JP4690070B2

JP4690070B2 - ファンモータ駆動制御装置

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Publication number: JP4690070B2
Application number: JP2005041949A
Authority: JP
Inventors: 幸信栗田
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2011-06-01
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Description

本発明は、情報機器，家電製品又は車等の空冷装置として使用されるファンモータを駆動制御するファンモータ駆動制御装置に関するものであって、特に、空冷機能の信頼性を向上させることが可能なファンモータ駆動制御装置に関する。

従来より、筐体内に発熱源をもっている情報機器や家電製品、エンジンを搭載した車などでは、熱的悪影響を少しでも抑えるために、冷却用のファンモータをモータ駆動して空冷する場合が多い。モータ駆動する態様としては、例えば、一定の風量を得るためにファンモータを一定電圧で駆動する無制御方式、発熱源の温度を検出し、検出温度に応じた風量を得ることができるようにモータ駆動する温度センシング方式などがある。

近年、情報機器の高性能化，高機能化に伴い、その情報機器の内部にある電子部品の発熱が増加してきており、効率の良い空冷の重要度が益々増してきている。例えば、ホストコンピュータとしてのサーバ等では、高実装，高速化を実現するため、複数のＣＰＵやメモリ等が配設されており、ファンモータも複数台配設して空冷効率を上がるような構成となっている。

ここで、複数台配設されたファンモータのうち、一部のファンモータが故障して停止した場合、空冷能力が低下し、場合によっては熱暴走が発生し、最悪のケースでは電子情報の読み出しが不可能になってしまう虞がある。このため、ファンモータが故障停止した場合の故障検出として、ファンモータの回転数や拘束保護信号等がファンモータ側から得られるようになっている。そして、サーバ側では、これらの信号を解析することで、どのファンモータが故障停止しているかを検出することができるようになっている。

例えば、特許文献１に開示された２重冷却ファン装置によれば、ファンモータの故障に備えて予備ファンモータを予め配設しておき、ファンモータ側からの送られてくる所定の信号に基づき、サーバ側でメインファンモータの故障停止を検出したとき、予備のファンモータに切り替えて、空冷能力の低下や熱暴走を防ぐことができる。

実開平５−２５７０号公報（図１）

しかしながら、上述した特許文献１に開示された考案では、２個のファンモータがメイン−予備の関係ではなく、両者ともメインの関係になっているときには、以下のような問題が生ずる。

すなわち、空冷効率を良くするために、例えばホストコンピュータとしてのサーバに、２台のファンモータを配設して、それら２台のファンモータを同時に動作させる場合がある。かかる場合において、片方のファンモータが故障停止すると、当然のことながら風量が半分になる。このとき、サーバ側では、上述のとおり、所定の信号に基づき、この故障停止を検出することができるが、結局、故障したファンモータを人為的に交換しなければ風量は半分のままである。このように、片方のファンモータが故障停止した場合、その故障停止したファンモータが人為的に交換されるまで風量は半分のままであることから、空冷能力が低下し、サーバ内の電子部品の放熱を十分にすることができず、熱暴走が発生したり電子情報の読み出しが不可能になったりする虞がある。

この点、サーバ側でファンモータの故障停止を検出したとき、もう片方の正常なファンモータの回転数を上げて、十分な風量及び風圧を確保する方法も考えられる。しかしながら、一般的にファンモータ自身は回転数を自発的に上げる機能を有していないため、かかる方法では、サーバ側に機能追加が必要となり、煩雑化及びコスト上昇は避けられない。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファンモータが複数台動作している場合において、その一部のファンモータが故障停止したときであっても、空冷能力の低下を抑えて熱暴走等を防止し、ひいては空冷機能の信頼性を向上させることが可能なファンモータ駆動制御装置を提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、ファンモータを駆動する駆動回路と、駆動回路に対してファンモータの回転数を切り替える制御信号を送信する回転数切替制御回路と、を有するファンモータ駆動制御装置であって、回転数切替制御回路は、駆動回路に設けられ、駆動対象となっているファンモータの停止を検出する停止検出端子から受信する信号に基づき、上述の制御信号を送信することを特徴とする。

より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１）複数のファンモータのそれぞれを駆動する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路に対し、ファンモータの回転数を切り替える制御信号を送信する回転数切替制御回路と、を有するファンモータ駆動制御装置であって、前記駆動回路は、前記制御信号を受信する端子と、駆動対象となっているファンモータの停止を検出する停止検出端子と、を備え、前記回転数切替制御回路は、前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号を入力とするＯＲゲートと、前記複数の駆動回路のそれぞれと電気的に接続され、前記ＯＲゲートの出力信号に基づき前記制御信号を送信する複数の速度切替回路と、から構成され、前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号に基づき、前記制御信号を送信することを特徴とするファンモータ駆動制御装置。

本発明によれば、駆動対象となっているファンモータの停止を検出する停止検出端子を備え、複数のファンモータのそれぞれを駆動する複数の駆動回路と、それら複数の駆動回路に対して、ファンモータの回転数を切り替える制御信号（例えばＨレベルとＬレベルの電圧信号など）を送信する回転数切替制御回路と、を有するファンモータ駆動制御装置であって、回転数切替制御回路は、複数の駆動回路における停止検出端子から受信する信号に基づき、上述の制御信号を送信することとしたから、ファンモータの停止を検出（異常検出）してから、ファンモータの回転数を切り替えるまでを自動化して、空冷機能の信頼性を向上させることができる。

すなわち、従来は、ファンモータ自身は回転数を自発的に上げる機能を有しておらず、一のファンモータが故障停止したとき、他の正常なファンモータの回転数を上げて熱暴走等を防ぐためには、サーバ側に機能追加が必要となっていた。しかし、本発明によれば、サーバ側に機能追加しなくても、ファンモータ側で自発的に回転数を上げ、十分な風量及び風圧を自動的に確保することができるので、熱暴走の発生や電子情報の読み出しエラーの危険性も少なくなり、ひいては空冷機能の信頼性を向上させることができる。

ここで、「前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号」としては、駆動対象となっているファンモータの停止を検出しうる信号であれば、その種類の如何を問わない。例えば、駆動回路において、ファンモータが停止したことを契機として生成される何らかの信号であってもよい。

また、回転数切替制御回路は、この「前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号」に基づいて、ファンモータの回転数を切り替える制御信号を駆動回路に対して送信する。例えば、この信号が直流電圧信号であって、直流電圧レベルがＨレベルからＬレベル（或いはＬレベルからＨレベル）になったときに制御信号が送信されるようにしてもよいし、また、この信号が周期的な信号であって、その周波数が変化したときに制御信号が送信されるようにしてもよい。

（２）前記回転数切替制御回路において、前記停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの拘束保護を検出する拘束保護検出信号であることを特徴とする（１）記載のファンモータ駆動制御装置。

本発明によれば、上述した回転数切替制御回路において、停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの拘束保護を検出する拘束保護検出信号（いわゆるＲＤ信号）であることとしたから、一般的なＩＣに付加されている拘束保護機能を活用することによって、コスト上昇を抑えつつ、空冷機能の信頼性を向上させることができる。

なお、拘束保護機能とは、ファンモータがロックされた（停止した）場合に働く機能であって、ファンモータや駆動回路を保護するものである。そして、拘束保護が解除されれば、ファンモータは自動復帰して定常動作をすることになる。拘束保護機能の一例としては、例えば、モータ駆動ＯＮ期間を０．４秒とし、モータ駆動ＯＦＦ期間を６．７秒とし、両期間が交互に繰り返されることによって、消費電流を抑えてファンモータや駆動回路を保護しつつ、自動復帰のタイミングを監視する等が挙げられる。

（３）前記回転数切替制御回路において、前記停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの回転数に応じて周期的に変化するＦＧ信号であることを特徴とする（１）記載のファンモータ駆動制御装置。

本発明によれば、上述した回転数切替制御回路において、停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの回転数に応じて周期的に（例えば正弦波や矩形波のように）変化するＦＧ（Frequency Generator）信号であることとしたから、一般的なＩＣに付加されている周波数発電機能を活用することによって、コスト上昇を抑えつつ、空冷機能の信頼性を向上させることができる。

前記回転数切替制御回路は、前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号を入力とするＯＲゲートと、

前記複数の駆動回路のそれぞれと電気的に接続され、前記ＯＲゲートの出力信号に基づき前記制御信号を送信する複数の速度切替回路と、から構成されることを特徴とする。

本発明によれば、上述した回転数切替制御回路は、複数の駆動回路における停止検出端子から受信する信号を入力とするＯＲゲートと、上述した複数の駆動回路のそれぞれと電気的に接続され、ＯＲゲートの出力信号に基づき上述した制御信号を送信する複数の速度切替回路と、から構成されることしたから、コスト上昇を抑えつつ、簡易な構成で空冷機能の信頼性を向上させることができる。

（４）前記速度切替回路は、前記ＯＲゲートの出力信号に基づきＨレベルの電圧信号を送信する第１の切替スイッチと、前記ＯＲゲートの出力信号に基づきＬレベルの電圧信号を送信する第２の切替スイッチと、を含む２速切替回路であることを特徴とする（１）から（３）のいずれか記載のファンモータ駆動制御装置。

本発明によれば、上述した速度切替回路は、ＯＲゲートの出力信号に基づきＨレベルの電圧信号を送信する第１の切替スイッチ（例えば半導体スイッチなど）と、ＯＲゲートの出力信号に基づきＬレベルの電圧信号を送信する第２の切替スイッチ（例えば半導体スイッチなど）と、を含む２速切替回路であることとしたから、コスト上昇を抑えつつ、簡易な構成で空冷機能の信頼性を向上させることができる。

本発明に係るファンモータ駆動制御装置は、以上説明したように、複数のファンモータが動作しているときに、一部のファンモータが故障停止したとき、他の正常なファンモータの回転数を自動的に上げることで、十分な風量及び風圧を確保して熱暴走の発生や電子情報の読み出しエラーの危険性を下げることができ、ひいては空冷機能の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

［概要］
図１は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０の概要を示すブロック図である。

図１において、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０は、ファンモータＦＭ１を駆動する駆動回路１１と、ファンモータＦＭ２を駆動する駆動回路１２と、ファンモータの回転数を切り替える制御信号を送信する回転数切替制御回路１３と、を有している。

また、駆動回路１１は、モータＩ／Ｆ１１ａとして、回転数切替制御回路１３から送られてくる制御信号を受信するＶ_sp端子と、ファンモータＦＭ１の拘束保護を検出するＲＤ端子と、を有しており、駆動回路１２は、モータＩ／Ｆ１２ａとして、回転数切替制御回路１３から送られてくる制御信号を受信するＶ_sp端子と、ファンモータＦＭ２の拘束保護を検出するＲＤ端子と、を有している。

なお、図１では、駆動回路１１及び駆動回路１２と、回転数切替制御回路１３とは有線で電気的に接続されているが、本発明はこれに限られず、無線で電磁的に接続されていてもよいし、赤外線やレーザ等で光接続されていてもよい。また、図１では、駆動回路１１及び駆動回路１２と、回転数切替制御回路１３とを別々の回路として捉えているが、例えば、１基板中に埋め込んで１回路として捉えることも可能である。さらに、駆動回路１１及び駆動回路１２と回転数切替制御回路１３とが発揮する機能を、ＣＰＵ等の中央処理装置（図示せず）にもたせてもよい。

図２は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０の動作概要を示すブロック図である。

図２において、まず、何らかの要因でファンモータＦＭ２が故障停止して、ファンモータＦＭ２がロックされたとする（図中×印）。そうすると、駆動回路１２中の拘束保護機能が働き、ＲＤ端子では、直流電圧レベルがＬレベルからＨレベルに遷移する拘束保護検出信号Ｓ_１が検出される。そして、回転数切替制御回路１３は、この拘束保護検出信号Ｓ_１に基づいて、ファンモータＦＭ１の回転数を上げる回転数切替制御信号Ｓ_２を駆動回路１１に対して送信する。その結果、駆動回路１１によって、ファンモータＦＭ１の回転数は自動的に上げられることになる。

このように、ファンモータ駆動制御装置１０によれば、サーバ側に機能追加しなくても、ファンモータ側で自発的に回転数を上げ、十分な風量及び風圧を自動的に確保することができ、ひいては空冷機能の信頼性を向上させることができる。

以下、駆動回路１１，１２や回転数切替制御回路１３の回路構成について詳述する。

［回路構成］
図３は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０が有する駆動回路１１の回路図である。なお、図３で示す駆動回路１１の駆動方式は、３相全波ブラシレスモータの駆動方式を採用している。また、図３では、駆動回路１１の回路図を示したが、駆動回路１２の回路図も基本的に同様である。

図３において、駆動回路１１は、主として、回路全体を統合的にファンモータ用駆動ＩＣ１１１と、３個のホールＩＣ（ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ）を含み、ファンモータＦＭ１の位置検出を行う位置検出部１１２と、６個の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含み、ファンモータＦＭ１に駆動電力を供給するための電力供給部１１３と、ＲＤ端子及びＶ_sp端子を含むモータＩ／Ｆ１１ａと、ファンモータＦＭ１のホールＩＣ（ＨＵ，ＨＶ，ＨＷ）を合成したＦＧ信号端子と、ファンモータＦＭ１の回転開始時にＨレベルからＬレベルに遷移するスタートストップ端子（Ｓ／Ｓ端子）などから構成される。

ファンモータ用駆動ＩＣ１１１は、ファンモータＦＭ１が故障停止すると、位置検出部１１２で検出された位置情報等に基づき、直流電圧レベルがＬレベルからＨレベルに遷移する拘束保護検出信号をＲＤ端子に送信する。一方で、ファンモータ用駆動ＩＣ１１１は、Ｖ_sp端子において、回転数切替制御回路１３からの回転数切替制御信号を受信すると、電力供給部１１３を介してファンモータＦＭ１の回転数を上昇させることができる。

図４は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０が有する回転数切替制御回路１３を示すブロック図である。図４（ａ）は回転数切替制御回路１３の概要を示すブロック図であり、図４（ｂ）は回転数切替制御回路１３のうちの２速切替回路１３１の概要を示すブロック図であり、図４（ｃ）は回転数切替制御回路１３のうちの２速切替回路１３１ａを具現化したときの一例を示す回路図である。

図４（ａ）において、回転数切替制御回路１３は、駆動回路１１のＶ_sp端子に対して回転数切替制御信号を送信する２速切替回路１３１と、駆動回路１２のＶ_sp端子に対して回転数切替制御信号を送信する２速切替回路１３２と、駆動回路１１及び駆動回路１２のＲＤ端子から送られてくる拘束保護検出信号を入力とするＯＲゲート１３３と、から構成される。なお、ＯＲゲート１３３の出力信号は、２速切替回路１３１及び２速切替回路１３２に送られる。

なお、図４（ａ）では、駆動回路１１及び駆動回路１２のＲＤ端子から送られてくる拘束保護検出信号を入力するものとしてＯＲゲート１３３を用いることとしたが、例えば機械式リレー，半導体リレー又はハイブリッドリレーなど、多入力一出力の機能を発揮しうるものであれば、如何なるものであってもよい。

図４（ｂ）において、図４（ａ）に示す２速切替回路１３１は、Ｈレベルの直流電圧信号が出力され、ファンモータＦＭ１を高速設定で運転させるための高速設定部１３１ａと、Ｌレベルの直流電圧信号が出力され、ファンモータＦＭ１を定常設定で運転させるための定常設定部１３１ｂと、ＯＲゲート１３３の出力に基づき、高速設定部１３１ａで出力されたＨレベルの直流電圧信号を駆動回路１１のＶ_sp端子に送信する半導体スイッチ１３１ｃと、ＮＯＴゲート１３１ｅを介して得られるＯＲゲート１３３の出力に基づき、定常設定部１３１ｂで出力されたＬレベルの直流電圧信号を駆動回路１１のＶ_sp端子に送信する半導体スイッチ１３１ｄと、ＮＯＴゲート１３１ｅと、から構成される。

なお、半導体スイッチ１３１ｃ，１３１ｄとしては、一般的には、アナログスイッチ（半導体スイッチ）が挙げられるが、本発明はこれに限られず、例えば上述した機械式リレー，半導体リレー又はハイブリッドリレー等を用いることもできる。

ここで、図４（ｂ）に示す高速設定部１３１ａ及び定常設定部１３１ｂは、例えば図４（ｃ）に示す回路図によって具現化される。図４（ｃ）では、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｃの直列回路と、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｄの直列回路とが並列に接続され、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂそれぞれの一端が＋５Ｖ電源に接続され、抵抗Ｒｃと抵抗Ｒｄそれぞれの一端がアースに接続されている。そして、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｃの節点から定常設定出力としてＬレベルの直流電圧信号が出力され、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｄの節点から高速設定出力としてＨレベルの直流電圧信号が出力される。

図５は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０における処理動作を示すフローチャートである。

図５において、まず、ファンモータＦＭ１及びファンモータＦＭ２は、定常設定運転が行われているものとする（ステップＳ１）。より具体的には、駆動回路１１（図３参照）において、ファンモータ用駆動ＩＣ１１１は、回転数切替制御回路１３からＬレベルの直流電圧信号をＶ_sp端子で受信しており、電力供給部１１３を介して、ファンモータＦＭ１を定常設定（定常速度）で駆動しているものとする。同様に、駆動回路１２においても、ファンモータＦＭ２が定常設定（定常速度）で駆動されているものとする。

次いで、ファンモータＦＭ２が何らかの要因で故障停止したとき、ＲＤ信号切替検出が行われる（ステップＳ２）。より具体的には、駆動回路１２において、ファンモータＦＭ２が何らかの要因で故障停止すると、駆動回路１２中の拘束保護機能が働き、直流電圧レベルがＬレベルからＨレベルに遷移する拘束保護検出信号がＲＤ端子で検出される。

最後に、故障停止していないファンモータＦＭ１において、高速設定運転が行われる（ステップＳ３）。より具体的には、回転数切替制御回路１３は、駆動回路１２のＲＤ端子で拘束保護検出信号が検出されると、それをＯＲゲート１３３の一入力として取り込む（図４（ａ）参照）。そうすると、ＯＲゲート１３３の出力は、ＬレベルからＨレベルに遷移する。

そして、このＯＲゲート出力は２速切替回路１３１及び２速切替回路１３２に入力される。２速切替回路１３１（図４（ｂ）参照）において、半導体スイッチ１３１ｃには、ＬレベルからＨレベルに遷移するＯＲゲート出力がそのまま入力され、半導体スイッチ１３１ｄには、ＮＯＴゲート１３１ｅを介してＨレベルからＬレベルに遷移するＯＲゲート出力が入力される。そうすると、半導体スイッチ１３１ｃはＯＮして、半導体スイッチ１３１ｄはＯＦＦすることから、高速設定部１３１ａから出力されるＨレベルの直流電圧信号が駆動回路１１のＶ_sp端子に出力される。その結果、ファンモータ用駆動ＩＣ１１１は、Ｖ_sp端子において、回転数切替制御信号として回転数切替制御回路１３から上述の直流電圧信号を受信すると、電力供給部１１３を介してファンモータＦＭ１の回転数を上昇させる。このように、ファンモータ駆動制御装置１０は、故障していない正常なファンモータＦＭ１の回転数を自動的に上昇させることができる。

なお、２速切替回路１３２では、２速切替回路１３１と同様に、Ｖ_sp端子において、回転数切替制御回路１３から上述の直流電圧信号を受信するが、拘束保護機能（拘束保護回路）が働いていることから、結果として、ファンモータＦＭ２は故障停止したままである。

図６は、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０における処理動作の動作タイミングを示す説明図である。

図６（ａ）において、ファンモータＦＭ１及びファンモータＦＭ２が回転を開始すると、駆動回路１１中のＳ／Ｓ端子（図３参照）では、直流電圧レベルがＨレベルからＬレベルに遷移する。このとき、駆動回路１１のＲＤ端子では、直流電圧レベルがＨレベルからＬレベルに遷移する。なお、駆動回路１２においても同様である。

次に、ファンモータＦＭ２が何らかの要因で故障停止すると、ファンモータＦＭ２はロックされ、ＲＤ端子の直流電圧レベルがＬレベルからＨレベルに遷移する（上から２段目）。このとき、回転数切替制御回路１３では、駆動回路１２のＲＤ端子から送られてきたＨレベルの拘束保護検出信号がＯＲゲート１３３に入力され、ＯＲゲート１３３の出力がＬレベルからＨレベルに遷移する（上から３段目）。なお、ＯＲゲート１３３は、図６（ｂ）の真理値表に基づき動作する。すなわち、駆動回路１１のＲＤ端子又は駆動回路１２のＲＤ端子のいずれか一方又は双方がＨレベルになったとき、ＯＲゲート１３３の出力もＬレベルからＨレベルに遷移する。

そして、ＯＲゲート１３３の出力（Ｈレベル）は、半導体スイッチ１３１ｃにはそのまま入力され（上から４段目）、半導体スイッチ１３１ｄにはＮＯＴゲート１３１ｅを介して（Ｌレベルになって）入力される（上から５段目）。そうすると、半導体スイッチ１３１ｃがＯＮされ半導体スイッチ１３１ｄがＯＦＦされることから、駆動回路１１のＶ_sp端子に対し、Ｌレベルの直流電圧信号（Ｖ_sp1）に代わってＨレベルの直流電圧信号（Ｖ_sp2）が出力されることになる（上から６段目）。その結果、上述のとおり、ファンモータ用駆動ＩＣ１１１は、ファンモータＦＭ１の回転数を上昇させることができる。

［変形例］
図７は、本発明の他の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０'の概要を示すブロック図である。特に、図７では、駆動対象となっているファンモータの停止を検出する停止検出端子として、ＲＤ端子ではなくＦＧ信号（図３参照）を用いることとしている。また、駆動回路１２のＦＧ端子において得られるＦＧ信号は、回転数切替制御回路１３中のＯＲゲート１３３にそのまま入力されるのではなく、Ｆ／Ｖ変換器１４及びＮＯＴゲート１６を経由して入力され、駆動回路１１のＦＧ端子において得られるＦＧ信号も、回転数切替制御回路１３中のＯＲゲート１３３にそのまま入力されるのではなく、Ｆ／Ｖ変換器１５及びＮＯＴゲート１７を経由して入力される。図７に示すファンモータ駆動制御装置１０'における処理動作の動作タイミングについて以下に説明する。

図８は、本発明の他の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０'における処理動作の動作タイミングを示す説明図である。

図８（ａ）において、ファンモータＦＭ１及びファンモータＦＭ２が回転を開始すると、駆動回路１１中のＳ／Ｓ端子（図３参照）では、直流電圧レベルがＨレベルからＬレベルに遷移する。このとき、駆動回路１１のＦＧ端子では、矩形波状の周期信号（ＦＧ信号）が得られる（上から２段目参照）。なお、ＦＧ信号は、ファンモータ用駆動ＩＣ１１１のピンを選択することによって、様々な周波数のものが得られる。

次に、ファンモータＦＭ２が何らかの要因で故障停止すると、ファンモータＦＭ２はロックされることから、ＦＧ信号の周波数は０となる。そうすると、Ｆ／Ｖ変換器１４の出力は０（Ｌレベル）となる。より具体的には、図８（ｂ）に示すように、ファンモータＦＭ２の故障停止前は、ＦＧ信号が周波数ｆ_１であることに起因してＦ／Ｖ変換器１４の出力はＶ_１であったが、ファンモータＦＭ２の故障停止後は、ＦＧ信号が周波数０であることに起因してＦ／Ｖ変換器１４の出力は０（Ｌレベル）となる（上から３段目）。

このとき、回転数切替制御回路１３では、ＮＯＴゲート１６を介して、駆動回路１２のＦＧ端子から送られてきたＬレベルの拘束保護検出信号がＯＲゲート１３３に入力され、ＯＲゲート１３３の出力がＬレベルからＨレベルに遷移する（上から５段目）。以下、図６で説明したとおり、半導体スイッチ１３１ｃがＯＮされ、ファンモータＦＭ１は、高速設定運転を行うことになる。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置１０，１０'によれば、複数のファンモータのうちの一部が故障停止したとしても、他の正常なファンモータを高速回転させることで、空冷能力の低下を抑えて熱暴走等を防止し、ひいては空冷機能の信頼性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、モータ構造は３相を採用したが、これに限らず、単相や２相を採用することもできる。また、本発明は、単相全波駆動方式のファンモータや、２相半波駆動方式のファンモータなどにも適用可能である。また、本実施形態ではファンモータの台数は２台としたが、これに限らず３台以上としてもよい。

本発明に係るファンモータ駆動制御装置は、複数のファンモータのうちの一部が故障しても、空冷能力の低下を抑えて熱暴走等を防止して、空冷機能の信頼性を向上させることがものとして有用である。

本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置の概要を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置の動作概要を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置が有する駆動回路の回路図である。本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置が有する回転数切替制御回路を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置における処理動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置における処理動作の動作タイミングを示す説明図である。本発明の他の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置の概要を示すブロック図である。本発明の他の実施の形態に係るファンモータ駆動制御装置における処理動作の動作タイミングを示す説明図である。

符号の説明

１ファンモータＦＭ１
２ファンモータＦＭ２
１０ファンモータ駆動制御装置
１１駆動回路
１１ａモータＩ／Ｆ
１２駆動回路
１２ａモータＩ／Ｆ
１３回転数切替制御回路
１４，１５Ｆ／Ｖ変換器
１６，１７ＮＯＴゲート
１１１ファンモータ用駆動ＩＣ
１１２位置検出部
１１３電力供給部
１３１，１３２２速切替回路
１３１ａ高速設定部
１３１ｂ定常設定部
１３１ｃ，１３１ｄ半導体スイッチ
１３１ｅＮＯＴゲート
１３３ＯＲゲート

Claims

複数のファンモータのそれぞれを駆動する複数の駆動回路と、
前記複数の駆動回路に対し、ファンモータの回転数を切り替える制御信号を送信する回転数切替制御回路と、を有するファンモータ駆動制御装置であって、
前記駆動回路は、前記制御信号を受信する端子と、駆動対象となっているファンモータの停止を検出する停止検出端子と、を備え、
前記回転数切替制御回路は、前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号を入力とするＯＲゲートと、
前記複数の駆動回路のそれぞれと電気的に接続され、前記ＯＲゲートの出力信号に基づき前記制御信号を送信する複数の速度切替回路と、から構成され、
前記複数の駆動回路における前記停止検出端子から受信する信号に基づき、前記制御信号を送信することを特徴とするファンモータ駆動制御装置。
前記回転数切替制御回路において、前記停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの拘束保護を検出する拘束保護検出信号であることを特徴とする請求項１記載のファンモータ駆動制御装置。
前記回転数切替制御回路において、前記停止検出端子から受信する信号は、駆動対象となっているファンモータの回転数に応じて周期的に変化するＦＧ信号であることを特徴とする請求項１記載のファンモータ駆動制御装置。
前記速度切替回路は、前記ＯＲゲートの出力信号に基づきＨレベルの電圧信号を送信する第１の切替スイッチと、前記ＯＲゲートの出力信号に基づきＬレベルの電圧信号を送信する第２の切替スイッチと、を含む２速切替回路であることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のファンモータ駆動制御装置。