WO2011099258A1

WO2011099258A1 - ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機

Info

Publication number: WO2011099258A1
Application number: PCT/JP2011/000636
Authority: WO
Inventors: 俊樹坪内; 智也細川; 康司加藤
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2011-08-18

Abstract

巻線に電力供給するパワースイッチ部と、パワースイッチ部をオン／オフ制御するＰＷＭ制御回路と、パワースイッチ部の通電電流値を電圧値にて検出するシャント抵抗と、シャント抵抗の電圧値が所定の電流制限値に達するとパワースイッチ部をオフし、キャリア周波数の信号の周期毎に再オンするようＰＷＭ制御回路に作用する電流制限部と、パワースイッチ部の温度を検出する温度検出部とを備える。電流制限部は、温度情報に相応して電流制限値を可変する電流制限値発生器を有し、パワースイッチ部が所定温度に達すると、温度検出部からの信号に基づいて、電流制限値を温度上昇に反比例してリニアもしくは段階的に減じる。

Description

ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機

　本発明は、ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの最大電流の制限値の制御に関する。

　従来、ブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの高温時の信頼性を高めるために、ブラシレスモータの駆動装置を構成するパワースイッチ素子など発熱部品の近傍に、サーミスタなどの感温素子を設けていた。これにより、ブラスレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの通電電流を、感温素子からの温度情報に基づいて所定の温度で通電停止したり、通電電流を減じたりすることが一般的に実施されている。

　また、ブラシレスモータ駆動部の１チップＩＣのＰＷＭＤＵＴＹ指令信号入力端子に接続された過熱保護部を設け、過熱保護部が、１チップＩＣのスイッチ素子の温度が所定値を超えた場合に、ＰＷＭＤＵＴＹ入力端子のオン期間を制限もしくはオフにして、スイッチ素子の過熱を抑制するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　発熱部品であるパワースイッチ素子は、半導体素子から構成されるのが一般的で、例えばシリコン半導体素子の場合、通常、最大定格温度は１５０℃である。例えば、特許文献１の場合、通電可能な電流値は、特許文献１のブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である図２６の実線Ａ－Ｂ－Ｃに示すようにシリコン半導体素子の温度２５℃で最大で、温度上昇に従って値を減じて、温度１５０℃でゼロになる。従って、ブラシレスモータの駆動装置のパワースイッチ素子を、それの安全性・信頼性を確保しながらブラシレスモータの駆動巻線に通電可能な最大電流を供給するには、電流の上限値を図２６の点線ａ－ｂ－ｃに示すように、実線Ａ－Ｂ－Ｃを超えないよう温度上昇に従って減じるように制御する必要がある。しかし、このような制御方法には。以下のような複数の課題がある。

　第一の課題は、電流の上限値を所望の温度で所望の値に減じることが従来技術では困難なことである。従来、過熱保護装置の温度センサとしてサーミスタなどの感温抵抗素子を利用する方法が知られている。しかし、温度上昇に従って通電可能な最大電流値を減じる方法は、サーミスタ自体の温度－抵抗値特性に拘束されることになる。したがって、所望の温度で、所望の値に電流を減ずることができないという課題があった。

　第二の課題は、サーミスタなどの感温素子は、パワースイッチ素子を含む発熱部品の近傍に設けても、パワースイッチ素子自体の温度とは誤差を生じてしまう。このため、得られる温度情報の精度が悪く、その誤差を補償するために通電電流をより小さくしなければならない。その結果、ブラシレスモータに所望のトルクを発生できないという課題もある。そのため、使用するパワースイッチ素子を定格電流の大きなものにする方法があるが、高価になるという課題がある。また、この課題を解決するために、スイッチング素子を含む部品の電極と、感温素子をはんだなどで金属接合する方法もある。しかし、部品の電極の電位が一定電圧である必要があるなど、金属結合を可能ならしめる条件、部位が限られるという課題もある。

特開２００２－３５４８７０号公報

　本発明のブラシレスモータの駆動装置は、直流電源から複数相の巻線に電力供給するパワースイッチ部と、所定のキャリア周波数に同期してパワースイッチ部をオン／オフ制御するＰＷＭ制御回路とを備えたブラシレスモータの駆動装置である。また、本発明のブラシレスモータの駆動装置は、パワースイッチ部の通電電流値を電圧値に変えて検出するシャント抵抗と、シャント抵抗で検出した電圧値が所定の電流制限値に達するとパワースイッチ部をオフし、キャリア周波数の信号の周期毎に再オンするようＰＷＭ制御回路に作用する電流制限部と、パワースイッチ部の温度を検出して温度情報として出力する温度検出部とを備える。電流制限部は、温度検出部からの温度情報に相応して電流制限値を可変する電流制限値発生器を有する。そして、電流制限部は、パワースイッチ部の温度が所定の温度に達すると、温度検出部からの信号に基づいて、電流制限値をパワースイッチ部の温度上昇に反比例してリニアもしくは段階的に減じる構成である。

　この構成によれば、パワースイッチ部の温度が所定の温度に達すると、温度検出部からの信号に基づいて電流制限値をパワースイッチ素子の温度上昇に反比例して減じるため、パワースイッチ素子の過熱を抑制することができる。

　本発明のブラシレスモータは、巻線を施した固定子と、永久磁石を有した回転子組立と、上記ブラシレスモータの駆動装置を少なくとも実装したプリント配線板を備えた構成である。

　本発明の空気調整機は、上記ブラシレスモータを送風ファン駆動用に備え、周囲環境温度が低く温度検出部によるパワースイッチ部の温度が所定の温度未満の場合には、温度検出部の作用により電流制限値の上限１００％まで通電可能として、ブラシレスモータに大きなトルクを発生させる。一方、空気調整機の周囲環境温度が高く温度検出部によるパワースイッチ部の温度が所定の温度以上の場合には、温度検出部からの信号に基づいて電流制限値をパワースイッチ素子の温度上昇に反比例してリニアもしくは通電電流がパワースイッチ部の温度毎に定まる最大定格電流を超過することがないよう段階的に減じる。さらに温度上昇が進んで第一の所定の温度に達するとパワースイッチ部をオフとして、通電を遮断し、通電遮断によりパワースイッチ部の温度が第二の所定の温度まで低下すると、パワースイッチ部の通電を再開して、空気調節機の運転が再開可能となるよう構成する。周囲環境温度が低い暖房運転時には、ブラシレスモータに大きなトルクを発生し送風ファンからの風量が大きくなるので空気調整機の暖房能力をより向上させる。周囲環境温度が高く、ブラシレスモータの駆動装置のパワースイッチ素子が容易に過熱する場合には、電流をリニアもしくは段階的に減じてゼロにする構成である。

　この構成により、パワースイッチ素子を含むブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータは常に安全な状態であるため、故障などの不具合の起きない高品質の空気調整機を提供することができる。

図１は本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図２Ａは本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの動作説明図である。図２Ｂは本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの動作説明図である。図２Ｃは本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの動作説明図である。図３は本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図４は本発明の実施の形態３におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図５は本発明の実施の形態３におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の構成図である。図６は本発明の実施の形態３におけるブラシレスモータの構成図である。図７は感温素子を外付けにした本発明の実施の形態３におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図８は本発明の実施の形態４におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図９は本発明の実施の形態４におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の構成図である。図１０は本発明の実施の形態４におけるブラシレスモータの構成図である。図１１は本発明の実施の形態４におけるブラシレスモータの駆動装置の小型化したプリント配線板の構成図である。図１２は本発明の実施の形態５におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図１３は本発明の実施の形態５におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の構成図である。図１４は本発明の実施の形態５におけるブラシレスモータの構成図である。図１５は本発明の実施の形態５におけるブラシレスモータの駆動装置の小型化したプリント配線板の構成図である。図１６は本発明の実施の形態６におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図である。図１７は本発明の実施の形態７におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図である。図１８は本発明の実施の形態８におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図である。図１９は本発明の実施の形態９におけるブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である。図２０は本発明の実施の形態１０におけるブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である。図２１は本発明の実施の形態１１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。図２２は本発明の実施の形態１２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータを用いた空気調整機の構成図である。図２３は本発明の実施の形態１２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータを用いた屋内空気調整機の構成図である。図２４は本発明の実施の形態１２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータと屋内空気調整機の電装基板との接続図である。図２５は本発明の実施の形態１２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータを用いた空気調整機の動作説明図である。図２６は従来のブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細について説明する。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの駆動装置であるブラシレスモータ駆動装置９およびそれを備えたブラシレスモータ１０の構成を示す図である。

　図１において、ブラシレスモータ駆動装置９は、パワースイッチ部２、ＰＷＭ制御回路３、シャント抵抗４、電流制限部５、温度検出部７、回転子位置信号発生部１９、ＦＧ信号発生回路２０を備えている。さらに、入出力端子であるＭＵ、ＭＶ、ＭＷ、ＶＤＣ、Ｖｃｃ、ＧＮＤ端子を備えている。ＭＵ、ＭＶ、ＭＷ端子には、第一の巻線１ａ、第二の巻線１ｂ、第三の巻線１ｃが接続される。ＶＤＣ端子には、直流電源８の正側出力が接続される。Ｖｃｃ端子には、制御電源２１の正側出力が接続される。ＧＮＤ端子には、直流電源８、制御電源２１の負側出力が接続される。

　パワースイッチ部２は、直流電源８から複数相の巻線に電力供給する。本実施の形態では、複数相の巻線として第一の巻線１ａ、第二の巻線１ｂおよび第三の巻線１ｃの３つの相の巻線を備えている。以下、このように３相の巻線を駆動する３相駆動のブラシレスモータの一例を挙げて説明する。パワースイッチ部２は、巻線に通電するための複数のパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を有している。これらのパワースイッチ素子が相毎にオン／オフ制御されることで、各相の巻線に電力が供給される。

　ＰＷＭ制御回路３は、所定のキャリア周波数に同期して、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）制御されたパルス信号により、パワースイッチ部２をオン／オフ制御する。すなわち、パワースイッチ部２の各パワースイッチ素子は、このパルス信号によりオン／オフ制御される。

　シャント抵抗４は、パワースイッチ部２の通電電流値を電圧値に変えて検出し、検出した電圧値を発生電圧ＶＲ１０１として出力する。

　電流制限部５は、シャント抵抗４で検出した電圧値が所定の電流制限値に達するとパワースイッチ部２をオフし、キャリア周波数の信号の周期毎に再オンするようＰＷＭ制御回路３に作用する。電流制限部５は、このような動作を行うため、電流制限値発生器６と比較器３９とを有している。

　温度検出部７は、パワースイッチ部２の温度を検出して温度情報として出力する。出力された温度情報は、検出温度Ｔとして電流制限部５の電流制限値発生器６に供給される。

　電流制限値発生器６は、検出温度Ｔに相応して可変した電流制限値ＶＲＥＦを生成する。回転子位置信号発生部１９は、ＰＷＭ制御回路３をパルス幅変調するための信号をＰＷＭ制御回路３に出力する。

　ＦＧ信号発生回路２０は、回転子位置信号発生部１９が検出した回転子の位置情報に基づき、ブラシレスモータ１０の回転速度に応じた信号を発生し、ＦＧ信号としてＦＧ端子から出力する。

　外部からのモータ印加電圧指令信号が、ＶＳＰ端子を介して、ＰＷＭ制御回路３に入力されると、ＰＷＭ制御回路３は、回転子位置信号発生部１９からの信号に基づきパワースイッチ部２に作用して、第一の巻線１ａ、第二の巻線１ｂ、第三の巻線１ｃに、電力を供給してトルクを発生させる。第一の巻線１ａ、第二の巻線１ｂ、第三の巻線１ｃの通電電流は、シャント抵抗４に通流して発生電圧ＶＲ１０１に変換される。発生電圧ＶＲ１０１は、電流制限部５の比較器３９の一方の入力端子に入力される。比較器３９の他方の入力端子には、電流制限値発生器６の電流制限値ＶＲＥＦが入力される。比較器３９は、ＶＲ１０１がＶＲＥＦに達するとＰＷＭ制御回路３を介して、パワースイッチ部２の通電電流を制限するよう作用する。

　温度検出部７は、パワースイッチ部２の温度を検出する。通電により温度が上昇すると、温度検出部７は電流制限値発生器６の値を減じて、パワースイッチ部２の通電電流をより一層制限、すなわち通電電流値を減少させる。通電電流値の減少によりパワースイッチ部２の温度上昇を抑制することができる。

　本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置はこのように構成されている。このような構成により、まず、シャント抵抗４は、パワースイッチ部２の通電電流値に応じた発生電圧ＶＲ１０１を検出する。一方、温度検出部７は、パワースイッチ部２の温度に対応した検出温度Ｔを、電流制限値発生器６に通知する。電流制限値発生器６は、検出温度Ｔに相応して可変した電流制限値ＶＲＥＦを生成する。電流制限部５は、比較器３９を用いて、発生電圧ＶＲ１０１が電流制限値ＶＲＥＦに達したかどうかを判定する。そして、電流制限部５は、発生電圧ＶＲ１０１が電流制限値ＶＲＥＦ以上になると、パワースイッチ部２の温度が所定の温度に達したと判定し、電流制限値ＶＲＥＦをパワースイッチ部２の温度上昇に反比例してリニアもしくは段階的に減じるように動作する。このようにして、電流制限部５は、パワースイッチ部２の通電電流を制限するよう作用する。

　次に、本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置の詳細な動作について説明する。

　図２Ａ～２Ｃは、本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの動作説明図であり、その特性を示す図である。

　図２Ａは、パワースイッチ部２の温度、すなわち温度検出部７の検出温度Ｔの時間（ｔ）経過による変化を示し、図２Ｂは、電流制限部５の構成要素の電流制限値発生器６の制限値ＶＲＥＦの時間（ｔ）経過による変化を示し、図２Ｃは、パワースイッチ部２のスイッチ動作による電流がシャント抵抗４に通電して発生する発生電圧ＶＲ１０１の波高値の時間（ｔ）経過による変化を示している。

　図２Ａ～２Ｃにおいて、時刻ｔ＝０のとき、パワースイッチ部２は通電を開始し、その温度はＴ＝２５℃で、電流制限値発生器６の制限値は、上限値１００％の電流制限値ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ０で、シャント抵抗４の発生電圧ＶＲ１０１の波高値は、ＶＲ１０１＝ＶＲＥＦ０になるようパワースイッチ部２に作用して電流が制限される。

　通電によりパワースイッチ部２の温度が上昇して、時刻ｔ＝ｔ００の時、所定の温度Ｔ＝Ｔ００になると、温度検出部７の作用により電流制限値発生器６は、ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ００へ電流制限値を減じる。その結果、シャント抵抗４の発生電圧ＶＲ１０１の波高値は、ＶＲ１０１＝ＶＲＥＦ００になるようパワースイッチ部２に作用して電流が所定の減じた値に制限される。

　引き続き温度上昇が継続し、時刻ｔ＝ｔ０１の時、所定の温度Ｔ＝Ｔ０１になると、温度検出部７の作用により電流制限値発生器６は、ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ０１へ電流制限値をさらに減じる。その結果、シャント抵抗４の発生電圧ＶＲ１０１の波高値は、ＶＲ１０１＝ＶＲＥＦ０１になるようパワースイッチ部２に作用して電流が所定のさらに減じた値に制限される。

　さらに、引き続き温度上昇が継続し、時刻ｔ＝ｔ０２の時、所定の温度Ｔ＝Ｔ０２になると、温度検出部７の作用により電流制限値発生器６は、ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ０２へ電流制限値をさらに減じる。その結果、シャント抵抗４の発生電圧ＶＲ１０１の波高値は、ＶＲ１０１＝ＶＲＥＦ０２になるようパワースイッチ部２に作用して電流が所定のさらに減じた値に制限される。

　以降も、所定の温度に到達する毎に同様の動作を繰り返して、電流制限値を段階的に減じていき、時刻ｔ＝ｔ０ｎの時、所定の温度Ｔ＝Ｔ０Ｎになると、温度検出部７の作用により電流制限値発生器６は、ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ０ｎへ電流制限値をさらに減じる。その結果、シャント抵抗４の発生電圧ＶＲ１０１の波高値は、ＶＲ１０１＝ＶＲＥＦ０ｎになるようパワースイッチ部２に作用して電流が所定のさらに減じた値に制限される。

　そして、時刻ｔ＝ｔ１の時、第一の所定の温度Ｔ＝Ｔ１になると、温度検出部７の作用により電流制限値発生器６は、ＶＲＥＦ＝０（Ｖ）となり、パワースイッチ部２の通電電流はゼロになる。

　すなわち、電流制限部５は、パワースイッチ部２の温度上昇が継続して第一の所定の温度に達すると、パワースイッチ部２をオフとして通電を遮断することになる。なお、この後、例えば、通電の遮断によりパワースイッチ部２の温度が第二の所定の温度Ｔ＝Ｔ２まで低下すると、パワースイッチ部２の通電を再開するような構成とすればよい。

　ｔ＝ｔ１以降は、温度は低下して、時刻ｔ＝ｔ２で、第二の所定の温度Ｔ＝Ｔ２になると、通電がＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦ０で再開されて、以降同様の動作を繰り返す。

　なお、本実施の形態では、電流制限値を整数（ｎ）分割して、電流制限値のＳＴＥＰ数ｎにて段階的に減じるようにしている。温度上昇により所定の温度に到達する毎に電流制限値を減じて、終には電流ゼロとしている。温度が低下して第二の所定の温度に下がると、再び、電流制限値を初期値に戻して通電を再開した。しかし、電流の減じ方を段階的にではなく、アナログ的にリニアに減じてもよい。また、温度が下がると電流を復帰するようにしたが、外部からの指令によって復帰する構成としてもよい。

　また、回転子位置信号発生部１９は、図示しないホールセンサからの磁極位置信号に基づきブラシレスモータの回転子位置信号を発生するものであるが、ホールセンサを有せず巻線に生じる誘起電圧や電流の方向などの情報から回転子位置信号を発生する方法もある。

　以上説明したように、本実施の形態のブラシレスモータ駆動装置９およびブラシレスモータ１０は、パワースイッチ部２と、ＰＷＭ制御回路３と、シャント抵抗４と、電流制限部５と、温度検出部７とを備える。パワースイッチ部２は、複数相の巻線に電力供給する。ＰＷＭ制御回路３は、パワースイッチ部２をオン／オフ制御する。シャント抵抗４は、パワースイッチ部２の通電電流値に対応した発生電圧ＶＲ１０１を検出する。電流制限部５は、発生電圧ＶＲ１０１が所定の電流制限値ＶＲＥＦに達するとパワースイッチ部２をオフし、キャリア周波数の信号の周期毎に再オンするようＰＷＭ制御回路３に作用する。温度検出部７は、パワースイッチ部２の温度を検出して検出温度Ｔとして出力する。電流制限部５は、温度検出部７からの検出温度Ｔに相応して電流制限値ＶＲＥＦを可変する電流制限値発生器６を有する。そして、電流制限部５は、パワースイッチ部２の温度が所定の温度に達すると、温度検出部７からの信号に基づいて、電流制限値ＶＲＥＦをパワースイッチ部２の温度上昇に反比例してリニアもしくは段階的に減じる。本実施の形態のブラシレスモータ駆動装置９およびブラシレスモータ１０は、このような構成により、低温・常温下では所定の電流を通電してブラシレスモータの高トルクを発生させることができる。そして、高温時には所望の温度で、所望の値に通電電流を減じてブラシレスモータの駆動装置を構成するパワースイッチ素子の過熱を抑制することができる。これにより、高性能で信頼性の高いブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータを提供することができる。

　（実施の形態２）
　図３は、本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。本実施の形態について、図３を用いて説明する。図３において、パワースイッチ部２は、構成要素であるパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に、温度を検出する感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを包含し、感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆの検出温度を示す各信号を、温度検出部７へ入力するよう構成したもので、その他の構成については、実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

　本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置であるブラシレスモータ駆動装置９は、第一の巻線１ａ、第二の巻線１ｂ、第三の巻線１ｃへの電力供給の際、パワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に損失が発生して温度が上昇する。ブラシレスモータ駆動装置９は、感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを包含し、感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆの各信号を、温度検出部７へ入力するよう構成している。これにより、パワースイッチ部２の各パワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６の温度は直ちに感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆにより検出される。このため、パワースイッチ部２の温度は、精度よく温度検出部７に伝達されてパワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果も期待できる。

　また、パワースイッチ部２の各パワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６が半導体素子である場合には、感温素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆは、ＰＮ接合による順方向電圧（ＶＦ）の温度特性（例えば－２ｍＶ／℃）を利用することにより容易に具現化可能となる。

　（実施の形態３）
　図４は、本発明の実施の形態３におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。本実施の形態について、図４を用いて説明する。図４において、本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置であるブラシレスモータ駆動装置９は、ＰＷＭ制御回路３、電流制限部５、温度検出部７、回転子位置信号発生部１９、ＦＧ信号発生回路２０の各構成要素を一体（例えば、構成要素が単体の半導体素子上に構成されてレジンモールドされる）として制御部１１を成し、主要構成要素を、制御部１１と、パワースイッチ部２と、シャント抵抗４で簡単に構成した。

　図５は、本実施の形態のプリント配線板の構成図である。図５では、ブラシレスモータ内部にブラシレスモータの駆動装置を備える際に、中心に穴の開いたリング形状のプリント配線板４０上に制御部１１とパワースイッチ部２を配した例を示している。

　図５において、プリント配線板４０上に、制御部１１とパワースイッチ部２とを配している。入出力端子であるＭＵ、ＭＶ、ＭＷ、ＶＤＣ、Ｖｃｃ、ＧＮＤ、ＶＳＰ、ＦＧ端子を備え、各端子は、制御部１１およびパワースイッチ部２と互いに図示しない銅箔パターンによって接続されている。

　図６は、図５のブラシレスモータの駆動装置である制御部１１とパワースイッチ部２を配したプリント配線板４０を内部に設けたブラシレスモータ１０の断面図である。

　図６に示すように、回転子組立４７は、永久磁石４６を施したヨーク４５とその中心に設けたシャフト４２とを含み、シャフト４２が第一の玉軸受け４３および第二の玉軸受け４４に回転自在に支承されている。回転子組立４７の外周側に配置される固定子４８は、インシュレータ５０を介して巻線４９が施されている。固定子４８からは、Ｕ、Ｖ、Ｗ相とする各相の巻線毎に設けられ、それぞれの巻線に電気的に接続された巻線端子５１が延伸している。また、固定子４８、インシュレータ５０、巻線４９および巻線端子５１は、樹脂成形にて一体化されてモールド組立５２を成す。巻線端子５１は、一部がモールド組立５２から露出して、プリント配線板４０との接続に供される。プリント配線板４０にはパワースイッチ部２、制御部１１が実装され、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の巻線毎に設けた巻線端子５１は、ＭＵ、ＭＶ、ＭＷの各出力端子と電気的に接続される。リード線５４の一方は、プリント配線板４０のＶＤＣ、ＧＮＤ、Ｖｃｃ、ＶＳＰ、ＦＧの各端子と各々接続され、他方にはコネクタ５６が設けられる。リード線５４は、ブッシュ５５を介してブラシレスモータ内部から外部へ引き出される。回転子組立４７、プリント配線板４０は、モールド組立５２に収められてブラケット５３で蓋をした構造となっている。

　制御部１１とパワースイッチ部２を別々にすることで、予め定格の異なるパワースイッチ部を用意して、ブラシレスモータに要求されるトルクに応じた定格のパワースイッチ部と制御部１１を組み合わせて好適な性能のブラシレスモータの駆動装置を提供可能とした。動作については、実施の形態１と同様であるので説明は省略する。

　また、図７のように、感温素子７ｘをパワースイッチ部２の近傍に設けて、感温素子７ｘの信号を温度検出部７に入力するよう構成すれば、パワースイッチ部２と制御部１１が別々であっても温度検出部７は、パワースイッチ部２の温度を良好に検出することができるという効果もある。

　なお、図６において、パワースイッチ部２とブラケット５３間の空隙部を、熱伝導性の良好な材料（例えば放熱用シリコン）で充填して、パワースイッチ部２の熱をブラケット５３へ放散させる構造としてもよい。

　（実施の形態４）
　図８は、本発明の実施の形態４におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。本実施の形態について、図８を用いて説明する。図８において、本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置であるブラシレスモータ駆動装置９は、パワースイッチ部２、ＰＷＭ制御回路３、電流制限部５、温度検出部７、回転子位置信号発生部１９、ＦＧ信号発生回路２０の各構成要素を一体（例えば、構成要素が複数の半導体素子であって一体レジンモールドされる）としてマルチ集積回路４１を成し、主要構成要素を、マルチ集積回路４１と、シャント抵抗４で簡単に構成した。

　図９は、本実施の形態のプリント配線板の構成図である。図９において、プリント配線板４０上に、制御部１１とパワースイッチ部２とを内部に配したマルチ集積回路４１を実装している。入出力端子であるＭＵ、ＭＶ、ＭＷ、ＶＤＣ、Ｖｃｃ、ＧＮＤ、ＶＳＰ、ＦＧ端子を備え、各端子は、マルチ集積回路４１と互いに図示しない銅箔パターンによって接続されている。

　図１０は、図９のブラシレスモータの駆動装置であるマルチ集積回路４１を配したプリント配線板４０を内部に設けたブラシレスモータ１０の断面図である。

　パワースイッチ部２、ＰＷＭ制御回路３、シャント抵抗４、電流制限部５、温度検出部７、回転子位置信号発生部１９およびＦＧ信号発生回路２０を一体構成（例えば、構成要素が複数の半導体素子で、半導体素子は一体にレジンモールドされる）とすれば、温度検出部７とパワースイッチ部２は一体であるので、パワースイッチ部２の温度は、良好に温度検出部７に伝達される。このため、パワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果が期待できる。

　なお、プリント配線板４０は、マルチ集積回路４１が唯一の主要部品であるので、図１１のようにプリント配線板４０を、円環形状の一部とするようにして、小型化してもよい。

　また、図１０において、パワースイッチ部２とブラケット５３間の空隙部を、熱伝導性の良好な材料（例えば放熱用シリコン）で充填して、パワースイッチ部２の熱をブラケット５３へ放散させる構造としてもよい。

　（実施の形態５）
　図１２は、本発明の実施の形態５におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。本実施の形態について、図１２を用いて説明する。図１２において、本実施の形態のブラシレスモータの駆動装置であるブラシレスモータ駆動装置９は、パワースイッチ部２、ＰＷＭ制御回路３、電流制限部５、温度検出部７、回転子位置信号発生部１９およびＦＧ信号発生回路２０の各構成要素を一体（例えば、構成要素が単体の半導体素子上に構成されてレジンモールドされる）としてモノリシック集積回路１２を成し、主要構成要素を、モノリシック集積回路１２と、シャント抵抗４で簡単に構成した。

　図１３は、モノリシック集積回路１２を実装したプリント配線板４０を示し、図１４は、モノリシック集積回路１２を実装したプリント配線板４０を内蔵したブラシレスモータ１０を示している。

　温度検出部７とパワースイッチ部２は一体の半導体素子であるので、簡単な構成で、パワースイッチ部２の温度は、直ちに温度検出部７に伝達されてパワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果が期待できる。

　なお、プリント配線板４０は、モノリシック集積回路１２が唯一の主要部品であるので、図１５のようにプリント配線板４０を、円環形状の一部とするようにして、小型化してもよい。

　また、図１４において、パワースイッチ部２とブラケット５３間の空隙部を、熱伝導性の良好な材料（例えば放熱用シリコン）で充填して、パワースイッチ部２の熱をブラケット５３へ放散させる構造としてもよい。

　（実施の形態６）
　図１６は、本発明の実施の形態６におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図である。本実施の形態について、図１６を用いて説明する。図１６は、プリント配線板上のパワースイッチ部２と、感温抵抗素子７ｇ、ＰＷＭ制御回路３、電流制限部５および温度検出部７の結線を示す図である。パワースイッチ部２には、構成要素であるパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が正側電源入力端子２ａと一体である第一のフレーム２ａａ上に配置されている。パワースイッチ素子Ｑ４は、第一の出力端子２ｃと一体である第二のフレーム２ｃｃ上に配置される。パワースイッチ素子Ｑ５は、第二の出力端子２ｄと一体である第三のフレーム２ｄｄ上に配置される。パワースイッチ素子Ｑ６は、第三の出力端子２ｅと一体である第四のフレーム２ｅｅ上に配置される。正側電源入力端子２ａには、正側電源線銅箔パターン１３が、第一の出力端子２ｃには、第一の出力線銅箔パターン１５が、第二の出力端子２ｄには、第二の出力線銅箔パターン１６が、第三の出力端子２ｅには、第三の出力線銅箔パターン１７が、負側電源入力端子２ｂには、負側電源線銅箔パターン１４がそれぞれ接続される。

　なお、各出力端子と銅箔パターンとの接続には、はんだなどの合金が用いられる。

　正側電源線銅箔パターン１３は、正側電源入力端子２ａ近傍で、コの字形抉れ形状を有し、コの字形抉れ箇所に、感温抵抗素子７ｇを配している。そして、感温抵抗素子７ｇの信号を、温度検出部７に入力するよう構成した。

　第一のフレーム２ａａと正側電源線銅箔パターン１３は導体であり、熱伝導性は良好である。したがって、第一のフレーム２ａａのパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の温度は、感温抵抗素子７ｇへよく伝わり、感温抵抗素子７ｇの信号が温度検出部７に伝達されてパワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果が期待できる。

　（実施の形態７）
　図１７は、本発明の実施の形態７におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図である。本実施の形態について、図１７を用いて説明する。図１７に示すように、実施の形態６で示した正側電源線銅箔パターン１３のコの字形抉れ形状と、感温素子７ｇとに代わって、第一の出力線銅箔パターン１５、第二の出力線銅箔パターン１６、第三の出力線銅箔パターン１７に、コの字形抉れ形状を有している。該コの字形抉れ形状部位に、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊを配して、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊの信号は、温度検出部７に入力するよう構成した以外は、実施の形態６と同じである。

　第二のフレーム２ｃｃと第一の出力線銅箔パターン１５、第三のフレーム２ｄｄと第二の出力線銅箔パターン１６、第四のフレーム２ｅｅと第三の出力線銅箔パターン１７は導体である。すなわち、熱伝導性は良好であるので、第二のフレーム２ｃｃ上のパワースイッチ素子Ｑ４、第三のフレーム２ｄｄ上のパワースイッチ素子Ｑ５、第四のフレーム２ｅｅ上のパワースイッチ素子Ｑ６の温度は、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊへそれぞれよく伝わる。このため、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊの各々の信号が温度検出部７に伝達されてパワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果が期待できる。

　（実施の形態８）
　図１８は、本発明の実施の形態８におけるブラシレスモータの駆動装置のプリント配線板の一部の構成図ある。本実施の形態について、図１８を用いて説明する。図１８は、正側電源線銅箔パターン１３のコの字形抉れ形状と、感温素子７ｇに加え、第一の出力線銅箔パターン１５、第二の出力線銅箔パターン１６、第三の出力線銅箔パターン１７に、コの字形抉れ形状を有している。該コの字形抉れ形状部位に、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊを配して、感温素子７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊの信号は、温度検出部７に入力するよう構成した以外は、実施の形態７と同じである。

　第一のフレーム２ａａと正側電源線銅箔パターン１３、第二のフレーム２ｃｃと第一の出力線銅箔パターン１５、第三のフレーム２ｄｄと第二の出力線銅箔パターン１６、第四のフレーム２ｅｅと第三の出力線銅箔パターン１７は導体である。すなわち、熱伝導性は良好であるので、第一のフレーム２ａａのパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の温度、第二のフレーム２ｃｃ上のパワースイッチ素子Ｑ４、第三のフレーム２ｄｄ上のパワースイッチ素子Ｑ５、第四のフレーム２ｅｅ上のパワースイッチ素子Ｑ６の温度は、感温素子７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊへそれぞれよく伝わる。このため、感温素子７ｈ、７ｉ、７ｊの各々の信号が温度検出部７に伝達されてパワースイッチ部２の温度上昇を効果的に抑制することができるという効果が期待できる。

　（実施の形態９）
　図１９は、本発明の実施の形態９におけるブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である。本実施の形態について、図１９を用いて説明する。図１９では、電流制限部５の電流制限値が、温度の増加により段階的に減じてゼロになる温度特性図を示している。

　図１９より、温度１１６℃未満では、電流制限値は、上限の０．７Ｖ（１００％）である。しかし、ブラシレスモータおよびブラシレスモータの駆動装置のパワースイッチ部２又は構成要素であるパワースイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６が、過負荷などにより温度が上昇して１１６℃を超えていると、温度検出部７が電流制限部５に作用して、電流制限値を０．５Ｖ（７０％）に減じる。さらに温度が上昇し１２６℃を超えると電流制限値を０．３２５Ｖ（４５％）に減じる。さらに温度が上昇し１３２℃を超えると電流制限値を０．１５Ｖ（２０％）に減じる。さらに温度が上昇し１４０℃を超えると電流制限値を０Ｖ（０％）にして通電電流をゼロにする。このようにして、ブラシレスモータおよびブラシレスモータの駆動装置の過熱による故障を防ぐことができる。

　すなわち、例えば、パワースイッチ部２の最大定格温度が１５０℃とする。そして、電流制限部５は、温度情報である検出温度Ｔが、パワースイッチ部２の最大定格温度との比７７±３％未満の場合に電流制限値を上限値１００％とする。また、検出温度Ｔが最大定格温度との比７７±３％以上、８３±３％未満の場合に電流制限値を上限値比７０±１０％とする。また、検出温度Ｔが最大定格温度との比８３±３％以上、８８±２％未満の場合に電流制限値を上限値比４５±１０％とする。また、検出温度Ｔが最大定格温度との比８８±２％以上、９５±５％未満の場合に電流制限値を上限値比２０±１０％とする。そして、検出温度Ｔが最大定格温度との比９５±５％超でパワースイッチ部を全てオフとする構成とすればよい。

　（実施の形態１０）
　図２０は、本発明の実施の形態１０におけるブラシレスモータの駆動装置の動作説明図である。本実施の形態について、図２０を用いて説明する。図２０では、電流制限部５の電流制限値が、時間の経過に従って温度の増加により段階的に減じてゼロになって温度が所定の値に低下後復帰し、以降同様の動作を繰り返すことを示す温度特性図を示している。

　図２０より、時刻ｔ＝ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の順に時刻経過とともに、パワースイッチ部２の温度上昇により電流制限値が０．７Ｖ（１００％）から段階的に低下して０Ｖ（０％）になるまでの動作は実施の形態９と同様であり、詳細の説明は省く。時刻ｔ＝ｔ４を過ぎると、電流制限値＝０Ｖすなわち電流ゼロであるので、パワースイッチ部２の温度は低下する。時刻ｔ＝ｔ０１で、温度が１０５℃になると、電流制限値は再び０．７Ｖ（１００％）となり以降同様の動作を繰り返す。これにより、ブラシレスモータおよびブラシレスモータの駆動装置の過熱による故障を防ぐだけでなく、外部からのリセット動作を行う必要がない。したがって、パワースイッチ部の過熱を招く過負荷などの要因がなくなればブラシレスモータの運転が直ちに再開することができる。

　なお、１０５℃の復帰温度を大きく又は小さく変更しても、また、ある温度で復帰するのではなく、一定時間経過後に復帰するようにしてもよい。

　（実施の形態１１）
　図２１は、本発明の実施の形態１１におけるブラシレスモータの駆動装置およびブラシレスモータの構成図である。本実施の形態について、図２１を用いて説明する。図２１は、異常検出部１８を新たに追加した以外は、実施の形態１、２、３、４、５、６、７、８および９のいずれかと構成は同じである。なお、制御電源、回転子位置信号発生部、ＦＧ信号発生回路、Ｖｃｃ端子、ＶＳＰ端子およびＦＧ端子は図示していない。

　図２１より、異常検出部１８は、ブラシレスモータが、予め予測していた異常状態である場合には、電流制限値を上限の３５％とするように電流制限部５に作用する。電流制限部５は、温度検出部７の作用により、電流制限値が＞３５％の場合、すなわち電流制限値が３５％を超える場合には、電流制限値を３５％とする。また、電流制限値が＜３５％、すなわち電流制限値が３５％を超えない場合の場合には、＜３５％の方、すなわち電流制限値が３５％を超えない方の電流制限値、を優先する。

　なお、電流制限値上限比３５％は、パワースイッチ部２の温度上昇が著しい場合には、さらに減じてもよいし、逆に過熱に対し余裕があれば、電流制限値上限比３５％を大きくしてもよい。

　（実施の形態１２）
　実施の形態１２は、実施の形態１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１のいずれかに記載のブラシレスモータ又はブラシレスモータの駆動装置を搭載した空気調節機である。図２２、図２３、図２４、図２５を用い、以下説明する。

　図２２において、地面３１上にある家屋２２の屋内２４に屋内空気調整機２５を設け、屋外２３には、屋外空気調整機２６を地面３１上に設け、屋内空気調整機２５と屋外空気調整機２６とは、互いに配管３０で連結されている。屋内空気調整機２５には、受光部２８、表示部２９があり、リモコン２７からの信号は、受光部２８にて受信し、表示部２９の表示が可変する。

　図２３は、屋内空気調整機２５の構成を示している。図２３において、熱交換を行う熱交換器３２の下方に、クロスフローファン３３と、クロスフローファン３３とシャフトが結合されたブラシレスモータの駆動装置を内部に有するブラシレスモータ１０とがあり、電装ＢＯＸ３４と電気的に接続されている。ＡＣコンセント３６から、ＡＣプラグ３５を介して、電装ＢＯＸ３４に電力供給を行う。リモコン２７から送出されたリモコン信号は受光部２８に受信され、表示部２９に表示される。例えば、リモコン２７を操作して、運転指令信号を発信すると、運転信号が、受光部２８を介して、電装ＢＯＸ３４に伝達され、電装ＢＯＸ３４から表示部２９に作用して表示を可変し、ブラシレスモータ１０を運転する。

　図２４は、電装ＢＯＸ３４とブラシレスモータ１０の接続を示している。図２４において、ＡＣコンセント３６からＡＣプラグ３５を介して電装ＢＯＸ３４に入力された商用交流電圧は、電装ＢＯＸ３４で直流に変換されて、直流電源８、制御電源２１の出力となる。直流電源８、制御電源２１の出力は、それぞれＶＤＣ端子、Ｖｃｃ端子、ＧＮＤ端子を経て、ブラシレスモータ１０へ供給される。リモコン２７からの信号が、受光部２８を介して演算器３７へ伝達される。演算器３７は、表示部２９の表示を、受信した信号に相応した表示を行うよう作用するとともに、ＶＳＰ端子にモータ運転信号（ＶＳＰ信号）を発生する。ＶＳＰ信号に相応してブラシレスモータ１０は運転を行う。ＦＧ端子には、ブラシレスモータ１０の運転により、回転速度を意味する信号（ＦＧ信号）を、ブラシレスモータ１０が発生する。ＦＧ信号は、演算器３７へ入力され、ＶＳＰ信号を、ＦＧ信号に相応して可変し、ブラシレスモータ１０の回転速度を制御する。

　図２５は、リモコン指令信号発信の後、ブラシレスモータ１０が通電されて運転を開始したが、クロスフローファン３３又はブラシレスモータ１０の軸受け部が故障して転がり抵抗が大きくなって所定の回転数に達せず、ブラシレスモータ１０内部のブラシレスモータの駆動装置のパワースイッチ部が温度上昇した場合の動作を示している。

　今、ＡＣ１００Ｖが入力されていて、時刻ｔ＝ｔ１ｂにて、図字しないリモコン操作者によりリモコン指令信号が発生する。

　演算器３７は、時間Δｔｂ経過した、時刻ｔ＝ｔ１ｂｂにてＶＳＰ信号を０Ｖから立ち上げ始める。一方、電流制限値は上限の１００％となり温度Ｔが上昇する。ブラシレスモータの回転数Ｎは、先の軸受け部転がり抵抗大による過負荷状態にあり、所望の回転数Ｎ０ｒｐｍに到達せず、ブラシレスモータの駆動装置が上限一杯の電力をブラシレスモータへ供給しているが、所望のＮ０ｒｐｍより低いＮ００ｒｐｍに留まっている。パワースイッチング部の温度上昇が継続し、時刻ｔ＝ｔ２ｂで、温度が所定の１１６℃に到達すると温度検出部の作用により電流制限値が１００％から７０％へ減じた値へ切り替わる。さらに温度上昇が継続して時刻ｔ＝ｔ２ｂ１で、温度が１２６℃になると、電流制限値は、７０％から４５％へ減じる。さらにｔ＝ｔ２ｂ２で、温度が１３２℃になると、電流制限値は、４５％から１５％へ減じる。以上、温度上昇に従って段階的に電流制限値を低減していくことで温度上昇は緩やかに軽減されていく。

　時刻ｔ＝ｔ３ｂになると、演算器３７は、回転速度が所望のＮ０ｒｐｍにならないことから異常状態であると判断して、ＶＳＰ信号を直ちにゼロにして、表示部２９に作用して、エラー表示を出す。ブラシレスモータ１０の通電はゼロとなるため、温度Ｔは低下する。

　リモコン操作者は、表示部２９のエラー表示を見て、時刻ｔ＝ｔ４ｂで、ＡＣ１００Ｖを遮断、時間Δｔｃ経過後の時刻ｔ＝ｔ５ｂで再投入し、時刻ｔ＝ｔ６ｂで、リモコン２７を操作して、再びリモコン指令信号が発生するが、以降の動作は同様なので説明は省略する。実施の形態１から１１のいずれかに記載のブラシレスモータ、ブラシレスモータの駆動装置を搭載した空気調節機は、クロスフローファンの軸受け故障などの異常時にも、電流制限値を減じて温度上昇を緩やかにする。したがって、ブラシレスモータの駆動装置の構成要素であるスイッチ部の過熱を防ぎ、故障の生じにくい空気調節機の提供が可能になる。

　なお、回転数が大きくならない場合について説明を行ったが、回転数が大きくなりすぎた場合や、雰囲気温度が高くなった場合にも、ブラシレスモータの駆動装置の温度が増大するので、温度上昇に従って電流制限値を（段階的に）減じて終にゼロにするよう作用させてブラシレスモータの駆動装置の構成要素であるスイッチ部の過熱を防いでもよい。

　本発明のブラシレスモータおよびブラシレスモータの駆動装置は、信頼性向上に最適であり、高出力を必要とする用途などにも有用である。

　Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６　　パワースイッチ素子
　１ａ　　第一の巻線
　１ｂ　　第二の巻線
　１ｃ　　第三の巻線
　２　　パワースイッチ部
　２ａ　　正側電源入力端子
　２ｂ　　負側電源入力端子
　２ｃ　　第一の出力端子
　２ｄ　　第二の出力端子
　２ｅ　　第三の出力端子
　２ａａ　　第一のフレーム
　２ｃｃ　　第二のフレーム
　２ｄｄ　　第三のフレーム
　２ｅｅ　　第四のフレーム
　３　　ＰＷＭ制御回路
　４　　シャント抵抗
　５　　電流制限部
　６　　電流制限値発生器
　７　　温度検出部
　７ｘ，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ　　感温素子
　７ｇ，７ｈ，７ｉ，７ｊ　　感温抵抗素子
　８　　直流電源
　９　　ブラシレスモータ駆動装置
　１０　　ブラシレスモータ
　１１　　制御部
　１２　　モノリシック集積回路
　１３　　正側電源線銅箔パターン
　１４　　負側電源線銅箔パターン
　１５　　第一の出力線銅箔パターン
　１６　　第二の出力線銅箔パターン
　１７　　第三の出力線銅箔パターン
　１８　　異常検出部
　１９　　回転子位置信号発生部
　２０　　ＦＧ信号発生回路
　２１　　制御電源
　２２　　家屋
　２３　　屋外
　２４　　屋内
　２５　　屋内空気調整機
　２６　　屋外空気調整機
　２７　　リモコン
　２８　　受光部
　２９　　表示部
　３０　　配管
　３１　　地面
　３２　　熱交換器
　３３　　クロスフローファン
　３４　　電装ＢＯＸ
　３５　　ＡＣプラグ
　３６　　ＡＣコンセント
　３７　　演算器
　３９　　比較器
　４０　　プリント配線板
　４１　　マルチ集積回路
　４２　　シャフト
　４３　　第一の玉軸受け
　４４　　第二の玉軸受け
　４５　　ヨーク
　４６　　永久磁石
　４７　　回転子組立
　４８　　固定子
　４９　　巻線
　５０　　インシュレータ
　５１　　巻線端子
　５２　　モールド組立
　５３　　ブラケット
　５４　　リード線
　５５　　ブッシュ
　５６　　コネクタ

Claims

直流電源から複数相の巻線に電力供給するパワースイッチ部と、所定のキャリア周波数に同期して前記パワースイッチ部をオン／オフ制御するＰＷＭ制御回路とを備えたブラシレスモータの駆動装置であって、
前記パワースイッチ部の通電電流値を電圧値に変えて検出するシャント抵抗と、
前記シャント抵抗で検出した前記電圧値が所定の電流制限値に達すると前記パワースイッチ部をオフし、前記キャリア周波数の信号の周期毎に再オンするよう前記ＰＷＭ制御回路に作用する電流制限部と、
前記パワースイッチ部の温度を検出して温度情報として出力する温度検出部とを備え、
前記電流制限部は、前記温度検出部からの前記温度情報に相応して前記電流制限値を可変する電流制限値発生器を有し、
前記電流制限部は、前記パワースイッチ部の温度が所定の温度に達すると、前記温度検出部からの信号に基づいて、前記電流制限値を前記パワースイッチ部の温度上昇に反比例してリニアもしくは段階的に減じることを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
前記電流制限部は、さらに前記パワースイッチ部の温度上昇が継続して第一の所定の温度に達すると、前記パワースイッチ部をオフとして通電を遮断し、
前記通電の遮断により前記パワースイッチ部の温度が第二の所定の温度まで低下すると、前記パワースイッチ部の通電を再開するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記温度検出部と前記電流制限部とは、ブラシレスモータの駆動装置の前記ＰＷＭ制御回路を含む半導体素子と一体に制御部を成し、
前記制御部と、前記パワースイッチ部との２つを主要構成要素としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記制御部と、前記パワースイッチ部との２つをさらに一体化して主要構成要素を１つとしたことを特徴とする請求項３に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記パワースイッチ部は、主要部品とともにプリント配線板上にはんだ付け実装され、前記直流電源と前記パワースイッチ部との電気的接続を行う銅箔は、前記パワースイッチ部の外部端子付近にてコの字抉れ形状とし、
前記コの字抉れ箇所に感温抵抗素子をはんだ付け実装し、
前記温度検出部は、前記感温抵抗素子の信号に基づく前記温度情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記パワースイッチ部は、主要部品とともにプリント配線板上にはんだ付け実装され、前記複数相の巻線と前記パワースイッチ部との電気的接続を行う銅箔は、前記パワースイッチ部の外部端子付近にてコの字抉れ形状とし、
前記コの字抉れ箇所に感温抵抗素子をはんだ付け実装し、
前記温度検出部は、前記感温抵抗素子の信号に基づく前記温度情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記パワースイッチ部は、主要部品とともにプリント配線板上にはんだ付け実装され、前記直流電源と前記パワースイッチ部との電気的接続を行う銅箔並びに、前記複数相の巻線と前記パワースイッチ部との電気的接続を行う銅箔は、各々前記パワースイッチ部の外部端子付近にてコの字抉れ形状とし、前記コの字抉れ箇所に感温抵抗素子をはんだ付け実装し、
前記温度検出部は、前記感温抵抗素子の信号に基づく前記温度情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記温度検出部は、前記パワースイッチ部の構成要素である半導体素子と同一素子上に設けた感温素子の出力信号を入力し、前記感温素子の出力信号に基づく前記温度情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記温度検出部と前記電流制限部とは、ブラシレスモータの駆動装置の前記ＰＷＭ制御回路を含む半導体素子と一体に制御部を成し、
前記制御部と、前記パワースイッチ部との２つを主要構成要素としたことを特徴とする請求項８に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記制御部と、前記パワースイッチ部との２つをさらに一体化して主要構成要素を１つとしたことを特徴とする請求項９に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記パワースイッチ部と前記ＰＷＭ制御回路と前記温度検出部と前記電流制限部とを同一半導体上にモノリシック構成したことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記電流制限部は、
前記温度検出部からの前記温度情報が、前記パワースイッチ部の最大定格温度比７７±３％未満の場合に前記電流制限値を上限値１００％とし、
前記温度検出部からの前記温度情報が前記パワースイッチ部の最大定格温度比７７±３％以上、８３±３％未満の場合に前記電流制限値を上限値比７０±１０％とし、
前記温度検出部からの前記温度情報が前記パワースイッチ部の最大定格温度比８３±３％以上、８８±２％未満の場合に前記電流制限値を上限値比４５±１０％とし、
前記温度検出部からの前記温度情報が前記パワースイッチ部の最大定格温度比８８±２％以上、９５±５％未満の場合に前記電流制限値を上限値比２０±１０％とし、
前記温度検出部からの前記温度情報が前記パワースイッチ部の最大定格温度比９５±５％超でパワースイッチ部を全てオフとする構成としたことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記電流制限部は、
前記温度検出部からの前記温度情報が前記パワースイッチ部の最大定格温度比９５±５％超で前記パワースイッチ部を全てオフした後、温度が前記パワースイッチ部の最大定格温度比６７±７％へ低下すると前記パワースイッチ部の通電を再開することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
異常状態を検出する異常状態検出部をさらに備え、前記異常状態検出部が過熱を除く異常状態を検出して前記電流制限値を所定の値に減じた場合であっても、前記温度検出部の作用により前記電流制限部の電流制限値が前記異常状態検出部による所定の値より小さい場合には、前記温度検出部による前記電流制限値を優先することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。
前記巻線を施した固定子と、
永久磁石を有した回転子組立と、
請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置を少なくとも実装したプリント配線板を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
請求項１５に記載のブラシレスモータを送風ファン駆動用に備え、
周囲環境温度が低く温度検出器による前記パワースイッチ部の温度が所定の温度未満の場合には、前記温度検出部の作用により前記電流制限値の上限１００％まで通電可能として、前記ブラシレスモータに大きなトルクを発生させ、
一方、前記空気調整機の周囲環境温度が低く温度検出器による前記パワースイッチ部の温度が所定の温度以上の場合には、前記温度検出部からの信号に基づいて前記電流制限値を前記パワースイッチ素子の温度上昇に反比例してリニアもしくは通電電流が前記パワースイッチ部の温度毎に定まる最大定格電流を超過することがないよう段階的に減じ、さらに温度上昇が進んで第一の所定の温度に達すると前記パワースイッチ部をオフとして、通電を遮断し、前記通電の遮断により前記パワースイッチ部の温度が第二の所定の温度まで低下すると、前記パワースイッチ部の通電を再開して、運転が再開可能となるよう構成したことを特徴とする空気調整機。