(57)【要約】【課題】交流電力が入力された後、平滑用のコンデンサに接続されたスイッチング素子を適切なタイミングでオンさせることによって、スイッチング素子のオン時に平滑用のコンデンサに大電流が流れることを抑制する。【解決手段】電動作業機は、整流回路３５と、平滑回路３６と、平滑回路３６による平滑化後の電力に基づいてモータを駆動する駆動回路と、制御回路３８とを備える。電動作業機に交流電源１００から交流電力が入力された場合、制御回路３８は、周期的に変動する交流電力の電圧値のピーク値を取得し、そのピーク値に基づく特定のオン条件が成立した場合に、第１スイッチング素子５６をオンさせる。【選択図】図２
2018015865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
交流電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路と、
前記整流回路から出力される前記整流後の電力を平滑化するように構成された平滑回路と、
前記平滑回路から出力される前記平滑化後の電力に基づいて前記モータの駆動用の電力を生成して前記モータへ供給するように構成された駆動回路と、
周期的に変化する前記交流電力の電圧値の絶対値が最大となるときのその絶対値であるピーク電圧値を取得するように構成されたピーク電圧値取得部と、
を備え、
前記平滑回路は、
前記整流後の電力によって充電されるように構成されたコンデンサと、
前記コンデンサに直列接続されたスイッチング素子である直列スイッチング素子と、
前記直列スイッチング素子に対して並列接続された抵抗体と、
を備え、
さらに、前記交流電力が入力された場合に、前記ピーク電圧値取得部により取得された前記ピーク電圧値に基づく特定のオン条件が成立した場合に前記直列スイッチング素子をオンさせるように構成されたスイッチ制御部と、
を備える、電動作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動作業機であって、
さらに、前記コンデンサに充電されている電圧の値であるコンデンサ電圧値を取得するように構成されたコンデンサ電圧値取得部を備え、
前記オン条件は、前記前記ピーク電圧値取得部により取得された前記ピーク電圧値と前記コンデンサ電圧値取得部により取得された前記コンデンサ電圧値との差分が電圧差分閾値以下になることである、
電動作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の電動作業機であって、
さらに、前記整流回路から出力される前記整流後の電力を前記平滑回路へ入力する通電経路に接続されて前記通電経路の電圧値を示す信号を出力するように構成された電圧検出部を備え、
前記ピーク電圧値取得部及び前記コンデンサ電圧値取得部は、いずれも、前記電圧検出部から出力される前記信号に基づいて取得対象の電圧値を取得するよう構成されている、
電動作業機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動作業機であって、
さらに、前記抵抗体に直列接続され且つ前記直列スイッチング素子に対して並列接続されたスイッチング素子である並列スイッチング素子を備え、
前記スイッチ制御部は、前記交流電力が入力された場合、まず前記並列スイッチング素子をオンさせ、その後、前記オン条件が成立した場合に前記直列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項５】
請求項４に記載の電動作業機であって、
さらに、前記交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記ゼロクロス検出部により前記ゼロクロスが検出された直後に前記並列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の電動作業機であって、
さらに、前記交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記交流電力の入力開始後、前記ゼロクロス検出部により前記ゼロクロスの検出回数が規定回数以上となった場合に、前記並列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項７】
請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の電動作業機であって、
さらに、前記交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記ゼロクロス検出部により前記ゼロクロスが検出されない時間が継続して規定時間以上となった場合は、前記並列スイッチング素子をオフさせる、
電動作業機。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記スイッチ制御部は、前記オン条件が成立した場合であって、且つ、前記整流回路から出力される電圧の値が前記コンデンサに充電されている電圧の値以下である場合に、前記直列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項９】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電動作業機であって、
さらに、前記交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記オン条件が成立した場合であって、且つ、前記ゼロクロス検出部により前記ゼロクロスが検出された直後に、前記直列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の電動作業機であって、
さらに、前記交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記ゼロクロス検出部により前記ゼロクロスが検出されない時間が継続して規定時間以上となった場合は、前記直列スイッチング素子をオフさせる、
電動作業機。
【請求項１１】
請求項１に記載の電動作業機であって、
前記スイッチ制御部は、前記ピーク電圧値取得部により取得された前記ピーク電圧値に基づいて、前記交流電力入力開始後の特定の計時開始タイミングから前記直列スイッチング素子をオン可能になるまでの時間である初期充電時間を決定し、
前記オン条件は、前記計時開始タイミングから前記初期充電時間が経過することである、
電動作業機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動作業機であって、
さらに、前記抵抗体に直列接続され且つ前記直列スイッチング素子に対して並列接続されたスイッチング素子である並列スイッチング素子を備え、
前記スイッチ制御部は、前記交流電力が入力された場合、まず前記並列スイッチング素子をオンさせ、その後、前記オン条件が成立した場合に前記直列スイッチング素子をオンさせる、
電動作業機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電動作業機であって、
前記計時開始タイミングは、前記並列スイッチング素子がオンされたタイミングである、
電動作業機。
【請求項１４】
請求項１１〜請求項１３の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記スイッチ制御部は、前記ピーク電圧値が大きいほど前記初期充電時間が長くなるように、前記初期充電時間を決定する、
電動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、交流電力を整流回路で整流してモータを駆動するよう構成された電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入力される交流電源を整流回路で整流し、さらに平滑コンデンサで平滑化してインバータ回路へ供給し、インバータ回路によってモータが駆動されるように構成された電動工具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の電動工具において、モータを効率良く駆動させるためには、インバータに入力される電圧の変動が小さい方がよい。インバータの入力電圧の変動は、例えば平滑コンデンサの容量を大きくすることにより抑えることができる。
【０００５】
しかし、平滑コンデンサの容量を大きくすればするほど、交流電力の入力開始時に平滑コンデンサに流れる突入電流の値が大きくなり、またその突入電流が流れる時間も長くなって、平滑コンデンサやその他の突入電流が流れる回路素子にダメージを与える可能性がある。
【０００６】
交流電流入力開始時の突入電流を抑制可能な技術として、平滑コンデンサと直列にスイッチング素子を接続し、さらにそのスイッチング素子に対して抵抗体を並列に接続する技術が知られている。
【０００７】
この技術を用いれば、交流電流が入力されて工具が起動した直後はスイッチング素子をオフさせたままにしておくことで、抵抗体を介して平滑コンデンサに充電電流を通電させて平滑コンデンサを充電させることができる。この充電電流は抵抗体を介して流れる電流であるため、平滑コンデンサに流れる電流が制限され、突入電流が抑制される。
【０００８】
一方、平滑コンデンサによる平滑を、損失を抑えつつ効率良く行わせるためには、スイッチング素子をオンさせて、スイッチング素子を介して充電電流が流れるようにすればよい。
【０００９】
しかし、スイッチング素子をオンさせるタイミングを適切に決めないと、スイッチング素子がオンされた時に平滑コンデンサに大電流が流れて各種素子等にダメージを与えるおそれがある。
【００１０】
本開示の一局面は、交流電力が入力された後、平滑用のコンデンサに接続されたスイッチング素子を適切なタイミングでオンさせることによって、スイッチング素子のオン時に平滑用のコンデンサに大電流が流れることを抑制することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様は、電動作業機であって、モータと、整流回路と、平滑回路と、駆動回路と、ピーク電圧値取得部とを備える。
整流回路は、交流電源から供給される交流電力を整流するように構成されている。平滑回路は、整流回路から出力される整流後の電力を平滑化するように構成されている。駆動回路は、平滑回路から出力される平滑化後の電力に基づいてモータの駆動用の電力を生成してモータへ供給するように構成されている。ピーク電圧値取得部は、周期的に変化する交流電力の電圧値の絶対値が最大となるときのその絶対値であるピーク電圧値を取得するように構成されている。
【００１２】
平滑回路は、コンデンサと、直列スイッチング素子と、抵抗体とを備える。コンデンサは、整流後の電力によって充電されるように構成されている。直列スイッチング素子は、コンデンサに直列接続されたスイッチング素子である。抵抗体は、直列スイッチング素子に対して並列接続されている。
【００１３】
さらに、本開示の電動作業機は、スイッチ制御部を備える。スイッチ制御部は、交流電力が入力された場合に、ピーク電圧値取得部により取得されたピーク電圧値に基づく特定のオン条件が成立した場合に直列スイッチング素子をオンさせるように構成されている。
【００１４】
このような構成の電動作業機によれば、交流電力が入力された後、ピーク電圧値に基づいてオン条件が設定される。そして、そのオン条件が成立した場合に直列スイッチング素子がオンされる。そのため、直列スイッチング素子を適切なタイミングでオンさせることができ、これにより直列スイッチング素子のオン時にコンデンサに大電流が流れることを抑制することが可能となる。
【００１５】
上記構成の電動作業機は、さらに、コンデンサ電圧値取得部を備えていてもよい。コンデンサ電圧値取得部は、コンデンサに充電されている電圧の値であるコンデンサ電圧値を取得するように構成されている。そして、オン条件は、前記ピーク電圧値取得部により取得されたピーク電圧値とコンデンサ電圧値取得部により取得されたコンデンサ電圧値との差分が電圧差分閾値以下になること、であってもよい。
【００１６】
このような構成によれば、コンデンサへの充電が進んで、コンデンサに印加される交流電力のピーク電圧値とコンデンサの実際のコンデンサ電圧値との差が電圧差分閾値以下になった場合に、直列スイッチング素子がオンされる。そのため、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差が小さくなった状態で直列スイッチング素子をオンさせることができ、より適切なタイミングで直列スイッチング素子をオンさせることができる。また、交流電力の電圧が増減した場合においても、安定して突入電流を抑制できる。
【００１７】
上記のようにピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差分に基づいてオン条件が設定される構成の場合、さらに、整流回路から出力される整流後の電力を平滑回路へ入力する通電経路に電圧検出部が備えられていてもよい。電圧検出部は、前記通電経路の電圧値を示す信号を出力するように構成されている。そして、ピーク電圧値取得部及びコンデンサ電圧値取得部は、いずれも、電圧検出部から出力される信号に基づいて取得対象の電圧値を取得するよう構成されていてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、電圧検出部からの信号に基づいて、ピーク電圧値及びコンデンサ電圧値の双方を取得することができる。例えば、通電経路の電圧値が周期的に増減している状態において、その電圧値が最大値になった場合にその電圧値をピーク電圧値として取得でき、逆に電圧値が最小値になった場合にその電圧値をコンデンサ電圧値として取得できる。
【００１９】
上記各構成の電動作業機は、さらに、並列スイッチング素子を備えていてもよい。並列スイッチング素子は、抵抗体に直列接続され且つ直列スイッチング素子に対して並列接続されたスイッチング素子である。そして、スイッチ制御部は、交流電力が入力された場合、まず並列スイッチング素子をオンさせ、その後、オン条件が成立した場合に直列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００２０】
このような構成によれば、直列スイッチング素子をオンさせるタイミングを適切に設定できるのに加え、その前の、抵抗体を介した充電電流の通電開始タイミングも適宜調整することができる。
【００２１】
並列スイッチング素子を備えている場合、さらに、交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備えていてもよい。そして、スイッチ制御部は、ゼロクロス検出部によりゼロクロスが検出された直後に並列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００２２】
ゼロクロスの検出直後は、検出対象の電圧値又は電流値がゼロになった直後であるため、この状態で並列スイッチング素子をオンさせることで、並列スイッチング素子のオン時にコンデンサに大電流が流れるのをより効果的に抑制できる。
【００２３】
なお、ここでいう「直後」とは、厳密な意味での直後に限るものではなく、上記と同様の効果を奏するのであれば厳密に直後でなくてもよい。例えば、ゼロクロスが検出された後、ゼロクロスの検出対象の電圧値又は電流値がまだ一定程度の低いレベルに収まっている状態で、所定の処理を行った上で並列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００２４】
また、並列スイッチング素子を備えている場合は、前述のゼロクロス検出部を備えるようにし、さらに、スイッチ制御部は、交流電力の入力開始後、ゼロクロス検出部によりゼロクロスの検出回数が規定回数以上となった場合に、並列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、電動作業機への交流電力の入力が開始された後、交流電力が入力さている状態であることを確認した上で並列スイッチング素子をオンさせてコンデンサに充電電流を流すことができるため、交流電源接続時に接続箇所から火花が発生するのを抑制することができる。
【００２６】
また、並列スイッチング素子を備えている場合は、前述のゼロクロス検出部を備えるようにし、さらに、スイッチ制御部は、ゼロクロス検出部によりゼロクロスが検出されない時間が継続して規定時間以上となった場合は、並列スイッチング素子をオフさせるようにしてもよい。
【００２７】
ゼロクロスが検出されない時間が規定時間以上継続する要因の一つとして、電動作業機が交流電源に接続されていない可能性が考えられる。そのような場合に並列スイッチング素子をオンさせたままにしておくと、電動作業機が再び交流電源に接続されたときに接続箇所から火花が発生する可能性がある。そこで、ゼロクロスが検出されない時間が規定時間以上継続した場合には並列スイッチング素子をオフさせることで、平滑コンデンサへの充電経路が遮断されるため、電動作業機が再び交流電源に接続されたときに接続箇所から火花が発生するのを抑制することができる。
【００２８】
直列スイッチング素子をオンさせるタイミングについて、前述のオン条件に加えて他の条件も加味して決定してもよい。例えば、スイッチ制御部は、オン条件が成立した場合であって、且つ、整流回路から出力される電圧の値がコンデンサに充電されている電圧の値以下である場合に、直列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００２９】
このような構成によれば、直列スイッチング素子がオンされたとき、整流回路の出力電圧の値はコンデンサの充電電圧値以下になっているため、整流回路からコンデンサに大電流が流れるのを効果的に抑制できる。
【００３０】
また例えば、交流電力の電圧又は電流のゼロクロスを検出するように構成されたゼロクロス検出部を備えるようにし、スイッチ制御部は、オン条件が成立した場合であって、且つ、ゼロクロス検出部によりゼロクロスが検出された直後に、直列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。
【００３１】
ゼロクロスの検出直後、即ち検出対象の電圧値又は電流値がゼロになった直後に直列スイッチング素子をオンさせることで、直列スイッチング素子のオン時にコンデンサに大電流が流れるのをより効果的に抑制できる。なお、ここでいう「直後」も、前述同様、厳密な意味での直後に限るものではなく、上記と同様の効果を奏するのであれば厳密に直後でなくてもよい。
【００３２】
また、スイッチ制御部は、直列スイッチング素子についても、ゼロクロスが検出されない時間が継続して規定時間以上となった場合はオフさせるようにしてもよい。このようにすることで、電動作業機が交流電源に接続されていないにもかかわらず直列スイッチング素子がオンされたままにされることを抑制でき、電動作業機が交流電源に接続されたときに接続箇所から火花が発生するのを効果的に抑制できる。
【００３３】
スイッチ制御部は、ピーク電圧値取得部により取得されたピーク電圧値に基づいて、交流電力入力開始後の特定の計時開始タイミングから直列スイッチング素子をオン可能になるまでの時間である初期充電時間を決定するようにしてもよい。その場合、オン条件は、計時開始タイミングから初期充電時間が経過すること、であってもよい。
【００３４】
このような構成によれば、ピーク電圧値に基づいて初期充電時間が決定されるため、コンデンサに印加される交流電力のピーク電圧値とコンデンサの実際のコンデンサ電圧値との差が適度に小さくなった状態で直列スイッチング素子をオンさせることができる。そのため、直列スイッチング素子を適切なタイミングでオンさせることができる。
【００３５】
オン条件が上記のように計時開始タイミングから初期充電時間が経過することである場合においても、前述の並列スイッチング素子をさらに備え、スイッチ制御部は、交流電力が入力された場合、まず並列スイッチング素子をオンさせてその後オン条件が成立した場合に直列スイッチング素子をオンさせるようにしてもよい。そして、計時開始タイミングは、並列スイッチング素子がオンされたタイミングであってもよい。
【００３６】
このような構成によれば、抵抗体を介したコンデンサの充電が開始されたタイミングを基準にして直列スイッチング素子のオンタイミングが設定されるため、直列スイッチング素子をより適切なタイミングでオンさせることができる。
【００３７】
また、初期充電時間について、スイッチ制御部は、ピーク電圧値が大きいほど長くなるように初期充電時間を決定するようにしてもよい。ピーク電圧値が大きいほど、コンデンサの充電電圧値をピーク電圧値に近づけるために必要な時間が長くなることが考えられる。そのため、ピーク電圧値が大きい程初期充電時間を長くすることで、ピーク電圧値とコンデンサの充電電圧値との差が必要十分に小さくなった状態で直列スイッチング素子をオンさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態の電動作業機を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の電動作業機の電気回路図である。
【図３】図２の電気回路図の一部を抽出した電気回路図であって、特に突入電流抑制回路及び制御用電源回路の詳細構成を示す電気回路図である。
【図４】第１実施形態の電動作業機における、電源プラグ挿入後の平滑コンデンサの充電状態を示す説明図である。
【図５】第１実施形態の突入電流抑制処理の一部を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の突入電流抑制処理の他の一部（図５の続き）を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の突入電流抑制処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態の突入電流抑制処理を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態の設定時間テーブルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
（１−１）電動作業機１の全体構成
図１に示すように、本実施形態の電動作業機１は、被加工部材の切断を主目的として使用されるマルノコとして構成されており、ベース２と、本体部３とを備える。ベース２は、被加工部材の切断作業を行う際に切断対象の被加工部材の上面に当接される略矩形の部材である。本体部３は、ベース２の上面側に配置されている。
【００４０】
本体部３は、円形のノコ刃４と、ノコ刃ケース５と、カバー６と、本体ケーシング７と、ハンドル１０とを備えている。ノコ刃４は、本体部３における切断進行方向右側に配置されている。ノコ刃ケース５は、ノコ刃４の上側ほぼ半周の範囲の周縁を内部に収容して覆うように設けられている。カバー６は、ノコ刃４の下側ほぼ半周の範囲の周縁を覆うように設けられている。
【００４１】
なお、カバー６は開閉式であり、図１はカバー６が閉じられた状態を示している。カバー６は、被加工部材の切断時に電動作業機１を切断進行方向に移動させることにより、ノコ刃４の回転中心を中心に図中反時計回り方向に回動して徐々に開かれていく。これにより、ノコ刃４が露出され、その露出部分が被加工部材に切り込まれて行く。
【００４２】
本体ケーシング７は、本体部３における切断進行方向左側に配置されている。本体ケーシング７は、略円筒状のモータ収容部８と、略直方体形状のコントローラ収容部９とを有する。
【００４３】
モータ収容部８には、ノコ刃４を回転させる駆動源としてのモータ１５が収納されている。コントローラ収容部９には、モータ１５の駆動を制御するコントローラ３０が収容されている。なお、モータ１５及びコントローラ３０は、いずれも図１では図示を省略しており、図２に図示されている。
【００４４】
本体部３におけるモータ収容部８とノコ刃４との間には、モータ１５の回転を減速してノコ刃４に伝達するためのギヤ機構が収容されている。本体ケーシング７において、モータ収容部８における切断進行方向左側の側面には第１通気口７ａが形成され、コントローラ収容部９における切断進行方向後端面には第２通気口７ｂが形成されている。
【００４５】
本体部３には、電動作業機１の使用者が把持するためのハンドル１０がアーチ状に設けられている。すなわち、ハンドル１０は、一端が本体部３の切断進行方向後端側に固定され、他端がその後端よりも切断進行方向前方に固定されている。なお、本実施形態では、本体部３とハンドル１０は例えば樹脂材料にて一体的に形成されている。
【００４６】
ハンドル１０における、本体ケーシング７と対向する面側には、トリガ形式の操作スイッチ１１が設けられている。電動作業機１の使用者は、ハンドル１０を握った状態で操作スイッチ１１を操作することができる。なお、操作スイッチ１１を引き操作した状態で不図示のロックボタンを押し込むことで、操作スイッチ１１を、その引き操作された状態に固定させることができる。
【００４７】
本体部３の切断進行方向後端からは、電源コード１２が引き出されている。電源コード１２の先端には、不図示の電源プラグが設けられている。電源コード１２は、モータ１５の駆動用の電力を取り込むためのものである。電源コード１２の先端の電源プラグが商用電源等の交流電源１００のコンセントに差し込まれることで、交流電源１００から電源コード１２を介して電力を取り込むことができる。なお、交流電源１００は図１では図示を省略しており、図２に図示されている。
【００４８】
（１−２）電動作業機１の電気的構成
電動作業機１の電気的構成について、図２及び図３を用いて説明する。電動作業機１は、図２に示すように、モータ１５と、コントローラ３０と、平滑コンデンサ３１と、表示部３２と、スイッチ本体４０とを備えている。
【００４９】
電源コード１２の先端の電源プラグを外部の交流電源１００のコンセントに挿入すると、交流電源１００から電源コード１２を介して、コントローラ３０に交流電力が入力される。なお、電源コード１２は一対の電線１２ａ，１２ｂを有し、このうち一方の電線１２ａにはヒューズ１３が設けられている。そのため、一方の電線１２ａに流れる電流が過大になってヒューズ１３が溶断すると、電線１２ａが遮断され、コントローラ３０への交流電力の入力が遮断される。
【００５０】
モータ１５は、ブラシレスモータである。モータ１５は、コントローラ３０内のインバータ５０に接続されており、インバータ５０から通電されることにより回転駆動される。モータ１５には、前述の通り冷却用のファン１６が連結されており、モータ１５が回転するとファン１６も回転する。
【００５１】
モータ１５には、モータ１５の回転位置を検出するための回転センサ３３が設けられている。本実施形態の回転センサ３３は、三つのホールセンサを有しており、各ホールセンサが、モータ１５のロータの周囲に電気角１２０度の間隔で配置されている。各ホールセンサからの信号は、コントローラ３０内の制御回路３８に入力される。
【００５２】
平滑コンデンサ３１は、後述する平滑回路３６を構成する構成要素の１つである。本実施形態の平滑コンデンサ３１は、より詳しくは、２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂが並列接続されて構成されている。よって、平滑コンデンサ３１の容量は、２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂの並列合成容量である。２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂは、本実施形態ではいずれも電解コンデンサである。
【００５３】
なお、平滑コンデンサ３１を、２つのコンデンサを並列接続して構成することは、必須ではない。平滑コンデンサ３１は、１つのコンデンサであってもよいし、複数のコンデンサが並列、直列或いは直並列に接続された構成であってもよい。
【００５４】
表示部３２は、電動作業機１の使用者に対して視覚的に各種情報を報知するために設けられている。表示部３２は本実施形態ではＬＥＤである。表示部３２は、コントローラ３０によって制御される。
【００５５】
スイッチ本体４０は、使用者による操作スイッチ１１の操作状態に応じた電気的な出力を行うための部材であり、少なくともスイッチ接点４０ａを有する。スイッチ接点４０ａは、整流回路３５からインバータ５０へ至るバスライン３９上に設けられ、このバスライン３９を電気的に導通、遮断させる。ただし、本実施形態では、バスライン３９において、スイッチ接点４０ａと並列に抵抗Ｒ１が接続されているため、スイッチ接点４０ａがオフされてもバスライン３９が完全に遮断されるわけではない。
【００５６】
スイッチ接点４０ａは、操作スイッチ１１が引き操作されていない状態ではオフし、操作スイッチ１１が引き操作されている状態でオンする。また、スイッチ本体４０は、操作スイッチ１１の引き操作の有無を示す電気信号、換言すればスイッチ接点４０ａのオン、オフ状態を示す電気信号である、操作信号、をコントローラ３０内の制御回路３８へ出力するよう構成されている。
【００５７】
コントローラ３０は、交流電源１００から供給される交流電力をモータ１５駆動用の電力に変換してモータ１５へ供給するように構成されている。本実施形態のコントローラ３０は、１つの回路基板上に当該コントローラ３０を構成する各種回路、部品等が実装されて構成されている。
【００５８】
コントローラ３０は、整流回路３５と、平滑回路３６と、ＩＰＭ３７と、制御回路３８と、電圧検出回路４２と、電流検出回路４３と、制御用電源回路４４と、放電回路４５と、ゼロクロス検出回路４６と、表示駆動回路４７とを備える。「ＩＰＭ」は、インテリジェントパワーモジュールの略称である。
【００５９】
整流回路３５は、４つのダイオードを有するダイオードブリッジを備え、入力された交流電力を全波整流する。整流回路３５により整流された電力は、バスライン３９へ出力される。
【００６０】
平滑回路３６は、整流回路３５から出力された整流後の電力を平滑化するために設けられ、前述の平滑コンデンサ３１と、突入電流抑制回路４８とを備える。具体的に、平滑コンデンサ３１の一端はバスライン３９に接続され、平滑コンデンサ３１の他端が突入電流抑制回路４８に接続されている。なお、本実施形態では、平滑回路３６が有する平滑コンデンサ３１及び突入電流抑制回路４８のうち、平滑コンデンサ３１は、回路基板上には実装されておらず、回路基板から分離して配置されている。
【００６１】
突入電流抑制回路４８は、より詳しくは、図３に示すように、２つのスイッチング素子５６，５７と、抵抗体５８と、２つのゲートドライブ回路６１，６２とを有する。２つのスイッチング素子５６，５７は、本実施形態ではいずれもＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。
【００６２】
第１スイッチング素子５６は、バスライン３９から平滑コンデンサ３１を経てグランドラインに至る通電経路上において、平滑コンデンサ３１と直列に設けられている。即ち、第１スイッチング素子５６は、ドレインが平滑コンデンサ３１の他端に接続され、ソースがグランドラインに接続されている。
【００６３】
第２スイッチング素子５７と抵抗体５８は直列接続されており、この両者を含む回路が、第１スイッチング素子５６に対して並列接続されている。即ち、抵抗体５８は、一端が第１スイッチング素子５６のドレインに接続され、他端が第２スイッチング素子５７のドレインに接続されている。第２スイッチング素子５７のソースはグランドラインに接続されている。
【００６４】
なお、抵抗体５８は、本実施形態ではＰＴＣサーミスタである。ただし、抵抗体５８としてＰＴＣサーミスタを用いることは一例であり、ＰＴＣサーミスタ以外の他の抵抗体を用いてもよい。
【００６５】
第１スイッチング素子５６は、制御回路３８からの駆動指令に従い、ゲートドライブ回路６１を介してオン、オフされる。第２スイッチング素子５７は、制御回路３８からの駆動指令に従い、ゲートドライブ回路６２を介してオン、オフされる。
【００６６】
このような構成により、電源コード１２を介して交流電力が入力されているとき、第２スイッチング素子５７がオンすると、平滑コンデンサ３１に、抵抗体５８及び第２スイッチング素子５７を介して充電電流が流れ、これにより平滑コンデンサ３１が充電される。また、第１スイッチング素子５６がオンすると、平滑コンデンサ３１に、第１スイッチング素子５６を介して充電電流が流れ、これにより平滑コンデンサ３１が充電される。
【００６７】
つまり、第１スイッチング素子５６及び第２スイッチング素子５７のうち何れか一方でもオンすると、平滑コンデンサ３１に充電電流が流れて平滑コンデンサ３１が充電される。
【００６８】
ただし、第２スイッチング素子５７には抵抗体５８が直列接続されているため、第１スイッチング素子５６がオフされた状態で第２スイッチング素子５７がオンされた場合の充電電流は、第１スイッチング素子５６がオンされた場合の充電電流よりも低い値に抑えられる。
【００６９】
図２に戻って説明を続ける。ＩＰＭ３７は、インバータ５０と、駆動信号生成回路５１と、保護回路５２とを有し、これらが全体として１つにパッケージ化されて構成されている。
【００７０】
インバータ５０は、モータ１５の各相のコイルへの通電状態を切り換えたり各相コイルそれぞれの通電電流を制御したりすることによってモータ１５を回転駆動させるための回路である。インバータ５０は、ハイサイドスイッチとして設けられた３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３と、ローサイドスイッチとして設けられた３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６とを有する。
【００７１】
ハイサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、バスライン３９とモータ１５の各相コイルとの間にそれぞれ設けられている。ローサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、モータ１５の各相コイルとグランドラインとの間にそれぞれ設けられている。
【００７２】
インバータ５０が有する６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、本実施形態では、ＩＧＢＴである。ただし、６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としてＩＧＢＴを用いることはあくまでも一例であり、他の種類のスイッチング素子を用いてもよい。
【００７３】
駆動信号生成回路５１は、制御回路３８からの駆動指令に従い、インバータ５０が有する６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を個別にオン、オフさせる。保護回路５２は、ＩＰＭ３７内において例えば過熱異常が生じたり、ＩＰＭ３７に入力される制御電圧Ｖｃｃに基づいて制御用電源回路４４の異常を検出したり、後述するように電流検出回路４３からの電流検出信号に基づいて過電流を検出したりした場合に、駆動信号生成回路５１に対して各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を強制的にオフさせることによりモータ１５を停止させると共に、制御回路３８に対してエラー信号を出力する。
【００７４】
ここで、モータ１５、平滑回路３６及びＩＰＭ３７について、補足説明する。電動作業機の使用感としては、一般に、負荷が増大してもモータの回転数が落ちにくいものが好まれる場合がある。
【００７５】
そこで、本実施形態の電動作業機１は、一例として、モータ１５をＰＷＭ駆動により一定の回転数になるようにフィードバック制御（即ち、定回転制御）し、更には一定の回転数を維持できる負荷領域をできるだけ広げるべく、モータ１５として高回転型のモータを採用している。即ち、同じ通電量に対して相対的に回転数が高いモータを用い、実用域での負荷による回転数の低下を抑制するようにしている。
【００７６】
なお、高回転型モータとしての本実施形態のモータ１５における最大回転数は、ノコ刃４での回転数で例えば５０００ｒｐｍ以上であり、定回転制御によって例えば４０００ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍを維持するように制御される。
【００７７】
ただし、一般に、モータは回転数が高くなるほどトルクが低下し、特に重負荷領域ではトルク不足になる可能性が高まる。そのため、単に回転数を高めるだけでは、所望の使用感を効果的に提供しにくい。
【００７８】
そこで、本実施形態では、高回転を維持しつつトルク低下を抑制するために、モータ１５の通電量を比較的大きな値にしている。高回転型モータに対して大きな電流を通電することで、高回転ながら必要十分なトルクを維持でき、回転数を一定に維持できる負荷領域を十分確保することができる。
【００７９】
一方、モータ１５への通電量を大きくすると、仮に平滑コンデンサ３１が小容量である場合、モータ１５に流れる電流のリプル（脈動）を十分に抑えられず、尖頭電流が大きくなる可能性がある。尖頭電流が大きくなると、ＩＰＭ３７内の保護回路５２が備える後述の過電流保護機能が作動し易くなる。即ち、平均的な電流量としてはそれほど大きくないにも関わらず一時的な尖頭電流によって保護回路５２の過電流保護機能が作動し、通電が停止されてしまう。
【００８０】
そこで、本実施形態では、平滑コンデンサ３１として、例えば１０００μＦ前後（例えば、４７０μＦ〜２０００μＦの範囲内の値）の静電容量を有する、中容量のコンデンサを用いている。
【００８１】
平滑コンデンサ３１として中容量のコンデンサを用いていることで、小容量のコンデンサを用いる場合に比べて、モータ１５に流れる電流において尖頭電流を抑制して電流リップルを低減することができる。これにより、ＩＰＭ３７内の保護回路５２の過電流保護機能を作動させることなく通電可能な電流の平均値を高めることができ、モータ１５の最大トルク（最大出力）を高めることができる。また、電流リップルが効果的に低減されることで、モータ１５に使用されている永久磁石の減磁を抑制でき、モータ１５の大型化を抑制することも可能となる。
【００８２】
また、本実施形態では、モータ１５の駆動用の回路として、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が１つのパッケージ内に収容されてなるＩＰＭ３７を用いている。ＩＰＭ３７を用いることは必須ではなく、例えば６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としてそれぞれ個別にディスクリート部品を採用して回路基板上に実装してもよい。しかし、限られた狭いスペースの中で６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を個々の絶縁性を確保しつつ効率的に放熱できるように配置することは容易ではなく、必要な放熱性能を得るためには回路基板の大型化を招くおそれがある。
【００８３】
これに対し、ＩＰＭ３７は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からの放熱性能を考慮して各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がパッケージ内に配置され、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からの発熱をＩＰＭ３７全体として効率的に放熱できるように構成されている。また、６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を一つの部品として扱えるため、回路基板上の配置の自由度も高い。そのため、本実施形態では、部品の配置自由度を高めつつ必要な放熱性能を維持すべく、モータ１５の駆動回路としてＩＰＭ３７を採用している。
【００８４】
なお、モータ１５として高回転型のモータを用いることや、平滑コンデンサ３１の容量を中容量にすることは、あくまでも一例であって、必須ではない。
電圧検出回路４２は、バスライン３９に接続され、バスライン３９の電圧値であるバス電圧値ＶＤを検出し、その検出したバス電圧値ＶＤを示す電圧検出信号を制御回路３８へ出力する。
【００８５】
電流検出回路４３は、インバータ５０からグランドラインに至る通電経路上に設けられ、この通電経路に流れる負荷電流の値である負荷電流値を検出し、その検出した負荷電流値を示す電流検出信号を制御回路３８及びＩＰＭ３７内の保護回路５２へ出力する。ＩＰＭ３７内の保護回路５２は、電流検出回路４３から入力される電流検出信号に基づいて負荷電流値を監視し、負荷電流値が閾値を上回った場合、制御回路３８からの駆動指令の内容によらず、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を強制的にオフさせる。
【００８６】
制御用電源回路４４は、コントローラ３０内の各部の動作用電源を生成する。制御用電源回路４４は、より詳しくは、図３に示すように、スイッチング電源６６と、リニア電源６７と、電圧低下検出回路６８とを有する。
【００８７】
スイッチング電源６６には、バスライン３９からダイオードＤ１及びフィルタ回路６９を経て、平滑回路３６により平滑化された電力が入力される。スイッチング電源６６は、入力された電力をもとに直流の所定電圧値の制御電圧Ｖｃｃを生成して出力する。スイッチング電源６６により生成された制御電圧Ｖｃｃは、ＩＰＭ３７及び突入電流抑制回路４８を含む、コントローラ３０内の各部へ、それら各部の動作用の電源として供給される。
【００８８】
また、スイッチング電源６６により生成された制御電圧Ｖｃｃは、リニア電源６７にも入力される。リニア電源６７は、スイッチング電源６６から入力された制御電圧Ｖｃｃをもとに、直流の所定電圧値の制御電圧Ｖｄｄを生成して出力する。リニア電源６７により生成された制御電圧Ｖｄｄは、制御回路３８を含む、コントローラ３０内の各部へ、それら各部の動作用の電源として供給される。
【００８９】
電圧低下検出回路６８は、制御用電源回路４４に入力される入力電圧が、スイッチング電源６６から出力される制御電圧Ｖｃｃおよびリニア電源６７から出力される制御電圧Ｖｄｄが正常な範囲内の値に維持されないような電圧まで低下した場合に、リニア電源６７からの制御電圧Ｖｄｄの出力を停止させる。
【００９０】
放電回路４５は、電源プラグが抜かれて交流電力が入力されなくなった場合に平滑コンデンサ３１の充電電力を迅速に放電させてモータ１５を迅速に停止させることを主目的として設けられている。本実施形態の放電回路４５は、例えば、一端がバスライン３９に接続されて他端がグランドラインに接続された抵抗を有する。
【００９１】
ゼロクロス検出回路４６は、交流電源１００から入力される交流電力の電圧値を検出し、その検出した電圧値である交流電圧値のゼロクロス点、即ち交流電圧値が０になるタイミングを検出する。ゼロクロス検出回路４６は、ゼロクロス点を検出する度に、ゼロクロス点を検出したことを示すゼロクロス検出信号を制御回路３８へ出力する。
【００９２】
表示駆動回路４７は、制御回路３８からの表示制御信号に従い、表示部３２を駆動する。表示駆動回路４７は、表示部３２に対し、例えば緑色の光を点灯させたり、赤色の光を点灯させたりすることができる。また、光を点滅させることもできる。
【００９３】
整流回路３５の出力端子からＩＰＭ３７に至るバスライン３９において、平滑回路３６の接続位置よりも下流側には、スイッチ接点４０ａが接続されている。平滑回路３６により平滑化された電力は、スイッチ接点４０ａを介してＩＰＭ３７へ入力される。
【００９４】
また、バスライン３９におけるスイッチ接点４０ａとＩＰＭ３７との間の経路と、グランドラインとの間には、バスライン３９から高周波ノイズを除去するためのスナバコンデンサＣｓが接続されている。スナバコンデンサＣｓは、無極性のコンデンサであり、その容量は平滑コンデンサ３１の容量に比べて非常に小さい。
【００９５】
仮に、平滑回路３６の前段にスイッチ接点４０ａを配置すると、操作スイッチ１１が引き操作されてスイッチ接点４０ａがオンされた場合に平滑コンデンサ３１の充電が開始されるため、モータ１５の起動が遅くなる。
【００９６】
これに対し、本実施形態のように平滑回路３６の後段側にスイッチ接点４０ａを配置することで、操作スイッチ１１が引き操作されていなくても、電源プラグが挿入されれば平滑コンデンサ３１への充電が行われる。そのため、電源プラグ挿入後、実際に操作スイッチ１１が引き操作されてスイッチ接点４０ａがオンされた場合に、モータ１５を迅速に起動させることができる。
【００９７】
また、バスライン３９において、スイッチ接点４０ａに対して抵抗Ｒ１が並列接続されている。抵抗Ｒ１は、本実施形態では、例えば数百ｋΩの比較的大きめの抵抗値である。抵抗Ｒ１は、スイッチ接点４０ａがオフされていてもスナバコンデンサＣｓを予め充電させておくことを主目的として設けられている。
【００９８】
仮に抵抗Ｒ１が接続されていない場合、スイッチ接点４０ａがオンされたときにスナバコンデンサＣｓに突入電流が流れる可能性がある。このとき、スイッチ接点４０ａは機械的接点であるため、チャタリングによって接点が瞬間的に開閉される可能性があり、大きい電流が流れているときにチャタリングが発生するとアークが発生してスイッチ接点４０ａが溶着するおそれがある。
【００９９】
そこで本実施形態では、スイッチ接点４０ａと並列に抵抗Ｒ１を接続することで、電源プラグが挿入された場合にはスイッチ接点４０ａがオフされていてもスナバコンデンサＣｓがあらかじめ充電されるようにしている。これにより、電源プラグ挿入後、実際に操作スイッチ１１が引き操作されてスイッチ接点４０ａがオンされた場合に、スナバコンデンサＣｓへの突入電流が抑制され、スイッチ接点４０ａの溶着故障を抑制できる。
【０１００】
コントローラ３０において、整流回路３５の前段側、即ちヒューズ１３と整流回路３５の間には、コントローラ３０の内部回路を過電圧から保護するためのバリスタ４１が設けられている。
【０１０１】
なお、ヒューズ１３は、交流電力の供給経路において、バリスタ４１よりも前段側に配置されている。仮に、ヒューズ１３をバリスタ４１よりも後段に配置すると、バリスタ４１が短絡故障した場合に交流電源１００の出力端が短絡状態となってしまう。そこで、本実施形態では、ヒューズ１３をバリスタ４１の前段に設けることで、バリスタ４１が短絡故障した場合にはヒューズ１３が切れて電動作業機１への交流電力の入力が遮断されるようにしている。
【０１０２】
また、バリスタ４１は、図１に示したコントローラ収容部９内に配置されている。バリスタ４１は、短絡故障した場合に火花を発生することがある。そのため、本実施形態では、バリスタ４１は、コントローラ収容部９内において、電動作業機１の外部から第２通気口７ｂを介してバリスタ４１の本体が視認できないよう、且つバリスタ４１の短絡故障時にバリスタ４１から発生する火花も第２通気口７ｂを介して外部から視認できないような位置に配置されている。
【０１０３】
制御回路３８は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ等を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。メモリには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の各種半導体メモリの少なくとも１つが含まれる。制御回路３８の各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。
【０１０４】
なお、制御回路３８が有するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、制御回路３８が有する機能は、ソフトウェアによって実現されることに限定されるものではなく、機能の一部又は全部を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
【０１０５】
制御回路３８は、操作スイッチ１１が引き操作されたことをスイッチ本体４０からの操作信号に基づいて検出すると、ＩＰＭ３７の駆動信号生成回路５１へ各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６毎の個別の駆動信号を出力することによって、モータ１５を駆動させる。
【０１０６】
また、制御回路３８は、電圧検出回路４２から入力される電圧検出信号に基づいてバス電圧値ＶＤを検出でき、ゼロクロス検出回路４６から入力されるゼロクロス検出信号に基づいてゼロクロス点のタイミングを検出できる。
【０１０７】
また、制御回路３８は、表示駆動回路４７を介して表示部３２の動作を制御する。例えば、制御回路３８は、起動中、後述の表示制御処理を実行することで、表示部３２を緑色に点灯又は消灯させる。また例えば、制御回路３８は、電流検出回路４３から入力される電流検出信号に基づいて過電流状態を検知した場合、表示部３２を赤色に点灯させる。そして、赤色の点灯後、一定時間過電流状態が継続した場合は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を強制的にオフさせてモータ１５を停止させる。
【０１０８】
また、制御回路３８は、後述の突入電流抑制処理を実行することにより、平滑回路３６内の突入電流抑制回路４８を制御する。具体的に、突入電流抑制回路４８が有する２つのスイッチング素子５６，５７のオン、オフを個別に制御することにより、平滑コンデンサ３１への充電を制御する。
【０１０９】
ここで、制御回路３８が有する過電流保護機能と、ＩＰＭ３７内の保護回路５２が有する過電流保護機能との違いについて、補足説明する。
ＩＰＭ３７内の保護回路５２が有する過電流保護機能は、電流検出回路４３により検出された負荷電流値が閾値を上回った場合に、制御回路３８を介さずに駆動信号生成回路５１に対して直接、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を強制的にオフさせることにより、モータ１５を強制停止させるものである。この過電流保護機能は、瞬間的な電流に対する保護（例えば、減磁の抑制など）を目的としている。そのため、制御回路３８が有する過電流保護機能よりも高い閾値と応答性を持っている。
【０１１０】
一方、制御回路３８が有する過電流保護機能は、平均的な電流に対する保護（例えば、モータ１５やＩＰＭ３７の焼損などの保護）を目的としている。そのため、電流検出回路４３により検出された負荷電流値から求められる平均電流値がある閾値以上となった場合に、過電流状態と判断する。その際、前述のように表示部３２を赤色に点灯させる。そして、その過電流状態が一定時間継続した場合にモータ１５の駆動を停止させる。ここで用いられる閾値は、ＩＰＭ３７内の保護回路５２が用いる閾値よりも低い値である。
【０１１１】
（１−３）平滑回路の動作の概要
電源プラグが交流電源１００のコンセントに挿入されて電動作業機１への交流電力の入力が開始された後の平滑回路３６の動作例について、図４を用いて説明する。
【０１１２】
時刻ｔ１で電源プラグが挿入されると、コントローラ３０内に交流電力が入力される。コントローラ３０に交流電力が入力されると、制御用電源回路４４が起動して制御電圧Ｖｃｃ、Ｖｄｄが生成され、コントローラ３０内の各部へ供給される。これにより、時刻ｔ２にて制御回路３８が起動する。
【０１１３】
制御回路３８は、起動後、ゼロクロス検出回路４６からのゼロクロス検出信号に基づいてゼロクロスを検出し、ゼロクロスを規定回数Ｋｔｈ検出した直後の時刻ｔ３で、プリチャージをオンさせる。図４は、既定回数Ｋｔｈが例えば５回である場合を例示している。即ち、図４は、時刻ｔ２で制御回路３８が起動した後、ゼロクロスが５回検出された後にプリチャージがオンされる例を示している。
【０１１４】
プリチャージとは、突入電流抑制回路４８内の２つのスイッチング素子５６，５７のうち第２スイッチング素子５７をオンさせることにより抵抗体５８及び第２スイッチング素子５７を介して平滑コンデンサ３１を充電させることを意味する。また、プリチャージについて「オン」とは、第２スイッチング素子５７をオンさせることを意味し、プリチャージについて「オフ」とは、第２スイッチング素子５７をオフさせることを意味する。
【０１１５】
プリチャージが開始される前までは、バス電圧値ＶＤは、整流回路３５から出力される電圧の値である全波整流電圧値に等しい。一方、時刻ｔ３でプリチャージが開始されると、平滑コンデンサ３１の充電電圧の値であるコンデンサ電圧値が徐々に増加していく。そのため、バス電圧値ＶＤは、全波整流電圧値がコンデンサ電圧値以上となる期間では全波整流電圧値と同じ値となり、全波整流電圧値がコンデンサ電圧値を下回る期間ではコンデンサ電圧値と同じ値となる。
【０１１６】
プリチャージが開始されると、コンデンサ電圧値は、交流電力のピーク電圧値に近付いていく。ピーク電圧値とは、周期的に変化する交流電力の電圧値の絶対値が最大となるときのその電圧値である。制御回路３８は、プリチャージ開始後、所定のオン条件が成立した場合、メインチャージをオンさせる。
【０１１７】
メインチャージとは、突入電流抑制回路４８内の２つのスイッチング素子５６，５７のうち第１スイッチング素子５６をオンさせることにより第１スイッチング素子５６を介して平滑コンデンサ３１を充電させることが可能な状態にすることを意味する。また、メインチャージについて「オン」とは、第１スイッチング素子５６をオンさせることを意味し、メインチャージについて「オフ」とは、第１スイッチング素子５６をオフさせることを意味する。
【０１１８】
なお、本実施形態では、メインチャージをオンさせた後もプリチャージは引き続きオン状態を維持させるようにしているが、これは必須ではなく、メインチャージをオンさせた場合にはプリチャージをオフさせるようにしてもよい。
【０１１９】
メインチャージを開始させるためのオン条件は、本実施形態では、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差である電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下になることである。制御回路３８は、時刻ｔ４にて、オン条件が成立したこと、即ち電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下になったことを検出すると、メインチャージをオンさせる。メインチャージがオンされると、平滑コンデンサ３１の充電がメインチャージによって迅速に進み、交流電力のピーク電圧値にほぼ等しいレベルにまで充電される。
【０１２０】
（１−４）突入電流抑制処理
次に、図４に示したような平滑回路３６の動作を実現するために制御回路３８が実行する突入電流抑制処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。制御回路３８は、起動後、メモリから図５の突入電流抑制処理のプログラムを読み込んで実行する。
【０１２１】
制御回路３８は、図５の突入電流抑制処理を開始すると、Ｓ１００でプリチャージをオフさせ、Ｓ１０５でメインチャージをオフさせる。つまり、起動後の初期状態ではプリチャージ及びメインチャージのいずれも確実にオフさせておく。Ｓ１１０では、表示部３２をオフ、即ち消灯させる。
【０１２２】
Ｓ１１５では、ゼロクロス未検出時間Ｔｚの計時を開始する。ゼロクロス未検出時間Ｔｚは、ゼロクロスが検出されない状態の継続時間を示すものである。
Ｓ１２０では、電圧検出回路４２からの電圧検出信号に基づき、バス電圧値ＶＤを取得する。Ｓ１２５では、Ｓ１２０で取得したバス電圧値ＶＤが、メモリに一時的に保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘより大きいか否か判断する。バス電圧値ＶＤがバス電圧最大値ＶＤｍａｘ以下の場合はＳ１３５に進む。バス電圧値ＶＤがバス電圧最大値ＶＤｍａｘより大きい場合は、Ｓ１３０に進む。
【０１２３】
Ｓ１３０では、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘを、今回取得したバス電圧値ＶＤに更新する。メモリに保存されるバス電圧最大値ＶＤｍａｘは、現在保存されている値よりも大きな値のバス電圧値ＶＤが取得される度に、Ｓ１３０の処理によって、その取得されたバス電圧値ＶＤに更新されていく。
【０１２４】
Ｓ１３５では、Ｓ１２０で取得したバス電圧値ＶＤが、メモリに一時的に保存されているバス電圧最小値ＶＤｍｉｎより小さいか否か判断する。バス電圧値ＶＤがバス電圧最小値ＶＤｍｉｎ以上の場合はＳ１４５に進む。なお、Ｓ１４５以降の処理は図６に示している。バス電圧値ＶＤがバス電圧最小値ＶＤｍｉｎより小さい場合は、Ｓ１４０に進む。
【０１２５】
Ｓ１４０では、現在メモリに保存されているバス電圧最小値ＶＤｍｉｎを、今回取得したバス電圧値ＶＤに更新する。メモリに保存されるバス電圧最小値ＶＤｍｉｎは、現在保存されている値よりも小さな値のバス電圧値ＶＤが取得される度に、Ｓ１４０の処理によって、その取得されたバス電圧値ＶＤに更新されていく。
【０１２６】
図６に示すように、Ｓ１４５では、ゼロクロス検出回路４６からのゼロクロス検出信号に基づき、ゼロクロスを検出したか否か判断する。ゼロクロスを検出していない場合は、Ｓ１５０に進む。Ｓ１５０では、ゼロクロス未検出時間Ｔｚの現在の計時値を取得する。
【０１２７】
Ｓ１５５では、Ｓ１５０で取得したゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上であるか否か判断する。規定時間Ｔｔｈは、交流電力の半周期よりも長い範囲内で適宜決めてもよい。
【０１２８】
ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈより短い場合はＳ１２０に戻る。ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上の場合は、Ｓ１６０でプリチャージをオフさせ、Ｓ１６５でメインチャージをオフさせ、Ｓ１７０で表示部３２をオフさせ、Ｓ１７５でゼロクロス検出回数Ｋｚを０にクリアして、Ｓ１２０に戻る。ゼロクロス検出回数Ｋｚは、メモリに保存され、後述するＳ１８０の処理で加算される。
【０１２９】
Ｓ１４５で、ゼロクロスを検出した場合は、Ｓ１８０に進む。Ｓ１８０では、メモリに保存されているゼロクロス検出回数Ｋｚを、現在の値から１つ加算した値に更新する。Ｓ１８５では、計時中のゼロクロス未検出時間Ｔｚを０にクリアして計時を再開する。
【０１３０】
Ｓ１９０では、メモリに保存されているゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈ以上か否か判断する。なお、規定回数Ｋｔｈは適宜決めてよく、例えば５回前後の範囲内で決めてもよい。
【０１３１】
ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈよりも少ない場合は、Ｓ１９５でプリチャージをオフさせ、Ｓ２００でメインチャージをオフさせ、Ｓ２０５で表示部３２をオフさせて、Ｓ２３５に進む。ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈ以上の場合は、Ｓ２１０で、プリチャージをオンさせる。これにより、抵抗体５８及び第２スイッチング素子５７を介した平滑コンデンサ３１のプリチャージが開始される。
【０１３２】
Ｓ２１５では、表示部３２をオンさせる。ここでいう表示部３２オンとは、緑色に点灯させることを意味する。表示部３２を緑色に点灯させることで、使用者に対し、電動作業機１が起動していて作業を行うことが可能な状態であることを報知することができる。
【０１３３】
なお、Ｓ２１５で表示部３２がオンされた後、例えば電源プラグがコンセントから抜かれてゼロクロスが規定時間Ｔｔｈ以上検出されなくなったら、Ｓ１７０で表示部３２がオフされる。つまり、電源プラグが抜かれた場合は、平滑コンデンサ３１の充電電力によって制御回路３８がまだ正常に動作できる状態であっても、ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上になれば表示部３２がオフされる。
【０１３４】
Ｓ２２０では、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘとバス電圧最小値ＶＤｍｉｎの差である電圧差分Ｖｐｐを算出する。Ｓ２２５では、Ｓ２２０で算出した電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下か否か判断する。電圧差分閾値Ｖｔｈは適宜決めてよく、本実施形態では例えば２０Ｖである。
【０１３５】
電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値より大きい場合は、Ｓ２３５に進む。電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下の場合は、Ｓ２３０で、メインチャージをオンさせる。これにより、第１スイッチング素子５６を介した平滑コンデンサ３１のメインチャージが開始される。Ｓ２３５では、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘとバス電圧最小値ＶＤｍｉｎをともにクリアし、Ｓ１２０に戻る。
【０１３６】
なお、Ｓ２３５におけるバス電圧最大値ＶＤｍａｘのクリアの具体的方法は種々考えられ、例えば値を０にするようにしてもよいし、値をメモリから削除してバス電圧最大値ＶＤｍａｘが保存されていない状態にするようにしてもよい。メモリから削除する場合は、その削除後の最初のＳ１２５では肯定判定してＳ１３０の処理を実行すればよい。
【０１３７】
バス電圧最小値ＶＤｍｉｎのクリアについても、その具体的方法は種々考えられ、例えば、値をメモリから削除してバス電圧最小値ＶＤｍｉｎが保存されていない状態にするようにしてもよいし、例えば、入力される交流電圧の定格最大値よりも大きい所定の初期値にするようにしてもよい。
【０１３８】
図５〜図６に示す突入電流抑制制御では、ゼロクロスが検出される度に、前回ゼロクロスが検出されてから今回ゼロクロスが検出されるまでのゼロクロス１周期内におけるバス電圧ＶＤの最小値と最大値との差に基づいて、メインチャージのオンタイミングが決まる。
【０１３９】
ゼロクロスが検出されたときにメモリに記憶されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘは、直前のゼロクロス１周期内におけるバス電圧ＶＤの最大値であり、これは即ち、そのゼロクロス１周期内における交流電圧の絶対値の最大値（詳しくは整流回路３５から出力される全波整流電圧の最大値）であるピーク電圧値を示す。つまり、Ｓ１２５〜Ｓ１３０の処理は、ピーク電圧値を取得するための処理である。
【０１４０】
ゼロクロスが検出されたときにメモリに記憶されているバス電圧最小値ＶＤｍｉｎは、直前のゼロクロス１周期内におけるバス電圧ＶＤの最小値であり、これは即ち、平滑コンデンサ３１の現在の充電電圧の値であるコンデンサ電圧値にほぼ等しい値である。つまり、Ｓ１３５〜Ｓ１４０の処理は、コンデンサ電圧値を取得するための処理である。
【０１４１】
よって、ゼロクロスが検出される度に、メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘをピーク電圧値として扱い、メモリに保存されているバス電圧最小値ＶＤｍｉｎをコンデンサ電圧値として扱うことができる。そのため、Ｓ２２０で算出される電圧差分Ｖｐｐは、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差分を示す値であり、Ｓ２２５の処理は、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値の差分が電圧差分閾値Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する処理である。
【０１４２】
（１−５）第１実施形態の効果
以上説明した第１実施形態によれば、以下の（１ａ）〜（１ｆ）の効果を奏する。
（１ａ）突入電流抑制回路４８が有する２つのスイッチング素子のうち第１スイッチング素子５６のオンタイミングは、ピーク電圧値に基づいて決定される。具体的に、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差分が電圧差分閾値以下になった場合に第１スイッチング素子５６がオンされる。
【０１４３】
そのため、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差が小さくなった状態で第１スイッチング素子５６をオンさせることができ、適切なタイミングで第１スイッチング素子５６をオンさせることができる。即ち、第１スイッチング素子５６のオン時に平滑コンデンサ３１に突入電流が流れるのを抑制できる。
【０１４４】
（１ｂ）ピーク電圧値及びコンデンサ電圧値は、いずれも、電圧検出回路４２により検出されるバス電圧ＶＤに基づいて制御回路３８が検出する。つまり、制御回路３８は、同じ１つの電圧検出回路４２からの電圧検出信号に基づいて、ピーク電圧値及びコンデンサ電圧値の双方を検出する。そのため、ピーク電圧値及びコンデンサ電圧値を簡素な構成にて検出できる。
【０１４５】
（１ｃ）平滑コンデンサ３１には第１スイッチング素子５６が直列接続されているが、この第１スイッチング素子５６に対して並列に、抵抗体５８と第２スイッチング素子５７との直列接続回路が接続されている。そして、交流電力が入力された場合、まず第２スイッチング素子５７がオンされてプリチャージが行われ、その後、オン条件が成立した場合に第１スイッチング素子５６がオンされてメインチャージが行われる。そのため、交流電力が入力された後、平滑コンデンサ３１の充電を、突入電流を抑制しつつ適切に行わせることができる。
【０１４６】
（１ｄ）プリチャージ及びメインチャージは、いずれも、ゼロクロスが検出された直後に開始される。ゼロクロスの検出直後は、整流回路３５から出力される全波整流電圧値がゼロになった直後であり、全波整流電圧値が非常に低い状態である。そのため、プリチャージの開始タイミングをゼロクロス検出直後にすることで、プリチャージ開始時に平滑コンデンサ３１に突入電流が流れるのを効果的に抑制できる。
【０１４７】
また、オン条件成立後のメインチャージの開始タイミングについても、ゼロクロス検出直後とすることで、メインチャージ開始時に平滑コンデンサ３１に突入電流が流れるのを効果的に抑制できる。
【０１４８】
なお、メインチャージの開始タイミングについては、ゼロクロス検出直後に限らず、整流回路３５からの全波整流電圧値がコンデンサ電圧値以下となっている期間内で適宜設定してもよい。全波整流電圧値がコンデンサ電圧値以下となっている状態で第１スイッチング素子５６をオンさせれば、第１スイッチング素子５６のオン時に平滑コンデンサ３１に突入電流が流れるのをより効果的に抑制できる。
【０１４９】
（１ｅ）プリチャージは、交流電力の入力後にすぐ行われるのではなく、交流電力の入力開始後、ゼロクロスが規定回数以上検出された場合に行われる。そのため、電源プラグが挿入されたときに交流電源１００と電源プラグの接続部位から火花が発生するのを抑制できる。
【０１５０】
（１ｆ）交流電力が入力された後、ゼロクロスが規定時間以上継続して検出されなくなった場合は、第１スイッチング素子５６及び第２スイッチング素子５７がいずれもオフされ、平滑コンデンサ３１への充電経路が遮断される。よって、プリチャージ開始後或いはメインチャージ開始後に電源プラグが抜かれた場合は、ゼロクロスが検出されなくなることにより各スイッチング素子５６，５７がオフされる。そのため、電源プラグが抜かれた後、再び電源プラグがコンセントに挿入される際に、各スイッチング素子５６，５７が共にオフされた状態で挿入されるようにすることができ、電源プラグ挿入時に平滑コンデンサ３１に突入電流が流れるのを抑制できる。
【０１５１】
（１−６）特許請求の範囲の文言との対応関係
ここで、第１実施形態の文言と特許請求の範囲の文言との対応関係について説明する。インバータ５０は駆動回路の一例に相当する。電圧検出回路４２及び制御回路３８は、ピーク電圧値取得部及びコンデンサ電圧値取得部の一例に相当する。第１スイッチング素子５６は直列スイッチング素子に相当し、第２スイッチング素子５７は並列スイッチング素子に相当する。ゼロクロス検出回路４６はゼロクロス検出部に相当する。電圧検出回路４２は電圧検出部に相当する。
【０１５２】
図５〜図６に示した突入電流抑制処理において、Ｓ１２５〜Ｓ１３０の処理はピーク電圧値取得部の処理に相当し、Ｓ１３５〜Ｓ１４０の処理はコンデンサ電圧値取得処理の処理に相当する。また、Ｓ１４５でゼロクロスが検出されていない場合に実行されるＳ１５５〜Ｓ１６５の処理、Ｓ１４５でゼロクロスが検出されて且つＳ１９０でゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈ以上と判断された場合に実行されるＳ２１０〜Ｓ２３０の処理は、いずれも、スイッチ制御部の処理に相当する。
【０１５３】
［２．第２実施形態］
（２−１）第１実施形態との相違点
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。前述した第１実施形態では、突入電流抑制回路４８が、第１スイッチング素子５６及び第２スイッチング素子５７を有していた。これに対し、第２実施形態では、第２スイッチング素子５７を有していない点で、第１実施形態と相違する。
【０１５４】
即ち、第２実施形態では、突入電流抑制回路４８において、抵抗体５８に対して第２スイッチング素子５７が接続されておらず、抵抗体５８は、第１スイッチング素子５６に並列接続されている。
【０１５５】
そのため、電源プラグが挿入されて交流電力が入力されると、平滑コンデンサ３１から抵抗体５８を経て充電電流が流れ、平滑コンデンサ３１が充電される。この、抵抗体５８を介した充電電流による平滑コンデンサ３１の充電は、実質的に第１実施形態におけるプリチャージと同じであるため、第２実施形態においてもプリチャージと称する。つまり、第２実施形態では、電源プラグが挿入されて交流電力が入力されるとプリチャージが直ぐに始まる。
【０１５６】
また、第２実施形態では、第２スイッチング素子５７を有していないことにより、制御回路３８が実行する突入電流抑制処理についても、図５〜図６に示した第１実施形態の突入電流抑制処理とは若干異なる。
【０１５７】
（２−２）突入電流抑制処理
第２実施形態の突入電流抑制処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。制御回路３８は、図７の突入電流抑制処理を開始すると、Ｓ３００で、図５のＳ１００と同様、メインチャージをオフする。なお、第２実施形態では、図７の突入電流抑制処理が開始された時点では既にプリチャージは開始されている。
【０１５８】
Ｓ３０５では、ゼロクロス未検出時間Ｔｚの計時を開始する。Ｓ３１０〜Ｓ３３０の処理は、図５のＳ１２０〜Ｓ１４０の処理と全く同様である。即ち、バス電圧値ＶＤを取得し、メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘ及びバス電圧最小値ＶＤｍｉｎとの大小関係に応じてこれらＶＤｍａｘ、ＶＤｍｉｎを更新する。
【０１５９】
Ｓ３３５では、ゼロクロス検出回路４６からのゼロクロス検出信号に基づき、ゼロクロスを検出したか否か判断する。ゼロクロスを検出していない場合は、Ｓ３４０に進む。Ｓ３４０では、ゼロクロス未検出時間Ｔｚの現在の計時値を取得する。
【０１６０】
Ｓ３４５では、Ｓ３４０で取得したゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上であるか否か判断する。ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈより短い場合はＳ３１０に戻る。ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上の場合は、Ｓ３５０でメインチャージをオフさせて、Ｓ３１０に戻る。
【０１６１】
Ｓ３３５で、ゼロクロスを検出した場合は、Ｓ３５５に進む。Ｓ３５５では、計時中のゼロクロス未検出時間Ｔｚを０にクリアして計時を再開する。Ｓ３６０では、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘ（即ちピーク電圧値）とバス電圧最小値ＶＤｍｉｎ（即ちコンデンサ電圧値）の差である電圧差分Ｖｐｐを算出する。
【０１６２】
Ｓ３６５では、Ｓ３６０で算出した電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下か否か判断する。電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値より大きい場合は、Ｓ３７０でメインチャージをオフさせて、Ｓ３８０に進む。電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下の場合は、Ｓ３７５でメインチャージをオンさせる。これにより、第１スイッチング素子５６を介した平滑コンデンサ３１のメインチャージが開始される。Ｓ３８０では、図６のＳ２３５と同様、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘとバス電圧最小値ＶＤｍｉｎをともにクリアし、Ｓ３１０に戻る。
【０１６３】
（２−３）第２実施形態の効果
以上詳述した第２実施形態によれば、メインチャージに関し、前述の第１実施形態と同等の効果を奏する。
【０１６４】
［３．第３実施形態］
（３−１）第１実施形態との相違点
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。第３実施形態が第１実施形態と相違するのは、制御回路３８が実行する突入電流抑制処理の内容であり、特に、メインチャージを開始させるためのオン条件である。
【０１６５】
即ち、第１実施形態では、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差である電圧差分Ｖｐｐが電圧差分閾値Ｖｔｈ以下であることがメインチャージのオン条件であった。これに対し、第３実施形態のメインチャージのオン条件は、プリチャージ開始後、設定時間ＴＳが経過することである。また、設定時間ＴＳは、ピーク電圧値に基づいて決定される。具体的に、ピーク電圧値が大きいほど設定時間ＴＳが長くなる。
【０１６６】
（３−２）突入電流抑制処理
第３実施形態の突入電流抑制処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。図８の突入電流抑制処理において、Ｓ４００〜Ｓ４２５までの処理は、図５に示した第１実施形態の突入電流抑制処理におけるＳ１００〜Ｓ１２０の処理と全く同じである。即ち、第３実施形態では、第１実施形態のようにコンデンサ電圧値を検出することは行わないが、ピーク電圧値については第１実施形態と同様に検出する。
【０１６７】
第３実施形態の制御回路３８は、Ｓ４３０に進むと、ゼロクロス検出回路４６からのゼロクロス検出信号に基づき、ゼロクロスを検出したか否か判断する。ゼロクロスを検出していない場合は、Ｓ４３５に進む。Ｓ４３５では、ゼロクロス未検出時間Ｔｚの現在の計時値を取得する。Ｓ４４０では、Ｓ４３５で取得したゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上であるか否か判断する。
【０１６８】
ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈより短い場合はＳ４１５に戻る。ゼロクロス未検出時間Ｔｚが規定時間Ｔｔｈ以上の場合は、Ｓ４４５でプリチャージをオフさせ、Ｓ４５０でメインチャージをオフさせ、Ｓ４５５でゼロクロス検出回数Ｋｚを０にクリアする。さらに、Ｓ４６０で、プリチャージ経過時間Ｔｐの計時を停止して計時値を０にクリアし、Ｓ４６５で、メモリに格納されている設定時間ＴＳをクリアして、Ｓ４１５に戻る。プリチャージ経過時間Ｔｐは、プリチャージが開始されたときにＳ５１５で計時開始される。
【０１６９】
Ｓ４３０で、ゼロクロスを検出した場合は、Ｓ４７０に進む。Ｓ４７０では、メモリに保存されているゼロクロス検出回数Ｋｚを、現在の値から１つ加算した値に更新する。Ｓ４７５では、計時中のゼロクロス未検出時間Ｔｚを０にクリアして計時を再開する。
【０１７０】
Ｓ４８０では、メモリに保存されているゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈ以上か否か判断する。ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈよりも少ない場合は、Ｓ４８５でプリチャージをオフさせ、Ｓ４９０でメインチャージをオフさせる。そして、Ｓ４９５で、設定時間ＴＳを取得する。
【０１７１】
設定時間ＴＳは、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘ、即ちピーク電圧値に基づいて設定する。具体的に、メモリに予め保存されている図９の設定時間テーブルを参照し、現在保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘに対応した設定時間ＴＳを取得する。例えば、現在保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘが１１５Ｖである場合は、設定時間ＴＳとして２６０［ｍｓ］を取得する。
【０１７２】
設定時間テーブルにおいては、バス電圧最大値ＶＤｍａｘが大きいほど設定時間ＴＳが長くなるように、設定時間ＴＳが段階的に設定されている。なお、図９に示す設定時間テーブルはあくまでも一例であり、バス電圧最大値ＶＤｍａｘと設定時間ＴＳとの対応関係は適宜決めてもよい。
【０１７３】
Ｓ４９５で設定時間ＴＳを取得した後、Ｓ５００では、今回取得した設定時間ＴＳが、すでにメモリにプリチャージ実行時間として格納している設定時間ＴＳより長いか否か判断する。取得した設定時間ＴＳがメモリにプリチャージ実行時間として格納されている設定時間ＴＳ以下の場合は、Ｓ５３５に進む。取得した設定時間ＴＳがメモリにプリチャージ実行時間として格納されている設定時間ＴＳよりも長い場合は、Ｓ５０５で、現在メモリにプリチャージ実行時間として格納されている設定時間ＴＳを、今回取得した設定時間ＴＳに更新して、Ｓ５３５に進む。Ｓ５３５では、現在メモリに保存されているバス電圧最大値ＶＤｍａｘをクリアし、Ｓ４１５に戻る。
【０１７４】
Ｓ４８０で、ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈ以上の場合は、Ｓ５１０でプリチャージをオンさせる。Ｓ５１５では、プリチャージ経過時間Ｔｐの計時を開始する。なお、既にプリチャージ経過時間Ｔｐの計時が開始されている場合は、その計時をそのまま継続する。
【０１７５】
Ｓ５２０では、現在計時されているプリチャージ経過時間Ｔｐの計時値を取得する。Ｓ５２５では、Ｓ５２０で取得したプリチャージ経過時間Ｔｐが、メモリにプリチャージ実行時間として格納されている設定時間ＴＳ以上であるか否か判断する。プリチャージ経過時間Ｔｐがまだ設定時間ＴＳに達していない場合は、Ｓ５３５に進む。プリチャージ経過時間Ｔｐが設定時間ＴＳ以上になっている場合は、Ｓ５３０でメインチャージをオンし、Ｓ５３５に進む。
【０１７６】
（３−３）第３実施形態の効果
以上詳述した第３実施形態によれば、プリチャージに関しては、前述の第１実施形態と同等の効果を奏する。
【０１７７】
また、第３実施形態では、メインチャージのオン条件を、プリチャージ開始からの経過時間が設定時間ＴＳ以上となること、としている。そして、設定時間ＴＳは、ピーク電圧値に基づいて、設定時間テーブルを参照して決定される。
【０１７８】
そのため、ピーク電圧値に対する設定時間ＴＳを予め適切に設定しておくことで、プリチャージ開始後、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差が適度に小さくなった状態でメインチャージを開始させることができる。
【０１７９】
また、設定時間テーブルにおいては、ピーク電圧値が大きいほど設定時間ＴＳが長くなっている。これは、ピーク電圧値が大きいほど、平滑コンデンサ３１のコンデンサ電圧値をピーク電圧値に近づけるために必要な時間が長くなることが考えられるためである。そのため、ピーク電圧値が大きいほど設定時間ＴＳを長くすることで、ピーク電圧値とコンデンサ電圧値との差が小さくなった状態でメインチャージをオンさせることができる。
【０１８０】
（３−４）第３実施形態の変形例
第３実施形態におけるメインチャージのオン条件は、第２実施形態で説明した突入電流抑制回路の構成、即ち第２スイッチング素子５７を有しない構成に対しても、適用可能である。
【０１８１】
例えば、制御回路３８は、起動すると、その起動時からの経過時間の計時を開始する。なおこのとき、プリチャージは既に始まっている。そして、ゼロクロスを規定回数Ｋｔｈ以上検出するまでの間に、図８のＳ４９５〜Ｓ５０５の処理を行うことで、ピーク電圧値に基づいて設定時間ＴＳを取得し、プリチャージ実行時間としてメモリに格納しておく。
【０１８２】
そして、起動時からの経過時間が規定時間Ｔｔｈ以上になった以後は、ゼロクロスを検出する毎に、そのときの起動時からの経過時間が、メモリにプリチャージ実行時間として格納されている設定時間ＴＳ以上になったか否かを判断する。そして、起動時からの経過時間が設定時間ＴＳ以上になった場合に、メインチャージをオンする。
【０１８３】
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０１８４】
（４−１）第１実施形態および第３実施形態において、制御回路３８の起動後、ゼロクロスを規定回数Ｋｔｈ以上検出してからプリチャージをオンさせることは、必須ではない。起動後、ゼロクロスの検出有無にかかわらず、第２スイッチング素子５７をオンさせてプリチャージを開始させるようにしてもよい。
【０１８５】
（４−２）ピーク電圧値の取得方法は、電圧検出回路４２からの電圧検出信号に基づく取得方法に限定されない。例えば、整流回路３５による整流前の交流電圧の値を取得し、その交流電圧値のゼロクロス１周期期間中の最大値をピーク電圧値として取得するようにしてもよい。コンデンサ電圧値の取得についても、電圧検出回路４２からの電圧検出信号に基づく取得方法に限定されず、他の方法を採用してもよい。
【０１８６】
（４−３）第３実施形態では、ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈに到達するまでの間にゼロクロス周期毎に発生するピーク電圧値のうち、最も大きいピーク電圧値に対応した設定時間ＴＳが、プリチャージ実行時間として採用される構成となっている。これに対し、例えば、ゼロクロス検出回数Ｋｚが規定回数Ｋｔｈに到達したときに、そのときメモリに保存されているピーク電圧値に対応した設定時間ＴＳを設定時間テーブルから取得して、その設定時間ＴＳをプリチャージ実行時間として採用するようにしてもよい。
【０１８７】
（４−４）ゼロクロスの検出について、電圧値に基づいて検出することは必須ではない。例えば、整流回路３５から出力される電流値、或いは整流回路３５に入力される交流電流の電流値に基づき、その電流値のゼロクロスを検出するようにしてもよい。
【０１８８】
（４−５）整流回路として、図１に示したダイオードブリッジによる整流回路３５はあくまでも一例であり、ダイオードブリッジ以外の他の構成の整流回路を採用してもよい。
また、駆動回路としてＩＰＭを用いることは必須ではない。例えば、インバータ５０を構成する各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がそれぞれ独立したディスクリート部品であってそれらが回路基板上に個別に実装される構成であってもよい。
【０１８９】
また、突入電流抑制回路４８を構成する２つのスイッチング素子５６，５７は、ＦＥＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。ただし、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴなどの、単方向のみに電流を流すスイッチング素子を用いる場合は、平滑コンデンサ３１からの放電を可能とするために、スイッチング素子と並列にダイオードを接続する必要がある。
【０１９０】
（４−６）モータ１５は、ブラシレスモータ以外のモータであってもよい。例えば、ブラシ付き直流モータであってもよい。そして、ブラシレスモータ以外のモータを採用する場合は、駆動回路についても、そのモータを適切に駆動可能な駆動回路を用いればよい。
【０１９１】
（４−７）ＩＰＭ３７の過電流保護機能について、上記実施形態では、電流検出回路４３から入力される電流検出信号に基づいて保護回路５２が過電流を検出する構成を示したが、この構成に代えて、或いはこの構成に加えて、電流検出回路４３からの電流検出信号によらずＩＰＭ３７内において独立して負荷電流値を検出する機能を備え、その機能により検出した負荷電流値に基づいて過電流を検出する構成を備えていてもよい。
【０１９２】
（４−８）上記実施形態では、電動作業機の一例としてマルノコを示したが、本開示は、交流電源から供給される交流電力を整流、平滑化してモータ駆動用の駆動回路へ供給するよう構成された各種の電動作業機に対して適用できる。より具体的には、本開示は、電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝刈り機、電動芝生バリカン、電動刈払機、電動クリーナ、電動ブロア、等の電動作業機に適用することができる。
【０１９３】
（４−９）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【０１９４】
１…電動作業機、４…ノコ刃、１３…ヒューズ、１５…モータ、３０…コントローラ、３１…平滑コンデンサ、３２…表示部、３５…整流回路、３６…平滑回路、３７…ＩＰＭ、３８…制御回路、３９…バスライン、４０ａ…スイッチ接点、４１…バリスタ、４２…電圧検出回路、４４…制御用電源回路、４６…ゼロクロス検出回路、４７…表示駆動回路、４８…突入電流抑制回路、５０…インバータ、５６…第１スイッチング素子、５７…第２スイッチング素子、５８…抵抗体、１００…交流電源、Ｑ１〜Ｑ６…スイッチング素子、Ｒ１…抵抗。
【図１】
2018015865.tif 000003
【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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