JP2560436Y2 - モータ駆動回路 - Google Patents

モータ駆動回路

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JP2560436Y2 JP1989098162U JP9816289U JP2560436Y2 JP 2560436 Y2 JP2560436 Y2 JP 2560436Y2 JP 1989098162 U JP1989098162 U JP 1989098162U JP 9816289 U JP9816289 U JP 9816289U JP 2560436 Y2 JP2560436 Y2 JP 2560436Y2
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    • H02H9/047—Free-wheeling circuits

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、モータ負荷を直流電源により駆動すると共
に断電停止時には制動を行なうようにしたモータ駆動回
路に関する。
（従来の技術） この種の回路は自動車用ワイパモータ等の駆動に使用
されており、例えば第13図に示すようなものがある。即
ち、１は車載用バッテリで、その両端子にはpnp形及びn
pn形トランジスタ２及び３が直列に接続されている。４
及び５は夫々トランジスタ２及び３に並列に接続された
ダイオードで、これらは、トランジスタ２及び３の夫々
に逆方向に電圧がかかったときに電流を側路するもので
ある。６はワイパモータで、その両端子はトランジスタ
２及び３の共通接続点と車載用バッテリ１の負極端子と
の間に接続されている。７は制御回路で、トランジスタ
２及び３のベースに信号を与えてオンオフの制御を行な
うものである。
上述のような構成において、制御回路７により、ワイ
パモータ６に対して、トランジスタ２をオンさせてワイ
パモータ６に車載用バッテリ１から給電することにより
駆動され、停止時にはトランジスタ２をオフさせて断電
すると共にトランジスタ３をオンさせてワイパモータ６
の両端子を短絡状態とし、以て制動を行なうものであ
る。
ところが、このようなモータ駆動回路においては、例
えば車載用バッテリ１を接続する際に誤って極性を逆に
すると、トランジスタ２及び３に並列に接続しているダ
イオード４及び５に直接順方向電圧がかかってしまうこ
とになり、この結果、ダイオード４及び５は大電流が流
れて破壊してしまう虞があった。尚、この場合に、ダイ
オード４及び５を用いない構成とすると、自動車特有の
負サージ電圧の発生により、トランジスタ２或は３が過
電圧による破壊をおこす虞があるため、トランジスタ２
及び３として定格耐圧の大きなものを使用しなければな
らなくなり、コストが上がってしまう不具合を生じる。
そこで、このような不具合を解決するために、例えば
第14図に示すように、逆流阻止用ダイオード８を車載用
バッテリ１の正極とトランジスタ２のエミッタとの間に
接続する構成とすることが考えられる（この場合、ダイ
オード４は不要となる）。つまり、このような構成とす
れば、車載用バッテリ１が逆接続されたときの不具合は
逆流阻止用ダイオード８により解消される。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述のような構成では、車載用バッテ
リ１の逆接続の保護は行なえるが、次のような不具合が
あった。即ち、この構成において、車載用バッテリ１が
正常に接続された状態でワイパモータ６に通電している
ときつまりワイパモータ６の駆動中には、逆流阻止用ダ
イオード８に常に負荷電流が流れることになる。このた
め、負荷電流が大きい場合には、逆流阻止用ダイオード
８の発熱も大となるので、ダイオード８としては定格容
量の大なものを使用する必要があると共に、放熱板等を
付けて発熱を制御する必要がある。従って、これではコ
ストが上昇すると共に全体が大形化してしまうという不
具合が生ずる。
そこで、この問題を解決するために、第15図に示すよ
うなものが考えられる。即ち、逆流阻止用ダイオード９
を車載用バッテリ１とトランジスタ３との間に接続する
ことにより、車載用バッテリ１の逆接続に対する回路の
保護を行なうようにするものである。これにより、この
ダイオード９に流れる順方向電流はワイパモータ６の制
動時のみになるので発熱も少なくなり、従って、安価で
且つ小形化が図れるものである。
しかしながら、上述のような逆流阻止用ダイオード９
を用いる構成では、次のような不具合が残り、そのまま
適用できないものであった。即ち、一般にこのようなワ
イパモータ６を駆動する場合、例えば、ワイパモータ６
がロック状態となってそれを断電したときには、ワイパ
モータ６のインダクタンス成分の影響によりその両端子
に大きな逆起電力つまりサージ電圧（例えばマイナス百
数十ボルト）が発生する。ところが、第15図に示す構成
では、このサージ電圧に対する放電経路がなく、従っ
て、このサージ電圧はトランジスタ２のエミッタ・コレ
クタ間にかかることになり、やはりトランジスタ２及び
３が過電圧破壊してしまう虞がある。
尚、第16図乃至第18図に示した各回路は、ワイパモー
タ６の両端子をトランジスタ２及び３の共通接続点と車
載用バッテリ１の負極端子との間に接続した場合である
が、ワイパモータ６の両端子をトランジスタ２及び３の
共通接続点と車載用バッテリ１の正極端子との間に接続
してトランジスタ２及び３の動作機能を逆にした構成の
ものであっても、全く同様にして上述の不具合が生じる
状況下にある。
本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、直流電源の逆極性接続に対する回路の保護を行な
う構成でありながら、モータ負荷のロック時に発生する
逆起電力によるスイッチング素子の破壊を確実に防止し
得、しかも、この場合でも安価で且つ小形化を図り得る
モータ駆動回路を提供するにある。
［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案のモータ駆動回路は、直流電源に第１及び第２
のスイッチング素子が直列に接続され、前記第１のスイ
ッチング素子を直列に介した状態で前記直流電源に接続
されたモータ負荷に対して、前記第１のスイッチング素
子のオンオフにより通断電を行ない、その断電による停
止時に前記第２のスイッチング素子のオンにより制動を
行なうようにしたモータ駆動回路を基本構成とし、前記
第１及び第２のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続
され逆方向電流を側路する第１及び第２のダイオード、
及び前記直流電源およびモータ負荷の接続点と前記第２
のスイッチング素子との間に接続された逆流阻止用ダイ
オード、並びにこの逆流阻止用ダイオードと並列に接続
されたサージ吸収回路を設けたところに特徴を有する。
また、本考案のモータ駆動回路は、上記基本構成にお
いて、前記第１のスイッチング素子に並列に接続され逆
方向電流を側路するダイオード、及び前記直流電源およ
びモータ負荷の接続点と前記第２のスイッチング素子と
の間に接続された逆流阻止用ダイオード、並びに前記第
２のスイッチング素子及び逆流阻止用ダイオードの直列
回路に並列に接続されたサージ吸収回路を設けて構成し
ても良い。
さらに、本考案のモータ駆動回路は、前記基本構成に
おいて、前記第１のスイッチング素子に並列に接続され
逆方向電流を側路するダイオード、及び前記直流電源お
よびモータ負荷の接続点と前記第２のスイッチング素子
との間に接続された逆流阻止用ダイオード、並びに前記
第１のスイッチング素子に並列に接続されたサージ吸収
回路を設けて構成しても良い。
（作用） 請求項１記載のモータ駆動回路によれば、直流電源の
逆極性接続に対しては、逆流阻止用ダイオードにより逆
方向電流が阻止され、以て第１及び第２のダイオードが
過電流破壊から防止され、また、モータ負荷のロック時
オフに伴なうサージ電圧の発生に対しては、サージ吸収
回路及び第２のダイオードを介して吸収され、以て第１
のスイッチング素子が過電圧破壊から防止される。
請求項２記載のモータ駆動回路によれば、直流電源の
逆極性接続に対しては、逆流阻止用ダイオードにより逆
方向電流が阻止され、以てダイオードが過電流破壊から
防止され、また、モータ負荷のロック時オフに伴なうサ
ージ電圧の発生に対しては、サージ吸収回路により吸収
され、以て第１のスイッチング素子が過電圧破壊から防
止される。
請求項３記載のモータ駆動回路によれば、直流電源の
逆極性接続に対しては、逆流阻止用ダイオードにより逆
方向電流が阻止され、以てダイオードが過電流破壊から
防止され、また、モータ負荷のロック時オフに伴なう逆
起電力に対しては、サージ吸収回路を介して直流電源側
に吸収され、以て第１のスイッチング素子が過電圧破壊
から防止される。
（実施例） 以下、本考案を自動車用のモータ駆動回路に適用した
場合の第１の実施例について第１図を参照しながら説明
する。
第１図において、11は直流電源たる車載用バッテリ、
12及び13は夫々第１及び第２のスイッチング素子たるpn
p形の第１のトランジスタ及びnpn形の第２のトランジス
タである。第１のトランジスタ12のエミッタは車載用バ
ッテリ11の正極端子に接続され、コレクタは第２のトラ
ンジスタ13のコレクタに接続されている。14及び15は第
１及び第２のダイオードで、夫々図示極性で第１及び第
２のトランジスタ12及び13のコレクタ・エミッタ間に接
続されている。これらのダイオード14及び15は、夫々ト
ランジスタ12及び13がオフしたときに発生する逆起電圧
による電流を側路させるもので、トランジスタ13及び14
を過電圧破壊から保護する。16は制御回路で、これは、
トランジスタ12及び13のベースに駆動電流を供給するこ
とによりオンオフの制御を行うものである。17は第２の
トランジスタ13のエミッタと車載用バッテリ11の負極端
子との間に接続された逆流阻止用ダイオードで、これに
は並列にサージ吸収回路たるコンデンサ18が接続されて
いる。この場合、逆流阻止用ダイオード17は、車載用バ
ッテリ11の逆接続による放電を阻止して回路を保護する
ものである。19はモータ負荷たるワイパモータで、その
両端子は第１のトランジスタ13のコレクタと車載用バッ
テリ11の負極端子との間に接続されている。
次に、本実施例の作用について説明する。
まず、ワイパモータ19の駆動時には、制御回路16の制
御により、第１のトランジスタ12のみをオンさせ、車載
用バッテリ11から通電して駆動させる。また、ワイパモ
ータ19を停止させるときには、制御回路16の制御によ
り、第１のトランジスタ12をオフさせて断電し、これに
続いて第２のトランジスタ13をオンさせる。ワイパモー
タ19は、断電されたことにより惰性回転を始めるが、こ
のときその両端子には発電作用により起電力が発生す
る。従って、第２のトランジスタ13のオンによりその両
端子が略短絡されると、ワイパモータ19は、発電電流に
より惰性回転の方向と逆に回転するトルクを生じ、以て
制動がかかるものである。
しかして、ワイパモータ19の駆動中に、例えば負荷の
変動等により回転がロックされたときに第１のトランジ
スタ12をオフさせて断電した場合には、ワイパモータ19
のインダクタンス成分の影響によりその両端子間に瞬時
的に大きなサージ電圧が発生し、第１のトランジスタ12
のコレクタに例えばマイナス百数十ボルトといった大き
な電圧がかかる。ところがこのとき、このサージ電圧に
対して第２のダイオード15及びコンデンサ18が放電経路
を形成して吸収するので、第１のトランジスタ12が過電
圧破壊をおこすことはなくなるものである。
このような本実施例によれば、第２のトランジスタ13
に直列に逆流阻止用ダイオード17を設けたので、車載用
バッテリ11の逆接続に対しては逆流阻止用ダイオード17
により放電を阻止して回路を保護することができ、且つ
このダイオード17に対して順方向電流はワイパモータ19
の停止制動時つまり第２のトランジスタ13のオンしてい
るときのみ流れるようになっているので、通電頻度は低
く発熱量も少なくなるので、低コスト化及び小形化が図
れる。そして、逆流阻止用ダイオード17に並列にコンデ
ンサ18を接続したので、ワイパモータ19がロック状態と
なって第１のトランジスタをオフさせて断電した場合で
も、ワイパモータ17に発生するサージ電圧を吸収させる
ことができ、第１のトランジスタ13を過電圧破壊から防
止することができる。
第２図は本考案の第２の実施例を示すもので、第１の
実施例と異なるところは、コンデンサ17に代えてツェナ
ーダイオード20及び抵抗21の直列回路により構成される
サージ吸収回路22を設けたところであり、このような、
第２の実施例によっても、第１の実施例と全く同様の作
用効果が得られる。
第３図は本考案の第３の実施例を示すもので、第１の
実施例と異なるところは、第２のダイオード15を除去す
ると共にコンデンサ18をワイパモータ19の両端子に接続
したところである。
このような、第３の実施例によれば、ワイパモータ19
の駆動及び停止制動時には第１の実施例と同様に動作
し、一方、ワイパモータ19のロック状態での断電による
サージ電圧の発生に対しては、コンデンサ18を介して放
電吸収させることができ、従って、第１の実施例と同様
の効果が得られる。
第４図は本考案の第４の実施例を示すもので、第３の
実施例と異なるところは、コンデンサ18に代えてツェナ
ーダイオード20,抵抗21及びダイオード23を直列に接続
して構成されるサージ吸収回路24を設けたところであ
り、これによっても第３の実施例と同様の作用効果が得
られるものである。
第５図は本考案の第５の実施例を示すもので、第３の
実施例と異なるところは、サージ吸収回路たるコンデン
サ18を第１のトランジスタ12と並列に接続したところで
あり、これによっても、ワイパモータ19がロックしたと
きに第１のトランジスタ12によりワイパモータ19を断電
すると、ワイパモータ19に流れる電流はコンデンサ18を
設けていることにより緩やかに減少して停止されるよう
になるので、モータサージの発生を抑制することがで
き、この結果第１のトランジスタ12のサージによる破壊
を防止することができるようになり、第１の実施例と同
様の効果が得られるものである。
第６図は本考案の第６の実施例を示すもので、第２の
実施例と異なるところは、サージ吸収回路22を第１のト
ランジスタ12と並列に接続したところであり、これによ
って、ワイパモータ19がロックしたときに第１のトラン
ジスタ12によりワイパモータ19を断電したときに発生す
るサージは、ツェナーダイオード20により吸収されるよ
うになるので、第１のトランジスタ12にはツェナーダイ
オード20のツェナー電圧に抵抗21の端子電圧を加えた程
度の電圧が印加されることになって過電圧が印加されな
くなり破壊するのを防止することができるようになる。
なお、この実施例においては、ツェナーダイオード20
に抵抗21を直列に接続しているので、サージの発生によ
りツェナーダイオード20に流れる電流を抵抗21で制限す
ることができるようになり、ツェナーダイオード20の耐
量が比較的小さいものでも使用することができる。ま
た、抵抗21のみによりサージの発生を抑制する構成と異
なり、例えば、ツェナーダイオード20のツェナー電圧を
電源電圧よりも少し高いものを利用することによりワイ
パモータ19の停止中に無駄な電力を消費することがなく
なる。
また、第７図乃至第12図は本考案の第７乃至第12の実
施例を示すもので、これらは、ワイパモータ19の接続位
置を、第16図乃至第18図に示した従来例に対応して実施
したものであり、夫々上述の第１乃至第６の実施例の構
成に相当するものである。従って、これら第７乃至第12
の実施例によっても夫々上記第１乃至第６の実施例と同
様の作用効果が得られるものである。
尚、上記各実施例では、サージ吸収回路としてコンデ
ンサ18或はツェナーダイオード20等を用いたサージ吸収
回路22または24を用いたが、これに限らず、例えば、バ
リスタ,ZNR等の回路素子を用いて構成したサージ吸収回
路を用いても良い。
また、上記各実施例は、本考案を自動車用のモータ駆
動回路に適用した場合について述べたが、これに限ら
ず、モータ負荷を駆動，停止制動を行なうモータ駆動回
路全般に適用できる等、本考案の要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形が可能である。
［考案の効果］ 請求項１記載のモータ駆動回路によれば、逆流阻止用
ダイオードを直流電源およびモータ負荷の接続点と第２
のスイッチング素子との間に接続し且つこの逆流阻止用
ダイオードに並列にサージ吸収回路を接続して構成した
ので、直流電源の逆接続に対する回路の保護を行いなが
ら通常は第２のスイッチング素子のオン時のみつまりモ
ータ負荷の停止制動時のみの順方向通電とすることがで
き、発熱量を抑制して安価且つ小形化が図れ、また、モ
ータ負荷がロック状態となったときに第１のスイッチン
グ素子のオフに伴ないモータ負荷にサージ電圧が発生し
たときには、サージ吸収回路及び第２のダイオードによ
り放電経路が形成されてサージ電圧を吸収するので、第
１のスイッチング素子を過電圧破壊から防止することが
できるという優れた効果を奏するものである。
請求項２及び請求項３に記載のモータ駆動回路によっ
ても、逆流阻止用ダイオードにより上述と同様の効果を
奏すると共に、サージ吸収回路によりモータ負荷に発生
するサージ電圧を吸収して第１のスイッチング素子を過
電圧破壊から防止できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第12図は夫々本考案の第１乃至第12の実施例
を示す電気的構成図であり、第13図乃至第18図は夫々従
来例を示す第１図相当図である。 図面中、11は車載用バッテリ（直流電源）、12は第１の
トランジスタ（第１のスイッチング素子）、13は第２の
トランジスタ（第２のスイッチング素子）、14は第１の
ダイオード、15は第２のダイオード、16は制御回路、17
は逆流阻止用ダイオード、18はコンデンサ（サージ吸収
回路）、19はワイパモータ（モータ負荷）、20はツェナ
ーダイオード、21は抵抗、22及び24はサージ吸収回路、
23はダイオードである。

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】直流電源に第１及び第２のスイッチング素
    子が直列に接続され、前記第１のスイッチング素子を直
    列に介した状態で前記直流電源に接続されたモータ負荷
    に対して、前記第１のスイッチング素子のオンオフによ
    り通断電を行い、その断電による停止時に前記第２のス
    イッチング素子のオンにより制動を行うようにしたモー
    タ駆動回路において、 前記第１及び第２のスイッチング素子にそれぞれ並列に
    接続され逆方向電流を側路する第１及び第２のダイオー
    ドと、 前記直流電源およびモータ負荷の接続点と前記第２のス
    イッチング素子との間に接続された逆流阻止用ダイオー
    ドと、 この逆流阻止用ダイオードと並列に接続されたサージ吸
    収回路とを具備したことを特徴とするモータ駆動回路。
  2. 【請求項２】直流電源に第１及び第２のスイッチング素
    子が直列に接続され、前記第１のスイッチング素子を直
    列に介した状態で前記直流電源に接続されたモータ負荷
    に対して、前記第１のスイッチング素子のオンオフによ
    り通断電を行い、その断電による停止時に前記第２のス
    イッチング素子のオンにより制動を行うようにしたモー
    タ駆動回路において、 前記第１のスイッチング素子に並列に接続され逆方向電
    流を側路するダイオードと、 前記直流電源およびモータ負荷の接続点と前記第２のス
    イッチング素子との間に接続された逆流阻止用ダイオー
    ドと、 前記第２のスイッチング素子及び逆流阻止用ダイオード
    の直列回路に並列に接続されたサージ吸収回路とを具備
    したことを特徴とするモータ駆動回路。
  3. 【請求項３】直流電源に第１及び第２のスイッチング素
    子が直列に接続され、前記第１のスイッチング素子を直
    列に介した状態で前記直流電源に接続されたモータ負荷
    に対して、前記第１のスイッチング素子のオンオフによ
    り通断電を行い、その断電による停止時に前記第２のス
    イッチング素子のオンにより制動を行うようにしたモー
    タ駆動回路において、 前記第１のスイッチング素子に並列に接続され逆方向電
    流を側路するダイオードと、 前記直流電源およびモータ負荷の接続点と前記第２のス
    イッチング素子との間に接続された逆流阻止用ダイオー
    ドと、 前記第１のスイッチング素子に並列に接続されたサージ
    吸収回路とを具備したことを特徴とするモータ駆動回
    路。
JP1989098162U 1989-08-23 1989-08-23 モータ駆動回路 Expired - Lifetime JP2560436Y2 (ja)

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JP1989098162U JP2560436Y2 (ja) 1989-08-23 1989-08-23 モータ駆動回路
US07/567,735 US5142433A (en) 1989-08-23 1990-08-15 Motor drive circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989098162U JP2560436Y2 (ja) 1989-08-23 1989-08-23 モータ駆動回路

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