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JP2002354870A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

ブラシレスモータの駆動装置

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JP2002354870A
JP2002354870A JP2001150513A JP2001150513A JP2002354870A JP 2002354870 A JP2002354870 A JP 2002354870A JP 2001150513 A JP2001150513 A JP 2001150513A JP 2001150513 A JP2001150513 A JP 2001150513A JP 2002354870 A JP2002354870 A JP 2002354870A
Authority
JP
Japan
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brushless motor
resistor
input terminal
driving device
voltage
Prior art date
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Application number
JP2001150513A
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English (en)
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Inventor
Toshiki Tsubouchi
俊樹 坪内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001150513A priority Critical patent/JP4696395B2/ja
Publication of JP2002354870A publication Critical patent/JP2002354870A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構成で、モータの過熱を応
答性良く防ぐことができるブラシレスモータの駆動装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 出力端子が、ブラシレスモータ駆動手段
の1チップIC6のPWMDUTY指令信号入力端子1
6に接続された過熱保護手段7を設け、前記過熱保護手
段7が、1チップIC6のスイッチ素子5の温度が所定
値を超えた場合に、前記PWMDUTY指令信号入力端
子16の入力電圧を低下もしくは、0にして、スイッチ
素子5のON期間を制限もしくはOFFにして、前記ス
イッチ素子の過熱を抑制することにより、過負荷におい
ても駆動装置の破壊を生じない高い信頼性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱保護手段を設
けたブラシレスモータの駆動装置、およびそれを内蔵し
たブラシレスモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】エアコンディショナや空気清浄機等の家
庭用あるいは業務用の電気機器分野において、ブラシレ
スモータが用いられている。
【0003】ブラシレスモータのロックや過負荷等の異
常状態が発生すると、ブラシレスモータ温度が過度に上
昇し、ブラシレスモータの巻線が損傷や絶縁不良となっ
たり、ブラシレスモータに内蔵されている各種電気回
路、電子回路が破壊される場合があった。そして、最悪
の場合、ブラシレスモータの過度の温度上昇により、発
火する場合があった。
【0004】この対策の従来技術として、特開平4−4
791号公報があり、図14は、従来例のモータの駆動
装置の電気的構成を示す回路図であり、図15は駆動装
置の構成を示すブロック図である。
【0005】図14において、トランジスタQ2のベー
ス・エミッタ間に印加する電圧は、抵抗R1,R2の値
を各々R1,R2とすると、 VBE2=VCE1+R2×(VCC−VCE1)/(R1+R2)・・(1 ) となる。一般に、トランジスタのコレクタ・エミッタ間
電圧VCEは、そのトランジスタが飽和状態では正の温
度特性を持ち、またベース・エミッタ間のしきい値電圧
Vthは負の温度特性を持つ。
【0006】従って、温度が高くなると、(1)式の電
圧VBE2は高くなり、トランジスタQ2のしきい値電
圧Vth2は低くなる。そして、その関係がVBE2≧
Vth2を満足する程度に温度が高くなると、そのトラ
ンジスタQ2はオンし、トランジスタQ8がオフする。
この結果モータへの電流は遮断される。
【0007】よって、モータの実際の温度に対応して、
モータに供給される駆動電流を制限することができる構
成である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の駆動
装置においては、次の問題点がある。
【0009】モータ駆動装置は、前記モータ駆動装置の
過熱に際しての保護手段および発熱体であるスイッチ素
子を含んだ構成要素をモノリシック化した特別な1チッ
プICでなければならず、過熱に際しての保護手段を含
まない1チップICや、ディスクリート半導体部品でモ
ータ駆動装置を構成する場合には、利用に困難な技術で
あり、格別の機能を有しない部品で構成したモータ駆動
装置であっても、過熱に対し有効な保護を行えるモータ
駆動装置が求められる。
【0010】また、近年、モータの小型化、インバータ
回路の小型化が進んだ結果、発熱源が集約されて、モー
タのロック時や過負荷時の温度上昇が著しく、より応答
性が高く、過熱時に、素早くモータ駆動電流を抑制もし
くは遮断して、モータおよびモータの駆動装置を過熱に
よる損傷から防ぐことも求められている。
【0011】本発明は、このような技術課題を解決し、
簡単な構成で、モータの過熱を応答性良く防ぐことがで
きるブラシレスモータの駆動装置を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、直流電源を電力源とし、外部から入力され
るPWMDUTY指令信号により、DUTY比が可変さ
れるPWM形成部の作用により、ON期間/OFF期間
の比率を可変制御される複数のスイッチ素子を介してブ
ラシレスモータへ電力供給を行うブラシレスモータの駆
動装置において、過熱保護手段を設けて、前記スイッチ
素子において生じた電力損失により、ブラシレスモータ
の駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記過
熱保護手段は、PWMDUTY指令信号入力端子に作用
して、前記入力端子へ入力される信号の電圧値を低減も
しくは零にして、前記スイッチ素子のON期間を制限す
るよう構成したものである。
【0013】これにより、簡単な構成で、ブラシレスモ
ータの過熱を応答性良く防ぐことができるブラシレスモ
ータの駆動装置が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、直流電源を電力源とし、外部から入力されるPWM
DUTY指令信号により、DUTY比が可変されるPW
M形成部の作用により、ON期間/OFF期間の比率を
可変制御される複数のスイッチ素子を介してブラシレス
モータへ電力供給を行うブラシレスモータの駆動装置に
おいて、過熱保護手段を設けて、前記スイッチ素子にお
いて生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装
置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記過熱保護手
段は、PWMDUTY指令信号入力端子に作用して、前
記入力端子へ入力される信号の電圧値を低減もしくは零
にして、前記スイッチ素子のON期間を制限もしくはO
FFすることを特徴とするブラシレスモータの駆動装置
としたもので、前記スイッチ素子において生じた電力損
失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、
温度上昇を所定の温度以下に抑制する作用を有する。
【0015】請求項2に記載の発明は、過熱保護手段
を、一方の入力端子に、基準電圧から抵抗分圧した電圧
が入力され、他方の入力端子は、サーミスタと抵抗を介
して接地されるとともに、抵抗を介して、基準電圧へ接
続され、出力端子がブラシレスモータの駆動装置のPW
MDUTY指令信号入力端子に接続したコンパレータで
構成したことを特徴とする請求項1記載のブラシレスモ
ータの駆動装置としたもので、前記スイッチ素子におい
て生じた電力損失により、ブラシレスモータの駆動装置
が発熱し、所定の温度に達したとき、前記サーミスタの
抵抗値の低下により前記コンパレータの他方の入力端子
の電圧が、一方の入力端子の電圧即ち基準電圧から分圧
された電圧より小さくなり、前記コンパレータの出力が
オープンからLOWになってPWMDUTY指令信号入
力端子に入力されて、前記スイッチ素子のONをOFF
にし、一旦所定の温度を超えたブラシレスモータの駆動
装置が所定の温度以下に低下した場合には、コンパレー
タの出力がLOWからオープンに切り替わって、前記ス
イッチ素子をOFFからONに再び復帰する作用を有す
る。
【0016】請求項3に記載の発明は、過熱保護手段
を、一方の入力端子に、基準電圧から抵抗分圧した電圧
が入力され、他方の入力端子は、サーミスタと抵抗を介
して接地されるとともに、抵抗を介して、基準電圧へ接
続され、出力端子がブラシレスモータの駆動装置のPW
MDUTY指令信号入力端子に接続したヒステリシスコ
ンパレータで構成したことを特徴とする請求項1記載の
ブラシレスモータの駆動装置としたものであり、前記ス
イッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレス
モータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、
前記サーミスタの抵抗値の低下により前記コンパレータ
の他方の入力端子の電圧が、一方の入力端子の電圧即ち
基準電圧から分圧された電圧より小さくなり、前記コン
パレータの出力がオープンからLOWになってPWMD
UTY指令信号入力端子に入力されて、前記スイッチ素
子のONをOFFにし、一旦所定の温度を超えたブラシ
レスモータの駆動装置が所定の温度以下に低下し、さら
に第2の所定の温度にまで低下した場合には、コンパレ
ータの出力がLOWからオープンに切り替わって、前記
スイッチ素子をOFFからONに再び復帰する作用を有
する。
【0017】請求項4に記載の発明は、過熱保護手段
を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッタ間
に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トランジス
タのベースに直列接続される抵抗の他端は、PTC(正
特性)サーミスタを介して接地されるとともに、抵抗を
介して基準電圧へ接続され、エミッタは接地され、コレ
クタは、PWMDUTY指令信号入力端子に接続したこ
とを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータの駆動
装置としたものであり、スイッチ素子において生じた電
力損失により、ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、
所定の温度に達したとき、前記PTC(正特性)サーミ
スタの抵抗値の増大により、前記トランジスタのベース
に直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなって、前
記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベースに電流
が入力されてトランジスタが導通に至って、コレクタが
接続されたPWMDUTY指令信号入力端子の電圧が低
下して、前記スイッチ素子のON期間が制限される作用
を有する。
【0018】請求項5に記載の発明は、過熱保護手段
を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッタ間
に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トランジス
タのベースに直列接続される抵抗の他端は、サーミスタ
を介して基準電圧へ接続されるとともに、抵抗を介して
接地され、エミッタも接地されて、コレクタは、PWM
DUTY指令信号入力端子に接続したことを特徴とする
請求項1記載のブラシレスモータの駆動装置としたもの
であり、スイッチ素子において生じた電力損失により、
ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達
したとき、前記サーミスタの抵抗値の減少により、前記
トランジスタのベースに直列接続される抵抗の他端の電
圧が大きくなって、前記直列抵抗を介して、前記トラン
ジスタのベースに電流が入力されてトランジスタが導通
に至って、コレクタが接続されたPWMDUTY指令信
号入力端子の電圧が低下して、前記スイッチ素子のON
期間が制限される作用を有する。
【0019】請求項6に記載の発明は、正特性サーミス
タに生じる電圧が所定の値に達した時、スイッチ素子の
ON期間を制限する過熱保護手段を設けたことを特徴と
するブラシレスモータの駆動装置としたもので、スイッ
チ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモー
タの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記
正特性サーミスタの抵抗値が増大し、僅かな電流でPT
C(正特性)サーミスタに生じる電圧が所定の値に達し
て、前記スイッチ素子のON期間を制限できる作用を有
する。
【0020】請求項7に記載の発明は、請求項1から請
求項6のいずれか1項に記載のブラシレスモータの駆動
装置を内蔵したことを特徴とするブラシレスモータとし
たもので、軸受異常等による過負荷等に際しても、所定
の温度を超えない作用を有する。
【0021】請求項8に記載の発明は、請求項7記載の
ブラシレスモータを送風用に供したエアコンディショナ
としたもので、モータが過負荷等に際しても、所定の温
度を超えず、エアコンディショナの信頼性、安全性を高
め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用を有す
る。
【0022】請求項9に記載の発明は、請求項7記載の
ブラシレスモータを送風用に供した空気清浄機としたも
ので、モータが過負荷等に際しても、所定の温度を超え
ず、空気清浄機の信頼性、安全性を高め、かつ熱可塑性
樹脂の筐体を変形させない作用を有する。
【0023】請求項10に記載の発明は、請求項7記載
のブラシレスモータを送風用に供したことを特徴とする
生ゴミ処理機としたもので、モータが過負荷等に際して
も、所定の温度を超えず、生ゴミ処理機の信頼性、安全
性を高め、かつ熱可塑性樹脂の筐体を変形させない作用
を有する。
【0024】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【0025】(実施例1)図1において、ブラシレスモ
ータの駆動装置である1チップIC6は、IGBTに代
表されるようなスイッチ素子5a,5b,5c,5d,
5e,5fを3相ブリッジ構成したインバータ回路5お
よび、レギュレータ10、PWM形成部4、過電流検出
回路11、三相分配回路12、ゲートドライブ回路13
をモノリシック化したものであり、インバータ回路5の
出力端子に、ブラシレスモータ1の各相巻線を接続し、
直流電源2と制御電源8、PWMDUTY指令信号3が
入力されることで、前記1チップIC6は、図示しない
ロータ位置検出センサの信号に基いて、スイッチ素子5
a,5b,5c,5d,5e,5fをスイッチ制御して
直流電源2からブラシレスモータ1へ電力供給を行う。
電力供給の増減は、前記スイッチ素子群のON期間とO
FF期間の比(PWMDUTY比)を一定周期内で可変
するPWM制御によって行われる。PWMDUTY比
は、PWM形成部4において、三角波オシレータ17の
三角波と、PWMDUTY指令信号入力端子16の電圧
VSPとの比較結果で定まり、具体的には、PWMDU
TY指令信号入力端子16の電圧VSPが大きくなれ
ば、ON期間が長く、VSPが小さくなればON期間が
短くなり、VSPが0の場合は、OFF状態で維持され
る。
【0026】今、何らかの理由によりブラシレスモータ
1が過負荷になって、ブラシレスモータ1が回転速度が
低下した場合には、ブラシレスモータ1に流れる電流が
増大する。電流は、1チップIC6のインバータ回路5
の各スイッチ素子(5a〜5f)に流れるため、電流の
増大により、スイッチ素子(5a〜5f)の損失によ
り、1チップIC6は過熱して、その温度が急上昇す
る。過熱保護手段7は、1チップIC6の温度が所定の
値を超えた場合直ちに、PWMDUTY指令信号入力端
子16に作用して、入力電圧であるVSPを減じ、前記
スイッチ素子のON期間を短く制限もしくは、VSPを
0VにしてON期間を無し、即ちOFFを維持して、前
記スイッチ素子群に流れる電流を絞るもしくは0とする
ことで、1チップIC6の過熱を防ぐことができる。
【0027】(実施例2)図2において、過熱保護手段
7の構成要素であるサーミスタ26は、1チップIC6
のケースと熱結合されており、1チップIC6の過熱に
よりその温度が増大すると、サーミスタ26の抵抗値が
低下する。抵抗値の低下により、第三のコンパレータ2
1の非反転入力端子電圧も低下する。一方、反転入力端
子には、第一の基準電源出力端子の電圧VBを第一およ
び第二の抵抗22、23で分圧した一定電圧が入力され
ている。通常運転中は、反転入力端子の電圧<非反転入
力端子の電圧で、第三のコンパレータの出力はオープン
(Highインピーダンス)であるが、1チップIC6
の温度上昇により非反転入力端子の電圧の低下が著しく
なって、ついに反転入力端子の電圧>非反転入力端子の
電圧の関係となり、第三のコンパレータの出力0Vとな
り、スイッチ素子のON期間は0、即ち電流0となって
前記1チップIC6の過熱は防がれる。
【0028】図10は、第一の抵抗22、第二の抵抗2
3、第三の抵抗24が15kΩ、第四の抵抗25が12
kΩで、第一の基準電源出力端子の電圧VBが7.5
V、サーミスタ26の抵抗値温度特性が(a)であると
き、第三のコンパレータ21の入力電圧の温度特性を
(b)に示してある。
【0029】図10に示す通り、温度Ta=100〜1
25℃で、非反転入力端子電圧V+と反転入力端子電圧
V−の大小関係が反転していることがわかる。一般にシ
リコン半導体部品の保証温度の上限は150℃であり、
通常時の運転温度の上限は、80〜100℃であること
から、極めて良好な特性を示している。
【0030】また、温度が所定の値に制限されるのに必
要な時間は、例えば、DC140V、軸出力30Wの駆
動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始
から所定の制限温度に飽和するまで、約5分という僅か
な時間である。
【0031】(実施例3)図3において、第三のコンパ
レータ21の非反転入力端子への入力電圧V+の温度特
性は、実施例2と同一である。しかし、ヒステリシス部
33を設けることで、一方反転入力端子への入力電圧V
−は、第三のコンパレータ21の出力がHighインピ
ーダンスである通常運転時には、同じく実施例2と同一
になるが、高温時において前記第三のコンパレータ21
の出力がLOWの際は、第一のトランジスタ28が導通
して、反転入力端子電圧V−が上昇する動作が、実施例
2と異なっている。
【0032】図11が、実際の動作を示す特性図であ
る。(a)は、過負荷時の1チップIC6の温度の時間
変化を示すもので、(b)は、第三のコンパレータ21
の非反転入力端子V+と、反転入力端子V−の電圧変
化、図11(c)は、第三のコンパレータ21の出力が
作用するVSP端子電圧特性を示す。
【0033】図11において、時刻t1では、1チップ
IC6の温度上昇で非反転入力端子電圧V+と反転入力
端子電圧V−=V−(1)の大小関係が、V+>V−か
らV+<V−へ反転、第三のコンパレータ21がオープ
ンからLOWへ切り替わりVSP=0Vとなって、ブラ
シレスモータ1への電力供給が停止し、1チップIC6
の温度が低下する。同時に、反転入力端子電圧V−は、
第一のトランジスタ28が導通して、V−は、V−
(1)<V−(2)であるV−=V−(2)になる。1
チップIC6の温度が低下することで、サーミスタ26
の抵抗値が増大、時刻t2で、V+<V−=V−(2)
になると、再び、第三のコンパレータ21がLOWから
オープンに切り替わって、VSPは、外部から入力され
るPWMDUTY指令信号のHighレベルになって、
ブラシレスモータ1への電力供給が復帰する。以後同様
の動作を繰り返し、1チップIC6の温度上昇が抑制さ
れる。
【0034】図12は、第一の抵抗22、第二の抵抗2
3、第三の抵抗24が15kΩ、第四の抵抗25が12
kΩ、第九の抵抗27の抵抗値が、44.2kΩ、第一
の基準電源出力端子の電圧VBが7.5Vであるとき
の、第三のコンパレータ21の入力電圧温度特性を示し
た特性図で、反転入力電圧V−が、V−(1)=3.5
V、V−(2)=4.3Vの2値あり、非反転入力端子
電圧V+の温度特性値から、通電遮断温度T1は、11
0℃、通電復帰温度T2は、80℃になる。
【0035】また、温度が所定の値に制限されるのに必
要な時間は、例えば、DC140V、軸出力30Wの駆
動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始
から所定の制限温度に飽和するまで、約7分という僅か
な時間である。
【0036】(実施例4)図4において、過熱保護手段
7のPTC(正特性)サーミスタ37は、1チップIC
6と熱結合されており、1チップIC6の過熱により温
度が上昇すると、PTCサーミスタ37の抵抗値が増大
して、第三のトランジスタ32のベースに直列接続され
た第七の抵抗35の他端の電圧が増大することで、第三
のトランジスタ32が導通をはじめて、第三のトランジ
スタ32のコレクタ電圧すなわちPWMDUTY指令信
号入力端子16の電圧VSPが低下し、スイッチ素子5
a,5b,5c,5d,5e,5fのON期間が制限
(短く)されて、ブラシレスモータ1への電力供給が制
限されて、1チップIC6の温度上昇が抑えられる。
【0037】また、温度が所定の値に制限されるのに必
要な時間は、例えば、DC140V、軸出力30Wの駆
動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始
から所定の制限温度に飽和するまで、約5分という僅か
な時間である。
【0038】(実施例5)図5において、サーミスタ2
6は、1チップIC6と熱結合されており、1チップI
C6の過熱により温度が上昇すると、サーミスタ26の
抵抗値が減少して、第三のトランジスタ32のベースに
直列接続された第七の抵抗35の他端の電圧が増大する
ことで、以後、実施例4と同様に、第三のトランジスタ
32が導通をはじめて、第三のトランジスタ32のコレ
クタ電圧すなわちPWMDUTY指令信号入力端子16
の電圧VSPが低下し、スイッチ素子5a,5b,5
c,5d,5e,5fのON期間が制限(短く)され
て、ブラシレスモータ1への電力供給が制限されて、1
チップIC6の温度上昇が抑えられる。
【0039】また、温度が所定の値に制限されるのに必
要な時間は、例えば、DC140V、軸出力30Wの駆
動装置を内蔵したモータの場合、ロック状態で運転開始
から所定の制限温度に飽和するまで、約2.5分という
僅かな時間である。
【0040】図13は、(a)の抵抗値温度特性を有す
るサーミスタを使用し、第六の抵抗34、第七の抵抗3
5、第九の抵抗38の抵抗値をそれぞれ10kΩ、10
kΩ、820Ω、直列抵抗9の抵抗値を1kΩ、第一の
基準電源出力端子の電圧VBが7.5V、およびPWM
DUTY指令信号3の電圧が6.1Vとした場合の温度
特性を示した図である。
【0041】図13より、Ta=110〜120℃で、
VSPが減衰している。これは、前記Ta=110〜1
20℃で、PWMDUTY比すなわちスイッチ素子のO
N期間が制限されていることを意味する。
【0042】(実施例6)図6において、電流検出抵抗
の代わりに、1チップIC6と熱結合されたPTCサー
ミスタ37を設けたことで、前記1チップIC6の過熱
により温度が上昇すると、前記PTCサーミスタ37の
抵抗値が増大、通常運転時の電流より小さい電流で、過
電流検出回路11は、予め定められた電流制限値に達し
ているとみなして、スイッチ素子5a,5b,5c,5
d,5e,5fのON期間を制限(短く)するように作
用して、ブラシレスモータ1への電力供給が制限され
て、前記1チップIC6の温度上昇が抑えられる。
【0043】(実施例7)図7において、プリント基板
46上に、実施例1から実施例6のいずれかに記載の、
過熱保護手段7を含むブラシレスモータの駆動装置を構
成し、前記プリント基板46上に設けた、サーミスタ2
6またはPTCサーミスタ37は、シリコンの代表され
るような熱伝導材料47で発熱源である1チップIC6
の空隙を充填することで、互いに熱結合されており、前
記1チップIC6の過熱により温度が上昇すると、前記
過熱保護手段7の作用により、前記1チップIC6内の
各スイッチ素子および巻線50への通電電流が制限され
て、前記1チップIC6の熱破壊および前記巻線50の
焼損がなくなり、ブラシレスモータ1自体の温度上昇も
抑えられる。
【0044】(実施例8)実施例7に記載(図7)のブ
ラシレスモータ1は、多くの家電用あるいは業務用の電
気機器に搭載することが可能であり、具体例について図
8および図9を用いて説明する。
【0045】図8に示すエアコンディショナにおいて、
ブラシレスモータ1はエアコン室内機54には、クロス
フローファン56を、エアコン室外機55には、プロペ
ラファン57を回転させる。
【0046】また、図9に示す空気清浄機59におい
て、ブラシレスモータ1はシロッコファン60を回転さ
せる。
【0047】ブラシレスモータ1は、実施例7に示す、
過熱保護手段7を含んだブラシレスモータの駆動装置を
内蔵したもので、過負荷等の異常時においても、ブラシ
レスモータ1の発熱は抑えられ、エアコン室内機54、
エアコン室外機55および空気清浄機59の信頼性、安
全性を損なうことはなく、またブラシレスモータ1の周
辺のエアコン室内機54および空気清浄機59の樹脂製
筐体を熱変形させることもない。
【0048】なお、上記電気機器は一例であり、例え
ば、家庭用または業務用の生ゴミ処理機、特に熱による
乾燥法式の生ゴミ処理機の場合、ブラシレスモータは外
部からの加熱によっても温度上昇するため、その信頼性
を確保するため、本発明のブラシレスモータの駆動装置
を用いることは有効である。
【0049】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1に記載の発明によれば、過熱保護手段を設け
て、スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラ
シレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達した
とき、前記過熱保護手段は、PWMDUTY指令信号入
力端子に作用して、前記入力端子へ入力される信号の電
圧値を低減もしくは零にして、前記スイッチ素子のON
期間を制限もしくはOFFするようにしたので、前記ス
イッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレス
モータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を所定の温度
以下に抑制することができる。
【0050】請求項2に記載の発明によれば、過熱保護
手段を、一方の入力端子に、基準電圧から抵抗分圧した
電圧が入力され、他方の入力端子は、サーミスタと抵抗
を介して接地されるとともに、抵抗を介して、基準電圧
へ接続され、出力端子がブラシレスモータの駆動装置の
PWMDUTY指令信号入力端子に接続したコンパレー
タで構成したので、一旦所定の温度を超えたブラシレス
モータの駆動装置が所定の温度以下に低下した場合に
は、コンパレータの出力がLOWからオープンに切り替
わって、前記スイッチ素子をOFFからONに再び復帰
することができる。
【0051】請求項3に記載の発明によれば、過熱保護
手段を、一方の入力端子に、基準電圧から抵抗分圧した
電圧が入力され、他方の入力端子は、サーミスタと抵抗
を介して接地されるとともに、抵抗を介して、基準電圧
へ接続され、出力端子がブラシレスモータの駆動装置の
PWMDUTY指令信号入力端子に接続したヒステリシ
スコンパレータで構成したので、一旦所定の温度を超え
たブラシレスモータの駆動装置が所定の温度以下に低下
し、さらに第2の所定の温度にまで低下した場合には、
コンパレータの出力がLOWからオープンに切り替わっ
て、前記スイッチ素子をOFFからONに再び復帰する
ことができる。
【0052】請求項4に記載の発明によれば、過熱保護
手段を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッ
タ間に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トラン
ジスタのベースに直列接続される抵抗の他端は、PTC
(正特性)サーミスタを介して接地されるとともに、抵
抗を介して基準電圧へ接続され、エミッタは接地され、
コレクタは、PWMDUTY指令信号入力端子に接続し
たので、スイッチ素子において生じた電力損失により、
ブラシレスモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達
したとき、前記PTC(正特性)サーミスタの抵抗値の
増大により、前記トランジスタのベースに直列接続され
る抵抗の他端の電圧が大きくなって、前記直列抵抗を介
して、前記トランジスタのベースに電流が入力されてト
ランジスタが導通に至って、コレクタが接続されたPW
MDUTY指令信号入力端子の電圧が低下して、前記ス
イッチ素子のON期間が制限され、温度上昇を所定の温
度以下に抑制することができる。
【0053】請求項5に記載の発明によれば、過熱保護
手段を、ベースに直列抵抗が接続され、ベース−エミッ
タ間に抵抗を接続したトランジスタを設け、前記トラン
ジスタのベースに直列接続される抵抗の他端は、サーミ
スタを介して基準電圧へ接続されるとともに、抵抗を介
して接地され、エミッタも接地されて、コレクタは、P
WMDUTY指令信号入力端子に接続したので、スイッ
チ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモー
タの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記
サーミスタの抵抗値の減少により、前記トランジスタの
ベースに直列接続される抵抗の他端の電圧が大きくなっ
て、前記直列抵抗を介して、前記トランジスタのベース
に電流が入力されてトランジスタが導通に至って、コレ
クタが接続されたPWMDUTY指令信号入力端子の電
圧が低下して、前記スイッチ素子のON期間が制限さ
れ、ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上
昇を所定の温度以下に抑制することができる。
【0054】請求項6に記載の発明によれば、正特性サ
ーミスタに生じる電圧が所定の値に達した時、スイッチ
素子のON期間を制限する過熱保護手段を設けたことを
特徴とするブラシレスモータの駆動装置としたもので、
スイッチ素子において生じた電力損失により、ブラシレ
スモータの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したと
き、前記正特性サーミスタの抵抗値が増大し、僅かな電
流でPTC(正特性)サーミスタに生じる電圧が所定の
値に達して、前記スイッチ素子のON期間を制限でき、
ブラシレスモータの駆動装置が発熱しても、温度上昇を
所定の温度以下に抑制することができる。
【0055】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
から請求項6のいずれか1項に記載のブラシレスモータ
の駆動装置を内蔵したことを特徴とするブラシレスモー
タとしたもので、あらゆる温度上昇要因に対し、応答性
良く所定の温度以下に抑制することができるブラシレス
モータを提供することができる。
【0056】請求項8から請求項10に記載の発明によ
れば、応答性良く所定の温度以下に抑制することができ
るブラシレスモータをエアコンディショナ、空気清浄機
および生ゴミ処理機に搭載することにより、当該電気機
器の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図2】本発明の実施例2のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図3】本発明の実施例3のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図4】本発明の実施例4のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図5】本発明の実施例5のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図6】本発明の実施例6のブラシレスモータの駆動装
置の構成図
【図7】本発明の実施例7のブラシレスモータの構成図
【図8】本発明の実施例8のエアコンディショナの構成
【図9】本発明の実施例9の空気清浄機の構成図
【図10】(a)本発明の実施例2のサーミスタの抵抗
値温度特性図 (b)同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図11】(a)本発明の実施例3のモータ駆動装置の
温度上昇特性図 (b)本発明の実施例3のモータ駆動装置の温度上昇特
性図 (c)本発明の実施例3のモータ駆動装置の温度上昇特
性図
【図12】(a)本発明の実施例3のサーミスタの抵抗
値温度特性図 (b)同第三のコンパレータの入力電圧の温度特性図
【図13】(a)本発明の実施例5のサーミスタの抵抗
値温度特性図 (b)同デジトラ入力電圧およびPWMDUTY指令電
圧の温度特性図
【図14】従来例のモータ駆動装置の回路図
【図15】従来例のモータ駆動装置のブロック図
【符号の説明】
1 ブラシレスモータ 2 直流電源 3 PWMDUTY指令信号 4 PWM形成部 5 インバータ回路部 5a,5b,5c,5d,5e,5f スイッチ素子 6 1チップIC 7 過熱保護手段 8 制御電源 9 直列抵抗 10 レギュレータ 11 過電流検出回路 12 三相分配回路 13 ゲートドライブ回路 14 電流検出抵抗 15 第一の基準電源出力端子 16 PWMDUTY指令信号入力端子 17 三角波オシレータ 18 第二の基準電源 19 第一のコンパレータ 20 第二のコンパレータ 21 第三のコンパレータ 22 第一の抵抗 23 第二の抵抗 24 第三の抵抗 25 第四の抵抗 26 サーミスタ 27 第九の抵抗 28 第一のトランジスタ 29 第二のトランジスタ 30 ダイオード 31 第五の抵抗 32 第三のトランジスタ 33 ヒステリシス部 34 第六の抵抗 35 第七の抵抗 36 第八の抵抗 37 PTCサーミスタ(正特性サーミスタ) 38 第九の抵抗 39 ロータ組立 40 シャフト 41 ヨーク 42 マグネット 43 軸受 44 ブラケット 45 放熱シリコン 46 プリント基板 47 熱伝導材料 48 モールド組立 49 ステータコア 50 巻線 51 インシュレータ 52 固定PIN 53 端子PIN 54 エアコン室内機 55 エアコン室外機 56 クロスフローファン 57 プロペラファン 58 冷媒管 59 空気清浄機 60 シロッコファン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源を電力源とし、外部から入力さ
    れるPWMDUTY指令信号により、DUTY比が可変
    されるPWM形成部の作用により、ON期間/OFF期
    間の比率を可変制御される複数のスイッチ素子を介して
    ブラシレスモータへ電力供給を行うブラシレスモータの
    駆動装置において、過熱保護手段を設けて、前記スイッ
    チ素子において生じた電力損失により、ブラシレスモー
    タの駆動装置が発熱し、所定の温度に達したとき、前記
    過熱保護手段は、PWMDUTY指令信号入力端子に作
    用して、前記入力端子へ入力されるアナログ電圧値を低
    減もしくは零電圧にして、前記スイッチ素子のON期間
    を制限もしくは、OFFにすることを特徴とするブラシ
    レスモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】 過熱保護手段を、一方の入力端子に、基
    準電圧から抵抗分圧した電圧が入力され、他方の入力端
    子は、サーミスタと抵抗を介して接地されるとともに、
    抵抗を介して、基準電圧へ接続され、出力端子がブラシ
    レスモータの駆動装置のPWMDUTY指令信号入力端
    子に接続したコンパレータで構成したことを特徴とする
    請求項1記載のブラシレスモータの駆動装置。
  3. 【請求項3】 過熱保護手段を、一方の入力端子に、基
    準電圧から抵抗分圧した電圧が入力され、他方の入力端
    子は、サーミスタと抵抗を介して接地されるとともに、
    抵抗を介して、基準電圧へ接続され、出力端子がブラシ
    レスモータの駆動装置のPWMDUTY指令信号入力端
    子に接続したヒステリシスコンパレータで構成したこと
    を特徴とする請求項1記載のブラシレスモータの駆動装
    置。
  4. 【請求項4】 過熱保護手段を、ベースに直列抵抗が接
    続され、ベース−エミッタ間に抵抗を接続したトランジ
    スタを設け、前記トランジスタのベースに直列接続され
    る抵抗の他端は、正特性サーミスタを介して接地される
    とともに、抵抗を介して基準電圧へ接続され、エミッタ
    は接地され、コレクタは、PWMDUTY指令信号入力
    端子に接続したことを特徴とする請求項1記載のブラシ
    レスモータの駆動装置。
  5. 【請求項5】 過熱保護手段を、ベースに直列抵抗が接
    続され、ベース−エミッタ間に抵抗を接続したトランジ
    スタを設け、前記トランジスタのベースに直列接続され
    る抵抗の他端は、サーミスタを介して基準電圧へ接続さ
    れるとともに、抵抗を介して接地され、エミッタも接地
    されて、コレクタは、PWMDUTY指令信号入力端子
    に接続したことを特徴とする請求項1記載のブラシレス
    モータの駆動装置。
  6. 【請求項6】 正特性サーミスタに生じる電圧が所定の
    値に達した時、スイッチ素子のON期間を制限する過熱
    保護手段を設けたことを特徴とするブラシレスモータの
    駆動装置。
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれか1項に
    記載のブラシレスモータの駆動装置を内蔵したことを特
    徴とするブラシレスモータ。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のブラシレスモータを送風
    用に供したことを特徴とするエアコンディショナ。
  9. 【請求項9】 請求項7記載のブラシレスモータを送風
    用に供したことを特徴とする空気清浄機。
  10. 【請求項10】 請求項7記載のブラシレスモータを送
    風用に供したことを特徴とする生ゴミ処理機。
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