JP2578358Y2 - チョッパ型電動機駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 チョッパ型電動機駆動回路であって、チョッパ電流の
周波数を高め電動機を高速回転させると、チョッパ回路
に使用したトランジスタの内部寄生ダイオードの電力損
が増加し破壊に連なるので、コレクタ・エミッタ間にバ
イパス回路を設けた電動機駆動回路について開示されて
いる。 〔産業上の利用分野〕 本考案はチョッパ型電動機駆動回路のトランジスタ破
壊防止の回路に関するもので、さらに詳しく言えば、直
流電動機を高速に回転させるためにチョッパ電流の周波
数を高めると、直流チョッパ回路のトランジスタは寄生
ダイオードの電力損が増加し破壊に連なる虞があるの
で、ダイオードでバイパス回路を設けた電動機駆動回路
に関するものである。 〔従来の技術〕 直流チョッパ回路を用いたチョッパ型電動機駆動回路
には、通常ダーリントン・トランジスタが用いられる。 ダーリントン・トランジスタは第２図ダーリントン・
トランジスタの等価回路に図示したように、コレクタと
エミッタ間に寄生ダイオード21が存在している。 しかしこの寄生ダイオード21の逆回復時間t_rrはμｓ
オーダを必要としており、チョッパ型電動機駆動回路の
不具合の要因となっている。 第４図はダーリントン・トランジスタを使用した従来
のチョッパ型電動機駆動回路図である。 なお第４図はチョッパ型電動機駆動回路を説明するた
めに１相分について図示したものであり、トランジスタ
１がON/OFF動作を行い、トランジスタ2,3は常時OFF、ト
ランジスタ４は常時ONの状態の回路である。 第４図において、ダーリントン・トランジスタ１を、
ON→OFF→ONと動作させると、チョッパ型電動機駆動回
路には電流→電流→電流→電流の順に電流が流
れる。 電流は電動機線輪に流れる正規の電流、電流はダ
ーリントン・トランジスタ１がOFFになるとトランジス
タ３の寄生ダイオードを経由して流れるフライバック電
流である。 電流は該ダーリントン・トランジスタ３の寄生ダイ
オードの逆回復時間t_rrの間に寄生ダイオードを経由し
て流れる電流である。 該ダーリントン・トランジスタ１のON/OFFの周波数を
高め電動機を高速に回転させると、ダーリントン・トラ
ンジスタ３の寄生ダイオードを経由して流れる該電流
による電力損が増加し、最悪の場合には該ダーリントン
・トランジスタ３の破壊を招くことがある。 また電流は回転抵抗が低いために供給電源の負担に
もなり電源異常の原因ともなる。 〔考案が解決しようとする問題点〕 このように従来のチョッパ型電動機駆動回路では、チ
ョッパの周波数を高めるとダーリントン・トランジスタ
の電力損を増加させ、回路部品障害の原因となってい
る。 本考案はこのような点にかんがみて改良された回路で
あり、ダーリントン・トランジスタのコレクタ・エミッ
タ間にバイパス回路を設け、ダーリントン・トランジス
タの破壊を防止し、高速回転制御を可能としたチョッパ
型電動機駆動回路を提供することを目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本考案のチョッパ型電動機駆動回路図を示
す。 第１図において1,2,3,4は電動機線輪５へチョッパ電
流を供給する切り替えスイッチの動作をするダーリント
ン・トランジスタである。 1a,2a,3a,4aは該ダーリントン・トランジスタ1,2,3,4
のコレクタ・エミッタ間に並列に接続されたダイオード
回路である。 これにより、該ダーリントン・トランジスタ1,2,3,4
の寄生ダイオードに流れる電流によってダーリントン・
トランジスタが破壊される障害を防ぐことができる。 〔作用〕 ダーリントン・トランジスタ1,2,3,4がチョッパ信号
源６により駆動されて電動機線輪５に供給する電流のス
イッチ動作を行う。 電動機線輪５に該ダーリントン・トランジスタ1,2,3,
4で制御されたチョッパ電流が流れると電動機が駆動さ
れ、その回転速度はチョッパ信号源６の周波数により制
御される。 この一連の動作におけるチョッパ電流は、ダーリント
ン・トランジスタ１がチョッパ信号源６によりON→OFF
→ONの動作を始めると、電流は電流→電流→電流
の順に流れる。 したがって、ダーリントン・トランジスタ３の寄生ダ
イオードには、第４図に図示した電流は流れなくな
り、ダーリントン・トランジスタ３のコレクタ・エミッ
タ間に並列に接続されたダイオード回路3aに流れ、ダー
リントン・トランジスタ３が寄生ダイオードの電力損に
より破壊されるといった障害を防止することができる。 〔実施例〕 第３図は本考案の一実施例の回路図であって、ダーリ
ントン・トランジスタ1,2,3,4のコレクタ・エミッタ間
に、電流バイパス回路としてそれぞれショットキーバリ
ア・ダイオード1a,2a,3a,4aを並列に接続した回路で構
成されている。 チョッパ信号源６により駆動されたダーリントン・ト
ランジスタ1,2,3,4がスイッチ動作を行い直流電源７を
電動機線輪５にチョッパ電流として供給し電動機を駆動
する。 従ってチョッパ信号源６の周波数を変化させることに
より電動機線輪５に供給されるチョッパ電流の周波数が
追随して電動機の回転数を制御することができるチョッ
パ型電動機駆動回路である。 この回路において該ダーリントン・トランジスタ1,2,
3,4のいずれかがOFFになった場合、電動機線輪５に流れ
ていた電流の向きによって該ショットキーバリア・ダイ
オード1a,2a,3a,4aの何れかにフライバック電流が流れ
て、該ダーリントン・トランジスタが寄生ダイオードの
電力損により破壊するのを防ぐ方式の回路構成である。 このように、ショットキーバリア・ダイオード1a,2a,
3a,4aを電流バイパス回路として用いることにより、従
来のチョッパ型電動機駆動回路に比べ高速回転制御が可
能となる。 なお寄生ダイオードへの電流遮断は、ショットキーバ
リア・ダイオードの順電圧が、ダーリントン・トランジ
スタの寄生ダイオードの順電圧よりも低く、前者は最大
0.5v程度であるが後者は0.8v程度であり、この差を利用
して行うものである。 またショットキーバリア・ダイオードには逆回復時間
t_rrが基本的に存在しないといった特徴があり、本考案
のバイパス回路としては最適の構成部品として利用する
ことができる。 〔考案の効果〕 以上述べてきたように、本考案によれば、極めて簡易
な回路構成で、寄生ダイオードの電力損によるダーリン
トン・トランジスタの破壊を防止し、チョッパ型電動機
の高速回転と制御が可能となり、実用的には極めて有用
である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案のチョッパ型電動機駆動回路の説明図、 第２図はダーリントン・トランジスタの等価回路図、 第３図は本考案のチョッパ型電動機駆動回路の一実施例
の回路図、 第４図は従来方式の説明図である。 第１図において、 1,2,3,4はトランジスタ、1a,2a,3a,4a,はダイオード、
５は電動機線輪、６はチョッパ信号源、７は直流電源で
ある。

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．チョッパ信号源（６）により駆動されるトランジス
   タ（１），（２），（３），（４）がスイッチ動作を行
   い、電動機線輪（５）に直流電源（７）からチョッパ電
   流を流す回路において、 該トランジスタ（１），（２），（３），（４）のコレ
   クタ・エミッタ間に、該トランジスタ（１），（２），
   （３），（４）の寄生ダイオードの閾値電圧よりも低い
   閾値電圧を有するダイオード（1a），（2a），（3a），
   （4a）が並列に接続されると共に、該トランジスタ
   （１），（２），（３），（４）のエミッタ端子が電源
   線または接地線に短絡されており、 前記電動機線輪（５）に印加されるチョッパ電流が断の
   時に該トランジスタ（１），（２），（３），（４）に
   流れる電流をバイパスすることを特徴としたチョッパ型
   電動機駆動回路。