JPH11501799A - 電動機作動用回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、電動機に対して並列に設けられたトライアック（２４）を含んだ、電動機（１０）の作動用回路に関する。このトライアック（２４）には電動機（１０）の第１の端子（１１）に生じる電圧に依存した第１の制御信号（２８）が供給される。さらにこのトライアック（２４）にはモータ制御回路（１９）から制動信号として送出される第２の制御信号（２２）が供給される。本発明による回路ではこの半導体素子（２４）を用いて電動機（１０）の制動と、この電動機の遮断過程中の誘導ピーク電圧の減衰が可能となる。この誘導ピーク電圧の減衰は、エネルギー源（１６）から回路を分離した後でも保証される。

Description

【発明の詳細な説明】 電動機作動用回路 従来の技術 本発明は請求の範囲第１項の上位概念による、電動機作動用回路に関する。 米国特許第３４８７２８２号明細書からは、冒頭に述べたような形式の回路が 公知である。この回路は、モータに対して並列に設けられた電流回路を含んだサ イリスタを表している。このサイリスタは電動機の短絡に対して設けられており 、迅速な制動を可能にするためのものである。電動機のオンオフに対してはスイ ッチングトランジスタが設けられており、このトランジスタは制御信号に依存し て電動機の一方の端子を電圧源に接続させる。スイッチオフ期間中に電動機に生 じる誘導ピーク電圧は、この電動機に並列に接続されているダイオードによって 取り除かれる。 本発明の課題は、電動機作動用の回路において、誘導ピーク電圧の減衰と電動 機の制動が簡単な手段で可能となるように改善を行うことである。 前記課題は請求の範囲第１項の特徴部分に記載の本発明により解決される。 発明の利点 本発明による回路は特に低コストで実現可能である 。本発明によれば、電動機に並列に接続される二方向サイリスタが設けられる。 この二方向サイリスタは、逆平行に動作する２つのサイリスタを含んでおり、こ れらは唯１つのシリコン結晶板に集積化される。この構成素子はただ１つの制御 電極を含んでいる。この制御電極を介して電流路が外部からの電圧の極性に応じ て二方向でパルスによってイネーブル（点孤）される。この二方向サイリスタは 以下ではトライアックと称する。このトライアックは、電動機の遮断過程中の誘 導ピーク電圧の減衰と制動過程の際の電動機の短絡を行う。本発明による回路の 実現に対しては、表面実装可能な構成素子（ＳＭＤ）としての実施も可能な半導 体構成素子が必要となるだけである。この表面実装形の実施例によれば導体基板 上でのスペースが僅かで済み、自動実装も可能である。そのため大量生産におい てはコスト的に有利である。 本発明によって設けられるトライアックは、第１の制御信号を供給される。こ の信号は電動機において生じた電圧に依存する。そのためこの第１の制御信号は 、電動機の遮断過程中の誘導ピーク電圧の減衰に適している。またこのトライア ックは、信号発信器から供給される第２の制御信号を受け取る。この第２の制御 信号は電動機の制動に適している。 請求の範囲第１項の特徴部分に記載の本発明による手段は、電圧源からの回路 の分離がスイッチを用いて 行われる適用例においては特に安全性の高い電動機の作動が保証できる。特に第 １の制御信号（これは電動機で生じた電圧に依存する）は、電動機の遮断過程の 際の誘導ピーク電圧の減衰を保証するためにトライアックとの接続を行わせる。 特に実現の簡単な手段によれば、電動機で生じた電圧に依存する第１の制御信 号がダイオードを用いてモータ電圧から得られる。この電動機の一方の端子に直 接接続されるダイオード（これはトライアックの制御入力側に導かれる）は、誘 導ピーク電圧の発生の際に導通される。 別の有利な手段によれば、トライアックに対する第２の制御信号がモータ制御 回路から供給される。この制御回路はこの第２の制御信号を電動機に対する制動 信号として送出する。このモータ制御回路は同時に、電動機のオンオフのために 設けられたスイッチングトランジスタの切換信号を形成する。 さらに別の有利な手段によれば、トライアックに対する２つの制御信号を案内 する複数の抵抗が用いられる。これらの抵抗はトライアックの点孤電流の制限を 可能にする。 別の有利な構成例及び実施例は以下の明細書で説明する。 図面 図面は本発明による電動機作動用回路の実施例のブ ロック回路図を示している。 図には電動機が符号１０で示されており、この電動機１０は第１及び第２の端 子１１,１２を有している。第１の端子１１は、スイッチングトランジスタ１３ とスイッチ１４を介して第１の電流供給線路１５に接続可能である。この第１の 電流供給線路１５は、エネルギー源１６に接続されている。このエネルギー源１ ６から作動電圧が得られる。このエネルギー源１６は第１の電流供給線路１５と 第２の電流供給線路１７の間に存在する。この第２の電流供給線路１７は以下で はアースと称する。電動機１０の第２の端子１２はアース１７に接続される。 スイッチングトランジスタ１３は、切換信号１８によって制御される。この切 換信号１８はモータ制御回路１９から供給される。このモータ制御回路１９のエ ネルギー供給はスイッチ１４に接続されたエネルギー供給線路２０と、アース１ ７に通じる線路を介して行われる。モータ制御回路１９は制動回路２１を含んで いる。この制動回路２１は制動信号２２を送出する。この制動信号２２は以下で は第２制御信号と称する。この第２制御信号も前記切換信号も、モータ制御回路 １９により作動モード信号２３に依存して定められる。この作動モード信号２３ は、外部からモータ制御回路１９に供給される。 電動機１０に対して並列にトライアック２４が接続 されている。このトライアック２４の制御入力側２５は、第１の抵抗２６と、こ の第１の抵抗２６に直列に接続されたダイオード２７を介して第１の端子１１に 接続されている。このダイオード２７には第１の制御信号２８が生じる。さらに トライアック２４の制御入力側２５には、第２の抵抗２９を介して、第２の制御 信号２２と称される制動信号が供給される。 次に本発明による電動機１０の作動用回路の動作を以下に説明する。 電動機１０の制御は、モータ制御回路１９に供給される作動モード信号２３を 介して行われる。この作動モード信号２３は例えば電動機をスイッチオンないし スイッチオフすべきかどうかを決定する。さらにこの作動モード信号２３は、ス イッチオフと同時に電動機を制動すべきかどうかも決定する。この電動機の制動 は、例えば所定の位置に達した後の過励振を低減するための調整駆動の際に必要 となる。その他では自動車のワイパー装置の場合に適用される。この場合ワイパ ーアームーはその静止位置に達っすると同時に電動機１０の強い制動によって直 ちに停止されなければならない。 電動機１０の遮断の際には２つの逆の誘導電圧が生じる。一方の誘導ピーク電 圧は、電動機１０を流れる電流の時間的変化によって引き起こされる。この誘導 ピーク電圧の制限のために、電動機１０に対して並列 にフリーホイリング回路が設けられる。それを介して、電動機１０のインダクタ ンスに蓄積されるエネルギーが放電される。図面に示されている本発明による回 路の実施例では、電動機１０の遮断の際に第１の端子１１に負の誘導ピーク電圧 が生じる。この電圧はダイオード２７を導通状態にもたらす。この動作状態では 、第１の制御信号２８が生じる。この第１の制御信号２８は第１の抵抗２６を介 してトライアック２４の制御入力側２５に供給される。それと共にフリーホイリ ング回路は閉じられる。しかしながらこの第１の制御信号２８は、電動機１０の 回転のもとでスイッチ１４が開かれている場合にしか生じない。この場合にのみ フリーホイリング回路は開放されその結果中断される（それ以外では電流供給線 路１５，１７及びエネルギー源１６を介して閉じられる）。この作動状態では同 時にエネルギー供給線路２０を介したモータ制御回路１９からのエネルギー供給 も省かれる。それにより、トライアック２４に対する相応のスイッチオン信号が もはや供給されなくなる。電動機１０で生じた電圧に依存した第１の制御信号２ ８は、エネルギーの供給状況に依存することなく、電動機１０の第１端子におけ る電圧がダイオードを導通させる値を有している場合には常に生じる。 電動機１０の制動は、モータ制御回路１９の制動回路２１で形成される第２の 制御信号２２によって行わ れる。このトライアック２４の制御入力側２５に供給される第２の制御信号２２ は、トライアックを点孤し、電動機１０を短絡させる。 ２つの抵抗２６,２９は、それぞれトライアック２４の制御入力側２５に流さ れる点孤電流を制限する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１月１３日 【補正内容】 明細書 電動機作動用回路 従来の技術 本発明は請求の範囲第１項の上位概念による、電動機作動用回路に関する。 米国特許第３４８７２８２号明細書からは、冒頭に述べたような形式の回路が 公知である。この回路は、モータに対して並列に設けられた電流回路を含んだサ イリスタを表している。このサイリスタは電動機の短絡に対して設けられており 、迅速な制動を可能にするためのものである。電動機のオンオフに対してはスイ ッチングトランジスタが設けられており、このトランジスタは制御信号に依存し て電動機の一方の端子を電圧源に接続させる。スイッチオフ期間中に電動機に生 じる誘導ピーク電圧は、この電動機に並列に接続されているダイオードによって 取り除かれる。 ＪＰ１０４３０８２号明細書の要約からは、モータに対して並列に接続された 二方向サイリスタ（トライアック）を有するさらなる回路が公知である。このト ライアックはストップ信号のシーケンスでスイッチオンされ、短絡電流を生じさ せ、短絡制動を用いてモータを制動させる。 本発明の課題は、電動機作動用の回路において、誘 導ピーク電圧の減衰と電動機の制動が簡単な手段で可能となるように改善を行う ことである。 請求の範囲 １．電動機に対して並列に接続される電流回路を含んだトライアック（２４） を有し、該トライアック（２４）に対して信号発信器（１９）から制御信号（２ ２）が供給され、該制御信号（２２）はトライアック（２４）内の電流路を１つ の方向でイネーブルする、電動機（１０）の作動用回路において、 前記トライアック（２４）に対して、電動機（１０）の一方の端子（１１）に 生じる電圧に依存したさらなる制御信号（２８）が供給され、該制御信号（２８ ）によって、トライアック（２４）内の電流路が逆方向でイネーブルされること と特徴とする電動機作動用回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電動機に対して並列に接続される電流回路を含んだ半導体素子を有する、 電動機作動用回路において、 前記半導体素子としてトライアック（２４）が設けられており、該トライアッ ク（２４）に対して、電動機（１０）の一方の端子（１１）に生じる電圧に依存 した第１の制御信号（２８）が供給され、さらに前記トライアック（２４）に対 して信号発信器（１９）から送出される第２の制御信号（２２）が供給されるこ とと特徴とする電動機作動用回路。 ２．前記第１の制御信号（２８）は、ダイオード（２７）を用いて電動機（１ ０）の第１の端子（１１）から得られる、請求の範囲第１項記載の電動機作動用 回路。 ３．前記信号発信器（１９）としてモータ制御回路が設けられており、該モー タ制御回路は、第２の制御信号（２２）を電動機（１０）の制動信号として供給 する、請求の範囲第１項記載の電動機作動用回路。 ４．前記第１の制御信号（２８）の電流制限のために第１の抵抗（２６）が設 けられている、請求の範囲第１項記載の電動機作動用回路。 ５．前記第２の制御信号（２２）の電流制限のために第２の抵抗（２９）が設 けられている、請求の範囲 第１項記載の電動機作動用回路。