JPH08107697A - Ｄｃファンモータの異常検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便にロック検出を行うＤＣファンモータの
異常検出回路を得る。 【構成】 交流電源１を整流し平滑して得た非安定化直
流電源２と、ロックを検出し自動的に動作を停止し自己
の消費電力を低減する機能を有するＤＣファンモータ３
と、直流電源２の過電圧を検出する過電圧検出回路４か
らなり、過電圧検出回路４の検出電圧は、ＤＣファンモ
ータ３の定常運転において平衡状態となる直流電源２の
電圧より過電圧を高く設定し、過電圧検出回路４が過電
圧を検出した場合はＤＣモータ３の異常と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータロック検出機能
及び動作停止機能を有するＤＣファンモータの異常検出
回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＣファンモータは機器の冷却等に幅広
く用いられている。通常は直流安定化電源を用い、リレ
ーやスイッチング素子で運転の制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＤＣファンモータの消
費電力は他の回路の消費電力に比べ大きい場合が多く、
直流安定化電源の電流供給能力も大きいものが必要とな
る。また近年、ＤＣファンモータのロックや未接続を検
出するために、ロック検出機能及び動作停止機能を有す
る制御ＩＣを備えたＤＣファンモータがある。このよう
なＤＣファンモータはモータ自体からロック検出信号出
力を本体の制御部に伝達する配線等が必要となるため、
部品点数が増加したり、コストが上昇する等の問題点が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、交流電源を整流し平滑して得た直流電源
と、ファンモータのロックを検出し自動的に動作を停止
し自己の消費電力を低減する機能を有するＤＣファンモ
ータと、直流電源の過電圧を検出する過電圧検出回路と
からなり、過電圧検出回路の検出電圧は、ＤＣファンモ
ータの定常運転において平衡状態となる直流電源電圧よ
り過電圧を高く設定し、過電圧検出回路が過電圧を検出
した場合にはファンモータの異常と判定するようにし
た。

【０００５】

【作用】上記のような構成にしたことにより、ＤＣファ
ンモータがロックした場合、ＤＣファンモータはロック
検出を行い自動的に動作を停止し、自己の消費電力を低
減するので、交流電源を整流し平滑して得た直流電源の
負荷インピーダンスが大きくなり電源電圧が上昇して過
電圧検出回路の検出電圧を越えたときには、過電圧検出
回路が過電圧を検出するのでファンモータの異常と判断
できる。

【０００６】また、ファン電源ラインの断線等によりＤ
Ｃファンモータが未接続状態になった場合も、直流電源
の負荷インピーダンスが大きいので同様にＤＣファンモ
ータの異常として判断できる。

【０００７】これにより、過電圧検出回路によりＤＣフ
ァンモータの異常を検出することができるため、ＤＣフ
ァンモータ自体のロック検出出力を本体の制御部に伝達
する配線等を必要としなくなる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面にしたが
って説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示すＤＣファン
モータ（以下ファンモータという）駆動回路のブロック
図、図２は図１の一実施例の詳細な回路図、図３はファ
ンモータの制御回路のブロック図、図４はファンモータ
の制御波形図、図５はファンモータの動作電流波形図、
図６は図２の回路例における動作波形図である。

【００１０】図１のファンモータ駆動回路のブロック図
において、１は交流電源、２は交流電源１を整流し平滑
して得た非安定化直流電源でファンモータ３の駆動電源
である。３はロックを検出し自動的に動作を停止し自己
の消費電力を低減する機能を有する制御回路３ａを内蔵
した直流のファンモータで直流電源２に接続している。

【００１１】４は直流電源２の出力電圧の過電圧を検出
する過電圧検出回路でファンモータ３に接続している。
また、過電圧検出回路４の検出電圧は、ファンモータ３
の定常運転において平衡状態となる直流電源２の電圧よ
り過電圧を高く設定し、過電圧検出回路４が過電圧を検
出した場合はファンモータ３の異常と判定するものであ
る。

【００１２】図２は図１の実施例をさらに詳細にしたも
のである。

【００１３】直流電源２は整流素子２１で整流し、抵抗
２２、コンデンサ２３で平滑している。ファンモータ３
が正常な運転状態の場合には、そのインピーダンスはあ
る一定の値に安定するとみなせるので、直流電源電圧は
交流電源１の電圧と抵抗２２とファンモータ３のインピ
ーダンスによってほぼ一定の電圧になる。必要に応じ、
整流する前にトランス等で入力電圧を調整してもよい。
また、抵抗２２のかわりにチョークコイルを用いてもよ
く、省略してもよい。

【００１４】過電圧検出回路４は、ツェナーダイオード
４１と抵抗４２で電圧検出回路を構成し、ツェナーダイ
オード４１と抵抗４２の接続点に抵抗４３を接続し、そ
の他端にトランジスタ４４のベースを接続し、エミッタ
は基準電位に接続する。この構成では、直流電源電圧が
ツェナー電圧とトランジスタのＶBEを加えた電圧を越え
ると、トランジスタ４４がＯＮ状態となる。

【００１５】図３を用いて本実施例で使用するファンモ
ータ３のロック検出と自動復帰動作の機能を説明する。
なお、このファンモータ３は一般に使用されているもの
であり、ファンモータ３に内蔵の制御回路３ａは以下に
説明する機能を有する集積回路（例えば、２相半波駆動
方式のプリドライバ、ＲＯＨＭ：ＢＡ６４０６／ＢＡ６
４０６Ｆ）等で構成されている。

【００１６】図３はファンモータ制御回路のブロック図
で、図４はファンモータ制御回路の制御波形の例であ
る。

【００１７】制御回路３ａはホール素子（図示せず）等
を用いてファン（図示せず）の回転状態を検出する回転
検出手段１０１と回転制御を行う制御手段１０２とファ
ンのロック検出を行うロック検出手段１０３とロック状
態から回転を開始するための自動復帰手段１０４からな
る。ロック検出手段１０３は、通常、ＣＲの充放電回路
と電圧比較器等で構成され、ファンの回転検出が行われ
る毎に放電され、ロックすると充電電圧が高くなってい
き、充電電圧が比較器のしきい値を越えるとロックした
と判断する。

【００１８】次に、本発明の一実施例の動作について図
面にしたがって説明する。

【００１９】制御手段１０２によりファンの回転を開始
させると、図４に示すように正常にファンの回転が継続
している場合、回転検出手段１０１の入力波形が周期的
に変化し、ロック検出手段１０３の出力は周期的にリセ
ットされる。ファンの回転がロックすると、ロック検出
手段１０３の出力はしきい値を越えるため、制御手段１
０２はモータ駆動信号を停止し、モータの動作を停止す
る。このとき、ロック検出手段１０３の出力は徐々に低
下していき、所定の電圧に達すると自動復帰手段１０４
によりファンモータ３の駆動が再開される。ファンロッ
クが継続すると、間欠的に自動復帰動作を行う。

【００２０】またモータ駆動の停止中は、ファンモータ
３の制御回路３ａ自体の消費電流のみとなり、駆動中の
消費電流の数分の一以下となるために、電源回路からみ
たファンのインピーダンスは駆動中に対して停止中は数
倍以上となることと等価である。

【００２１】図５は電源電圧を一定とした場合の本実施
例で使用するファンモータ３の動作例である。区間１は
ファンモータ３が正常に回転している場合であり、定電
流が流れている。区間２は通電したままファンモータ３
の回転を止めた場合であり、ファンモータ３自体が回転
停止を検出して自動的に動作を停止し、消費電流が減少
する。ファンモータ３には回転停止後、一定時間ごとに
自動復帰動作を行うものであり、その場合の消費電流は
区間３に示すような波形となる。

【００２２】区間２及び３に共通する現象は、ファンモ
ータ３自体がファンモータ３の回転停止（ファンロッ
ク）を検出した場合は、ファンモータ３の動作が停止す
るため、電源回路の負荷のインピーダンスを考えると、
この間のインピーダンスが大きくなっていることと同義
である。

【００２３】ファンモータ３のロックを検出した場合に
はファン自体のインピーダンスが大きくなったことにな
る。また非安定化直流電源２を使用しているため直流電
源電圧は上昇する。したがって、この電圧上昇を検出す
ればファンモータ３のロックを検出することができる。
同様に、ファンモータ３の電源ラインの断線等によりフ
ァンモータ３が未接続状態になった場合も検出すること
ができる。

【００２４】図６は本実施例におけるファンモータ３の
動作と、直流電源電圧、過電圧検出回路出力波形の例で
ある。区間１〜区間３は図５の例と同様に順に、正常回
転の定常状態、ファンロック状態、自動復帰動作の繰り
返し状態である。

【００２５】区間１はファンモータ３が正常に回転して
おり、定常状態になっている。直流電源電圧は非安定化
電源のためリップルを含むが、平均電圧は一定となる。
この区間では過電圧検出回路４の検出電圧より直流電源
電圧が低いので、過電圧検出回路４の出力はＯＦＦにな
る。

【００２６】区間２はファンモータ３がロックした状態
である。ファンモータ３自体がロックを検出すると自動
的に停止状態となるので、直流電源２の負荷インピーダ
ンスが大きくなったことと同様になり、非安定化電源の
ため電源電圧は徐々に上昇していく。電源電圧が過電圧
検出回路４の検出電圧より高くなると出力はＯＮにな
る。

【００２７】区間３はファンモータ３のロック検出後一
定時間ごとに自動復帰動作を行っている場合である。起
動動作を行うと起動電流が流れるため電源電圧は低下す
るが、ロック状態が継続すると再び停止状態になるため
区間２と同様に電源電圧が上昇する。よって、一定時間
ごとに電源電圧が過電圧検出回路４の検出電圧より高く
なりその出力がＯＮする。

【００２８】従って、ファンモータ３がロックした場
合、非安定化電源のため電源電圧は徐々に上昇して過電
圧検出回路４の検出電圧を越えたときには、過電圧検出
回路４が直流電源２の過電圧を検出するのでファンモー
タ３の異常と判断できる。このためファンモータ３自体
のロック検出出力を本体の制御部（図示せず）に伝達す
る配線等を必要としなくなる。

【００２９】

【発明の効果】交流電源を整流し平滑して得た直流電源
と、モータのロックを検出し自動的に動作を停止し自己
の消費電力を低減する機能を有するファンモータと、直
流電源の過電圧を検出する過電圧検出回路からなり、過
電圧検出回路の検出電圧は、ファンモータの定常運転に
おいて平衡状態となる直流電源電圧より高く設定し、過
電圧検出回路の出力が過電圧と判定した場合にはモータ
の異常と判定するような回路にしたため、ファンモータ
のロックを検出することが可能であり、ファン電源ケー
ブル断線等の未接続状態も検出できる。さらに、本発明
では直流電源回路は非安定化の簡易なものでよく、異常
検出は電圧検出であるために回路構成も小規模でよい。
ファンモータ自体からロック検出信号出力を本体の制御
部に伝達する配線の必要がないため、ファンモータのコ
ストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＤＣファンモータの異
常検出回路のブロック図である。

【図２】図１の一実施例の詳細な回路図である。

【図３】本発明の一実施例を示すＤＣファンモータの制
御回路のブロック図である。

【図４】本発明の一実施例を示すＤＣファンモータの制
御回路の制御波形図である。

【図５】本発明の一実施例を示すＤＣファンモータの動
作電流波形図である。

【図６】図２の回路例における動作波形図である。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 直流電源 ３ ＤＣファンモータ ４ 過電圧検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源（１）を整流し平滑して得た非
   安定化直流電源（２）と、ロックを検出し自動的に動作
   を停止し自己の消費電力を低減する機能を有するＤＣフ
   ァンモータ（３）と、前記直流電源（２）の過電圧を検
   出する過電圧検出回路（４）とからなり、前記過電圧検
   出回路（４）の検出電圧は、ＤＣファンモータ（３）の
   定常運転において平衡状態となる直流電源（２）の電圧
   より過電圧を高く設定し、過電圧検出回路（４）が過電
   圧を検出した場合はＤＣモータ（３）の異常と判定する
   ことを特徴とするＤＣファンモータの異常検出回路。