JP2012151918A - Inverter device and power tool having the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device.SOLUTION: An inverter device 1 includes a boost circuit 13, a rectifying/smoothing circuit 14, an inverter circuit 16 and a control section 19. The boost circuit 13 transforms a DC voltage to output an AC voltage. The rectifying/smoothing circuit 14 rectifies/smooths the AC voltage output from the boost circuit 13 to output a DC voltage. The inverter circuit 16 converts the DC voltage output from the rectifying/smoothing circuit 14 to output an AC voltage. The control section 19 stops the inverter circuit 16 from outputting the AC voltage when the output voltage at the boost circuit 13 deviates from a predetermined range.

Description

本発明は、インバータ装置及びそれを備えた電動工具に関する。   The present invention relates to an inverter device and a power tool including the same.

従来より、インバータ回路を備えた電子機器が知られている。このような電子機器は、商用電源からの交流電力をトランスで変圧し、整流・平滑回路で直流電力に整流・平滑した後、インバータ回路で所定の交流電力に変換してＡＣモータ等に出力している。   Conventionally, an electronic device including an inverter circuit is known. Such an electronic device transforms AC power from a commercial power source with a transformer, rectifies and smoothes it into DC power with a rectifying / smoothing circuit, converts it to predetermined AC power with an inverter circuit, and outputs it to an AC motor or the like. ing.

また、電子機器のＡＣモータを作動させるために、電池パックからの直流電力を交流電力に変換して電子機器に供給するという構成も考えられる（例えば、特許文献１参照）。   Moreover, in order to operate the AC motor of an electronic device, the structure which converts the direct-current power from a battery pack into alternating current power, and supplies it to an electronic device is also considered (for example, refer patent document 1).

特開２００９−２７８８３２号公報JP 2009-278832 A

ところで、電子機器のＡＣモータを作動させるために、電池パックからの直流電力を交流電力に変換して電子機器に供給するという構成の場合、直流電力を交流電力に変換するために、スイッチング回路と、トランスと、整流・平滑回路と、インバータ回路と、を備えたインバータ装置を電池パックと電子機器との間に接続することとなる。   By the way, in order to operate the AC motor of the electronic device, in a configuration in which DC power from the battery pack is converted into AC power and supplied to the electronic device, a switching circuit and An inverter device including a transformer, a rectifying / smoothing circuit, and an inverter circuit is connected between the battery pack and the electronic device.

しかしながら、電子機器は適正範囲内の電圧によって動作するものであるのに対し、電子機器に供給される電圧は、使用に伴う電池電圧の低下や、過負荷状態における電圧の低下によって低下する可能性がある。従って、上記構成のインバータ装置に接続された電子機器は、適正範囲外の電圧が供給されることにより故障を生じる虞がある。   However, while electronic devices operate with a voltage within the appropriate range, the voltage supplied to the electronic devices may decrease due to a decrease in battery voltage due to use or a decrease in voltage in an overload state. There is. Therefore, the electronic device connected to the inverter device having the above configuration may cause a failure due to supply of a voltage outside the proper range.

本発明は、適正範囲外の電圧が電子機器に供給されることを防止することのできるインバータ装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an inverter device capable of preventing a voltage outside the proper range from being supplied to an electronic device.

本発明のインバータ装置は、直流電圧を交流電圧に変圧して出力する変圧回路と、前記変圧回路から出力された交流電圧を整流・平滑して直流電圧として出力する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路から出力された直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、前記変圧回路の出力側の電圧が所定範囲から外れた場合に前記インバータ回路からの交流電圧の出力を停止させる停止手段と、を備えたことを特徴としている。   The inverter device of the present invention includes a transformer circuit that transforms and outputs a DC voltage to an AC voltage, a rectifier / smoothing circuit that rectifies and smoothes the AC voltage output from the transformer circuit, and outputs the DC voltage, and the rectifier. An inverter circuit that converts the DC voltage output from the smoothing circuit to an AC voltage and outputs the AC voltage, and stops output of the AC voltage from the inverter circuit when the voltage on the output side of the transformer circuit is out of a predetermined range. And a stopping means.

このような構成によれば、変圧回路の出力側の電圧が所定範囲から外れた場合にインバータ回路からの交流電圧の出力を停止させるので、インバータ装置に接続される電子機器に適正範囲外の電圧が供給されて故障することを防止することができる。   According to such a configuration, since the output of the AC voltage from the inverter circuit is stopped when the voltage on the output side of the transformer circuit is out of the predetermined range, the voltage outside the proper range is applied to the electronic device connected to the inverter device. Can be prevented from being broken.

また、前記停止手段は、前記変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間、前記所定範囲から外れ続けた場合に、前記インバータ回路からの交流電圧の出力を停止させることが好ましい。   The stopping means preferably stops the output of the AC voltage from the inverter circuit when the voltage on the secondary side of the transformer circuit continues to be out of the predetermined range for a predetermined time.

このような構成によれば、変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間所定範囲から外れ続けた場合にのみインバータ回路からの交流電圧の出力を停止させるので、ノイズ等による一時的な電圧の上昇や低下により出力が停止されることを防止することができる。   According to such a configuration, the output of the AC voltage from the inverter circuit is stopped only when the voltage on the secondary side of the transformer circuit continues to deviate from the predetermined range for a predetermined time. It is possible to prevent the output from being stopped due to an increase or decrease in the output.

また、前記停止手段は、前記変圧回路の出力側の電圧が前記所定範囲から外れた場合に前記変圧回路の出力を停止させることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said stop means stops the output of the said transformer circuit, when the voltage of the output side of the said transformer circuit remove | deviates from the said predetermined range.

このような構成によれば、変圧回路の出力側の電圧が所定範囲から外れた場合に変圧回路の出力を停止させるので、インバータ装置に接続される電子機器に適正範囲外の電圧が供給されて故障することを防止することができる。   According to such a configuration, since the output of the transformer circuit is stopped when the voltage on the output side of the transformer circuit is out of the predetermined range, the voltage outside the proper range is supplied to the electronic device connected to the inverter device. It is possible to prevent failure.

また、前記停止手段は、前記変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間、前記所定範囲から外れ続けた場合に、前記変圧回路の出力を停止させることが好ましい。   The stop means preferably stops the output of the transformer circuit when the voltage on the secondary side of the transformer circuit continues to deviate from the predetermined range for a predetermined time.

このような構成によれば、変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間所定範囲から外れ続けた場合にのみ変圧回路の出力を停止させるので、ノイズ等による一時的な電圧の上昇や低下により出力が停止されることを防止することができる。   According to such a configuration, since the output of the transformer circuit is stopped only when the voltage on the secondary side of the transformer circuit continues to deviate from the predetermined range for a predetermined time, the voltage temporarily increases or decreases due to noise or the like. Can prevent the output from being stopped.

本発明のインバータ装置によれば、適正範囲外の電圧が電子機器に供給されることを防止することができる。   According to the inverter device of the present invention, it is possible to prevent a voltage outside the proper range from being supplied to the electronic device.

本発明の実施の形態によるインバータ装置の回路図The circuit diagram of the inverter apparatus by embodiment of this invention 本発明の実施の形態による出力の停止制御について説明するタイムチャートTime chart explaining output stop control according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態による出力の停止制御について説明するフローチャートFlowchart for explaining output stop control according to an embodiment of the present invention

図１乃至図３を用いて、本発明の実施の形態によるインバータ装置１について説明する。   The inverter device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１は、インバータ装置１の回路図である。インバータ装置１は、電池パック２から供給された直流電力を交流電力に変換して電子機器３のＡＣモータ３１に供給するために、電池パック２と電子機器３との間に接続されている。インバータ装置１は、電池パック２と電子機器３との間で着脱可能であるが、以下では、接続されているものとして説明する。なお、電子機器３は、芝刈機等の電動工具を含み、ＡＣ１００Ｖで駆動する機器である。   FIG. 1 is a circuit diagram of the inverter device 1. The inverter device 1 is connected between the battery pack 2 and the electronic device 3 in order to convert the DC power supplied from the battery pack 2 into AC power and supply it to the AC motor 31 of the electronic device 3. Although the inverter apparatus 1 is detachable between the battery pack 2 and the electronic device 3, it demonstrates below as what is connected. Note that the electronic device 3 is a device that includes an electric tool such as a lawn mower and is driven by AC 100V.

インバータ装置１は、電池電圧検出部１１と、電源部１２と、昇圧回路（変圧回路）１３と、整流・平滑回路１４と、昇圧電圧検出部１５と、インバータ回路１６と、電流検出抵抗１７と、ＰＷＭ信号出力部１８と、制御部（停止手段）１９と、を備えている。   The inverter device 1 includes a battery voltage detection unit 11, a power supply unit 12, a booster circuit (transformer circuit) 13, a rectifying / smoothing circuit 14, a boosted voltage detector 15, an inverter circuit 16, and a current detection resistor 17. , A PWM signal output unit 18 and a control unit (stop means) 19.

電池電圧検出部１１は、電池電圧検出抵抗１１１及び１１２を備えている。電池電圧検出抵抗１１１及び１１２は、電池パック２のプラス側端子２１とマイナス側端子２２の間に直列に接続されており、電池パック２の電池電圧の、電池電圧検出抵抗１１１と電池電圧検出抵抗１１２とによる分圧電圧を制御部１９に出力する。なお、図１に示す電池パック２は、３．６Ｖ／セルのリチウム電池セルが４本直列接続され、定格電圧１４．４Ｖを出力する。   The battery voltage detection unit 11 includes battery voltage detection resistors 111 and 112. The battery voltage detection resistors 111 and 112 are connected in series between the positive terminal 21 and the negative terminal 22 of the battery pack 2, and the battery voltage detection resistor 111 and the battery voltage detection resistor of the battery voltage of the battery pack 2 are connected. The voltage divided by 112 is output to the control unit 19. The battery pack 2 shown in FIG. 1 has four lithium battery cells of 3.6V / cell connected in series and outputs a rated voltage of 14.4V.

電源部１２は、電池パック２のプラス側端子２１と制御部１９との間に直列に接続された電源スイッチ１２１及び定電圧回路１２２を備えている。定電圧回路１２２は、三端子レギュレータ１２２ａと、発振防止用コンデンサ１２２ｂ及び１２２ｃと、を備えており、ユーザにより電源スイッチ１２１がオンされると、電池パック２からの電圧を所定の直流電圧（例えば５Ｖ）に変換し、制御部１９に駆動電力として供給する。なお、電源スイッチ１２１がオフされると、制御部１９に駆動電力が供給されなくなるので、インバータ装置１全体がオフされることとなる。   The power supply unit 12 includes a power switch 121 and a constant voltage circuit 122 connected in series between the plus side terminal 21 of the battery pack 2 and the control unit 19. The constant voltage circuit 122 includes a three-terminal regulator 122a and oscillation preventing capacitors 122b and 122c. When the power switch 121 is turned on by the user, the voltage from the battery pack 2 is changed to a predetermined DC voltage (for example, 5V) and supplied to the control unit 19 as drive power. Note that when the power switch 121 is turned off, the driving power is not supplied to the control unit 19, so that the entire inverter device 1 is turned off.

昇圧回路１３は、トランス１３１と、ＦＥＴ１３２と、を備えており、トランス１３１は、一次側巻線１３１ａと、二次側巻線１３１ｂと、を備えている。一次側巻線１３１ａは、電池パック２のプラス側端子２１とマイナス側端子２２の間に接続されており、トランス１３１の一次側巻線１３１ａとマイナス側端子２２の間には、更に、ＦＥＴ１３２が配置されている。ＦＥＴ１３２のゲートには、ＦＥＴ１３２をオン・オフさせるための第１のＰＷＭ信号が制御部１９から入力され、ＦＥＴ１３２のオン・オフにより、電池パック２からトランス１３１の一次側巻線１３１ａに供給された直流電力は、一次側巻線１３１ａと二次側巻線１３１ｂとの巻数比に応じて変圧されて二次側巻線１３１ｂから出力される。   The booster circuit 13 includes a transformer 131 and an FET 132, and the transformer 131 includes a primary side winding 131a and a secondary side winding 131b. The primary side winding 131a is connected between the plus side terminal 21 and the minus side terminal 22 of the battery pack 2, and an FET 132 is further provided between the primary side winding 131a and the minus side terminal 22 of the transformer 131. Has been placed. A first PWM signal for turning on / off the FET 132 is input from the control unit 19 to the gate of the FET 132, and is supplied from the battery pack 2 to the primary winding 131 a of the transformer 131 by turning on / off the FET 132. The DC power is transformed according to the turn ratio between the primary side winding 131a and the secondary side winding 131b and output from the secondary side winding 131b.

整流・平滑回路１４は、整流ダイオード１４１及び１４２と、平滑コンデンサ１４３と、を備えており、これらにより、トランス１３１により昇圧された交流電力を整流・平滑して直流電力として出力する。   The rectifying / smoothing circuit 14 includes rectifying diodes 141 and 142, and a smoothing capacitor 143. With these, the AC power boosted by the transformer 131 is rectified and smoothed and output as DC power.

昇圧電圧検出部１５は、互いに直列接続された抵抗１５１及び１５２から構成されており、整流・平滑回路１４から出力された直流の昇圧電圧（平滑コンデンサ電圧、例えば１４１Ｖ）を検出し、昇圧電圧の、抵抗１５１と抵抗１５２とによる分圧電圧を制御部１９に出力する。   The boosted voltage detector 15 is composed of resistors 151 and 152 connected in series with each other, detects a DC boosted voltage (smoothing capacitor voltage, for example, 141 V) output from the rectifying / smoothing circuit 14, and detects the boosted voltage. The voltage divided by the resistor 151 and the resistor 152 is output to the control unit 19.

インバータ回路１６は、４つのＦＥＴ１６１−１６４から構成されており、直列に接続されたＦＥＴ１６１及び１６２と、直列に接続されたＦＥＴ１６３及び１６４とが、平滑コンデンサ１４３に並列に接続されている。詳細には、ＦＥＴ１６１のドレインは、整流ダイオード１４１及び１４２のカソードと接続され、ＦＥＴ１６１のソースは、ＦＥＴ１６２のドレインに接続されている。また、ＦＥＴ１６３のドレインは、整流ダイオード１４１及び１４２のカソードと接続され、ＦＥＴ１６３のソースは、ＦＥＴ１６４のドレインに接続されている。   The inverter circuit 16 includes four FETs 161 to 164, and FETs 161 and 162 connected in series and FETs 163 and 164 connected in series are connected in parallel to the smoothing capacitor 143. Specifically, the drain of the FET 161 is connected to the cathodes of the rectifier diodes 141 and 142, and the source of the FET 161 is connected to the drain of the FET 162. The drain of the FET 163 is connected to the cathodes of the rectifier diodes 141 and 142, and the source of the FET 163 is connected to the drain of the FET 164.

更に、ＦＥＴ１６１のソース及びＦＥＴ１６２のドレイン、ＦＥＴ１６３のソース及びＦＥＴ１６４のドレインは、それぞれ、出力端子１６５、１６６と接続されており、出力端子１６５、１６６は、ＡＣモータ３１に接続されている。ＦＥＴ１６１−１６４のゲートには、ＦＥＴ１６１−１６４をオン・オフさせるための第２のＰＷＭ信号がＰＷＭ信号出力部１８から入力され、ＦＥＴ１６１−１６４のオン・オフにより、整流・平滑回路１４から出力された直流電力は交流電力に変換されて電子機器３（ＡＣモータ３１）に出力される。   Further, the source of the FET 161 and the drain of the FET 162, the source of the FET 163 and the drain of the FET 164 are connected to the output terminals 165 and 166, respectively, and the output terminals 165 and 166 are connected to the AC motor 31. A second PWM signal for turning on / off the FET 161-164 is input from the PWM signal output unit 18 to the gate of the FET 161-164, and is output from the rectifying / smoothing circuit 14 by turning on / off the FET 161-164. The direct current power is converted into alternating current power and output to the electronic device 3 (AC motor 31).

電流検出抵抗１７は、ＦＥＴ１６２のソース及びＦＥＴ１６４のソースと、電池パック２のマイナス側端子２２との間に接続されており、電流検出抵抗１７の高電圧側の端子は制御部１９と接続されている。このような構成により、電流検出抵抗１７は、ＡＣモータ３１に流れる電流を検出し、電圧として制御部１９に出力する。   The current detection resistor 17 is connected between the source of the FET 162 and the source of the FET 164 and the negative side terminal 22 of the battery pack 2, and the high voltage side terminal of the current detection resistor 17 is connected to the control unit 19. Yes. With such a configuration, the current detection resistor 17 detects the current flowing through the AC motor 31 and outputs it to the control unit 19 as a voltage.

制御部１９は、昇圧電圧検出部１５によって検出された昇圧電圧に基づき、目標実効値（例えば、１４１Ｖ）を有する交流電力がトランス１３１の二次側から出力されるような第１のＰＷＭ信号をＦＥＴ１３２のゲートに出力する。また、制御部１９は、目標実効値（例えば、１００Ｖ）を有する交流電力がＡＣモータ３１に出力されるような第２のＰＷＭ信号をＰＷＭ信号出力部１８を介してＦＥＴ１６１−１６４のゲートに出力する。本実施の形態では、制御部１９は、ＦＥＴ１６１とＦＥＴ１６４（以降、第１のセット）と、ＦＥＴ１６２とＦＥＴ１６３（以降、第２のセット）とを、それぞれ１セットとして、第１のセットと第２のセットをデューティ比１００％で交互にオン・オフさせるような第２のＰＷＭ信号を出力する。   Based on the boosted voltage detected by the boosted voltage detection unit 15, the control unit 19 outputs a first PWM signal such that AC power having a target effective value (for example, 141 V) is output from the secondary side of the transformer 131. Output to the gate of the FET 132. In addition, the control unit 19 outputs a second PWM signal such that AC power having a target effective value (for example, 100 V) is output to the AC motor 31 to the gates of the FETs 161 to 164 via the PWM signal output unit 18. To do. In the present embodiment, the control unit 19 includes the FET 161 and the FET 164 (hereinafter referred to as the first set), the FET 162 and the FET 163 (hereinafter referred to as the second set) as one set, and the first set and the second set. A second PWM signal that alternately turns on and off the set at a duty ratio of 100% is output.

また、制御部１９は、電池電圧検出部１１によって検出された電池電圧に基づき、電池パック２の過放電を判別する。具体的には、電池電圧検出部１１によって検出された電池電圧が所定の過放電電圧より小さい場合には、電池パック２に過放電が生じていると判断し、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。   Further, the control unit 19 determines overdischarge of the battery pack 2 based on the battery voltage detected by the battery voltage detection unit 11. Specifically, when the battery voltage detected by the battery voltage detection unit 11 is smaller than a predetermined overdischarge voltage, it is determined that the battery pack 2 is overdischarged and the output to the AC motor 31 is stopped. The first PWM signal and the second PWM signal for outputting are output. That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped.

また、電池パック２は、その内部に保護ＩＣやマイコンを備え、自ら過放電を検出して過放電信号を制御部１９に出力する機能を有しており、制御部１９は、信号端子ＬＤから過放電信号を受信した場合にも、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。このような構成により、電池パック２の寿命が短くなることを防止することができる。   Further, the battery pack 2 includes a protection IC and a microcomputer inside, and has a function of detecting overdischarge by itself and outputting an overdischarge signal to the control unit 19. The control unit 19 is connected to the signal terminal LD. Even when the overdischarge signal is received, the first PWM signal and the second PWM signal for stopping the output to the AC motor 31 are output. That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped. With such a configuration, it is possible to prevent the life of the battery pack 2 from being shortened.

ところで、電子機器３は、適正範囲内の電圧によって動作するものであるのに対し、電子機器３（ＡＣモータ３１）に供給される電圧は、使用に伴う電池電圧の低下や、過負荷状態における電圧の低下によって低下する可能性がある。従って、インバータ装置１に接続された電子機器３は、適正範囲外の電圧が供給されることにより故障を生じる虞がある。   By the way, while the electronic device 3 operates with a voltage within an appropriate range, the voltage supplied to the electronic device 3 (AC motor 31) is reduced in battery voltage due to use or in an overload state. May decrease due to voltage drop. Therefore, there is a possibility that the electronic device 3 connected to the inverter device 1 may break down when a voltage outside the proper range is supplied.

そこで、本実施の形態による制御部１９では、図２のタイムチャートに示すように、更に、昇圧回路１３によって昇圧された電圧（平滑コンデンサ１４３の電圧であって、昇圧電圧検出部１５によって検出された電圧）が上限値（１５５Ｖ）と下限値（１２７Ｖ）とにより規定される所定範囲から外れた場合にも、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。   Therefore, in the control unit 19 according to the present embodiment, as shown in the time chart of FIG. 2, the voltage further boosted by the booster circuit 13 (the voltage of the smoothing capacitor 143 and detected by the boosted voltage detector 15). The first PWM signal and the second PWM for stopping output to the AC motor 31 even when the voltage is outside the predetermined range defined by the upper limit value (155V) and the lower limit value (127V). Output a signal. That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped.

次に、図３のフローチャートを用いて、本実施の形態における制御部１９による出力の停止制御について説明する。   Next, output stop control by the control unit 19 in the present embodiment will be described using the flowchart of FIG.

図３のフローチャートは、電池パック２がインバータ装置１に装着されている状態で電源スイッチ１２１がオンされた時、又は、電源スイッチ１２１がオンされた状態で電池パック２がインバータ装置１に装着された時にスタートする。なお、電源スイッチ１２１をオンすることによって、電池パック２の電圧から定電圧回路１２２に電圧が供給されることで制御部１９の駆動電圧が生成され制御部１９が動作することになる。   In the flowchart of FIG. 3, when the power switch 121 is turned on while the battery pack 2 is attached to the inverter device 1, or the battery pack 2 is attached to the inverter device 1 while the power switch 121 is turned on. Start when When the power switch 121 is turned on, a voltage is supplied from the voltage of the battery pack 2 to the constant voltage circuit 122, whereby the drive voltage of the control unit 19 is generated and the control unit 19 operates.

まず、制御部１９は、目標実効値（例えば、１４１Ｖ）を有する交流電力がトランス１３１の二次側から出力されるような第１のＰＷＭ信号をＦＥＴ１３２のゲートに出力し（Ｓ３０１）、昇圧電圧検出部１５によって検出された電圧に基づき、トランス１３１で昇圧された電圧の実効値が目標実効値より大きいか否かを判断する（Ｓ３０２）。   First, the control unit 19 outputs to the gate of the FET 132 a first PWM signal such that AC power having a target effective value (eg, 141 V) is output from the secondary side of the transformer 131 (S301), and the boosted voltage Based on the voltage detected by the detection unit 15, it is determined whether or not the effective value of the voltage boosted by the transformer 131 is larger than the target effective value (S302).

昇圧された電圧が目標実効値より大きい場合には（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、ＦＥＴ１３２のデューティ比を減少させ（Ｓ３０３）、昇圧された電圧が目標実効値以下の場合には（Ｓ３０２：ＮＯ）、ＦＥＴ１３２のデューティ比を増加させる（Ｓ３０４）。   When the boosted voltage is larger than the target effective value (S302: YES), the duty ratio of the FET 132 is decreased (S303). When the boosted voltage is less than the target effective value (S302: NO), the FET 132 Is increased (S304).

続いて、電池電圧検出部１１によって検出された電圧に基づき、電池パック２の電池電圧が所定の過放電電圧より小さいか否かを判断する（Ｓ３０５）。所定の過放電電圧より小さい場合には（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、電池パック２が過放電状態にあると判断し、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する（Ｓ３１１）。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。これにより、昇圧回路１３及びインバータ回路１６の動作が停止され、インバータ装置１からＡＣモータ３１への出力が停止される。   Subsequently, based on the voltage detected by the battery voltage detection unit 11, it is determined whether or not the battery voltage of the battery pack 2 is smaller than a predetermined overdischarge voltage (S305). When the voltage is smaller than the predetermined overdischarge voltage (S305: YES), it is determined that the battery pack 2 is in an overdischarge state, and the first PWM signal and the second PWM for stopping the output to the AC motor 31 are determined. A signal is output (S311). That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped. Thereby, the operation of the booster circuit 13 and the inverter circuit 16 is stopped, and the output from the inverter device 1 to the AC motor 31 is stopped.

また、電池パック２の電池電圧が所定の過放電電圧以上の場合には（Ｓ３０５：ＮＯ）、電池パック２からＬＤ端子を介して過放電信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ３０６）。過放電信号が入力されていた場合には（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、電池パック２が過放電状態にあると判断し、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する（Ｓ３１１）。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。   If the battery voltage of the battery pack 2 is equal to or higher than the predetermined overdischarge voltage (S305: NO), it is determined whether or not an overdischarge signal is input from the battery pack 2 via the LD terminal (S306). If an overdischarge signal has been input (S306: YES), it is determined that the battery pack 2 is in an overdischarge state, and the first PWM signal and the second PWM signal for stopping output to the AC motor 31 are determined. A PWM signal is output (S311). That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped.

一方、過放電信号が入力されていない場合には（Ｓ３０６：ＮＯ）、昇圧された電圧が所定の上限値（例えば、１５５Ｖ）より大きいか否かを判断する（Ｓ３０７）。大きい場合には（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、昇圧された電圧が所定の上限値より大きい状態が０．５秒以上継続したか否かを判断する（Ｓ３０８）。継続した場合には（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する（Ｓ３１１）。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。   On the other hand, when the overdischarge signal is not input (S306: NO), it is determined whether or not the boosted voltage is larger than a predetermined upper limit value (for example, 155V) (S307). If it is larger (S307: YES), it is determined whether or not the state where the boosted voltage is greater than the predetermined upper limit value continues for 0.5 seconds or more (S308). If it is continued (S308: YES), the first PWM signal and the second PWM signal for stopping the output to the AC motor 31 are output (S311). That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped.

ここで、昇圧電圧が所定の上限値より大きい状態が継続した場合、電子機器として電動工具を使用すると、定格値以上の回転数でモータが回転しまうことがあるため、所定時間以上継続したらモータへの出力を停止することで電動工具の破損を防止している。また、インバータ装置１のインバータ回路１６のＦＥＴ等の部品の破損も同時に防止している。なお、通常時には昇圧電圧が所定の上限値より大きい状態になることは殆どないが、昇圧電圧を制御する制御部１９や昇圧電圧検出部１５が壊れた際に生じる場合があるため、このような制御は、インバータ装置１の保護に有効である。   Here, when the state where the boosted voltage is larger than the predetermined upper limit value continues, if the electric tool is used as the electronic device, the motor may rotate at a rotational speed greater than the rated value. The power tool is prevented from being damaged by stopping the output. Moreover, damage to parts, such as FET of the inverter circuit 16 of the inverter apparatus 1, is also prevented simultaneously. Normally, the boosted voltage is rarely larger than a predetermined upper limit value, but may occur when the control unit 19 or the boosted voltage detection unit 15 that controls the boosted voltage is broken. The control is effective for protecting the inverter device 1.

また、電圧は、ノイズ等によって一時的に上昇や低下する場合がある。このような場合にまでＡＣモータ３１への出力を停止させてしまうと電子機器３の使用に不都合をもたらしてしまう。従って、本実施の形態では、昇圧された電圧が所定の上限値より大きい状態が０．５秒以上継続した場合に限り、ＡＣモータ３１への出力を停止させている。   Further, the voltage may temporarily increase or decrease due to noise or the like. If the output to the AC motor 31 is stopped until such a case, the use of the electronic device 3 is inconvenient. Therefore, in the present embodiment, output to the AC motor 31 is stopped only when the state where the boosted voltage is greater than the predetermined upper limit value continues for 0.5 seconds or more.

一方、昇圧された電圧が所定の上限値以下の場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、又は、昇圧された電圧が所定の上限値より大きい状態が０．５秒以上継続しなかった場合（Ｓ３０８：ＮＯ）には、昇圧された電圧が所定の下限値（１２７Ｖ）より小さいか否かを判断する（Ｓ３０９）。小さい場合には（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、昇圧された電圧が所定の下限値より小さい状態が３．０秒以上継続したか否かを判断する（Ｓ３１０）。継続した場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ＡＣモータ３１への出力を停止させるための第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力する（Ｓ３１１）。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。   On the other hand, when the boosted voltage is less than or equal to the predetermined upper limit (S307: NO), or when the state where the boosted voltage is greater than the predetermined upper limit is not continued for 0.5 seconds or more (S308: NO) In step S309, it is determined whether the boosted voltage is smaller than a predetermined lower limit value (127V). If it is smaller (S309: YES), it is determined whether or not the state where the boosted voltage is smaller than a predetermined lower limit value continues for 3.0 seconds or more (S310). If it is continued (S310: YES), the first PWM signal and the second PWM signal for stopping the output to the AC motor 31 are output (S311). That is, the output of the first PWM signal and the second PWM signal is stopped.

一方、昇圧された電圧が所定の下限値以上の場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、又は、昇圧された電圧が所定の下限値より小さい状態が３．０秒以上継続しなかった場合（Ｓ３１０：ＮＯ）には、Ｓ３０１へ戻る。   On the other hand, when the boosted voltage is equal to or higher than the predetermined lower limit value (S309: NO), or when the state where the boosted voltage is lower than the predetermined lower limit value does not continue for 3.0 seconds or longer (S310: NO). Return to S301.

以上のように、本実施の形態によるインバータ装置１では、昇圧回路１３によって昇圧された電圧（昇圧電圧検出部１５によって検出された電圧）が上限値（１５５Ｖ）と下限値（１２７Ｖ）とにより規定される所定範囲から外れた場合に、ＡＣモータ３１への出力を停止させる。従って、電子機器に適正範囲外の電圧が供給されて故障することを防止することが可能となる。   As described above, in the inverter device 1 according to the present embodiment, the voltage boosted by the booster circuit 13 (the voltage detected by the boosted voltage detector 15) is defined by the upper limit value (155V) and the lower limit value (127V). When it is outside the predetermined range, the output to the AC motor 31 is stopped. Therefore, it is possible to prevent the electronic device from being broken by being supplied with a voltage outside the proper range.

また、所定範囲から外れた場合でも、所定時間以上外れた状態が継続しなければＡＣモータ３１への出力を停止させないので、ノイズ等による一時的な電圧の上昇や低下によりＡＣモータ３１への出力が停止されることを防止することができる。   Further, even if the state is out of the predetermined range, the output to the AC motor 31 is not stopped unless the state beyond the predetermined time continues, so that the output to the AC motor 31 is caused by a temporary increase or decrease in voltage due to noise or the like. Can be prevented from being stopped.

尚、本発明の電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。   The power tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.

例えば、上記実施の形態では、ＡＣモータ３１への出力を停止させるために第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号を出力したが、いずれか一方のみを出力する構成であってもＡＣモータ３１への出力を停止させることができる。すなわち、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号のいずれか一方の出力を停止すればＡＣモータ３１への出力を停止させることができる。なお、第１のＰＷＭ信号及び第２のＰＷＭ信号の両出力を停止すれば、電池パック２の電力消費を抑制することができる。   For example, in the above embodiment, the first PWM signal and the second PWM signal are output in order to stop the output to the AC motor 31, but the AC motor 31 is configured to output only one of them. The output to can be stopped. In other words, the output to the AC motor 31 can be stopped by stopping the output of either the first PWM signal or the second PWM signal. Note that power consumption of the battery pack 2 can be suppressed by stopping both outputs of the first PWM signal and the second PWM signal.

また、上記実施の形態では、所定範囲の上限値及び下限値として、１５５Ｖ及び１２７Ｖを用いたが、これらに限定されるものではない。   Moreover, in the said embodiment, although 155V and 127V were used as an upper limit value and a lower limit value of a predetermined range, it is not limited to these.

また、上記実施の形態では、インバータ装置１に接続される電池パック２を１４．４Ｖとして説明したが、種類が異なる電池パック、例えばリチウム電池や、ニカド電池、或いはニッケル水素電池からなる電池パックの何れかを接続可能にしても良いし、電池電圧が異なる複数の電池パックを接続可能にしても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the battery pack 2 connected to the inverter apparatus 1 was demonstrated as 14.4V, the battery pack which consists of different types of battery packs, for example, a lithium battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery, was demonstrated. Either of them may be connectable, or a plurality of battery packs having different battery voltages may be connectable.

また、図３のフローチャートにおける、Ｓ３０１−Ｓ３０４での昇圧電圧の制御、Ｓ３０５−Ｓ３０６での過放電の検出、及び、Ｓ３０７−Ｓ３１０での出力の停止の制御は、フローチャート内のどの位置で行われてもよく、また、並行して行われてもよい。   Further, in the flowchart of FIG. 3, the boost voltage control in S301 to S304, the overdischarge detection in S305 to S306, and the output stop control in S307 to S310 are performed at any position in the flowchart. It may also be performed in parallel.

また、インバータ装置１は、昇圧回路によって昇圧された電圧が所定範囲から外れたことによりＡＣモータ３１への出力を停止した回数を記憶しておき、停止回数の履歴を表示してもよい。また、所定回数以上停止された場合には、電池パック２が寿命であることを報知してもよい。   Further, the inverter device 1 may store the number of times the output to the AC motor 31 is stopped when the voltage boosted by the booster circuit is out of a predetermined range, and may display a history of the number of stops. In addition, when the battery pack 2 is stopped a predetermined number of times or more, it may be notified that the battery pack 2 is at the end of its life.

１ インバータ装置
２ 電池パック
１３ 昇圧回路
１４ 整流・平滑回路
１５ 昇圧電圧検出部
１６ インバータ回路
１９ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter apparatus 2 Battery pack 13 Booster circuit 14 Rectification / smoothing circuit 15 Boosted voltage detection part 16 Inverter circuit 19 Control part

Claims (5)

直流電圧を交流電圧に変圧して出力する変圧回路と、
前記変圧回路から出力された交流電圧を整流・平滑して直流電圧として出力する整流・平滑回路と、
前記整流・平滑回路から出力された直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、
前記変圧回路の出力側の電圧が所定範囲から外れた場合に前記インバータ回路からの交流電圧の出力を停止させる停止手段と、
を備えたことを特徴とするインバータ装置。 A transformer circuit that transforms and outputs DC voltage to AC voltage;
A rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes the AC voltage output from the transformer circuit and outputs the DC voltage as a DC voltage;
An inverter circuit that converts the DC voltage output from the rectifying / smoothing circuit into an AC voltage and outputs the AC voltage;
Stop means for stopping the output of the AC voltage from the inverter circuit when the voltage on the output side of the transformer circuit is out of a predetermined range;
An inverter device comprising: 前記停止手段は、前記変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間、前記所定範囲から外れ続けた場合に、前記インバータ回路からの交流電圧の出力を停止させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。   The stop means stops output of an AC voltage from the inverter circuit when the secondary voltage of the transformer circuit continues to deviate from the predetermined range for a predetermined time. The inverter device described in 1. 前記停止手段は、前記変圧回路の出力側の電圧が前記所定範囲から外れた場合に前記変圧回路の出力を停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインバータ装置。   3. The inverter device according to claim 1, wherein the stopping unit stops the output of the transformer circuit when the voltage on the output side of the transformer circuit is out of the predetermined range. 4. 前記停止手段は、前記変圧回路の二次側の電圧が所定時間の間、前記所定範囲から外れ続けた場合に、前記変圧回路の出力を停止させることを特徴とする請求項３に記載のインバータ装置。   4. The inverter according to claim 3, wherein the stopping unit stops the output of the transformer circuit when the voltage on the secondary side of the transformer circuit continues to be out of the predetermined range for a predetermined time. apparatus. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインバータ装置に接続されるモータを備えたことを特徴とする電動工具。   An electric tool comprising a motor connected to the inverter device according to any one of claims 1 to 4.
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