(57)【要約】【課題】ＢＥＭＦによって損傷を受けることのないＤＣモータ用制御回路を提供する。【解決手段】ＤＣモータ用制御回路は、ＤＣ電源に接続するための第１及び第２の入力ポートと、各入力ポートの間に直列に接続される第１及び第２のスイッチ、各入力ポートの間に直列に接続される第３及び第４のスイッチ、第１及び第２のスイッチの間に配置される第１の出力ポート、及び第３及び第４のスイッチの間に配置される第２の出力ポートを有するＨブリッジ駆動回路と、シャント回路及び／又はブロッキング回路を有する。モータは、第１及び第２の出力ポートの間に接続される。シャント回路は、第１及び第２の出力ポートの間に接続され、モータから発生するＢＥＭＦに応じて減少することになる抵抗を有する。ブロッキング回路は、各出力ポートの間にモータと直列に接続され、モータから発生するＢＥＭＦに応じて増大する抵抗を有する。【選択図】図９
2015104313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータ用制御回路であって、
ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、
前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチと、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポートと、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートとを含み、前記出力ポートは前記ＤＣモータに接続するように構成される、Ｈブリッジ駆動回路と、
前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間に接続され、前記ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて減少することになる抵抗を有するシャント回路と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項２】
前記シャント回路は、バリスタを備える、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記シャント回路は、前記バリスタと直列に接続される第１の抵抗器を更に備える、請求項２に記載の制御回路。
【請求項４】
前記４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、
第２の抵抗器は、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続され、
第３の抵抗器は、前記第１のスイッチの前記制御端と前記第２の出力ポートとの間に接続され、
第４の抵抗器は、前記第３のスイッチの前記制御端と前記第１の出力ポートとの間に接続される、
請求項１、２、又は３に記載の制御回路。
【請求項５】
ツェナーダイオードは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に前記第２の抵抗器と直列に接続される、請求項４に記載の制御回路。
【請求項６】
コンデンサは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続される、請求項１から５のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項７】
前記シャント回路は、前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポート間に接続されるリレーと、前記リレーに接続して、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間の電圧が所定値よりも高い場合に前記リレーを制御して閉じるようになったコントロールユニットとを備える、請求項１に記載の制御回路。
【請求項８】
前記コントロールユニットは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続される電圧検出回路と、前記電圧検出回路及び前記リレーに接続されるコントローラとを含み、前記電圧検出回路は、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間の電圧を検出し、前記コントローラは、前記電圧検出回路が所定値よりも高い電圧を検出した場合に前記リレーを制御して閉じるようになっている、請求項７に記載の制御回路。
【請求項９】
ＤＣモータ用制御回路であって、
ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、
前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチと、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポートと、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートとを含み、前記出力ポートは前記ＤＣモータに接続するように構成される、Ｈブリッジ駆動回路と、
前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間で前記ＤＣモータと直列に接続され、前記ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて増大することになる抵抗を有するブロッキング回路と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項１０】
前記ブロッキング回路は、前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間に前記ＤＣモータと直列に接続されるリレーと、前記リレーに接続され、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間の電圧が所定値よりも高い場合に、前記リレーを制御して開くようになったコントロールユニットとを備える、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記コントロールユニットは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続される電圧検出回路と、前記電圧検出回路及び前記リレーに接続されるコントローラとを含み、前記電圧検出回路は、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間の電圧を検出し、前記コントローラは、前記電圧検出回路が所定値よりも高い電圧を検出した場合に前記リレーを制御して開くようになっている、請求項１０に記載の制御回路。
【請求項１２】
前記ブロッキング回路は、前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間に前記ＤＣモータと直列に接続されるＰＴＣサーミスタを備える、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１３】
前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続される第２の抵抗器は、前記ＰＴＣサーミスタに近接して又は接触状態で配置される、請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
前記４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、
第２の抵抗器は、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続され、
第３の抵抗器は、前記第１のスイッチの前記制御端と前記第２の出力ポートとの間に接続され、
第４の抵抗器は、前記第３のスイッチの前記制御端と前記第１の出力ポートとの間に接続される、
請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１５】
ツェナーダイオードは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に前記第２の抵抗器と直列に接続される、請求項１３又は１４に記載の制御回路。
【請求項１６】
コンデンサは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポート間に接続される、請求項９から１５のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１７】
前記ブロッキング回路は、前記ＤＣモータのそれぞれの端子と、前記第１の出力ポート及び前記第２の出力ポートとの間に直列に接続された、互いに逆の極性の２つのトランジスタを備える、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１８】
ＤＣモータ用制御回路であって、
ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、
前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチと、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポートと、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートとを含み、前記出力ポートは前記ＤＣモータに接続するように構成される、Ｈブリッジ駆動回路と、
前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間に接続され、前記ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて減少することになる抵抗を有するシャント回路と、
前記第１の出力ポートと前記第２の出力ポートとの間で前記ＤＣモータと直列に接続され、前記ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて増大することになる抵抗を有するブロッキング回路と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項１９】
前記４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、
第２の抵抗器は、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続され、
第３の抵抗器は、前記第１のスイッチの前記制御端と前記第２の出力ポートとの間に接続され、
第４の抵抗器は、前記第３のスイッチの前記制御端と前記第１の出力ポートとの間に接続され、
前記ブロッキング回路は、ＰＴＣサーミスタを含む、
請求項１８に記載の制御回路。
【請求項２０】
前記ＰＴＣサーミスタは、前記第２の抵抗器に近接して又は接触状態で配置される、請求項１９に記載の制御回路。
【請求項２１】
コンデンサは、前記第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に接続される、請求項１９又は２０に記載の制御回路。
【請求項２２】
前記シャント回路は、バリスタを備える、請求項１８、１９、２０、又は２１に記載の制御回路。
【請求項２３】
前記シャント回路は、前記バリスタと直列に接続される第１の抵抗器を更に備える、請求項２２に記載の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ（直流）モータ用制御回路に関し、詳細には、ＤＣモータ用の保護機能を備えた制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＤＣモータを有する冷却又は排気ファンは、一方向にのみ回転するように設計される。しかしながら、何らかの異常な状况においてファンが所定の方向に回転しない可能性がある。例えば、車両の前部に配置された冷却ファンが車両の走行中に強風に直面するか、又は台所用の排気ファンが外側から内側に向かう強風にさらされると、ファンが逆方向に回転し、期待通りに冷却又は排気することができない結果となる場合がある。
【０００３】
この問題に対する１つの解決策は、ファンのそばに、例えば車両の前述のファンの前に又は台所の前述のファンの外側に、幾つかの逆風用シャッタを組み付けることであり、シャッタは所定の方向にのみ開くように設計されている。通常の作動状態では、ファンが発生する風によってシャッタが開いた後に、ファンは、冷却又は排気の作用を正常に実現する。ファンが発生する風よりも強い逆風が生じると、シャッタが閉じて逆風から隔離し、ファンが逆方向に駆動されるのを防止する。
【０００４】
一方で、非作動状態では、内側から外側に向かって吹く風のような、ファンが発生する風の方向と同じ方向に吹く強風があると、ファンの羽根は、この強風によって押されることになり、それと同時にシャッタが開き、結果的に、ファンが強制的に回転してＢＥＭＦ（逆起電力）を発生することになり、発電機として作動するファンとなる場合がある。このことは、発生するＢＥＭＦが過大であればファンの制御回路に損傷を与える場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ＢＥＭＦによって損傷を受けることのないＤＣモータ用制御回路に対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明の１つの態様では、本発明は、ＤＣモータ用制御回路を提供し、この制御回路は、ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチ、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチ、第１のスイッチと第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポート、第３のスイッチと第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートを含み、出力ポートがＤＣモータに接続するように構成されるＨブリッジ駆動回路と、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間に接続され、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて減少することになる抵抗を有するシャント回路と、を備える。
【０００７】
好ましくは、シャント回路は、バリスタを備える。
【０００８】
好ましくは、シャント回路は、バリスタと直列に接続される第１の抵抗器を更に備える。
【０００９】
好ましくは、４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、第２の抵抗器は、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続され、第３の抵抗器は、第１のスイッチの制御端と第２の出力ポートとの間に接続され、第４の抵抗器は、第３のスイッチの制御端と第１の出力ポートとの間に接続される。
【００１０】
好ましくは、ツェナーダイオードは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に第２の抵抗器と直列に接続される。
【００１１】
好ましくは、コンデンサは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続される。
【００１２】
代替的に、シャント回路は、第１の出力ポートと第２の出力ポート間に接続されるリレーと、該リレーに接続して、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間の電圧が所定値よりも高い場合にリレーを制御して閉じるようになったコントロールユニットとを備える。
【００１３】
好ましくは、コントロールユニットは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続される電圧検出回路と、電圧検出回路及びリレーに接続されるコントローラとを含み、電圧検出回路は、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間の電圧を検出し、コントローラは、電圧検出回路が所定値よりも高い電圧を検出した場合にリレーを制御して閉じるようになっている。
【００１４】
第２の態様によれば、本発明は、ＤＣモータ用制御回路を提供し、この制御回路は、ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチ、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチ、第１のスイッチと第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポート、第３のスイッチと第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートを含み、出力ポートがＤＣモータに接続するように構成されるＨブリッジ駆動回路と、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間でＤＣモータと直列に接続され、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて増大することになる抵抗を有するブロッキング回路と、備える。
【００１５】
好ましくは、ブロッキング回路は、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間にＤＣモータと直列に接続されるリレーと、該リレーに接続され、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間の電圧が所定値よりも高い場合に、リレーを制御して開くようになったコントロールユニットとを備える。
【００１６】
好ましくは、コントロールユニットは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続される電圧検出回路と、電圧検出回路及びリレーに接続されるコントローラとを含み、電圧検出回路は、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間の電圧を検出し、コントローラは、電圧検出回路が所定値よりも高い電圧を検出した場合にリレーを制御して開くようになっている。
【００１７】
好ましくは、ブロッキング回路は、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間にＤＣモータと直列に接続されるＰＴＣサーミスタを備える。
【００１８】
好ましくは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続される第２の抵抗器は、ＰＴＣサーミスタに近接して又は接触状態で配置される。
【００１９】
好ましくは、４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、第２の抵抗器は、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続され、第３の抵抗器は、第１のスイッチの制御端と第２の出力ポートとの間に接続され、第４の抵抗器は、第３のスイッチの制御端と第１の出力ポートとの間に接続される。
【００２０】
好ましくは、ツェナーダイオードは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に第２の抵抗器と直列に接続される。
【００２１】
好ましくは、コンデンサは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポート間に接続される。
【００２２】
代替的に、ブロッキング回路は、ＤＣモータのそれぞれの端子と、第１の出力ポート及び第２の出力ポートとの間に直列に接続された、互いに逆の極性の２つのトランジスタを備える。
【００２３】
第３の態様によれば、本発明は、ＤＣモータ用制御回路を提供し、この制御回路は、ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、ＤＣ電源に接続するための第１のＤＣポート及び第２のＤＣポートと、第１のＤＣポートと前記第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第１のスイッチ及び第２のスイッチ、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に直列に接続される第３のスイッチ及び第４のスイッチ、第１のスイッチと第２のスイッチとの間に位置する第１の出力ポート、第３のスイッチと第４のスイッチとの間に位置する第２の出力ポートを含み、出力ポートがＤＣモータに接続するように構成されるＨブリッジ駆動回路と、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間に接続され、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて減少することになる抵抗を有するシャント回路と、第１の出力ポートと第２の出力ポートとの間でＤＣモータと直列に接続され、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦに応じて増大することになる抵抗を有するブロッキング回路と、を備える。
【００２４】
好ましくは、４つのスイッチは、それぞれの制御端を有するトランジスタであり、第２の抵抗器は、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続され、第３の抵抗器は、第１のスイッチの制御端と第２の出力ポートとの間に接続され、第４の抵抗器は、第３のスイッチの制御端と第１の出力ポートとの間に接続され、ブロッキング回路は、ＰＴＣサーミスタを備える。
【００２５】
好ましくは、ＰＴＣサーミスタは、第２の抵抗器に近接して又は接触した状態で配置される。
【００２６】
好ましくは、コンデンサは、第１のＤＣポートと第２のＤＣポートとの間に接続される。
【００２７】
好ましくは、シャント回路は、バリスタを備える。
【００２８】
好ましくは、シャント回路は、バリスタと直列に接続される第１の抵抗器を更に備える。
【００２９】
本発明では、シャント回路、ブロッキング回路、又はこれら両方は、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦの方向に無関係に、ＢＥＭＦから生じる電流を抑制し、結果的に回路全体を保護することができる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態は、以下に添付図面を参照して例示的に説明する。図面において、２つ以上の図面に現れる同一の構造、要素、又は部品には、全体として、それらが現れる全ての図面において同じ参照番号が付与されている。図示の構成要素及び特徴部の寸法は、概して便宜的に説明を明確にするために選択されており、必ずしも縮尺通りではない。以下に図面を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図５】本発明の第５の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図６】本発明の第６の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図７】本発明の第７の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図８】本発明の第８の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【図９】本発明の第９の実施形態によるＤＣモータ用制御回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１を参照すると、ＤＣモータＭを駆動するために用いられる本発明の第１の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ａは、第１のＤＣポートＶ１と、第２のＤＣポートＶ２と、Ｈブリッジ駆動回路２０と、シャント回路４０ａとを含む。
【００３３】
第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２は、ＤＣ電源に接続するために用いられる。Ｈブリッジ駆動回路２０は、第１のスイッチＱ１と、第２のスイッチＱ２と、第３のスイッチＱ３と、第４のスイッチＱ４とを含み、それらの各々は、オン／オフを制御するために適用される制御端を有する。前述のスイッチの全ては、ＢＪＴ（バイポーラ接合トランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）、又は他の種類のトランジスタとすることができ、全てのスイッチは、内部に、例えば、ＢＪＴである場合はコレクタとエミッタ電極の間に、又はＭＯＳＦＥＴである場合はソースとドレイン電極と間にダイオードを有する。本発明のこの実施形態又は他の何らかの実施形態の全てのスイッチは、関連する図面では単純に図形スイッチ記号で表すことができるが、スイッチ制御端、並びにＤＣモータを動作させるために制御端を介して４つのスイッチの切替え順序を制御するスイッチ制御回路は図示されていないことに留意されたい。
【００３４】
直列結合の第１及び第２のスイッチＱ１、Ｑ２の、及び直列結合の第３及び第４のスイッチＱ３、Ｑ４のは、第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２の間に接続される。第１及び第２のスイッチＱ１、Ｑ２の間に位置する第１の出力ポートＰ１、及び第３及び第４のスイッチＱ３、Ｑ４の間に位置する第２の出力ポートＰ２が存在する。第１及び第２の出力ポートＰ１、Ｐ２は、ＤＣモータに接続するために用いられる。ＤＣモータからＢＥＭＦが発生する場合に抵抗が減少することになるシャント回路４０ａは、第１及び第２の出力ポートＰ１、Ｐ２の間で、ＤＣモータと並列に接続される。シャント回路４０ａは、バリスタＲｖを含む。
【００３５】
通常の作動状態において、ＤＣモータを正常に作動させるためには、第１及び第４のスイッチＱ１、Ｑ４が同時にスイッチオンするように制御され、第２及び第３のスイッチＱ２、Ｑ３が同時にスイッチオフするように制御され、結果的に、第１の方向、例えば、図１に示すような左から右に向かう方向に流れる電流が生じ、次に、第２及び第３のスイッチＱ２、Ｑ３が同時にスイッチオンするように制御され、第１及び第４のスイッチＱ１、Ｑ４が同時にスイッチオフするように制御され、結果的に、第２の方向、例えば、図１に示すような右から左に向かう方向に流れる電流が生じる。ＤＣモータが通常の作動プロセス中に常用速度よりも速い速度に加速されるか又は非作動期間中に外力によって強制的に回転すると、それぞれＢＥＭＦが発生してＤＣモータの電圧が変化することになり、バリスタＲｖの抵抗がバリスタ自体の特性に従って減少することになるので、バリスタＲｖによって形成されるループによってＢＥＭＦが消費されることになり、結果的に他の電子部品がＢＥＭＦによって損傷を受けることが回避される。
【００３６】
バリスタＲｖは、同じ性能のＴＶＳ（過渡電圧サプレッサ）に置き換えることができ、このことは当業者には公知である。
【００３７】
好ましくは、シャント回路４０ａは、ＤＣモータによってＢＥＭＦが発生する場合にバリスタＲｖの電圧を分割してバリスタＲｖの温度を下げるために用いられる第１の抵抗器Ｒ１を更に含む。
【００３８】
随意的に、単一のシャント回路４０ａは、全てが並列に接続された複数のシャント回路４０ａに置き換えることができる。
【００３９】
図２を参照すると、本発明の第２の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｂは第１の実施形態による制御回路１０ａとは異なっており、制御回路１０ｂは、第２の抵抗器Ｒ２と、ツェナーダイオードＤｗと、第３の抵抗器Ｒ３と、第４の抵抗器Ｒ４とを更に備えている。具体的には、第２の抵抗器Ｒ２及びツェナーダイオードＤｗは、第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２間に直列に接続され、第３の抵抗器Ｒ３は、第１のスイッチＱ１の制御端と第２の出力ポートＰ２との間に接続され、第４の抵抗器Ｒ４は、第３のスイッチＱ３の制御端と第１の出力ポートＰ１との間に接続される。
【００４０】
ＤＣモータが外力によって強制的に回転してＢＥＭＦが発生する場合、主たるシャント分岐回路として機能するバリスタＲｖから形成される第１の実施形態で説明したシャンティングループに加えて、それぞれ別の２つのシャント分岐回路としての機能する別の２つのループが存在することになり、第１のループと呼ばれる一方のループは、第１のスイッチＱ１内部のダイオード、第２の抵抗器Ｒ２、ツェナーダイオードＤｗ、及び第４のスイッチＱ４内部のダイオードで形成され、末端がＤＣモータに戻り、第２のループと呼ばれる他方のループは、第１のスイッチＱ１のコレクタ電極、そのベース電極、及び第３の抵抗器Ｒ３で形成され、末端がＤＣモータに戻る。
【００４１】
前述と同様の原理に基づき、前述のＢＥＭＦの極性とは逆の極性のＢＥＭＦを発生するように、ＤＣモータが外力によって強制的に逆方向に回転する場合、前述の第１及び第２のループに対してそれぞれ対称的な、第２及び第４の抵抗器Ｒ２、Ｒ４をそれぞれ備える別の２つのループが存在することになる。
【００４２】
従って、ＢＥＭＦの方向に無関係に、前述のバリスタＲｖを備えたシャント用の主ループに加えて別のシャント用の２つのループが存在するので、他の電子部品が良好に保護される。
【００４３】
好ましくは、コンデンサＣは、第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２間に接続され、電圧をフィルタリングするようになっている。
【００４４】
図２に示すトライオード（ｔｒｉｏｄｅ）は、本実施形態ではスイッチとして用いることができ、単に、対応するスイッチの内部にそれぞれ設けられたダイオードが、第３及び第４の抵抗器Ｒ３、Ｒ４をそれぞれ含むシャント用のループにそれぞれ接続されることを容易に理解できるようにすることを留意されたい。当業者であれば、スイッチの種類は図２に示すものよりも多いことを理解できるはずであり、このことは以下の実施形態での同じ状況では再度説明しない。
【００４５】
加えて、バリスタＲｖは、他の実施形態のツェナーダイオードＤｗが無くても依然として正常に作動してＢＥＭＦで発生する電流をシャントするようになっていることを理解でき、換言すると、ツェナーダイオードＤｗは必須ではなく、このことは、同じ原理を共有する実施形態の一部又は全てにおいて繰り返し説明しない。
【００４６】
図３を参照すると、第３の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｃは、制御回路１０ａとは異なっており、シャント回路４０ａに含まれる前述のバリスタＲｖは、リレーＲｅで置き換えられている。具体的には、シャント回路４０ｃは、第２の出力ポートＰ２に接続された第１の接点５１及び第１の出力ポートＰ１に接続された第２の接点５２を備えたリレーＲｅと、第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２の間の電圧を検出するための電圧検出回路５３と、電圧検出回路５３とリレーＲｅとの間に接続され、電圧検出回路５３が所定値以上の電圧を検出した場合にリレーＲｅを閉じるように制御するコントローラ５４を備える。随意的に、電圧検出回路５３及びリレーＲｅは、コントロールユニットに組み込まれる。
【００４７】
従って、ＤＣモータが外力によって強制的に回転してＢＥＭＦが発生する場合、第１及び第２のＤＣポートＶ１、Ｖ２の間の電圧が変化することになり、その後、所定値よりも高い電圧が電圧検出回路５３によって検出されると、コントローラ５４は、リレーＲｅを制御して閉じてシャント回路を完成し、それによって他の電子部品を保護する。
【００４８】
リレーＲｅはサイリスタ、ＴＲＩＡＣ、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、アバランシェダイオード等のような類似の機能を備えた構成要素と置き換えることもできることを理解できるはずである。
【００４９】
図４を参照すると、第４の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｄは、第１の実施形態による制御回路１０ａとは異なっており、前述のシャント回路４０ａは、正の温度係数（ＰＴＣ）のサーミスタを含むブロッキング回路５０ａに置き換えられている。ブロッキング回路は、第１及び第２の出力ポートＰ１、Ｐ２の間にモータと直列に配置される。従って、ＤＣモータが外力によって強制的に回転してＢＥＭＦが発生して、ＰＴＣサーミスタの両端の電流が増大する場合、ほとんど同時に、サーミスタの温度が上昇して、抵抗が著しく増大することになり、それによってＢＥＭＦを抑制して制御回路１０ｄの電子部品を保護することができる。
【００５０】
図５を参照すると、第５の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｅは、第４の実施形態による制御回路１０ｄとは異なっており、実際の回路基板上のＰＴＣサーミスタの位置が異なっており、また制御回路１０ｅは、第２の抵抗器Ｒ２及びツェナーダイオードＤｗを更に備えている。第２の抵抗器Ｒ２及びツェナーダイオードＤｗは、第２の実施形態と同様に接続される。第５の実施形態によれば、ＰＴＣサーミスタ及び第２の抵抗器Ｒ２は、互いに近接して又は接触した状態で完成した回路基板上に配置される。第２の実施形態と同様に、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦは、第２の抵抗器Ｒ２を横切る電流を引き起こして第２の抵抗器Ｒ２の温度を上昇させることになり、このことはＰＴＣサーミスタの加熱を加速するのに好都合である。結果的に、ＰＴＣサーミスタの抵抗がより速く増大することになり、それによって他の電子部品を保護する。
【００５１】
図６を参照すると、第６の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｆは、第５の実施形態による制御回路１０ｅとは異なっており、制御回路１０ｆは、第２の実施形態に示す構成と同様の第３の抵抗器Ｒ３及び第４の抵抗器Ｒ４を更に備えている。ＤＣモータから発生する全ての方向のＢＥＭＦは、第２及び第３の抵抗器Ｒ２、Ｒ３をそれぞれ含む２つのループ、又は第２及び第４の抵抗器Ｒ２、Ｒ４をそれぞれ含む２つのループに起因して、ＰＴＣサーミスタを横切る電流の増大につながり、更なる温度上昇、結果的にＰＴＣサーミスタの抵抗の急増を引き起こす。ＰＴＣサーミスタの物理的な位置は、実際の回路では、第２の抵抗器Ｒ２から離れるか、近接するか、又は接触した状態にできることに留意する必要がある。
【００５２】
第４、第５、及び第６の実施形態では、優れたブロッキング効果を実現するために、単一のブロッキング回路を、直列に接続される複数のブロッキング回路５０ｃに置き換えることができる。複数のブロッキング回路は、第１及び第２の出力ポートＰ１、Ｐ２の間にＤＣモータと直列に接続される。
【００５３】
図７を参照すると、第７の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｇは、第４の実施形態による制御回路１０ｄとは異なっており、ブロッキング回路５０ｂにおいて前述のＰＴＣサーミスタがリレーＲｅに置き換えられている。具体的には、ブロッキング５０ｂは、リレーＲｅ、電圧検出回路５３、及びコントローラ５４を備える。リレーＲｅが第１及び第２の出力ポートＰ１、Ｐ２の間に直列にＤＣモータＭに接続される点を除き、電圧検出回路５３及びコントローラ５４は、第３の実施形態と同様に接続されて同じ原理で動作するが、これに関しては繰り返し説明しない。
【００５４】
図８を参照すると、第８の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｈは、第４の実施形態による制御回路１０ｄとは異なっており、ブロッキング回路５０ｃは、互いに逆の極性の（すなわち、それらの内部にそれぞれ規定されるダイオードが互いに逆の極性をもつ）、２つの出力ポートＰ１、Ｐ２の間でＤＣモータのそれぞれの端子に直列に接続された２つのトランジスタＱ５及びＱ６を備える。本実施形態では、トランジスタは、ＭＯＳＦＥＴとして示されているが、ＢＪＴ又は他のトランジスタは、利用可能な代替案となり得る。更に、トランジスタＱ５のソース電極は第１の出力ポートＰ１に接続され、ドレインはＤＣモータに接続され、グリッドは、第５の抵抗器Ｒ５を経由して第１の出力ポートＰ１に、並びに順に抵抗器Ｒ６及び第１のダイオードＤ１を経由してコントロールサイトＶｄｄに連続的に接続される。トランジスタＱ６も同様に接続される。
【００５５】
従って、通常の動作状態では、コントロールサイトには正電圧が入力され、第２及び第３のスイッチＱ２、Ｑ３が同時にスイッチオンするように制御され、一方で第１及び第４のスイッチＱ１、Ｑ４が同時にスイッチオフするように制御される場合、トランジスタＱ６は遮断されることになるが、電流の一部はトランジスタＱ６の内部に定められたダイオードを通ってＤＣモータに向かって流れるので、トランジスタＱ６の極性とは逆の極性のトランジスタＱ５がオン作動することになる。その結果、ＤＣモータは、正常に作動することになる。対照的に、第１及び第４のスイッチＱ１、Ｑ４が同時にスイッチオンするように制御され、第２及び第３のスイッチＱ２、Ｑ３が同時にスイッチオフするように制御される場合、電流は、トランジスタＱ５の内部に定められたダイオードを通ることになり、ＤＣモータＭ及びトランジスタＱ６を含むループが形成される。
【００５６】
ＤＣモータからＢＥＭＦが発生すると、コントロールサイトＶｄｄは接地され、トランジスタＱ５及びＱ６の両方が遮断されることになるので、ＢＥＭＦは、トランジスタＱ５及びＱ６を通る電流をもたらすことができず、それによって他の電子部品を保護する。もちろん、トランジスタＱ５及びＱ６は、ＤＣモータの正常作動中は両方のトランジスタが同時にオン作動するが、ＢＥＭＦが発生すると同時に遮断するように関連するコントロールサイトに接続される。
【００５７】
図９を参照すると、第９の実施形態によるＤＣモータ用制御回路１０ｉは、第１の実施形態による制御回路１０ａと第４の実施形態による制御回路１０ｄの組み合わせとして考えることができる。本実施形態では、シャント回路４０ａは、ＤＣモータＭ及びＰＴＣサーミスタを組み込んだブロッキング回路５０ａの直列結合に対して並列に又はその両端に接続される。従って、ＤＣモータから発生するＢＥＭＦが小さくても、バリスタＲｖの抵抗の減少により、ＰＴＣサーミスタを横切るより大きい電流が生じることになり、ＰＴＣサーミスタの抵抗のより急速な増大をたらし、それにより他の電気部品の保護に利益をもたらす。もちろん、第４の実施形態で説明したように、ＰＴＣサーミスタを第２の抵抗Ｒ２に近接して又は接触した状態で配置することも選択肢である。前述の実施形態で説明したように、並列に接続された２つ以上のシャント回路４０ａ及び／又は直列に接続された２つ以上のブロッキング回路５０ａを用いることも選択肢である。
【００５８】
随意的に、第２又は第６の実施形態の全てと同じように、第２の抵抗器Ｒ２、ツェナーダイオードＤｗ、第３の抵抗器Ｒ３、及び第４の抵抗器Ｒ４、更にはコンデンサＣを本実施形態に追加することができ、接続方法及び機能は前述の通りであり、ここでは繰り返して説明しない。
【００５９】
本出願の明細書及び特許請求の範囲では、動詞「備える」、「含む」、「包含する」、及び「有する」の各々、並びにこれらの変化形は、記載した要素又は特徴の存在を明記するために包括的な意味で用いるが、追加の要素又は特徴の存在を排除するものではない。
【００６０】
明確にするために別々の実施形態との関連で説明する本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできることが認識される。逆に、簡潔にするために単一の実施形態との関連で説明する本発明の種々の特徴は、別々に、又は任意の適切な部分的組み合わせでもって提供することもできる。
【００６１】
前述の実施形態は、例示的に提示され、他の種々の修正形態は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかとなろう。
【符号の説明】
【００６２】
１０ｉ  ＤＣモータ用制御回路
２０  Ｈブリッジ駆動回路
４０ａ  シャント回路
５０ａ  ブロッキング回路
【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】
2015104313.tif 000011
【外国語明細書】
2015104313000001.pdf