JP2016083317A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の洗濯機10は、モータ24を駆動するインバータ回路50と、下アーム側のスイッチング素子(IGBT51)とグランド電位との間に設けられてモータ相電流を検出するためのシャント抵抗53(電流検出抵抗)と、シャント抵抗53の端子電圧をレベルシフトするレベルシフト回路64と、レベルシフトされた端子電圧が入力されるアナログデジタル変換器を内蔵する制御部55と、を備え、アナログデジタル変換器が変換するアナログ電圧範囲の上限を規定する基準電圧を、制御部55の電源電圧(VCC)よりも低く設定するとともに、当該基準電圧とレベルシフト回路64の電源電圧(1.8V)とを同一にした。
【選択図】図3
Description
そこで、ノイズや発熱の大幅な増大を招くことなく、また、制御部の動作に制約を加えることなくモータ相電流を精度良く検出することができる洗濯機を提供する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1から図4を参照しながら説明する。
また、駆動機構部23は、脱水行程時においては、モータ24の回転力をクラッチ機構部によってパルセータ18と回転槽14とに伝達する。このため、脱水行程時には、パルセータ18は、回転槽14と一体に回転駆動される。
図3に示すように、制御ユニット29は、PWM制御方式インバータであるインバータ回路50を備えている。インバータ回路50は、6個のIGBT51(スイッチング素子)を三相ブリッジ接続して構成されており、各IGBT51のコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード52が接続されている。インバータ回路50の各相出力端子は、モータ24の各モータ巻線24aに接続されている。なお、本実施形態では、モータ24として三相のDCブラシレスモータを採用している。
A/DCの基準電圧は、制御部55の電源電圧よりも低く設定されている。このため、制御部55の電源電圧よりも相対的に小さい電圧値となるシャント抵抗53の端子電圧を、制御部55の電源電圧まで増幅させる必要がない。すなわち、レベルシフト回路64に、増幅回路を設ける必要がない。これにより、その増幅回路のバラつきによって誤差が発生する(精度が悪化する)ことがなく、モータ電流を精度良く検出することが出来る。
また、増幅回路が不要なことから、回路規模を縮小でき、制御ユニット29の基板面積を小さくすることができる。
また、増幅回路を用いなくても端子電圧をA/DCの入力範囲に合わせることができるため、シャント抵抗53の抵抗値を大きくする必要がない。そのため、シャント抵抗53における発熱を低減することができる。
また、A/DCの基準電圧は、シャント抵抗53が出力する端子電圧に合わせて設定されている。換言すると、A/DCの基準電圧は、シャント抵抗53の端子電圧を分圧することで得られるアナログ電圧に応じて適宜変更することができる。このように出力される端子電圧を基準としてA/DCの基準電圧を適宜選択できることで、大きな抵抗値のシャント抵抗53を用いなくてもA/DCに適切な入力範囲のアナログ電圧とすることができる。
この場合、16ビットマイクロコンピュータを用いていることから、32ビットマイクロコンピュータに比べて消費電力を少なくすることができ、電源回路を小型化することができる。
また、制御部55として、電源端子(VCC、VSS)がパッケージの1ヶ所に集約されたマイクロコンピュータを用いているので、配線パターンを簡素化することができる等、基板面積の冗長度を下げることができる。そのため、制御ユニット29を小型化することができる。また、片面基板や両面基板のように比較的製造コストが安い基板を用いることができ、コストを削減することもできる。
このように、本実施形態によれば、ノイズや発熱の大幅な増大を招くことなく、また、マイクロコンピュータの動作に制約を加えることなくモータ相電流を検出することができる。
以下、第2実施形態について図5を参照しながら説明する。第2実施形態では、電流検出回路の構成が第1実施形態と異なっている。なお、洗濯機の構成は第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。
このような構成であっても、ノイズや発熱の大幅な増大を招くことなく、また、マイクロコンピュータの動作に制約を加えることなくモータ相電流を検出することができる等、第1実施形態と同じ効果を得ることができる。
また、本実施形態の場合、シャント抵抗53、およびレベルシフト回路80の分圧抵抗80a、80bはそれぞれ1相分で済むため、基板面積をさらに小型化することができるとともに、低コスト化を図ることができる。
本発明は、上記した一実施形態にて例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形あるいは拡張することができる。
一実施形態で示した数値は一例であり、適宜変更することができる。例えば、実施形態ではA/DCの基準電圧として1.8Vを例示したが、シャント抵抗53の大きさ等によっては、例えば2.0Vや1.5Vのように他の電源電圧を採用してもよい。
Claims (9)
- モータと、
前記モータを駆動するインバータ回路と、
前記インバータ回路の下アーム側のスイッチング素子とグランド電位との間に設けられ、前記モータのモータ巻線に流れるモータ相電流を検出するための電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗の端子電圧を抵抗分圧によりレベルシフトするレベルシフト回路と、
前記レベルシフト回路でレベルシフトされた端子電圧が入力されるアナログデジタル変換器と、
前記アナログデジタル変換器を内蔵し、前記モータ相電流に基づいて前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記アナログデジタル変換器が変換するアナログ電圧範囲の上限を規定する基準電圧を前記制御部の電源電圧よりも低く設定するとともに、当該基準電圧と前記レベルシフト回路の電源電圧とを同一にしたことを特徴とする洗濯機。 - 前記制御部は、複数のアナログ電圧が入力可能であり、
前記アナログデジタル変換器の基準電圧よりも高いアナログ電圧を出力する回路に対しては、抵抗分圧により当該基準電圧以下となるようにしたことを特徴とする請求項1記載の洗濯機。 - サーミスタを有する温度検出回路を備え、
前記サーミスタと前記基準電圧に接続された抵抗とで抵抗分圧されたアナログ電圧を前記アナログデジタル変換器に入力することを特徴とする請求項2記載の洗濯機。 - 前記電流検出抵抗は、前記インバータ回路を構成するそれぞれの下アーム側のスイッチング素子に1対1で対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の洗濯機。
- 前記電流検出抵抗は、前記インバータ回路を構成するそれぞれの下アーム側のスイッチング素子の共通接続点に1つ設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の洗濯機。
- 外箱上部に設けられているトップカバーに形成され、操作パネルで覆われる収納部と、
前記収納部に収納され、その上面側に前記操作パネルを制御する制御回路が配置され、その下面側に前記インバータ回路が配置された制御ユニットと、を備え、
前記操作パネルの制御と前記インバータ回路の制御とを、乗算演算器を内蔵した1つの前記制御部で実行することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の洗濯機。 - 前記制御部は、電源端子が1ヶ所に集約されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の洗濯機。
- 前記アナログデジタル変換器が変換するアナログ電圧範囲の下限を規定する下限基準電圧は、前記制御部の電源電圧とは別の配線パターンにより接続されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の洗濯機。
- 前記アナログデジタル変換器の基準電圧は、前記電流検出抵抗のグランド電位を基準とする3端子レギュレータによって、前記制御部の電源電圧から降圧されて生成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載の洗濯機。
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