JPS62106260A - 車載用冷蔵庫のサ−ジ電圧抑制回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回路。

特に交互に作動するスイッチング素子によって変圧器に
誘導されるサージ電圧に対し、効果的な位置にサージ電
圧抑制素子を接続してスイッチング素子の破壊を防止す
るようにした車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回路に関す
るものである。

（従来の技術） 振動式の圧縮機を用いてガス状の冷媒を圧縮して液化し
、当該液化した冷媒が気化する際の気化熱を利用して冷
却等を行う冷蔵庫がある。従来。

該冷蔵庫に用いる振動式の圧縮機駆動制御方式として例
えば第４図図示の如きものがある。第４図図中、振動式
の圧縮機５は、スイッチング用のトランジスタＴＲＩ　
、ＴＲ２を導通状態に交互に切り換えることによって直
流電源■を変圧器４の極性の異なる１次側の巻線に交互
に印加し、共振状態、即ち最大効率が得られるように駆
動制御される。この＠１　スイッチング用のトランジス
タＴＲ。

ＴＲｚは例えば第５図図示電流波形の如き態様で導通状
態／非導通状態に交互に切り換えられ、しかも振動式の
圧縮機５の共振周波数に一致するようにスイッチング周
波数が制御される。詳述すると、第５図図中コレクタ電
流“ＩＣ”が切換わるように、ドライブ回路１−３から
スイッチング用のトランジスタＴＴマｉ、ＴＲｚのベー
スにベース電流“１８　”が交互に供給される。即ら、
当該ベース電流“Ｉ３”を電流増幅率“ｈＦ！″倍した
電流波形として図示■ないし■に示す如きいわば台形波
形を供給することによって１図中点Ｐ、ないしＰ３の如
き位置において夫々 ＩＣａｈ、ＥＸ　Ｉ。

なる条件を与えることによって、スイッチング用のトラ
ンジスタＴＲ，、ＴＲｚを導通状態／非導通状態に交互
に切り換え、所望の周波数の駆動電源を得るようにして
いる。従来以上説明した如く振動式の圧縮機５の共振周
波数に一致した駆動電源を用いて当該圧縮機５を駆動し
ていた。

このように振動式の圧縮機５の共振周波数に一致した駆
動電源を用いて圧縮機５を駆動する車載用冷蔵庫であっ
て該車載用冷蔵庫におけるスイッチング用のトランジス
タＴ　Ｒｌ、　Ｔ　Ｒｚの交互の作動、すなわちオン・
オフで生じる変圧器の電磁誘導に起因するサージ電圧に
対しては、第６図に示された回路構成を用いてスイッチ
ング用のトランジスタＴＲ，，ＴＲｚを保護していた。

すなわら、第６図において、ドライブ回路１−１３がら
の所定の周波数の出力Ｑ、−ｃｉでそれぞれ駆動制御さ
れるスイッチング用のトランジスタＴＲ，、ＴＲ２の各
コレクターエミッタ間にはサージ電圧吸収素子１例えば
両方向性のバリスタ９１．９２が並列にそれぞれ設けら
れ、さらに直流入力電源の両端には両方向性のバリスタ
２７が設けられていた。

例えば直流入力電源の両端に現れるサージ電圧はバリス
タ２７によって吸収し、スイッチング用のトランジスタ
ＴＲ，、“ｒ　Ｒ，の作動によって発生する変圧器４の
電磁誘導によるサージ電圧、すなわちｌ−ランジスタＴ
　Ｒ、のオ〉′・オフによって生じる変圧器４の巻線４
−１に誘導されるサージ電圧は、８亥トランジスタＴ　
Ｒ＋　のエミッターコレクタ間に並列に接続さａたバリ
スタ９１で吸収し。

またトランジスタＴ　ＲＺのオン・オ′ノによって生じ
ろ変圧器４の巻線４−２に誘導されるサージ電１］：は
、嘉亥トラン″ジスタ″ｒＲ２のエミッターコレクタ間
に並列に接続されたバリスタ９２で吸収しそれぞれのト
ランジスタＴＲＩ、’１″Ｉり７の保護をはかっていた
。そして該トう〉／ジス？　Ｔ’　ｒ仁、′■゛Ｒｚに
流れる過電流に対しては過電流検出回路１４の過電流検
出によってドライブ回路１−３からの出力Ｑ、ζを停止
させていた。なお同図において、５は圧縮機、２８．２
９はダイオードであるが２本発明とは直接関係がないの
でその説明は省略する。また変圧器４の巻線４−１．４
−２は同一鉄心に巻回されている。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示された従来の車載用冷蔵庫のサーパノ電圧抑
制回路においては、スイッチングを行う各トランジスタ
に対応してサージ電圧吸収素子としてのバリスタを設け
ており、１個のバリスタで２個のスイッチング用のトラ
ンジスタを保護し１部品の数を減らすことが望まれる。

本発明は、上記の点を鑑みなされたもの乙　スイッチン
グ用のトランジスタがオン或いはオー、冒〜−（るのは
ドライブ回路から出力されるパルス１周期においで、一
方のトランジスタがオフとなるとき他方′のトランジス
タがオンとなるこ、Ｓ（乙、、　６　Ｕ＃　ｌ−、、該
トランジスタが共に保護される位置にバリスタを接続す
ることで、使用部品数が少なくて済む車載用冷蔵庫のサ
ージ電圧抑制回路を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） そしてそのため本発明の車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制
回路は、負荷に対応した所定の周波数を用いて振動式の
圧縮機を駆動制御する圧縮機駆動側′４Ｂ装置において
、前記圧縮機によって吸入される冷媒の飽ネａ蒸気圧に
対応する温度を検出する吸入冷媒温度検出器と、前記圧
縮機によって圧縮され吐出された冷媒の飽和蒸気圧に対
応する温度を検出する吐出冷媒温度検出器と、前記吸入
冷媒温度検出器および前記吐出冷媒温度検出器によって
夫々検出された温度信号に基づいて所定の周波数の駆動
電源を発生する駆動電源発生部とを備え。

該駆動電源発生部には交互に作動するスイッチング素子
と、該ス・（ソチング素子を所定の周波数で作動させる
ドライブ回路とを備える１、′二基に、該スイッチング
素子の交互の作動によって交流電圧を発生させる変圧器
を備え、該駆動電源発生部によって発生された駆動電源
を用いて上記圧縮機を駆動制御する圧縮機駆動制御装置
であって、交互に作動する上記スイッチング素子と上記
変圧器のそれぞれの巻線との各接続点間にサージ電圧抑
制素子を設け、上記スイッチング素子の作動に伴う変圧
器の電磁誘導によって生じるサージ電圧を抑制するよう
にしたことを特徴としている。

以下図面を参照しつつ説明する。

（実施例） 第１図は本発明に係る車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回
路の一実施例構成、第２図は本発明が用いられる車載用
冷蔵庫の概略構成図、第３図は本発明が用いられている
車載用冷蔵庫の一実施例回路構成を示している。

本発明に係る車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回路を説明
する前に９本発明が用いられる車載用冷蔵庫の概略及び
本発明が用いられている回路構成を説明する。

第２図において、■は制御回路９１−１は温度検出部、
１−２は演算部、１−３はドライブ回路。

２．３は温度検出器、４は変圧器、５は圧縮機。

６は凝縮器、７は減圧器、８は冷蔵庫、８−１はエバポ
レータを表している。

図中、制御回路１は温度検出部１−１．演算部１−２お
よびドライブ回路１−３によって構成され、圧縮機５に
よって吸入される冷媒の飽和蒸気圧に対応する温度を検
出する温度検出器（Ｔ、）２および圧縮機５によって圧
縮され吐出された冷媒の飽和蒸気圧に対応する温度を検
出する温度検出器（Ｔｄ）３からの夫々の信号に基づい
て当該圧縮機５が共振状態で駆動されるような周波数の
駆動信号を供給するためのものである。なお温度検出部
１−１においで検出される温度は、実質的には吸入側の
冷媒の圧力と吐出側の冷媒の圧力とに対応する温度とな
っ−でいると考えこよい。

制御回路ｌから供給された駆動１ご号によって生成され
た駆動電源の供給を受けた振動式の圧縮機５は、冷媒を
圧縮して気体および液体の混合した形のものを凝縮器６
に供給して熱を放出させて液化させている。そして、該
液化された冷媒は減圧器７を介して冷蔵庫８内に設けら
れたエバポレータ８−１で気化し、気化熱を奪って当該
冷蔵庫８を冷却するものである。該気化熱を奪った冷媒
は再度圧縮機５によって圧縮される。以上の如きクロー
ズド・サイクルを繰り返すことにより、エバポレータ８
−１から奪われた熱が凝縮器６から熱の形で放出される
こととなる。以下制御回路１の動作を詳述する。

図中、温度検出部１−１は温度検出器（例えばサーミス
タ）２，３によって検出された信号を所定の電気信号に
変換するためのものである。

図中演算部１−２は温度検出部１−１によって電気信号
の形で変換された「吸入圧力に対応する温度」および「
吐出圧力に対応する温度」に基づいζ圧縮機５が共振状
態で駆動する周波数に対応する電圧を生成するためのも
のである。そして。

ドライブ回路１−３は演算部１−２から供給された電圧
に対応する形の周波数の駆動信号を図中トランジスタＴ
Ｒ，およびＴＲ２に供給して９図示直流電源ＶＣＣから
変圧器４の１次側巻線にいわば矩形波の形であって極性
が異なる巻線に対して交互に切り換わる態様で電流を供
給するだめのものである。該変圧器４の２次側巻線から
得られた交流電圧は圧縮機５に供給され、当該圧縮機５
は常に共振する状態で駆動、即ち最大効率で駆動される
こととなる。

第３図の本発明が用いられている車載用冷蔵庫の一実施
例回路構成において、符号１−１．１−２、　１−３．
　２ないし５．ＴＲ＋　、ＴＲｚは第２図のものと同じ
であるのでその説明は省略する。

符号９はサーモ装置、１０はエバポレータ温度比較器、
１１はトランス、１２は交流検出器、１３はサージ吸収
回路、１４は過電流検出回路、１５．１６はリレー、１
７．１８はアンド回路、１９．２０はオア回路、２１は
インバータ、２２゜２３はダイオード、２４はボリュー
ム、２５はシャントを表している。

サーモ装置９は冷蔵庫の室内温度を設定するためのもの
であり、該サーモ装置９に設けられているボリューム２
４の設定に応じて冷蔵庫の室内温度が変化する。

エバポレータ温度比較器１０は、上記ボリューム２４で
設定された冷蔵庫の室内温度の信号とエバポレータ８−
１の温度を検出している温度検出器２からの信号とを電
気的に比較し、サーモ装置９側の設定温度がエバポレー
タ８−１側の温度より高くなったとき、論理ｒＬＪを出
力する。該論理ｒＬＪの出力は否定入力端子をもつオア
回路２０を介してドライブ回路１−３に対するストップ
信号となると共に、アンド回路１７を介してリレー１６
の接点をオフにさせ、該リレー１６を介してトランス４
．すなわちトランジスタＴＲ，、ＴＲ２への直流電源の
供給を遮断させる。

トランス１１は、車載用冷蔵庫が商用電源に接続された
とき、その検出のため該商用電源の電圧を降下させるた
めのもので、２次側に接続されている交流検出器１２へ
商用電源の降下電圧を供給する。

交流検出器１２は商用電源が入力されたかどうかを検出
するもので、商用電源が入力されたとき。

論理ｒＨＪを出力する。該論理ｒＨＪはオア回路２０を
介してドライブ回路１−３に対するストップ信号となる
と共に、アンド回路１７を介してリレー１６の接点をオ
フにさせ、該リレー１６を介してトランス４．すなわち
トランジスタＴＲ，。

ＴＲ２への直流電源の供給を遮断させる。またアンド回
路１８を介してリレー１５の接点をオンにさせ、該リレ
ー１５を介してトランス４へ交流電源を供給させる。

サージ吸収回路１３は１人力される直流電源のサージ電
圧を吸収してドライブ回路１−３へ直流電源を供給する
と共に、入力される直流電源の電圧が定められた電圧よ
り高いときに論理ｒＨＪを出力する。該論理ｒＨＪはオ
ア回路１９を介してドライブ回路１−３に対しトランジ
スタＴＲ，。

ＴＲ２の出力をコントロールさせ、圧縮機５のストロー
クを制御させる。

過電流検出回路１４は、シャント２５と共にトランジス
タＴＲ，、ＴＲ，に流れる過電流を検出するものであり
、過電流検出回路１４が過電流を検出すると、ドライブ
回路１−３に対しトランジスタＴＲ，、ＴＲ，の動作を
停止させる出力オフ・ランチ信号を出力して、トランジ
スタＴＲ，。

ＴＲ２等の破損を防止する。

次に第１図を用いて本発明をさらに説明する。

第１図において、符号１−３．　４．　５．　ＴＲ，。

ＴＲ，は第２図のものに対応し、１４は第３図のもに対
応し、４−１．４−２．２７ないし２９は既に説明した
第６図のものに対応している。符号２６はバリスタであ
ってサージ電圧を吸収する素子であり、該バリスタ２６
はスイッチング用のトランジスタＴＲ，、ＴＲｚの各コ
レクタと変圧器４の各巻％５１４−１．４−２とのそれ
ぞれの各接続点Ｘ、Ｙとの間に接続されている。

今１例えばスイッチング用のトランジスタＴＲ。

がターン・オフとなると、変圧器４の巻線４−１には電
磁誘導により、印加されていた直流入力電圧Ｅの２倍の
サージ電圧２Ｅが発生する。一方スイツチング用のトラ
ンジスタＴ　Ｒ＋がターン・オフすると同時にスイッチ
ング用のトランジスタＴＲ２がターン・オンとなってい
るから、上記サージ電圧２Ｅの発生と同時にトランジス
タＴＲ，はオン状態にあり、接続点Ｙと陰極との電圧は
トランジスタＴ　Ｒｚの飽和電圧ｖ　ｃｔｚとなってい
る。

従ってトランジスタＴＲ，のターン・オフによって生じ
たサージ電圧は、バリスタ２６およびトランジスタＴＲ
，を介して電流が流れ、このときのバリスタ２６の電圧
を■。とすると接続点Ｘと陰極との電圧は■。＋ＶＣＥ
Ｚとなり、該電圧Ｖ、＋■０，２がターン・オフとなっ
たトランジスタＴ　Ｒｌのエミッターコレクタ間に印加
されることになる。

すなわちＶ。＋　　ＶＣＥＺＯ値は小さく、Ｅ＞Ｖ。＋
Ｖ　ＣＨ２であるので２ターン・オフ状態となったトラ
ンジスタＴＲ，に印加されるサージ電圧は抑制される。

逆にトランジスタＴＲＺがターン・オフしたときにも全
く同様のことが生じる。またトランジスタＴＲ，、ＴＲ
２のターン・オンのときにはＥ＋ＶＯ＋ｖ。、の電圧が
印加される場合があるが、上記説明の通りＶ０＋■ｏＥ
が小さい値であるので２トランジスタＴＲ，、ＴＲ２の
ターン・オンによる場合も各トランジスタＴＲ，，ＴＲ
ｚはその破壊から保護される。

なお、バリスタ２６を省略してバリスタ２７のみとしか
つバリスタ２７のオン電圧を低く設定して、トランジス
タＴＲ，、ＴＲ２を保護することが考慮される。しかし
、この場合にはバリスタ２７に流れる電流がきわめて大
となり、実際的ではない。上述のようにバリスタ２６を
もうけることによってバリスタ２７のオン電圧を高く設
定することができる。また上記サージ電圧に対する保護
は交流駆動時における交流電源からのサージに対しても
有効である。

（発明の効果） 以上説明した如く２本発明によれば、スイッチング用の
トランジスタ保護としてのバリスタの数を減らすことが
でき、かつトランジスタの保護も充分に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回
路の一実施例構成、第２図は本発明が用いられる車載用
冷蔵庫の概略構成図、第３図は本発、明が用いられてい
る車載用冷蔵庫の一実施例回路構成、第４図は従来の圧
縮機駆動制御方式を説明する説明図、第５図は第４図図
示の圧縮機駆動制御方式の動作を説明する動作説明図、
第６図は従来の車載用冷蔵庫のサージ電圧抑制回路を示
している。 図中、１は制御回路、１−１は温度検出部、１−２は演
算部、１−３はドライブ回路、２．３は温度検出器、４
は変圧器、４−１．４−２は巻線。 ５は圧縮機、６は凝縮器、７は減圧器、８は冷蔵庫２８
−１はエバポレータ、２６．２７はバリスタを表してい
る。 第１図 ζ 嶌２（２］ 鳥／（−閃 ηぢｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負荷に対応した所定の周波数を用いて振動式の圧縮機を
   駆動制御する圧縮機駆動制御装置において、前記圧縮機
   によって吸入される冷媒の飽和蒸気圧に対応する温度を
   検出する吸入冷媒温度検出器と、前記圧縮機によって圧
   縮され吐出された冷媒の飽和蒸気圧に対応する温度を検
   出する吐出冷媒温度検出器と、前記吸入冷媒温度検出器
   および前記吐出冷媒温度検出器によって夫々検出された
   温度信号に基づいて所定の周波数の駆動電源を発生する
   駆動電源発生部とを備え、該駆動電源発生部には交互に
   作動するスイッチング素子と、該スイッチング素子を所
   定の周波数で作動させるドライブ回路とを備えると共に
   、該スイッチング素子の交互の作動によって交流電圧を
   発生させる変圧器を備え、該駆動電源発生部によって発
   生された駆動電源を用いて上記圧縮機を駆動制御する圧
   縮機駆動制御装置であって、交互に作動する上記スイッ
   チング素子と上記変圧器のそれぞれの巻線との各接続点
   間にサージ電圧抑制素子を設け、上記スイッチング素子
   の作動に伴う変圧器の電磁誘導によって生じるサージ電
   圧を抑制するようにしたことを特徴とする車載用冷蔵庫
   のサージ電圧抑制回路。