JPS6241596Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、スイツチングレギユレータを電源と
する電動機駆動用IC集積回路において、巻線電
流の急激な増加等の過電流についての保護回路に
関する。

電動機の固定巻線にスイツチング通電用のトラ
ンジスタを接続し、このトランジスタをON，
OFF駆動して巻線に順次通電を行うことにより
回転磁界を形成するトランジスタモータ等におい
ては、スイツチング通電用のトランジスタの定格
は通常の巻線電流の大きさに応じて決定がなされ
ている。

而して、電動機の巻線には、電動機負荷の急増
あるいはロツク等により過大電流が流れることか
ら通電用のトランジスタで構成されるインバータ
部分を破壊することがあり、これを防止するには
定格に十分余裕をもたせると共に、過電流に対す
る保護回路が必要となる。

特に、このインバータ部分をICに内蔵したも
のについては定格に十分余裕をもたせにくく、ま
た回路が固定化されているために変動負荷に対す
る融通性に乏しいという問題があり、さらに、
ICに内蔵されるインバータ部分をオープンコレ
クタに構成し、このインバータ部分への電力用ト
ランジスタの外部接続を適宜に可能ならしめるこ
とにより、小出力および大出力の電動機について
の汎用性を高めようとするものについては、IC
に内蔵されるインバータ部分で通電する場合と、
外部接続された電力用トランジスタで構成された
インバータ部分で通電する場合とでは、電流値が
大幅に異なるためそれぞれ別個の保護回路を形成
する等の必要性を生じ、保護回路が複雑になり易
い等の問題が生じる。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
である。

以下に本考案を図面に示された一実施例に基づ
いて説明する。

第１図は本考案に係るICの保護回路を示す図
であり、第２図は電力用トランジスタを外部接続
してインバータを構成した状態を示す図である。

図において、１は交流電力を整流、平滑する直
流電源回路、２は直流電源回路１の出力をチヨツ
パ制御するスイツチングレギユレータ、３はＹ結
線された三相の巻線Ｕ，Ｖ，Ｗを有する電動機４
を駆動するIC（集積回路）である。

IC３はスイツチングレギユレータ２の出力を
電源としており、オープンコレクタに配置された
トランジスタ機能Q₁，Q₂，Q₃，Q₄，Q₅，Q₆で構
成される三相のインバータ回路５と、比較器
C₁，C₂で構成される比較回路６と、一定の周波
数で三角波を発生する三角波発生器Ｔと比較器
C₃とで構成される変調回路７とを内蔵してい
る。

三相のインバータ回路５を構成する各トランジ
スタ機能Q₁，Q₂，Q₃，Q₄，Q₅，Q₆は、IC３の出
力端子a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆を介して電動機４
の三相の巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続がなされ、このと
き、端子a₁，a₄を巻線Ｕに端子a₂，a₅を巻線Ｖ
に、端子a₃，a₆を巻線Ｗに接続し、第３図のタイ
ムチヤートで各トランジスタ機能Q₁〜Q₆を駆動
することにより、それぞれの巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに全
波通電が行えるように構成されている。

また、インバータ回路５の電源端子a₇，a₈はス
イツチングレギユレータ２の出力側に接続されて
おり、電源端子a₇はインバータ回路５の外部に直
列接続された電流検出抵抗８を介してスイツチン
グレギユレータ２のプラス出力側に接続がなされ
ている。

比較回路６は、IC３の端子a₉を介してプラス側
入力端子に入力されるスイツチングレギユレータ
２の出力電圧と、インバータ回路５と電流検出抵
抗８との間に接続されたマイナス側入力端子に入
力される電流検出抵抗８の降下電圧とをそれぞれ
比較する比較器C₁と、IC３の端子a₁₀を介してプ
ラス側入力端子に入力がなされる可変抵抗器９の
分圧比で設定された基準電圧と、定電圧素子Ｚを
介してマイナス側入力端子に入力がなされる比較
器C₁の出力電圧とをそれぞれ比較する比較器C₂
とで構成されている。

変調回路７は、マイナス側入力端子に一定の周
波数で発振して三角波電圧を発生する三角波発生
器Ｔの出力電圧と、プラス側入力端子に入力され
る比較器C₂の出力電圧とをそれぞれ比較するこ
とにより、比較器C₂の出力電圧をその変動量に
応じてパルス幅変調する比較器C₃を有してお
り、比較器C₃の出力すなわち変調信号は、IC３
の端子a₁₁を介してスイツチングレギユレータ２
の制御端子、例えばチヨツパ動作する電力制御用
のトランジスタのベースに供給する等によりチヨ
ツパ動作の制御を行い、スイツチングレギユレー
タ２の出力電圧を制御するように構成されてい
る。

以上の構成において、電動機４が通常の負荷状
態で運転されている場合には、変調回路７におい
ては第４図に示されるように、三角波発生回路Ｔ
の出力波形ｔと比較器C₂の出力レベルl₁とが比較
器C₃でそれぞれ比較されてパルス幅変調がなさ
れ、変調信号h₁が形成される。

そして、この変調信号h₁のON幅に応じてスイ
ツチングレギユレータ２が駆動されることによ
り、通常の電圧がIC３に供給されるようになさ
れている。

一方、電動機４が過負荷状態になる等して巻線
電流が急激に増加すると、電流検出用の抵抗８の
電圧降下量が大きくなり、比較器C₁の出力電圧
が上昇する。

この出力電圧は定電圧素子Ｚを介して比較器
C₂のマイナス側入力端子に入力されて基準電圧
との比較がなされることから、出力電圧は通常運
転時のレベルI₁からl₂に低下する。

したがつて、変調波h₁もON幅の狭い変調波h₂
に変化し、この変調波h₂のON幅に応じてスイツ
チングレギユレータ２が駆動されることから、ス
イツチングレギユレータ２の出力電圧を低下せし
めて巻線電流が減少するように自動的に制御がな
される。

また、第２図においては、IC３の出力端子a₁〜
a₆に直接巻線Ｕ，Ｖ，Ｗを接続するのでなく、端
子a₁〜a₆にそれぞれ電力用のトランジスタTR₁〜
TR₆を接続して外部インバータを形成し、大出力
の電動機に対処せんとしたものである。

この場合においても、スイツチングレギユレー
タ２に対して外部インバータが電流検出抵抗８と
直列となるように接続することにより、IC３内
部の過電流保護機能をそのまま利用して外部イン
バータの過電流保護を行うことができる。

すなわち、電動機４が小出力の場合はIC３に
直接巻線を接続しても、電流検出抵抗８とIC内
部の保護機能とで保護回路が構成でき、一方、電
動機４が大出力の場合はIC３の出力端子a₁〜a₆に
さらに電力用のトランジスタTR₁〜TR₆を接続し
て大電力用の外部インバータを形成し、かつ電流
検出用抵抗８の値を変更するのみで、同様の保護
回路を構成することができる。

したがつて、IC３に内蔵された保護機能を電
流検出抵抗８の値を交換するだけで有効活用する
ことができるから、電動機駆動用ICについて汎
用性の向上にもきわめて効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るICの保護回路を示す
図、第２図は電力用トランジスタを外部接続して
インバータを構成した状態を示す図、第３図は
IC内部のインバータ回路の駆動タイムチヤート
図、第４図は変調回路におけるパルス幅変調を示
す図である。 ２……スイツチングレギユレータ、３……
IC、４……電動機、５……インバータ回路、６
……比較回路、７……変調回路、８……電流検出
抵抗、Q₁〜Q₆……トランジスタ機能、TR₁〜TR₆
……電力用トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スイツチングレギユレータの出力を電源とし、
   かつ各相の電動機巻線に接続して順次通電を行う
   インバータ回路を内蔵する電動機駆動用ICにお
   いて、前記インバータ回路に直列に外部接続され
   た電流検出抵抗の電圧降下と前記スイツチングレ
   ギユレータから供給される入力電圧とを比較する
   比較回路と、三角波電圧と前記比較回路から出力
   される基準電圧とを比較してパルス幅変調を行う
   変調回路とを内蔵し、この変調回路の出力で前記
   スイツチングレギユレータの出力電圧を制御する
   ことにより、前記インバータ回路に過電流が通電
   された時に前記スイツチングレギユレータの出力
   電圧を低下せしめるように構成すると共に、前記
   インバータ回路はオープンコレクタに形成して電
   力用トランジスタの外部接続をも可能ならしめ、
   かつこの電力用トランジスタ群で構成される外部
   インバータを前記電流検出抵抗に直列接続可能に
   なしたことを特徴とする電動機駆動用ICの保護
   回路。