KR101069485B1

KR101069485B1 - 모터 구동 회로

Info

Publication number: KR101069485B1
Application number: KR1020100017648A
Authority: KR
Inventors: 조지 노이에
Original assignee: 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드; 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-30
Also published as: CN101820243A; US20100219783A1; JP2010206860A; TW201032455A; KR20100098323A; US8330406B2; TWI394361B; CN101820243B; JP5337533B2

Abstract

저비용으로 킥백 발생시의 전압 상승을 억제하면서도, 전원의 전압이 소정값 이하인 경우의 브레이크를 피할 수 있는 모터 구동 회로를 제공한다. 모터 구동 회로는, 입력 전압을 발생하는 전원으로부터 분기하여 접속되는 제1 및 제2 전원 라인과, H 브리지 회로와, H 브리지 회로를 스위칭 제어하는 제어 수단을 포함하여 구성되고, 상기 제어 수단은, 상기 전원의 전압이 소정값 이하인 경우, 상기 H 브리지 회로의 회생 경로가 발생하지 않도록 제어한다.

Description

모터 구동 회로 {MOTOR DRIVE CIRCUIT}

본 발명은 모터 구동 회로에 관한 것이다.

H 브리지 회로로 모터를 구동하는 경우, 킥백(kickback) 발생시의 전압 상승에 의한 MOSFET의 파괴를 방지할 필요가 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에서는 제너 다이오드를 사용하여 킥백 발생시의 전압 상승을 억제하는 것이 행하여지고 있다. 그러나, 이 방법에서는 모터의 크기가 커질수록 제너 다이오드의 사이즈도 크게 할 필요가 있어, 비용의 증대를 초래하게 된다.

이에 대해, 특허 문헌 2에서는 저비용으로 킥백의 발생시의 전압 상승을 억제하여 MOSFET의 파괴를 방지하는 발명이 개시되어 있다.

이하, 도 2를 참조하여, 특허 문헌 2에 관한 모터 구동 회로에 대하여 구체적으로 설명한다. 모터 구동 회로는, P채널형의 MOSFET(11, 12), N채널형의 MOSFET(13, 14), 전원 라인(21, 22), 접지 라인(23), 다이오드(24, 25), 콘덴서(26, 27), 전류원(31, 32), NPN형의 트랜지스터(41 내지 48), PNP형의 트랜지스터(51, 52), 구동 회로(60) 및 커넥터(70)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, MOSFET(11 내지 14)에는 기생 다이오드(11d 내지 14d)가 각각 설치되어 있고, MOSFET(11, 12)의 게이트는 각각 저항(33, 34)을 통하여 전원 라인(22)에 접속되어 있다. 여기에서, 전원 라인(21, 22)은 전압 VA를 발생하는 전원(80)으로부터 분기된 것이며, 커넥터(70)를 통하여 전원(80)의 정(+)측과 접속되어 있다. 또한, 접지 라인(23)은, 커넥터(70)를 통하여 전원(80)의 부(-)측과 접속되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서, MOSFET(11, 14)가 온, MOSFET(12, 13)가 오프인 상태에서는, 전원 라인(21)으로부터 MOSFET(11), 모터 코일(10), MOSFET(14)의 방향으로 전류가 흘러 모터가 회전한다. 그리고, 적절한 타이밍에서 MOSFET(11) 및MOSFET(14)가 오프로 된 것으로 한다. 이 때, 모터 코일(10)은 에너지가 축적되어 있어 전류를 계속해서 흘리고자 한다. 그로 인해, 기생 다이오드(13d), 모터 코일(10), 기생 다이오드(12d)를 통하여 전류가 흐르게 된다. 즉, 킥백이 발생한다. 그렇게 되면, 킥백에 의해 발생한 전류는 다이오드(24)가 있기 때문에 전원(80)으로 회생하지 못하고, 콘덴서(26)로 유입하게 된다. 이에 의해, 전원 라인(21)의 전압 Vm은 상승해 가게 된다. 그리고, 전원 라인(21)의 전압 Vm이 상승하여, MOSFET(11, 12)의 게이트ㆍ소스간의 전압이 임계치 전압을 초과하면, MOSFET(11, 12)가 온한다. 그로 인해, 모터 코일(10)로부터 출력되는 전류는, MOSFET(12, 11)를 흘러 모터 코일(10)로 복귀된다. 즉, 모터 코일(10)에 축적된 에너지는, 모터 코일(10), MOSFET(12, 11)에 의해 구성되는 루프에서 소비된다.

일본특허공개제2005-269885호공보 일본특허공개제2007-259657호공보

상술한 바와 같이, 특허 문헌 2에 관한 모터 구동 회로에서는, 특허 문헌 1에 개시된 제너 다이오드를 사용하지 않고 킥백의 발생시의 전압 상승을 억제하여 MOSFET의 파괴를 방지할 수 있다.

그러나, 특허 문헌 2에 관한 모터 구동 회로에서는, 전원(80)의 전압이 소정값보다 저하하였을 때(전원(80)이 오프로 되어 있을 때도 포함함)에도, 상기의 모터 코일(10), MOSFET(12, 11)에 의해 구성되는 루프가 형성되는 경우가 있다. 예를 들어, 모터가 회전하고 있을 때에 전원(80)이 오프로 되어도, 모터는 관성에 따라 잠시동안 회전을 계속한다. 그렇게 되면, 모터 코일(10)에 자속이 통과함에 따른 유기 전압이 발생한다. 이 경우, 전원 라인(21)의 전압은 유기 전압에 따라서 상승하기 때문에, MOSFET(11, 12)의 소스의 전위가 상승한다. 한편, MOSFET(11, 12)의 게이트의 전위는, 전원(80)이 오프이면 전원 라인(22)의 전위에 준하여, 실질적으로 제로와 동등해진다. 따라서, 전원(80)이 오프임에도 불구하고 MOSFET(11, 12)가 온하게 된다. 이 경우, 모터 코일(10)에는 모터의 회전 방향과는 역방향의 힘이 브레이크력으로서 발생하게 된다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적은 저비용으로 킥백 발생시의 전압 상승을 억제하면서도, 전원 전압이 소정값보다 저하하였을 때에 상기 루프의 형성을 피하여 브레이크력의 발생을 방지하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 모터 구동 회로는, 입력 전압을 발생하는 전원으로부터 분기하여 접속되는 제1 및 제2 전원 라인과, 직렬 접속되는 제1 소스 트랜지스터 및 제1 씽크 트랜지스터와, 직렬 접속되는 제2 소스 트랜지스터 및 제2 씽크 트랜지스터와, 상기 제1 및 제2 소스 트랜지스터 및 상기 제1 및 제2 씽크 트랜지스터의 각각에 설치되는 제1 내지 제4 회생 다이오드를 갖고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 소스 트랜지스터의 입력 전극에 상기 제1 전원 라인이 접속되고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 소스 트랜지스터의 출력 전극에 모터 코일이 접속되는 H 브리지 회로와, 상기 제2 전원 라인과 접속되고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 씽크 트랜지스터와 상기 제2 소스 트랜지스터 및 상기 제1 씽크 트랜지스터를 상보적으로 스위칭하는 제어 수단을 포함하여 구성되고, 상기 제어 수단은, 상기 제2 전원 라인의 전압에 따른 전압이 소정 전압보다 작은 경우, 상기 제1 전원 라인의 전위에 상관없이 상기 제1 및 제2 소스 트랜지스터가 온하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

저비용으로 킥백 발생시의 전압 상승을 억제하면서도, 전원 전압이 소정값보다 저하하였을 때의 브레이크를 피할 수 있는 모터 구동 회로를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태인 모터 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면.
도 2는, 본 발명의 다른 실시 형태인 모터 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면.
도 3은, 특허 문헌 2의 실시 형태인 모터 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 모터 구동 회로의 구성예를 도시한다. 모터 구동 회로는, 예를 들어 팬 모터 등의 단상 모터를 구동하는 회로이며, 모터 코일(110)에 흐르는 전류를 제어한다. 모터 구동 회로는, P채널형의 MOSFET(111, 112), N채널형의 MOSFET(113, 114), 전원 라인(121, 122), 접지 라인(123), 다이오드(124, 125), 콘덴서(126, 127), NPN형의 트랜지스터(142 내지 144, 164), PNP형의 트랜지스터(145, 151), 구동 회로(160), 콤퍼레이터(190), 저항(161, 162, 135), 기준 전압원(163) 및 커넥터(170)를 포함하여 구성되어 있다.

처음에, 본 실시 형태에 관한 모터 구동 회로의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

MOSFET(111 내지 114)는 H 브리지 회로를 구성하고 있다. H 브리지 회로에 대하여 상세하게 설명하면, MOSFET(111, 112)의 소스가 전원 라인(121)에 접속되어 있다. 또한, MOSFET(113, 114)의 소스가 접지 라인(123)에 접속되어 있다. MOSFET(111, 113)의 드레인끼리 접속되고, MOSFET(112, 114)의 드레인끼리 접속되어 있다. 그리고, MOSFET(111, 113)의 접속점과, MOSFET(112, 114)의 접속점 사이에 모터 코일(110)이 접속된다. 여기에서, MOSFET(111 내지 114)에는 기생 다이오드(111d 내지 114d)가 설치되어 있다.

전원 라인(121, 122)은 전압 VA를 발생하는 전원(180)으로부터 분기된 것이며, 커넥터(170)를 통하여 전원(180)의 정(+)측과 접속되어 있다. 또한, 접지 라인(123)은, 커넥터(170)를 통하여 전원(180)의 부(-)측(접지측)과 접속되어 있다. 여기에서, 전원 라인(121)으로부터 전원(180)의 방향으로 전류가 흘러 회로가 파괴되는 것을 방지하기 위하여, 전원 라인(121)에는 다이오드(124)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 전원 라인(122)에도 다이오드(125)가 설치되어 있다. 또한, H 브리지 회로에서 킥백이 발생한 경우에 발생하는 전류를 흡수하기 위하여, 전원 라인(121)에는 콘덴서(126)가 설치되어 있다. 또한, 전원 라인(122)의 전압 Vcc를 안정화시키기 위하여, 전원 라인(122)에는 콘덴서(127)가 설치되어 있다.

콤퍼레이터(190), 저항(161, 162) 및 기준 전압원(163)은, 전원(180)의 전위의 감시 회로를 구성하고 있다. 구체적으로는, 감시 회로는 전원(180)의 전압이 소정값 이하인지의 여부를 감시한다. 이 콤퍼레이터(190)의 비반전 입력 단자는, 전원 라인(122)의 전압 Vcc를 저항(161, 162)에서 저항 분할받은 전압이 입력된다. 또한, 콤퍼레이터(190)의 반전 입력 단자에는, 기준 전압원(163)에 의해 설정된 전위가 입력된다. 그리고, 콤퍼레이터(190)는, 전원 라인(122)의 전위 Vcc가 저항 분할된 전위가 기준 전압원(163)의 전위보다 크면 H레벨을 출력하고, 전원 라인(122)의 전위가 저항 분할된 전위가 기준 전압원(163)의 전위보다 작아지면 L레벨을 출력한다.

트랜지스터(164, 145), 저항(165)은, 전원(180)의 전압이 소정값 이하로 되었을 때에(전원(180)이 오프하였을 때를 포함함) 킥백이 발생하여도, MOSFET(111)가 온하는 것을 억제하기 위한 회로를 구성한다. 트랜지스터(164)는, 베이스에 콤퍼레이터(190)의 출력이 입력되고, 이미터는 접지 라인(123)에 접속되고, 콜렉터는 저항(165)의 일단부와 접속된다. 트랜지스터(145)는, 이미터가 다이오드를 통하여 MOSFET(111)의 게이트 및 저항(135)의 타단부와 접속되고, 콜렉터가 트랜지스터(142, 143)의 베이스와 접속되고, 베이스가 저항(165)의 타단부와 접속된다. 그리고, 전원(180)이 소정 전압 이상일 때에는 트랜지스터(164, 145)는 온하고, 전원(180)이 소정 전압 이하일 때에는 트랜지스터(164, 145)는 오프한다.

트랜지스터(142, 143), 저항(135)은, MOSFET(111)를 제어하는 제어 회로를 구성하고 있다. 저항(135)은 일단부가 MOSFET(111)의 소스와 접속되고, 타단부가 MOSFET(111)의 게이트와 접속된다. 트랜지스터(142, 143)의 이미터는 접지 라인(123)과 접속되고, 트랜지스터(142, 143)는 전류 미러와 접속되어 있다. 트랜지스터(143)의 콜렉터는, MOSFET(111)의 게이트 및 저항(135)의 타단부와 접속되어 있다. 그리고, 트랜지스터(142)의 콜렉터 및 트랜지스터(142, 143)의 베이스에는, 제어 회로(160)로부터 전류 In이 입력된다.

트랜지스터(144, 151)는, MOSFET(113)의 온 오프를 제어하는 제어 회로를 구성하고 있다. 트랜지스터(144, 151)는 이미터끼리 접속되어 트랜지스터(144)의 콜렉터가 전원 라인(122)과 접속되고, 트랜지스터(151)의 콜렉터가 접지 라인(123)과 접속되어 있다. 트랜지스터(144)의 베이스에는 구동 회로(160)로부터 출력되는 전압 Vn1이 인가되고, 트랜지스터(151)의 베이스에는 구동 회로(160)로부터 출력되는 전압 Vn2가 인가되어 있다. 그리고, 트랜지스터(144, 151)의 접속점과, MOSFET(113)의 게이트가 접속되어 있다.

또한, 실제로는 MOSFET(112, 114)의 제어 회로가 MOSFET(111, 113)의 제어 회로와 마찬가지로 설치되는데, 그 구성에 실질적인 차이는 없으므로, MOSFET(112, 114)의 제어 회로에 대해서는 도면 및 그 설명을 생략한다.

구동 회로(160)는 전류 In, 전압 Vp1, Vp2에 의해 MOSFET(111, 113)의 온 오프를 행하고, 모터의 구동을 제어한다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 모터 구동 회로의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

처음에, 전원(180)의 전압이 소정값 이상인 경우(예를 들어, 통상 동작 모드인 경우)에 대하여 설명한다.

전원(180)이 온되어 있고, 그 전압이 소정값 이상인 경우, 콤퍼레이터(190)에서는 비반전 입력 단자에 입력되는 전압이 반전 입력 단자에 입력되는 전압보다 커진다. 그렇게 되면, 콤퍼레이터(190)는 H레벨을 출력하기 때문에, 트랜지스터(164)는 온한다.

이 상태에 있어서, 제어 회로(160)로부터 전류 In이 출력됨과 함께, L레벨의 전압 Vn1, 2가 출력된 것으로 한다. 그렇게 되면, 전류 In은 트랜지스터(142)에 유입되고, 전류 미러에 접속되어 있는 트랜지스터(143)에도 미러비에 따른 전류가 흐른다. 이에 의해, 저항(135)에도 전류가 흘러, 전원 라인(121)의 전압 Vm을 강하시킨 전압이 MOSFET(111)의 게이트에 인가됨으로써, MOSFET(111)가 온한다. 한편, 트랜지스터(144)는 오프하고, 트랜지스터(151)는 온하기 때문에, MOSFET(113)가 오프한다. 또한, 소정의 신호에 의해, MOSFET(112)가 오프하고, 트랜지스터(114)가 온한 것으로 한다. 그렇게 되면, 전원 라인(121)으로부터 MOSFET(111), 모터 코일(110), MOSFET(114)의 방향으로 전류가 흘러, 모터가 일정 방향으로 회전한다.

그리고, 적절한 타이밍에서 제어 회로(160)로부터 전류 In의 출력이 없어짐과 함께, L레벨의 Vn1, 2가 출력된 것으로 한다. 그렇게 되면, 저항(135)에 전류가 흐르지 않게 되어, MOSFET(111)는 오프한다. 한편, 트랜지스터(144)는 오프하고, 트랜지스터(151)는 온하기 때문에, MOSFET(113)도 오프한다. 또한, 소정의 신호에 의해 MOSFET(112, 114)도 오프한 것으로 한다. 이 경우, 모터 코일(110)에는 에너지가 축적되어 있어, 전류를 계속해서 흘리고자 한다. 그로 인해, 기생 다이오드(113d), 모터 코일(110) 및 기생 다이오드(112d)를 통하여 전류가 흐른다. 즉, 킥백이 발생한다. 킥백에 의해 발생한 전류는, 다이오드(124)가 있기 때문에 전원(180)으로 회생하지 못하고, 콘덴서(126)로 유입하게 된다. 이에 의해, 전원 라인(121)의 전압 Vm은 상승해 간다. 그리고, 전원 라인(121)의 전압 Vm이 상승하면, 트랜지스터(145)가 온하고 있음으로써 저항(135)에 전류가 흘러 MOSFET(111)의 게이트ㆍ소스간에 전위차가 발생한다. 그리고, MOSFET(111, 112)의 게이트ㆍ소스간의 전압이 임계치 전압을 초과하면, MOSFET(111, 112)가 자동적으로 온의 상태로 된다. 그로 인해, 모터 코일(110)로부터 출력되는 전류는, MOSFET(112, 111)를 흘러 모터 코일(110)로 복귀된다. 즉, 모터 코일(110)에 축적된 에너지는, 모터 코일(110), MOSFET(112, 111)에 의해 구성되는 H 브리지 회로의 전원측의 루프에서 소비된다. 그리고, 모터 코일(110)에 축적된 에너지가 소비되고, MOSFET(111, 112)의 게이트ㆍ소스간의 전압이 임계치 전압보다 작아지면, MOSFET(111, 112)는 자동적으로 오프로 된다.

그 후, 제어 회로(160)로부터 전류 In의 출력이 없어짐과 함께, H레벨의 Vn1, 2가 출력된 것으로 한다. 그렇게 되면, MOSFET(111)는 오프하는 한편, 트랜지스터(144)는 온하여 트랜지스터(151)는 오프하기 때문에 MOSFET(113)는 온한다. 또한, 소정의 신호에 의해, MOSFET(112)가 온하고 MOSFET(114)가 오프한 것으로 한다. 이 경우, 전원 라인(121)으로부터 MOSFET(112), 모터 코일(110), MOSFET(113)의 방향으로 전류가 흐른다.

그리고, 다시 적절한 타이밍에서 제어 회로(160)로부터 전류 In의 출력이 없어짐과 함께, L레벨의 Vn1, 2가 출력된 것으로 한다. 그렇게 되면, 저항(135)에 전류가 흐르지 않게 되고, MOSFET(111)는 오프한다. 한편, 트랜지스터(144)는 오프하고, 트랜지스터(151)는 온하기 때문에, MOSFET(113)도 오프한다. 또한, 소정의 신호에 의해 MOSFET(112, 114)도 오프한 것으로 한다. 이 경우, 모터 코일(110)에는 에너지가 축적되어 있어, 전류를 계속해서 흘리고자 한다. 그로 인해, 기생 다이오드(114d), 모터 코일(110), P채널 MOSFET(111)의 기생 다이오드(111d)를 통하여 전류가 흐르게 된다. 즉, 이 경우에도 킥백이 발생한다. 킥백에 의해 발생한 전류는, 다이오드(124)가 있기 때문에 전원(180)으로 회생하지 못하고, 콘덴서(126)로 유입되어 전원 라인(121)의 전압 Vm이 상승해 간다. 그리고, 전원 라인(121)의 전압 Vm이 상승하면, 트랜지스터(145)가 온되어 있기 때문에, MOSFET의 게이트ㆍ소스간에 전위차가 발생한다. 그리고, MOSFET(111, 112)의 게이트ㆍ소스간의 전압이 임계치 전압을 초과하면, MOSFET(111, 112)가 자동적으로 온의 상태로 된다. 그로 인해, 모터 코일(110)로부터 출력되는 전류는 MOSFET(111), MOSFET(112)를 흘러 모터 코일(110)로 복귀된다. 즉, 이 경우에도 모터 코일(110)에 축적된 에너지는 H 브리지 회로의 전원측의 루프에서 소비되게 된다. 그리고, 모터 코일(110)에 축적된 에너지가 소비되고, MOSFET(111, 112)의 게이트ㆍ소스간의 전압이 임계치 전압보다 작아지면, MOSFET(111, 112)는 자동적으로 오프로 된다.

이상, 본 실시 형태에 관한 모터 구동 회로에서는, 전원(180)의 전압이 소정값 이상일 때에 킥백이 발생하여도, 킥백의 발생에 의한 전원 라인(121)의 전압 Vm의 상승은 MOSFET(111, 112)의 임계치 전압과 동일 레벨로 억제된다.

다음으로, 전원(180)의 전압이 소정값 이하인 경우(예를 들어, 전원 OFF시나 대기 모드인 경우)에 대하여 설명한다.

전원(180)의 전압이 소정값 이하인 경우, 전원 라인(122)의 전위 Vcc가 내려가기 때문에, 콤퍼레이터(190)에서는 비반전 입력 단자에 입력되는 전압이 반전 입력 단자에 입력되는 전압보다 작아진다. 그렇게 되면, 콤퍼레이터(190)는 L레벨을 출력하기 때문에, 트랜지스터(164)는 오프한다.

이 상태에 있어서, 예를 들어 전원(180)의 전압이 소정값 이하로 되었음에도 불구하고, 관성에 따라 모터가 회전을 계속하면, 모터 코일(110)에 자속이 통과함에 따른 유기 전압이 발생한다. 이 경우, 종래 기술에 관한 모터 드라이버와 마찬가지로 전원 라인(121)의 전압은 유기 전압에 따라서 상승하기 때문에, MOSFET(111, 112)의 소스의 전위가 상승한다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 모터 드라이버에서는 전원(180)의 전압이 소정값 이하로 되었을 때에는, 트랜지스터(145)가 오프로 되어 있다. 그렇게 되면, 저항(135)에 전류가 흐르지 않아, MOSFET(111)의 게이트ㆍ소스간의 전위차는 실질적으로 발생하지 않는다. 마찬가지로 MOSFET(112)의 게이트ㆍ소스간의 전위차도 실질적으로 발생하지 않는다. 즉, 전원(180)의 전압이 소정값 이하일 때에는, 킥백이 발생하여도 MOSFET(111, 112)가 온하는 경우가 없기 때문에, 모터 코일(110)에 브레이크력은 발생하지 않는다.

또한, 전원(180)이 오프하였을 때에는, 콤퍼레이터(190)가 오프하기 때문에 트랜지스터(164)가 오프한다. 그 결과, 전원(180)의 전압이 소정값 이하인 경우와 마찬가지로, 전원(180)이 오프되어 있을 때에 킥백이 발생하여도 MOSFET(111, 112)가 온하는 경우는 없기 때문에, 모터 코일(110)에 브레이크력은 발생하지 않는다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 관한 모터 구동 회로에 대하여 상세하게 설명하였다. 본 실시 형태에 관한 모터 드라이버에서는, 전원(180)의 전압이 소정값 이상인 경우에는, 킥백이 발생하여도 전원 라인(121)의 전위 Vm의 상승을 억제할 수 있기 때문에, 큰 사이즈의 제너 다이오드 등을 이용하지 않고, 킥백 발생에 의한 소자 파괴를 피할 수 있다. 또한, 전원(180)의 전압이 소정값 이상인 경우에는, 모터 코일(110)에 유기 전압이 발생하여도 MOSFET(111, 112)가 온하지 않아, 브레이크력의 발생을 피할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물도 포함된다.

예를 들어, 본 실시 형태에 있어서는 H 브리지 회로를 사용하여 단상 팬 모터의 모터 코일에 흐르는 전류를 제어하는 것으로 하였지만, 적용되는 모터는 팬 모터에 한정되지 않고, 또한 단상에도 한정되지 않는다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 H 브리지 회로에 있어서의 소스 트랜지스터를 P채널 MOSFET로 하였지만, 소스 트랜지스터를 PNP형 트랜지스터로 하는 것도 가능하다. 즉, H 브리지 회로에 있어서의 소스 트랜지스터는, 전원 라인(121)측의 전극 및 제어 전극의 전압차에 따라서 온 오프하는 트랜지스터이면 된다. 또한, 소스 트랜지스터를 PNP형 트랜지스터로 하는 경우, 회생용의 다이오드를 PNP형 트랜지스터와 병렬로 설치하면 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 H 브리지 회로에 있어서의 씽크 트랜지스터를 N채널 MOSFET로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, P채널 MOSFET로 할 수도 있고, 바이폴러 트랜지스터로 할 수도 있다. 예를 들어, 씽크 트랜지스터를 NPN형 트랜지스터로 하는 것도 가능하다. 또한, 씽크 트랜지스터를 바이폴러 트랜지스터로 하는 경우, 회생용의 다이오드를 바이폴러 트랜지스터와 병렬로 설치하면 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 전원 라인(122)은 동일한 전원(180)으로부터 분기된 것인 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 전원 라인(121)과 전원 라인(122)이 다른 전원에 접속되는 것으로 하여도 된다. 전원 라인(121)과 전원 라인(122)이 다른 전원에 접속되는 경우, 전원 라인(122)의 전압은 MOSFET(111)로부터 MOSFET(114)로 전류가 흐르고 있는 경우에 MOSFET(112)가 오프로 되는 전압이면 된다. 예를 들어, 전압 VA를 발생하는 2개의 전원 중 한쪽에 전원 라인(121)이 접속되고, 다른 쪽에 전원 라인(122)이 접속되는 것으로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 콤퍼레이터(190), 저항(161, 162), 기준 전압원(163)을 사용하여 전원(180)의 전위를 감시하는 것으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 전압 Vcc를 저항(161, 162)에 의해 저항 분할한 전압을 트랜지스터(164)의 베이스에 직접 입력하여도 된다. 단, 이 경우에는 도 1에 도시하는 실시 형태와 비교하면 저항(161, 162)의 온도 특성의 영향이 커지는 것에 유의해야 한다.

110: 모터 코일
121, 122: 전원 라인
123: 접지 라인
180: 전원
160: 제어 회로
190: 콤퍼레이터
163: 기준 전압원

Claims

입력 전압을 발생하는 전원으로부터 분기하여 접속되는 제1 및 제2 전원 라인과,
직렬 접속되는 제1 소스 트랜지스터 및 제1 씽크 트랜지스터와, 직렬 접속되는 제2 소스 트랜지스터 및 제2 씽크 트랜지스터와, 상기 제1 및 제2 소스 트랜지스터 및 상기 제1 및 제2 씽크 트랜지스터의 각각에 설치되는 제1 내지 제4 회생 다이오드를 갖고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 소스 트랜지스터의 입력 전극에 상기 제1 전원 라인이 접속되고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 소스 트랜지스터의 출력 전극에 모터 코일이 접속되는 H 브리지 회로와,
상기 제2 전원 라인과 접속되고, 상기 제1 소스 트랜지스터 및 상기 제2 씽크 트랜지스터와 상기 제2 소스 트랜지스터 및 상기 제1 씽크 트랜지스터를 상보적으로 스위칭하는 제어 수단과,
일단부가 상기 제1 소스 트랜지스터의 입력 전극과 접속되고, 타단부가 상기 제1 소스 트랜지스터의 제어 전극과 접속되는 제1 저항과,
상기 제2 전원 라인의 전압에 따른 전압이 소정 전압보다 작은 경우, 상기 제1 저항에 전류가 흐르지 않도록 함으로써, 상기 제1 저항에 발생하는 전위차가 상기 제1 소스 트랜지스터의 임계치 전압보다 작아지도록 억제하는 회생 정지 수단을 포함하여 구성되고,
상기 제어 수단은, 상기 제2 전원 라인의 전압에 따른 전압이 소정 전압보다 작은 경우, 상기 제1 전원 라인의 전위에 상관없이 상기 제1 및 제2 소스 트랜지스터가 온하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로.
삭제
제1항에 있어서, 상기 회생 정지 수단은,
한쪽의 입력 단자에 상기 제2 전원 라인의 전압이 저항 분할되어 입력되고, 다른 쪽의 입력 단자에 상기 소정 전압이 입력되는 콤퍼레이터와,
상기 콤퍼레이터의 출력이 제어 전극에 입력되고, 상기 제1 저항에 흐르는 전류를 제어하는 제어 트랜지스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 전원과 상기 제1 전원 라인은 제1 다이오드를 통하여 접속되고, 상기 전원과 상기 제2 전원 라인은 제2 다이오드를 통하여 접속되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 회생 다이오드는 기생 다이오드인 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 소정 전압이란, 상기 전원이 오프로 되었을 때에 있어서의 상기 제2 전원 라인의 전압에 상당하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 회로.