(57)【要約】【課題】費用が安いモータ駆動装置、及びモータ駆動装置を含む応用装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置は、インバータ、複数のモータ分岐、及びマイクロプロセッサを含む。インバータは、第１の出力端子及び第２の出力端子を介して交流電力を出力するための複数の半導体スイッチを含む。複数のモータ分岐は、インバータの第１の出力端子と第２の出力端子との間に並列に接続され、複数のモータ分岐の各々は、直列に接続されたモータ及び制御可能な双方向交流スイッチを備える。マイクロプロセッサは、インバータの半導体スイッチの伝導様式を制御し、複数のモータ分岐の各々内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブラシレス直流モータ用のモータ駆動装置であって、
複数の半導体スイッチを有し、第１の出力端子及び第２の出力端子を介して交流電力を出力するインバータと、
複数のモータ分岐であって、前記インバータの前記第１の出力端子と前記第２の出力端子との間に並列に接続され、各々は、直列に接続されたモータ及び制御可能な双方向交流スイッチを備える複数のモータ分岐と、
前記インバータの前記半導体スイッチの伝導様式を制御し、前記複数のモータ分岐の各々内の前記制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するマイクロプロセッサと、を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記インバータはブリッジインバータであり、前記インバータの２つの単相ブリッジアームの中間ノードは、それぞれ、前記インバータの第１の出力端子及び第２の出力端子として役立つ、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
各前記モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、前記切換制御回路は、前記マイクロプロセッサによって出力されて前記制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために使用される選択信号を受け取る、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御可能な双方向交流スイッチがオンすると、前記切換制御回路は、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で切り換わり、
前記第１の状態では、電流が、前記インバータの前記第１の出力端子から前記制御可能な双方向交流スイッチの制御端に前記切換制御回路を通って流れ、次いで、前記インバータの前記第２の出力端子と前記第２の出力端子に接続されかつオンした下アーム半導体スイッチとを介して接地され、前記第２の状態では、電流が、前記インバータの前記第２の出力端子から前記第１の出力端子に前記双方向交流スイッチの制御端及び前記切換制御回路を通って流れ、次いで、前記インバータの前記第１の出力端子に接続されかつオンした下アーム半導体スイッチを介して接地される、請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記切換制御回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを備え、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、前記制御可能な双方向交流スイッチの前記制御端と前記インバータの前記第１の出力端子との間に並列に接続され、前記第１のスイッチがオンすると、電流が、前記インバータの前記第１の出力端子から前記制御可能な双方向交流スイッチの前記制御端に前記第１のスイッチを通って流れ、前記第２のスイッチがオンすると、電流が、前記制御可能な双方向交流スイッチの制御端から前記インバータの前記第１の出力端子に前記第２のスイッチを通って流れる、請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記切換制御回路は光分離双方向トリガダイオードを備え、前記光分離双方向トリガダイオードは、発光ダイオード及び双方向トリガダイオードを備え、前記発光ダイオードの陽極は電源に接続され、前記発光ダイオードの陰極は制御スイッチを介して接地され、前記双方向トリガダイオードの２つの陽極が、それぞれ、前記インバータの前記第１の出力端子及び制御可能な双方向交流スイッチの制御端に接続され、前記制御スイッチは、各前記モータ分岐内の前記制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために選択信号を受け取る、請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
各前記モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、前記切換制御回路は発光ダイオードを備え、前記制御可能な双方向交流スイッチは双方向トリガダイオードであり、前記発光ダイオードの陽極は、各前記モータ分岐内の前記制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために選択信号を受け取り、前記発光ダイオードの陰極が接地され、前記発光ダイオード及び前記双方向トリガダイオードは、光分離双方向トリガダイオードを形成する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
各前記モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、前記切換制御回路は、前記制御可能な双方向交流スイッチの制御端と前記接地との間に直列に接続された抵抗器及び制御スイッチを備え、前記第２の出力端子は、前記制御可能な双方向交流スイッチにゲート駆動電流を供給するために使用される電源にさらに接続され、各前記モータ分岐内の前記制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために前記制御スイッチに選択信号が送られる、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
各前記モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、前記切換制御回路は抵抗器及び信号バッファを備え、前記信号バッファの入力端は、前記マイクロプロセッサによって出力された選択信号を受け取り、前記制御可能な双方向交流スイッチは、各前記モータ分岐内の前記選択信号によってオンするかどうか制御され、前記第２の出力端子は、前記制御可能な双方向交流スイッチにゲート駆動電流を供給するために使用される電源にさらに接続され、前記信号バッファの出力端は、前記抵抗器を介して前記制御可能な双方向交流スイッチの制御端に接続される、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１つに記載した、複数のブラシレス直流モータ用の前記モータ駆動装置と、各前記モータによって駆動される負荷とを備えることを特徴とする応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、モータ駆動装置に、特に多数のモータを制御することができるモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  車両のシート調整システムのような１つの装置に多数のブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣ）を応用することができ、シート調整システムは、長手方向の位置、シート高さ、背もたれ高さ、大腿支持体、腰支持体を調整する多数のモータを含む。各ブラシレス直流モータに１つの駆動回路を設け、各駆動回路は４つの半導体スイッチによって形成された少なくとも１つのインバータを含む場合、システム内に多くの電子部品を配置する必要がある。従って、駆動回路の構造は、複雑であり、サイズが大きくしかも費用が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]  これを考慮して、費用が安いモータ駆動装置、及びモータ駆動装置を含む応用装置が本開示の実施形態によって提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]  モータ駆動装置は、インバータ、複数のモータ分岐、及びマイクロプロセッサを含む。インバータは、複数の半導体スイッチを有し、第１の出力端子及び第２の出力端子を介して交流電力を出力する。複数のモータ分岐は、インバータの第１の出力端子と第２の出力端子との間に並列に接続され、複数のモータ分岐の各々は、直列に接続されたモータ及び制御可能な双方向交流スイッチを備える。マイクロプロセッサは、インバータの半導体スイッチの伝導様式を制御し、複数のモータ分岐の各々内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御する。インバータはブリッジインバータであり、インバータの２つの単相ブリッジアームの中間ノードは、それぞれ、インバータの第１の出力端子及び第２の出力端子として役立つことが好ましい。
【０００５】
[0005]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は、マイクロプロセッサによって出力されて、制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために使用される選択信号を受け取ることが好ましい。
【０００６】
[0006]  制御可能な双方向交流スイッチがオンすると、切換制御回路は、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で切り換わり、第１の状態では、電流が、インバータの第１の出力端子から制御可能な双方向交流スイッチの制御端に切換制御回路を通って流れ、次いで、インバータの第２の出力端子と、第２の出力端子に接続されかつオンした下アーム半導体スイッチとを介して接地され、第２の状態では、電流が、インバータの第２の出力端子から第１の出力端子に双方向交流スイッチの制御端及び切換制御回路を通って流れ、次いで、インバータの第１の出力端子に接続されかつオンした下アーム半導体スイッチを介して接地されることが好ましい。
【０００７】
[0007]  切換制御回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを備え、第１のスイッチ及び第２のスイッチは、制御可能な双方向交流スイッチの制御端とインバータの第１の出力端子との間に並列に接続され、第１のスイッチがオンすると、電流が、インバータの第１の出力端子から制御可能な双方向交流スイッチの制御端に第１のスイッチを通って流れ、第２のスイッチがオンすると、電流が、制御可能な双方向交流スイッチの制御端からインバータの第１の出力端子に第２のスイッチを通って流れることが好ましい。
【０００８】
[0008]  切換制御回路は光分離双方向トリガダイオードを備え、光分離双方向トリガダイオードは、発光ダイオード及び双方向トリガダイオードを備え、発光ダイオードの陽極が電源に接続され、発光ダイオードの陰極が制御スイッチを介して接地され、双方向トリガダイオードの２つの陽極が、それぞれ、インバータの第１の出力端子及び制御可能な双方向交流スイッチの制御端に接続され、制御スイッチは、各モータ分岐内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために選択信号を受け取ることが好ましい。
【０００９】
[0009]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は発光ダイオードを備え、制御可能な双方向交流スイッチは双方向トリガダイオードであり、発光ダイオードの陽極は、各モータ分岐内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために選択信号を受け取り、発光ダイオードの陰極が接地され、発光ダイオード及び双方向トリガダイオードは、光分離双方向トリガダイオードを形成することが好ましい。
【００１０】
[0010]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は、制御可能な双方向交流スイッチの制御端と接地との間に直列に接続された抵抗器及び制御スイッチを備え、第２の出力端子は、制御可能な双方向交流スイッチにゲート駆動電流を供給するために使用される電源にさらに接続され、各モータ分岐内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために制御スイッチに選択信号が送られることが好ましい。
【００１１】
[0011]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は発光ダイオードを備え、制御可能な双方向交流スイッチは双方向トリガダイオードであり、発光ダイオードの陽極が、各モータ分岐内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために選択信号を受け取り、発光ダイオードの陰極が接地され、発光ダイオード及び双方向トリガダイオードは、光分離双方向トリガダイオードを形成することが好ましい。
【００１２】
[0012]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は制御可能な双方向交流スイッチの制御端と接地との間に直列に接続された抵抗器及び制御スイッチを備え、第２の出力端子は、制御可能な双方向交流スイッチにゲート駆動電流を供給するために使用される電源にさらに接続され、各モータ分岐内の制御可能な双方向交流スイッチをオンするかどうか制御するために、選択信号が制御スイッチへ送られることが好ましい。
【００１３】
[0013]  各モータ分岐は切換制御回路をさらに備え、切換制御回路は抵抗器及び信号バッファを備え、信号バッファの入力端は、マイクロプロセッサによって出力された選択信号を受け取り、制御可能な双方向交流スイッチは、各モータ分岐内の選択信号によってオンするかどうか制御され、第２の出力端子は、制御可能な双方向交流スイッチにゲート駆動電流を供給するために使用される電源にさらに接続され、信号バッファの出力端は、抵抗器を介して制御可能な双方向交流スイッチの制御端に接続されることが好ましい。
【００１４】
[0014]  制御可能な双方向交流スイッチは、ＴＲＩＡＣ、逆並列のＩＧＢＴ、ＧＴＲ、ＭＯＳ、ＧＴＯ又はトリオード、或いは双方向シリコントリオードサイリスタであることが好ましい。
【００１５】
[0015]  応用装置は上述したモータ駆動装置を含む。
【００１６】
[0016]  応用装置は、皿洗浄機、ドライウォッシャ又は車両シートにできることが好ましい。
【００１７】
[0017]  上記モータ駆動装置では、多数のモータは１つのインバータを共有し、モータ駆動装置内の半導体スイッチの数は大幅に減少し、半導体スイッチをモータ駆動装置に取り付けるプリント回路基板素子の大きさも大幅に減少し、それによってモータ駆動装置及び応用装置の両方の費用が低下する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】１つの実施形態によるモータ駆動装置の原理図である。
【図２】１つの実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図３】１つの実施形態による２つのモータの電流波形図である。
【図４】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図５】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図６】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図７】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図８】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【図９】別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[0027]  以下に、本開示の具体的な実施形態が図面と併せて詳しく説明され、それにより本開示の技術的解決策及び他の有益な効果が明らかとなる。図面は、参照及び説明のためにのみ与えられ、本開示を限定しないことを理解されたい。図面中に示す寸法は、明確な説明を容易にするのみであり、比例する関係に限定されない。 
【００２０】
[0028]  図１は、１つの実施形態によるモータ駆動装置１００を示す。モータ駆動装置１００は、マイクロプロセッサ１０と、インバータ２０と、インバータ２０の第１の出力端子Ｘと第２の出力端子Ｙとの間に並列に接続された複数のモータ分岐Ａ１からＡＮとを含む。インバータ２０は、電源３０の電圧を交流に変換するように構成された多数の半導体スイッチを含むことができる。インバータ２０は、その第１の出力端子Ｘ及び第２の出力端子Ｙを介して交流を出力することができる。複数のモータ分岐Ａ１からＡＮの各々は、複数のモータＭ１からＭＮの各々と、複数の制御可能な双方向交流スイッチＳ１からＳＮの各々とを含むことができる。複数のモータＭ１からＭＮの各々は、１つの制御可能な双方向交流スイッチに直列に接続される。マイクロプロセッサ１０は、インバータ２０の半導体スイッチの伝導様式を制御するためにインバータ２０にＰＭＷ信号を送り、モータ分岐Ｍ１からＭＮ内の制御可能な双方向交流スイッチＳ１からＳＮをオンするかどうか制御するために、モータ分岐Ｍ１からＭＮに選択信号ＣＴＲＬ１からＣＴＲＬＮを送るように構成される。従って、モータ駆動装置１００の各々のモータＭ１からＭＮの動作状態は制御することができる。制御可能な双方向交流スイッチは、トリオード交流半導体スイッチ（トライアック）、或いは逆並列のＩＧＢＴ、ＧＴＲ、ＭＯＳ、ＧＴＯ又はトリオードとすることができる。
【００２１】
[0029]  図２は、１つの実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。説明を容易にするために、モータ分岐の数が２である実施形態における説明を例にとる。
【００２２】
[0030]  インバータ２０は、ブリッジインバータ、即ちフルブリッジインバータ又はＨブリッジインバータとすることができる。インバータ２０は４つの半導体スイッチを含むことができ、それらは、トリオードＱ１、トリオードＱ２、ＭＯＳトランジスタＱ３、及びＭＯＳトランジスタＱ４である。４つの半導体スイッチは２つのブリッジアームを形成し、そこでトリオードＱ１及びＭＯＳトランジスタＱ３は第１のブリッジアームを形成し、トリオードＱ２及びＭＯＳトランジスタＱ４は第２のブリッジアームを形成し、トリオードＱ１及びトリオードＱ２は上アームスイッチであり、ＭＯＳトランジスタＱ３及びＭＯＳトランジスタＱ４は下アームスイッチである。トリオードＱ１のエミッタ及びトリオードＱ２のエミッタは、電源３０の正極に接続され、トリオードＱ１のコレクタは、ＭＯＳトランジスタＱ３のドレインに接続される。トリオードＱ２のコレクタは、ＭＯＳトランジスタＱ４のドレインに接続され、ＭＯＳトランジスタＱ３及びＱ４のソースは、電源３０の陰極に接続され、接地される。トリオードＱ１のベースは、抵抗器Ｒ１を介してトリオードＱ２のコレクタに接続される。トリオードＱ２のベースは、抵抗器Ｒ２を介してトリオードＱ１のコレクタに接続される。トリオードＱ１のコレクタ及びＭＯＳトランジスタＱ３が接続されたノードが、インバータ２０の第１の出力端子Ｘとして役立ち、トリオードＱ２のコレクタ及びＭＯＳトランジスタＱ４が接続されたノードが、インバータ２０の第２の出力端子Ｙとして役立つ。ＭＯＳトランジスタＱ３及びＱ４のゲートは、それぞれ抵抗器Ｒ４及びＲ５を介して接地される。ＭＯＳトランジスタＱ３のゲートは、マイクロプロセッサ１０によって出力されたＰＷＭ信号を抵抗器Ｒ３を介して受け取り、ＭＯＳトランジスタＱ４のゲートは、マイクロプロセッサ１０によって出力されたＰＷＭ信号に対して位相が反転した信号
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を受け取る。
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信号は、インバータ又はＮＯＴゲートを介してＰＷＭ信号を反転させることにより得ることができる。実施形態では、ＰＷＭ信号は、トリオードＱ７のベースが抵抗器Ｒ９を介してＰＷＭ信号を受け取るところでトリオードＱ７によって反転され、トリオードＱ７のコレクタは電源３０の正極に接続され、トリオードＱ７のエミッタは接地され、トリオードＱ７のコレクタは
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信号を出力する。
【００２３】
[0031]  実施形態では、トリオードＱ１及びＱ２は、ＰＮＰトリオードのようなローレベルの信号でオンし、他の実施形態では、Ｐチャネルの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＰＭＯＳＦＥＴ）とすることもできる。ＭＯＳトランジスタＱ３及びＱ４は、Ｎチャネルの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＮＭＯＳＦＥＴ）のようなハイレベルの信号でオンし、他の実施形態では、トリオード、逆並列のダイオードを備えた絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ゲートターンオフスイッチサイリスタ（ＧＴＯ）などにもし得る。具体的な応用では、逆並列のダイオードは、各半導体スイッチの２つの端部間に接続することができる。逆並列のダイオードは、半導体スイッチの状態が変化するとき、モータの２つの端部間に形成された逆起電力を解放する排出経路を形成するように構成され、逆起電力が半導体スイッチに損傷を与えるのを防止する。
【００２４】
[0032]  実施形態では、インバータ２０の動作原理は以下の通りである。ＰＷＭ信号がハイレベルにあるとき、ＭＯＳトランジスタＱ３はオンし、ＭＯＳトランジスタＱ４はオフし、ＭＯＳトランジスタＱ３のドレインがローレベルに引かれてトリオードＱ２はオンし、トリオードＱ２のコレクタがハイレベルに引かれてトリオードＱ１はオフする。従って、ＰＷＭ信号が高レベルにあるとき、トリオードＱ２及びＭＯＳトランジスタＱ３がオンし、トリオードＱ１及びＭＯＳトランジスタＱ４がオフし、電流は、第２の出力端子Ｙから第１の出力端子Ｘに流れる。ＰＷＭ信号がローレベルにあるとき、ＭＯＳトランジスタＱ３がオフし、ＭＯＳトランジスタＱ４がオンし、ＭＯＳトランジスタＱ４のドレインはローレベルに引かれてトリオードＱ１がオンし、トリオードＱ１のコレクタは高レベルに引かれてトリオードＱ２がオフする。従って、ＰＷＭ信号がローレベルにあるとき、トリオードＱ１及びＭＯＳトランジスタＱ４はオフし、トリオードＱ２及びＭＯＳトランジスタＱ３はオンし、電流は、第１の出力端子Ｘから第２の出力端子Ｙに流れる。実施形態では、ＭＯＳトランジスタＱ３及びＱ４は、ＰＷＭ信号に制御されて交互にオンし、トリオードＱ１及びＱ２の状態は、ＭＯＳトランジスタＱ４及びＱ３の状態の変化につれてそれぞれ調整される。このように、電流は、第１の出力端子Ｘと第２の出力端子Ｙとの間に接続されたモータ分岐Ａ１からＡＮを交流様式で流通し、Ｎ個のモータ分岐Ａ１からＡＮ内のモータＭ１からＭＮを駆動して動作させる。
【００２５】
[0033]  各々のモータ分岐Ａ１からＡＮは構造が同じであり、モータ分岐Ａ１を説明のための例にとる。モータ分岐Ａ１は、制御可能な双方向交流スイッチＳ１、モータＭ１、及び切換制御回路Ｃ１を含む。モータＭ１及び制御可能な双方向交流スイッチＳ１は、第１の出力端子Ｘと第２の出力端子Ｙとの間に直列に接続される。切換制御回路Ｃ１は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを含むことができる。第１のスイッチ及び第２のスイッチは、制御可能な双方向交流スイッチＳ１の制御端とインバータ２０の第１の出力端子Ｘとの間に並列に接続される。第１のスイッチがオンすると、電流は、第１のスイッチを通ってインバータ２０の第１の出力端子Ｘから制御可能な双方向交流スイッチの制御端に流れ、次いで、インバータの第２の出力端子Ｙ及びオンしたＭＯＳトランジスタＱ４を介して接地される。第２のスイッチがオンすると、電流は、第２のスイッチを通って制御可能な双方向交流スイッチの制御端からインバータ２０の第１の出力端子Ｘへ流れて、インバータ２０のオンしたＭＯＳトランジスタＱ３を介して接地される。
【００２６】
[0034]  実施形態では、第１のスイッチ及び第２のスイッチは、それぞれトリオードＱ５及びＱ６であり、両方のトリオードＱ５及びＱ６はＮＰＮトリオードである。トリオードＱ５のエミッタは、制御可能な双方向交流スイッチＳ１の制御端に接続され、トリオードＱ５のコレクタは、抵抗器Ｒ１０を介してインバータ２０の第１の出力端子Ｘに接続される。トリオードＱ６のエミッタは、トリオードＱ５のコレクタに接続され、トリオードＱ６のコレクタは、トリオードＱ５のエミッタに接続される。トリオードＱ５及びＱ６のベースは、マイクロプロセッサ１０によって送られた選択信号ＣＴＲＬ１を受け取る。モータ分岐Ａ２はモータ分岐Ａ１と構造が同じであり、モータ分岐Ａ２は、制御可能な双方向交流スイッチＳ２、モータＭ２、及び切換制御回路Ｃ２を含み、切換制御回路Ｃ２内のトリオードＱ５及びＱ６のベースは、マイクロプロセッサ１０によって送られた選択信号ＣＴＲＬ２を受け取る。実施形態では、制御可能な双方向交流スイッチはトライアックである。
【００２７】
[0035]  モータ分岐Ａ１内のモータＭ１が制御されて動作すると、マイクロプロセッサ１０によって送られた選択信号ＣＴＲＬ１はハイレベルにあり、切換制御回路Ｃ１のトリオードＱ５及びＱ６はオンし、制御可能な双方向交流スイッチＳ１はオンし、インバータ２０によって供給された交流は、モータＭ１を通って流れる。モータＭ１が制御されて停止すると、選択信号ＣＴＲＬ１はローレベルにあり、モータＭ１を流通する電圧がゼロに達すると、トリオードＱ５及びＱ６はオフし、制御可能な双方向交流スイッチはオフする。モータ分岐Ａ２の中のモータＭ２が制御されて動作すると、マイクロプロセッサ１０によって送られた選択信号ＣＴＲＬ２はハイレベルにあり、切換制御回路Ｃ２のトリオードＱ５及びＱ６はオンし、制御可能な双方向交流スイッチＳ２はオンし、インバータ２０によって供給される交流は、モータＭ２を通って流れる。動作プロセスは、図３に示すようなモータの駆動状態の波形を参照することができる。一般に、マイクロプロセッサ１０によって供給されるＰＷＭ信号の周波数が２０ＫＨｚよりも高いとき、選択信号ＣＴＲＬ１からＣＴＲＬＮは、図３に示すような保持されたハイレベルの様式にある。ＰＷＭ信号の周波数が２０ＫＨｚよりも低いとき、選択信号ＣＴＲＬ１からＣＴＲＬＮはパルス列の様式にある。
【００２８】
[0036]  実施形態では、切換制御回路Ｃ１は２つのトリオードＱ５及びＱ６を含み、その結果交流電源の正の半期及び負の半期は、両方とも制御可能な双方向交流スイッチＳ１を通ることができる。別の実施形態では、切換制御回路Ｃ１にトリオードＱ５又はＱ６のみを設けるとき、インバータ２０によって供給される交流電源は、半期のみのために選択されたモータを通ることができる。具体的に、切換制御回路Ｃ１にトリオードＱ５のみを設けるとき、負の半期のみが制御可能な双方向交流スイッチＳ１を通ることができる。切換制御回路Ｃ１にトリオードＱ６のみを設けるとき、正の半期のみが制御可能な双方向交流スイッチＳ１を通ることができる。
【００２９】
[0037]  モータ分岐中のモータは、マイクロプロセッサ１０によってモータ分岐Ａ１からＡＮに供給される選択信号ＣＴＲＬ１からＣＴＲＬＮを制御することによって、制御できることを理解されたい。全てのモータは、同時に動作でき又は同時に停止でき、モータは、必要に応じて異なる時間に動作できることは明らかである。全てのモータが１つのインバータ２０を共有するので、同時に動作するモータは、回転速度が同じである。モータの回転速度は、インバータ２０に供給されるＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって調整できることは明らかである。
【００３０】
[0038]  本開示の他の実施形態では、インバータ２０及びモータ駆動装置１００のモータ分岐Ａ１からＡＮは、他の構造にすることができる。
【００３１】
[0039]  図４は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。図４に示すモータ分岐は、図２に示したモータ分岐と構造が同じである。図４に示すモータ駆動装置は、図４の中のインバータ２０が主に４つのＭＯＳトランジスタＱ１１Ｑから１４を含むブリッジ回路である点で、図２に示したモータ駆動装置と異なる。ＭＯＳトランジスタＱ１１及びＱ１３は第１のブリッジアームを形成し、ＭＯＳトランジスタＱ１２及びＱ１４は第２のブリッジアームを形成する。ＭＯＳトランジスタＱ１１及びＱ１２は上アームスイッチであり、ＭＯＳトランジスタＱ１３及びＱ１４は下アームスイッチである。マイクロプロセッサ１０は、第１の駆動回路２１によってＭＯＳトランジスタＱ１１及びＱ１３を駆動するためにＰＷＭ信号を送り、第２の駆動回路２２によってＭＯＳトランジスタＱ１２及びＱ１４を駆動するためにＰＷＭ信号を送る。全てのＭＯＳトランジスタＱ１１からＱ１４は、Ｎチャネル電界効果トランジスタのようなハイレベルの信号でオンする。マイクロプロセッサ１０は、一群のＭＯＳトランジスタＱ１１及びＱ１４と、一群のＭＯＳトランジスタＱ１２及びＱ１３とを制御して交互にオンさせるためにＰＷＭ信号を送り、第１の出力端子Ｘと第２の出力端子Ｙとの間に交流を供給する。
【００３２】
[0040]  図５は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。図５のモータ駆動装置は、図４に示したのと同じマイクロプロセッサと、電源と、第１及び第２駆動回路とを含むことができるが、それらは図示しない。インバータ２０の構造、及び各モータ分岐内におけるモータと制御可能な双方向交流スイッチとの間の接続は、図４に示した接続と同じである。図５に示す実施形態では、モータ分岐Ａ１の切換制御回路Ｃ１は、光分離双方向トリガダイオード（Ｄｉａｃ）６０を含む。光分離双方向トリガダイオード６０は、発光ダイオード６１及び双方向トリガダイオード６３を含むことができる。発光ダイオード６１の陽極は、抵抗器Ｒ１６を介して電源Ｖｄｄに接続され、電源Ｖｄｄは、電源３０によって供給することができる。発光ダイオード６１の陰極は、制御スイッチ６４を介して接地される。双方向トリガダイオード６３の２つの陽極は、それぞれ、インバータ２０の第１の出力端子Ｘ及び制御可能な双方向交流スイッチＳ１の制御端に接続される。制御スイッチ６４は、モータ分岐Ａ１内の制御可能な双方向交流スイッチＳ１をオンするかどうか制御するために選択信号ＣＴＲＬ１を受け取り、それによってモータＭ１を動作させるかどうか制御する。
【００３３】
[0041]  図６は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。切換制御回路Ｃ１は発光ダイオード７１を含むことができ、制御可能な双方向交流スイッチＳ１は双方向トリガダイオードである。発光ダイオード７１の陽極は、抵抗器７２を介して選択信号ＣＴＲＬ１を受け取り、発光ダイオード７１の陰極は接地される。発光ダイオード７１及び双方向トリガダイオードは、光分離双方向トリガダイオードを形成する。光分離双方向トリガダイオードは、選択信号ＣＴＲＬ１の状態に基づき、モータ分岐Ａ１内のモータＭ１を動作させるかどうか制御する。
【００３４】
[0042]  図７は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。切換制御回路Ｃ１は、制御可能な双方向交流スイッチＳ１と接地との間に直列に接続された、抵抗器８１及び制御スイッチ８２を含む。第２の出力端子Ｙは電源Ｖｃｃにさらに接続され、電源Ｖｃｃは、制御可能な双方向交流スイッチＳ１にゲート駆動電流を供給するために使用される。制御スイッチ８２は、モータ分岐Ａ１内の制御可能な双方向交流スイッチＳ１を制御するために選択信号ＣＴＲＬ１を受け取り、それによってモータＭ１を動作させるかどうか制御する。実施形態では、制御スイッチ８２はトリオードとすることができる。
【００３５】
[0043]  図８は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。切換制御回路Ｃ１は、抵抗器９１及び信号バッファ９２を含む。信号バッファ９２の入力端は選択信号ＣＴＲＬ１を受け取り、信号バッファ９２の出力端は、抵抗器９１を介して制御可能な双方向交流スイッチＳ１の制御端に接続される。第２の出力端子Ｙは電源Ｖｃｃにさらに接続され、電源Ｖｃｃは、制御可能な双方向交流スイッチＳ１にゲート駆動電流を供給するために使用される。信号バッファ９２は、モータ分岐Ａ１内の制御可能な双方向交流スイッチＳ１を制御し、それによってモータＭ１を動作させるかどうか制御する。
【００３６】
[0044]  上記実施形態中の電源Ｖｃｃ及び電源ＶＤＤは互いに独立しており、２つの電源は共通の接地を共有しない。
【００３７】
[0045]  図９は、別の実施形態によるモータ駆動装置の回路図である。実施形態では、インバータ２０は、主に４つのトリオードＱ２１からＱ２４を含むブリッジ回路である。トリオードＱ２１及びＱ２３は第１のブリッジアームを形成し、トリオードＱ２２及びＱ２４は第２のブリッジアームを形成する。トリオードＱ２１及びＱ２２は上アームスイッチであり、トリオードＱ２３及びＱ２４は下アームスイッチである。マイクロプロセッサ１０は、トリオードＱ２１及びＱ２４並びにトリオードＱ２２及びＱ２３を制御して交互にオンさせるためにＰＷＭ信号を送り、第１の出力端子Ｘと第２の出力端子Ｙとの間に交流を供給する。各モータ分岐Ａ１からＡＮ内の制御可能な双方向交流スイッチには、逆並列のトリオードＱ２５とＱ２６が形成され、トリオードＱ２５及びＱ２６のオン及びオフは、マイクロプロセッサ１０によって制御される。トライアックを用いるデザインと比較して、逆並列のトリオードＱ２５及びＱ２６は、制御するのが容易である。他の実施形態では、トリオードＱ２５及びＱ２６は、ＩＧＢＴ、ＧＴＲ、ＭＯＳ、ＧＴＯ、又は他のタイプの電子スイッチで置き換えできることが明らかである。
【００３８】
[0046]  要約すると、本開示のモータ駆動装置の多数のモータ分岐は、１つのインバータを共有することができ、半導体スイッチの数は、従来技術と比較して、大幅に、概ね７５％減らすことができ、半導体スイッチを取り付けるプリント回路基板素子の大きさは、約７５％減少する。モータ駆動装置は、費用が安くしかも構造が簡単である。
【００３９】
[0047]  本開示のモータ駆動装置は、様々な装置に応用して、異なる負荷を駆動することができる。モータ駆動装置は、多数のモータを駆動して交互に又は同時に動作させることができる。モータ駆動装置は、家庭電化製品中の皿洗浄機又はドライウォッシャに応用し、しかも車両のシート調整システムに応用することができる。
【００４０】
[0048]  上述したのは、本開示の好ましい実施形態のみであり、本開示の保護範囲を定めることは意図しない。本開示の精神及び原理の範囲内でなされるあらゆる変更、均等な置換、改善などは、全て本開示の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  マイクロプロセッサ
ＰＷＭ  ＰＷＭ信号
ＣＴＲＬ１、ＣＴＲＬ２、・・・ＣＴＲＬＮ  選択信号
２０  インバータ
Ｍ１、Ｍ２、・・・ＭＮ  モータ
Ｓ１、Ｓ２、・・・ＳＮ  制御可能な双方向交流スイッチ
Ａ１、Ａ２、・・・ＡＮ  モータ分岐
Ｘ  第１の出力端子
Ｙ  第２の出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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