(57)【要約】モーターを制御するモーター制御回路であって、この回路はフルブリッジ・スイッチングトランジスタ装置を駆動するように動作して安定した電圧を該モーター制御回路に提供するスイッチド・モード電力供給装置を含んでおり、該スイッチングトランジスタ装置は、制御されるモーターの巻き線に接続可能であり、該スイッチングトランジスタ装置は、該フルブリッジの上側部分に存在するトランジスタの第１セットと該フルブリッジの下側部分に存在するトランジスタの第２セットとを含んでおり、該第１セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第１出力により駆動され、該第２セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第２出力により駆動される。
2005506030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターを制御するモーター制御回路であって、この回路はフルブリッジ・スイッチングトランジスタ装置を駆動するように動作して安定した電圧を該モーター制御回路に提供するスイッチド・モード電力供給装置を含んでおり、該スイッチングトランジスタ装置は、制御されるモーターの巻き線に接続可能であり、該スイッチングトランジスタ装置は：  該フルブリッジの上側部分に存在するトランジスタの第１セットと該フルブリッジの下側部分に存在するトランジスタの第２セットとを含んでおり、該第１セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第１出力により駆動され、該第２セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第２出力により駆動されることを特徴とするモーター制御回路。
【請求項２】
該フルブリッジ・スイッチングトランジスタ装置はＦＥＴのフルブリッジを含むことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
該スイッチド・モード電力供給装置出力の１つは、実効電圧出力が該スイッチド・モード電力供給装置の電圧出力と所定電圧との和となるように所定電圧を有する電力供給レールに結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路。
【請求項４】
該スイッチド・モード電力供給装置出力の各々は、それぞれの出力の実効電圧出力がそれぞれのスイッチド・モード電力供給装置の電圧出力とそれぞれの所定電圧との和となるように、それぞれの所定電圧を有する電力供給レールに結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路。
【請求項５】
該スイッチングトランジスタ装置は、該フルブリッジの上側部分に存在するトランジスタの第１セットと該フルブリッジの下側部分に存在するトランジスタの第２セットとを含み、該第１セットのトランジスタは、スイッチングトランジスタ及び分圧器のアレイを介して該スイッチド・モード電力供給装置の第１出力に接続されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回路。
【請求項６】
添付図面を参照して実質的に本明細書に記述され且つ添付図面に示されている回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター制御回路に関し、特にブラシレスＤＣモーター制御回路のためのモーター制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
添付図面の図１は、割合に低い電力、低いＤＣ電圧を必要とする空気移動ファン等のアプリケーションに用いられる従来のＤＣブラシレスモーター制御回路の略回路図である。
【０００３】
図１のモーター制御回路では、モーター要件に依存して、例えば１８−３２ボルトＤＣ又は３６−６０ボルトＤＣの供給電圧がトップ・レールに供給される。モーター巻き線１は、１対のチャージポンプ回路（ｃｈａｒｇｅ  ｐｕｍｐ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＩＲ２１０４）３ａ、３ｂにより駆動される４つのｎ型ＦＥＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから成るフルブリッジ回路に接続されている。チャージポンプ回路は、ＩＮＴ１００等のＤＣモーター制御回路ＩＣ４から直接給電を各々受け取り、それぞれのコンデンサ５ａ、５ｂによりトップ・レール電圧供給装置に各々接続される。コントローラＩＣ４の出力Ｈ１、Ｈ２、Ｌ１、Ｌ２はブリッジに接続されている。
【０００４】
リニアＤＣ−ＤＣ変換器を含む電圧調整器６は、コントローラＩＣ４に１２−１５ボルトＤＣを供給する。しかし、フルブリッジの上半分に存在する２つのＦＥＴ２ａ、２ｂをオンにするためにはトップ・レールより高い電圧を提供しなければならないので、フルブリッジの上半分に存在するＦＥＴのためにチャージポンプ回路が必要である。ブリッジの下半分に存在するＦＥＴのドレーンは、抵抗器７に接続され、モーター巻き線１により引かれている電流を感知するために出力を提供する。抵抗器７はＩＣ４の電流感知入力に接続されている。
【０００５】
ｎ型ＦＥＴをｐ型ＦＥＴと置き換えることができるが、これらは高価で、容易には入手できず、またｎ型ＦＥＴより効率が悪い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＥＴ２ａ、２ｂを駆動するためのチャージポンプ回路と、安定した電圧を制御回路に提供するリニアＤＣ−ＤＣ調整器とを利用する図１の回路及びその他の従来のモーター制御回路に関連した問題がある。チャージポンプ回路は、かさばる高価なコンポーネントを必要とすると共にエネルギー伝達効率があまり良くない。モーター制御アプリケーションでは、リニアＤＣ−ＤＣ調整回路は広い入力電圧範囲にわたって安定した電圧を発生させなければならない。この要件にこだわると、高い供給電圧レベルで効率の悪い設計となる。実際上、電圧調整器にはチャージポンプ回路を駆動するために過度の特性を与えなければならず、このことにより電圧調整器は消散させなければならないエネルギーをあまりに多量に発生させることになる。過度の特性が与えられた電圧調整器から熱を消散させねばならないのは言うまでもなく、更にモーター及びこれに関連する制御回路を収容した囲いの領域内から熱を消散させることは常に不便である。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題を克服し、チャージポンプ回路を使用しなくても良いモーター制御回路を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、本発明の一態様はモーターを制御するモーター制御回路を提供し、この回路はフルブリッジ・スイッチングトランジスタ装置を駆動して安定した電圧を該モーター制御回路に提供するスイッチド・モード電力供給装置を含んでおり、このスイッチングトランジスタ装置は、制御されるモーターの巻き線に接続可能であり、該スイッチングトランジスタ装置は、該フルブリッジの上側部分に存在するトランジスタの第１セットと該フルブリッジの下側部分に存在するトランジスタの第２セットとを含んでおり、該第１セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第１出力により駆動され、該第２セットのトランジスタは該スイッチド・モード電力供給装置の第２出力により駆動される。
【０００９】
好ましくは、該フルブリッジ・スイッチングトランジスタ装置はＦＥＴのフルブリッジを含む。
【００１０】
好ましくは、スイッチド・モード電力供給装置の出力の１つは、実効電圧出力が該スイッチド・モード電力供給装置の電圧出力と所定電圧との和となるように所定電圧を有する電力供給レールに結合される。
【００１１】
有利なことに、該スイッチド・モード電力供給装置の出力の各々は、それぞれの出力の実効電圧出力が、それぞれのスイッチド・モード電力供給装置の電圧出力とそれぞれの所定電圧との和となるように、それぞれの所定電圧を有する電力供給レールに結合される。
【００１２】
都合の良いことに、該スイッチングトランジスタ装置は、該フルブリッジの上側部分に存在するトランジスタの第１セットと該フルブリッジの下側部分に存在するトランジスタの第２セットとを含み、該第１セットのトランジスタは、スイッチングトランジスタ及び分圧器のアレイを介して該スイッチド・モード電力供給装置の第１出力に接続される。
【００１３】
本発明をより容易に理解できるように、添付図面を参照して例を挙げて本発明の実施形態を説明する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、従来のモーター制御回路に用いられる、図１の従来のモーター制御回路において図示されている問題のあるチャージポンプ回路３ａ、３ｂを不要にする。本発明を具現するモーター制御回路が図２に示されており、同様のコンポーネントには図１で使われているものと同じ参照番号が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２を参照すると、チャージポンプ回路はスイッチド・モード電力供給装置１０に置換されている。スイッチド・モード電力供給装置（スイッチング調整器）は、当該技術分野で公知であって、広範囲の入力電圧に対応して割合に高い効率で動作できるので、有利である。従来、このアプローチは、特に一体化された電子装置を使用するモーターのモーター駆動回路には、所要のコンポーネントが費用を要し且つ割合にかさばるために、使用されていなかった。ＦＥＴ２ａ、２ｂを駆動して安定した電圧を制御回路に提供するために、モーター制御回路においてスイッチド・モード電力供給装置を考慮できようとは、或いはスイッチド・モード電力供給装置が有益であろうとは考えられていなかった。実際、スイッチド・モード電力供給装置はモーター制御回路には使用されない。電圧調整器及びチャージポンプ回路を組み合わせてモーター制御回路に使用することを回避する手段として、スイッチド・モード電力供給装置を使用できるということは確かに理解されていなかった。確かに、スイッチ電力モード供給装置は一般には大電力ＡＣ主電源アプリケーションにのみ使用されている。
【００１６】
スイッチド・モード電力供給変圧器１０は、上及び下の供給電圧レール間にスイッチングトランジスタ１２と直列に接続されて入来ＡＣ電力供給を提供する一次巻き線１１を含む。一次巻き線は２つの二次巻き線１３、１４に誘導結合され、この二次巻き線は、各々、順方向にバイアスされているダイオード・ブリッジ１５ａ、１５ｂと、負荷（即ち、ダイオード１５ａを通して上側巻き線により駆動されるＦＥＴ２ａ、２ｂと、ダイオード１５ｂを通して下側巻き線により提供される安定制御回路電圧）に並列に接続されたバルク・コンデンサ１６ａ、１６ｂとを備えている。バルク・コンデンサ１６ａ、１６ｂに掛かるそれぞれの電圧は電力供給出力１７、１８を含む。
【００１７】
具体的には、スイッチド・モード電力供給出力１７、１８は絶縁され、一方の出力１７は上側供給電圧レールに結合され、その出力は上側レール電圧より所定電圧だけ高い。他方の出力１８は下側レール（０ボルト）に結合され、これより所定電圧だけ高い。この例では、この所定電圧は上側及び下側のレール電圧より１２ボルト上である。上側レール電圧は、１８から７５ボルトＤＣの間の電圧であるように選択され、モーター要件に応じてこれらの限定の間で変動して良い。
【００１８】
フルブリッジの下側半分に存在するＦＥＴ２ｃ、２ｄへの結線は図１に示されている例から変更されていないが、フルブリッジの上側半分に存するＦＥＴ２ａ、２ｂへの結線は、ＦＥＴ２ａ、２ｂがモーター巻き線１を制御するよう適切に駆動されるように、従来のレベル・シフト回路においてスイッチングトランジスタ及び分圧器のアレイを介してスイッチド・モード電力供給装置１０の上側出力１７に対してなされている。同様に、スイッチド・モード電力供給装置１０の他方の出力１８は、安定した制御回路電圧を発生させ、コントローラＩＣ４を通してフルブリッジの下側半分に存するＦＥＴ２ｃ、２ｄを駆動する。
【００１９】
本明細書において「含む」は「包含する、又は、から成る」及び「包含している、又は、から成っている」を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のモーター制御回路の略回路図である。
【図２】本発明を具現するモーター制御回路の略回路図である。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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