JP2011041471A - Motor drive, motor, fan drive motor, room air conditioner, water heater, and air cleaner - Google Patents

Motor drive, motor, fan drive motor, room air conditioner, water heater, and air cleaner Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive capable of eliminating the use of an expensive and complicated dielectric process one-chip IC in drive control of blast motor in various types of household electrical appliances. <P>SOLUTION: The motor drive includes a pre-drive IC 5, a transistor array 6, and a MOSFET array 12 as main components, wherein the pre-drive IC 5 energizingly controls the transistor array 6 and the MOSFET array 12 for motor drive control. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a motor for driving a fan used in home appliances such as a room air conditioner and a water heater, and in particular, a brushless having a built-in inverter capable of variable speed control using a DC high voltage obtained by smooth rectification of a commercial AC power supply voltage as a power source. The present invention relates to a motor drive device.
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、特許文献1に開示されたものが知られており、特許文献1の第1図、第2図及び第4図を参照しつつ説明する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a motor driving device using a DC high voltage obtained by smooth rectification of a commercial AC power supply voltage as a power source or a motor incorporating a motor driving device has been known as disclosed in Patent Document 1. A description will be given with reference to FIGS. 1, 2 and 4. FIG.
特許文献1の第2図には、従来のモータの駆動装置の一例が示されており、特許文献1の第2図のスイッチ素子であるIGBTのQ1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6を主な構成要素とするインバータ部と、図示されていないモータのロータの回転子を、検出する特許文献1の第2図のホール素子センサ7A、7B、7Cの出力信号及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11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14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。   FIG. 2 of Patent Document 1 shows an example of a conventional motor drive device. Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the IGBT, which is the switch element of FIG. 2 of Patent Document 1, are shown. The output signals and speed command signals of the Hall element sensors 7A, 7B, and 7C shown in FIG. 2 of Patent Document 1 for detecting an inverter section as main components and a rotor of a motor rotor (not shown) are supplied. The peripheral circuit including the PWM signal forming circuit 11 that forms the PWM signal is integrated with a monolithic IC, and the IGBTs Q1 to Q6 are switch-controlled by the action of the peripheral circuit to rectify the commercial AC voltage. Electricity is supplied to the motor drive winding of the stator 14 of the motor from the high-voltage DC voltage obtained by smoothing, and the rotational speed of the rotor is controlled.
特許文献1の第1図には、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が示されている。   FIG. 1 of Patent Document 1 shows the structure of a motor with a built-in motor driving device composed of the conventional monolithic IC.
特許第2960754号公報Japanese Patent No. 2960754
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、誘電体分離という特許文献1の第4図に示される構成を具現化するプロセスが必要となる。   In the motor driving apparatus using the conventional monolithic IC as described above, it is characterized in that it is configured by a monolithic IC in which the main components of the inverter unit, that is, the IGBT elements Q1 to Q6 that are switching elements and the peripheral circuit are integrated. While it can contribute to miniaturization of the motor drive device, the monolithic IC itself becomes a heat source. Furthermore, a special device is required for the semiconductor process for manufacturing the monolithic IC. That is, a process for realizing the configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 1 called dielectric isolation is required for components such as IGBTs Q1 to Q6, to which a high voltage of the IC is applied.
特許文献1の第4図には、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SiO2で、IGBT1素子を他の素子から電気的に絶縁している。 FIG. 4 of Patent Document 1 shows the configuration of an IGBT of an IC that is a conventional motor driving device, and the IGBT 1 element is electrically insulated from other elements by SiO 2 that is a dielectric. .
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。 In order to perform dielectric separation by SiO 2, the manufacturing steps of a monolithic IC, which is a conventional motor driving device, are remarkably increased by adding an extra step for forming SiO 2 compared to a general PN junction process. Become bigger.
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。   The lead time required for manufacturing a semiconductor of a general PN junction process is 2 to 3 months, whereas a dielectric process semiconductor (IC) requires 4 to 5 months, which is a major obstacle in terms of supply. Further, since the number of processes is large, the yield is relatively poor, and the IC price tends to be expensive.
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。   The present invention provides a highly reliable and highly efficient motor driving apparatus and motor that suppresses heat generation of semiconductor components, and the above-described matters are a long production lead time and high cost dielectric separation process. The purpose is to realize a low-priced motor drive device without using the monolithic IC, using semiconductor parts that are generally manufactured by the existing PN junction process, having no anxiety in terms of supply of used parts. .
上記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MOSFET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ように構成したものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a pre-drive IC made of a low-voltage PN junction process semiconductor, and a transistor composed of a 3-chip PNP Darlington transistor made of a high-voltage PN junction process semiconductor instead of the one-chip inverter. Three main parts, an array and a MOSFET array comprising an N-channel MOSFET 3 chip made of a high-voltage PN junction process semiconductor, are provided. Among the main parts, the PNP Darlington transistor has a common emitter and the high-voltage DC power supply. The N-channel MOSEFET is connected to the positive-side output, and the source is connected to the negative-side output of the high-voltage DC power supply. The collector of the PNP Darlington transistor and the drain of the N-channel MOSFET are connected via a through current prevention means. Connect The first, second and third output terminals of the pre-drive IC perform energization control of the PNP transistor array through level shift means, and the fourth, fifth and sixth output terminals are dampers. Is connected to each gate of the N-channel MOSFET via the means to control energization, and each connection point between the drain of the MOSFET and the through current prevention means forms an output terminal to supply power to the motor drive winding. Thus, the rotational speed of the rotor is controlled.
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。   As a result, the heat generation of the motor drive device is reduced, and a semiconductor component manufactured by an easily available PN junction process is used, so that there is no anxiety in terms of supply of used components, and a lower-cost motor drive device can be obtained.
以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.
本件出願に係る第1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であり、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される構成を有するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
In the first invention according to the present application, a positive output terminal of a control voltage source for supplying power to a peripheral circuit including a pre-drive IC and a voltage source input terminal of the peripheral circuit are provided for the purpose of reducing standby power. A motor driving device connected via a switch, provided with a resistor serving as an inrush current prevention means on a control voltage source positive power line connecting the switch and a peripheral circuit, and when the switch is ON, a control power source In a motor drive device having a configuration in which power is supplied from a control voltage source to the peripheral circuit without causing a voltage jump due to an inrush current from the motor drive device to
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第2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であり、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構成を具備するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
The second invention according to the present application is composed of a rectifier diode, an inrush prevention resistor having a relatively large limit power, and an electrolytic capacitor, and outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing input commercial AC. A motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using an output voltage of the power supply and the high-voltage DC power supply as a power source, and the motor drive device is provided with a protective resistor having a relatively small limit power, The positive voltage of the high-voltage DC power supply is configured to be input to the motor driving device via the protective resistor, and provided in the motor driving device due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. In the motor drive device having a configuration in which the protective resistance is melted before the inrush prevention resistor of the high-voltage DC power supply to cut off the fault current, thereby preventing the inrush resistance from fusing. Te,
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第3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であり、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される構成を有するモータ駆動装置であり、さらに外部から入力され、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DUTY比のPWM信号を生成する構成を有するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a third aspect of the present application, the positive output terminal of the control voltage source that supplies power to the peripheral circuit including the pre-drive IC and the voltage source input terminal of the peripheral circuit are provided for the purpose of reducing standby power. A motor driving device connected via a switch, provided with a resistor serving as an inrush current prevention means on a control voltage source positive power line connecting the switch and a peripheral circuit, and when the switch is ON, a control power source Is a motor drive device having a configuration in which power is supplied from a control voltage source to the peripheral circuit without causing a voltage jump due to an inrush current from the motor to the motor drive device. In the forming unit, the command signal for instructing the DUTY ratio of the generated PWM signal to be a DUTY ratio corresponding to the input voltage is transmitted via the dynamic range conversion means. Even if the voltage value of the command signal is set to an arbitrary value different from a predetermined value set in advance in the pre-drive IC by inputting to the re-drive IC, a predetermined command value is set in the pre-drive IC In the motor drive device having a configuration for generating a PWM signal having the same DUTY ratio as the input case,
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第4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であり、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構成を具備するモータ駆動装置であり、さらに外部から入力され、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DUTY比のPWM信号を生成する構成を有するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
A fourth invention according to the present application is composed of a rectifier diode, an inrush prevention resistor having a relatively large limit power, and an electrolytic capacitor, and outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing an input commercial AC. A motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using an output voltage of the power supply and the high-voltage DC power supply as a power source, and the motor drive device is provided with a protective resistor having a relatively small limit power, The positive voltage of the high-voltage DC power supply is configured to be input to the motor driving device via the protective resistor, and provided in the motor driving device due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. A motor drive device comprising a configuration in which the protective resistance is fused before the rush prevention resistance of the high-voltage DC power supply to cut off the fault current, thereby preventing the rush prevention resistance from fusing. Further, a command signal for instructing the DUTY ratio of the generated PWM signal to be a DUTY ratio corresponding to the input voltage in the PWM forming unit of the pre-drive IC is input via the dynamic range conversion means. Even if the voltage value of the command signal is set to an arbitrary value different from a predetermined value set in advance in the predrive IC by inputting to the predrive IC, a command value set in advance in the predrive IC is set. In a motor drive device having a configuration that generates a PWM signal having the same DUTY ratio as when
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第5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であり、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される構成を有するモータ駆動装置であり、さらに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する構成を有するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a fifth aspect of the present application, the positive output terminal of the control voltage source that supplies power to the peripheral circuit including the pre-drive IC and the voltage source input terminal of the peripheral circuit are provided for the purpose of reducing standby power. A motor driving device connected via a switch, provided with a resistor serving as an inrush current prevention means on a control voltage source positive power line connecting the switch and a peripheral circuit, and when the switch is ON, a control power source The motor drive device has a configuration in which power is supplied from the control voltage source to the peripheral circuit without causing a voltage jump due to an inrush current from the motor to the motor drive device. Further, the magnetic pole arrangement of the N and S poles is a rotating circle. Of the three sensors that detect the rotation of the rotor of a motor having a rotor with equally spaced magnets on the circumference, only one of them is a Hall IC and the other is a Hall element. Not only provides a signal to the pre-drive IC, in the motor drive device having a structure for supplying the DUTY ratio of 50% of the rectangular wave signal indicating the rotational speed of the motor to the outside,
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第6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であり、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構成を具備するモータ駆動装置であり、さらに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する構成を有するモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
A sixth invention according to the present application is composed of a rectifier diode, an inrush prevention resistor having a relatively large limit power, and an electrolytic capacitor, and outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing an input commercial AC. A motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using an output voltage of the power supply and the high-voltage DC power supply as a power source, and the motor drive device is provided with a protective resistor having a relatively small limit power, The positive voltage of the high-voltage DC power supply is configured to be input to the motor driving device via the protective resistor, and provided in the motor driving device due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. A motor drive device comprising a configuration in which the protective resistance is fused before the rush prevention resistance of the high-voltage DC power supply to cut off the fault current, thereby preventing the rush prevention resistance from blowing. Furthermore, among the three sensors for detecting the rotation of the rotor of the motor having a rotor in which the magnetic pole arrangement of the N and S poles is arranged at equal intervals on the rotation circumference, only one of them is a Hall IC, etc. In the motor drive device having a configuration in which the output signal of the Hall IC is supplied to the pre-drive IC, and a rectangular wave signal having a duty ratio of 50%, which means the rotation speed of the motor, is supplied to the outside.
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第7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であり、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される構成を有するモータ駆動回路を含むモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a seventh aspect of the present application, the distance between the charging parts where the voltage difference is greater than or equal to a certain value, that is, the insulation distance is required to be equal to or greater than a predetermined value. Covering, without exposing the charging part less than a certain value, and soldering the transistor array consisting of 3 PNP Darlington transistors, the MOSFET array consisting of 3 N-channel MOSFETs, and the pre-drive IC to the double-sided copper through-hole printed circuit board The transistor array and the MOSFET array, wherein the distance between a plurality of leads forming the input terminal protruding from the case in the double-sided copper through-hole printed circuit board has an insulation distance exceeding the predetermined value. The lead insertion hole is not subjected to through-hole copper plating, and the insulation coating material The motor drive device including a motor drive circuit having a configuration in which insulation distance is applied only on the solder side of less than a predetermined constant value,
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第8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であり、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される構成を有するモータ駆動回路を含むモータ駆動装置において、さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to an eighth aspect of the present application, a distance between charged parts having a voltage difference equal to or greater than a certain value, that is, an insulation distance is required to be a predetermined constant value or more. Covering and exposing a charged portion less than a certain value, and soldering a transistor array made of 3 PNP Darlington transistors, a MOSFET array made of 3 N-channel MOSFETs, and a pre-drive IC to a double-sided copper through-hole printed circuit board A motor drive circuit attached to the transistor array having a distance between a plurality of leads forming an input terminal projecting from the case exceeding the predetermined value, and leading a component surface land of lead insertion holes of the MOSFET array The insertion hole diameter + the land diameter of 0.1 mm, and the insulating coating material has an insulation distance less than a predetermined value. In a motor drive device including a motor drive circuit having a configuration applied only to the soldered surface side, a sensor for detecting the rotation of the rotor of the motor, an output signal of the sensor, an external speed command signal, and a control voltage A peripheral circuit including a circuit for generating a PWM signal by being supplied with an output voltage from a source, and a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switch elements are isolated from each other by a dielectric on a silicon chip From the output voltage of the high-voltage DC power supply that outputs the voltage obtained by rectifying and smoothing the commercial AC voltage, power is supplied to the motor drive winding connected to the output terminal according to the output signal of the peripheral circuit. A motor drive device configured with a one-chip inverter for controlling the rotational speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第9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駆動装置であり、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構成を有するモータのモータ駆動装置において、
さらに、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であり、
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り、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
A ninth invention according to the present application is a motor drive device including a motor drive circuit board in which a transistor array, a MOSFET array, and a predrive IC are soldered to a printed circuit board, and a stator core having a plurality of phases of windings. In the included case, a rotor with magnets is placed, a motor drive circuit board is placed on the upper surface of the case, and a plurality of lead wires soldered and connected to the input / output terminals of the motor drive circuit board Pull it out of the case through a lead bush fixed to the drawer outlet on the side of the case, and place an insulating plate that opens only the upper surface of the case of the transistor array and MOSFET array on the upper surface of the motor drive circuit board. Sealing the case, the gap between the transistor array and MOSFET array case and the bracket The motor drive device of a motor having a structure filled with heat dissipation silicone,
A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor driving apparatus having a formed.
本件出願に係る第10の発明は、上記第1の発明から第9の発明において、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であり、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a tenth aspect of the present application, in the first to ninth aspects of the present invention, a transistor array including a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array including an N-channel MOSFET 3 chip, and a pre-drive IC are provided. The transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means, and the pre-drive IC has first, second, and third output terminals connected to the bases of the transistor array, respectively, The fifth and sixth output terminals are respectively connected to the gates of the MOSFET array, and are motor drive devices that are energized and controlled.
The through current prevention means is composed of high-speed first, second, third, fourth, fifth, and sixth diodes having a short reverse recovery time, and the connection between the transistor array and the MOSFET array is as described above. The collectors of the PNP Darlington transistors built in the transistor array are connected to the anodes of the first, second, and third diodes, respectively, and the drains of the N-channel MOSFETs built in the MOSFET array are connected to the first, second, and second diodes, respectively. , Connected to the cathode of the third diode and the anode of the fourth, fifth and sixth diodes, and to one end of the first, second and third motor drive windings, the other ends of which are connected in common By connecting each of them, a parasitic diode having a relatively long reverse recovery time of the PNP Darlington transistor built in the transistor array is not conducted. A motor driving apparatus having a configuration.
本件出願に係る第11の発明は、上記第10の発明において、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構成を具備するモータ駆動装置である。   In an eleventh aspect of the present application, in the tenth aspect, the first, second, and third diodes that are constituent elements of the through current preventing means are configured as Schottky barrier diodes having a relatively low VF. It is the motor drive device which comprises.
本件出願に係る第12の発明は、上記第10の発明又は上記第11の発明において、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であり、
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を具備するモータ駆動装置である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth aspect or the eleventh aspect, a transistor array including a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array including an N-channel MOSFET 3 chip, and a pre-drive IC are provided. The transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means, and the pre-drive IC has first, second and third output terminals connected to each base of the transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are each connected to each gate of the MOSFET array, and the motor drive device is energized and controlled.
The level shift means includes first, second, and third transistors and resistors. The first, second, and third transistors have emitters that are grounded and bases that are connected to the pre-transistors via resistors. The first, second and third output terminals of the drive IC are connected, and the collectors are respectively connected to the bases of the PNP Darlington transistors of the transistor array via first, second and third resistors, respectively. It is a motor drive device which comprises.
本件出願に係る第13の発明は、上記第10の発明又は上記第11の発明において、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構成を具備するモータ駆動装置である。   A thirteenth invention according to the present application is the above-described tenth invention or the eleventh invention, wherein the damper means is constituted by a resistor, and the resistance value of the resistor is arbitrarily selected to be built in the MOSFET array. The charge / discharge time to the gate capacity of the N-channel MOSFET is varied, and the rise or rise of the signal from the fourth, fifth and sixth output terminals of the pre-drive IC to each gate of the N-channel MOSFET The falling speed can be set below the rated value of the pre-drive IC, the time from the ON to OFF of the N-channel MOSFET can be set to a predetermined value, and the jumping voltage at the high-voltage DC power input terminal of the motor drive device can be set. And a structure connected to the high-voltage DC power supply so as not to exceed a withstand voltage of a semiconductor component which is a component of the motor driving device. A motor driving device.
本件出願に係る第14の発明は、上記第10の発明又は上記第11の発明において、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であり、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a fourteenth aspect of the present application, in the tenth aspect or the eleventh aspect, a transistor array including three PNP Darlington transistors, a MOSFET array including three N-channel MOSFET chips, and a pre-drive IC are provided. The transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means, and the pre-drive IC has first, second and third output terminals connected to respective bases of the transistor array, and a fourth The fifth and sixth output terminals are respectively connected to the respective gates of the MOSFET array, and are energized and controlled.
The motor drive device includes a configuration in which a chip having a low saturation voltage is used for the PNP Darlington transistor of the transistor array and a chip having a low ON resistance is used for the N-channel MOSFET of the MOSFET array.
本件出願に係る第15の発明は、上記第10の発明又は上記第11の発明において、
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構成を具備するモータ駆動装置である。
According to a fifteenth aspect of the present application, in the tenth aspect or the eleventh aspect,
By connecting a temperature detection unit including a negative temperature sensing resistor element to the start / stop switching input terminal of the pre-drive IC, and providing the temperature sensing resistor element of the temperature detection unit in the vicinity of the heat generating component of the motor, When detecting that the temperature of the heat generating component exceeds a predetermined value, the motor driving device is configured to stop energization of the motor drive winding to prevent overheating of the heat generating component.
本件出願に係る第16の発明は、モータ駆動装置を具備するモータにおいて、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を具備するモータである。
According to a sixteenth aspect of the present application, in the motor including the motor drive device,
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor having a motor driving apparatus having a formation.
本件出願に係る第17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であり、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構成を有するモータであり、さらに前記モータにモータ駆動装置を具備するモータにおいて、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を具備するモータである。
A seventeenth invention according to the present application is a motor including a motor drive circuit board in which a plurality of lead wires are soldered, and a lead bushing fixed to the case at a lead wire lead-out portion on a side surface of the motor case A and B are provided, the lead bush A has a concave shape, the lead bush B has a convex shape, and the lead wire fitting portion of the lead bushes A and B is a combination of the convex portion and the concave portion. A crank-shaped gap that is made, a motor having a configuration in which the lead wire is sandwiched in the gap, and a motor having a motor driving device in the motor,
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A motor having a motor driving apparatus having a formation.
本件出願に係る第18の発明は、モータ駆動装置を具備するファン駆動モータにおいて、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を具備するファン駆動モータである。
According to an eighteenth aspect of the present application, in a fan drive motor including a motor drive device,
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A fan motor having a motor driving apparatus having a formation.
本件出願に係る第19の発明は、モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵するルームエアコンにおいて、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵するルームエアコンである。
According to a nineteenth aspect of the present application, in a room air conditioner including a fan drive motor provided with a motor drive device,
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A room air conditioner having a built-in fan drive motor provided with a motor drive apparatus having a formation.
本件出願に係る第20の発明は、モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵する給湯器において、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵する給湯器である。
A twentieth invention according to the present application is a water heater with a built-in fan drive motor including a motor drive device.
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. A water heater incorporating a fan drive motor provided with a motor drive apparatus having a formation.
本件出願に係る第21の発明は、モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵する空気清浄機において、
前記モータ駆動装置に、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であり、
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り、
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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵する空気清浄機である。
According to a twenty-first aspect of the present application, there is provided an air cleaner including a fan drive motor including a motor drive device.
A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Forming an air cleaner incorporating a fan motor provided with a motor drive apparatus having a.
以上、本発明によれば、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。   As described above, according to the present invention, it is possible to disperse heat sources by using a circuit configuration using a plurality of semiconductor components as heat sources, and to provide a highly reliable motor drive device and motor that suppresses heat generation. The special effect that it is possible can be obtained.
また、本発明によれば、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。   In addition, according to the present invention, it is possible to obtain a specific effect that it is possible to provide a highly efficient motor drive device and motor by reducing the power lost by the first, second, and third diodes. Can do.
また、本発明によれば、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。   Further, according to the present invention, it is possible to obtain a specific effect that the efficiency of the brushless motor can be increased.
また、本発明によれば、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。   In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the heat-generating component from being broken by heating, and it is possible to obtain a specific effect that it is possible to provide a highly reliable motor driving device.
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The block diagram which shows the drive device of the motor by Example 1 of this invention (a)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、(b)同じく本発明の実施例1によるモータの駆動装置の動作を示す動作図(A) Operation diagram showing the operation of the motor drive device according to the first embodiment of the present invention, (b) Operation diagram showing the operation of the motor drive device according to the first embodiment of the present invention. (a)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の構造を示す構造図、(b)同じく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(c)同じく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(A) Structural diagram showing the structure of a pre-drive IC which is a main component of the motor driving apparatus according to the first embodiment of the present invention, (b) The structure of PNP Darlington transistor chips Q1, Q2 and Q3 of the transistor array. Structural drawing (c) Structural drawing showing the structure of PNP Darlington transistor chips Q1, Q2 and Q3 in the same transistor array 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The block diagram which shows the drive device of the motor by Example 2 of this invention (a)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、(b)同じく実施例2によるモータの駆動装置の動作を示す動作図(A) Operation diagram showing the operation of the motor drive device according to the second embodiment of the present invention, (b) Operation diagram showing the operation of the motor drive device according to the second embodiment. (a)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、(b)同じく本発明の実施例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(c)同じく本発明の実施例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(A) Timing chart showing the operation of the motor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention, (b) Timing chart showing the operation of the motor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention (c) Timing chart showing operation of motor driving apparatus according to example 2 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The block diagram which shows the drive device of the motor by Example 4 of this invention 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Operational diagram showing the operation of the motor drive device according to the fourth embodiment of the present invention. 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The block diagram which shows the drive device of the motor by Example 5 of this invention 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The operation | movement diagram which shows operation | movement of the drive device of the motor by Example 5 of this invention. (a)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、(b)同じく本発明の実施例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、(c)同じく本発明の実施例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(A) Timing chart showing the operation of the motor driving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, (b) Timing chart showing the operation of the motor driving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, (c) Timing chart showing operation of motor driving apparatus according to embodiment 5 (a)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、(b)同じく本発明の実施例6によるモータの駆動装置の損失を示す特性図、(c)同じく本発明の実施例6によるモータの駆動装置の損失を示す特性図(A) Characteristic diagram showing loss of motor drive device according to embodiment 6 of the present invention, (b) Characteristic diagram showing loss of motor drive device according to embodiment 6 of the present invention, (c) FIG. 6 is a characteristic diagram showing the loss of the motor drive device according to the sixth embodiment. 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The block diagram which shows the structure of the drive device of the motor by Example 7 of this invention. (a)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、(b)同じく本発明の実施例7によるモータの駆動装置の動作を示す特性図(A) Characteristic diagram showing the operation of the motor drive device according to the seventh embodiment of the present invention, (b) Characteristic diagram showing the operation of the motor drive device according to the seventh embodiment of the present invention. 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The block diagram which shows the structure of the drive device of the motor by Example 8 of this invention. 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The characteristic view which shows the limiting current of the protection resistance of the drive device of the motor by Example 8 of this invention 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The block diagram which shows the structure of the drive device of the motor by Example 9 of this invention 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The block diagram which shows the structure of the dynamic range conversion means of the drive device of the motor by Example 9 of this invention (a)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(b)同じく本発明の実施例9によるモータの駆動装置の動作を示す特性図(A) Characteristic diagram showing operation of motor drive device according to embodiment 9 of the present invention (b) Characteristic diagram showing operation of motor drive device according to embodiment 9 of the present invention 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The block diagram which shows the structure of the drive device of the motor by Example 10 of this invention. 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The characteristic view which shows operation | movement of the drive device of the motor by Example 10 of this invention. (a)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MOSFETアレイの形状を示す外形図、(b)同じく本発明の実施例11によるモータ駆動回路基板のトランジスタアレイとMOSFETアレイの形状を示す外形図(A) Outline view showing shapes of transistor array and MOSFET array of motor drive circuit board according to embodiment 11 of the present invention, (b) Shape of transistor array and MOSFET array of motor drive circuit board according to embodiment 11 of the present invention Outline drawing showing (a)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、(b)同じく本発明の実施例11によるモータの駆動回路基板の構成を示す平面図(A) The top view which shows the structure of the drive circuit board of the motor by Example 11 of this invention, (b) The top view which similarly shows the structure of the drive circuit board of the motor by Example 11 of this invention (a)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、(b)同じく本発明の実施例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、(c)同じく本発明の実施例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(A) The block diagram which shows the structure of the printed circuit board soldering part of the transistor array or MOSFET array of the motor drive circuit board by Example 11 of this invention, (b) The drive circuit board of the motor by Example 11 of this invention similarly The block diagram which shows the structure of the printed circuit board soldering part of a transistor array or MOSFET array of this, (c) The structure of the printed circuit board soldering part of the transistor array or MOSFET array of the drive circuit board of the motor by Example 11 of this invention similarly Configuration diagram (a)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、(b)同じく本発明の実施例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、(c)同じく本発明の実施例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(A) The block diagram which shows the structure of the printed circuit board soldering part of the transistor array or MOSFET array of the motor drive circuit board by Example 12 of this invention, (b) Similarly, the motor drive circuit board by Example 12 of this invention The block diagram which shows the structure of the printed circuit board soldering part of transistor array or MOSFET array of (c), The structure of the printed circuit board soldering part of the transistor array of the motor drive circuit board by Example 12 of this invention or MOSFET array similarly Configuration diagram 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The block diagram which shows the structure of the drive device of the motor by Example 13 of this invention. 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The block diagram which shows the structure of the temperature detection part of the drive device of the motor by Example 13 of this invention (a)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、(b)同じく本発明の実施例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、(c)同じく本発明の実施例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(A) Characteristic diagram showing the operation of the temperature detector of the motor drive device according to the thirteenth embodiment of the present invention, (b) Characteristic diagram showing the operation of the temperature detector of the motor drive device according to the thirteenth embodiment of the present invention. (C) The characteristic view which similarly shows the operation | movement of the temperature detection part of the drive device of the motor by Example 13 of this invention 本発明の実施例14によるモータの外形図Outline Drawing of Motor According to Embodiment 14 of the Present Invention 本発明の実施例14によるモータの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the motor by Example 14 of this invention (a)本発明の実施例15によるモータの構造を示す構成図、(b)同じく本発明の実施例15によるモータの構造を示す構成図(A) The block diagram which shows the structure of the motor by Example 15 of this invention, (b) The block diagram which similarly shows the structure of the motor by Example 15 of this invention (a)本発明の実施例16によるルームエアコン室内機及び室外機の構造を示す構成図、(b)同じく本発明の実施例16によるルームエアコン室内機及び室外機の構造を示す構成図(A) The block diagram which shows the structure of the room air-conditioner indoor unit and outdoor unit by Example 16 of this invention, (b) The block diagram which similarly shows the structure of the room air-conditioner indoor unit and outdoor unit by Example 16 of this invention (a)本発明の実施例17による給湯機の構造を示す構成図、(b)同じく本発明の実施例17による給湯機の構造を示す構成図、(c)同じく本発明の実施例17による給湯機の構造を示す構成図(A) The block diagram which shows the structure of the water heater by Example 17 of this invention, (b) The block diagram which similarly shows the structure of the water heater by Example 17 of this invention, (c) It is also by Example 17 of this invention Configuration diagram showing the structure of a water heater (a)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、(b)同じく本発明の実施例18による空気清浄機の構造を示す構成図(A) The block diagram which shows the structure of the air cleaner by Example 18 of this invention, (b) The block diagram which similarly shows the structure of the air cleaner by Example 18 of this invention
以下、本発明の実施の形態について、具体的な実施例を説明する。なお、実施例1から実施例6及び実施例13においては、本発明の特徴部分の具体例についての説明である。また、実施例7から実施例12と、実施例14から実施例18においては、本発明の前提事項の具体例についての説明である。   Hereinafter, specific examples of the embodiment of the present invention will be described. In the first to sixth embodiments and the thirteenth embodiment, specific examples of characteristic portions of the present invention will be described. Further, in the seventh to twelfth embodiments and the fourteenth to eighteenth embodiments, specific examples of the premise of the present invention are described.
図1は、本発明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IC5を含む周辺回路3と、トランジスタアレイ6、MOSFET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。   FIG. 1 shows an embodiment of a motor driving device according to the present invention. In FIG. 1, the motor driving device 1 supplies electric power to the motor 7 from the output voltage of the high-voltage DC power source 4 to rotate the motor 7. The peripheral circuit 3 including the pre-drive IC 5, the transistor array 6, the MOSFET array 12, and the output signal of the pre-drive IC 5 are supplied to the transistor array via the level shift means 9. 6 and transmitted to each gate of the MOSFET array via the damper means 10.
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。   Next, the operation of the motor drive device 1 shown in the configuration diagram of FIG. 1 will be described below with reference to the operation diagram of FIG.
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IC5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UL、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、Q5、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High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、Q3、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、MOSFET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。   In FIG. 1, the signals shown in FIG. 2A are input from the sensors H1, H2, and H3 to the input terminals IN1, IN2, and IN3 of the pre-drive IC 5 according to the magnetic pole position of the rotor 11 of the motor 7. A high or low level signal is output to the UH, VH, WH, UL, VL, and WL of the pre-drive IC 5 at the zero cross timing of the IN1, IN2, and IN3 input signals. The output signals of UL, VL, WL are converted into current by the level shift means 9 and input to the respective bases of the PNP Darlington transistors Q1, Q2, Q3 which are constituent elements of the transistor array 6. On the other hand, the UH, VH, and WH output signals are transmitted to the gates of N-ch MOSFETs Q4, Q5, and Q6, which are constituent elements of the MOSFET array 12, via the damper means 10. The damper means 10 is provided for the purpose of reducing the noise generated from the motor drive device 1 by delaying the time from UH, VH, WH Low to High or High to Low. When UL, VL, WL, UH, VH, and WH are High, any of Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 to which the High level signal is transmitted is turned on, and Low is transmitted. Is off. As a result, the output voltage of the high-voltage DC voltage source is input to the motor drive windings L1, L2, and L3 via the transistor array 6 and the MOSFET array 12. A current flows according to the impedances of the motor drive windings L1, L2, and L3, and torque is generated in the rotor 11 of the motor 7 so that the rotor 11 rotates.
前記高圧直流電源4は、商用電源AC100V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DC141Vを発生させる。   The high-voltage DC power supply 4 generates a DC voltage DC141V obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply AC100V with an electrolytic capacitor connected to a bridge diode by an inrush prevention resistor.
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。   The through current preventing means a of 8a and the through current preventing means b of 8b are used to turn on the MOSFETs Q4, Q5, Q6 without conducting the parasitic diodes d1, d2, d3 of the PNP transistors Q1, Q2, Q3 having a slow reverse recovery time. It is provided for the purpose of bypassing the circulating current generated when switching from OFF to OFF to the positive power line.
前記UH、VH、WHの出力信号は、PWM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。   The UH, VH, and WH output signals are PWM signals and have a DUTY ratio according to an analog voltage value input to the VCTL input terminal of the pre-drive IC 5. FIG. 2B is an enlarged view of A in FIG. 2A when the UH signal is at a high level. A control voltage source VSP is input to the VCTL terminal of the pre-drive IC 5. The input voltage is inverted and attenuated by the amplifier A1 to become a TOC signal and transmitted to the PWM forming unit. The PWM forming unit determines the DUTY ratio by comparing with the triangular wave generated by the capacitor C1. The ON period of Q4, Q5, Q6 of MOSFET array 12 is determined by this DUTY ratio. That is, the on period of Q4, Q5, Q6 of MOSFET array 12 is varied according to the voltage value of VSP, the torque generated in motor 7 is controlled, and motor 7 is set to a desired rotational speed.
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−chMOSFET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、Q3、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。   3A shows the semiconductor configuration of the pre-drive IC 5, FIG. 3B shows the configuration of the PNP Darlington transistor chips Q1, Q2, and Q3 of the transistor array 6, and FIG. 3C shows the N-ch MOSFET chip of the MOSFET array. The structure of is shown. Since the output voltage DC141V of the high-voltage DC power supply 4 is directly connected to the transistor array 6 and the MOSFET array 12, the withstand voltage of the semiconductor itself is required to be 250V or more, but Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 Since each element is constituted by a separate chip, a special complicated configuration such as the dielectric separation of the conventional example is not necessary, and a general PN junction is used as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c). Manufactured in process.
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。   The pre-drive IC 5 is a monolithic IC in which a plurality of elements are integrated on one chip. However, since the applied voltage is only input from the control power supply VCC (DC15V), the withstand voltage of the semiconductor itself may be 18V or more. Therefore, a special structure such as the dielectric separation of the conventional example is unnecessary, and can be manufactured by the PN junction separation process shown in FIG.
図4は、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Q1、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D4、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。   FIG. 4 shows an embodiment of a motor driving device. In FIG. 4, the through current preventing means 8a and the through current preventing means 8b are switched from the on state to the off state of the MOSFET array 12, Q4, Q5, or Q6. To the positive power supply line connected to the positive output of the high-voltage DC power supply 4 without conducting the parasitic diodes d1, d2, d3 of Q1, Q2, Q3 of the transistor array 6 with a slow reverse recovery time. 8a has first, second, and third diodes D1, D2, and D3 as components, and the anode of D1 is connected to the collector of Q1 and the cathode is connected to the drain of Q4. Is done. The anode of D2 is connected to the collector of Q2, and the cathode is connected to the drain of Q5. The anode of D3 is connected to the collector of Q3, and the cathode is connected to the drain of Q6. On the other hand, 8b has fourth, fifth, and sixth diodes D4, D5, and D6 as constituent elements, and the cathodes of the D4, D5, and D6 are commonly connected to the positive power supply line, and the anodes are respectively In addition to being connected to the cathodes of D1, D2, and D3, the output terminal of the motor drive device 1 is formed and connected to the motor drive windings L1, L2, and L3.
次に、図4に示すモータ駆動装置1のD1、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。   Next, the operation of the through current prevention means 8a and 8b having the components D1, D2, D3, D4, D5, and D6 of the motor drive device 1 shown in FIG. explain.
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、OFF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。   FIG. 5 shows a current flow with dotted arrows when Q6 of the MOSFET array is repeatedly turned on and off by a PWM signal of a pre-drive IC (not shown).
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、L2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。   FIG. 5A shows the flow of current when Q6 is switched from OFF to ON, and the current IDC supplied from the positive output of the high-voltage DC power supply flows through the positive power supply line and It flows from the negative power supply line to the negative output terminal of the high-voltage DC power supply 4 through Q1 in the ON state, through the first diode D1, through the motor drive windings L1 and L2, and through the MOSFET array Q6. .
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。   Next, FIG. 5B shows the current flow when Q6 is switched from ON to OFF. When Q6 is OFF, the terminal voltage of the motor drive winding L3 is L × (−di / dt). As a result of this effect, the voltage increases from the VDC voltage and D6 is turned ON. As shown by the dotted line arrow in the figure, the positive power line → the collector-emitter of Q1 → the anode-cathode of D1 → the motor drive winding L1 → the motor drive winding L3 → A reflux current is generated in a loop of D6 anode-cathode → positive electric wire.
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OFF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IDCPEAK2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D1、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d1、d2、d3を介して前述の還流電流が流れる。d1、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ON/OFF周期(キャリア周波数ともいう)が50μsec(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。   Next, when Q6 turns from OFF to ON, the operation shown in FIG. 5A is performed again. However, in the dotted line portion B in FIG. 6A where Q6 turns from OFF to ON, the drain voltage of Q6 suddenly increases. The time when the diode D6 switches from ON to OFF when it goes down is referred to as the reverse recovery time of D6. During this reverse recovery time, the current ID3 from the cathode of the diode D6 to the anode Arise. This ID3 is superimposed on the power supply current IDC. FIG. 6B is a waveform showing the above-described operation when the reverse recovery time is Δt1, and since ID3 is superimposed, a peak current IDCPEAK1 is generated in the IDC. Since the current ID3 generated within the reverse recovery time is (VDC = 141V) / (output impedance of power supply + internal impedance of the diode), if the diode has a slow reverse recovery time, ID3 naturally increases. FIG. 6C shows an example of an IDC waveform when the reverse recovery time Δt2 is longer than Δt1. The peak current IDCPEAK2 is extremely larger than the previous IDCPEAK2. When the peak current of the IDC is large, the loss of the diode increases, and the device may be damaged due to overheating. Accordingly, the reverse recovery time required for the diodes D4, D5, and D6 is usually 30 nsec to 100 nsec, which is preferable in terms of performance and price. If there is no through current prevention means 8a, 8b composed of the diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6, the parasitic diodes d1, d2, d3 of the transistor array 6 are replaced with D4, D5, D6. Through which the above-described reflux current flows. d1, d2, and d3 are elements whose reverse recovery time is difficult to guarantee, and are usually several tens of μsec or more, and the motor drive device in which the ON / OFF cycle (also referred to as carrier frequency) of the MOSFET array is 50 μsec (20 kHz) Before the parasitic diode d1, d2, or d3 is turned OFF, Q4, Q5, or Q6 of the MOSFET array 12 is turned ON, and the parasitic diode and the MOSFET are short-circuited to cause a failure.
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についてのモータ駆動装置の一実施例であり、この構成によりモータ駆動装置の電力損失を低減する作用を有する。   4 is an example of a motor drive device having a configuration in which the diodes D1, D2, and D3, which are components of the through current preventing means 8a in FIG. 4, are changed from a high-speed diode to a Schottky diode. It has the effect of reducing power loss.
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。   Next, the operation of the motor driving apparatus shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
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、MOSFET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)+IDC×VDS(ON)
となる。
When a current IDC as shown by an arrow in FIG. 5 is supplied from the motor driving device to the motor 7, the saturation voltage between CE of the PNP Darlington transistor Q1 of the transistor array 6 of the motor driving device is passed through VCE (SAT) 1. When the anode-cathode voltage of the diode D1 of the current preventing means 8a is VF1, the collector current is IC1, and the drain-source ON voltage of the N-ch MOSFET Q4 of the MOSFET array 12 is VDS (ON), the loss generated in the motor drive device Pd is
Pd = IC1 × (VCE (SAT) 1 + VF1) + IDC × VDS (ON)
It becomes.
ダイオードD1が、例えば定格が400V、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、VF1=0.39V(at 1A)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。
For example, when the diode D1 is a high-speed diode with a rating of 400V, 1A, trr = 30 nsec, the VF is VF1 = 1.25V (at 1A), but D1 is a Schottky barrier diode with about 30V, 1A. Is changed to VF1 = 0.39V (at 1A). By reducing VF, the generated loss Pd is also
ΔPd = IC1 × (1.25−0.39) = IC1 × 0.86W
It is reduced.
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。
If the motor is rated load point, shaft output is 30W, efficiency is about 75%, and VDC = 141V, the average value of IC1 is IC1 = 30 / (141 × 0.75) = 0.28A.
Therefore,
ΔPd = 0.28 × 0.86 = 0.24W
Since the loss is reduced, the motor efficiency η is
η = 30 / (141 × 0.28−0.24) × 100 = 76.45%
The motor efficiency is improved by 1.45%.
図7は、本発明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PNP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.VL.WL端子と接続され、各コレクタは、抵抗R8、R9、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。   FIG. 7 shows an embodiment of the motor driving apparatus of the present invention. In FIG. 7, the level shift means 9 is a low voltage in which the high level of the output terminals UL, VL, WL of the pre-drive IC 5 is about 12V. The level shift means 9 performs the action of transmitting the output signal to the respective bases of the PNP Darlington transistors Q1, Q2, Q3 of the transistor array 6 which are rectified and smoothed from the commercial AC power supply, for example, a high voltage of about DC 141V. , NPN transistors Q8, Q9, and Q10 and resistors R8, R9, and R10, and the emitters of Q8, Q9, and Q10 are grounded, and the bases of the predrive IC 5 are UL. VL. The collector is connected to the WL terminal, and each collector is connected to each base of the PNP Darlington transistors Q1, Q2, and Q3 of the transistor array 6 through resistors R8, R9, and R10.
次に、図7に示すモータ駆動装置1のQ8、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。   Next, the operation of the level shift means 9 having Q8, Q9, Q10 and R8, R9, R10 of the motor drive device 1 shown in FIG. 7 as constituent elements will be described with reference to the detailed view of FIG.
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。   In FIG. 8, the operation in which the output signal of the UL terminal of the pre-drive IC 5 is switched from Low to High, Q1 of the transistor array 6 is turned ON, and the motor drive winding is energized will be described below.
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ONに切り替わる。UL端子電圧VULは、0Vから12V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ON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、MOSFETQ6、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。   Q10 and Q11, which are internal elements of the UL terminal of the pre-drive IC5, are switched from ON to OFF and Q10 from OFF to ON based on a signal from a sensor (not shown). The UL terminal voltage VUL increases from 0V to 12V, and the base current is supplied to the base of Q7 through the resistor R11, so that Q7 is turned ON. The collector voltage of Q7 becomes 0V, the base current IB flows from the base of Q1 of the transistor array 6 to the resistor R8, and Q1 is turned ON. When Q1 is turned on, the motor drive windings L1 and L3 of the motor 7 are energized via the Q1 and D1 from the positive side output of the high-voltage DC power supply 4 as indicated by the dotted arrow in the figure, and the MOSFET Q6 and the current detection resistor R1 are connected. Thus, a current flows to the negative output of the high-voltage DC power supply 4, and electric power is supplied to the motor 7.
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R9、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。   The above operation is the same as the operation in which the signals at the VL and WL terminals of the pre-drive IC 5 are transmitted to the bases of the transistors Q6 and Q3 of the transistor array 6 via the transistors Q8 and Q9 and the resistors R9 and R10. A description of the operation is omitted.
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PNP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、OFF制御を行うことができる。   As described above, the level shift means 9 is configured so that the output signals of the output terminals UL, VL, WL of the pre-drive IC 5 are applied to the bases of the PNP Darlington transistors Q1, Q2, Q3 without applying a high voltage to the output terminals. Respectively, and the ON, OFF control of the Q1, Q2, and Q3 can be performed.
図9は、本発明のモータ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High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。   FIG. 9 shows an embodiment of the motor drive device of the present invention. In FIG. 9, the damper means 10 is used when the signals output from the output terminals UH, VH, WH of the pre-drive IC 5 rise from Low to High. Suppresses the rising speed of each gate of the MOSFET array Q4, Q5, Q6, and suppresses the rising speed when falling from High to Low. The output terminal UH of the pre-drive IC5, VH and WH are connected to the gates of Q4, Q5, and Q6 of the MOSFET array via resistors R11, R12, and R13, which are constituent elements of the damper means 10, respectively.
次に、図9に示すモータ駆動装置1のR11、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。   Next, the operation of the damper means 10 including R11, R12, and R13 of the motor drive device 1 shown in FIG. 9 will be described with reference to the detailed view of FIG. 10 and the operation diagram of FIG.
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。   In FIG. 9, the operation in which the output signal of the WH terminal of the pre-drive IC 5 is switched from Low to High, the Q6 of the MOSFET array 12 is turned on, and the motor drive winding is energized will be described below.
図11(a)のセンサ信号IN1、IN2、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、Q12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IC5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R19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Cg6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MOSFETQ6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。   In the enlarged view (b) of the dotted line portion C in the PWM operation section in which the WH signal is High based on the sensor signals IN1, IN2, and IN3 in FIG. 11A, at time t = t1, the predrive IC 5 Q12 and Q13 which are internal elements of the WH terminal are switched from ON to OFF and Q12 is switched from OFF to ON, and the WH terminal voltage is switched from Low to High. In the configuration of the pre-drive IC 5 in FIG. 10, the collector of Q12 is connected to the internal 12V regulator, so the high level voltage value is 12V. The WH terminal is connected to the gate of Q6 of the MOSFET array 12 via the resistor R19 of the damper means 10, and a charging current of WH to ig6 flows to the gate-source junction capacitance Cg6 of Q6. The charging speed of ig6 is determined by the time constant of R19 and Cgs6, and charging stops when the WH terminal output signal and the Q6 gate voltage VGS6 become the same. The time from t1 to the end of charging, that is, the charging time Δt1, cannot be changed because Cgs is an eigenvalue of the MOSFET Q6, but can be changed by changing the resistance value of R19. FIG. This is an example of operation when the resistance value of R19 is reduced as compared with FIG. The maximum charging current ig61 at the charging time Δt1 is obtained by 12V / R19. When the gate voltage reaches a certain value, Q6 goes from OFF to ON.
次に、時刻t2の時は、プリドライブIC5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、WH端子電圧は、HighからLowへ切り替わる。MOSFET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。   Next, at time t2, Q12 and Q13 which are internal elements of the WH terminal of the pre-drive IC 5 are switched from OFF to ON, Q12 is switched from ON to OFF, and the WH terminal voltage is switched from High to Low. The discharge current of ig6 flows through R19 through the charge of junction capacitance Cg6 between the gate and source of Q6 of MOSFET array 12. Since the discharge speed of ig6 is determined by the time constants of R19 and Cgs6 as in charging, it goes without saying that the time from t2 to the end of discharge, that is, the discharge time Δt2, can be changed by changing the resistance value of R19. Yes. FIG. 11C is an operation example when the resistance value of R19 is made smaller than that in FIG. 11B. The maximum charging current ig62 at the discharge time Δt2 is obtained by 12V / R19, and a predetermined gate voltage is present. When it drops below the value, Q6 goes from ON to OFF.
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。   The resistance value of R19 is set so that the output of the predrive IC5, the output signal of the UH, VH, and WH terminals rises or falls at a value that is less than the rating of the predrive IC5. Prevent damage to terminals.
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OFF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OFF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〜Q3のエミッタには、跳ね上がり電圧が印加される。R19の抵抗値は、前記跳ね上がり電圧が、Q1もしくはQ2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。   Needless to say, the charging / discharging time of Q6 to Cgs6 can be changed by the resistance value of R19, that is, the time from Q6 OFF to ON or from ON to OFF can be changed. The time from OFF to ON and from ON to OFF means the time change of the pulsed current IDC flowing from the high-voltage DC power source to the motor driving device. Due to the time variation di / dt of the IDC and the effect of −L × (di / dt) due to the equivalent inductance L in the positive power supply line leading to the high-voltage DC power source and the motor driving device, for example, the transistor of the motor driving device A jumping voltage is applied to the emitters of the PNP Darlington transistors Q1-Q3 of the array 6. The resistance value of R19 may be a resistance value at which the jumping voltage does not exceed the withstand voltage of Q1, Q2, or Q3.
また、R19の抵抗値は、ig61、ig62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。   Further, the resistance value of R19 is determined so that ig61 and ig62 are less than the maximum ratings of Q12 and Q13 of the pre-drive IC 5, but the noise generated by the motor drive device is made to be equal to or less than the EMC regulations set in each country. For this purpose, it is often performed to further reduce the noise by further increasing the resistance value to increase the time from Q6 OFF to ON and from ON to OFF.
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を、図35に示す従来例のIGBTQ1、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。   Transistors Q1, Q2, Q3 and MOSFETs Q4, Q5, Q6, which are components of the motor drive device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, or FIG. 9, are replaced with conventional IGBTs Q1, Q2, Q3 shown in FIG. , Q4, Q5, Q6 is a configuration in which the saturation voltage when ON is smaller is one embodiment of the motor drive device of the present invention, and the saturation voltage characteristics are shown in FIG.
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VON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。   FIG. 12A shows an upper arm side IGBT, a lower arm side IGBT, an upper + lower ON voltage VON, a lower VON, and a higher VON + lower of the motor driving device configured by the conventional monolithic IC shown in FIG. The characteristics are shown. The reason why there is a slight difference in the ON voltage between the upper and lower IGBTs of the same monolithic IC is that the gate voltage of the upper IGBT is about −2 V lower than the gate voltage of the lower IGBT. This is due to the configuration of the gate voltage generation source, and is usually due to the action of a charge pump circuit that generates a gate voltage source from a control power supply VCC (not shown) via two diodes.
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。
The power loss Pd2 generated in the IGBT when the current I is supplied to the motor is the product of the ON voltage of the IGBT and the current I Pd2 = VON above + down × I
Is required.
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MOSFETQ4、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、MOSFET、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。
FIG. 12B shows the saturation voltages VCE and VDS characteristics of the transistors Q1, Q2, and Q3 and the MOSFETs Q4, Q5, and Q6 that are components of the motor driving device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, or FIG. The power loss Pd1 generated in the transistor, MOSFET, and diode when the current I is supplied to the motor is
Pd1 = (VCE + VF + VDS) × I
Is required.
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、D3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。
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=0.68W
Pd2=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。
The saturation voltages VCE and VDS of the transistors Q1, Q2, and Q3 and the MOSFETs Q4, Q5, and Q6 and the diodes D1, D2, and D3, which are components of the motor driving device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, or FIG. The sum of VF is higher than the upper ON voltage VON of the conventional IGBT shown in FIG.
Since VCE + VF + VDS <VON upper + lower, the power loss is also as shown in FIG.
Pd1 <Pd2
The power loss of the motor drive device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, or FIG. 9 is smaller than that of the conventional example.
For example, if the motor is rated load point, shaft output is 30 W, efficiency is about 75%, and VDC = 141 V, the average value of the current I supplied to the motor is I = 30 / (141 × 0.75) = 0.28A
Therefore, when the power losses Pd1 and Pd2 are obtained from FIG. 12, Pd1 = 0.68W
Pd2 = 0.89W
Therefore, the power loss of the motor driving device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, or FIG. 9 is ΔPd2-1 = 0.21 W compared to the conventional example.
Since the loss is reduced, the motor efficiency η is
η = 30 / (141 × 0.28−0.21) × 100 = 76.39%
The motor efficiency is improved by 1.39%.
図13は、本発明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。   FIG. 13 shows an embodiment of the motor drive device of the present invention. In FIG. 13, the inrush current preventing means 13 stands by by cutting off the control power supply to the peripheral circuits of the motor drive device when the motor is not operating. When the switch 15 provided for the purpose of power reduction is closed at the start of motor operation, the time variation of the charging current ICC from the positive output of the control voltage source 2 to the capacitor C3 provided in the motor drive device is changed. By reducing the voltage, the function of suppressing the voltage jump generated at the control power input terminal of the motor driving means is performed. The inrush current preventing means 13 includes a resistor R20 as a component, and the switch 15 and the capacitor C3. The control power supply line connection points are connected in series.
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。   Next, the operation of the inrush current prevention means 13 shown in FIG. 13 will be described below using the operation diagram of FIG.
図14(a)は、制御電圧源2の電圧VCC=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VCCmax=20Vである場合に、時刻t=t1で開閉器15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。   FIG. 14A shows a switch at time t = t1 when the voltage VCC of the control voltage source 2 is 15V, C3 is a ceramic capacitor of 1.0 μF, and the absolute maximum rating VCCmax of the VCC terminal of the pre-drive IC5 is 20V. It is the characteristic example which showed the time change of the charging current ICC to C3 and the VCC terminal voltage of the pre-drive IC5 when 15 is closed.
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R20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。   When the switch 15 is closed at time t1, the positive output of the control voltage source 2 is charged to C3 via R20 of the inrush current preventing means 13. The time variation of the ICC at this time depends on a time constant determined by the capacitance value of C3 and the resistance value of R19. Due to the time variation of the ICC generated by charging C3, the effect of -Ldi / dt (L is an equivalent inductance between the motor driving device and the control power supply) causes the control power line connection point of C3, that is, the VCC of the predrive IC5 The terminal voltage jumps up. It is necessary to determine the resistance value of R20 so that the increase in the voltage of VCC does not exceed the absolute maximum rating VCCmax of the pre-drive IC 5. In the above-mentioned peripheral conditions, a 1/2 W power type resistor having a resistance value of 5.1Ω is preferable. Thus, the ICC peak value is 3A and the VCC jump is suppressed to 16V.
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20Vを超えてしまっている。   FIG. 14B is a characteristic example in the case where the inrush current preventing means 13 is not provided and the switch 15 and the control power supply line of C3 are directly connected, and the ICC peak value 14A and VCC jump 29V are reached. The absolute maximum rating of 20V has been exceeded.
図15は、本発明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。   FIG. 15 shows an embodiment of the motor drive device of the present invention. In FIG. 15, the protective resistor 14 (R21) is used to enter the high-voltage DC power supply 4 when a power supply short-circuit failure occurs in the motor drive device. By fusing before the prevention resistor 16 (R22), the inrush prevention resistor 16 (R22) of the high-voltage DC power supply 4 is prevented from fusing, limiting the failure to the motor drive device, and damaging the high-voltage DC power supply 4. The protective resistor 14 is configured to be connected in series between the positive output of the high-voltage DC power supply 4 and the high-voltage DC power supply line connection point of the capacitor C2.
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。   Next, the operation of the protection resistor 14 of the motor drive device of FIG. 15 will be described using the limit current characteristic diagram of the protection resistor 14 and the inrush prevention resistor 16 of FIG.
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。   In general, for the resistor, the instantaneous limit power characteristic is disclosed by the manufacturer for each type of resistor. In FIGS. 16A and 16B, the inrush preventing resistor 16 has a rated power of 5 W and a resistance value of 2.2Ω. It is the characteristic view which calculated | required the limit electric current which can melt | disconnect 3 ohm cement from the resistance value and the instantaneous limit electric power.
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。   When the motor driving device has a short circuit failure, in order for the protective resistor 14 (R21) to blow before the inrush preventing resistor 16 (R22), the limit current that can be blown needs to be smaller than R22. There is. C in FIG. 16 is a limiting current characteristic when R21 is a power metal film resistance having a rated power of 1/2 W and a resistance value of 2.2Ω. From FIG. 16, when the fault current occurrence time width Δt is 10 msec, the limit current of the protective resistor R21 is 22A smaller than the limit current of the inrush prevention resistor R22. Therefore, at the time of failure, R21 is ahead of R22. R22 does not melt, the failure is limited to the motor drive device, and the high-voltage DC power supply 4 is not damaged.
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=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
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。
On the other hand, during operation, if the motor is rated load point, shaft output is 30 W, efficiency is about 75%, and VDC = 141 V, the average value of the current I supplied to the motor is I = 30 / (141 × 0. 75) = 0.28A
Therefore, the loss Pd of R21 is Pd = 2.2 × 0.28 × 0.28 = 0.17W.
become. This corresponds to a rated power ratio of 34% for R21. Normally, the actual power consumption of the resistor is 50% or less of the rated ratio, so that the resistance value of 2.2Ω of R21 does not interfere with normal operation.
図17は、本発明のモータ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、PWMDUTY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。   FIG. 17 shows an embodiment of the motor drive device of the present invention. In FIG. 17, the dynamic range conversion means 17 sets the command voltage VSP commanding the PWM DUTY ratio to a value predetermined for the pre-drive IC 5. The dynamic range conversion means 17 has a configuration in which the output is directly input to the PWM forming unit of the pre-drive IC 5 without going through the amplifier A1.
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。   Next, the operation of the dynamic range conversion means 17 shown in FIG. 17 will be described with reference to the detailed diagram of FIG. 18 and the operation diagram of FIG.
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。   18 and 19 are configuration examples in which the variable range (dynamic range) of the PWM DUTY command signal VSP is 2.1 to 5.4 V, which is different from 1.4 to 3.5 V of the pre-drive IC 5. The conversion means 17 is an inverting amplifier circuit including the amplifier A2, capacitors C4 and C5, and resistors R23, R24, R25, R26, R27, and R28 as constituent elements.
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。
Since the VSP input range is 2.1 to 5.4 V (voltage difference 3.3 V) and the output range TOC is the peak-to-peak of the triangular wave of the PWM forming part of the pre-drive IC 5, it is 3.0 to 1.2 V (voltage Difference 1.8V), the amplification factor G of the dynamic range conversion means 17 is
G = -1.8 / 3.3 = -0.55V
It is necessary to.
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。
On the other hand, since the reference voltage Vth to be input to the non-inverting input terminal of the amplifier must be VSP = 2.1V and the output TOC = 3.0V, the following equation (VSP− Vth) × G + Vth = TOC
(2.1−Vth) × (−0.55) + Vth = 3.0
That is, it is necessary to set Vth = 2.68V.
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、R27、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。
From the resistance values of the resistors R23, R24, R25, R26, R27, R28 of the dynamic range converting means 17 shown in FIG.
G = −R25 / (R23 + R24)
= -162kΩ / (5.6kΩ + 287kΩ)
= -0.55
On the other hand, Vth is
Vth = VREG × R27 / (R27 + R28)
= 5 × 8.45kΩ / (8.45kΩ + 9.76kΩ)
= 2.68V
Thus, G and Vth obtained with the resistance values in the figure are in good agreement with the previously required G and Vth values.
図19は、UHがHighのときのPWMDUTY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。   FIG. 19 shows that when the PWM DUTY ratio when UH is High changes the VSP command value from 5.4 V to 2.1 V, the TOC terminal voltage changes by 1.2 to 3.0 V by the action of the dynamic range conversion means 17. Thus, the PWMDUTY ratio is controlled to be 100 to 0%.
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。   It goes without saying that the VSP input range can be arbitrarily changed by changing the resistance value of the dynamic range conversion means 17.
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。   FIG. 20 shows an embodiment of the sensor input terminal of the pre-drive IC 5 in the motor driving apparatus according to claim 10 of the present invention. In FIG. 20, the output signal from the sensor H 3 which is the Hall IC is the pre-drive In addition to being supplied to the IC 5, it has an action of supplying it to the outside of the motor driving device as an FG signal that means the rotational speed of the motor via the buffer 18. Are input to the sensor input terminals IN1 +, IN1-, IN2 +, and IN2- of the pre-drive IC5, and the output signal of the Hall IC H3 is input to the sensor input terminal IN3 + of the pre-drive IC5 and buffered. 18 and the output of the buffer 18 forms an FG output terminal. Has a configuration in which a DC voltage is an intermediate voltage value of the level is input.
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18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。   Next, an operation for generating an FG signal via the buffer 18 from the sensor H3 shown in FIG. 20 in which only the sensor input unit of the pre-drive IC 5 is described will be described with reference to the operation diagram of FIG.
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+、IN1−もしくはIN2+、IN2−に発生する。実線IN1、IN2は、それぞれ−入力から見た+入力信号の差動波形である。   20 and 21, H1 and H2, which are Hall elements, have a voltage waveform of IN1 + contrasting with ½ voltage of the 12V regulator shown in the broken line, that is, 6V, as indicated by a broken line in accordance with the change in the magnetic pole position of the rotor (not shown). Occurs in IN1-, IN2 +, IN2-. Solid lines IN1 and IN2 are differential waveforms of the + input signal viewed from the −input.
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。   The output of H3, which is a Hall IC, is input to the IN3 + terminal and is also input to the base of the component digital transistor Q14 of the buffer 18. The output signal of H3 has a Low level of approximately 0V, and a High level of 10.43V due to an output impedance of 10 kΩ (not shown) of H3 and the internal resistance of Q14.
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。5.45Vは、IN3+入力信号のHighレベルの約1/2の電圧値に設定した。   The DC voltage 5.45V generated by the resistors R31 and R32 is input to IN3-. 5.45V was set to a voltage value of about ½ of the High level of the IN3 + input signal.
前記Q14のコレクタは、抵抗R33でVCC=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。   Since the collector of Q14 is pulled up to VCC = 15V by the resistor R33 and is connected to the FG output terminal via the resistor R34, the phase relationship between High and Low of the IN3 + signal is inverted, and the High level is VCC. = 15V rectangular wave FG signal is output. Needless to say, the FG signal has a High / Low duty ratio of 50% when the N and S magnetic pole arrangements of the rotor (not shown) are equiangular.
電圧差が50V超、150V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24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0.54mm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。   A motor that does not expose a charging part by applying an insulating material to a part with a voltage difference of more than 50 V and a charging part distance between different voltages of 150 V or less being 1.5 mm or more, and an area less than 1.5 mm. In the drive circuit board, the transistor array 6 and the MOSFET array 12 in which the lead pitch of the voltage difference shown in FIG. 22 is more than 50V and 150V or less is 2.54 mm are bent by 90 degrees L, and a double-sided copper foil pattern is provided. In the vicinity of the lead insertion hole of the motor drive circuit board 20 in which the lead is inserted into the lead insertion hole provided in the copper plated through hole printed board 21 and fixed by soldering, a detailed view of the dotted line A part in FIG. ), As shown in (b), the lead insertion hole has a diameter of 1.0 mm or less, no solder land is provided on the component surface side, and no solder land is provided on the solder surface side. Only provided copper foil lands for not perform copper plating in the lead insertion hole. When the transistor array 6 or the MOSFET array 12 that is L-bent in the lead insertion hole is inserted and soldered and fixed to the printed board 21, the charged portion distance between different voltages is shown in FIG. As expected, it is 1.54 mm, which is more than the required specification of 1.5 mm. On the other hand, on the solder surface side, the charged portion distance between different voltages is 0.54 mm, which is less than the required specification of 1.5 mm. Therefore, as shown in FIG. Is applied to the minimum. As the insulating material, silicon, polyurethane, and epoxy are preferable because of their availability and workability.
電圧差が50V超、150V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25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1.5mm超である。一方、はんだ面側では、異電圧間の充電部距離は0.54mm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。   A motor that does not expose a charging part by applying an insulating material to a part with a voltage difference of more than 50 V and a charging part distance between different voltages of 150 V or less being 1.5 mm or more, and an area less than 1.5 mm. In the drive circuit board, the transistor array 6 and the MOSFET array 12 in which the lead pitch of the voltage difference shown in FIG. 22 is more than 50V and 150V or less is 2.54 mm are bent by 90 degrees L, and a double-sided copper foil pattern is provided. In the vicinity of the lead insertion hole of the motor drive circuit board 20 in which the lead is inserted into the lead insertion hole provided in the copper plated through hole printed board 21 and fixed by soldering, a detailed view of the dotted line A part in FIG. As shown in (b) and (b), the lead insertion hole has a diameter of 0.9 mm or less, and a solder land with a diameter of 1.0 mm or less is provided on the component side. The side, a copper foil land for soldering is provided, the lead insertion hole is copper plating. When the transistor array 6 or the MOSFET array 12 that is L-bent in the lead insertion hole is inserted and soldered and fixed to the printed board 21, the charged portion distance between different voltages is shown in FIG. As expected, it is 1.54 mm, which is more than the required specification of 1.5 mm. On the other hand, on the solder surface side, the charged portion distance between different voltages is 0.54 mm, which is less than the required specification of 1.5 mm. Therefore, an insulating material only for the solder surface is used as shown in FIG. Apply to a minimum. Since the lead insertion hole is copper-plated, the void portion of the lead insertion hole into which the lead is inserted is filled with solder. Therefore, the strength of the soldering portion is high, and the temperature change, for example, −40 ° C., In the repeated test at 80 ° C. for 30 minutes, the solder does not crack even if the number of repetitions is 400 cycles. As the insulating material, silicon, polyurethane, and epoxy are preferable because of their availability and workability.
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MOSFET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IC5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。   26 has a function of preventing overheating of the transistor array 6, which is a heat generating element, the MOSFET array 12, or the through current prevention means 8a and 8b, and the temperature detection unit 19 has at least the detailed configuration of FIG. The thermistor (NTC) shown in the figure is arranged in the vicinity of the heating element. One of the NTCs is connected to a reference voltage by a first resistor (R37), and the other is grounded by a second resistor (R38). In addition, it is configured to be connected to a start / stop switching (S / S) terminal of the pre-drive IC 5.
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。   Next, the operation of the temperature detector 19 shown in FIG. 26 will be described below using the detailed view of FIG. 27 and the operation diagram of FIG.
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、VREG=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IC5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MOSFET12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MOSFET12を導通状態にしてモータ巻線へ通電するよう働く。
In FIG. 27, NTC is a thermistor having a characteristic that the resistance value decreases in inverse proportion to the temperature change. One of the NTCs is connected to VREG = 5V through R37, and the other is connected to resistor R38. And is connected to a start / stop switching (S / S) terminal of the pre-drive IC 5. The hysteresis comparator 41, which is a component of the pre-drive IC 5, has an input voltage VS / S of VthH> 1.72V.
Thus, the transistor array 6 and the MOSFET 12 (not shown) are made non-conductive to stop energization of the motor windings,
VthL <1.43V
Thus, the transistor array 6 and the MOSFET 12 (not shown) are made conductive to energize the motor windings.
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=10kΩ、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。   The operation diagram of FIG. 28 shows the characteristics of the resistance value RNTC of the NTC thermistor shown in (a). When R37 = 10 kΩ and R38 = 6.8 kΩ, the change in the VS / S value with respect to temperature is shown in (b). It becomes the characteristic shown.
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、VS/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。   FIG. 28 (c) is a diagram showing the temperature change of the NTC thermistor and the energization state of the motor when the temperature of the motor drive device is significantly higher than that during normal operation when the motor is abnormal, such as overload, at time t = t0. At time t1 when the energization is started and overheated, the temperature reaches 115 ° C., the NTC resistance value decreases and the VS / S value becomes 1.72 V, the energization to the motor is turned off. After t1, when the temperature decreases and the VS / S value becomes 1.43V, the energization of the motor is turned on again, and the temperature is overheated again. Thereafter, ON and OFF are repeated in the same operation.
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。   In the above, in order not to exceed the upper limit value 150 ° C. of the operating junction temperature of the transistor array 6, the MOSFET 12, and the diodes D 1 to D 6, which are heating elements, the temperature is OFF at a temperature of 115 ° C. Although set, the operating temperature for switching from ON to OFF or from OFF to ON can be changed by changing the temperature characteristics of NTC to a different one or changing the resistance values of R37 and R38.
図29の外形図および図30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MOSEFET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。   The motor 7 shown in the external view of FIG. 29 and the cross-sectional view of FIG. 30 is a motor drive circuit board 20 in which a motor drive device including a transistor array 6, a MOSFET 12, and a predrive IC 5 as main components is formed on a printed board. It is built in and has the function of controlling the drive of the motor. The stator core 32 insulated by the insulators A and B of 29 and 30 is wound with a winding 28 and formed into a case with unsaturated polyester resin. The molded stator mold assembly 23 accommodates the rotor 22 provided with 25 bearings, yokes 26, and magnets 27 on the shaft 22, and the motor drive circuit board 20. An insulating plate is disposed on the top surface of the stator mold assembly 23, and the bracket 24 is covered. The transistor array 6 and the MOSEFET array 12 of the motor drive circuit board 20 are connected to the insulating plate 36. The space between the bracket 24 and the bracket 24 is filled with heat radiating silicon 35, and lead wires 39 are soldered and fixed to the motor drive circuit board 20, and the lead wires 39 are drawn out on the side surfaces of the stator mold assembly 23. The lead bushes 37 and 38 are fixed to each other, and the motor 7 is pulled out.
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。   Next, the configuration and operation of the motor 7 shown in FIG. 29 will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
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34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=15V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。   In FIG. 30, the transistor array 6, MOSFET array 12, and pre-drive IC 5 are the main components. The motor drive circuit board 20 is fixed to the stator mold assembly 23 with resin pins 34 and soldered to terminals pin 31 electrically connected to the windings. The motor drive circuit board 20 is supplied with a high-voltage DC voltage VDC = 141V and a control power supply VCC = 15V (not shown), and a command voltage VSP is input, thereby sensing the magnetic pole arrangement of the magnet 27 of the rotor 11. It is as shown in the operation diagram of FIG. 2 and the like that the pre-drive IC 5 controls the energization of the transistor array 6 and the MOSFET array 12 based on the output signal of the sensor detected at 33, and detailed description of the operation is omitted.
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。   The lead bushes A and B of 37 and 38 in FIG. 31 are soldered to the printed circuit board 21 even if the lead wire 39 soldered to the printed circuit board 21 of the motor drive circuit board 20 is pulled by an external force. The lead bushes A of 37 and 38 are sandwiched between crank leads formed by a lead bush B having a convex structure and a lead bush A having a concave structure. B is configured to be sandwiched and fixed between the bracket 24 and the stator mold assembly 23.
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。   Next, the operation of the lead bushes A and B of 37 and 38 shown in FIG. 31 will be described below.
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、VDC、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。   In FIG. 31, (a) shows that the motor drive circuit board 20 is fitted into the stator mold assembly 23, and the lead wire 39 in which the core wire is soldered to each terminal of VDC, GND, VCC, VSP, and FG is the stator mold assembly. It is pulled out to the outside through lead bushes A and B of 37 and 38 provided on the outlet of the side surface of 23.
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39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。   FIG. 31B is a sectional view of the side of the stator mold assembly 23 in the vicinity of the outlet, and the lead wire 39 is a crank between the concave portion of the 37 lead bush A and the convex portion of the 38 lead bush B. The lead bushes A and B are sandwiched and fixed between the bracket 24 and the stator mold assembly 23, and the lead wire 39 is positioned in the direction of the arrow in the figure. Even if it is pulled by an external force, the external force acts on the sandwiched portions of the lead bushes A and B, and the lead bushes A and B are fixed to the stator mold assembly 23 and are soldered to the lead wire insertion holes of the printed circuit board 21. The core wire 40 is not added.
図32(a)に示すルームエアコン室内機42、室外機43は、上記のモータを送風用に搭載したルームエアコンであり、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。   The room air conditioner indoor unit 42 and the outdoor unit 43 shown in FIG. 32 (a) are room air conditioners equipped with the above motor for blowing air, and have an action of efficiently generating cold air and hot air of a desired air volume, The indoor unit 42 has a structure in which a cross flow fan 46 is provided on the shaft of the motor 7, and the outdoor unit 43 has a structure in which a motor provided with a propeller fan 47 on the shaft is fixed inside.
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。   Next, operations of the room air conditioner indoor unit 42 and the outdoor unit 43 shown in FIG. 32A will be described below.
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。   In FIG. 32A, 48 controllers A start the operation of the motor 7 in response to a command from a remote controller (not shown). A cross flow fan provided on the shaft of the motor 7 rotates to start blowing air. At the same time, the operation of the outdoor unit hinged motor 55 is started via 49 controllers B. The propeller fan 47 provided on the shaft of the outdoor unit hinged motor 55 starts to rotate. Next, the compressor 50 starts operation, and the refrigerant circulates between the heat exchangers A and B connected by the refrigerant pipe 53. Due to the circulation of the refrigerant, the wind from the cross flow fan 46 passes through the heat exchanger A of 44 for the indoor unit 42, and cool air is supplied during cooling and hot air is supplied during heating.
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。   In one outdoor unit 43, the wind generated by the propeller fan 47 passes through the heat exchanger B 45, and heat is released to the atmosphere at the time of cooling and cold air to the atmosphere at the time of heating.
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、38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。   The outdoor unit hinged motor 55 shown in FIG. 32 (b) has an outer shape suitable for blowing the outdoor unit 43, and the lead wire 39 is provided on the side surface of the motor bottom opposite to the shaft 22. The lead bushes 37 and 38 are pulled out. And the hinge of the dotted line part A is provided in the stator mold assembly 23, and this is provided in order to fix a motor to an outdoor unit.
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。   The outdoor unit hinged motor 55 has the same internal configuration as that of the motor 7 according to the fourteenth embodiment except that the shaft 22 is reversed, so that detailed description of the configuration operation is omitted. .
図33(a)に示す給湯機56は、燃焼に供する空気を送風する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。   A water heater 56 shown in FIG. 33 (a) is equipped with a motor that blows air for combustion, and has an effect of efficiently generating a desired air volume. The water heater 56 includes a motor shaft. A sirocco fan 68 surrounded by a casing 67 is provided, and a blowout port 76 of the casing 67 is attached to the vaporizer 63.
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。   Next, the operation of the water heater 56 shown in FIG.
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61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63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63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。   In FIG. 33A, when a remote control command (not shown) and water pressure is generated in 59 water pipes, the controller 61 starts operation of the hot water supply fan motor 66. The sirocco fan 68 provided on the shaft 22 of the hot water supply fan motor 66 and surrounded by the casing 67 starts to rotate, and air is sent from the atmosphere to the carburetor 63. Kerosene is drawn from the fuel tank 65 through the fuel pipe 64, the kerosene atomized by the vaporizer 63 is sent to the burner unit 60, and spark discharge is performed in the burner unit 60 by an igniter (not shown). Kerosene burns immediately. The tap water passing through the water channel of the combustion pot 57 becomes hot water and is supplied from the hot water pipe 58 by the heat accompanying the combustion.
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22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。   FIG. 33B shows a motor having a suitable outer shape for providing the shaft 22 with the sirocco fan 68 surrounded by the fan casing 67 shown in FIG. The bracket 24 has a flat shape, and the hinge of the dotted line portion A provided in the stator mold assembly 23 is provided for attaching the motor to the casing 67.
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。   Since the internal configuration of the hot water supply fan motor 66 is the same as that of the motor 7 of the fourteenth embodiment, a description thereof will be omitted.
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モータを内部に取り付ける構造を有している。   The air purifier 70 shown in FIGS. 34 (a) and 34 (b) has an effect of efficiently removing dust or odorous fine particles in the air in the installation space of the air purifier 70 from the air. The cleaner 70 has a structure in which a motor having a sirocco fan 68 provided on a shaft is attached to the inside.
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。   Next, operation | movement of the air cleaner 70 shown in FIG. 34 is demonstrated below.
図34(a)、(b)において、操作板75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74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。   34 (a) and 34 (b), the control plate 71 starts the operation of the motor 7 in response to a command from the operation plate 75. The sirocco fan 68 provided on the shaft 22 of the motor 7 starts to rotate. The rotation of the sirocco fan 68 causes air in the installation space of the air purifier 70 to be discharged from the exhaust port 73 through the air filter 72 from the intake port 74. The released air is clean air from which fine particles as dust and odor components are removed by the air filter 72.
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。
Since the configuration of the motor 7 is the same as that of the motor shown in the fourteenth embodiment, a description thereof will be omitted.
本発明は、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。   The present invention makes it possible to disperse the heat generation sources by adopting a circuit configuration using a plurality of semiconductor components as heat generation sources, and to provide a highly reliable motor driving device and motor that suppresses heat generation. is there.
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IC
6 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
12 MOSFETアレイ
13 突入電流防止手段
14 保護抵抗R21
15 開閉器
16 突入防止抵抗R22
17 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A
30 インシュレータB
31 端子pin
32 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A
38 リードブッシュB
39 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A
45 熱交換器B
46 クロスフローファン
47 プロペラファン
48 制御器A
49 制御器B
50 コンプレッサ
51 電源線
52 信号線
53 冷媒管
54 AC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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor drive device 2 Control voltage source 3 Peripheral circuit 4 High voltage DC power supply 5 Predrive IC
6 Transistor array 7 Motor 8a, 8b Penetration current prevention means 9 Level shift means 10 Damper means 11 Rotor 12 MOSFET array 13 Inrush current prevention means 14 Protection resistance R21
15 Switch 16 Inrush prevention resistance R22
17 Dynamic Range Conversion Unit 18 Buffer 19 Temperature Detection Unit 20 Motor Drive Circuit Board 21 Printed Circuit Board 22 Shaft 23 Stator Mold Assembly 24 Bracket 25 Bearing 26 Yoke 27 Magnet 28 Winding 29 Insulator A
30 Insulator B
31 terminal pin
32 Stator Core 33 Sensor 34 Resin Pin 35 Heat Dissipation Silicon 36 Insulating Plate 37 Lead Bush A
38 Lead Bush B
39 Lead wire 40 Core wire 41 Hysteresis comparator 42 Room air conditioner indoor unit 43 Room air conditioner outdoor unit 44 Heat exchanger A
45 Heat exchanger B
46 Cross flow fan 47 Propeller fan 48 Controller A
49 Controller B
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Compressor 51 Power line 52 Signal line 53 Refrigerant pipe 54 AC power input line 55 Motor with hinge for outdoor unit 56 Water heater 57 Combustion pot 58 Hot water pipe 59 Water pipe 60 Burner part 61 Controller 62 Fuel pump 63 Vaporizer 64 Fuel pipe 65 Fuel tank 66 Hot water supply fan motor 67 Casing 68 Sirocco fan 69 Exhaust port 70 Air purifier 71 Control plate 72 Air filter 73 Exhaust port 74 Inlet port 75 Operation plate 76 Outlet port

Claims (21)

  1. 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であり、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される構成を有するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    Motor drive in which the positive output terminal of the control voltage source that supplies power to the peripheral circuit including the pre-drive IC and the voltage source input terminal of the peripheral circuit are connected via a switch provided for the purpose of reducing standby power The control voltage source positive power line connecting the switch and the peripheral circuit is provided with a resistor that is an inrush current preventing means, and when the switch is ON, the voltage due to the inrush current from the control power source to the motor drive device In a motor drive device having a configuration in which power is supplied from a control voltage source to the peripheral circuit without causing a jump,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  2. 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であり、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構成を具備するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    A high-voltage DC power source that outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing an incoming commercial AC voltage, and an output voltage of the high-voltage DC power source. Is a motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using a power source as a power source, the motor drive device is provided with a protective resistor with a relatively small limit power, It is configured to input to the motor driving device via a protective resistor, and the protective resistor provided in the motor driving device is connected to the high-voltage DC power supply due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. In the motor drive device having a configuration that prevents the rush prevention resistor from being blown by cutting the failure current by cutting before the rush prevention resistor,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  3. 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であり、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される構成を有するモータ駆動装置であり、さらに外部から入力され、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DUTY比のPWM信号を生成する構成を有するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    Motor drive in which the positive output terminal of the control voltage source that supplies power to the peripheral circuit including the pre-drive IC and the voltage source input terminal of the peripheral circuit are connected via a switch provided for the purpose of reducing standby power The control voltage source positive power line connecting the switch and the peripheral circuit is provided with a resistor that is an inrush current preventing means, and when the switch is ON, the voltage due to the inrush current from the control power source to the motor drive device A motor driving device having a configuration in which power is supplied from a control voltage source to the peripheral circuit without causing a jump, and further input from the outside, and in a PWM forming unit of a pre-drive IC, a PWM signal generated A command signal for commanding the DUTY ratio to the DUTY ratio corresponding to the input voltage is input to the pre-drive IC through the dynamic range conversion means. Thus, even if the voltage value of the command signal is set to an arbitrary value different from a predetermined value predetermined for the predrive IC, the same DUTY ratio as that when the predetermined command value is input to the predrive IC is obtained. In the motor drive device having a configuration for generating the PWM signal of
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  4. 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であり、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構成を具備するモータ駆動装置であり、さらに外部から入力され、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DUTY比のPWM信号を生成する構成を有するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    A high-voltage DC power source that outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing an incoming commercial AC voltage, and an output voltage of the high-voltage DC power source. Is a motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using a power source as a power source, the motor drive device is provided with a protective resistor having a relatively small limit power, and the positive voltage of the high-voltage DC power supply is It is configured to input to the motor driving device via a protective resistor, and the protective resistor provided in the motor driving device is connected to the high-voltage DC power supply due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. A motor driving device having a configuration that prevents the inrush prevention resistor from being melted by cutting off the failure current by fusing before the inrush prevention resistor, and further inputted from the outside, In the PWM forming unit of the redrive IC, a command signal for instructing the DUTY ratio of the generated PWM signal to be a DUTY ratio corresponding to the input voltage is input to the predrive IC via the dynamic range conversion means. Thus, even when the voltage value of the command signal is set to an arbitrary value different from a predetermined value set in advance in the pre-drive IC, the same DUTY as in the case where the command value set in advance in the pre-drive IC is inputted. In a motor drive device having a configuration for generating a ratio PWM signal,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  5. 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であり、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される構成を有するモータ駆動装置であり、さらに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する構成を有するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    Motor drive in which the positive output terminal of the control voltage source that supplies power to the peripheral circuit including the pre-drive IC and the voltage source input terminal of the peripheral circuit are connected via a switch provided for the purpose of reducing standby power The control voltage source positive power line connecting the switch and the peripheral circuit is provided with a resistor that is an inrush current preventing means, and when the switch is ON, the voltage due to the inrush current from the control power source to the motor drive device A motor driving device having a configuration in which power is supplied from the control voltage source to the peripheral circuit without causing jumping, and a magnet having N and S poles arranged at equal intervals on the rotation circumference is arranged. Of the three sensors for detecting the rotation of the rotor of a motor having a rotor, only one is a Hall IC and the other is a Hall element, and the output signal of the Hall IC is supplied to a pre-drive IC. Not only that, in the motor drive device having a structure for supplying the DUTY ratio of 50% of the rectangular wave signal indicating the rotational speed of the motor to the outside,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  6. 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であり、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構成を具備するモータ駆動装置であり、さらに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する構成を有するモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    A high-voltage DC power source that outputs a high-voltage DC voltage obtained by rectifying and smoothing an incoming commercial AC voltage, and an output voltage of the high-voltage DC power source. Is a motor drive device that supplies a predetermined power to a motor drive winding using a power source as a power source, the motor drive device is provided with a protective resistor having a relatively small limit power, and the positive voltage of the high-voltage DC power supply is It is configured to input to the motor driving device via a protective resistor, and the protective resistor provided in the motor driving device is connected to the high-voltage DC power supply due to a fault current when a short-circuit fault occurs in the motor driving device. A motor driving device having a configuration that prevents the rush prevention resistor from being blown by cutting off the fault current by blowing prior to the rush prevention resistor, and further arranging the N and S poles. Of the three sensors that detect the rotation of the rotor of a motor having a rotor with equally spaced magnets on the rotation circumference, only one is a Hall IC and the other is a Hall element. In a motor drive device having a configuration in which not only a signal is supplied to a pre-drive IC but also a rectangular wave signal having a DUTY ratio of 50%, which means the rotation speed of the motor, is supplied to the outside.
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  7. 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であり、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される構成を有するモータ駆動回路を含むモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    The distance between the charging parts where the voltage difference is a certain value or more, that is, the insulation distance needs to be a predetermined constant value or more, and if it is less than a certain value, the part is covered with an insulating material, A motor drive circuit in which a transistor array made up of 3 chips of PNP Darlington transistors, a MOSFET array made up of 3 chips of N-channel MOSFETs, and a pre-drive IC are soldered to a double-sided copper through-hole printed circuit board. In the copper through hole printed circuit board, the lead insertion holes of the transistor array and the MOSFET array in which the distance between the plurality of leads forming the input terminal protruding from the case exceeds the predetermined value are provided in the through hole copper. Plating treatment is not performed, and the insulation coating material is not covered by a predetermined constant value. The motor drive device including a motor drive circuit having only a configuration which is applied to the solder side of,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  8. 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であり、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される構成を有するモータ駆動回路を含むモータ駆動装置において、さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    The distance between the charging parts where the voltage difference is a certain value or more, i.e., the insulation distance is required to be greater than or equal to a predetermined value, and if it is less than a certain value, the part is covered with an insulating material, It is a motor drive circuit that is not exposed and solders a transistor array consisting of a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array consisting of an N-channel MOSFET 3 chip, and a pre-drive IC to a double-sided copper through-hole printed circuit board. The component surface land of the lead insertion hole of the transistor array and the MOSFET array in which the distance between the plurality of leads constituting the protruding input terminal exceeds the predetermined value is the land diameter of the lead insertion hole diameter +0.1 mm. In addition, the insulating coating material is applied only to the solder side where the insulation distance is less than a predetermined value. And a motor for detecting rotation of the rotor of the motor, an output signal from the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from the control voltage source. Rectified and smoothed commercial AC voltage made of peripheral circuit including signal forming circuit and high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which multiple IGBTs that are switch elements on silicon chip are isolated from each other by dielectrics One that controls the rotational speed of the rotor by supplying power to the motor drive winding connected to the output terminal according to the output signal of the peripheral circuit from the output voltage of the high-voltage DC power source that outputs the voltage obtained in this way It is a motor drive device composed of a chip inverter,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  9. 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駆動装置であり、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構成を有するモータのモータ駆動装置において、
    さらに、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であり、
    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り、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    A motor drive device incorporating a motor drive circuit board in which a transistor array, a MOSFET array and a pre-drive IC are soldered to a printed circuit board, and a rotor including a magnet in a case including a stator core with a plurality of phase windings A lead that has a motor drive circuit board disposed on the upper surface of the case, and a plurality of lead wires soldered to the input / output terminals of the motor drive circuit board are fixed to outlets on the side of the case Pull out the case through the bush, place an insulating plate opened on the upper surface of the transistor array and the MOSFET array only on the upper surface of the motor drive circuit board, seal the case with a bracket, the transistor array and the MOSFET The gap between the array case and the bracket is filled with heat dissipation silicon The motor drive apparatus for a motor having,
    A peripheral circuit including a sensor for detecting rotation of the rotor of the motor, a circuit for generating a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source; and silicon A high-voltage DC power supply that outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor in which a plurality of IGBTs that are switching elements on a chip are insulated and separated from each other by a dielectric. From the output voltage, according to the output signal of the peripheral circuit, a motor drive device configured by a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal to control the rotation speed of the rotor,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor driving apparatus having a formed.
  10. 請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    In the motor drive device according to any one of claims 1 to 9,
    A transistor array comprising a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array comprising an N-channel MOSFET 3 chip, and a predrive IC are provided, and the transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means, and the predrive IC The first, second, and third output terminals are connected to the bases of the transistor array, respectively, and the fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the MOSFET arrays, respectively. In the motor drive device,
    The through current prevention means is composed of high-speed first, second, third, fourth, fifth, and sixth diodes having a short reverse recovery time, and the connection between the transistor array and the MOSFET array is as described above. The collectors of the PNP Darlington transistors built in the transistor array are connected to the anodes of the first, second, and third diodes, respectively, and the drains of the N-channel MOSFETs built in the MOSFET array are connected to the first, second, and second diodes, respectively. , Connected to the cathode of the third diode and the anode of the fourth, fifth and sixth diodes, and to one end of the first, second and third motor drive windings, the other ends of which are connected in common By connecting each of them, a parasitic diode having a relatively long reverse recovery time of the PNP Darlington transistor built in the transistor array is not conducted. Motor driving apparatus having a configuration.
  11. 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構成を具備する請求項10記載のモータ駆動装置。 11. The motor driving device according to claim 10, wherein the first, second and third diodes which are constituent elements of the through current preventing means are configured as Schottky barrier diodes having a relatively small VF.
  12. 請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
    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を具備するモータ駆動装置。
    In the motor drive device according to any one of claims 1 to 9,
    A transistor array comprising a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array comprising an N-channel MOSFET 3 chip, and a pre-drive IC are provided. The transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means. The first, second, and third output terminals are connected to the bases of the transistor array via level shift means, and the fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the MOSFET array, respectively. In the motor drive device that is energized and controlled,
    The level shift means includes first, second, and third transistors and resistors, and the first, second, and third transistors have emitters that are grounded and bases that are connected via resistors, respectively. The first, second and third output terminals of the drive IC are connected, and the collectors are respectively connected to the bases of the PNP Darlington transistors of the transistor array via first, second and third resistors, respectively. A motor drive device comprising:
  13. 請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    In the motor drive device according to any one of claims 1 to 9,
    By configuring the damper means with a resistor and arbitrarily selecting the resistance value of the resistor, the charge / discharge time to the gate capacitance of the N-channel MOSFET built in the MOSFET array can be varied, and the pre-drive IC's The rising or falling speed of the signal from the fourth, fifth, and sixth output terminals to each gate of the N-channel MOSFET is made lower than the rating of the pre-drive IC, and the N-channel MOSFET is turned from OFF to ON, ON The time from when the motor is driven to OFF can be set to a predetermined value, and the jumping voltage of the high voltage DC power input terminal of the motor drive device is connected to the high voltage DC power The motor drive device which comprises the structure which is not exceeded.
  14. 請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    In the motor drive device according to any one of claims 1 to 9,
    A transistor array comprising a PNP Darlington transistor 3 chip, a MOSFET array comprising an N-channel MOSFET 3 chip, and a predrive IC are provided, and the transistor array and the MOSFET array are connected via a through-current preventing means, and the predrive IC The first, second, and third output terminals are connected to the bases of the transistor array, respectively, and the fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the MOSFET arrays, respectively. In the motor drive device,
    A motor driving device comprising a configuration in which a chip having a low saturation voltage is used for the PNP Darlington transistor of the transistor array and a chip having a low ON resistance is used for the N-channel MOSFET of the MOSFET array.
  15. 請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ駆動装置において、
    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構成を具備するモータ駆動装置。
    In the motor drive device according to any one of claims 1 to 9,
    By connecting a temperature detection unit including a negative temperature sensing resistor element to the start / stop switching input terminal of the pre-drive IC, and providing the temperature sensing resistor element of the temperature detection unit in the vicinity of the heat generating component of the motor, A motor drive device comprising a configuration that stops energization of a motor drive winding when it detects that the temperature of a heat generating component exceeds a predetermined value, thereby preventing overheating of the heat generating component.
  16. モータ駆動装置を具備するモータにおいて、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を具備するモータ。
    In a motor having a motor drive device,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor having a motor driving apparatus having a formation.
  17. 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であり、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を有し、前記空隙部に前記リード線を挟み込む構成を有するモータであり、さらに前記モータにモータ駆動装置を具備するモータにおいて、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を具備するモータ。
    A motor having a built-in motor drive circuit board to which a plurality of lead wires are soldered, and lead bushes A and B fixed to the case are provided at lead wire lead-out portions on the side surfaces of the motor, and the lead bush A Has a concave shape, the lead bush B has a convex shape, the lead wire fitting portion of the lead bush A, B has a crank-shaped gap formed by combining the convex portion and the concave portion, In the motor having a configuration in which the lead wire is sandwiched in the gap, and further including a motor driving device in the motor,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Motor having a motor driving apparatus having a formation.
  18. モータ駆動装置を具備するファン駆動モータにおいて、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を具備するファン駆動モータ。
    In a fan drive motor comprising a motor drive device,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Fan drive motor having a motor driving apparatus having a formation.
  19. モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵するルームエアコンにおいて、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵するルームエアコン。
    In a room air conditioner incorporating a fan drive motor equipped with a motor drive device,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Room air conditioner having a built-in fan drive motor provided with a motor drive apparatus having a formation.
  20. モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵する給湯器において、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵する給湯器。
    In a water heater with a built-in fan drive motor equipped with a motor drive device,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Water heater incorporating a fan drive motor provided with a motor drive apparatus having a formation.
  21. モータ駆動装置を具備するファン駆動モータを内蔵する空気清浄機において、
    前記モータ駆動装置に、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であり、
    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り、
    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構成を有するモータ駆動装置を備えたファン駆動モータを内蔵する空気清浄機。
    In an air cleaner incorporating a fan drive motor equipped with a motor drive device,
    A peripheral that includes a sensor that detects the rotation of the rotor of the motor and a circuit that forms a PWM signal by supplying an output signal of the sensor, an external speed command signal, and an output voltage from a control voltage source to the motor driving device A circuit and a plurality of IGBTs that are switching elements on a silicon chip are made of a high-voltage dielectric isolation process semiconductor that is insulated and isolated from each other, and outputs a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial AC voltage A motor drive composed of a one-chip inverter that supplies power to the motor drive winding connected to the output terminal from the output voltage of the high-voltage DC power supply in accordance with the output signal of the peripheral circuit to control the rotational speed of the rotor Device,
    The peripheral circuit is a pre-drive IC made of a low breakdown voltage PN junction process semiconductor, the one-chip inverter is a transistor array consisting of three PNP Darlington transistors made of a high breakdown voltage PN junction process semiconductor, and a high breakdown voltage PN junction process semiconductor. It is a MOSFET array consisting of N-channel MOSFET 3 chips made by
    The PNP Darlington transistor has an emitter commonly connected to the positive output of the high voltage DC power supply, and the N-channel MOSFET has a source connected to the negative output of the high voltage DC power supply, and a collector of the PNP Darlington transistor; The drain of the N-channel MOSFET is connected via a through current prevention means, and the first, second and third output terminals of the pre-drive IC are connected to the energization control of the PNP transistor array via a level shift means. The fourth, fifth, and sixth output terminals are connected to the gates of the N-channel MOSFETs via the damper means to control energization, and each of the drains of the MOSFETs and the through current prevention means The connection point forms an output terminal and supplies power to the motor drive winding to control the rotation speed of the rotor. Air purifier incorporating a fan drive motor provided with a motor drive apparatus having a formation.
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