JP6711385B2 - 電源回路、その電源回路を備えたモータ駆動回路、及び、その電源回路又はそのモータ駆動回路を備えた冷凍装置 - Google Patents

Description

ＤＣバスに電力を供給する電源回路、その電源回路を備えたモータ駆動回路、及び、その電源回路又はそのモータ駆動回路を備えた冷凍装置に関する。

従来、ＤＣバスに電力を供給する電源回路には、例えば、特許文献１（特開２０１５−２３３３９６号公報）に記載の電力変換装置に開示されているように、交流電源と整流回路とを結ぶ電源ラインにメインリレーが設けられ、メインリレーと並列に限流抵抗と限流リレーとからなる限流回路が接続されている。そして、交流電源が電力供給を開始すると、メインリレーがオフの状態で限流リレーがオンし、コンデンサが充電された後、メインリレーがオン、限流リレーがオフする。これによって、コンデンサに突入電流が流れることを防止している。

しかしながら、電源回路の電力供給する対象が、ブラシレスＤＣモータのような、外力で回転させられると誘起電圧を発生する負荷である場合、電源回路から電力が供給されていない状態であっても、誘起電圧によって電源回路の制御手段を起動することができる。

負荷側の誘起電圧によって制御手段が起動すると、コンデンサが十分に充電されていないにもかかわらずメインリレーがオンし、突入電流が流れて部品が破壊される虞がある。それゆえ、突入電流による部品の破壊を抑制するという課題がある。

第１観点の電源回路は、少なくとも一対のＤＣバスに電力を供給する電源回路であって、整流回路と、コンデンサと、メインリレーと、電源電圧位相検出回路と、マイクロコンピュータとを備えている。整流回路は、交流電源の交流電圧を整流する。コンデンサは、整流回路で整流された電圧を平滑する。メインリレーは、接点をオン又はオフすることによって、交流電源とコンデンサとを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わる。電源電圧位相検出回路は、交流電源の電源電圧位相を検出する。マイクロコンピュータは、電源ラインを導通させるか否かの決定を行う。マイクロコンピュータが起動された場合において、マイクロコンピュータは、コンデンサの充電電圧が所定値以下である場合には、電源ラインを導通させないようにメインリレーを制御する。

この電源回路では、コンデンサが十分充電されていない状態でマイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。この電源回路では、電源電圧位相検出回路から位相が検出されないときは、コンデンサが本来の経路で充電されていないことを意味しており、マイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第２観点の電源回路は、第１観点の電源回路であって、ＤＣバス電圧を検出する電圧検出器をさらに備えている。マイクロコンピュータは、電圧検出器の検出値が所定閾値以下である場合には、電源ラインを導通させない。

この電源回路では、実際のＤＣバス電圧を取得するので、ＤＣバス電圧が上昇しているか否かを判定し、適正値でないときには、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第３観点の電源回路は、第２観点の電源回路であって、電圧検出器が、ＤＣバス電圧としてコンデンサの端子間電圧を検出する。

この電源回路では、ＤＣバス電圧として、実際のコンデンサの端子間電圧を検出するので、コンデンサが充電されていないときにマイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第４観点の電源回路は、少なくとも一対のＤＣバスに電力を供給する電源回路であって、整流回路と、コンデンサと、メインリレーと、限流抵抗と、充電電流検出器と、マイクロコンピュータとを備えている。整流回路は、交流電源の交流電圧を整流する。コンデンサは、整流回路で整流された電圧を平滑する。メインリレーは、接点をオン又はオフすることによって、交流電源とコンデンサとを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わる。限流抵抗は、コンデンサに流れる電流を制限する。充電電流検出器は、限流抵抗に流れる電流を検出する。マイクロコンピュータは、電源ラインを導通させるか否かの決定を行う。マイクロコンピュータが起動された場合において、マイクロコンピュータは、充電電流検出器によって電流が検出されない場合には、電源ラインを導通させないようにメインリレーを制御する。

この電源回路では、コンデンサが十分充電されていない状態でマイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。この電源回路では、限流抵抗に流れる電流が検出されないときは、コンデンサが本来の経路で充電されていないことを意味しており、マイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第５観点の電源回路は、第４観点の電源回路であって、ＤＣバス電圧を検出する電圧検出器をさらに備えている。マイクロコンピュータは、電圧検出器の検出値が所定閾値以下である場合には、電源ラインを導通させない。

この電源回路では、実際のＤＣバス電圧を取得するので、ＤＣバス電圧が上昇しているか否かを判定し、適正値でないときには、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第６観点の電源回路は、少なくとも一対のＤＣバスを介してＤＣモータに電力を供給する電源回路であって、整流回路と、コンデンサと、メインリレーと、限流抵抗と、限流リレーと、マイクロコンピュータと、制御用電源とを備えている。整流回路は、交流電源の交流電圧を整流する。コンデンサは、整流回路で整流された電圧を平滑する。メインリレーは、接点をオン又はオフすることによって、交流電源とコンデンサとを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わる。限流抵抗は、コンデンサに流れる電流を制限する。限流リレーは、接点をオン又はオフすることによって、限流抵抗に電流を流す第１状態および電流を流さない第２状態のいずれかの状態に切り換わり、待機時に第２状態である。マイクロコンピュータは、電源ラインを導通させるか否かの決定を行う。制御用電源は、マイクロコンピュータを起動させる制御用電圧をＤＣモータの誘起電圧から生成する。マイクロコンピュータが起動された場合において、マイクロコンピュータは、限流リレーが第２状態の場合には、電源ラインを導通させないようにメインリレーを制御する。

この電源回路では、コンデンサが十分充電されていない状態でマイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。この電源回路では、限流リレーが第１状態でないときは、コンデンサが本来の経路で充電されていないことを意味しており、マイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第７観点のモータ駆動回路は、ＤＣモータを駆動するモータ駆動回路であって、ＤＣモータに電力を供給する第１観点から第５観点のいずれか一つの電源回路を備えている。

第８観点のモータ駆動回路は、第７観点のモータ駆動回路であって、制御用電源をさらに備えている。制御用電源は、電源回路のマイクロコンピュータを起動させる制御用電圧をＤＣモータの誘起電圧から生成する。

このモータ駆動回路では、モータの誘起電圧によってコンデンサが充電され、制御用電圧が生成され、それによってマイクロコンピュータが起動したとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第９観点の冷凍装置は、利用ユニットと熱源ユニットとを配管接続して冷媒回路を構成した冷凍装置であって、冷凍装置に搭載されるＤＣモータに適用する請求項７又は請求項８に記載のモータ駆動回路を備えている。

第１０観点の冷凍装置は、第９観点の冷凍装置であって、熱源ユニットが、冷媒回路の放熱器または蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、熱源側熱交換器への空気の流れを生成するファンとを含んでいる。モータ駆動回路は、ファンのＤＣモータを駆動する。

この冷凍装置では、ファンが外力で回転しモータの誘起電圧によってコンデンサが充電され、制御用電圧が生成され、それによってマイクロコンピュータが起動したとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第１１観点の冷凍装置は、利用ユニットと熱源ユニットとを配管接続して冷媒回路を構成した冷凍装置であって、冷凍装置に搭載されるＤＣモータに電力を供給する第６観点の電源回路と、利用ユニットと熱源ユニットとが通信を行うための利用側通信器および熱源側通信器とを備えている。電源回路のマイクロコンピュータは、利用側通信器と熱源側通信器との間で通信された情報から、限流リレーが第２状態である情報を得た場合には、電源ラインを導通させない。

この冷凍装置では、限流リレーを第１状態にしたことを通信情報から確認することができないとき、コンデンサが本来の経路で充電されていないことを意味しており、マイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第１２観点の冷凍装置は、第１１観点の冷凍装置であって、熱源ユニットが、冷媒回路の放熱器または蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、熱源側熱交換器への空気の流れを生成するファンとを含んでいる。電源回路は、ファンのＤＣモータに電力を供給する。

この冷凍装置では、ファンが外力で回転しモータの誘起電圧によってコンデンサが充電されたとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、マイクロコンピュータが起動しても、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第１３観点の電源回路は、第１１観点又は第１２観点の冷凍装置であって、制御用電源をさらに備えている。制御用電源は、電源回路のマイクロコンピュータを起動させる制御用電圧をＤＣモータの誘起電圧から生成する。

この冷凍装置では、ファンが外力で回転しモータの誘起電圧によってコンデンサが充電され、制御用電圧が生成され、それによってマイクロコンピュータが起動したとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、メインリレーが電源ラインを導通させない。

第１４観点の冷凍装置は、第９観点から第１３観点のいずれか一つの冷凍装置であって、熱源ユニットを制御する熱源側マイクロコンピュータをさらに備えている。熱源側マイクロコンピュータが、電源回路のマイクロコンピュータを兼ねている。

本開示の第１実施形態に係る電源回路が搭載されている冷凍装置である空調機の構成図。 本開示の第１実施形態に係る電源回路を含むモータ駆動回路の回路ブロック図。 モータ回転数に対する誘起電圧ピーク値を示すグラフ。 熱源側マイクロコンピュータが起動するまでの通常の動作を示すフローチャート。 熱源側マイクロコンピュータが誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでのフローチャート。 電圧抑制制御時のＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応する上アームおよび下アームのトランジスタのオン・オフ状態を示した表。 図６のように上アームの全てのトランジスタをオフ、下アームの全てのトランジスタをオンしたときのインバータとファンモータとを流れる電流を示すイメージ図。 変形例において、熱源側マイクロコンピュータが誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでのフローチャート。 第２実施形態における限流回路の拡大図。 第２実施形態において、熱源側マイクロコンピュータが誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでの制御を示すフローチャート。 第３実施形態において、熱源側マイクロコンピュータが誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでの制御を示すフローチャート。 本開示の第４実施形態に係る電源回路を含むモータ駆動回路の回路ブロック図。 第４実施形態において、熱源側マイクロコンピュータが誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでの制御を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
（１）空調機１００の概要
図１は、本開示の第１実施形態に係る電源回路が搭載されている冷凍装置である空調機１００の構成図である。図１において、空調機１００は、利用ユニット２と熱源ユニット３とによって構成されている。

空調機１００は、圧縮機１５、四路切換弁１６，熱源側熱交換器１７、減圧機構としての膨張弁１８、及び利用側熱交換器１３が、冷媒配管によって環状に接続された冷媒回路１１０を有している。

（１−１）利用ユニット２
冷媒回路１１のうち、利用側熱交換器１３は利用ユニット２に属している。また、利用ユニット２には、利用側ファン１４が搭載されている。利用側ファン１４は、利用側熱交換器１３への空気の流れを生成する。

図２は、本開示の第１実施形態に係る電源回路２０を含むモータ駆動回路３０の回路ブロック図である。図２において、利用ユニット２側には、制御用電源３１、利用側通信器３５、及び利用側マイクロコンピュータ４１が搭載されている。制御用電源３１および利用側通信器３５はともに利用側マイクロコンピュータ４１に接続されている。

利用側通信器３５は、利用ユニット２が熱源ユニット３と通信を行う際に使用される。制御用電源３１は、交流電源９１から電源ライン８０１，８０２を介して電力を受け制御用電圧を利用側マイクロコンピュータ４１に供給しているので、空調機１００が運転していない待機中も利用側マイクロコンピュータ４１は起動している。

（１−２）熱源ユニット３
冷媒回路１１のうちの圧縮機１５、四路切換弁１６，熱源側熱交換器１７、及び膨張弁１８は熱源ユニット３に属している。また、熱源ユニット３には、熱源側ファン１９が搭載されている。熱源側ファン１９は、熱源側熱交換器１７への空気の流れを生成する。

また、図２に示すように、熱源ユニット３側には、モータ駆動回路３０、制御用電源３２、熱源側通信器３６、及び熱源側マイクロコンピュータ４２が搭載されている。モータ駆動回路３０、制御用電源３２および熱源側通信器３６はともに熱源側マイクロコンピュータ４２に接続されている。

モータ駆動回路３０は、ファンモータ１９ｂを駆動するための回路である。熱源側通信器３６は、熱源ユニット３が利用ユニット２と通信を行う際に使用される。制御用電源３２は、制御用電圧を熱源側マイクロコンピュータ４２に供給する。熱源側マイクロコンピュータ４２はモータ駆動回路３０を介してファンモータ１９ｂを制御し、さらに熱源ユニット３の他の機器の制御も行う。

ファンモータ１９ｂは、３相のブラシレスＤＣモータであって、ステータ１９１と、ロータ１９３とを備えている。ステータ１９１は、スター結線されたＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを含む。各駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの一方端は、それぞれインバータ２５から延びるＵ相、Ｖ相及びＷ相の各配線の駆動コイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに接続されている。各駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他方端は、互いに端子ＴＮとして接続されている。これら３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗは、ロータ１９３が回転することによりその回転速度とロータ１９３の位置に応じた誘起電圧を発生させる。

ロータ１９３は、Ｎ極及びＳ極からなる複数極の永久磁石を含み、ステータ１９１に対し回転軸を中心として回転する。

（２）モータ駆動回路３０の詳細構成
モータ駆動回路３０は、図２に示すように、熱源ユニット３側に搭載されている。モータ駆動回路３０は、主に、電源回路２０、インバータ２５と、ゲート駆動回路２６と、制御用電源３２と、熱源側マイクロコンピュータ４２とで構成されている。

電源回路２０は、主に、整流回路２１と、コンデンサ２２と、電圧検出器２３と、限流回路８６とで構成されている。なお、熱源側マイクロコンピュータ４２は、各種リレーを操作して電源回路２０を制御するので、電源回路２０の構成要素でもある。

（２−１）整流回路２１
整流回路２１は、４つのダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂによってブリッジ状に構成されている。具体的には、ダイオードＤ１ａとＤ１ｂ、Ｄ２ａとＤ２ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。ダイオードＤ１ａ，Ｄ２ａの各カソード端子は、共にコンデンサ２２のプラス側端子に接続されており、整流回路２１の正側出力端子として機能する。ダイオードＤ１ｂ，Ｄ２ｂの各アノード端子は、共にコンデンサ２２のマイナス側端子に接続されており、整流回路２１の負側出力端子として機能する。

ダイオードＤ１ａ及びダイオードＤ１ｂの接続点は、交流電源９１の一方の極に電源ライン８０５、メインリレー８７、電源ライン８０４を介して接続されている。ダイオードＤ２ａ及びダイオードＤ２ｂの接続点は、交流電源９１の他方の極に電源ライン８０３を介して接続されている。整流回路２１は、交流電源９１から出力される交流電圧を整流して直流電圧を生成し、これをコンデンサ２２へ供給する。

（２−２）コンデンサ２２
コンデンサ２２は、一端が整流回路２１の正側出力端子に接続され、他端が整流回路２１の負側出力端子に接続されている。コンデンサ２２は、交流電圧が整流回路２１を介して充電され、電荷を貯えることで、整流された電圧を平滑する。以下、説明の便宜上、平滑コンデンサ２２による平滑後の電圧をＤＣバス電圧Ｖｄｃという。

ＤＣバス電圧Ｖｄｃは、コンデンサ２２の出力側に接続されるインバータ２５へ印加される。つまり、整流回路２１及びコンデンサ２２は、インバータ２５に対する電源回路２０を構成している。

なお、コンデンサの種類としては、電解コンデンサやフィルムコンデンサ、タンタルコンデンサ等が挙げられるが、本実施形態においては、コンデンサ２２としてフィルムコンデンサが採用される。

（２−３）電圧検出器２３
電圧検出器２３は、コンデンサ２２の出力側に接続されており、コンデンサ２２の両端電圧、即ちＤＣバス電圧Ｖｄｃの値を検出するためのものである。電圧検出器２３は、例えば、互いに直列に接続された２つの抵抗がコンデンサ２２に並列接続され、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが分圧されるように構成される。それら２つの抵抗同士の接続点の電圧値は、熱源側マイクロコンピュータ４２に入力される。

（２−４）電流検出器２４
電流検出器２４は、コンデンサ２２及びインバータ２５の間であって、かつコンデンサ２２の負側出力端子側に接続されている。電流検出器２４は、ファンモータ１９ｂの起動後、ファンモータ１９ｂに流れるモータ電流を三相分の電流の合計値として検出する。

電流検出器２４は、例えば、シャント抵抗及び該抵抗の両端の電圧を増幅させるオペアンプを用いた増幅回路で構成されてもよい。電流検出器２４によって検出されたモータ電流は、熱源側マイクロコンピュータ４２に入力される。

（２−５）インバータ２５
インバータ２５は、ファンモータ１９ｂのＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに対応する３つの上下アームが互いに並列に、且つコンデンサ２２の出力側に接続されている。

図２において、インバータ２５は、複数のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、以下、単にトランジスタという）Ｑ３ａ，Ｑ３ｂ，Ｑ４ａ，Ｑ４ｂ，Ｑ５ａ，Ｑ５ｂ及び複数の還流用のダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ，Ｄ５ａ，Ｄ５ｂを含む。

トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂは、それぞれ互いに直列に接続されることによって各上下アームを構成しており、それによって形成された接続点ＮＵ，ＮＶ，ＮＷそれぞれから対応する相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに向かって出力線が延びている。

各ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂは、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂに、トランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子が、また、トランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子が接続されるよう、並列接続されている。このそれぞれ並列接続されたトランジスタとダイオードにより、スイッチング素子が構成される。

インバータ２５は、コンデンサ２２からのＤＣバス電圧Ｖｄｃが印加され、かつゲート駆動回路２６により指示されたタイミングで各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂがオン及びオフを行うことによって、ファンモータ１９ｂを駆動する駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを生成する。この駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、各トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂの各接続点ＮＵ，ＮＶ，ＮＷからファンモータ１９ｂの駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに出力される。

（２−６）ゲート駆動回路２６
ゲート駆動回路２６は、熱源側マイクロコンピュータ４２からの指令電圧に基づき、インバータ２５の各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのオン及びオフの状態を変化させる。具体的には、ゲート駆動回路２６は、熱源側マイクロコンピュータ４２によって決定されたデューティを有するパルス状の駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷがインバータ２５からファンモータ１９ｂに出力されるように、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲートに印加するゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚを生成する。生成されたゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚは、それぞれのトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲート端子に印加される。

（２−７）制御用電源３２
制御用電源３２は、ＤＣバス電圧Ｖｄｃを受けて制御用電圧を生成する。ＤＣバス電圧Ｖｄｃは、コンデンサ２２の端子間電圧であり、コンデンサ２２への充電状態と電源電圧位相、及び負荷状態に依存する。

コンデンサ２２は、通常は、交流電源９１の交流電圧により流れる電流が限流抵抗８１を介して流れることによって、徐々に充電される。一方、空調機１００が運転を停止している間は、交流電源９１からの電力供給を受けないので、コンデンサ２２は充電されておらず、制御用電源３２への電源供給はない。

一方、熱源ユニット３は、通常、屋外に配置されるので、強風によって熱源側ファン１９のプロペラファン１９ａが回転し、それに応じてファンモータ１９ｂが回転する。図３は、モータ回転数に対する誘起電圧ピーク値を示すグラフであるが、図３に示すように、ファンモータ１９ｂはブラシレスＤＣモータであり、回転数にほぼ比例した誘起電圧を発生させる。誘起電圧が発生することにより、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上昇する。

本実施形態では、ファンモータ１９ｂの回転数ＮｏがＮ１以上となり、ファンモータ１９ｂから発生した誘起電圧によってＤＣバス電圧Ｖｄｃが第１閾値Ｖ１以上になったとき、その電圧を利用して制御用電圧を生成することができるように構成されている。

（２−８）限流抵抗８１
限流抵抗８１は、コンデンサ２２を徐々に充電するために設けられている。利用ユニット２が起動リレー８０をオンしたとき、いきなり交流電源９１が電源回路２０に接続されると、過大な突入電流によりインバータ２５を構成する電子部品が破壊される虞がある。それゆえ、通常ではメインリレー８７が接点間をオフして、交流電源９１とコンデンサ２２とを結ぶ電源ラインを導通させていない。

したがって、利用ユニット２が起動リレー８０をオンすると、交流電源９１の交流電圧は起動リレー８０、限流抵抗８１と電源ライン８０４、８０３を介して整流回路２１に印加され、限流抵抗８１の抵抗値と交流電源９１の交流電圧に応じた電流がコンデンサ２２に流れて、コンデンサ２２が徐々に充電される。

（２−９）限流リレー８３
限流リレー８３の接点間はノーマルオンの状態であり、利用ユニット２が起動リレー８０をオンしたとき、メインリレー８７をバイパスするように限流抵抗８１と整流回路２１との間を導通状態にする。

つまり、限流リレー８３は、接点をオン又はオフすることによって、限流抵抗８１に電流を流す第１状態および電流を流さない第２状態のいずれかの状態に切り換わる。なお、限流リレー８３は、コンデンサ２２が適度に充電されてからオフ動作する。

（２−１０）メインリレー８７
メインリレー８７は、交流電源９１とコンデンサ２２とを結ぶ電源ライン上に接続されている。メインリレー８７は、電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わる。

既に説明した通り、利用ユニット２が起動リレー８０をオンしたときに、いきなり交流電源９１が電源回路２０に投入されることを防止するために、メインリレー８７の接点間はオフして、電源ラインを導通させない状態になっている。

説明の便宜上、リレーの接点間がオンすることを「・・・リレーがオンする」、リレーの接点間がオフすることを「・・・リレーがオフする」という。メインリレー８７は、コンデンサ２２が適度に充電され、限流リレー８３がオフした後に、オンする。

（２−１１）熱源側マイクロコンピュータ４２
熱源側マイクロコンピュータ４２は、電圧検出器２３、電流検出器２４、及びゲート駆動回路２６と接続されている。本実施形態では、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ファンモータ１９ｂをロータ位置センサレス方式にて駆動させている。なお、ロータ位置センサレス方式に限定されるものではないので、センサ方式で行なってもよい。

ロータ位置センサレス方式とは、ファンモータ１９ｂの特性を示す各種パラメータ、ファンモータ１９ｂ起動後の電圧検出器２３の検出結果、電流検出器２４の検出結果、及びファンモータ１９ｂの制御に関する所定の数式モデル等を用いて、ロータ位置及び回転数の推定、回転数に対するＰＩ制御、モータ電流に対するＰＩ制御等を行い駆動する方式である。ファンモータ１９ｂの特性を示す各種パラメータとしては、使用されるファンモータ１９ｂの巻線抵抗、インダクタンス成分、誘起電圧、極数などが挙げられる。なお、ロータ位置センサレス制御については多くの特許文献が存在するので、詳細はそれらを参照されたい（例えば、特開２０１３−１７２８９号公報）。

（３）メインリレーがオンするまでの利用側マイクロコンピュータ４１の動作
図２において、制御用電源３１は、交流電源９１から電源ライン８０１，８０２を介して電力を受け制御用電圧を利用側マイクロコンピュータ４１に供給しているので、待機中も利用側マイクロコンピュータ４１は起動している。

図４は、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動するまでの通常の動作を示すフローチャートである。以下、図４のフローに沿って説明する。

（ステップＳ１）
利用側マイクロコンピュータ４１は、ステップＳ１において、運転指令の有無を判定する。例えば、空調機１００がリモコン（図示せず）から「冷房」、「暖房」、「送風」のいずれかの運転指令信号を受信すると、利用側マイクロコンピュータ４１は「運転指令がある」と判定する。

（ステップＳ２）
利用側マイクロコンピュータ４１は、ステップＳ２において、利用ユニット２の起動リレー８０をオンし、同時にタイマーを起動して、ステップＳ３へ進む。

起動リレー８０がオンすることによって、利用側通信器３５に電力が供給されるので、利用側通信器３５は通信が可能となる。

また、熱源ユニット３の限流回路８６にも電力が供給され、限流回路８６の限流リレー８３の接点間はノーマルオンであるので、限流抵抗８１を介してコンデンサ２２に充電電流が流れる。このとき、熱源側通信器３６にも電力が供給されるので、熱源側通信器３６は通信が可能となる。

（ステップＳ３）
利用側マイクロコンピュータ４１は、ステップＳ３において、利用ユニット２の起動リレー８０がオンしてから所定時間ｔが経過したか否かを判定し、所定時間ｔが経過しているときはステップＳ４へ進む。

なお、回路に以上がなければ起動リレー８０がオンしてから所定時間ｔが経過する前に、コンデンサ２２の端子間電圧（ＤＣバス電圧Ｖｄｃ）が第１閾値Ｖ１以上になり、熱源ユニット３の制御用電源３２が制御用電圧を生成し熱源側マイクロコンピュータ４２が起動する。

（ステップＳ４）
利用側マイクロコンピュータ４１は、ステップＳ４において、利用側通信器３５を介して熱源側通信器３６に「限流リレー８３をオフしてメインリレー８７をオンするための指令」を送信する。

なお、利用側マイクロコンピュータ４１は先のステップＳ３において起動リレー８０がオンしてから所定時間ｔが経過しているので、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しているものと推定されている。

熱源側マイクロコンピュータ４２は、熱源側通信器３６が受けた当該指令に従って、限流リレー８３をオフしてメインリレー８７をオンする。

上記の動作を行うことによって、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが防止されている。

（４）誘起電圧で起動した熱源側マイクロコンピュータ４２の動作
しかしながら、制御用電源３２がファンモータ１９ｂからの誘起電圧を利用して制御用電圧が生成された場合、コンデンサ２２が十分に充電されないまま、メインリレー８７をオンにすると、限流抵抗８１を介さずにコンデンサ２２の充電が開始されるので、突入電流が流れてインバータ２５を構成する電子部品が破壊される虞がある。

そこで、起動した熱源側マイクロコンピュータ４２は、コンデンサ２２が本来の経路（限流抵抗８１を介した経路）で充電されたか否かを判定し、本来の経路で充電されていないと判定したときは、メインリレー８７をオンさせない。

さらに、熱源側マイクロコンピュータ４２は、メインリレー８７をオンさせないまま、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの検出を行い、ファンモータ１９ｂの回転数Ｎｏを推定している。

これは、熱源側マイクロコンピュータ４２が回転数指令を出力していないにもかかわらず、回転数Ｎｏが所定回転数Ｎ２以上になった場合に、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが第２閾値Ｖ２以上となって電子部品を危険に晒す虞があり、それを回避する手段として、誘起電圧を抑制してＤＣバス電圧Ｖｄｃを下げる「電圧抑制制御」をするためである。以下、制御フローを参照しながら説明する。

図５は、熱源側マイクロコンピュータ４２が誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでのフローチャートである。

（ステップＳ１１）
先ず、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１１において、制御用電源３２から制御用電圧の供給を受けて起動する。

（ステップＳ１２）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１２において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ１３）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１３において、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達しているか否かを判定する。熱源側マイクロコンピュータ４２は、「ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達していない（Ｖｄｃ＜Ｖｃｈｇ）」と判定したときはステップＳ１４に進み、それ以外はステップＳ１９へ進む。

（ステップＳ１４）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１４において、メインリレー８７をオンさせない。なぜなら、Ｖｄｃ＜Ｖｃｈｇであるので、コンデンサ２２が十分に充電されておらず、メインリレー８７がオンすると突入電流が発生し、インバータ２５を構成する部品を破壊する虞があるからである。

（ステップＳ１５）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１５において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出し、ファンモータ１９ｂの回転数Ｎｏを推定する。

（ステップＳ１６）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１６において、回転数Ｎｏが所定回転数Ｎ２以上であるか否かを判定し、Ｎｏ≧Ｎ２と判定したときはステップＳ１７へ進む。

（ステップＳ１７）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１７において、回転数指令を出力していないか否かを判定し、回転数指令を出力していないと判定したときはステップＳ１８へ進む。

（ステップＳ１８）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ１８において、ファンモータ１９ｂの誘起電圧を抑制する制御である「電圧抑制制御」を行う。電圧抑制制御は、ファンモータ１９ｂに制動をかける制御であり、詳細は後段の「熱源側マイクロコンピュータ４２の電圧抑制制御」にて説明する。

（ステップＳ１９）
一方、先のステップＳ１３で熱源側マイクロコンピュータ４２が「ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達している（Ｖｄｃ≧Ｖｃｈｇ）」と判定した場合は、ステップＳ１４において、メインリレー８７をオンにする。なぜなら、Ｖｄｃ≧Ｖｃｈｇであるので、コンデンサ２２が十分に充電されており、メインリレー８７がオンしても突入電流が抑制されるからである。

（５）熱源側マイクロコンピュータ４２の電圧抑制制御
熱源側マイクロコンピュータ４２が起動後、「コンデンサ２２が適正充電電圧Ｖｃｈｇまで充電されていない」、又は「コンデンサ２２が本来の経路で充電されていない」と判断した場合、メインリレー８７をオンさせずに、ファンモータ１９ｂの誘起電圧を抑制する電圧抑制制御を行う。

電圧抑制制御とは、ファンモータ１９ｂに制動をかける制御であって、本実施形態では、全ての上下アームの２つのトランジスタＱ３ａ、Ｑ３ｂ，Ｑ４ａ、Ｑ４ｂ，Ｑ５ａ、Ｑ５ｂのいずれか片方のアームのトランジスタ全てをオンにして、ファンモータ１９ｂに制動をかけている。

例えば、下アームの全てのトランジスタをオフにし、上アームの全てのトランジスタをオンしてもよいし、反対に、上アームの全てのトランジスタをオフにし、下アームの全てのトランジスタをオンにしてもよい。

図６は、電圧抑制制御時のＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応する上アームおよび下アームのトランジスタのオン・オフ状態を示した表である。また、図７は、図６のように上アームの全てのトランジスタをオフ、下アームの全てのトランジスタをオンしたときのインバータ２５とファンモータ１９ｂとを流れる電流を示すイメージ図である。電流の流れる方向は、各相の誘起電圧位相すなわち回転中のロータ位置により変化する。

図６及び図７において、本実施形態では、上アームの全てのトランジスタＱ３ａ，Ｑ４ａ，Ｑ５ａをオフにし、下アームの全てのトランジスタＱ３ｂ，Ｑ４ｂ，Ｑ５ｂをオンにしている。

全ての下アームのトランジスタＱ３ｂ，Ｑ４ｂ，Ｑ５ｂをオンにすることによって、ファンモータ１９ｂの誘起電圧によって流れる電流を還流させ、ファンモータ１９ｂの誘起電圧によるＤＣバス電圧Ｖｄｃの昇圧を防止しながら、ファンモータ１９ｂの内部インピーダンスに応じた電流を流して制動させるので、回転数の上昇を抑制し、誘起電圧の上昇が抑制される。

（６）第１実施形態の変形例
上記の第１実施形態では、電圧抑制制御を実行するための条件として、ＤＣバス電圧Ｖｄｃの値に基づいて、ファンモータ１９ｂの回転数Ｎｏを推定し、さらに熱源側マイクロコンピュータ４２からゲート駆動回路２６に対して回転数指令を出力していないことを挙げている。

しかしながら、あえてファンモータ１９ｂの回転数Ｎｏを推定するまでもなく、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが電子部品を危険に晒す虞のある値に到達していれば、電圧抑制制御を実行してもよい。

以下、図面を参照しながら、変形例における熱源側マイクロコンピュータ４２によるメインリレー８７の制御について説明する。

図８は、変形例において、熱源側マイクロコンピュータ４２が誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでのフローチャートである。

（ステップＳ２１）
先ず、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２１において、制御用電源３２から制御用電圧の供給を受けて起動する。

（ステップＳ２２）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２２において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ２３）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２３において、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達しているか否かを判定する。熱源側マイクロコンピュータ４２は、Ｖｄｃ＜Ｖｃｈｇであると判定したときはステップＳ２４に進み、それ以外はステップＳ２８へ進む。

（ステップＳ２４）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２４において、メインリレー８７をオンさせない。なぜなら、Ｖｄｃ＜Ｖｃｈｇであるので、コンデンサ２２が十分に充電されておらず、メインリレー８７がオンすると突入電流が発生し、インバータ２５を構成する部品を破壊する虞があるからである。

（ステップＳ２５）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２５において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ２６）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２６において、電圧検出器２３の検出値（Ｖｄｃ）が第２閾値Ｖ２以上であるか否かを判定し、Ｖｄｃ≧Ｖ２と判定したときはステップＳ２７へ進む。

（ステップＳ２７）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ２７において、上記の第１実施形態で説明した「電圧抑制制御」を行う。

（ステップＳ２８）
一方、先のステップＳ２３で熱源側マイクロコンピュータ４２が「ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達している」と判定した場合は、ステップＳ２８において、メインリレー８７をオンにする。なぜなら、ＤＣバス電圧Ｖｄｃ≧適正充電電圧Ｖｃｈｇであるので、コンデンサ２２が十分に充電されており、メインリレー８７がオンしても突入電流が抑制されるからである。

（７）特徴
（７−１）
電源回路２０では、熱源側マイクロコンピュータ４２が、コンデンサ２２に十分充電されていない状態で起動しても、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させないので、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが回避され、突入電流による部品の破壊が抑制される。

（７−２）
電源回路２０では、実際のＤＣバス電圧Ｖｄｃを電圧検出器２３で検知して、ＤＣバス電圧Ｖｄｃが上昇しているか否かを判定し、適正値でないときには、メインリレー８７をオンせず電源ラインを導通させない。

（７−３）
電源回路２０では、ＤＣバス電圧Ｖｄｃとして、実際のコンデンサ２２の端子間電圧を検出するので、コンデンサ２２が充電されていないときに熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

（７−４）
モータ駆動回路３０では、ファンモータ１９ｂの誘起電圧によってコンデンサ２２が充電され、制御用電源３２において制御用電圧が生成され、それによって熱源側マイクロコンピュータ４２が起動したとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

（７−５）
空調機１００では、熱源側ファン１９のプロペラファン１９ａが外力で回転しファンモータ１９ｂの誘起電圧によってコンデンサ２２が充電され、制御用電源３２で制御用電圧が生成され、それによって熱源側マイクロコンピュータ４２が起動したとしても、本来の経路で充電されていないことを確認することができ、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

（７−６）
熱源側マイクロコンピュータ４２は、電源回路２０のマイクロコンピュータを兼ねているので、部品点数の削減に寄与している。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、「メインリレー８７をオンさせない」ための条件として、「ＤＣバス電圧Ｖｄｃが適正充電電圧Ｖｃｈｇに到達していない（Ｖｄｃ＜Ｖｃｈｇ）」ことを挙げている。

しかしながら、それに限定されるものでなく、例えば、コンデンサ２２への充電電流が流れているか否かを判定し、充電電流がながれていなければ、ファンモータ１９ｂの誘起電圧によってコンデンサ２２が充電されたものと推定することができるので、「メインリレー８７をオンさせない」ための条件となり得る。

図９は、第２実施形態における限流回路８６Ｂの拡大図である。図９において、限流回路８６Ｂは充電電流検出器８５を有しているという点で、上記実施形態における限流回路８６と相違する。

コンデンサ２２が本来の経路で充電され、制御用電源３２によって制御用電圧が生成されて熱源側マイクロコンピュータ４２が起動したとき、熱源側マイクロコンピュータ４２は充電電流検出器８５を介して充電電流を検出することができる。

（１）動作
以下、図面を参照しながら、第２実施形態における熱源側マイクロコンピュータ４２によるメインリレー８７の制御について説明する。

図１０は、第２実施形態において、熱源側マイクロコンピュータ４２が誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでのフローチャートである。

（ステップＳ３１）
先ず、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３１において、制御用電源３２から制御用電圧の供給を受けて起動する。

（ステップＳ３２）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３２において、充電電流検出器８５を介して充電電流Ｉｃを検出する。

（ステップＳ３３）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３３において、充電電流Ｉｃが０であるか否かを判定する。熱源側マイクロコンピュータ４２は、充電電流Ｉｃ＝０であると判定したときはステップＳ３４に進み、それ以外はステップＳ３８へ進む。

（ステップＳ３４）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３４において、メインリレー８７をオンさせない。なぜなら、コンデンサ２２が本来の経路で充電されておらず、メインリレー８７がオンすると突入電流が発生し、インバータ２５を構成する部品を破壊する虞があるからである。

（ステップＳ３５）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３５において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ３６）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３６において、電圧検出器２３の検出値（Ｖｄｃ）が第２閾値Ｖ２以上であるか否かを判定し、Ｖｄｃ≧Ｖ２と判定したときはステップＳ３７へ進む。

（ステップＳ３７）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３７において、上記の第１実施形態で説明した「電圧抑制制御」を行う。

（ステップＳ３８）
一方、先のステップＳ３３で熱源側マイクロコンピュータ４２が「充電電流Ｉｃ＝０である」と判定しなかったときは、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ３８において、メインリレー８７をオンにする。なぜなら、充電電流Ｉｃ＞０であるので、コンデンサ２２が本来の経路で充電されており、メインリレー８７がオンしても突入電流が抑制されるからである。

なお、上記ステップでは「充電電流Ｉｃが０であるか否か」のみをステップＳ３４へ移行する判定条件としているが、コンデンサ２２の充電には時間がかかるので、「所定時間、充電電流Ｉｃが０であるか否か」のように、充電時間を判定条件に加えてもよい。

（２）第２実施形態の特徴
空調機１００では、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても、限流抵抗８１に流れる電流が検出されないときは、「コンデンサ２２が本来の経路で充電されていない」と判断して、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

その結果、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが回避され、突入電流による部品の破壊が抑制される。

＜第３実施形態＞
先のコンデンサ２２の通常の充電動作で説明したとおり、熱源側マイクロコンピュータ４２は、熱源側通信器３６が利用ユニット２から受けた指令に従って、限流リレー８３をオフしてメインリレー８７をオンする。

したがって、熱源側マイクロコンピュータ４２は起動後、利用ユニット２と通信を行って、限流抵抗８１に通電したか否かを確認すれば、コンデンサ２２が本来の経路で充電されたか否かを判定することができる。

（１）動作
図１１は、第３実施形態において、熱源側マイクロコンピュータ４２が誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでの制御を示すフローチャートである。

（ステップＳ４１）
先ず、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４１において、制御用電源３２から制御用電圧の供給を受けて起動する。

（ステップＳ４２）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４２において、熱源側通信器３６の通信履歴を確認する。

（ステップＳ４３）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４３において、利用ユニット２からの要求指令に従って限流抵抗８１に通電したか否かを判定する。熱源側マイクロコンピュータ４２は、「限流抵抗８１に通電していない」と判定したときはステップＳ４４に進み、それ以外はステップＳ４８へ進む。

（ステップＳ４４）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４４において、メインリレー８７をオンさせない。なぜなら、コンデンサ２２が本来の経路で充電されておらず、メインリレー８７がオンすると突入電流が発生し、インバータ２５を構成する部品を破壊する虞があるからである。

（ステップＳ４５）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４５において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ４６）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４６において、電圧検出器２３の検出値（Ｖｄｃ）が第２閾値Ｖ２以上であるか否かを判定し、Ｖｄｃ≧Ｖ２と判定したときはステップＳ４７へ進む。

（ステップＳ４７）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４７において、上記の第１実施形態で説明した「電圧抑制制御」を行う。

（ステップＳ４８）
一方、先のステップＳ４３で熱源側マイクロコンピュータ４２が「限流抵抗８１に通電していない」と判定しなかったときは、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ４８において、メインリレー８７をオンにする。なぜなら、限流抵抗８１に通電した、すなわち限流リレー８３をオンさせたので、コンデンサ２２が本来の経路で充電されており、メインリレー８７がオンしても突入電流が抑制されるからである。

なお、上記ステップでは「限流抵抗８１に通電したか否か」のみをステップＳ４４へ移行する判定条件としているが、コンデンサ２２の充電には時間がかかるので、「所定時間、限流抵抗８１に通電したか否か」のように、充電時間を判定条件に加えてもよい。

（２）第３実施形態の特徴
空調機１００では、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても、限流抵抗８１に電流を流したことを利用側通信器３５と熱源側通信器３６との通信情報から確認することができないとき、「コンデンサ２２が本来の経路で充電されていない」と判断して、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

その結果、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが回避され、突入電流による部品の破壊が抑制される。

＜第４実施形態＞
上記各実施形態では、モータ駆動回路３０はインバータ２５を搭載しているが、インバータ制御のために、交流電源の電源電圧位相を検出する回路（以下、電源電圧位相検出回路という。）が搭載される場合がある。あるいは、整流回路にスイッチを設けて電源位相に同期した制御を行なう場合にも、電源電圧位相検出回路が搭載される。

（１）モータ駆動回路３０の構成
図１２は、本開示の第４実施形態に係る電源回路を含むモータ駆動回路の回路ブロック図である。なお、利用ユニット２側の回路については、図２と同じであるので記載を省略している。

図１２において、図２の第１実施形態のモータ駆動回路との違いは、整流回路２１に替えてコンバータ２７を採用し、ゲート駆動回路２８と、電源電圧位相検出回路２９と、リアクタ３３を新たに追加している点であり、これら以外は、第１実施形態と同様である。

ここでは、コンバータ２７、ゲート駆動回路２８と、電源電圧位相検出回路２９と、リアクタ３３について説明し、他の構成については記載を省略する。

（１−１）コンバータ２７
図１２において、コンバータ２７は、複数のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、以下、単にトランジスタという）Ｑ１ａ，Ｑ１ｂ，Ｑ２ａ，Ｑ２ｂ及び複数のダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂを含んでいる。

トランジスタＱ１ａとＱ１ｂは互いに直列に接続されることによって上下アームを構成しており、それによって形成された接続点は、交流電源９１の一方の極に電源ライン８０５、メインリレー８７、電源ライン８０４を介して接続されている。

トランジスタＱ２ａとＱ２ｂは互いに直列に接続されることによって上下アームを構成しており、それによって形成された接続点は、交流電源９１の他方の極に電源ライン８０３を介して接続されている。

各ダイオードＤ１ａ〜Ｄ２ｂは、各トランジスタＱ１ａ〜Ｑ２ｂに、トランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子が、また、トランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子が接続されるよう、並列接続されている。このそれぞれ並列接続されたトランジスタとダイオードにより、スイッチング素子が構成される。

コンバータ２７は、ゲート駆動回路２８により指示されたタイミングで各トランジスタＱ１ａ〜Ｑ２ｂがオン及びオフを行う。

（１−２）ゲート駆動回路２８
ゲート駆動回路２８は、熱源側マイクロコンピュータ４２からの指令電圧に基づき、コンバータ２７の各トランジスタＱ１ａ〜Ｑ２ｂのオン及びオフの状態を変化させる。具体的には、ゲート駆動回路２８は、交流電源９１から熱源側に流れる電流を所定の値に制御するよう熱源側マイクロコンピュータ４２によって決定されたデューティを有するパルス状のゲート制御電圧Ｐｑ，Ｐｒ，Ｐｓ，Ｐｔを生成する。生成されたゲート制御電圧Ｐｑ，Ｐｒ，Ｐｓ，Ｐｔは、それぞれのトランジスタＱ１ａ〜Ｑ２ｂのゲート端子に印加される。

（１−３）電源電圧位相検出回路２９
電源電圧位相検出回路２９は、交流電源９１の交流電圧が所定の位相検出基準電圧になったときの位相を検出して、その位相に応じたパルス幅を有する信号を、熱源側マイクロコンピュータ４２へ出力する。

（１−４）リアクタ３３
リアクタ３３は、交流電源９１とコンバータ２７との間に交流電源９１と直列に接続されている。具体的には、その一端が交流電源９１に繋がる電源ライン８０４に接続され、他端がコンバータ２７の一方の入力端に接続されている。

熱源側マイクロコンピュータ４２は、電源電圧位相検出回路２９からの出力信号を受けて、コンバータ２７の上下アームのトランジスタＱ１ａ，Ｑ１ｂまたはトランジスタＱ２ａ，Ｑ２ｂをオン・オフすることで、所定時間だけ短絡・開放させ、例えば電流を略正弦波状に制御することによって、電源入力力率の改善や高調波成分の抑制を行っている。

なお、熱源側マイクロコンピュータ４２は、インバータ２５を制御するゲート制御電圧のデューティ比に基づいて短絡期間を制御するような、コンバータとインバータの協調制御を行ってもよい。

上記の通り、電源電圧位相検出回路２９が電源側から見てメインリレー８７や限流抵抗８１、および限流リレー８３よりもコンバータ２７側に配置されるため、コンデンサ２２が本来の経路で充電されているときは交流電源９１から電力供給を受け、電源電圧位相検出回路２９において位相が検出されている。

電源電圧位相検出回路において位相が検出されないときは、コンデンサ２２が本来の経路で充電されていないことを意味しているので、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても、メインリレー８７はオンしないように制御すればよい。

（２）動作
図１３は、第４実施形態において、熱源側マイクロコンピュータ４２が誘起電圧によって起動してから電圧抑制制御に至るまでの制御を示すフローチャートである。

（ステップＳ５１）
先ず、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５１において、制御用電源３２から制御用電圧の供給を受けて起動する。

（ステップＳ５２）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５２において、電源電圧位相を検出する。

（ステップＳ５３）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５３において、電源電圧位相を検出することができたか否かを判定する。熱源側マイクロコンピュータ４２は、「電源電圧位相を検出することができなかった」と判定したときはステップＳ５４に進み、それ以外はステップＳ５８へ進む。

（ステップＳ５４）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５４において、メインリレー８７をオンさせない。なぜなら、コンデンサ２２が本来の経路で充電されておらず、メインリレー８７がオンすると突入電流が発生し、インバータ２５を構成する部品を破壊する虞があるからである。

（ステップＳ５５）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５５において、電圧検出器２３を介してＤＣバス電圧Ｖｄｃを検出する。

（ステップＳ５６）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５６において、電圧検出器２３の検出値（Ｖｄｃ）が第２閾値Ｖ２以上であるか否かを判定し、Ｖｄｃ≧Ｖ２と判定したときはステップＳ５７へ進む。

（ステップＳ５７）
次に、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５７において、上記の第１実施形態で説明した「電圧抑制制御」を行う。

（ステップＳ５８）
一方、先のステップＳ５３で熱源側マイクロコンピュータ４２が「電源電圧位相を検出することができた」と判定したときは、熱源側マイクロコンピュータ４２は、ステップＳ５８において、メインリレー８７をオンにする。なぜなら、電源電圧位相を検出することができたので、コンデンサ２２が本来の経路で充電されており、メインリレー８７がオンしても突入電流が抑制されるからである。

なお、上記ステップでは「電源電圧位相を検出できたか否か」のみをステップＳ５４へ移行する判定条件としているが、コンデンサ２２の充電には時間がかかるので、「所定時間、電源電圧位相を検出できたか否か」のように、充電時間を判定条件に加えてもよい。

（３）第４実施形態の特徴
空調機１００では、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても電源電圧位相検出回路から位相が検出されないときは、「コンデンサ２２が本来の経路で充電されていない」と判断して、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

その結果、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが回避され、突入電流による部品の破壊が抑制される。

＜その他＞
上記各実施形態および変形例では、限流リレー８３が待機時オン状態として説明しているが、これに限定されるものではない。

例えば、限流リレー８３が待機時オフ状態として、利用ユニット２の起動リレー８０がオンするときに、限流リレー８３がオンするという構成にしてもよい。

この場合、熱源側マイクロコンピュータ４２が起動しても、限流リレー８３がオンしておらず限流抵抗８１に電流を流す状態になっていないときは、「コンデンサ２２が本来の経路で充電されていない」と判断して、メインリレー８７がオンせず電源ラインを導通させない。

その結果、限流されないままコンデンサ２２への充電が開始されることが回避され、突入電流による部品の破壊が抑制される。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

実施形態においては、モータとしてブラシレスＤＣモータを例にとり説明したが、ブラシ付きＤＣモータの場合にも、モータが回転することにより誘起電圧が発生するため、同様に考えることができる。そこで、これらを共通に表す言葉として「ＤＣモータ」を用いている。

本開示のモータ駆動装置は、ファンモータに限らず、外力によって回転し誘起電圧を発生させるモータの駆動装置に有用である。

２ 利用ユニット
３ 熱源ユニット
１１ 冷媒回路
１７ 熱源側熱交換器
１９ 熱源側ファン（ファン）
１９ｂ ファンモータ（ＤＣモータ）
２０ 電源回路
２１ 整流回路
２２ コンデンサ
２３ 電圧検出器
２９ 電源電圧位相検出回路
３０ モータ駆動回路
３２ 制御用電源
４２ 熱源側マイクロコンピュータ
８１ 限流抵抗
８３ 限流リレー
８５ 充電電流検出器
８７ メインリレー
９１ 交流電源
１００ 冷凍装置

特開２０１５−２３３３９６号公報

Claims (14)

1. 少なくとも一対のＤＣバスに電力を供給する電源回路であって、
   交流電源（９１）の交流電圧を整流する整流回路（２１）と、
   前記整流回路（２１）の出力に接続されたコンデンサ（２２）と、
   接点をオン又はオフすることによって、前記交流電源（９１）と前記コンデンサ（２２）とを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わるメインリレー（８７）と、
   前記交流電源（９１）の電源電圧位相を検出する電源電圧位相検出回路（２９）と、
   前記電源ラインを導通させるか否かの決定を行うマイクロコンピュータ（４２）と、
   を備え、
   前記マイクロコンピュータ（４２）が起動された場合において、
   前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記電源電圧位相検出回路（２９）によって位相が検出されない場合には、前記電源ラインを導通させないように前記メインリレー（８７）を制御する、
   電源回路（２０）。
2. 前記ＤＣバス電圧を検出する電圧検出器（２３）をさらに備え、
   前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記電圧検出器（２３）の検出値が所定閾値以下である場合には、前記電源ラインを導通させない、
   請求項１に記載の電源回路（２０）。
3. 前記電圧検出器（２３）は、前記ＤＣバス電圧として前記コンデンサ（２２）の端子間電圧を検出する、
   請求項２に記載の電源回路（２０）。
4. 少なくとも一対のＤＣバスに電力を供給する電源回路であって、
   交流電源（９１）の交流電圧を整流する整流回路（２１）と、
   前記整流回路（２１）の出力に接続されたコンデンサ（２２）と、
   接点をオン又はオフすることによって、前記交流電源（９１）と前記コンデンサ（２２）とを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わるメインリレー（８７）と、
   前記コンデンサ（２２）に流れる電流を制限する限流抵抗（８１）と、
   前記限流抵抗（８１）に流れる電流を検出する充電電流検出器（８５）と、
   前記電源ラインを導通させるか否かの決定を行うマイクロコンピュータ（４２）と、
   を備え、
   前記マイクロコンピュータ（４２）が起動された場合において、
   前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記充電電流検出器（８５）によって電流が検出されない場合には、前記電源ラインを導通させないように前記メインリレー（８７）を制御する、
   電源回路（２０）。
5. 前記ＤＣバス電圧を検出する電圧検出器（２３）をさらに備え、
   前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記電圧検出器（２３）の検出値が所定閾値以下である場合には、前記電源ラインを導通させない、
   請求項４に記載の電源回路（２０）。
6. 少なくとも一対のＤＣバスを介してＤＣモータに電力を供給する電源回路であって、
   交流電源（９１）の交流電圧を整流する整流回路（２１）と、
   前記整流回路（２１）の出力に接続されたコンデンサ（２２）と、
   接点をオン又はオフすることによって、前記交流電源（９１）と前記コンデンサ（２２）とを結ぶ電源ラインを導通させる状態および導通させない状態のいずれかの状態に切り換わるメインリレー（８７）と、
   前記コンデンサ（２２）に流れる電流を制限する限流抵抗（８１）と、
   接点をオン又はオフすることによって、前記限流抵抗（８１）に電流を流す第１状態および電流を流さない第２状態のいずれかの状態に切り換わり、待機時に前記第２状態である限流リレー（８３）と、
   前記電源ラインを導通させるか否かの決定を行うマイクロコンピュータ（４２）と、
   前記マイクロコンピュータ（４２）を起動させる制御用電圧を前記ＤＣモータ（１９ｂ）の誘起電圧から生成する制御用電源（３２）と、
   を備え、
   前記マイクロコンピュータ（４２）が起動された場合において、
   前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記限流リレー（８３）が前記第２状態の場合には、前記電源ラインを導通させないように前記メインリレー（８７）を制御する、
   電源回路（２０）。
7. ＤＣモータ（１９ｂ）を駆動するモータ駆動回路であって、
   前記ＤＣモータ（１９ｂ）に電力を供給する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電源回路（２０）を備える、
   モータ駆動回路（３０）。
8. 前記電源回路（２０）の前記マイクロコンピュータ（４２）を起動させる制御用電圧を前記ＤＣモータ（１９ｂ）の誘起電圧から生成する制御用電源（３２）、
   をさらに備える、
   請求項７に記載のモータ駆動回路（３０）。
9. 利用ユニット（２）と熱源ユニット（３）とを配管接続して冷媒回路（１１）を構成した冷凍装置であって、
   前記冷凍装置に搭載されるＤＣモータに適用する請求項７又は請求項８に記載のモータ駆動回路（３０）を備える、
   冷凍装置（１００）。
10. 前記熱源ユニット（３）は、
    前記冷媒回路（１１）の放熱器または蒸発器として機能する熱源側熱交換器（１７）と、
    前記熱源側熱交換器（１７）への空気の流れを生成するファン（１９）と、
    を含み、
    前記モータ駆動回路（３０）が、前記ファン（１９）のＤＣモータ（１９ｂ）を駆動する、
    請求項９に記載の冷凍装置（１００）。
11. 利用ユニット（２）と熱源ユニット（３）とを配管接続して冷媒回路（１１）を構成した冷凍装置であって、
    前記冷凍装置に搭載されるＤＣモータ（１９ｂ）に電力を供給する請求項６に記載の電源回路（２０）と、
    前記利用ユニット（２）と前記熱源ユニット（３）とが通信を行うための利用側通信器（３５）および熱源側通信器（３６）と、
    を備え、
    前記電源回路（２０）の前記マイクロコンピュータ（４２）は、前記利用側通信器（３５）と前記熱源側通信器（３６）との間で通信された情報から、前記限流リレー（８３）が前記第２状態である情報を得た場合には、前記電源ラインを導通させない、
    冷凍装置（１００）。
12. 前記熱源ユニット（３）は、
    前記冷媒回路（１１）の放熱器または蒸発器として機能する熱源側熱交換器（１７）と、
    前記熱源側熱交換器（１７）への空気の流れを生成するファン（１９）と、
    を含み、
    前記電源回路（２０）は、前記ファン（１９）のＤＣモータ（１９ｂ）に電力を供給する、
    請求項１１に記載の冷凍装置（１００）。
13. 前記電源回路（２０）の前記マイクロコンピュータ（４２）を起動させる制御用電圧を前記ＤＣモータ（１９ｂ）の誘起電圧から生成する制御用電源（３２）をさらに備える、
    請求項１１又は請求項１２に記載の冷凍装置（１００）。
14. 前記熱源ユニット（３）を制御する熱源側マイクロコンピュータをさらに備え、
    前記熱源側マイクロコンピュータが、前記電源回路（２０）の前記マイクロコンピュータ（４２）を兼ねる、
    請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の冷凍装置（１００）。
    

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