JPS631037B2

JPS631037B2 -

Info

Publication number: JPS631037B2
Application number: JP16306079A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yanoo
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1979-12-15
Filing date: 1979-12-15
Publication date: 1988-01-11
Also published as: JPS5686080A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、蓄電池によつて駆動されると共に、
交流電源に接続されたインバータの出力によつて
も駆動されるようにしたモータ、特に充電式かみ
そりなどの小型機器に用いられる小型モータの駆
動回路に関するものである。

［背景技術］充電式の蓄電池を使用しているが交流の100V
電源に接続して交流電源に接続されたインバータ
出力によつても使用できるようにされた電気かみ
そりにおいては、蓄電池が放電してしまつた状態
でモータの駆動スイツチを入れてもモータは起動
せず、その状態で交流電源に接続しても、モータ
のコイル抵抗分のみによる二次短絡状態となつて
いるため、小容量の蓄電池充電用のインバータの
出力だけではモータの起動ができず、また蓄電池
の電圧も回復しない。このため、入力電流が増大
して交流側に挿入されている保護抵抗の焼損や温
度ヒユーズの溶断などの故障が生ずることがあ
り、取り扱いに注意を必要とするという問題があ
つた。

［発明の目的］本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであ
つて、蓄電池が放電状態となつている場合であつ
てもモータを確実に起動させることができる小型
モータの駆動回路を提供することを目的としたも
のである。

［発明の開示］以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。第１図は第１実施例の回路図であり、１は入
力端子、２は保護抵抗、３は温度ヒユーズ、４は
交流電源を整流する整流回路、５はIC素子IC₁か
らなる充電電流制御回路、６は整流回路４出力を
電源として駆動されるインバータ、７はレギユレ
ーシヨン改善回路、８はインバータ６の出力によ
り充電される蓄電池、９は表示回路、１０は蓄電
池８及びインバータ６と、モータ１１との間に介
装されている駆動スイツチ、１２はスイツチ用ト
ランジスタ、１３，１４は抵抗である。

整流回路４は全波整流器Recにより入力端子１
から入力される交流100Vの商用電源を整流し、
抵抗R₁、コンデンサC₁で平滑する。また、コン
デンサC₂，C₃と抵抗R₂からなるフイルタ回路に
より商用電源から入つてくるサージ電圧を吸収す
るとともに、インバータ６で発生するノイズを吸
収する。充電電流制御回路５はIC素子IC₁で構成
されており、ツエナーダイオード、ダイオード、
抵抗、トランジスタなどを組み合わせた回路で電
池特性に適応した基準電圧を得て、この電圧と蓄
電池８の電圧とを比較し、制御信号を端子より
インバータ６に送つてインバータ６を制御するよ
うに動作するものである。インバータ６は、抵抗
R₃，R₄，R₅を通じて発振用のトランジスタQ₁を
オンし、高周波トランスの１次コイルL₁に電流
を流すことによつて２次コイルL₂に正帰還の電
圧を発生させるようになつており、自励発振によ
つて得た出力を抵抗R₆を経て蓄電池８に送るよ
うになつている。レギユレーシヨン改善回路７で
は、蓄電池８の電圧と抵抗R₆に流れる電流によ
つて発生する電圧によりトランジスタQ₂をオン
してトランジスタQ₁のベース電流をバイパスし、
高電圧時の充電電流スパイクを低減する作用を行
なう。

表示回路９の発光ダイオードLEDは、インバ
ータ６の３次コイルL₃に発生する電圧によつて
発光し、インバータ６による充電状態を表示す
る。また、IC素子IC₂はブザーBZを駆動するもの
であり、コンデンサC₄の電圧が充電完了時にイ
ンバータ６の発振停止によつて低下するのを端子
で検出し、端子に接続されたブザーBZを鳴
らして充電完了を表示するほか、蓄電池８の電圧
が放電によつて一定値以下に低下した場合にもこ
れを検出してブザーBZで鳴らし、電池電圧の低
下を表示する。IC素子IC₂は、ダイオード、トラ
ンジスタ、抵抗などの組み合わせ回路で構成され
ており、間欠的に出力を発生してブザーBZを鳴
らすとともに、その周期などを変えて充電完了信
号や放電信号などの区別を行なえるようにしてあ
る。

上記の回路構成において、蓄電池８の電圧が高
い状態の時には、駆動スイツチ１０を入れると、
その電圧によつて抵抗１３，１４に流れる電流で
発生するトランジスタ１２のエミツタ・ベース間
電圧によりトランジスタ１２のベース電流が流
れ、トランジスタ１２がオンとなつてモータ１１
は駆動される。尚、トランジスタ１２はコレク
タ・エミツタ間の飽和電圧を小さくしてモータ回
路のロスを低減するため、PNP型のトランジス
タを使用している。ここに、トランジスタ１２及
び抵抗１３，１４は、蓄電池８の端子電圧が低い
間は、蓄電池８とインバータ６との重畳出力をモ
ータ１１から切り離し、蓄電池８の端子電圧が上
昇した後に重畳出力をモータ１１に印加するので
あり、スイツチ手段として使用するのである。

以上は正常な場合であるが、蓄電池８が放電状
態にあつて駆動スイツチ１０を入れてもモータ１
１が起動しない時には、入力端子１に交流100V
電源を接続して交流ドライブを行なう。しかし、
最初は電池電圧が上がつていないため抵抗１３，
１４で設定される電圧が低く、トランジスタ１２
はオフ状態のままとなつており、その間は蓄電池
８が充電される。そしてある程度充電されて電圧
がある値まで回復すると、トランジスタ１２がオ
ンするのであり、トランジスタ１２がオンする
と、数秒から数十秒の短時間ではあるが、それま
でに充電されてある程度回復した蓄電池８の出力
と、インバータ６の出力の両方が重畳されてモー
タ１１に印加され、モータ１１には起動に充分な
電流が流れて起動し、以後はインバータ６の出力
により駆動され続ける。従つて、モータ１１が停
止したままで電流が流れ続けて入力回路の保護抵
抗２や温度ヒユーズ３が過負荷となることはな
く、回路破壊を生ずることは防止される。尚、イ
ンバータ６の容量を大きくしておけば、インバー
タ６の出力のみでモータを起動できるのである
が、電気かみそりのような手持ちの小型機器は、
小型で使いやすく、デザイン的にもすぐれた機器
とするためにインバータ６の容量をあまり大きく
できないので、小容量のインバータ６によつてモ
ータ起動を確実に行なえる本発明による効果は大
きいものがある。

第２図ａは、トランジスタ１２の代わりに三端
子サイリスタ１２ａを使用した例であり、動作は
上述したトランジスタ１２の場合と同様である
が、サイリスタのV_Fが大きいため複数個の電池
を持つ機器の場合に適している。また、第２図ｂ
は、抵抗１４にダイオード１５を直列に挿入し、
ダイオードのPNジヤンクシヨン電圧を利用し
て、電池電圧が約0.8V程度まで下がると、モー
タ１１への電流供給を停止させ、またジヤンクシ
ヨン電圧以下に蓄電池８を過放電させないように
した例を示すものであり、過放電による蓄電池８
の劣化を防止するとともに、モータ１１起動まで
の待ち時間を短縮できるようにしてある。

第３図はモータ１１の回路にリレーの常閉接点
を挿入し、この接点をコンデンサC₁に並列に設
けた起動補償回路１６によつて開閉するようにし
た実施例であり、蓄電池８が放電状態の時に交流
ドライブをする場合には、まず整流回路４の抵抗
R₁、コンデンサC₁の回路の非常に短い時定数で
抵抗R₇を介してトランジスタQ₃がオンし、リレ
ーＬを動作させて常閉接点Laを開き、インバー
タ６の出力によつて蓄電池８を充電する。一方、
抵抗R₈、ダイオードD₁、コンデンサC₅の回路の
時定数によつてコンデンサC₅を充電し、一定時
間後トランジスタQ₄をオン、トランジスタQ₃を
オフにしてリレーＬを開放し、接点Laを閉じる
ことにより、インバータ６の出力と、その時間ま
でに蓄電池８に充電されたエネルギーとでモータ
１１の起動に充分な電流を与え、モータ１１を起
動させるようにしてある。上記起動補償回路１
６、接点Laによりスイツチ手段が構成されるの
である。尚、起動補償回路１６としてワンシヨツ
トマルチバイブレータのような回路を用いること
もできる。

［発明の効果］本発明は上述のように、交流電源を整流する整
流回路と、この整流回路出力を電源として駆動さ
れるインバータと、このインバータ出力により充
電される蓄電池と、蓄電池及びインバータとモー
タとの間に介装されて蓄電池出力もしくは蓄電池
出力及びインバータ出力の重畳出力をオン操作に
よりモータに印加する駆動スイツチと、駆動スイ
ツチの投入時に蓄電池の端子電圧が上昇するのを
待つ間は前記重畳出力をモータから切り離し蓄電
池の端子電圧が上昇した後に前記重畳出力をモー
タに印加するスイツチ手段とを具備して成るもの
であり、蓄電池が過放電となつているときに駆動
スイツチがオンとなつたままで交流電源が接続さ
れたとしても、スイツチ手段が蓄電池の端子電圧
が上昇するまでは、モータを蓄電池及びインバー
タから切り離しているのであり、その結果、蓄電
池の端子電圧が上昇してモータの起動ができるよ
うになつてから、蓄電池出力とインバータ出力と
の重畳出力をモータに印加することで、確実にモ
ータを起動させることができて、モータが停止し
たまま通電を続けることによる事故を防止できる
利点があり、インバータそのものを大型の大容量
のものにすることなくわずかの部品の追加によつ
て目的を達することができるから、電気かみそり
などの蓄電池を電源とする小型機器のモータの駆
動回路としてすぐれた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の具体回路図、第２
図ａ，ｂは夫々他の実施例の要部回路図、第３図
は他の実施例の具体回路図である。４は整流回路、６はインバータ、８は蓄電池、
１０は駆動スイツチ、１１はモータである。

Claims

【特許請求の範囲】

１交流電源を整流する整流回路と、この整流回
路の出力を電源として駆動されるインバータと、
このインバータの出力により充電される蓄電池
と、蓄電池及びインバータとモータとの間に介装
されて蓄電池出力もしくは蓄電池出力及びインバ
ータ出力の重畳出力をオン操作によりモータに印
加する駆動スイツチと、駆動スイツチの投入時に
蓄電池の端子電圧が上昇するのを待つ間は前記重
畳出力をモータから切り離し蓄電池の端子電圧が
上昇した後に前記重畳出力をモータに印加するス
イツチ手段とを具備して成ることを特徴とする小
型モータの駆動回路。