(57)【要約】【課題】モータの慣性回転に基づく制御部の不要なリセット，セットの繰り返しを未然に防ぐことができ、これにより制御部およびインバータ回路の誤動作や寿命への悪影響を解消することができる信頼性にすぐれたモータ駆動装置を提供する。【解決手段】商用交流電源１０が遮断されると、電源回路１２から出力される動作用電圧Ｖｃｃが低下する。これに伴い、リセット回路３４から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０の動作がリセットされる。このとき、室内ファンモータ１５の慣性回転によって巻線に電圧が誘起し、その誘起電圧に基づく電力がインバータ回路２０を通じて整流回路１１側に生じても、その電力はブリーダ抵抗３５によって消費される。これにより、電源回路１２の自励発振が繰り返されない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を出力する直流電圧回路と、
前記直流電圧回路の出力を所定の可変交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、
上記インバータ回路の出力により駆動される直流ブラシレスモータと、
前記直流電圧回路の出力に基づく動作用電圧により動作して前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記動作用電圧が設定値未満になると前記制御部の動作をリセットして、そのリセットを前記動作用電圧が設定値以上のとき解除するリセット回路と、
前記リセットに伴い投入され、前記直流ブラシレスモータの巻線の誘起電圧に基づいて前記インバータ回路を通じて前記直流電圧回路側に生じる電力を消費するブリーダ抵抗と、
を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記直流電圧回路の出力電圧を前記動作用電圧に変換する電源回路をさらに備え、
前記ブリーダ抵抗は、前記電源回路の出力側または入力側に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記直流電圧回路の出力を前記動作用電圧に変換する電源回路、および前記直流電圧回路の出力を前記制御部以外のための動作用電圧に変換する電源回路をさらに備え、
前記ブリーダ抵抗は、前記各電源回路のいずれかの出力側または入力側に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
直流電圧を出力する直流電圧回路と、
前記直流電圧回路の出力を所定の可変交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、
上記インバータ回路の出力により駆動される直流ブラシレスモータと、
前記直流電圧回路の出力に基づく動作用電圧より動作して前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記動作用電圧が設定値未満になると前記制御部の動作をリセットして、そのリセットを前記動作用電圧が設定値以上のとき解除するリセット回路と、
前記リセット時に、前記直流電圧回路と前記インバータ回路との間の通電を遮断するリレーと、
を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直流電圧を直流ブラシレスモータへの駆動電圧に変換して出力するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の例えば室内ファンモータを駆動するモータ駆動装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このようなモータ駆動装置では、例えば図８に示すように、商用交流電源１の交流電圧が直流電圧回路である整流回路２によって直流電圧Ｖｄｃに変換され、その直流電圧Ｖｄｃがインバータ回路３によって室内ファンモータ４に対する駆動電圧に変換される。さらに、整流回路２の直流電圧Ｖｄｃが自励発振型のＤＣ−ＤＣコンバータを有する電源回路５によって制御用の動作用電圧Ｖｃｃに変換され、それが制御部であるＭＣＵ６に供給される。ＭＣＵ６は、動作用電圧Ｖｃｃにより動作して、上記インバータ回路３を駆動する。また、電源回路５の出力端にリセット回路７が接続されている。リセット回路７は、電源回路５から出力される動作用電圧Ｖｃｃが設定値以上のとき高レベルのリセット信号Ｖｒｓｔを出力し、設定値未満のとき低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔを出力する。このリセット信号ＶｒｓｔがＭＣＵ６のリセット入力端に入力される。
【０００４】
商用交流電源１が投入されると、整流回路２から定常レベルの直流電圧Ｖｄｃが出力され、電源回路５からも定常レベルの動作用電圧Ｖｃｃが出力される。このとき、リセット回路７から高レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ６のリセット状態が解除される。
【０００５】
商用交流電源１が遮断されると、整流回路２から出力される直流電圧Ｖｄｃが低下し、電源回路５から出力される動作用電圧Ｖｃｃも低下する。これに伴い、リセット回路７から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ６の動作がリセットされる。このリセットにより、インバータ回路３の動作が停止し、室内ファンモータ４に対する駆動電圧の供給が停止される。
【特許文献１】特許３４４２０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のモータ駆動装置では、商用交流電源１の遮断に伴って室内ファンモータ４への駆動電圧の供給が停止されるが、室内ファンモータ４はすぐには止まらずに慣性によって回転を継続する。ここで、室内ファンモータ４に直流ブラシレスモータを使用している場合、この慣性回転中は、室内ファンモータ４のロータに設けられた磁石も回転を継続し、これにより室内ファンモータ４の巻線に電圧が誘起し、その誘起電圧に基づく電力がインバータ回路３を通じて整流回路２側に生じる。
【０００７】
誘起電圧に基づく電力がインバータ回路３を通じて整流回路２側に生じると、その発電力によって直流電圧Ｖｄｃは、図９に示すように、すぐには下がらずに緩やかに低下していく。この低下の途中で、電源回路５のＤＣ−ＤＣコンバータの自励発振がオフし、その電源回路５から出力される動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満に下降する。動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満になると、リセット回路７から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ６の動作がリセットされる。  
ただし、ＭＣＵ６の動作がリセットされると、電源回路５にとっては負荷がなくなるので、しかも電源回路５の入力側にはある程度高いレベルの直流電圧Ｖｄｃが存在するので、電源回路５の自励発振が再びオンし、その電源回路５から出力される動作用電圧Ｖｃｃが設定値以上となる。動作用電圧Ｖｃｃが設定値以上になると、リセット回路７から出力されるリセット信号Ｖｒｓｔが高レベルとなり、ＭＣＵ６のリセット状態が解除される。
【０００８】
こうして、直流電圧Ｖｄｃが緩やかに低下していく間、電源回路５の自励発振のオン，オフが繰り返され、それに伴ってＭＣＵ６のリセット，セットが繰り返されるという不安定な状態が生じる場合がある。リセット，セットの繰り返しは、ＭＣＵ６およびインバータ回路３の誤動作を招くとともに、ＭＣＵ６およびインバータ回路３の寿命に悪影響を与える。
【０００９】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、モータの慣性回転に基づく制御部の不要なリセット，セットの繰り返しを未然に防ぐことができ、これにより制御部およびインバータ回路の誤動作や寿命への悪影響を解消することができる信頼性にすぐれたモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明のモータ駆動装置は、直流電圧を出力する直流電圧回路と、この直流電圧回路の出力を所定の可変交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、このインバータ回路の出力により駆動される直流ブラシレスモータと、上記直流電圧回路の出力に基づく動作用電圧により動作して上記インバータ回路を制御する制御部と、上記動作用電圧が設定値未満になると上記制御部の動作をリセットして、そのリセットを上記動作用電圧が設定値以上のとき解除するリセット回路と、このリセットに伴い投入され、上記直流ブラシレスモータの巻線の誘起電圧に基づいて上記インバータ回路を通じて上記直流電圧回路側に生じる電力を消費するブリーダ抵抗と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の駆動装置によれば、モータの慣性回転に基づく制御部の不要なリセット，セットの繰り返しを未然に防ぐことができる。これにより、制御部およびインバータ回路の誤動作や寿命への悪影響を解消することができて、信頼性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。  
商用交流電源１０に直流電圧回路である整流回路１１が接続され、その整流回路１１の出力端にインバータ回路２０が接続されている。このインバータ回路２０の出力端にコネクタ１４を介して室内ファンモータ（直流ブラシレスモータ）１５のＵ相巻線Ｌｕ，Ｖ相巻線Ｌｖ，Ｗ相巻線Ｌｗが接続される。なお、直流ブラシレスモータ１５には当然ロータに磁石が用いられている。インバータ回路２０は、整流回路１１から出力される直流電圧Ｖｄｃを後述するＭＣＵ３０の制御に応じたスイッチングにより所定周波数の交流電圧に変換して出力するもので、駆動部２１、６つのスイッチング素子たとえばＭＯＳＦＥＴ２２u+，２２u-，２２v+，２２v-，２２w+，２２w-を有するスイッチング回路、このスイッチング回路におけるＭＯＳＦＥＴ２２u+，２２u-の直列回路に挿接された電流検出用抵抗２３ｕ、ＭＯＳＦＥＴ２２v+，２２v -の直列回路に挿接された電流検出用抵抗２３ｖ、ＭＯＳＦＥＴ２２w+，２２w-の直列回路に挿接された電流検出用抵抗２３ｗなどにより、構成されている。駆動部２１は、後述のＭＣＵ３０から供給されるパターン信号に応じて、スイッチング回路の各ＭＯＳＦＥＴをオン，オフ駆動する。この駆動部２１とスイッチング回路との間は、６本の信号ライン（配線）Ｒ１で接続されている。インバータ回路２０と室内ファンモータ１５との間は、３本の通電ライン（配線）Ｒ２で接続されている。電流検出用抵抗２３ｕ，２３ｖ，２３ｗには、室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流を検出するもので、電流に対応したレベルの電圧が生じる。ＭＣＵ３０は空気調和機におけるファン回転数の要求、巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流等に基づいてパターン信号を変更し、インバータ回路２０からモータ巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対して所定の可変交流電圧を供給し、モータ１５を可変速駆動する。
【００１３】
また、整流回路１１の出力端に自励発振型のＤＣ−ＤＣコンバータを有する電源回路１２が接続され、その電源回路１２から制御部であるＭＣＵ３０に対する動作用電圧Ｖｃｃ、例えば直流５Ｖ、が出力される。この動作用電圧Ｖｃｃは、制御部であるＭＣＵ３０の電源端子に供給されるとともに、リセット回路３４および上記インバータ回路２０の駆動部２１に供給される。なお、ＭＣＵ３０の電源端子の負側が、インバータ回路２０の負側電源ラインに接続される。これにより、ＭＣＵ３０とインバータ回路２０の負側が共通となり、ＭＣＵ３０は直接電流検出用抵抗２３ｕ，２３ｖ，２３ｗに生じる電圧を直接取込み、これを内部のＡ／Ｄ変換機能によって電圧値として読取ることができる。
【００１４】
ＭＣＵ３０には、表示部３１、室内・外通信回路３２、ルーバ駆動回路３３、受光部１７が接続されるとともに、インバータ回路２０の駆動部２１および電流検出用抵抗２３ｕ，２３ｖ，２３ｗが接続される。表示部３１は、室内機の運転に関わる種々の情報を表示する。室内・外通信回路３２は、ＭＣＵ３０と室外機との間のデータの送受信を行う。ルーバ駆動回路３３は、電源回路１３を介して整流回路１１の出力端に接続されており、その電源回路１３から動作用電圧を受けることにより、吹出ルーバのルーバモータ１６を駆動する。受光部１７は、リモートコントロール式の操作器（リモコンという）１８から発せられる赤外線を受ける。ＭＣＵ３０と駆動部２１との間は、各スイッチング素子へのパターン信号供給用の６本の信号ライン（配線）Ｒ３で接続されている。
【００１５】
上記リセット回路３４は、動作用電圧Ｖｃｃが設定値以上のとき高レベルのリセット信号Ｖｒｓｔを出力し、動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満のとき低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔを出力する。このリセット信号ＶｒｓｔがＭＣＵ３０のリセット入力端に入力される。ＭＣＵ３０は、リセット信号Ｖｒｓｔが低レベルのとき動作をリセットし、そのリセットをリセット信号Ｖｒｓｔが高レベルのとき解除し、そのリセット解除時に、電流検出用抵抗２３ｕ，２３ｖ，２３ｗにそれぞれ生じる電圧から室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流を検出し、その検出電流に基づくベクトル制御により室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する通電制御用のパターン信号を生成するとともに、室内機の各種動作を制御する。
【００１６】
そして、電源回路１２の正側出力端にブリーダ抵抗３５の一端が接続され、そのブリーダ抵抗３５の他端がＰＮＰ型トランジスタ３６のエミッタ・コレクタ間を介して接地される。トランジスタ３６のベースは、上記リセット回路３４の出力端に接続される。ブリーダ抵抗３５は、リセット信号Ｖｒｓｔが低レベルとなってトランジスタ３６がオンした場合に投入されて電源回路１２の出力端に接続された状態となるが、リセット信号Ｖｒｓｔが高レベルのときはトランジスタ３６のオフによって投入されない。
【００１７】
これら整流回路１１、インバータ回路２０、電源回路１２，１３、ＭＣＵ３０、室内・外通信回路３２、ルーバ駆動回路３３、リセット回路３４、ブリーダ抵抗３５、トランジスタ３６などが、室内プリント基板４０に搭載されている。
【００１８】
作用を説明する。  
商用交流電源１０が投入されているとき、整流回路１１から定常レベルの直流電圧Ｖｄｃが出力され、電源回路１２からも定常レベルの動作用電圧Ｖｃｃが出力される。このとき、リセット回路３４から高レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０のリセット状態が解除される。
【００１９】
商用交流電源１０が遮断されると、整流回路１１から出力される直流電圧Ｖｄｃが低下し、電源回路１２から出力される動作用電圧Ｖｃｃも低下する。これに伴い、リセット回路３４から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０の動作がリセットされる。このリセットにより、インバータ回路２０の動作が停止し、室内ファンモータ１５に対する駆動電圧の供給が停止される。
【００２０】
このとき、室内ファンモータ１５への駆動電圧の供給が停止されても、室内ファンモータ１５はすぐには止まらずに慣性によって回転を継続する。この慣性回転により、室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに電圧が誘起し、その誘起電圧に基づく電力がインバータ回路２０を通じて整流回路１１側に生じる。
【００２１】
誘起電圧に基づく電力が整流回路１１側に生じると、図２に示すように、直流電圧Ｖｄｃがすぐには下がらずに緩やかに低下していく。この低下の途中で、電源回路１２の自励発振がオフし、その電源回路１２から出力される動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満に下降する。動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満になると、リセット回路３４から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０の動作がリセットされるとともに、トランジスタ３６がオンする。トランジスタ３６がオンすると、ブリーダ抵抗３５が投入されて電源回路１２の出力端に接続された状態となる。
【００２２】
電源回路１２の出力端にブリーダ抵抗３５が接続されることにより、室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧に基づいて生じる電力が、電源回路１２を通してブリーダ抵抗３５で消費される。
【００２３】
ＭＣＵ３０の動作がリセットされたとき、電源回路１２にとっての負荷が小さくなるため、そのままでは電源回路１２の自励発振が再びオンしようとするが、巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧に基づいて生じる電力がリセットと同時にブリーダ抵抗３５によって消費されるので、電源回路１２の自励発振が一旦オフした後は、その電源回路１２の自励発振が繰り返されることはなく、図２に示すように、直流電圧Ｖｄｃが確実に低下していく。
【００２４】
したがって、ＭＣＵ３０の不要なリセット，セットの繰り返しを未然に防ぐことができる。これにより、ＭＣＵ３０およびインバータ回路２０の誤動作や寿命への悪影響を解消することができ、モータ駆動装置としての高い信頼性を確保できる。
【００２５】
［２］第２の実施形態について説明する。  
この実施形態においては、図３に示すように、ブリーダ抵抗３５およびトランジスタ３６の直列回路が電源回路１３の正側出力端に接続されている。この場合、低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔの出力時に室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧に基づいて生じる電力が、ルーバ駆動回路等の電源回路１３を通してブリーダ抵抗３５で消費される。
【００２６】
他の構成、作用、効果は、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００２７】
［３］第３の実施形態について説明する。  
第３の実施形態では、図４に示すように、ブリーダ抵抗３５およびトランジスタ３６の直列回路が、電源回路１２の入力端に接続されている。このため、低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔの出力時に室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧に基づいて生じる電力は、ブリーダ抵抗３５で直接的に消費される。
【００２８】
この場合、図５に示すように、整流回路１１の出力端の直流電圧Ｖｄｃが、ブリーダ抵抗３５の投入に合わせて大きく低下する。
【００２９】
他の構成、作用、効果は、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３０】
［４］第４の実施形態について説明する。  
ブリーダ抵抗３５およびトランジスタ３６に代わり、電源回路１２の正側出力端にリレー３７の一端が接続され、そのリレー２７の他端がＮＰＮ型トランジスタ３８のコレクタ・エミッタ間を介して接地されている。トランジスタ３８のベースは、リセット回路３４の出力端に接続されている。そして、リレー３７の常開接点３７ａ，３７ｂが整流回路１１とインバータ回路２０との間の正側電源ラインおよび負側電源ラインにそれぞれ挿入接続されている。
【００３１】
作用を説明する。  
商用交流電源１０が投入されているとき、整流回路１１から定常レベルの直流電圧Ｖｄｃが出力され、電源回路１２からも定常レベルの動作用電圧Ｖｃｃが出力される。この動作用電圧Ｖｃｃにより、リセット回路３４から高レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０のリセットが解除されるとともに、トランジスタ３８がオンする。トランジスタ３８がオンすると、リレー３７が動作し、その常開接点３７ａ，３７ｂが閉成する。これにより、整流回路１１とインバータ回路２０との間の通電路が形成される。
【００３２】
商用交流電源１０が遮断されると、整流回路１１から出力される直流電圧Ｖｄｃが低下し、電源回路１２から出力される動作用電圧Ｖｃｃも低下する。これに伴い、リセット回路３４から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０の動作がリセットされる。このリセットにより、インバータ回路２０の動作が停止し、室内ファンモータ１５に対する駆動電圧の供給が停止される。
【００３３】
このとき、室内ファンモータ１５への駆動電圧の供給が停止されても、室内ファンモータ１５はすぐには止まらずに慣性によって回転を継続する。この慣性回転により、室内ファンモータ１５の巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに電圧が誘起し、その誘起電圧に基づく電力がインバータ回路２０を通じて整流回路１１側に生じる。
【００３４】
誘起電圧に基づく電力が整流回路１１側に生じると、図７に示すように、直流電圧Ｖｄｃがすぐには下がらずに緩やかに低下していく。この低下の途中で、電源回路１２の自励発振がオフし、その電源回路１２から出力される動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満に下降する。動作用電圧Ｖｃｃが設定値未満になると、リセット回路３４から低レベルのリセット信号Ｖｒｓｔが出力されて、ＭＣＵ３０の動作がリセットされるとともに、トランジスタ３８がオフする。トランジスタ３６がオフすると、リレー３７が停止し、その常開接点３７ａ，３７ｂが開放（復帰）する。これにより、整流回路１１とインバータ回路２０との間の通電路が遮断される。
【００３５】
こうして、整流回路１１とインバータ回路２０との間の通電路が遮断されることにより、巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧に基づいて生じる電力が整流回路１１側に供給されることはなく、図７に示すように、直流電圧Ｖｄｃが瞬時に低下する。
【００３６】
ＭＣＵ３０の動作がリセットされたとき、電源回路１２にとっての負荷が小さくなるため、そのままでは電源回路１２の自励発振が再びオンしようとするが、電源回路１２の入力側の直流電圧Ｖｄｃが瞬時に低下するので、電源回路１２の自励発振が一旦オフした後は、その電源回路１２の自励発振が繰り返されることはない。
【００３７】
したがって、ＭＣＵ３０の不要なリセット，セットの繰り返しを未然に防ぐことができる。これにより、ＭＣＵ３０およびインバータ回路２０の誤動作や寿命への悪影響を解消することができ、モータ駆動装置としての高い信頼性を確保できる。
【００３８】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における直流電圧、動作用電圧、リセット信号、ＭＣＵの動作・停止を示す図。
【図３】第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図４】第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図５】第３の実施形態における直流電圧、動作用電圧、リセット信号、ＭＣＵの動作・停止を示す図。
【図６】第４の実施形態の構成を示すブロック図。
【図７】第４の実施形態における直流電圧、動作用電圧、リセット信号、ＭＣＵの動作・停止、リレーの動作・停止を示す図。
【図８】従来装置のブロック図。
【図９】従来装置の直流電圧、動作用電圧、リセット信号、ＭＣＵの動作・停止を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…商用交流電源、１１…整流回路（直流電圧回路）、１２，１３…電源回路、１５…室内ファンモータ、１６…ルーバモータ、２０…インバータ回路、３０…ＭＣＵ（制御部）、３４…リセット回路、３５…ブリーダ抵抗、３６…ＰＮＰ型トランジスタ、３７…リレー、３８…ＮＰＮ型トランジスタ
【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】
2008199749.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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