JP4696395B2 - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4696395B2 JP4696395B2 JP2001150513A JP2001150513A JP4696395B2 JP 4696395 B2 JP4696395 B2 JP 4696395B2 JP 2001150513 A JP2001150513 A JP 2001150513A JP 2001150513 A JP2001150513 A JP 2001150513A JP 4696395 B2 JP4696395 B2 JP 4696395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brushless motor
- transistor
- input terminal
- temperature
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱保護手段を設けたブラシレスモータの駆動装置、およびそれを内蔵したブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンディショナや空気清浄機等の家庭用あるいは業務用の電気機器分野において、ブラシレスモータが用いられている。
【０００３】
ブラシレスモータのロックや過負荷等の異常状態が発生すると、ブラシレスモータ温度が過度に上昇し、ブラシレスモータの巻線が損傷や絶縁不良となったり、ブラシレスモータに内蔵されている各種電気回路、電子回路が破壊される場合があった。そして、最悪の場合、ブラシレスモータの過度の温度上昇により、発火する場合があった。
【０００４】
この対策の従来技術として、特開平４−４７９１号公報があり、図１４は、従来例のモータの駆動装置の電気的構成を示す回路図であり、図１５は駆動装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
図１４において、トランジスタＱ２のベース・エミッタ間に印加する電圧は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の値を各々Ｒ１，Ｒ２とすると、
ＶＢＥ２＝ＶＣＥ１＋Ｒ２×（ＶＣＣ−ＶＣＥ１）／（Ｒ１＋Ｒ２）・・（１）
となる。一般に、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧ＶＣＥは、そのトランジスタが飽和状態では正の温度特性を持ち、またベース・エミッタ間のしきい値電圧Ｖｔｈは負の温度特性を持つ。
【０００６】
従って、温度が高くなると、（１）式の電圧ＶＢＥ２は高くなり、トランジスタＱ２のしきい値電圧Ｖｔｈ２は低くなる。そして、その関係がＶＢＥ２≧Ｖｔｈ２を満足する程度に温度が高くなると、そのトランジスタＱ２はオンし、トランジスタＱ８がオフする。この結果モータへの電流は遮断される。
【０００７】
よって、モータの実際の温度に対応して、モータに供給される駆動電流を制限することができる構成である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の駆動装置においては、次の問題点がある。
【０００９】
モータ駆動装置は、前記モータ駆動装置の過熱に際しての保護手段および発熱体であるスイッチ素子を含んだ構成要素をモノリシック化した特別な１チップＩＣでなければならず、過熱に際しての保護手段を含まない１チップＩＣや、ディスクリート半導体部品でモータ駆動装置を構成する場合には、利用に困難な技術であり、格別の機能を有しない部品で構成したモータ駆動装置であっても、過熱に対し有効な保護を行えるモータ駆動装置が求められる。
【００１０】
また、近年、モータの小型化、インバータ回路の小型化が進んだ結果、発熱源が集約されて、モータのロック時や過負荷時の温度上昇が著しく、より応答性が高く、過熱時に、素早くモータ駆動電流を抑制もしくは遮断して、モータおよびモータの駆動装置を過熱による損傷から防ぐことも求められている。
【００１１】
本発明は、このような技術課題を解決し、簡単な構成で、モータの過熱を応答性良く防ぐことができるブラシレスモータの駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、直流電源を電力源とし、外部から入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号が入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子を有するＰＷＭ形成部を有しており、ＤＵＴＹ比が可変される前記ＰＷＭ形成部の作用により、ＯＮ期間／ＯＦＦ期間の比率を可変制御される複数のスイッチ素子を介してブラシレスモータへ電力供給を行うブラシレスモータの駆動装置において、
過熱保護手段を設けて、前記スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したときに、前記過熱保護手段は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に作用して、前記入力端子へ入力されるアナログ電圧値を低減して、前記スイッチ素子のＯＮ期間を制限するブラシレスモータの駆動装置であり、前記過熱保護手段は、トランジスタと、このトランジスタのベースに接続された直列抵抗と、前記トランジスタのベース−エミッタ間に接続された抵抗とを有し、さらに前記トランジスタのベースに接続された直列抵抗の他端には、他端が基準電圧へ接続されるサーミスタと、他端が接地された抵抗とが接続され、前記トランジスタのエミッタを接地し、前記ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に前記トランジスタのコレクタが接続される構成を具備するブラシレスモータの駆動装置である。前記サーミスタの抵抗値の減少により、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなって、前記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベースに電流が入力されてトランジスタが導通に至って、コレクタが接続されたＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子の電圧が低下して、前記スイッチ素子のＯＮ期間が制限される作用を有する。
【００１３】
これにより、簡単な構成で、ブラシレスモータの過熱を応答性良く防ぐことができるブラシレスモータの駆動装置が得られる。
【００１４】
また、本発明は、上記発明のブラシレスモータの駆動装置を内蔵するブラシレスモータである。軸受異常等による過負荷等に際しても、所定の温度を超えない作用を有する。
【００１５】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備するエアコンディショナである。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、エアコンディショナの信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１６】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備する空気清浄機である。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、空気清浄機の信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１７】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備する生ゴミ処理機である。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、生ゴミ処理機の信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、実施例にて説明する。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。また、参考例を説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１において、ブラシレスモータの駆動装置である１チップＩＣ６は、ＩＧＢＴに代表されるようなスイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを３相ブリッジ構成したインバータ回路５および、レギュレータ１０、ＰＷＭ形成部４、過電流検出回路１１、三相分配回路１２、ゲートドライブ回路１３をモノリシック化したものであり、インバータ回路５の出力端子に、ブラシレスモータ１の各相巻線を接続し、直流電源２と制御電源８、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号３が入力されることで、前記１チップＩＣ６は、図示しないロータ位置検出センサの信号に基いて、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆをスイッチ制御して直流電源２からブラシレスモータ１へ電力供給を行う。電力供給の増減は、前記スイッチ素子群のＯＮ期間とＯＦＦ期間の比（ＰＷＭＤＵＴＹ比）を一定周期内で可変するＰＷＭ制御によって行われる。ＰＷＭＤＵＴＹ比は、ＰＷＭ形成部４において、三角波オシレータ１７の三角波と、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰとの比較結果で定まり、具体的には、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが大きくなれば、ＯＮ期間が長く、ＶＳＰが小さくなればＯＮ期間が短くなり、ＶＳＰが０の場合は、ＯＦＦ状態で維持される。
【００２１】
今、何らかの理由によりブラシレスモータ１が過負荷になって、ブラシレスモータ１が回転速度が低下した場合には、ブラシレスモータ１に流れる電流が増大する。電流は、１チップＩＣ６のインバータ回路５の各スイッチ素子（５ａ〜５ｆ）に流れるため、電流の増大により、スイッチ素子（５ａ〜５ｆ）の損失により、１チップＩＣ６は過熱して、その温度が急上昇する。過熱保護手段７は、１チップＩＣ６の温度が所定の値を超えた場合直ちに、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６に作用して、入力電圧であるＶＳＰを減じ、前記スイッチ素子のＯＮ期間を短く制限もしくは、ＶＳＰを０ＶにしてＯＮ期間を無し、即ちＯＦＦを維持して、前記スイッチ素子群に流れる電流を絞るもしくは０とすることで、１チップＩＣ６の過熱を防ぐことができる。
【００２２】
（参考例１）
図２において、過熱保護手段７の構成要素であるサーミスタ２６は、１チップＩＣ６のケースと熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱によりその温度が増大すると、サーミスタ２６の抵抗値が低下する。抵抗値の低下により、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子電圧も低下する。一方、反転入力端子には、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢを第一および第二の抵抗２２、２３で分圧した一定電圧が入力されている。通常運転中は、反転入力端子の電圧＜非反転入力端子の電圧で、第三のコンパレータの出力はオープン（Ｈｉｇｈインピーダンス）であるが、１チップＩＣ６の温度上昇により非反転入力端子の電圧の低下が著しくなって、ついに反転入力端子の電圧＞非反転入力端子の電圧の関係となり、第三のコンパレータの出力０Ｖとなり、スイッチ素子のＯＮ期間は０、即ち電流０となって前記１チップＩＣ６の過熱は防がれる。
【００２３】
図１０は、第一の抵抗２２、第二の抵抗２３、第三の抵抗２４が１５ｋΩ、第四の抵抗２５が１２ｋΩで、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖ、サーミスタ２６の抵抗値温度特性が（ａ）であるとき、第三のコンパレータ２１の入力電圧の温度特性を（ｂ）に示してある。
【００２４】
図１０に示す通り、温度Ｔａ＝１００〜１２５℃で、非反転入力端子電圧Ｖ＋と反転入力端子電圧Ｖ−の大小関係が反転していることがわかる。一般にシリコン半導体部品の保証温度の上限は１５０℃であり、通常時の運転温度の上限は、８０〜１００℃であることから、極めて良好な特性を示している。
【００２５】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約５分という僅かな時間である。
【００２６】
（参考例２）
図３において、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子への入力電圧Ｖ＋の温度特性は、実施例２と同一である。しかし、ヒステリシス部３３を設けることで、一方反転入力端子への入力電圧Ｖ−は、第三のコンパレータ２１の出力がＨｉｇｈインピーダンスである通常運転時には、同じく実施例２と同一になるが、高温時において前記第三のコンパレータ２１の出力がＬＯＷの際は、第一のトランジスタ２８が導通して、反転入力端子電圧Ｖ−が上昇する動作が、実施例２と異なっている。
【００２７】
図１１が、実際の動作を示す特性図である。（ａ）は、過負荷時の１チップＩＣ６の温度の時間変化を示すもので、（ｂ）は、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子Ｖ＋と、反転入力端子Ｖ−の電圧変化、図１１（ｃ）は、第三のコンパレータ２１の出力が作用するＶＳＰ端子電圧特性を示す。
【００２８】
図１１において、時刻ｔ１では、１チップＩＣ６の温度上昇で非反転入力端子電圧Ｖ＋と反転入力端子電圧Ｖ−＝Ｖ−（１）の大小関係が、Ｖ＋＞Ｖ−からＶ＋＜Ｖ−へ反転、第三のコンパレータ２１がオープンからＬＯＷへ切り替わりＶＳＰ＝０Ｖとなって、ブラシレスモータ１への電力供給が停止し、１チップＩＣ６の温度が低下する。同時に、反転入力端子電圧Ｖ−は、第一のトランジスタ２８が導通して、Ｖ−は、Ｖ−（１）＜Ｖ−（２）であるＶ−＝Ｖ−（２）になる。１チップＩＣ６の温度が低下することで、サーミスタ２６の抵抗値が増大、時刻ｔ２で、Ｖ＋＜Ｖ−＝Ｖ−（２）になると、再び、第三のコンパレータ２１がＬＯＷからオープンに切り替わって、ＶＳＰは、外部から入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号のＨｉｇｈレベルになって、ブラシレスモータ１への電力供給が復帰する。以後同様の動作を繰り返し、１チップＩＣ６の温度上昇が抑制される。
【００２９】
図１２は、第一の抵抗２２、第二の抵抗２３、第三の抵抗２４が１５ｋΩ、第四の抵抗２５が１２ｋΩ、第九の抵抗２７の抵抗値が、４４．２ｋΩ、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖであるときの、第三のコンパレータ２１の入力電圧温度特性を示した特性図で、反転入力電圧Ｖ−が、Ｖ−（１）＝３．５Ｖ、Ｖ−（２）＝４．３Ｖの２値あり、非反転入力端子電圧Ｖ＋の温度特性値から、通電遮断温度Ｔ１は、１１０℃、通電復帰温度Ｔ２は、８０℃になる。
【００３０】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約７分という僅かな時間である。
【００３１】
（参考例３）
図４において、過熱保護手段７のＰＴＣ（正特性）サーミスタ３７は、１チップＩＣ６と熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、ＰＴＣサーミスタ３７の抵抗値が増大して、第三のトランジスタ３２のベースに直列接続された第七の抵抗３５の他端の電圧が増大することで、第三のトランジスタ３２が導通をはじめて、第三のトランジスタ３２のコレクタ電圧すなわちＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが低下し、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間が制限（短く）されて、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３２】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約５分という僅かな時間である。
【００３３】
（実施例２）
図５において、サーミスタ２６は、１チップＩＣ６と熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、サーミスタ２６の抵抗値が減少して、第三のトランジスタ３２のベースに直列接続された第七の抵抗３５の他端の電圧が増大することで、以後、実施例４と同様に、第三のトランジスタ３２が導通をはじめて、第三のトランジスタ３２のコレクタ電圧すなわちＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが低下し、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間が制限（短く）されて、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３４】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約２．５分という僅かな時間である。
【００３５】
図１３は、（ａ）の抵抗値温度特性を有するサーミスタを使用し、第六の抵抗３４、第七の抵抗３５、第九の抵抗３８の抵抗値をそれぞれ１０ｋΩ、１０ｋΩ、８２０Ω、直列抵抗９の抵抗値を１ｋΩ、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖ、およびＰＷＭＤＵＴＹ指令信号３の電圧が６．１Ｖとした場合の温度特性を示した図である。
【００３６】
図１３より、Ｔａ＝１１０〜１２０℃で、ＶＳＰが減衰している。これは、前記Ｔａ＝１１０〜１２０℃で、ＰＷＭＤＵＴＹ比すなわちスイッチ素子のＯＮ期間が制限されていることを意味する。
【００３７】
（参考例４）
図６において、電流検出抵抗の代わりに、１チップＩＣ６と熱結合されたＰＴＣサーミスタ３７を設けたことで、前記１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、前記ＰＴＣサーミスタ３７の抵抗値が増大、通常運転時の電流より小さい電流で、過電流検出回路１１は、予め定められた電流制限値に達しているとみなして、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間を制限（短く）するように作用して、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、前記１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３８】
（実施例３）
図７において、プリント基板４６上に、実施例１及び実施例２に記載の、過熱保護手段７を含むブラシレスモータの駆動装置を構成し、前記プリント基板４６上に設けた、サーミスタ２６またはＰＴＣサーミスタ３７は、シリコンの代表されるような熱伝導材料４７で発熱源である１チップＩＣ６の空隙を充填することで、互いに熱結合されており、前記１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、前記過熱保護手段７の作用により、前記１チップＩＣ６内の各スイッチ素子および巻線５０への通電電流が制限されて、前記１チップＩＣ６の熱破壊および前記巻線５０の焼損がなくなり、ブラシレスモータ１自体の温度上昇も抑えられる。
【００３９】
（実施例４）
実施例３に記載（図７）のブラシレスモータ１は、多くの家電用あるいは業務用の電気機器に搭載することが可能であり、具体例について図８および図９を用いて説明する。
【００４０】
図８に示すエアコンディショナにおいて、ブラシレスモータ１はエアコン室内機５４には、クロスフローファン５６を、エアコン室外機５５には、プロペラファン５７を回転させる。
【００４１】
（実施例５）
また、図９に示す空気清浄機５９において、ブラシレスモータ１はシロッコファン６０を回転させる。
【００４２】
ブラシレスモータ１は、実施例３に示す、過熱保護手段７を含んだブラシレスモータの駆動装置を内蔵したもので、過負荷等の異常時においても、ブラシレスモータ１の発熱は抑えられ、エアコン室内機５４、エアコン室外機５５および空気清浄機５９の信頼性、安全性を損なうことはなく、またブラシレスモータ１の周辺のエアコン室内機５４および空気清浄機５９の樹脂製筐体を熱変形させることもない。
【００４３】
なお、上記電気機器は一例であり、例えば、家庭用または業務用の生ゴミ処理機、特に熱による乾燥法式の生ゴミ処理機の場合、ブラシレスモータは外部からの加熱によっても温度上昇するため、その信頼性を確保するため、本発明のブラシレスモータの駆動装置を用いることは有効である。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、過熱保護手段を設けて、スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記過熱保護手段は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に作用して、前記入力端子へ入力される信号の電圧値を低減もしくは零にして、前記スイッチ素子のＯＮ期間を制限もしくはＯＦＦするようにしたので、前記スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を所定の温度以下に抑制することができる。
【００４５】
また、本発明によれば、過熱保護手段を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッタ間に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端は、サーミスタを介して基準電圧へ接続されるとともに、抵抗を介して接地され、エミッタも接地されて、コレクタは、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に接続したので、スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記サーミスタの抵抗値の減少により、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなって、前記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベースに電流が入力されてトランジスタが導通に至って、コレクタが接続されたＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子の電圧が低下して、前記スイッチ素子のＯＮ期間が制限され、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を所定の温度以下に抑制することができる。
【００４６】
また、本発明によれば、上述のブラシレスモータの駆動装置を内蔵したことを特徴とするブラシレスモータとしたもので、あらゆる温度上昇要因に対し、応答性良く所定の温度以下に抑制することができるブラシレスモータを提供することができる。
【００４７】
また、本発明によれば、応答性良く所定の温度以下に抑制することができるブラシレスモータをエアコンディショナ、空気清浄機および生ゴミ処理機に搭載することにより、当該電気機器の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図２】 参考例１のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図３】 参考例２のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図４】 参考例３のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図５】 本発明の実施例２のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図６】 参考例４のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図７】 本発明の実施例３のブラシレスモータの構成図
【図８】 本発明の実施例４のエアコンディショナの構成図
【図９】 本発明の実施例５の空気清浄機の構成図
【図１０】 （ａ）参考例１のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図１１】 （ａ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
（ｂ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
（ｃ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
【図１２】 （ａ）参考例２のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図１３】 （ａ）本発明の実施例２のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同デジトラ入力電圧およびＰＷＭＤＵＴＹ指令電圧の温度特性図
【図１４】 従来例のモータ駆動装置の回路図
【図１５】 従来例のモータ駆動装置のブロック図
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
２ 直流電源
３ ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号
４ ＰＷＭ形成部
５ インバータ回路部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ スイッチ素子
６ １チップＩＣ
７ 過熱保護手段
８ 制御電源
９ 直列抵抗
１０ レギュレータ
１１ 過電流検出回路
１２ 三相分配回路
１３ ゲートドライブ回路
１４ 電流検出抵抗
１５ 第一の基準電源出力端子
１６ ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子
１７ 三角波オシレータ
１８ 第二の基準電源
１９ 第一のコンパレータ
２０ 第二のコンパレータ
２１ 第三のコンパレータ
２２ 第一の抵抗
２３ 第二の抵抗
２４ 第三の抵抗
２５ 第四の抵抗
２６ サーミスタ
２７ 第九の抵抗
２８ 第一のトランジスタ
２９ 第二のトランジスタ
３０ ダイオード
３１ 第五の抵抗
３２ 第三のトランジスタ
３３ ヒステリシス部
３４ 第六の抵抗
３５ 第七の抵抗
３６ 第八の抵抗
３７ ＰＴＣサーミスタ（正特性サーミスタ）
３８ 第九の抵抗
３９ ロータ組立
４０ シャフト
４１ ヨーク
４２ マグネット
４３ 軸受
４４ ブラケット
４５ 放熱シリコン
４６ プリント基板
４７ 熱伝導材料
４８ モールド組立
４９ ステータコア
５０ 巻線
５１ インシュレータ
５２ 固定ＰＩＮ
５３ 端子ＰＩＮ
５４ エアコン室内機
５５ エアコン室外機
５６ クロスフローファン
５７ プロペラファン
５８ 冷媒管
５９ 空気清浄機
６０ シロッコファン
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱保護手段を設けたブラシレスモータの駆動装置、およびそれを内蔵したブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンディショナや空気清浄機等の家庭用あるいは業務用の電気機器分野において、ブラシレスモータが用いられている。
【０００３】
ブラシレスモータのロックや過負荷等の異常状態が発生すると、ブラシレスモータ温度が過度に上昇し、ブラシレスモータの巻線が損傷や絶縁不良となったり、ブラシレスモータに内蔵されている各種電気回路、電子回路が破壊される場合があった。そして、最悪の場合、ブラシレスモータの過度の温度上昇により、発火する場合があった。
【０００４】
この対策の従来技術として、特開平４−４７９１号公報があり、図１４は、従来例のモータの駆動装置の電気的構成を示す回路図であり、図１５は駆動装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
図１４において、トランジスタＱ２のベース・エミッタ間に印加する電圧は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の値を各々Ｒ１，Ｒ２とすると、
ＶＢＥ２＝ＶＣＥ１＋Ｒ２×（ＶＣＣ−ＶＣＥ１）／（Ｒ１＋Ｒ２）・・（１）
となる。一般に、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧ＶＣＥは、そのトランジスタが飽和状態では正の温度特性を持ち、またベース・エミッタ間のしきい値電圧Ｖｔｈは負の温度特性を持つ。
【０００６】
従って、温度が高くなると、（１）式の電圧ＶＢＥ２は高くなり、トランジスタＱ２のしきい値電圧Ｖｔｈ２は低くなる。そして、その関係がＶＢＥ２≧Ｖｔｈ２を満足する程度に温度が高くなると、そのトランジスタＱ２はオンし、トランジスタＱ８がオフする。この結果モータへの電流は遮断される。
【０００７】
よって、モータの実際の温度に対応して、モータに供給される駆動電流を制限することができる構成である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の駆動装置においては、次の問題点がある。
【０００９】
モータ駆動装置は、前記モータ駆動装置の過熱に際しての保護手段および発熱体であるスイッチ素子を含んだ構成要素をモノリシック化した特別な１チップＩＣでなければならず、過熱に際しての保護手段を含まない１チップＩＣや、ディスクリート半導体部品でモータ駆動装置を構成する場合には、利用に困難な技術であり、格別の機能を有しない部品で構成したモータ駆動装置であっても、過熱に対し有効な保護を行えるモータ駆動装置が求められる。
【００１０】
また、近年、モータの小型化、インバータ回路の小型化が進んだ結果、発熱源が集約されて、モータのロック時や過負荷時の温度上昇が著しく、より応答性が高く、過熱時に、素早くモータ駆動電流を抑制もしくは遮断して、モータおよびモータの駆動装置を過熱による損傷から防ぐことも求められている。
【００１１】
本発明は、このような技術課題を解決し、簡単な構成で、モータの過熱を応答性良く防ぐことができるブラシレスモータの駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、直流電源を電力源とし、外部から入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号が入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子を有するＰＷＭ形成部を有しており、ＤＵＴＹ比が可変される前記ＰＷＭ形成部の作用により、ＯＮ期間／ＯＦＦ期間の比率を可変制御される複数のスイッチ素子を介してブラシレスモータへ電力供給を行うブラシレスモータの駆動装置において、
過熱保護手段を設けて、前記スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したときに、前記過熱保護手段は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に作用して、前記入力端子へ入力されるアナログ電圧値を低減して、前記スイッチ素子のＯＮ期間を制限するブラシレスモータの駆動装置であり、前記過熱保護手段は、トランジスタと、このトランジスタのベースに接続された直列抵抗と、前記トランジスタのベース−エミッタ間に接続された抵抗とを有し、さらに前記トランジスタのベースに接続された直列抵抗の他端には、他端が基準電圧へ接続されるサーミスタと、他端が接地された抵抗とが接続され、前記トランジスタのエミッタを接地し、前記ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に前記トランジスタのコレクタが接続される構成を具備するブラシレスモータの駆動装置である。前記サーミスタの抵抗値の減少により、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなって、前記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベースに電流が入力されてトランジスタが導通に至って、コレクタが接続されたＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子の電圧が低下して、前記スイッチ素子のＯＮ期間が制限される作用を有する。
【００１３】
これにより、簡単な構成で、ブラシレスモータの過熱を応答性良く防ぐことができるブラシレスモータの駆動装置が得られる。
【００１４】
また、本発明は、上記発明のブラシレスモータの駆動装置を内蔵するブラシレスモータである。軸受異常等による過負荷等に際しても、所定の温度を超えない作用を有する。
【００１５】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備するエアコンディショナである。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、エアコンディショナの信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１６】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備する空気清浄機である。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、空気清浄機の信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１７】
また、本発明は、上記ブラシレスモータを具備する生ゴミ処理機である。モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超えず、生ゴミ処理機の信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、実施例にて説明する。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。また、参考例を説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１において、ブラシレスモータの駆動装置である１チップＩＣ６は、ＩＧＢＴに代表されるようなスイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを３相ブリッジ構成したインバータ回路５および、レギュレータ１０、ＰＷＭ形成部４、過電流検出回路１１、三相分配回路１２、ゲートドライブ回路１３をモノリシック化したものであり、インバータ回路５の出力端子に、ブラシレスモータ１の各相巻線を接続し、直流電源２と制御電源８、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号３が入力されることで、前記１チップＩＣ６は、図示しないロータ位置検出センサの信号に基いて、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆをスイッチ制御して直流電源２からブラシレスモータ１へ電力供給を行う。電力供給の増減は、前記スイッチ素子群のＯＮ期間とＯＦＦ期間の比（ＰＷＭＤＵＴＹ比）を一定周期内で可変するＰＷＭ制御によって行われる。ＰＷＭＤＵＴＹ比は、ＰＷＭ形成部４において、三角波オシレータ１７の三角波と、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰとの比較結果で定まり、具体的には、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが大きくなれば、ＯＮ期間が長く、ＶＳＰが小さくなればＯＮ期間が短くなり、ＶＳＰが０の場合は、ＯＦＦ状態で維持される。
【００２１】
今、何らかの理由によりブラシレスモータ１が過負荷になって、ブラシレスモータ１が回転速度が低下した場合には、ブラシレスモータ１に流れる電流が増大する。電流は、１チップＩＣ６のインバータ回路５の各スイッチ素子（５ａ〜５ｆ）に流れるため、電流の増大により、スイッチ素子（５ａ〜５ｆ）の損失により、１チップＩＣ６は過熱して、その温度が急上昇する。過熱保護手段７は、１チップＩＣ６の温度が所定の値を超えた場合直ちに、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６に作用して、入力電圧であるＶＳＰを減じ、前記スイッチ素子のＯＮ期間を短く制限もしくは、ＶＳＰを０ＶにしてＯＮ期間を無し、即ちＯＦＦを維持して、前記スイッチ素子群に流れる電流を絞るもしくは０とすることで、１チップＩＣ６の過熱を防ぐことができる。
【００２２】
（参考例１）
図２において、過熱保護手段７の構成要素であるサーミスタ２６は、１チップＩＣ６のケースと熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱によりその温度が増大すると、サーミスタ２６の抵抗値が低下する。抵抗値の低下により、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子電圧も低下する。一方、反転入力端子には、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢを第一および第二の抵抗２２、２３で分圧した一定電圧が入力されている。通常運転中は、反転入力端子の電圧＜非反転入力端子の電圧で、第三のコンパレータの出力はオープン（Ｈｉｇｈインピーダンス）であるが、１チップＩＣ６の温度上昇により非反転入力端子の電圧の低下が著しくなって、ついに反転入力端子の電圧＞非反転入力端子の電圧の関係となり、第三のコンパレータの出力０Ｖとなり、スイッチ素子のＯＮ期間は０、即ち電流０となって前記１チップＩＣ６の過熱は防がれる。
【００２３】
図１０は、第一の抵抗２２、第二の抵抗２３、第三の抵抗２４が１５ｋΩ、第四の抵抗２５が１２ｋΩで、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖ、サーミスタ２６の抵抗値温度特性が（ａ）であるとき、第三のコンパレータ２１の入力電圧の温度特性を（ｂ）に示してある。
【００２４】
図１０に示す通り、温度Ｔａ＝１００〜１２５℃で、非反転入力端子電圧Ｖ＋と反転入力端子電圧Ｖ−の大小関係が反転していることがわかる。一般にシリコン半導体部品の保証温度の上限は１５０℃であり、通常時の運転温度の上限は、８０〜１００℃であることから、極めて良好な特性を示している。
【００２５】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約５分という僅かな時間である。
【００２６】
（参考例２）
図３において、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子への入力電圧Ｖ＋の温度特性は、実施例２と同一である。しかし、ヒステリシス部３３を設けることで、一方反転入力端子への入力電圧Ｖ−は、第三のコンパレータ２１の出力がＨｉｇｈインピーダンスである通常運転時には、同じく実施例２と同一になるが、高温時において前記第三のコンパレータ２１の出力がＬＯＷの際は、第一のトランジスタ２８が導通して、反転入力端子電圧Ｖ−が上昇する動作が、実施例２と異なっている。
【００２７】
図１１が、実際の動作を示す特性図である。（ａ）は、過負荷時の１チップＩＣ６の温度の時間変化を示すもので、（ｂ）は、第三のコンパレータ２１の非反転入力端子Ｖ＋と、反転入力端子Ｖ−の電圧変化、図１１（ｃ）は、第三のコンパレータ２１の出力が作用するＶＳＰ端子電圧特性を示す。
【００２８】
図１１において、時刻ｔ１では、１チップＩＣ６の温度上昇で非反転入力端子電圧Ｖ＋と反転入力端子電圧Ｖ−＝Ｖ−（１）の大小関係が、Ｖ＋＞Ｖ−からＶ＋＜Ｖ−へ反転、第三のコンパレータ２１がオープンからＬＯＷへ切り替わりＶＳＰ＝０Ｖとなって、ブラシレスモータ１への電力供給が停止し、１チップＩＣ６の温度が低下する。同時に、反転入力端子電圧Ｖ−は、第一のトランジスタ２８が導通して、Ｖ−は、Ｖ−（１）＜Ｖ−（２）であるＶ−＝Ｖ−（２）になる。１チップＩＣ６の温度が低下することで、サーミスタ２６の抵抗値が増大、時刻ｔ２で、Ｖ＋＜Ｖ−＝Ｖ−（２）になると、再び、第三のコンパレータ２１がＬＯＷからオープンに切り替わって、ＶＳＰは、外部から入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号のＨｉｇｈレベルになって、ブラシレスモータ１への電力供給が復帰する。以後同様の動作を繰り返し、１チップＩＣ６の温度上昇が抑制される。
【００２９】
図１２は、第一の抵抗２２、第二の抵抗２３、第三の抵抗２４が１５ｋΩ、第四の抵抗２５が１２ｋΩ、第九の抵抗２７の抵抗値が、４４．２ｋΩ、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖであるときの、第三のコンパレータ２１の入力電圧温度特性を示した特性図で、反転入力電圧Ｖ−が、Ｖ−（１）＝３．５Ｖ、Ｖ−（２）＝４．３Ｖの２値あり、非反転入力端子電圧Ｖ＋の温度特性値から、通電遮断温度Ｔ１は、１１０℃、通電復帰温度Ｔ２は、８０℃になる。
【００３０】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約７分という僅かな時間である。
【００３１】
（参考例３）
図４において、過熱保護手段７のＰＴＣ（正特性）サーミスタ３７は、１チップＩＣ６と熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、ＰＴＣサーミスタ３７の抵抗値が増大して、第三のトランジスタ３２のベースに直列接続された第七の抵抗３５の他端の電圧が増大することで、第三のトランジスタ３２が導通をはじめて、第三のトランジスタ３２のコレクタ電圧すなわちＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが低下し、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間が制限（短く）されて、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３２】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約５分という僅かな時間である。
【００３３】
（実施例２）
図５において、サーミスタ２６は、１チップＩＣ６と熱結合されており、１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、サーミスタ２６の抵抗値が減少して、第三のトランジスタ３２のベースに直列接続された第七の抵抗３５の他端の電圧が増大することで、以後、実施例４と同様に、第三のトランジスタ３２が導通をはじめて、第三のトランジスタ３２のコレクタ電圧すなわちＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子１６の電圧ＶＳＰが低下し、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間が制限（短く）されて、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３４】
また、温度が所定の値に制限されるのに必要な時間は、例えば、ＤＣ１４０Ｖ、軸出力３０Ｗの駆動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始から所定の制限温度に飽和するまで、約２．５分という僅かな時間である。
【００３５】
図１３は、（ａ）の抵抗値温度特性を有するサーミスタを使用し、第六の抵抗３４、第七の抵抗３５、第九の抵抗３８の抵抗値をそれぞれ１０ｋΩ、１０ｋΩ、８２０Ω、直列抵抗９の抵抗値を１ｋΩ、第一の基準電源出力端子の電圧ＶＢが７．５Ｖ、およびＰＷＭＤＵＴＹ指令信号３の電圧が６．１Ｖとした場合の温度特性を示した図である。
【００３６】
図１３より、Ｔａ＝１１０〜１２０℃で、ＶＳＰが減衰している。これは、前記Ｔａ＝１１０〜１２０℃で、ＰＷＭＤＵＴＹ比すなわちスイッチ素子のＯＮ期間が制限されていることを意味する。
【００３７】
（参考例４）
図６において、電流検出抵抗の代わりに、１チップＩＣ６と熱結合されたＰＴＣサーミスタ３７を設けたことで、前記１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、前記ＰＴＣサーミスタ３７の抵抗値が増大、通常運転時の電流より小さい電流で、過電流検出回路１１は、予め定められた電流制限値に達しているとみなして、スイッチ素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆのＯＮ期間を制限（短く）するように作用して、ブラシレスモータ１への電力供給が制限されて、前記１チップＩＣ６の温度上昇が抑えられる。
【００３８】
（実施例３）
図７において、プリント基板４６上に、実施例１及び実施例２に記載の、過熱保護手段７を含むブラシレスモータの駆動装置を構成し、前記プリント基板４６上に設けた、サーミスタ２６またはＰＴＣサーミスタ３７は、シリコンの代表されるような熱伝導材料４７で発熱源である１チップＩＣ６の空隙を充填することで、互いに熱結合されており、前記１チップＩＣ６の過熱により温度が上昇すると、前記過熱保護手段７の作用により、前記１チップＩＣ６内の各スイッチ素子および巻線５０への通電電流が制限されて、前記１チップＩＣ６の熱破壊および前記巻線５０の焼損がなくなり、ブラシレスモータ１自体の温度上昇も抑えられる。
【００３９】
（実施例４）
実施例３に記載（図７）のブラシレスモータ１は、多くの家電用あるいは業務用の電気機器に搭載することが可能であり、具体例について図８および図９を用いて説明する。
【００４０】
図８に示すエアコンディショナにおいて、ブラシレスモータ１はエアコン室内機５４には、クロスフローファン５６を、エアコン室外機５５には、プロペラファン５７を回転させる。
【００４１】
（実施例５）
また、図９に示す空気清浄機５９において、ブラシレスモータ１はシロッコファン６０を回転させる。
【００４２】
ブラシレスモータ１は、実施例３に示す、過熱保護手段７を含んだブラシレスモータの駆動装置を内蔵したもので、過負荷等の異常時においても、ブラシレスモータ１の発熱は抑えられ、エアコン室内機５４、エアコン室外機５５および空気清浄機５９の信頼性、安全性を損なうことはなく、またブラシレスモータ１の周辺のエアコン室内機５４および空気清浄機５９の樹脂製筐体を熱変形させることもない。
【００４３】
なお、上記電気機器は一例であり、例えば、家庭用または業務用の生ゴミ処理機、特に熱による乾燥法式の生ゴミ処理機の場合、ブラシレスモータは外部からの加熱によっても温度上昇するため、その信頼性を確保するため、本発明のブラシレスモータの駆動装置を用いることは有効である。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、過熱保護手段を設けて、スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記過熱保護手段は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に作用して、前記入力端子へ入力される信号の電圧値を低減もしくは零にして、前記スイッチ素子のＯＮ期間を制限もしくはＯＦＦするようにしたので、前記スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を所定の温度以下に抑制することができる。
【００４５】
また、本発明によれば、過熱保護手段を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッタ間に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端は、サーミスタを介して基準電圧へ接続されるとともに、抵抗を介して接地され、エミッタも接地されて、コレクタは、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に接続したので、スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記サーミスタの抵抗値の減少により、前記トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなって、前記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベースに電流が入力されてトランジスタが導通に至って、コレクタが接続されたＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子の電圧が低下して、前記スイッチ素子のＯＮ期間が制限され、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を所定の温度以下に抑制することができる。
【００４６】
また、本発明によれば、上述のブラシレスモータの駆動装置を内蔵したことを特徴とするブラシレスモータとしたもので、あらゆる温度上昇要因に対し、応答性良く所定の温度以下に抑制することができるブラシレスモータを提供することができる。
【００４７】
また、本発明によれば、応答性良く所定の温度以下に抑制することができるブラシレスモータをエアコンディショナ、空気清浄機および生ゴミ処理機に搭載することにより、当該電気機器の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図２】 参考例１のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図３】 参考例２のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図４】 参考例３のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図５】 本発明の実施例２のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図６】 参考例４のブラシレスモータの駆動装置の構成図
【図７】 本発明の実施例３のブラシレスモータの構成図
【図８】 本発明の実施例４のエアコンディショナの構成図
【図９】 本発明の実施例５の空気清浄機の構成図
【図１０】 （ａ）参考例１のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図１１】 （ａ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
（ｂ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
（ｃ）参考例２のモータ駆動装置の温度上昇特性図
【図１２】 （ａ）参考例２のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図１３】 （ａ）本発明の実施例２のサーミスタの抵抗値温度特性図
（ｂ）同デジトラ入力電圧およびＰＷＭＤＵＴＹ指令電圧の温度特性図
【図１４】 従来例のモータ駆動装置の回路図
【図１５】 従来例のモータ駆動装置のブロック図
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
２ 直流電源
３ ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号
４ ＰＷＭ形成部
５ インバータ回路部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ スイッチ素子
６ １チップＩＣ
７ 過熱保護手段
８ 制御電源
９ 直列抵抗
１０ レギュレータ
１１ 過電流検出回路
１２ 三相分配回路
１３ ゲートドライブ回路
１４ 電流検出抵抗
１５ 第一の基準電源出力端子
１６ ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子
１７ 三角波オシレータ
１８ 第二の基準電源
１９ 第一のコンパレータ
２０ 第二のコンパレータ
２１ 第三のコンパレータ
２２ 第一の抵抗
２３ 第二の抵抗
２４ 第三の抵抗
２５ 第四の抵抗
２６ サーミスタ
２７ 第九の抵抗
２８ 第一のトランジスタ
２９ 第二のトランジスタ
３０ ダイオード
３１ 第五の抵抗
３２ 第三のトランジスタ
３３ ヒステリシス部
３４ 第六の抵抗
３５ 第七の抵抗
３６ 第八の抵抗
３７ ＰＴＣサーミスタ（正特性サーミスタ）
３８ 第九の抵抗
３９ ロータ組立
４０ シャフト
４１ ヨーク
４２ マグネット
４３ 軸受
４４ ブラケット
４５ 放熱シリコン
４６ プリント基板
４７ 熱伝導材料
４８ モールド組立
４９ ステータコア
５０ 巻線
５１ インシュレータ
５２ 固定ＰＩＮ
５３ 端子ＰＩＮ
５４ エアコン室内機
５５ エアコン室外機
５６ クロスフローファン
５７ プロペラファン
５８ 冷媒管
５９ 空気清浄機
６０ シロッコファン
Claims (5)
- 直流電源を電力源とし、外部から入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号が入力されるＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子を有するＰＷＭ形成部を有しており、ＤＵＴＹ比が可変される前記ＰＷＭ形成部の作用により、ＯＮ期間／ＯＦＦ期間の比率を可変制御される複数のスイッチ素子を介してブラシレスモータへ電力供給を行うブラシレスモータの駆動装置において、
過熱保護手段を設けて、前記スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したときに、前記過熱保護手段は、ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に作用して、前記入力端子へ入力されるアナログ電圧値を低減して、前記スイッチ素子のＯＮ期間を制限するブラシレスモータの駆動装置であり、前記過熱保護手段は、トランジスタと、このトランジスタのベースに接続された直列抵抗と、前記トランジスタのベース−エミッタ間に接続された抵抗とを有し、さらに前記トランジスタのベースに接続された直列抵抗の他端には、他端が基準電圧へ接続されるサーミスタと、他端が接地された抵抗とが接続され、前記トランジスタのエミッタを接地し、前記ＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に前記トランジスタのコレクタが接続される構成を具備するブラシレスモータの駆動装置。 - 請求項１記載のブラシレスモータの駆動装置を内蔵するブラシレスモータ。
- 請求項２記載のブラシレスモータを具備するエアコンディショナ。
- 請求項２記載のブラシレスモータを具備する空気清浄機。
- 請求項２記載のブラシレスモータを具備する生ゴミ処理機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150513A JP4696395B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150513A JP4696395B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002354870A JP2002354870A (ja) | 2002-12-06 |
| JP4696395B2 true JP4696395B2 (ja) | 2011-06-08 |
Family
ID=18995513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150513A Expired - Lifetime JP4696395B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4696395B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509735B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 |
| JP4776251B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-09-21 | 株式会社メルコテクノレックス | ブラシレスモータ駆動回路 |
| JP4816359B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2011-11-16 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP2008099388A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
| JP4815369B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2011-11-16 | 株式会社川本製作所 | ポンプ装置及びポンプ装置の制御方法 |
| WO2011099258A1 (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | パナソニック株式会社 | ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機 |
| JP4589453B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2010-12-01 | 三菱電機株式会社 | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 |
| JP5032615B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2012-09-26 | 三菱電機株式会社 | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 |
| CN110719050A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 双电机驱控装置和包含该驱控装置的双电机系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188850A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度検出素子を内蔵したモータ |
| JP2001069780A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-16 | Hitachi Ltd | ポンプモータの運転制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3008900B2 (ja) * | 1985-11-29 | 2000-02-14 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| JPH02299422A (ja) * | 1989-05-10 | 1990-12-11 | Sharp Corp | 電力半導体装置の保護回路 |
| JPH05168144A (ja) * | 1991-12-11 | 1993-07-02 | Murata Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001150513A patent/JP4696395B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188850A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度検出素子を内蔵したモータ |
| JP2001069780A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-16 | Hitachi Ltd | ポンプモータの運転制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002354870A (ja) | 2002-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5526289A (en) | Temperature dependent fan control circuit for personal computer | |
| US4535275A (en) | Brushless D-C motor system with improved commutation circuit | |
| JP2948902B2 (ja) | 単相誘導電動機の始動用電子回路 | |
| US6396231B1 (en) | Fan motor having two-stage speed control | |
| US5731674A (en) | Motor with variable edge steepness | |
| JP2002247875A (ja) | フアンモータの駆動回路 | |
| JP4696395B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JP2011055703A (ja) | ブラシレスｄｃモータおよびそれを搭載した電気機器 | |
| JP2920754B2 (ja) | ブラシレス直流モータの駆動装置 | |
| CN109565257B (zh) | 无刷dc电动机 | |
| US5947691A (en) | Winding supply circuit with current and thermal protective elements | |
| JP4509735B2 (ja) | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 | |
| WO2011099258A1 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機 | |
| US7872434B2 (en) | Electric motor | |
| JP4776251B2 (ja) | ブラシレスモータ駆動回路 | |
| JP2016082780A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2780950B2 (ja) | 直流小形通風機 | |
| JP4589453B2 (ja) | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 | |
| JP2001169589A (ja) | モータ駆動装置およびそれを用いた電気機器 | |
| CN209414123U (zh) | 风扇缓启电路及系统 | |
| JP3099256B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JP3091975U (ja) | 直流モータの回転速度を制御するための制御回路 | |
| JP5032615B2 (ja) | 電動機の駆動装置及びモールド電動機及び空気調和機及び冷蔵庫及び換気扇 | |
| JP3460116B2 (ja) | ファン駆動制御回路 | |
| JP2003143750A (ja) | モータ駆動システムの過負荷保護装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080305 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080414 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101027 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101102 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101224 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110201 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110214 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4696395 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |