JP2005261012A - 電動モータ駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電動モータの通電経路に設けられたスイッチング素子としてのＦＥＴをパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でスイッチングさせて電動モータの回転速度等を制御する電動モータ駆動装置において、スイッチングに伴って発生する高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制する回路の簡略化を図る。
【解決手段】 ＦＥＴ１０１のゲートとドレインとの間に第１のコンデンサ１１と抵抗１２との直列回路を第１のコンデンサ１１がゲート側に抵抗１２がドレイン側になるよう接続する。第１のコンデンサ１１と抵抗１２との接続点と電動モータ１０９のドレイン側とは反対側の端子との間に第２のコンデンサ１３を接続する。第１のコンデンサ１１と抵抗１２とでゲート・ドレイン間にＣＲフィルタ回路が形成され、また、抵抗１２と第２のコンデンサ１３とで電動モータ１０９に並列に接続されたスナバ回路が形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動モータの通電経路に設けられたスイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でスイッチングさせて電動モータの回転速度等を制御する電動モータ駆動装置に係り、詳しくはスイッチングに伴って発生する高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制する回路の簡略化を図った電動モータ駆動装置に関する。
電動モータをＰＷＭ制御で駆動する電動モータ駆動装置では、スイッチングに伴って発生した高周波ノイズ（ラジオノイズ）が、例えば車両に搭載されたラジオ受信機に混入し悪影響を与えることがある。
図３は従来の電動モータ駆動装置の回路構成図である。従来の電動モータ駆動装置１００では、スイッチング素子としてのＦＥＴ１０１のゲートとドレインとの間にコンデンサ１０２と抵抗１０３との直列回路からなるフィルタ回路１０４を設けたり、フライホイールダイオード１０５に並列にコンデンサ１０６と抵抗１０７との直列回路からなるスナバ回路１０８を設けたりすることで、高周波ノイズ（ラジオノイズ）の発生を抑制している。
なお、符号１０９は電動モータであり、この電動モータ１０９によって例えばラジエータファンやコンデンサファン等が駆動される。符号１１０は車載バッテリ等の直流電源である。電動モータ１０９の一端は直流電源１１０の正極側に接続され、電動モータ１０９の他端はＦＥＴ１０１のドレインに接続されている。電動モータ１０９と並列にフライホイールダイオード１０５が接続されている。符号１１１はＰＷＭ信号生成部であり、指令信号に基づいてＰＷＭ信号を生成・出力する。ＰＷＭ信号生成部１１１から出力されたＰＷＭ信号はＦＥＴ１０１のゲートに供給される。
なお、図３ではＦＥＴ１０１の一具体例としてドレイン−ゲート間にダイオードが接続され、ゲート−ソース間に双方向ツェナーダイオードが接続されたＮチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴを示している。
ＦＥＴ１０１のソースと接地端子（グランド）との間には電流検出用抵抗１１２が接続されている。ＰＷＭ信号生成部１１１は、電流検出用抵抗１１２の両端に発生した電圧に基づいてＦＥＴ１０１を流れる電流（電動モータの電流）を監視し、所定の電流となるようにＰＷＭ信号のデューティ比をフィードバック制御したり、予め設定した許容電流を超えた場合にはＰＷＭ信号の出力を停止して過電流に対する保護を図るようにしたりしている。
また、他の従来の電動モータ駆動装置として、パルス幅変調信号が入力されるスイッチング素子（ＦＥＴ）のゲートと電動モータのスイッチング素子とは反対側の端子との間にコンデンサを設け、このコンデンサによってスイッチング素子のオン／オフ時に発生する高周波ノイズを抑制するようにしたものが知られている（特許文献１）。
特許第３０６７６０１号公報
図３に示した従来の電動モータ駆動装置１００は、高周波ノイズ抑制用の回路としてフィルタ回路１０４とスナバ回路１０８とをそれぞれ独立に備えているため、２個のコンデンサ１０２，１０６と２個の抵抗１０３，１０７の合計４個の部品が必要である。
本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、スイッチングに伴って発生する高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制する回路をより少ない部品で構成することのできる電動モータ駆動装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため本発明に係る電動モータ駆動装置は、直流電源から電動モータに電源供給を行なう電源供給経路にＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子を直列接続するとともに、電動モータにフライホイールダイオードを並列に接続し、スイッチング素子をデューティ比が制御されたパルス幅変調信号でスイッチングさせて電動モータをＰＷＭ制御方式で駆動する電動モータ駆動装置であって、スイッチング素子のドレインに電動モータの一端を接続し、電動モータの他端は直流電源の正極側に接続し、スイッチング素子のゲートとドレインとの間に、第１のコンデンサと抵抗との直列回路を、前記第１のコンデンサがゲート側に、抵抗が前記ドレイン側となるように接続し、第１のコンデンサと抵抗との接続点と電動モータのスイッチング素子とは反対側の端子との間に第２のコンデンサを接続してなることを特徴とする。
また、本発明に係る他の電動モータ駆動装置は、直流電源から電動モータに電源供給を行なう電源供給経路にＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子を直列接続するとともに、電動モータにフライホイールダイオードを並列に接続し、スイッチング素子をデューティ比が制御されたパルス幅変調信号でスイッチングさせて電動モータをＰＷＭ制御方式で駆動する電動モータ駆動装置であって、スイッチング素子のドレインに電動モータの一端を接続し、電動モータの他端は直流電源の正極側に接続し、スイッチング素子のゲートとドレインとの間に、第１の抵抗とコンデンサとの直列回路を、第１の抵抗がゲート側に、コンデンサがドレイン側になるように接続し、第１の抵抗とコンデンサとの接続点と電動モータのスイッチング素子とは反対側の端子との間に第２の抵抗を接続してなることを特徴とする。
本発明に係る電動モータ駆動装置は、従来のフィルタ回路を構成する抵抗と従来のスナバ回路を構成する抵抗とを兼用する回路構成としたので、抵抗を１個削減できる。
また、本発明に係る他の電動モータ駆動装置は、従来のフィルタ回路を構成するコンデンサと従来のスナバ回路を構成するコンデンサとを兼用する回路構成としたので、コンデンサを１個削減できる。
以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動モータ駆動装置の回路構成図である。
なお、図３に示した従来の電動モータ駆動装置１００と同一部分は同一の符号を付けている。
図１に示す電動モータ駆動装置１は、スイッチング素子としてのＦＥＴ１０１のゲートとドレインとの間に第１のコンデンサ１１と抵抗１２との直列回路を、第１のコンデンサ１１がゲート側に、抵抗１２がドレイン側になるよう接続している。
そして、第１のコンデンサ１１と抵抗１２との接続点と電動モータ１０９のドレイン側とは、反対側の端子との間に第２のコンデンサ１３を接続している。
したがって、第１のコンデンサ１１と抵抗１２とでゲート・ドレイン間にＣＲフィルタ回路が形成され、また、抵抗１２と第２のコンデンサ１３とで電動モータ１０９に並列に接続されたスナバ回路が形成される。
したがって、ゲート・ドレイン間に形成されたＣＲフィルタ回路及び電動モータ１０９に並列に接続されたスナバ回路によって、ＦＥＴ１０１のスイッチングに伴って発生する高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制することができる。
なお、電動モータ１０９によって、例えばラジエータファンやコンデンサファン等が駆動される。符号１１０は車載バッテリ等の直流電源である。
電動モータ１０９の一端は直流電源１１０の正極側に接続され、電動モータ１０９の他端はＦＥＴ１０１のドレインに接続されている。電動モータ１０９と並列にフライホイールダイオード１０５が接続されている。符号１１１は、ＰＷＭ信号生成部であり、指令信号に基づいてＰＷＭ信号を生成・出力する。ＰＷＭ信号生成部１１１から出力されたＰＷＭ信号はＦＥＴ１０１のゲートに供給される。
なお、図１では、ＦＥＴ１０１の一具体例としてドレイン−ゲート間にダイオードが接続され、ゲート−ソース間に双方向ツェナーダイオードが接続されたＮチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴを示している。
ＦＥＴ１０１のソースと接地端子（グランド）との間には電流検出用抵抗１１２が接続されている。ＰＷＭ信号生成部１１１は、電流検出用抵抗１１２の両端に発生した電圧に基づいてＦＥＴ１０１を流れる電流（電動モータの電流）を監視し、所定の電流となるようにＰＷＭ信号のデューティ比をフィードバック制御したり、予め設定した許容電流を超えた場合にはＰＷＭ信号の出力を停止して過電流に対する保護を図るようにしたりしている。
図２は、本発明に係る他の電動モータ駆動装置の回路構成図である。
なお、図３に示した従来の電動モータ駆動装置１００と同一部分は同一の符号を付けて、その説明を省略する。
図２に示す電動モータ駆動装置２は、スイッチング素子としてのＦＥＴ１０１のゲートと、ドレインとの間に第１の抵抗２１とコンデンサ２２との直列回路を、第１の抵抗２１がゲート側に、コンデンサ２２がドレイン側になるよう接続している。
そして、第１の抵抗２１とコンデンサ２２との接続点と電動モータ１０９のドレイン側とは、反対側の端子との間に、第２の抵抗２３を接続している。
したがって、第１の抵抗２１とコンデンサ２２とでゲート・ドレイン間にＣＲフィルタ回路が形成され、また、コンデンサ２２と第２の抵抗２３とで電動モータ１０９に並列に接続されたスナバ回路が形成される。
したがって、ゲート・ドレイン間に形成されたＣＲフィルタ回路及び電動モータ１０９に並列に接続されたスナバ回路によって、ＦＥＴ１０１のスイッチングに伴って発生する高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制することができる。
本発明に係る電動モータ駆動装置の回路構成図である。 本発明に係る他の電動モータ駆動装置の回路構成図である。 従来の電動モータ駆動装置の回路構成図である。
符号の説明
１，２ 電動モータ駆動装置
１１ 第１のコンデンサ
１２ 抵抗
１３ 第２のコンデンサ
２１ 第１の抵抗
２２ コンデンサ
２３ 第２の抵抗
１０１ スイッチング素子としてのＦＥＴ
１０５ フライホイールダイオード
１０９ 電動モータ
１１０ 直流電源（車載バッテリ）
１１１ ＰＷＭ信号生成部
１１２ 電流検出用抵抗１１２

Claims (2)

  1. 直流電源から電動モータに電源供給を行なう電源供給経路にＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子を直列接続するとともに、前記電動モータにフライホイールダイオードを並列に接続し、前記スイッチング素子をデューティ比が制御されたパルス幅変調信号でスイッチングさせて前記電動モータをＰＷＭ制御方式で駆動する電動モータ駆動装置であって、
    前記スイッチング素子のドレインに電動モータの一端を接続し、前記電動モータの他端は直流電源の正極側に接続し、前記スイッチング素子のゲートとドレインとの間に、第１のコンデンサと抵抗との直列回路を、前記第１のコンデンサが前記ゲート側に、前記抵抗が前記ドレイン側となるように接続し、前記第１のコンデンサと前記抵抗との接続点と前記電動モータの前記スイッチング素子とは反対側の端子との間に第２のコンデンサを接続してなることを特徴とする電動モータ駆動装置。
  2. 直流電源から電動モータに電源供給を行なう電源供給経路にＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子を直列接続するとともに、前記電動モータにフライホイールダイオードを並列に接続し、前記スイッチング素子をデューティ比が制御されたパルス幅変調信号でスイッチングさせて前記電動モータをＰＷＭ制御方式で駆動する電動モータ駆動装置であって、
    前記スイッチング素子のドレインに電動モータの一端を接続し、前記電動モータの他端は直流電源の正極側に接続し、前記スイッチング素子のゲートとドレインとの間に、第１の抵抗とコンデンサとの直列回路を、前記第１の抵抗が前記ゲート側に、前記コンデンサが前記ドレイン側になるように接続し、前記第１の抵抗と前記コンデンサとの接続点と前記電動モータの前記スイッチング素子とは反対側の端子との間に第２の抵抗を接続してなることを特徴とする電動モータ駆動装置。
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