇ６２は、１２Ｖ／Ｒ１９で求められ、ゲ
ート電圧がある所定の値以下に低下した時、Ｑ６はＯＮ
からＯＦＦに至る。

【００６３】Ｒ１９の抵抗値は、プリドライブＩＣ５の
出力、ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ端子の出力信号の立ち上がり、
もしくは立ち下がり速度を、前記プリドライブＩＣ５の
定格以下になる値に定めて、前記プリドライブＩＣ５の
出力端子の損傷を防ぐ。

【００６４】そして、Ｑ６のＣｇｓ６への充放電時間
が、Ｒ１９の抵抗値で変更可能なことは、即ちＱ６のＯ
ＦＦからＯＮ、もしくはＯＮからＯＦＦに至る時間が変
更可能であることは、言うまでもなく、前記Ｑ６のＯＦ
ＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦに至る時間は、高圧直流電
源からモータ駆動装置へ流れるパルス状電流ＩＤＣの時
間変化を意味する。前記ＩＤＣの時間変化ｄｉ／ｄｔ
と、高圧直流電源とモータ駆動装置に至る正側電源線に
在る等価インダクタンスＬによる−Ｌ×（ｄｉ／ｄｔ）
の効果により、モータ駆動装置の、例えば、トランジス
タアレイ６のＰＮＰダーリントントランジスタＱ１〜Ｑ
３のエミッタには、跳ね上がり電圧が印加される。Ｒ１
９の抵抗値は、前記跳ね上がり電圧が、Ｑ１もしくはＱ
２もしくはＱ３の耐圧を超えない抵抗値にすることもで
きる。

【００６５】また、Ｒ１９の抵抗値は、ｉｇ６１、ｉｇ
６２が、プリドライブＩＣ５のＱ１２、Ｑ１３の最大定
格未満になるよう定められるが、モータ駆動装置が発生
するノイズを、各国で定められたＥＭＣ規制以下にする
等の目的で、更に抵抗値を大きくしてＱ６のＯＦＦから
ＯＮ、ＯＮからＯＦＦに至る時間を長くして、ノイズを
低減することも、よく行われる。

【００６６】（実施例６）図１、または図４、または図
７、または図９に示すモータ駆動装置の構成要素である
トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＭＯＳＦＥＴＱ
４、Ｑ５、Ｑ６を、図３５に示す従来例のＩＧＢＴＱ
１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６よりＯＮ時の飽和電
圧がより小さいものとした構成が、本発明の請求項６記
載のモータの駆動装置の一実施例であり、飽和電圧特性
を図１２に示す。

【００６７】図１２（ａ）は、図３５に示す従来例のモ
ノリシックＩＣで構成されたモータ駆動装置の上アーム
側ＩＧＢＴ、下アーム側ＩＧＢＴ、上＋下のＯＮ電圧Ｖ
ＯＮ上、ＶＯＮ下、ＶＯＮ上＋下の特性を示したもので
ある。同じモノリシックＩＣのＩＧＢＴが、上下でＯＮ
電圧に若干の差があるのは、上側ＩＧＢＴのゲート電圧
が、下側ＩＧＢＴのゲート電圧より−２Ｖ程小さいため
で、これは、モノリシックＩＣの上側ＩＧＢＴのゲート
電圧発生源の構成によるもので、通常図示しない制御電
源ＶＣＣから、ダイオード２個を介してゲート電圧源を
発生させるチャージポンプ回路の作用によるものであ
る。

【００６８】モータに電流Ｉが供給される際にＩＧＢＴ
に生じる電力損失Ｐｄ２は、ＩＧＢＴのＯＮ電圧と電流
Ｉとの積Ｐｄ２＝ＶＯＮ上＋下×Ｉで求められる。

【００６９】図１２（ｂ）は、図１、または図４、また
は図７、または図９に示すモータ駆動装置の構成要素で
あるトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＭＯＳＦＥＴ
Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６の飽和電圧ＶＣＥ、ＶＤＳ特性とダイ
オードＤ１、Ｄ２、Ｄ３のＶＦ特性を示したもので、モ
ータに電流Ｉが供給される際に、トランジスタ、ＭＯＳ
ＦＥＴ、ダイオードに生じる電力損失Ｐｄ１は、Ｐｄ１＝（ＶＣＥ＋ＶＦ＋ＶＤＳ）×Ｉで求められる。

【００７０】図１、または図４、または図７、または図
９に示すモータ駆動装置の構成要素であるトランジスタ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＭＯＳＦＥＴＱ４、Ｑ５、Ｑ６
の飽和電圧ＶＣＥ、ＶＤＳとダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ
３のＶＦの和は、図３５に示す従来例のＩＧＢＴのＯＮ
電圧ＶＯＮ上＋下に比べ、ＶＣＥ＋ＶＦ＋ＶＤＳ＜ＶＯＮ上＋下であるので、電力損失も、図１２（ｃ）に示すように、Ｐｄ１＜Ｐｄ２の大小関係になり、図１、または図４、または図７、ま
たは図９に示すモータ駆動装置の電力損失は、従来例に
比べ小さくなる。

【００７１】例えば、モータが、定格負荷点で、軸出力
３０Ｗ、効率７５％程度で、ＶＤＣ＝１４１Ｖであれ
ば、モータに供給される電流Ｉの平均値はＩ＝３０／（１４１×０．７５）＝０．２８Ａになるので、図１２から電力損失Ｐｄ１、Ｐｄ２を求め
るとＰｄ１＝０．６８ＷＰｄ２＝０．８９Ｗとなり、図１、または図４、または図７、または図９に
示すモータ駆動装置の電力損失は、従来例に比べ ΔＰｄ２−１＝０．２１Ｗ損失軽減されるので、モータ効率ηは、 η＝３０／（１４１×０．２８−０．２１）×１００＝
７６．３９％となりモータの効率が、１．３９％向上する。

【００７２】（実施例７）図１３は、本発明の請求項７
記載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図１３にお
いて、突入電流防止手段１３は、モータ非運転時におい
て、モータ駆動装置の周辺回路への制御電源供給を断っ
て待機電力削減を目的に設けた開閉器１５が、モータの
運転開始時に、閉じられる際に、制御電圧源２の正側出
力からモータ駆動装置に設けたコンデンサＣ３への充電
電流ＩＣＣの時間的変化を小さくすることで、モータ駆
動手段の制御電源入力端子に発生する電圧跳ね上がりを
抑制する作用を行うもので、前記突入電流防止手段１３
は、抵抗Ｒ２０を構成要素とし、前記開閉器１５と、コ
ンデンサＣ３の制御電源線接続点間に直列接続される構
成を有する。

【００７３】次に、図１３に示す突入電流防止手段１３
の動作について、図１４の動作図を用い、以下説明す
る。

【００７４】図１４（ａ）は、制御電圧源２の電圧ＶＣ
Ｃ＝１５Ｖ、Ｃ３がセラミックコンデンサ１．０μＦ、
プリドライブＩＣ５のＶＣＣ端子の絶対最大定格ＶＣＣ
ｍａｘ＝２０Ｖである場合に、時刻ｔ＝ｔ１で開閉器１
５が閉じた時の、Ｃ３への充電電流ＩＣＣとプリドライ
ブＩＣ５のＶＣＣ端子電圧の時間変化を示した特性例で
ある。

【００７５】時刻ｔ１で、開閉器１５が閉じると、制御
電圧源２の正側出力から、突入電流防止手段１３のＲ２
０を介してＣ３へ充電される。この時のＩＣＣの時間的
変化は、Ｃ３の容量値とＲ１９の抵抗値で定まる時定数
による。Ｃ３への充電で生じるＩＣＣの時間的変化によ
り、−Ｌｄｉ／ｄｔの効果（Ｌは、モータ駆動装置と制
御電源間の等価インダクタンスである）によりＣ３の制
御電源線接続点即ちプリドライブＩＣ５のＶＣＣ端子電
圧が、跳ね上がる。このＶＣＣの電圧上昇が、プリドラ
イブＩＣ５の絶対最大定格ＶＣＣｍａｘを超えないよう
に、Ｒ２０の抵抗値を定める必要があり、上記周辺条件
では、抵抗値５．１Ωの１／２Ｗ電力型抵抗が好適で、
ＩＣＣのピーク値３Ａ、ＶＣＣ跳ね上がり１６Ｖに抑え
られる。

【００７６】図１４（ｂ）は、突入電流防止手段１３が
無く、開閉器１５とＣ３の制御電源線とが直結された場
合の特性例で、ＩＣＣピーク値１４Ａ、ＶＣＣ跳ね上が
り２９Ｖに達し、プリドライブＩＣ５の絶対最大定格２
０Ｖを超えてしまっている。

【００７７】（実施例８）図１５は、本発明の請求項８
記載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図１５にお
いて、保護抵抗１４（Ｒ２１）は、モータ駆動装置内で
電源短絡故障が生じた場合に、高圧直流電源４の突入防
止抵抗１６（Ｒ２２）より先に溶断することで、高圧直
流電源４の突入防止抵抗１６（Ｒ２２）の溶断を防ぎ、
故障をモータ駆動装置に限定して、高圧直流電源４が損
傷することを防ぐ作用を行うもので、前記保護抵抗１４
は、高圧直流電源４の正側出力と、コンデンサＣ２の高
圧直流電源線接続点間に直列接続される構成を有する。

【００７８】次に、図１５のモータ駆動装置の保護抵抗
１４の動作について、図１６の保護抵抗１４および突入
防止抵抗１６の限界電流特性図を用いて説明する。

【００７９】通常、抵抗には、メーカより、抵抗の品種
毎に瞬時限界電力特性が公開されており、図１６のＡ、
およびＢは、突入防止抵抗１６が定格電力５Ｗ、抵抗値
２．２Ωと３．３Ωのセメントの溶断しうる限界電流
を、抵抗値と先の瞬時限界電力から求めた特性図であ
る。

【００８０】モータ駆動装置が短絡故障した場合に、前
記保護抵抗１４（Ｒ２１）が、前記突入防止抵抗１６
（Ｒ２２）より先に溶断するには、溶断しうる限界電流
が、Ｒ２１がＲ２２より小である必要がある。図１６の
Ｃは、Ｒ２１が、定格電力１／２Ｗ、抵抗値２．２Ωの
電力金属皮膜抵抗である場合の、限界電流特性である。
図１６から、故障電流の発生時間幅Δｔが１０ｍｓｅｃ
の場合、突入防止抵抗Ｒ２２の限界電流に比べ、保護抵
抗Ｒ２１の限界電流の方が２２Ａ小さく、従って、故障
時には、Ｒ２２よりＲ２１の方が先に溶断し、Ｒ２２は
溶断せず、故障がモータ駆動装置に限定され、高圧直流
電源４は損傷しない。

【００８１】一方、運転時には、モータが、定格負荷点
で、軸出力３０Ｗ、効率７５％程度で、ＶＤＣ＝１４１
Ｖであれば、モータに供給される電流Ｉの平均値はＩ＝３０／（１４１×０．７５）＝０．２８Ａであるので、Ｒ２１の損失ＰｄはＰｄ＝２．２×０．２８×０．２８＝０．１７Ｗになる。これは、Ｒ２１の定格電力比３４％に相当す
る。通常、抵抗の実使用電力は、定格比５０％以下であ
るので、Ｒ２１の抵抗値２．２Ωは、通常運転には何ら
支障にならない。

【００８２】（実施例９）図１７は、本発明の請求項９
記載のモータの駆動装置の一実施例を示し、図１７にお
いて、ダイナミックレンジ変換手段１７は、ＰＷＭＤＵ
ＴＹ比を指令する指令電圧ＶＳＰの値を、プリドライブ
ＩＣ５に予め定められた値と異なる任意の値にできる作
用を行うもので、前記ダイナミックレンジ変換手段１７
は、その出力が、プリドライブＩＣ５の、増幅器Ａ１を
介すること無く、ＰＷＭ形成部に直接入力する構成を有
する。

【００８３】次に、図１７に示すダイナミックレンジ変
換手段１７の動作について、図１８の詳細図および、図
１９の動作図を用い説明する。

【００８４】図１８、図１９は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信
号ＶＳＰの可変範囲（ダイナミックレンジ）を、プリド
ライブＩＣ５の１．４〜３．５Ｖとは異なる２．１〜
５．４Ｖにした構成例で、前記ダイナミックレンジ変換
手段１７は、増幅器Ａ２、コンデンサＣ４、Ｃ５、抵抗
Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８を構
成要素とする反転増幅回路である。

【００８５】ＶＳＰ入力レンジが２．１〜５．４Ｖ（電
圧差３．３Ｖ）で、出力レンジＴＯＣは、プリドライブ
ＩＣ５のＰＷＭ形成部の三角波のピークｔｏピークであ
るので３．０〜１．２Ｖ（電圧差１．８Ｖ）にならなけ
ればならないので、ダイナミックレンジ変換手段１７の
増幅率Ｇは、Ｇ＝−１．８／３．３＝−０．５５Ｖにする必要がある。

【００８６】一方、増幅器の非反転入力端子に入力すべ
き基準電圧Ｖｔｈは、ＶＳＰ＝２．１Ｖで、出力ＴＯＣ
＝３．０Ｖにならなければならないので、反転増幅器の
入出力関係を求める次式（ＶＳＰ−Ｖｔｈ）×Ｇ＋Ｖｔｈ＝ＴＯＣより（２．１−Ｖｔｈ）×（−０．５５）＋Ｖｔｈ＝３．０即ちＶｔｈ＝２．６８Ｖにする必要がある。

【００８７】図１８に示したダイナミックレンジ変換手
段１７の抵抗Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２
７、Ｒ２８の抵抗値から、Ｇ＝−Ｒ２５／（Ｒ２３＋Ｒ２４）＝−１６２ｋΩ／（５．６ｋΩ＋２８７ｋΩ）＝−０．５５一方、Ｖｔｈは、Ｖｔｈ＝ＶＲＥＧ×Ｒ２７／（Ｒ２７＋Ｒ２８）＝５×８．４５ｋΩ／（８．４５ｋΩ＋９．７６ｋΩ）＝２．６８Ｖで、図中の抵抗値で得られるＧ、Ｖｔｈは、先に必要な
Ｇ、Ｖｔｈ値とよく一致している。

【００８８】図１９は、ＵＨがＨｉｇｈのときのＰＷＭ
ＤＵＴＹ比が、ＶＳＰ指令値を５．４Ｖ〜２．１Ｖまで
可変すると、ダイナミックレンジ変換手段１７の作用に
よりＴＯＣ端子電圧が１．２〜３．０Ｖ変化すること
で、ＰＷＭＤＵＴＹ比が、１００〜０％制御される特性
を示した。

【００８９】ダイナミックレンジ変換手段１７の抵抗値
を変更することで、ＶＳＰ入力範囲を任意に変更できる
ことは言うまでもない。

【００９０】（実施例１０）図２０は、本発明の請求項
１０記載のモータの駆動装置でのプリドライブＩＣ５の
センサ入力端子の一実施例を示し、図２０において、ホ
ールＩＣであるセンサＨ３からの出力信号は、プリドラ
イブＩＣ５に供給されるとともに、バッファ１８を介し
てモータの回転速度を意味するＦＧ信号としてモータの
駆動装置の外部に供給する作用を有し、ホール素子であ
るセンサＨ１、Ｈ２は、その出力信号が、プリドライブ
ＩＣ５のセンサ入力端子ＩＮ１＋、ＩＮ１−、ＩＮ２
＋、ＩＮ２−へ入力されるとともに、ホールＩＣである
Ｈ３は、その出力信号が、プリドライブＩＣ５のセンサ
入力端子ＩＮ３＋に入力されるとともに、バッファ１８
に入力され、バッファ１８の出力は、ＦＧ出力端子をな
して、ＩＮ３−には、ＩＮ３＋入力信号のＨｉｇｈレベ
ルの中間電圧値である直流電圧が入力される構成を有す
る。

【００９１】次に、プリドライブＩＣ５のセンサ入力部
のみを記した図２０に示すセンサＨ３から、バッファ１
８を介してＦＧ信号を発生する動作について、図２１の
動作図を用い説明を行う。

【００９２】図２０、図２１において、ホール素子であ
るＨ１、Ｈ２は、図示しないロータの磁極位置変化に従
い、図中破線に示す１２Ｖレギュレータの１／２電圧す
なわち６Ｖを基準に対照的な電圧波形がＩＮ１＋、ＩＮ
１−もしくはＩＮ２＋、ＩＮ２−に発生する。実線ＩＮ
１、ＩＮ２は、それぞれ−入力から見た＋入力信号の差
動波形である。

【００９３】ホールＩＣであるＨ３の出力は、ＩＮ３＋
端子に入力されるとともに、バッファ１８の構成要素デ
ジタルトランジスタＱ１４のベースに入力される。Ｈ３
の出力信号は、Ｌｏｗレベルが、ほぼ０Ｖ、Ｈｉｇｈレ
ベルが、Ｈ３の図示しない出力インピーダンス１０ｋΩ
とＱ１４の内部抵抗から１０．４３Ｖになる。

【００９４】ＩＮ３−には、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２によっ
て発生するＤＣ電圧５．４５Ｖが入力される。５．４５
Ｖは、ＩＮ３＋入力信号のＨｉｇｈレベルの約１／２の
電圧値に設定した。

【００９５】前記Ｑ１４のコレクタは、抵抗Ｒ３３でＶ
ＣＣ＝１５ＶにプルＵＰされるとともに、抵抗Ｒ３４を
介してＦＧ出力端子に接続されるので、ＩＮ３＋信号の
Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗの位相関係が反転した、Ｈｉｇｈレベ
ルがＶＣＣ＝１５Ｖの矩形波のＦＧ信号が出力される。
前記ＦＧ信号は、図示しないロータのＮ、Ｓ磁極配置が
等角度である場合には、Ｈｉｇｈ、ＬｏｗのＤｕｔｙ比
が５０％になることは言うまでもない。

【００９６】（実施例１１）電圧差が５０Ｖ超、１５０
Ｖ以下である異電圧間の充電部距離が１．５ｍｍ以上で
あることを要求仕様とし、１．５ｍｍ未満の箇所は、絶
縁材を塗布して充電部を露出させないモータ駆動回路基
板において、図２２に示す電圧差が５０Ｖ超、１５０Ｖ
以下となるリードのリードピッチが２．５４ｍｍである
トランジスタアレイ６、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２を９０
度Ｌ曲げして、両面銅箔パターンを有する銅メッキスル
ーホールプリント基板２１に設けたリード挿入穴にリー
ドを挿入、はんだ付け固定したモータ駆動回路基板２０
のリード挿入穴近傍、図２３の点線Ａ部の詳細図・図２
４において、図（ａ）、（ｂ）に示す通り、リード挿入
穴は、直径φ１．０ｍｍ以下として、部品面側には、は
んだランドは設けず、はんだ面側には、はんだ付けのた
めの銅箔ランドを設け、リード挿入穴には銅メッキ処理
は行わない。このリード挿入穴にＬ曲げ加工した、トラ
ンジスタアレイ６または、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２をプ
リント基板２１に挿入はんだ付け固定した場合、異電圧
間の充電部距離は、部品面側では、図（ａ）に示す通
り、１．５４ｍｍで、要求仕様１．５ｍｍ超である。一
方、はんだ面側では、異電圧間の充電部距離は０．５４
ｍｍで、要求仕様１．５ｍｍ未満であるため、ランド部
が露出しないよう図（ｃ）に示すようにはんだ面のみの
絶縁材を最小限度塗布している。前記絶縁材は、入手
性、作業性が良好なことからシリコンやポリウレタン、
エポキシが好適である。

【００９７】（実施例１２）電圧差が５０Ｖ超、１５０
Ｖ以下である異電圧間の充電部距離が１．５ｍｍ以上で
あることを要求仕様とし、１．５ｍｍ未満の箇所は、絶
縁材を塗布して充電部を露出させないモータ駆動回路基
板において、図２２に示す電圧差が５０Ｖ超、１５０Ｖ
以下となるリードのリードピッチが２．５４ｍｍである
トランジスタアレイ６、ＭＯＳＦＥＴアレイ１２を９０
度Ｌ曲げして、両面銅箔パターンを有する銅メッキスル
ーホールプリント基板２１に設けたリード挿入穴にリー
ドを挿入、はんだ付け固定したモータ駆動回路基板２０
のリード挿入穴近傍、図２３の点線Ａ部の詳細図・図２
５において、図（ａ）、（ｂ）に示す通り、リード挿入
穴は、直径φ０．９ｍｍ以下として、部品面側には、直
径１．０ｍｍ以下のはんだランドを設け、はんだ面側に
は、はんだ付けのための銅箔ランドを設け、リード挿入
穴は、銅メッキ処理される。このリード挿入穴にＬ曲げ
加工した、トランジスタアレイ６または、ＭＯＳＦＥＴ
アレイ１２をプリント基板２１に挿入はんだ付け固定し
た場合、異電圧間の充電部距離は、部品面側では、図
（ａ）に示す通り、１．５４ｍｍで、要求仕様１．５ｍ
ｍ超である。一方、はんだ面側では、異電圧間の充電部
距離は０．５４ｍｍで、要求仕様１．５ｍｍ未満である
ため、ランド部が露出しないよう図（ｃ）に示すようは
んだ面のみの絶縁材を最小限度塗布している。リード挿
入穴には銅メッキ処理されているため、リードが挿入さ
れたリード挿入穴の空隙部は、はんだで充填されるた
め、前記はんだ付け部の強度が高く、温度変化、例えば
−４０℃、８０℃各３０分繰り返し試験で、繰り返し回
数４００サイクルでもはんだには、クラックを生じな
い。前記絶縁材は、入手性、作業性が良好なことからシ
リコンやポリウレタン、エポキシが好適である。

【００９８】（実施例１３）図２６の温度検出部１９
は、発熱素子であるトランジスタアレイ６、またはＭＯ
ＳＦＥＴアレイ１２または貫通電流防止手段８ａ、８ｂ
の過熱を防ぐ作用を有し、温度検出部１９は、少なくと
も図２７の詳細構成図のサーミスタ（ＮＴＣ）が、前記
発熱素子近傍に配されて、前記ＮＴＣは、一方が第一の
抵抗（Ｒ３７）で基準電圧に接続され、他方は、第二の
抵抗（Ｒ３８）で接地されるとともに、プリドライブＩ
Ｃ５のスタート・ストップ切替（Ｓ／Ｓ）端子に接続さ
れる構成を有する。

【００９９】次に、図２６に示す温度検出部１９の動作
について図２７の詳細図および図２８の動作図を用い、
以下説明を行う。

【０１００】図２７において、ＮＴＣはサーミスタであ
り、温度変化に反比例して抵抗値が低下する特性を有す
るもので、前記ＮＴＣの一方はＲ３７を介して、ＶＲＥ
Ｇ＝５Ｖに接続され、他方は、抵抗Ｒ３８を介して接地
されるとともに、プリドライブＩＣ５のスタート・スト
ップ切替（Ｓ／Ｓ）端子に接続される。プリドライブＩ
Ｃ５の構成要素であるヒステリシスコンパレータ４１
は、入力電圧であるＶＳ／ＳがＶｔｈＨ＞１．７２Ｖで、図示しないトランジスタアレイ６およびＭＯＳＦＥ
Ｔ１２を非導通状態にしてモータ巻線への通電を停止す
るよう働き、ＶｔｈＬ＜１．４３Ｖで、図示しないトランジスタアレイ６およびＭＯＳＦＥ
Ｔ１２を導通状態にしてモータ巻線へ通電するよう働
く。

【０１０１】図２８の動作図は、ＮＴＣサーミスタの抵
抗値ＲＮＴＣが（ａ）に示す特性であって、Ｒ３７＝１
０ｋΩ、Ｒ３８＝６．８ｋΩである場合のＶＳ／Ｓ値の
温度に対する変化は（ｂ）に示す特性になる。

【０１０２】図２８（ｃ）は、モータが過負荷等の異常
時にモータ駆動装置の温度が通常運転時より著しく増大
する場合のＮＴＣサーミスタの温度変化とモータへの通
電状態を示す図で、時刻ｔ＝ｔ０で、通電開始され過熱
して温度が１１５℃に達し、ＮＴＣの抵抗値が低下して
ＶＳ／Ｓ値が１．７２Ｖになった時刻ｔ１の時、モータ
への通電がＯＦＦされる。ｔ１以降は温度が低下し、Ｖ
Ｓ／Ｓ値が１．４３Ｖになった時には、再びモータへの
通電がＯＮして、温度が再び過熱する。以後、同様の動
作でＯＮ、ＯＦＦを繰り返す。

【０１０３】上記は、発熱体であるトランジスタアレイ
６や、ＭＯＳＦＥＴ１２、ダイオードＤ１〜Ｄ６の動作
接合温度の上限値１５０℃を超えないようにするため、
温度１１５℃以上でＯＦＦ、温度９０℃以下で復帰する
よう設定したが、ＮＴＣの温度特性を異なるものに変更
したり、Ｒ３７、Ｒ３８の抵抗値を変えることでＯＮか
らＯＦＦもしくはＯＦＦからＯＮへ切り替わる動作温度
は変更可能である。

【０１０４】（実施例１４）図２９の外形図および図３
０の断面図に示すモータ７は、トランジスタアレイ６、
ＭＯＳＦＥＴ１２、プリドライブＩＣ５を主要構成要素
とするモータの駆動装置をプリント基板上に構成したモ
ータ駆動回路基板２０をモータ内に内蔵して、モータを
駆動制御可能とする作用を有するもので、２９、３０の
インシュレータＡ、Ｂで絶縁されたステータコア３２に
巻線２８を施したものを不飽和ポリエステル樹脂でケー
ス状に成形したステータモールド組立２３に、シャフト
２２に、２５の軸受、ヨーク２６、マグネット２７を設
けたロータ１１と、モータ駆動回路基板２０を収め、そ
の上面に絶縁板を配して、ブラケット２４で蓋をし、前
記モータ駆動回路基板２０のトランジスタアレイ６とＭ
ＯＳＥＦＥＴアレイ１２は、前記絶縁板３６の窓部分の
ブラケット２４との空隙を、放熱シリコン３５で充填
し、前記モータ駆動回路基板２０には、リード線３９が
はんだ付け固定され、前記リード線３９は、前記ステー
タモールド組立２３の側面の引出し口に固定されたリー
ドブッシュ３７、３８を介して、モータ７外へ引き出さ
れた構成を有する。

【０１０５】次に、図２９に示すモータ７の構成とその
動作について、以下図３０の断面図を用い説明を行う。

【０１０６】図３０において、トランジスタアレイ６、
ＭＯＳＦＥＴアレイ１２、プリドライブＩＣ５を主要構
成要素とする。モータ駆動回路基板２０が、樹脂ピン３
４でステータモールド組立２３に固定されて、巻線と電
気的に接続された端子ｐｉｎ３１とはんだ付け接続され
ている。前記モータ駆動回路基板２０には、図示しない
高圧直流電圧ＶＤＣ＝１４１Ｖと、制御電源ＶＣＣ＝１
５Ｖが入力され、指令電圧であるＶＳＰが入力されるこ
とで、ロータ１１のマグネット２７の磁極配置をセンサ
３３で検出し、前記センサの出力信号に基づきプリドラ
イブＩＣ５がトランジスタアレイ６、ＭＯＳＦＥＴアレ
イ１２を通電制御することは、図２等の動作図に示す通
りであるので、動作の詳細説明は省く。

【０１０７】（実施例１５）図３１の３７、３８のリー
ドブッシュＡ、Ｂは、モータ駆動回路基板２０のプリン
ト基板２１にはんだ付けされたリード線３９が、外力に
より引っ張られても、その外力が、プリント基板２１の
はんだ付け部に働かない作用を有し、凸部構造を有する
リードブッシュＢと凹部構造を有するリードブッシュＡ
とで作られるクランク型空隙部にリード線３９を挟み込
んで、前記３７、３８のリードブッシュＡ、Ｂは、ブラ
ケット２４とステータモールド組立２３とで挟み込まれ
て固定される構成を有する。

【０１０８】次に、図３１に示す３７、３８のリードブ
ッシュＡ、Ｂの動作について以下説明を行う。

【０１０９】図３１において、（ａ）は、ステータモー
ルド組立２３にモータ駆動回路基板２０をはめ込み、Ｖ
ＤＣ、ＧＮＤ、ＶＣＣ、ＶＳＰ、ＦＧの各端子に芯線が
はんだ付けされたリード線３９が、前記ステータモール
ド組立２３の側面の引出口に設けた３７、３８のリード
ブッシュＡ、Ｂを介して外部に引き出されている。

【０１１０】図３１（ｂ）は、前記ステータモールド組
立２３の側面の引出口付近の断面図で、前記リード線３
９は、前記３７のリードブッシュＡの凹部と前記３８の
リードブッシュＢの凸部間のクランク状の空隙部に、挟
み込まれた構造で、前記リードブッシュＡ、Ｂは、ブラ
ケット２４と前記ステータモールド組立２３に挟み込ま
れて固定される構造であって、リード線３９が、図中矢
印方向に外力で引っ張られても外力がリードブッシュ
Ａ、Ｂの挟み込み部分に作用し、リードブッシュＡ、Ｂ
は、ステータモールド組立２３に固定されているので、
プリント基板２１のリード線挿入穴にはんだ付けされた
芯線４０には加わらない。

【０１１１】（実施例１６）図３２（ａ）に示すルーム
エアコン室内機４２、室外機４３は、請求項１５記載の
モータを送風用に搭載したルームエアコンであって、所
望の風量の冷風、温風を効率良く発生させる作用を有
し、前記室内機４２には、モータ７のシャフトに、クロ
スフローファン４６が設けられ、前記室外機４３には、
プロペラファン４７をシャフトに設けたモータを、それ
ぞれの内部に固定した構造を有する。

【０１１２】次に、図３２（ａ）に示すルームエアコン
室内機４２、室外機４３の動作について、以下説明を行
う。

【０１１３】図３２（ａ）において、図示しないリモコ
ンの指令により４８の制御器Ａは、モータ７の運転を開
始させる。前記モータ７のシャフトに設けたクロスフロ
ーファンが回転して、送風を開始する。同時に４９の制
御器Ｂを介して室外機用ヒンジ付きモータ５５の運転を
開始させる。室外機用ヒンジ付きモータ５５のシャフト
に設けたプロペラファン４７が回転を始める。次にコン
プレッサ５０が運転を始め、冷媒管５３によって結ばれ
た熱交換器Ａ、Ｂの間で、冷媒が循環する。冷媒の循環
により、室内機４２についてはクロスフローファン４６
による風が４４の熱交換器Ａを通って、冷房時には冷風
が、暖房時には、温風が供される。

【０１１４】一方の室外機４３においては、プロペラフ
ァン４７による風が、４５の熱交換器Ｂを通って、冷房
時には、熱が、暖房時には、冷気が、大気へ放出され
る。

【０１１５】図３２（ｂ）に示す室外機用ヒンジ付きモ
ータ５５は、室外機４３の送風用として好適な外形形状
を有するもので、リード線３９がシャフト２２とは逆
の、モータ底部の側面に設けたリードブッシュ３７、３
８から外部へ引き出されている。そして、点線部Ａのヒ
ンジがステータモールド組立２３に設けてあり、これ
は、モータを室外機に固定するために供される。

【０１１６】前記室外機用ヒンジ付きモータ５５は、そ
の内部構成が、シャフト２２の軸出しが逆になっている
こと以外は、実施例１４のモータ７の構成と同じである
ので構成動作の詳細説明は省く。

【０１１７】（実施例１７）図３３（ａ）に示す給湯機
５６は、燃焼に供する空気を送風する請求項１５記載の
モータを搭載したもので、所望の風量を効率良く発生さ
せる作用を有し、前記給湯機５６には、モータのシャフ
トにケーシング６７で囲われたシロッコファン６８が設
けられ、前記ケーシング６７の吹き出し口７６が、気化
器６３に取り付けられる構造を有している。

【０１１８】次に、図３３（ａ）に示す給湯機５６の動
作について、以下説明を行う。

【０１１９】図３３（ａ）において、図示しないリモコ
ンの指令と、５９の水道管に水圧が生じると、制御器６
１は、給湯用ファンモータ６６の運転を開始する。給湯
用ファンモータ６６のシャフト２２に設けた、ケーシン
グ６７で囲われたシロッコファン６８が回転を始め、大
気から空気が気化器６３へ送り込まれて、また気化器６
３には、燃料ポンプ６２により、燃料タンク６５から燃
料管６４を通じて灯油が抽送されており、前記気化器６
３にて霧状となった灯油がバーナー部６０へ送られて、
前記バーナー部６０では図示しないイグナイタにより火
花放電が行われており、灯油は直ちに燃焼を行う。燃焼
に伴う熱により、燃焼釜５７の水路を通る水道水が温水
となって温水管５８から供給される。

【０１２０】図３３（ｂ）は、（ｃ）に示すファンケー
シング６７に囲まれたシロッコファン６８をシャフト２
２に設けるために、好適な外形を有するモータであり、
シロッコファン６８をネジ止めするためにシャフト２２
にはネジ切りがなされており、ブラケット２４はフラッ
トな形状であって、ステータモールド組立２３に設けた
点線部Ａのヒンジは、ケーシング６７にモータを取り付
けるために供される。

【０１２１】給湯用ファンモータ６６の内部構成は、実
施例１４のモータ７と同じであるので説明は省く。

【０１２２】（実施例１８）図３４（ａ）、（ｂ）に示
す空気清浄機７０は、前記空気清浄機７０の設置空間内
の空気中の粉塵もしくは臭い成分の微粒子を効率よく空
気から除去する作用を有し、前記空気清浄機７０には、
シロッコファン６８をシャフトに設けた請求項７のモー
タを内部に取り付ける構造を有している。

【０１２３】次に、図３４に示す空気清浄機７０の動作
について、以下説明を行う。

【０１２４】図３４（ａ）、（ｂ）において、操作板７
５の指令により、制御板７１は、モータ７の運転を開始
させる。モータ７のシャフト２２に設けたシロッコファ
ン６８が回転を始める。前記シロッコファン６８の回転
により空気清浄機７０の設置空間中の空気が、吸気口７
４からエアフィルタ７２を通って、排気口７３から放出
される。放出された空気は、前記エアフィルタ７２に
て、粉塵や臭い成分である微粒子が除去された清浄な空
気である。

【０１２５】モータ７の構成は、実施例１４に示すモー
タと同じであるので説明は省く。

【０１２６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、発熱源である半導体部品を複数用いた回路構成とし
たことにより発熱源を分散させることが可能となり、発
熱を抑制した信頼性の高いモータ駆動装置およびモータ
を提供することが可能であるという特有の効果を得るこ
とができる。

【０１２７】請求項３記載の発明によれば、第一、第
二、第三のダイオードで損失する電力を低減することに
より高効率なモータ駆動装置およびモータを提供するこ
とが可能であるという特有の効果を得ることができる。

【０１２８】請求項６記載の発明によれば、ブラシレス
モータの効率を高めることが可能であるという特有の効
果を得ることができる。

【０１２９】請求項７記載の発明によれば、突入電流発
生時に生じる跳ね上がり電圧によるプリドライブＩＣの
損傷を防止することができ、モータ駆動装置の信頼性を
高めることが可能であるという特有の効果を得ることが
できる。

【０１３０】請求項８記載の発明によれば、メンテナン
ス性を向上することが可能であるという特有の効果を得
ることができる。

【０１３１】請求項９記載の発明によれば、モータの駆
動装置の使用者側の装置に何ら変更を加える必要が無く
なるという特有の効果を得ることができる。

【０１３２】請求項１０記載の発明によれば、モータを
搭載する機器へ容易にモータの速度信号を与えることが
可能であるという特有の効果を得ることができる。

【０１３３】請求項１１および請求項１２記載の発明に
よれば、絶縁塗布材料の塗布を最小限に留めることによ
り生産性を向上、および両面銅スルーホールプリント基
板固有のはんだ付け強度を保持することが可能であると
いう特有の効果を得ることができる。

【０１３４】請求項１３記載の発明によれば、発熱部品
の加熱による破壊を防ぐことが可能であり、信頼性の高
いモータ駆動装置を提供することが可能であるという特
有の効果を得ることができる。

【０１３５】請求項１４記載の発明によれば、発熱の低
いモータを提供することが可能であるという特有の効果
を得ることができる。

【０１３６】請求項１５記載の発明によれば、簡単な構
造でモータ駆動回路基板を内蔵したモータを提供するこ
とが可能であるという特有の効果を得ることができる。

【０１３７】請求項１６記載の発明によれば、外力によ
りリード線はんだ付け部が損傷しないモータを提供する
ことが可能であるという特有の効果を得ることができ
る。

【０１３８】請求項１７記載の発明によれば、信頼性の
高いファンモータを提供することが可能であるという特
有の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるモータの駆動装置を示
す構成図

【図２】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１によるモー
タの駆動装置の動作を示す動作図

【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例１によ
るモータの駆動装置の主要構成要素であるプリドライブ
ＩＣ、トランジスタアレイのＰＮＰダーリントントラン
ジスタチップＱ１、Ｑ２、Ｑ３の構造を示す構造図

【図４】本発明の実施例２によるモータの駆動装置を示
す構成図

【図５】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例２によるモー
タの駆動装置の動作を示す動作図

【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例２によ
るモータの駆動装置の動作を示すタイミングチャート

【図７】本発明の実施例４によるモータの駆動装置を示
す構成図

【図８】本発明の実施例４によるモータの駆動装置の動
作を示す動作図

【図９】本発明の実施例５によるモータの駆動装置を示
す構成図

【図１０】本発明の実施例５によるモータの駆動装置の
動作を示す動作図

【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例５に
よるモータの駆動装置の動作を示すタイミングチャート

【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例６に
よるモータの駆動装置の損失を示す特性図

【図１３】本発明の実施例７によるモータの駆動装置の
構成を示す構成図

【図１４】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例７によるモ
ータの駆動装置の動作を示す特性図

【図１５】本発明の実施例８によるモータの駆動装置の
構成を示す構成図

【図１６】本発明の実施例８によるモータの駆動装置の
保護抵抗の限界電流を示す特性図

【図１７】本発明の実施例９によるモータの駆動装置の
構成を示す構成図

【図１８】本発明の実施例９によるモータの駆動装置の
ダイナミックレンジ変換手段の構成を示す構成図

【図１９】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例９によるモ
ータの駆動装置の動作を示す特性図

【図２０】本発明の実施例１０によるモータの駆動装置
の構成を示す構成図

【図２１】本発明の実施例１０によるモータの駆動装置
の動作を示す特性図

【図２２】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１１による
モータ駆動回路基板のトランジスタアレイとＭＯＳＦＥ
Ｔアレイの形状を示す外形図

【図２３】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１１による
モータの駆動回路基板の構成を示す平面図

【図２４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例１１
によるモータの駆動回路基板のトランジスタアレイまた
はＭＯＳＦＥＴアレイのプリント基板はんだ付け部の構
成を示す構成図

【図２５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例１２
によるモータの駆動回路基板のトランジスタアレイまた
はＭＯＳＦＥＴアレイのプリント基板はんだ付け部の構
成を示す構成図

【図２６】本発明の実施例１３によるモータの駆動装置
の構成を示す構成図

【図２７】本発明の実施例１３によるモータの駆動装置
の温度検出部の構成を示す構成図

【図２８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例１３
によるモータの駆動装置の温度検出部の動作を示す特性
図

【図２９】本発明の実施例１４によるモータの外形図

【図３０】本発明の実施例１４によるモータの構造を示
す断面図

【図３１】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１５による
モータの構造を示す構成図

【図３２】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１６による
ルームエアコン室内機、室外機の構造を示す構成図

【図３３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施例１７
による給湯機の構造を示す構成図

【図３４】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１８による
空気清浄機の構造を示す構成図

【図３５】従来のモータの駆動装置の構成を示す構成図

【図３６】従来のモータの駆動装置の１チップＩＣの構
造を示す構成図

【図３７】従来のモータの構成を示す構成図

【符号の説明】

１モータ駆動装置２制御電圧源３周辺回路４高圧直流電源５プリドライブＩＣ６トランジスタアレイ７モータ８ａ、８ｂ貫通電流防止手段９レベルシフト手段１０ダンパ手段１１ロータ１２ＭＯＳＦＥＴアレイ１３突入電流防止手段１４保護抵抗Ｒ２１１５開閉器１６突入防止抵抗Ｒ２２１７ダイナミックレンジ変換手段１８バッファ１９温度検出部２０モータ駆動回路基板２１プリント基板２２シャフト２３ステータモールド組立２４ブラケット２５軸受２６ヨーク２７マグネット２８巻線２９インシュレータＡ３０インシュレータＢ３１端子ｐｉｎ３２ステータコア３３センサ３４樹脂ピン３５放熱シリコン３６絶縁板３７リードブッシュＡ３８リードブッシュＢ３９リード線４０芯線４１ヒステリシスコンパレータ４２ルームエアコン室内機４３ルームエアコン室外機４４熱交換器Ａ４５熱交換器Ｂ４６クロスフローファン４７プロペラファン４８制御器Ａ４９制御器Ｂ５０コンプレッサ５１電源線５２信号線５３冷媒管５４ＡＣ電源入力線５５室外機用ヒンジ付きモータ５６給湯機５７燃焼釜５８温水管５９水道管６０バーナー部６１制御器６２燃料ポンプ６３気化器６４燃料管６５燃料タンク６６給湯用ファンモータ６７ケーシング６８シロッコファン６９排気口７０空気清浄機７１制御板７２エアフィルタ７３排気口７４吸気口７５操作板７６吹き出し口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｈ０２Ｋ 11/00 ＤＸＦターム(参考） 5H019 BB01 BB05 BB15 5H560 AA01 BB04 BB07 DA02 DA03 DB20 DC05 DC12 EB01 JJ02 JJ03 JJ06 JJ13 RR07 SS07 TT07 TT10 TT18 UA02 UA05 XA12 5H576 AA08 BB03 BB06 CC05 DD02 DD04 DD05 EE11 GG02 GG04 HA03 HB01 JJ03 JJ28 JJ29 LL10 LL22 MM02 MM06 5H605 BB05 CC06 DD09 EC02 5H611 AA03 BB01 PP01 QQ04 TT01 TT02 UA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータのロータの回転を検出するセンサ
と、前記センサの出力信号および外部からの速度指令信
号と制御電圧源からの出力電圧が供給されてＰＷＭ信号
を形成する回路を含む周辺回路と、シリコンチップ上で
スイッチ素子である複数のＩＧＢＴが互いに誘電体で絶
縁分離される高耐圧誘電体絶縁分離プロセス半導体で作
られて商用交流電圧を整流・平滑して得られる電圧を出
力する高圧直流電源の出力電圧から、前記周辺回路の出
力信号に応じて、出力端子に接続されるモータ駆動巻線
に電力供給して前記ロータの回転数を制御するワンチッ
プインバータで構成されたモータ駆動装置において、前
記周辺回路を低耐圧ＰＮ接合プロセスの半導体で作られ
るプリドライブＩＣとし、前記１チップインバータを高
耐圧ＰＮ接合プロセス半導体で作られるＰＮＰダーリン
トントランジスタ３チップからなるトランジスタアレイ
と、高耐圧ＰＮ接合プロセス半導体で作られるＮチャン
ネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥＴアレイ
としたものであって、前記ＰＮＰダーリントントランジ
スタは、エミッタが共通に前記高圧直流電源の正側出力
に接続され、前記ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴは、ソース
が前記高圧直流電源の負側出力に接続され、前記ＰＮＰ
ダーリントントランジスタのコレクタと、前記Ｎチャン
ネルＭＯＳＦＥＴのドレインとは、貫通電流防止手段を
介して接続され、前記プリドライブＩＣの第一、第二、
第三の出力端子は、レベルシフト手段を介して前記ＰＮ
Ｐトランジスタアレイの通電制御を行い、第四、第五、
第六の出力端子は、ダンパ手段を介して、Ｎチャンネル
ＭＯＳＦＥＴの各ゲートに接続されて、通電制御を行
い、前記ＭＯＳＦＥＴのドレインと貫通電流防止手段と
の各接続箇所は、出力端子をなしてモータ駆動巻線に電
力供給して前記ロータの回転数を制御することを特徴と
するモータ駆動装置。
【請求項２】ＰＮＰダーリントントランジスタ３チッ
プからなるトランジスタアレイと、ＮチャンネルＭＯＳ
ＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥＴアレイと、プリド
ライブＩＣとを設け、前記トランジスタアレイと、ＭＯ
ＳＦＥＴアレイは貫通電流防止手段を介して接続され、
前記プリドライブＩＣは、第一、第二、第三の出力端子
が各々前記トランジスタアレイの各ベースに接続され、
第四、第五、第六の出力端子が各々前記ＭＯＳＦＥＴア
レイの各ゲートに接続されて通電制御されるモータ駆動
装置において、前記貫通電流防止手段は、逆回復時間が
短い高速の第一、第二、第三、第四、第五、第六のダイ
オードで構成されて、前記トランジスタアレイと前記Ｍ
ＯＳＦＥＴアレイの接続は、前記トランジスタアレイに
内蔵されたＰＮＰダーリントントランジスタのコレクタ
が各々前記第一、第二、第三のダイオードのアノードへ
接続され、前記ＭＯＳＦＥＴアレイに内蔵されたＮチャ
ンネルＭＯＳＦＥＴのドレインは、前記第一、第二、第
三のダイオードのカソードと、前記第四、第五、第六の
ダイオードのアノードへ接続され、他端が共通に接続さ
れた第一、第二、第三のモータ駆動巻線の一端に各々接
続されることで、前記トランジスタアレイに内蔵された
ＰＮＰダーリントントランジスタの逆回復時間が比較的
長い寄生ダイオードを導通させないことを特徴とする請
求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】貫通電流防止手段の構成要素である第
一、第二、第三のダイオードをＶＦの比較的小さいショ
ットキーバリアーダイオードとしたことを特徴とする請
求項２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】ＰＮＰダーリントントランジスタ３チッ
プからなるトランジスタアレイと、ＮチャンネルＭＯＳ
ＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥＴアレイと、プリド
ライブＩＣとを設け、トランジスタアレイとＭＯＳＦＥ
Ｔアレイは貫通電流防止手段を介して接続され、前記プ
リドライブＩＣは、レベルシフト手段を介して第一、第
二、第三の出力端子が各々前記トランジスタアレイの各
ベースに接続され、第四、第五、第六の出力端子が各々
前記ＭＯＳＦＥＴアレイの各ゲートに接続されて通電制
御されるモータ駆動装置において、前記レベルシフト手
段は、第一、第二、第三のトランジスタ、抵抗を設け
て、前記第一、第二、第三のトランジスタは、エミッタ
が各々接地され、ベースが抵抗を介して各々前記プリド
ライブＩＣの第一、第二、第三の出力端子が接続され、
コレクタは各々第一、第二、第三の抵抗を介して前記ト
ランジスタアレイのＰＮＰダーリントントランジスタの
ベースへ各々接続されるという構成としたことを特徴と
する請求項１から請求項３のいずれか１項記載のモータ
駆動装置。
【請求項５】ダンパ手段を抵抗器で構成し、前記抵抗
器の抵抗値を任意に選択することで、ＭＯＳＦＥＴアレ
イに内蔵されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのゲート容量
への充・放電時間を可変して、プリドライブＩＣの第
四、第五、第六の出力端子から前記ＮチャンネルＭＯＳ
ＦＥＴの各ゲートへの信号の立ち上がり、もしくは立ち
下がり速度を、前記プリドライブＩＣの定格以下にし、
前記ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのＯＦＦからＯＮ、ＯＮ
からＯＦＦに至る時間を所定の値に設定できて、モータ
駆動装置の高圧直流電源入力端子の跳ね上がり電圧が、
前記高圧直流電源に接続されて、前記モータ駆動装置の
構成要素である半導体部品の耐圧を超えなくすることを
特徴とした請求項１から請求項３のいずれか１項記載の
モータ駆動装置。
【請求項６】ＰＮＰダーリントントランジスタ３チッ
プからなるトランジスタアレイと、ＮチャンネルＭＯＳ
ＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥＴアレイと、プリド
ライブＩＣとを設け、前記トランジスタアレイと、ＭＯ
ＳＦＥＴアレイは貫通電流防止手段を介して接続され、
前記プリドライブＩＣは、第一、第二、第三の出力端子
が各々前記トランジスタアレイの各ベースに接続され、
第四、第五、第六の出力端子が各々前記ＭＯＳＦＥＴア
レイの各ゲートに接続されて通電制御されるモータ駆動
装置において、前記トランジスタアレイのＰＮＰダーリ
ントントランジスタに飽和電圧の小さいチップを用い、
前記ＭＯＳＦＥＴアレイのＮチャンネルＭＯＳＦＥＴに
ＯＮ抵抗の小さいチップを用いることを特徴とする請求
項１から請求項３のいずれか１項記載のモータ駆動装
置。
【請求項７】プリドライブＩＣを含む周辺回路へ電力
供給を行う制御電圧源の正側出力端子と、周辺回路の電
圧源入力端子とが、待機電力削減を目的に設けた開閉器
を介して接続されるモータ駆動装置において、前記開閉
器と周辺回路とを結ぶ制御電圧源正側電源線に、突入電
流防止手段である抵抗を設け、前記開閉器ＯＮ時には、
制御電源からモータ駆動装置への突入電流による電圧跳
ね上がりを発生すること無く、制御電圧源から前記周辺
回路への電力供給を可能としたことを特徴とするモータ
駆動装置。
【請求項８】整流ダイオードと比較的限界電力の大き
な突入防止抵抗と電解コンデンサで構成され、入力され
る商用交流を整流・平滑して得られる高圧直流電圧を出
力する高圧直流電源と、前記高圧直流電源の出力電圧を
電力源として、モータ駆動巻線に、所定の電力を供給す
るモータ駆動装置において、前記モータ駆動装置に、比
較的限界電力の小さい保護抵抗を設け、前記高圧直流電
源の正側電圧を前記保護抵抗を介して、前記モータ駆動
装置へ入力する構成とし、前記モータ駆動装置内で、短
絡故障を生じた際の故障電流により、前記モータ駆動装
置に設けた保護抵抗が、前記高圧直流電源の突入防止抵
抗より先に溶断して故障電流を遮断することで、前記突
入防止抵抗の溶断を防ぐことを特徴としたモータ駆動装
置。
【請求項９】外部から入力され、プリドライブＩＣの
ＰＷＭ形成部において、生成されるＰＷＭ信号のＤＵＴ
Ｙ比を、入力電圧に相応したＤＵＴＹ比にすることを指
令する指令信号を、ダイナミックレンジ変換手段を介し
て前記プリドライブＩＣへ入力することにより、前記指
令信号の電圧値を、プリドライブＩＣに予め定められた
所定の値とは異なる任意の値にしても、前記プリドライ
ブＩＣに予め定められた指令値を入力する場合と同じＤ
ＵＴＹ比のＰＷＭ信号を生成することができることを特
徴とした請求項１から請求項８のいずれか１項記載のモ
ータ駆動装置。
【請求項１０】Ｎ、Ｓ極の磁極配置が回転円周上で等
間隔であるマグネットを配したロータを有するモータ
の、前記ロータの回転を検出する３つのセンサの内、１
つだけをホールＩＣ、他をホール素子として、前記ホー
ルＩＣの出力信号をプリドライブＩＣへ供するだけでな
く、モータの回転速度を意味するＤＵＴＹ比５０％の矩
形波信号を外部へ供給可能ならしめた請求項１から請求
項９のいずれか１項記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】電圧差がある値以上である充電部間の
距離、即ち絶縁距離が所定の一定値以上必要とし、一定
値未満の場合は、前記当箇所を絶縁材で覆って、一定値
未満の充電部を露出させず、かつ、ＰＮＰダーリントン
トランジスタ３チップからなるトランジスタアレイと、
ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥ
Ｔアレイと、プリドライブＩＣとを両面銅スルーホール
プリント基板にはんだ付けしたモータ駆動回路におい
て、前記両面銅スルーホールプリント基板における、ケ
ースから突出した入力端子を形成する複数のリード間の
距離が、前記一定値を超える絶縁距離を有する前記トラ
ンジスタアレイと前記ＭＯＳＦＥＴアレイのリード挿入
穴には、スルーホール銅メッキ処理を施さず、かつ、絶
縁塗布材料を絶縁距離が所定の一定値未満のはんだ面側
にのみ塗布することを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項１２】電圧差がある値以上である充電部間の
距離、即ち絶縁距離が所定の一定値以上必要とし、一定
値未満の場合は、前記当箇所を絶縁材で覆って、一定値
未満の充電部を露出させず、かつ、ＰＮＰダーリントン
トランジスタ３チップからなるトランジスタアレイと、
ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ３チップからなるＭＯＳＦＥ
Ｔアレイと、プリドライブＩＣとを両面銅スルーホール
プリント基板にはんだ付けしたモータ駆動回路におい
て、ケースから突出した入力端子をなす複数のリード間
の距離が、前記一定値を超える絶縁距離を有する前記ト
ランジスタアレイと前記ＭＯＳＦＥＴアレイのリード挿
入穴の部品面ランドをリード挿入穴径＋０．１ｍｍのラ
ンド径とし、かつ絶縁塗布材料を絶縁距離が所定の一定
値未満のはんだ面側のみに塗布することを特徴とするモ
ータ駆動回路。
【請求項１３】プリドライブＩＣのスタート・ストッ
プ切替入力端子に負特性感温抵抗素子を含む温度検出部
を接続し、前記温度検出部の感温抵抗素子をモータの発
熱部品近傍に設けることで、基板上の、発熱部品の温度
が所定の値を超えたことを検出するとモータ駆動巻線へ
の通電を停止して、前記発熱部品の過熱を防ぐことを特
徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】請求項１から請求項１３記載のいずれ
か１項記載のモータ駆動装置を備えたモータ。
【請求項１５】トランジスタアレイと、ＭＯＳＦＥＴ
アレイとプリドライブＩＣをプリント基板にはんだ付け
したモータ駆動回路基板を内蔵したモータにおいて、複
数相の巻線を配したステータコアを含んだケースに、マ
グネットを配したロータを収めて、前記ケース上面に、
モータ駆動回路基板を配して、前記モータ駆動回路基板
の入出力端子に、はんだ付け接続された複数のリード線
を前記ケースの側面の引出口に固定したリードブッシュ
を介してケース外へ引き出して、前記モータ駆動回路基
板の上面に、前記トランジスタアレイとＭＯＳＦＥＴア
レイのケース上面のみ窓明けした絶縁板を載せて、ブラ
ケットでケースを密封し、前記トランジスタアレイとＭ
ＯＳＦＥＴアレイのケースと前記ブラケットとの空隙を
放熱シリコンで充填したことを特徴とするモータ。
【請求項１６】複数のリード線がはんだ付けされたモ
ータ駆動回路基板を内蔵したモータにおいて、前記モー
タのケース側面のリード線引き出し部分に、前記ケース
に固定されるリードブッシュＡ、Ｂを設け、前記リード
ブッシュＡは、凹部形状を有し、リードブッシュＢは凸
部形状を有するもので、前記リードブッシュＡ、Ｂのリ
ード線嵌合部は凸部と凹部を組み合わせて作られるクラ
ンク形状の空隙であって、前記空隙部に前記リード線を
挟み込むことを特徴とした請求項１５記載のモータ。
【請求項１７】請求項１４から請求項１６のいずれか
１項記載のモータを送風用モータとしたことを特徴とす
るファン駆動モータ。
【請求項１８】請求項１７記載のファン駆動モータを
用いたことを特徴とするルームエアコン。
【請求項１９】請求項１７記載のファン駆動モータを
用いたことを特徴とする給湯器。
【請求項２０】請求項１７記載のファン駆動モータを
用いたことを特徴とする空気清浄機。