WO2017038073A1 - モータ制御装置およびモータモジュール - Google Patents

モータ制御装置およびモータモジュール Download PDF

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岡田　雄
敏夫 松木
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to a motor control device such as a motor control unit and a motor module that contacts the motor.
  • the present invention relates to a motor control unit and a motor module using the motor control unit for preventing a human body from receiving an electric shock during maintenance.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 describes that the electric charge remaining in the smoothing capacitor is discharged even if there is no discharge command from the control system by utilizing the displacement of the power supply device when the vehicle collides.
  • Patent Document 1 Although a converter and an inverter are configured as a power supply system, a mechanical part such as a locking rod or a movable electrode, or an electronic device such as a smoothing capacitor or a discharge resistor is provided between the converter and the inverter. Since the components are arranged, the structure between the converter and the inverter is complicated, and the structure is designed to take the risk of electric shock when touched by the human body.
  • an aspect of a motor control device includes a boost converter that boosts a voltage of an input power supply, an inverter that outputs a motor drive voltage from an output voltage of the boost converter, and the boost A first board on which the converter and the inverter are mounted; and a unit cover constituting a peripheral wall of the first board.
  • the range in which the voltage is boosted can be narrowed, and the risk of electric shock can be suppressed.
  • one aspect of the motor module according to the present invention is a motor module in which the motor is brought into contact with the motor control device having the above characteristic configuration.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a motor control device.
  • FIG. 1B is a perspective view showing the motor module.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing the motor control device.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the motor module.
  • FIG. 3 is a plan view showing a power board and a microcomputer board.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the power supply system.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a motor control device according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a perspective view showing a motor module in which the motor is brought into contact with the motor control device according to the embodiment.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing the motor control device according to the embodiment.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the motor module in which the motor is brought into contact with the motor control device according to the embodiment.
  • the motor module 3 is configured by contacting the motor 2 with the motor control device 1. Since the motor 2 and the motor control device 1 are fixed by a fixing device such as a pin or a screw and have a so-called electromechanically integrated compact structure, the adoption of the device is particularly increased in the field of small robotics. For example, by adopting a power suit that is worn on the human body, the weight can be reduced to a level that does not impose a burden on a caregiver or a transport worker.
  • a power board 4 (first board) and a microcomputer board (second board) 5 are arranged in parallel, and a fixing tool (not shown) such as a screw or a bolt is used. They are fixed to each other.
  • the microcomputer board 5 is arranged on the side of the power board 4 where the boost converter or inverter (shown in FIG. 3) is mounted, that is, on the side where the motor 2 is arranged.
  • the power board 4 and the microcomputer board 5 are arranged and fixed in parallel, but the microcomputer board 5 may be arranged and fixed perpendicularly to the power board 4.
  • the power board 4 is covered with a structure in which the cover 8 serves as a peripheral wall, and the power board 4 is cut off so as not to be touched by an external body, for example, to prevent an electric shock.
  • the cover 8 is a unit cover that constitutes the peripheral wall of the power board 4.
  • the microcomputer board 5 may be covered with the power board 4 and the cover 8 as a peripheral wall.
  • the heat sink 6 is disposed on the opposite side of the power board 4 from the side on which the microcomputer board 5 is placed, and a gel sheet (not shown) is inserted between the power board 4 and the power board 4. The generated heat is efficiently conducted to the heat radiating plate 6 and can be radiated.
  • an encoder 7 for detecting the angle of the motor 2 is formed on the microcomputer board 5 side of the motor 2. Since the encoder 7 detects the line angle of the motor 2 with high accuracy, it is necessary to avoid the influence of heat. Therefore, the microcomputer board 5 installed between the power board 4 having a large amount of heat radiation has a structure in which heat generated from the power board 4 is hardly transmitted to the encoder 7.
  • FIG. 3 is a plan view showing the layout of the power board and the microcomputer board and the components mounted on them.
  • FIG. 2A The actual positional relationship between the power board 4 and the microcomputer board 5 is as shown in FIG. 2A. However, in FIG. 3, in order to illustrate that both boards are connected to each other by the flexible cable 43, they are on the same plane for convenience. It is drawn as if it were placed.
  • an inverter circuit 10 composed of power switching elements 11 to 16 and a DCDC converter circuit (boost converter or boost circuit) 20 composed of power switching elements 21, 22 and a coil 23 are formed. Yes.
  • the DCDC converter circuit 20 boosts the voltage of the input power supply, for example.
  • the inverter circuit 10 outputs a motor drive voltage from the output voltage of the DCDC converter circuit.
  • the DCDC converter circuit 20 boosts the voltage to generate a high-voltage area (wiring or component)
  • the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 are mounted on the same power board 4, so the voltage is boosted.
  • the range can be narrowed, and the risk of electric shock can be suppressed.
  • the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 are mounted on the same power board 4.
  • the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 are mounted on one surface of the same power board 4, an electric shock is caused. The risk of doing this can be further suppressed.
  • all components other than the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 may be mounted on the same power board 4.
  • all components other than the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 may be mounted on one side of the same power board 4.
  • the wiring extending from the DCDC converter circuit 20 to the motor 2 side is formed on the surface of the power board 4.
  • the structure passes through the inside of the board 4, a further effect of preventing electric shock can be obtained.
  • the microcomputer board 5 is formed with a control microcomputer 30, a connector 42, and a control signal wiring 44 that electrically connects the control microcomputer 30 and the connector 42.
  • the connector 41 of the power board 4 and the connector 42 of the microcomputer board 5 are electrically connected by a flexible cable 43.
  • the power board 4 has a configuration in which the surface on which the inverter circuit 10 and the DCDC converter circuit 20 are formed and the surface on which the control microcomputer 30 of the microcomputer board 5 is mounted face each other.
  • the mounting component can be stored compactly between the microcomputer board 5 and the microcomputer board 5, and downsizing can be realized.
  • the mounting surfaces are opposed to each other. However, the mounting surfaces may face each other without facing the mounting surfaces, and the mounting surfaces of the respective boards may have the same orientation. For example, the mounting surface of either board may face the motor 2 side.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a power supply system of the motor control device according to the embodiment.
  • the power switching elements 11 to 16 of the inverter circuit 10 and the power switching elements 21 to 22 of the DCDC converter circuit 20 are turned on when on and operate as diodes when off.
  • the host controller 52 receives the control state of the motor 2 from the control microcomputer 30 and transmits a control command for the motor 2 to the control microcomputer 30.
  • the control microcomputer 30 controls the DCDC converter circuit 20 and the inverter circuit 10 in accordance with a control command from the host controller 52.
  • the control microcomputer 30 measures the current detection value of the output of the current sensor 17 and the output of the encoder 7, and the switching elements 11 to 16 are turned on and off so that the current or rotation speed of the motor 2 is in a desired state. Is switched at high speed to change the output of the inverter circuit 10 to control the motor 2. Further, the voltage of the dividing resistor 25 is measured, and the on / off states of the power switching elements 21 to 22 are switched at high speed and controlled so that the output of the DCDC converter circuit 20 becomes a predetermined voltage. At this time, when the motor 2 is driven by the inverter circuit 10, the DCDC converter 20 turns off the power switching element 22 and turns on the power switching element 21, so that the battery 51 (safety low voltage DC power supply) is turned on. DC power is stored in the coil 23 by the output of. Next, when the power switching element 21 is turned off, the DC power accumulated in the coil 23 is boosted and discharged to the smoothing capacitor 24, and operates as a DC power source for the inverter circuit.
  • the DCDC converter 20 steps down and outputs the regenerative energy of the motor.
  • the DC power output from the inverter circuit 10 is absorbed by the smoothing capacitor 24 of the DCDC converter 20, the power switching element 21 is turned off, and the power switching element 22 is turned on.
  • DC current is accumulated by passing a current from the smoothing capacitor 24 to the coil 23, and then the power switching element 22 is turned off and the power switching element 21 is turned on to step down the DC power accumulated in the coil 23 and thereby smooth the capacitor. 26 to the battery 51 for charging.
  • the power switching element 22 is turned on when the power switching element 21 is off, and the power switching element 22 is turned off when the power switching element 21 is on.
  • the step-up / step-down DCDC converter operation may always be performed.
  • a step-down converter (not shown) that steps down and outputs the regenerative energy of the motor when connected to the motor may be provided.
  • the control microcomputer 30 switches the power switching elements 11 to 16 on and off to convert the DC voltage supplied from the smoothing capacitor 24 of the DCDC converter circuit 20 to the inverter circuit 10 into an AC voltage.
  • the motor 2 is driven.
  • the motor 2 when the motor 2 is regeneratively braked, the regenerative energy generated by the motor 2 is converted from an AC voltage to a DC voltage by the inverter circuit 10 and supplied to the smoothing capacitor 24 of the DCDC converter circuit.
  • the voltage of the power supply on the input side of the motor control device of the present embodiment is a safety voltage that does not adversely affect the human body of 30 to 60V.
  • safety voltage for example, IEC 60950 or EN 60950 in Europe.
  • the boosted voltage is set to 100 to 600 V, preferably 100 to 400 V, in order to increase the driving efficiency of the motor 2.
  • the breakdown voltage of the power switching element is generally 600V or 1200V, the boosted voltage is lower than the breakdown voltage of the power switching element.
  • a motor module structure in which a motor is connected to or brought into contact with the motor control device makes it possible to integrate the motor and the motor control device as a single unit.
  • Motor module can be realized.
  • a motor connection portion (not shown) for contacting the motor 2 is provided on the side of the power board 4 in the motor control device 1 where the microcomputer board 5 is disposed.
  • the wires 2 and the like pass through the motor connecting portion of the motor control device, and the components of the motor 2 and the components of the motor control device 1 are electrically or mechanically connected.
  • the wiring for connecting the motor 2 and the motor control device 1 is inserted into the motor control device 1 from the motor connection portion of the motor control device 1 and connected as appropriate, and is connected to the microcomputer board 5 or the power board 4. Since the motor 2 and the motor control device 1 have an integrated structure, the distance between the wirings is shortened, and a motor module with low resistance and less noise can be realized.
  • It can be applied to a motor control device having a circuit for boosting the input voltage in order to drive the motor.

Abstract

モータ制御装置（１）は、入力電源の電圧を昇圧する昇圧コンバータ（ＤＣＤＣコンバータ回路（２０））と、昇圧コンバータの出力電圧からモータ駆動電圧を出力するインバータ回路（１０）と、昇圧コンバータおよびインバータ回路（１０）が実装された第１の基板（パワー基板（４））と、第１の基板の周壁を構成するユニットカバー（カバー（８））とを備える。

Description

モータ制御装置およびモータモジュール
　本発明は、モータ制御ユニットなどのモータ制御装置およびそれにモータを当接したモータモジュールに関する。特に、メンテナンス時等に人体が感電することを防止するためのモータ制御ユニットおよびそれを用いたモータモジュールに関する。
　従来からモータの高効率化のために、入力電源の電圧を昇圧回路により昇圧してモータに入力し、所望の動力を確保していた。特許文献１では、車両が衝突した時に電源装置が変位することを利用して、制御系による放電指令がなくても平滑コンデンサに残った電荷を放電することが記載されている。
特開２０１１－１２５１８３号公報
　しかしながら、入力電源の電圧が昇圧回路で昇圧されれば、昇圧回路から出力側のモータとの間の回路では高電圧域となり、人体が触れると感電する危険性が生じる。特許文献１では、コンバータとインバータとが電源システムとして構成されるものの、コンバータとインバータとの間には、係止棒や可動電極などの機械的部品、または、平滑コンデンサや放電用抵抗などの電子部品が配置されているため、コンバータとインバータとの間の構成が複雑になり、人体が触れて感電してしまうリスクをはらんだ構造になっている。
　以上の課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置の一態様は、入力電源の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータの出力電圧からモータ駆動電圧を出力するインバータと、前記昇圧コンバータおよび前記インバータが実装された第１の基板と、前記第１の基板の周壁を構成するユニットカバーとを備えている。
　したがって、電圧が昇圧された範囲を狭小化することができ、感電するリスクを抑制することが可能となる。
　また、本発明に係るモータモジュールの一態様は、上記の特徴的構成を有するモータ制御装置にモータが当接されたモータモジュールである。
　モータ制御装置の入力電源が昇圧回路で昇圧されて人体に危険な電圧域になっても、高電圧のエリアに人体が触れにくい構造を実現することにより、メンテナンス時等に感電を抑制するという効果がある。
図１Ａは、モータ制御装置を示す斜視図である。 図１Ｂは、モータモジュールを示す斜視図である。 図２Ａは、モータ制御装置を示す断面図である。 図２Ｂは、モータモジュールを示す断面図である。 図３は、パワー基板およびマイコン基板を示す平面図である。 図４は、電源システムを示すブロック図である。
　以下、本発明に係るモータ制御装置およびそれにモータを当接したモータモジュールの一実施形態について図面を用いて説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態）
　図１Ａは、実施の形態に係るモータ制御装置を示す斜視図である。
　図１Ｂは、実施の形態に係るモータ制御装置にモータを当接したモータモジュールを示す斜視図である。
　図２Ａは、実施の形態に係るモータ制御装置を示す断面図である。
　図２Ｂは、実施の形態に係るモータ制御装置にモータを当接したモータモジュールを示す断面図である。
　モータ制御装置１にモータ２が当接してモータモジュール３が構成されている。モータ２とモータ制御装置１とはピンやネジなどの固定装置で固定され、いわゆる機電一体のコンパクトな構成体となっているので、特に小型ロボティクスの分野では採用の機運が高まっている。例えば、人体に装着するようなパワースーツ等への採用により、介護士や運搬作業者の負担にならないレベルにまでに軽量化することができる。
　また、モータ制御装置１には、パワー基板４（第１の基板）とマイコン基板（第２の基板）５とが平行に配置されており、ビスやボルト等の固定具（図示せず）で互いに固定されている。マイコン基板５は、パワー基板４の昇圧コンバータまたはインバータ（図３で図示）が実装された面側、すなわちモータ２が配置される側に配置されている。本実施形態では、パワー基板４とマイコン基板５とが平行に配置されて固定されているが、マイコン基板５がパワー基板４に垂直に配置されて固定されてもよい。パワー基板４はカバー８が周壁となる構成で覆われ、外部の例えば人体が触れることがないように遮断して感電を防止する。カバー８は、パワー基板４の周壁を構成するユニットカバーである。マイコン基板５がパワー基板４とともにカバー８が周壁となって覆われてもよい。
　また、放熱板６は、パワー基板４のマイコン基板５が配置された側とは反対側に配置され、パワー基板４との間にゲルシート（図示せず）が挿入されることによりパワー基板４で発生する熱を効率よく放熱板６に伝導して放熱できる構造となっている。
　また、モータ２の角度を検出するためのエンコーダ７が、モータ２のマイコン基板５側に形成されている。エンコーダ７はモータ２の回線角を高精度に検出するため熱の影響を回避する必要がある。そこで、放熱量が多いパワー基板４との間に設置されたマイコン基板５により、パワー基板４から発生する熱がエンコーダ７に伝達しにくい構造となっている。
　次に、パワー基板およびマイコン基板とそれらに実装された部品について図面を用いて説明する。
　図３は、パワー基板およびマイコン基板とそれらに実装された部品のレイアウトを示す平面図である。
　パワー基板４とマイコン基板５との実際の位置関係は図２Ａに示したとおりであるが、図３では両者の基板が互いにフレキケーブル４３で接続されていることを図示するために便宜上同じ平面に配置されているように描画している。
　パワー基板４には、パワースイッチング素子１１～１６から構成されるインバータ回路１０と、パワースイッチング素子２１，２２およびコイル２３から構成されるＤＣＤＣコンバータ回路（昇圧コンバータまたは昇圧回路）２０とが形成されている。ＤＣＤＣコンバータ回路２０は、例えば入力電源の電圧を昇圧する。インバータ回路１０は、ＤＣＤＣコンバータ回路の出力電圧からモータ駆動電圧を出力する。
　ＤＣＤＣコンバータ回路２０で電圧が昇圧されて高電圧のエリア（配線または部品）が発生しても、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０が同じパワー基板４に実装されているので、電圧が昇圧された範囲を狭小化することができ、感電するリスクを抑制することが可能となる。本実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０が同じパワー基板４に実装されているが、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０が同じパワー基板４の片側の面に実装されていれば、感電するリスクをさらに抑制することができる。さらに、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０以外の部品も全て同じパワー基板４に実装されてもよい。また、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０以外の部品全てが、同じパワー基板４の片面に実装されてもよい。ＤＣＤＣコンバータ回路２０からモータ２側に延びる配線は、本実施形態ではパワー基板４の表面に形成されるが、基板４の内部を通す構造とすれば、さらなる感電防止の効果が得られる。
　また、マイコン基板５には、制御マイコン３０、コネクタ４２および制御マイコン３０とコネクタ４２とを電気的に接続する制御信号配線４４が形成されている。パワー基板４のコネクタ４１とマイコン基板５のコネクタ４２とがフレキケーブル４３で電気的に接続されている。本実施形態では、パワー基板４のインバータ回路１０およびＤＣＤＣコンバータ回路２０が形成された面と、マイコン基板５の制御マイコン３０が実装された面とが対向した構成となっているため、パワー基板４とマイコン基板５との間に実装部品をコンパクトに収納することができ小型化が実現できる。本実施形態では、実装面どうしが対向する構成であるが、実装面どうしが対向することなく互いの実装面が反対を向いた構成であってもよいし、各基板の実装面が同じ向きを向いて、例えばどちらの基板の実装面もモータ２側に向いていてもよい。
　次に、本実施の形態におけるモータ制御装置の電源システムについて図面を用いて説明する。
　図４は、実施の形態に係るモータ制御装置の電源システムを示すブロック図である。
　図４に示すように、インバータ回路１０のパワースイッチング素子１１～１６およびＤＣＤＣコンバータ回路２０のパワースイッチング素子２１～２２は、オン時には導通しオフ時にダイオードとして動作する。
　上位コントローラ５２は、モータ２の制御状態を制御マイコン３０から受信し、モータ２の制御指令を制御マイコン３０に送信する。制御マイコン３０は上位コントローラ５２の制御指令に従って、ＤＣＤＣコンバータ回路２０およびインバータ回路１０を制御する。
　制御マイコン３０は、電流センサ１７の出力の電流検出値およびエンコーダ７の出力を計測し、モータ２の電流または回転速度が所望の状態になるように、スイッチング素子１１～１６のオンとオフの状態を高速に切り替えてインバータ回路１０の出力を変化させてモータ２を制御する。また、分割抵抗２５の電圧を計測して、ＤＣＤＣコンバータ回路２０の出力が所定の電圧となるように、パワースイッチング素子２１～２２のオンとオフの状態を高速に切り替えて制御する。このとき、インバータ回路１０によりモータ２を駆動している場合は、ＤＣＤＣコンバータ２０は、パワースイッチング素子２２をオフし、パワースイッチング素子２１をオンすることで、電池５１（安全低電圧直流電源）からの出力によってコイル２３に直流電力を蓄積する。次にパワースイッチング素子２１をオフすることでコイル２３に蓄積した直流電力を昇圧して平滑コンデンサ２４に放出して、インバータ回路の直流電源として動作する。
　次に、本実施形態のモータ制御装置の電源システムが、双方向コンバータとしての機能を有する場合について説明する。この場合、モータと接続された際に、ＤＣＤＣコンバータ２０はモータの回生エネルギーを降圧して出力する。モータ２で回生エネルギーが発生している場合は、インバータ回路１０から出力される直流電力を、ＤＣＤＣコンバータ２０の平滑コンデンサ２４で吸収し、パワースイッチング素子２１をオフしかつパワースイッチング素子２２をオンすること平滑コンデンサ２４からコイル２３に電流を流して直流電力を蓄積し、次にパワースイッチング素子２２をオフし、パワースイッチング素子２１をオンすることでコイル２３に蓄積した直流電力を降圧して平滑コンデンサ２６を介して電池５１に放出して充電する。
　なお、上記の昇圧の動作と降圧の動作について、パワースイッチング素子２１のオフ時はパワースイッチング素子２２をオンし、パワースイッチング素子２１のオン時はパワースイッチング素子２２をオフするように動作させて、昇降圧のＤＣＤＣコンバータ動作を常時行うようにしてもよい。
　また、電池５１が満充電時など充電できない場合には、ブレーキ抵抗などを接続して回生エネルギーを消費させるように構成可能である。
　なお、ＤＣＤＣコンバータ２０を双方向コンバータとしても用いるのではなく、モータと接続された際に、モータの回生エネルギーを降圧して出力する降圧コンバータ（図示せず）を別途設けてもよい。
　次に、本実施形態のモータ制御装置の電源システムのインバータ回路について説明する。図４に示すように、制御マイコン３０はパワースイッチング素子１１～１６のオンとオフを切り替えて、ＤＣＤＣコンバータ回路２０の平滑コンデンサ２４からインバータ回路１０に供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータ２を駆動する。
　また、モータ２を回生制動する場合にモータ２で発電される回生エネルギーを、インバータ回路１０によって交流電圧から直流電圧に変換して、ＤＣＤＣコンバータ回路の平滑コンデンサ２４へ供給する。
　また、本実施の形態のモータ制御装置の入力側の電源の電圧は、３０～６０Ｖの人体に悪影響のない安全電圧である。安全電圧には規格があり、例えば、ＩＥＣ６０９５０または欧州ではＥＮ６０９５０などがある。また、昇圧後の電圧は、モータ２の駆動を高効率化するために１００～６００Ｖ、好ましくは１００～４００Ｖに設定される。ただ、パワースイッチング素子の耐圧が一般に６００Ｖまたは１２００Ｖが多いことから、昇圧後の電圧はパワースイッチング素子の耐圧よりも低い電圧となる。
　以上、モータ制御装置の一実施形態について詳述した。なお、本実施形態の冒頭で説明したように、本実施形態のモータ制御装置にモータを接続または当接させたモータモジュールの構造とすることにより、モータとモータ制御装置とが一体となった小型化のモータモジュールを実現できる。図１Ｂおよび図２Ｂに示すように、モータ制御装置１内のパワー基板４のマイコン基板５が配置された側に、モータ２と当接するためのモータ接続部（図示せず）が設けられ、モータ２の配線等がモータ制御装置のモータ接続部を通って、モータ２の各部品とモータ制御装置１の各部品とが電気的または機械的に接続される。モータ２とモータ制御装置１とを接続する配線は、モータ制御装置１のモータ接続部からモータ制御装置１内に挿入し適宜結線され、マイコン基板５またはパワー基板４と接続される。モータ２とモータ制御装置１とが一体化した構造であるために、配線の距離が短くなり低抵抗でノイズの少ないモータモジュールを実現できる。
　以上、本発明に係るモータ制御装置及びモータモジュールについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　モータを駆動するために、入力電圧を昇圧する回路を有するモータ制御装置などに適用できる。
　　１　モータ制御装置
　　２　モータ
　　３　モータモジュール
　　４　パワー基板
　　５　マイコン基板
　　６　放熱板
　　７　エンコーダ
　　８　カバー
　　１０　インバータ回路
　　１１～１６　パワースイッチング素子
　　１７　電流センサ
　　２０　ＤＣＤＣコンバータ回路（昇圧コンバータ）
　　２１、２２　パワースイッチング素子
　　２３　コイル
　　２４　平滑コンデンサ
　　２５　分割抵抗
　　２６　平滑コンデンサ
　　３０　制御マイコン
　　４１、４２　コネクタ
　　４３　フレキケーブル
　　４４　制御信号配線
　　５１　電池
　　５２　上位コントローラ

Claims (8)

  1. 　入力電源の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
    　前記昇圧コンバータの出力電圧からモータ駆動電圧を出力するインバータと、
    　前記昇圧コンバータおよび前記インバータが実装された第１の基板と、
    　前記第１の基板の周壁を構成するユニットカバーと
    を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 　前記昇圧コンバータおよび前記インバータは前記第１の基板の同じ面に実装されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 　モータと接続された際に、前記モータの回生エネルギーを降圧して出力する降圧コンバータを有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  4. 　モータと接続された際に、前記昇圧コンバータは前記モータの回生エネルギーを降圧して出力する双方向コンバータであることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  5. 　制御マイコンが実装される第２の基板が、前記第１の基板の前記昇圧コンバータが実装された面側に配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
  6. 　前記第１の基板の前記昇圧コンバータおよび前記インバータが実装された面と、前記第２の基板の前記制御マイコンが実装された面とが対向したことを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
  7. 　前記第１の基板の前記第２の基板が配置された側とは反対側に放熱板が配置されたことを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
  8. 　モータが当接された請求項１～６のいずれか１項に記載のモータモジュール。
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