(57)【要約】      （修正有）【課題】回路の複雑性及びコストを低減することができる降圧回路を備えた、モータ組立体、集積回路、及びモータ組立体を含む応用機器を提供する。【解決手段】モータ組立体はモータ１００及びモータ駆動回路２００を含み、モータ駆動回路２００は降圧回路１０を備え、降圧回路１０は、選択的にオンとされる第１の電流分岐１０１及び第２の電流分岐１０２を含む。降圧回路１０は、回路の複雑性及びコストを低減するために、特定用途向け集積回路に統合することができる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
モータ及びモータ駆動回路を備えるモータ組立体であって、前記モータ駆動回路は、選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を有する降圧回路を備える、ことを特徴とするモータ組立体。
【請求項２】
前記第１の電流分岐及び前記第２の電流分岐は、反対方向の電流を流すことができる単方向電流分岐である、請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項３】
前記第１の電流分岐は電力トランジスタを備え、前記第１の電流分岐がオンとされると、前記電力トランジスタは増幅器モードで作動する、請求項２に記載のモータ組立体。
【請求項４】
前記降圧回路は、第１の端子及び第２の端子を備え、
前記第１の電流分岐は、第１の切換トランジスタ及び第１の抵抗を備え、前記第１の切換トランジスタの電流入力端子は前記第１の端子に電気的に接続され、前記第１の切換トランジスタの電流出力端子は前記第２の端子に電気的に接続され、前記第１の切換トランジスタの制御端子は前記第１の抵抗の端子に電気的に接続され、前記第１の抵抗の別の端子は、前記第１の切換トランジスタの前記電流入力端子に電気的に接続され、
前記第２の電流分岐は、第２の切換トランジスタ及び第２の抵抗を備え、前記第２の切換トランジスタの電流入力端子は前記第２の端子に電気的に接続され、前記第２の切換トランジスタの電流出力端子は前記第１の端子に電気的に接続され、前記第２の切換トランジスタの制御端子は前記第２の抵抗の端子に電気的に接続され、前記第２の抵抗の別の端子は前記第２の切換トランジスタの前記電流入力端子に電気的に接続される、請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項５】
前記第１の切換トランジスタの前記電流入力端子と前記電流出力端子との間の電圧降下は、前記第２の切換トランジスタの前記電流入力端子と電流出力端子との間の電圧降下と等しい、請求項４に記載のモータ組立体。
【請求項６】
前記モータ駆動回路は、両方共に前記モータに対して直列に接続される双方向交流スイッチ及び切換制御回路をさらに備え、前記切換制御回路の制御出力端子が、前記双方向交流スイッチの制御端子に電気的に接続される、請求項１から５のいずれかに記載のモータ組立体。
【請求項７】
前記モータ駆動回路は、前記モータの回転子の磁界を検出して、磁界検出情報を前記切換制御回路に出力する磁界検出回路をさらに備える、請求項６に記載のモータ組立体。
【請求項８】
集積回路であって、ハウジングと、前記ハウジングの内部に配置された半導体基板と、前記ハウジングから外方に延びる入力ポート及び出力ポートと、前記半導体基板上に配置された電子回路とを備え、前記電子回路は、選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を含む降圧回路を備える、ことを特徴とする集積回路。
【請求項９】
放熱板が前記ハウジングに固定される、請求項８に記載の集積回路。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載のモータ組立体を備える応用機器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ駆動技術の分野に関し、より具体的には、モータ組立体、集積回路、及びモータ組立体を含む応用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、電磁誘導の法則に基づいて電気エネルギを変換又は伝達することができる。モータ駆動回路は、モータに駆動信号を供給するために必要である。モータ駆動回路は、可能な限り特定用途向け集積回路に統合して、回路の複雑性及びコストを低減することができる。一部のモータ駆動回路では、電圧低下抵抗が必要である。しかしながら、大きな電圧低下を生じることができる電圧低下抵抗は、特定用途向け集積回路に統合することができない。
【考案の概要】
【０００３】
モータ及びモータ駆動回路を備えるモータ組立体が提供される。モータ駆動回路は、降圧回路を含み、降圧回路は、選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を有する。
【０００４】
好ましくは、第１の電流分岐及び第２の電流分岐は、反対方向の電流を流すことができる単方向電流分岐である。
【０００５】
好ましくは、第１の電流分岐は電力トランジスタを備え、第１の電流分岐がオンになると、電力トランジスタは増幅器モードで作動する。
【０００６】
好ましくは、降圧回路は、第１の端子及び第２の端子を備え、
第１の電流分岐は、第１の切換トランジスタ及び第１の抵抗を備え、第１の切換トランジスタの電流入力端子は第１の端子に電気的に接続され、第１の切換トランジスタの電流出力端子は第２の端子に電気的に接続され、第１の切換トランジスタの制御端子は第１の抵抗のある端子に電気的に接続され、第１の抵抗の別の端子は、第１の切換トランジスタの電流入力端子に電気的に接続され、
第２の分岐は、第２の切換トランジスタ及び第２の抵抗を備え、第２の切換トランジスタの電流入力端子は第２の端子に電気的に接続され、第２の切換トランジスタの電流出力端子は第１の端子に電気的に接続され、第２の切換トランジスタの制御端子は第２の抵抗のある端子に電気的に接続され、第２の抵抗の別の端子は第２の切換トランジスタの電流入力端子に電気的に接続される。
【０００７】
好ましくは、切換トランジスタの電流入力端子と第１の電流出力端子との間の電圧降下は、第２の切換トランジスタの電流入力端子と電流出力端子との間の電圧降下と等しい。
【０００８】
好ましくは、モータ駆動回路は、両方共にモータと直列に接続される双方向交流スイッチ及び切換制御回路をさらに備え、切換制御回路の制御出力端子は、双方向交流スイッチの制御端子に電気的に接続される。
【０００９】
好ましくは、モータ駆動回路は、モータの回転子の磁界を検出して、出力磁界検出情報を切換制御回路に出力する磁界検出回路をさらに備える。
【００１０】
集積回路が提供される。集積回路は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された半導体基板と、ハウジングから外方に延びる入力ポート及び出力ポートと、半導体基板上に配置された電子回路とを備え、電子回路は、選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を含む降圧回路を備える。
【００１１】
好ましくは、放熱板をハウジングに固定する。
【００１２】
上記いずれかの記載によるモータ組立体を備える応用機器が提供される。
【００１３】
本開示の実施形態において、降圧回路は、特定用途向け集積回路に統合して回路の複雑性及びコストを低減することができる。
【００１４】
本開示の実施形態による又は従来技術による技術的解決策がより明らかになるように、本開示の実施形態又は従来技術の説明に用いられる図面を以下のように簡単に説明する。以下の説明における図面は、本開示の幾つかの実施形態を単に例証するものであることが明らかである。当業者であれば、これらの図面からいかなる創造的作業も伴わずに他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の実施形態によるモータ組立体の構造概概略図である。
【図２】本開示の別の実施形態によるモータ組立体の構造概概略図である。
【図３】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体の構造概略図である。
【図４】本開示の実施形態によるモータ組立体におけるモータの構造概略図である。
【図５】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体の構造概略図である。
【図６】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体の構造概略図である。
【図７】本開示の実施形態によるモータ組立体における切換制御回路の構造概略図である。
【図８】本開示の別の実施形態によるモータ組立体における切換制御回路の構造概略図である。
【図９】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体における切換制御回路の構造概略図である。
【図１０】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体における切換制御回路の構造概略図である。
【図１１】本開示のさらに別の実施形態によるモータ組立体の構造概略図である。
【図１２】本開示の実施形態によるモータ組立体における整流回路の構造概略図である。
【図１３】本開示の別の実施形態によるモータ組立体における整流回路の構造概略図である。
【図１４】本開示の実施形態によるモータ組立体の具体的な回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本開示の実施形態による技術的解決策は、以下に本開示の実施形態における図面と併せて明確かつ完全に説明される。説明された実施形態は、本開示の実施形態の全てではなく一部あることが明らかである。本開示の実施形態に基づいて、当業者が創作的作業を行うことなく得ることができる全ての他の実施形態は、本開示の保護の範囲に属する。
【００１７】
図１及び図２を参照する。本開示の実施形態によるモータ組立体の構造概略図が示されている。モータ組立体は、モータ１００及びモータ駆動回路２００を含むことができる。具体的には、モータ駆動回路２００は降圧回路１０を含み、降圧回路１０は、選択的にオンとされる第１の電流分岐１０１及び第２の電流分岐１０２を含む。
【００１８】
好ましくは、本開示の実施形態による第１の電流分岐１０１及び第２の電流分岐１０２は単方向電流分岐であり、反対方向の電流を流すことができるように構成される。図２に矢印で示すように、第１の電流分岐１０１の電流は左から右に流れ、第２の電流分岐１０２の電流は右から左に流れる。もちろん、第１の電流分岐１０１の電流は右から左に流れることができ、この場合、第２の電流分岐１０２の電流は左から右に流れることが必要であり、換言すると、第１の電流分岐１０１及び第２の電流分岐１０２の電流は反対方向に流れる。
【００１９】
上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、第１の電流分岐１０１で生じる電圧降下は、第２の電流分岐１０２で生じる電圧降下と等しいが、本開示は、これに限定されず、特定の状况に左右される。
【００２０】
好ましくは、第１の電流分岐１０１は、電力トランジスタを含む。第１の電流分岐１０１がオンになると、その電流は、電力トランジスタを第１の方向に流れ、電力トランジスタは、増幅器モードで作動可能であり、第１の電流分岐が所要の電圧降下を生じるようになっている。また、第２の電流分岐は、電力トランジスタを含む。第２の電流分岐１０２がオンになると、その電流は、電力トランジスタを第１の方向とは逆の第２の方向に流れ、電力トランジスタは、同様に増幅器モードで作動可能であり、第２の電流分岐が所要の電圧降下を生じるようになっている。さらに、第２の電流分岐１０２における電力トランジスタの電流の流れ方向は、第１の電流分岐１０１における電力トランジスタの電流の流れ方向とは逆方向である。
【００２１】
本開示の実施形態において、第１の電流分岐又は第２の電流分岐がオンになると、電力トランジスタがオンになり増幅器モードで作動し、ベース電流は非常に小さく、コレクタとエミッタとの間の等価抵抗は非常に大きいので、コレクタとエミッタとの間に非常に大きな電圧降下が生じ、所要の電圧降下がもたらされる。
【００２２】
図３には、本開示の実施形態による電圧低下回路１０の具体的な実施構成が示される。降圧回路１０は、第１の端子Ａ及び第２の端子Ｂを有する。第１の電流分岐１０１は、第１の切換トランジスタＱ１及び第１の抵抗Ｒａを含む。第１の切換トランジスタＱ１の電流入力端子（即ち、第１の切換トランジスタＱ１のコレクタ）は第１の端子Ａに電気的に接続され、第１の切換トランジスタＱ１の電流出力端子（即ち、第１の切換トランジスタＱ１のエミッタ）は第２の端子Ｂに電気的に接続され、第１の切換トランジスタＱ１の制御端子（即ち、第１の切換トランジスタＱ１のベース）は第１の抵抗Ｒａの端子に電気的に接続され、第１の抵抗Ｒａの他の端子は電流入力端子（即ち、降圧回路１０の第１の端子Ａ）に電気的に接続される。
【００２３】
第２の電流分岐１０２は、第２の切換トランジスタＱ２及び第２の抵抗Ｒｂを含むことができる。第２の切換トランジスタＱ２の電流入力端子（即ち、第２の切換トランジスタＱ２のコレクタ）は第２の端子Ｂに電気的に接続され、第２の切換トランジスタＱ２の電流出力端子（即ち、第２の切換トランジスタＱ２のエミッタ）は第１の端子Ａに電気的に接続され、第２の切換トランジスタＱ２の制御端子（即ち、第２の切換トランジスタＱ２のベース）は、第２の抵抗Ｒｂの端子に電気的に接続され、第２の抵抗Ｒｂの他の端子は第２の切換トランジスタの電流入力端子（即ち、降圧回路１０の第２の端子Ｂ）に電気的に接続される。
【００２４】
本開示の実施形態において、第１の切換トランジスタの電流入力端子と電流出力端子との間の電圧降下は、第２の切換トランジスタの電流入力端子と電流出力端子との間の電圧降下圧と等しいように設定できることに留意されたい。もちろん、第１の電流分岐の電圧降下は、回路の実際の要求に基づいて、第２の電流分岐の電圧降下とは異なるように設定することができるが、これは本開示に限定されず、特定の状况に左右される。
【００２５】
上記のいずれかの実施形態において、随意的に、モータ１００は、図１に示すように降圧回路１０に対して直列に接続される。本開示の具体的な適用例では、モータ１００は。同期モータとすることができる。本開示によるモータ駆動回路２００の降圧回路は、同期モータ並びに他のタイプの交流永久磁石モータに適用可能であることを理解されたい。同期モータは、固定子と、この固定子に対して回転可能な回転子とを含むことができる。固定子は、固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻回された固定子巻線とを含むことができる。固定子鉄心は、純鉄、鋳鉄、鋳鋼、電炉鋼、ケイ素鋼のような軟磁性材料で作ることができる。回転子は永久磁石を含み、固定子巻線を交流電源に対して直列に接続する場合、回転子は、定常状態時、一定回転数の毎分６０ｆ／ｐで動作し、ここでｆは交流電源の周波数、ｐは回転子の極対の数である。
【００２６】
上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、図５に示すように、モータ駆動回路２００は、モータ１００に対して直列に接続される双方向交流スイッチ２０及び切換制御回路３０をさらに含む。切換制御回路３０の制御出力端子は、双方向交流スイッチ２０の制御端子に電気的に接続され、双方向交流スイッチ２０を所定の方法でオン又はオフにする。実施形態では、切換制御回路３０は、マイクロコントローラによって実装することができる。
【００２７】
双方向交流スイッチ２０は、トライアック（ＴＲＩＡＣ）とすることができ、トライアックの２つのアノードはノードＡ及びノードＣにそれぞれ接続され、トライアックの制御端子は切換制御回路に接続される。制御可能な双方向交流スイッチは、電流を両方向に流すことができる電子スイッチとすることができ、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、シリコン制御整流器、双方向トリオードサイリスタ、絶縁ゲート双極トランジスタ、双極接合トランジスタ、サイリスタ及び光カプラのうちの１又は２以上から構成できることを理解されたい。例えば、２つの金属酸化膜型半導体電界効果トランジスタ、２つのシリコン制御整流器、２つの絶縁ゲート双極トランジスタ、及び２つの双極接合トランジスタである。
【００２８】
上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、図６に示すように、モータ駆動回路２００は、モータ１００の回転子の磁界を検出して対応する磁界検出情報を切換制御回路３０に出力するための磁界検出回路４０をさらに含む。
【００２９】
具体的には、本開示の実施形態では、磁界検出回路４０は、回転子の外部磁界を検出して電気信号を出力する磁界検出素子と、電気信号を増幅して逆スクランブルする信号処理ユニットと、増幅かつ逆スクランブルされた電気信号を磁界検出情報へ変換するアナログ・デジタル変換ユニットとを含む。回転子の磁界の極性の認識のみを認識する用途では、磁界検出情報は切換式デジタル信号とすることができる。好ましくは、磁界検出素子はホールプレートとすることができる。
【００３０】
上記の実施形態では、切換制御回路３０は、少なくとも磁界検出情報に基づいて、駆動電流が切換制御回路３０の制御出力端子から双方向交流スイッチ２０の制御端子に流れる第１の状態と、駆動電流が双方向交流スイッチ２０の制御端子から切換制御回路３０の制御出力端子に流れる第２の状態のうちの少なくとも一方で作動することができる。好ましい実施形態では、切換制御回路３０は、第１の状態と第２の状態との間で切り換わることができる。本開示の実施形態では、切換制御回路３０は、一方の状態が終わると直ぐに他方の状態に切り換わることに限定されず、一方の状態の終了後に一定の時間間隔でもって他方の状態に切り変わることができることに留意されたい。好ましい応用例では、２つの状態を切り換える間の時間間隔では、切換制御回路３０の制御出力端子に出力が存在しない。
【００３１】
上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、切換制御回路３０は、第１の切換トランジスタ及び第２の切換トランジスタを含むことができる。第１の切換トランジスタと制御出力端子とは第１の電流路で接続され、第２の切換トランジスタと制御出力端子とは、第１の電流路とは逆方向の第２の電流路で接続され、第１の切換トランジスタ及び第２の切換トランジスタは、磁界検出情報に基づいて選択的にオンとされる。好ましくは、第１の切換トランジスタはトリオードとすること、第２の切換トランジスタはトリオード又はダイオードにとすることができ、これは本開示に限定されず、特定の状况に左右される。
【００３２】
具体的には、本開示の実施形態では、図７に示すように、第１のスイッチ３１及び第２のスイッチ３２は、一対の相補的な半導体スイッチである。第１のスイッチ３１は低レベルにてオンとなり、第２のスイッチ３２は高レベルにてオンとなる。第１のスイッチ３１と制御出力端子Ｐｏｕｔとは第１の電流路で接続され、第２のスイッチ３２と制御出力端子Ｐｏｕｔとは第２の電流路で接続される。第１のスイッチ３１の制御端子及び第２のスイッチ３２の制御端子は、両方とも磁界検出回路４０に接続される。第１のスイッチ３１の電流入力端子は、高電圧（例えば直流電源）に電気的に接続され、第１のスイッチ３１の電流出力端子は第２のスイッチ３２の電流入力端子に電気的に接続され、第２のスイッチ３２の電流出力端子は、低電圧（例えば接地）に電気的に接続される。磁界検出回路４０から出力される磁界検出情報が低レベルである場合、第１のスイッチ３１がオンとなり、第２のスイッチ３２がオフとなり、駆動電流は、高電圧から第１のスイッチ３１及び制御出力端子Ｐｏｕｔを通って外部に流れる。磁界検出回路４０から出力される磁界検出情報が高レベルである場合、第２のスイッチ３２がオンとなり、第１のスイッチ３１がオフとなり、駆動電流は、双方向交流スイッチ２０の制御端子から制御出力端子Ｐｏｕｔに流れ、第２のスイッチ３２を通って低電圧に流れる。好ましくは、本開示の実施形態では、図７に示す実施例における第１のスイッチ３１は、ｐ型金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）であり、第２のスイッチ３２は、ｎ型金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）である。他の実施形態では、第１のスイッチ及び第２のスイッチは、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）又は金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）のような他のタイプの半導体スイッチとすることができ、これは本開示に限定されないことを理解されたい。
【００３３】
本開示の別の実施形態では、図８に示すように、第１のスイッチ３１は高レベルにてオンとなるスイッチであり、第２のスイッチ３２はダイオードである。第１のスイッチ３１の制御端子及び第２のスイッチ３２のカソードは、磁界検出回路４０に電気的に接続される。第１のスイッチ３１の電流入力端子は外部交流電源に接続され、第１のスイッチ３１の電流出力端子及び第２のアノードは、両方とも制御出力端子Ｐｏｕｔに電気的に接続される。第１のスイッチ３１及び制御出力端子Ｐｏｕｔは第１の電流路で接続され、制御出力端子Ｐｏｕｔ、第２のスイッチ３２、及び磁界検出回路４０は第２の電流路で接続される。磁界検出回路４０から出力される磁界検出情報が高レベルである場合、第１のスイッチ３１がオンとなり、第２のスイッチ３２がオフとなり、駆動電流は、外部交流電源から流出して第１のスイッチ３１及び制御出力端子Ｐｏｕｔを通って外部に流れる。磁界検出回路４０から出力される磁界検出情報が低レベルである場合、第２のスイッチ３２がオンとなり、第１のスイッチ３１がオフとなり、駆動電流は、双方向交流スイッチ２０の制御端子から制御出力端子Ｐｏｕｔに流れ、第２のスイッチ３２を通って流れる。本開示の他の実施形態では、第１のスイッチ３１及び第２のスイッチ３２は他の構造とすることができ、これは本開示に限定されず、特定の状况に左右されることを理解されたい。
【００３４】
本開示の別の実施形態では、切換制御回路３０は、駆動電流が制御出力端子Ｐｏｕｔから外部に流れる第１の電流路と、駆動電流が制御出力端子Ｐｏｕｔから内部に流れる第２の電流路と、第１の電流路及び第２の電流路の一方に接続されるスイッチとを含む。第１の電流路及び第２の電流路の他方にスイッチはなく、切換制御回路３０は、磁界検出回路４０から出力される磁界検出情報によって制御されて、第１の電流路及び第２の電流路が選択的にオンとされる。
【００３５】
具体的な実施構成では、図９に示すように、切換制御回路３０は単方向スイッチ３３を含み、単方向スイッチ３３と制御出力端子Ｐｏｕｔとは第１の電流路で接続され、単方向スイッチ３３の電流入力端子は、磁界検出回路４０の出力端子に電気的に接続することができ、磁界検出回路４０の出力端子は、抵抗Ｒ１を介して第１の電流路とは反対方向の第２の電流路の制御出力端子Ｐｏｕｔにさらに接続することができる。単方向スイッチ３３は、磁界誘導信号が高いレベルの際にオンになり、駆動電流は、単方向スイッチ３３及び制御出力端子Ｐｏｕｔを通って外部に流れる。単方向スイッチ３３は、磁界誘導信号が低レベルの場合にオフとなり、駆動電流は、外部から制御出力端子Ｐｏｕｔに流れ、抵抗Ｒ１及び磁界検出回路４０を流れる。代替例として、第２の電流路内の抵抗Ｒ１は、単方向スイッチ３３とは逆向きに並列に接続された別の単方向スイッチと置き換えることができる。このように、制御出力端子から流れる駆動電流は、制御出力端子に流れる駆動電流と相対的にバランスするが、これは本開示に限定されない。
【００３６】
別の特定の実施構成では、図１０に示すように、切換制御回路３０は、磁界検出回路４０の出力端子と制御出力端子Ｐｏｕｔとの間に逆向きに直列に接続されたダイオードＤ１及びＤ２と、直列に接続されたＤ１及びＤ２と並列に接続された抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１及びＤ２の共通の端子と外部電源Ｖｃｃとの間に接続された抵抗Ｒ２とを含む。ダイオードＤ１のカソードは、磁界検出回路４０の出力端子に接続される。ダイオードＤ１は磁界検出回路４０によって制御される。磁界検出回路４０が高レベルを出力する場合、ダイオードＤ１はオフとなり、駆動電流は、電源Ｖｃｃから流れ、抵抗Ｒ２及びダイオードＤ２を通り、制御出力端子Ｐｏｕｔから外部に流れる。磁界検出回路４０が低レベルを出力する場合、駆動電流は、外部から制御出力端子Ｐｏｕｔに流れ、抵抗Ｒ１及び磁界検出回路４０を通って流れる。
【００３７】
本開示の実施形態では、図６に示すように、モータ１００は、外部交流電源３００の両端に双方向交流スイッチ２０に対して直列に接続される。切換制御回路３０は、交流電源３００の極性及び磁界検出情報の変化に基づいて、第１の状態と第２の状態との間で切り換わることができる。
【００３８】
本開示の実施形態では、交流電源３００が正の半周期にありかつ磁界検出回路４０によって検出される回転子の磁界の極性が第１の極性である場合、又は交流電源３００が負の半周期にありかつ磁界検出回路４０によって検出される回転子の磁界が第１の極性とは反対の第２の極性である場合、切換制御回路３０は、制御出力端子に駆動電流が流れるようにすることができる。交流電源３００が正の半周期にありかつ回転子の磁界の極性が第２の極性である場合、又は交流電源３００が負の半周期にありかつ回転子の磁界の極性が第１の極性である場合、制御出力端子には駆動電流が流れない。交流電源３００が正の半周期にありかつ回転子の磁界が第１の極性を有する場合、又は交流電源３００が負の半周期にありかつ回転子の磁界が第２の極性を有する場合、制御出力端子に駆動電流が流れる状况は、上述した２つの場合の全ての継続時間の間、制御出力端子に駆動電流が流れる状况とすること、又は上述した２つの場合の一部の継続時間の間、出力制御端子に駆動電流が流れる状况とすることができることに留意されたい。
【００３９】
本開示の実施形態では、図１１に示すように、モータ駆動回路は、降圧回路１０と直列に接続された整流回路６０をさらに含む。整流回路６０は、交流電源３００から出力される交流信号を直流信号へ変換することができる。
【００４０】
本開示の実施形態では、整流回路６０の入力端子は、交流電源３００に接続される第１の入力端子及び第２の入力端子を含むことができることに留意されたい。本開示では、入力端子が交流電源３００に接続される場合とは、入力端子を交流電源３００の２つの端子に直接接続する場合、又は入力端子を交流電源３００の２つの端子の両端の間でモータと直列に接続する場合とすることができ、これは、整流回路６０が交流電源３００から出力された交流信号を直流信号へ変換することができる限り、本開示に限定されず、特定の状况に左右される。
【００４１】
本開示の具体的な実施形態では、図１２に示すように、整流回路６０は、全波ブリッジ整流器６１と、全波ブリッジ整流器６１の出力に接続された電圧安定化ユニット６２とを含むことができる。全波ブリッジ整流器６１は、交流電源３００から出力される交流を直流へ変換することができ、電圧安定化ユニット６２は、全波ブリッジ整流器６１から出力された直流信号を予め設定された範囲に安定させることができる。
【００４２】
図１３には、整流回路６０の具体的な回路が示される。電圧安定化ユニット６２は、全波ブリッジ整流器６１の２つの出力端子間に接続されたツェナーダイオード６２１を含む。全波ブリッジ整流器６１は、直列に接続された第１のダイオード６１１及び第２のダイオード６１２と、直列に接続された第３のダイオード６１３及び第４のダイオード６１４とを含む。第１のダイオード６１１及び第２のダイオード６１２の共通の端子は、第１の入力端子ＶＡＣ＋に電気的に接続され、第３のダイオード６１３及び第４のダイオード６１４の共通の端子は、第２の入力端子ＶＡＣ−に電気的に接続される。
【００４３】
第１のダイオード６１１の入力端子は、第３のダイオード６１３の入力端子に電気的に接続され、全波ブリッジ整流器の接地出力端子を形成するようになっており、第２のダイオード６１２の出力端子は、第４のダイオード６１４の出力端子に電気的に接続され、全波ブリッジ整流器の電圧出力端子ＶＤＤを形成するようになっている。ツェナーダイオード６２１は、第２のダイオード６１２及び第４のダイオード６１４の共通の端子と、第１のダイオード６１１及び第３のダイオード６１３の共通の端子との間に接続される。本開示の実施形態では、切換制御回路３０の電源端子は、全波ブリッジ整流器６１の電圧出力端子に電気的に接続できることに留意されたい。
【００４４】
従って、上記の実施形態のいずれかによるモータ組立体を含む応用機器がさらに提供される。好ましくは、応用機器は、ポンプ、ファン、家電、又は車両であり、本開示に限定されず、特定の状况に左右される。
【００４５】
上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、モータ組立体におけるモータは、単相永久磁石ブラシレスモータであり、本開示に限定されず、特定の状況に左右される。要約すると、従来のモータ駆動回路の機能が、本開示の実施形態によるモータ組立体によって提供されるので、回路全体のコストが低減しかつ回路の信頼性が高くなる。
【００４６】
さらに、本開示の実施形態による集積回路がさらに提供される。集積回路は、ハウジングと、このハウジングの内部に配置された半導体基板と、ハウジングから外方に延びる入力ポート及び出力ポートと、半導体基板上に配置された電子回路とを含む。図１４に示すように、電子回路は降圧回路１０を含み、この降圧回路は、選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を含む。上記の実施形態に基づいて、本開示の実施形態では、降圧回路は、上記の実施形態のいずれかによるモータ組立体における降圧回路の特徴を有することに留意されたい。
【００４７】
本開示の実施形態による降圧回路は、集積回路に統合することができる。放熱板を集積回路のハウジングに固定することができるので、降圧回路は、放熱板を介して放熱することができ、内部回路の非常な高い温度に起因する損傷を回避できる。
【００４８】
本開示の実施形態では、図１４に示すように、電子回路は、磁界検出回路４０、切換制御回路３０、双方向交流スイッチ２０、及び整流回路（ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５を含む）の一部又は全てをさらに含む。磁界検出回路、切換制御回路、双方向交流スイッチ、及び整流回路の構造及び機能については、上記の実施形態のいずれかによるモータ組立体の磁界検出回路、切換制御回路、双方向交流スイッチ、及び整流回路の構造及び機能を参照することができるので、本開示では繰り返し説明しない。
【００４９】
上記の実施形態のいずれかに基づいて、本開示の実施形態では、放熱板がハウジングに固定され、電子回路で発生した熱を外部環境に放散して、電子回路の非常に高い温度に起因するその損傷を回避するようになっている。
【００５０】
別の実施形態では、モータは、ノードＡとノードＣとの間で双方向スイッチに対して直列に接続することができ、ノードＡ及びノードＣは、交流電源の２つの端子にそれぞれ接続することができる。
【００５１】
本開示において、モータ組立体、集積回路、及びモータ組立体を含む応用機器が提供される。モータ組立体はモータ及びモータ駆動回路を含み、モータ駆動回路は降圧回路を含み、降圧回路は選択的にオンとされる第１の電流分岐及び第２の電流分岐を含む。本開示の実施形態によるモータ組立体では、降圧回路は、特定用途向け集積回路に統合され、回路の複雑性及びコストを低減するようになっている。
【００５２】
説明を容易にするために、上記システムは、機能に基づき様々なモジュールに分けてそれぞれ説明される。もちろん、本開示を実行する際に、様々なモジュールの機能は、１又は２以上のソフトウェア及び／又はハードウェアで実施することができる。
【００５３】
「第１」、「第２」及びそれと同じような、関係性を示す用語は、本明細書においては、１つの実体または動作を他のものと区別するためにのみ用いられるものであり、実体又は動作の間に実際の関係又は順序が存在することを要する又は含意するものではない。さらに、「含む」、「備える」又はその他のいかなる変形も、非排他的であることが意図される。したがって、複数の要素を含むプロセス、方法、物品若しくは装置は、開示された要素のみを含むのではなく、明確に列挙されていない他の要素も含み、又は該プロセス、方法、物品若しくは装置の固有の要素も含む。別途明示的に限定されない限り、「．．．を含む」という言明は、列挙された要素以外にプロセス、方法、物品又は装置内に他の同様の要素が存在し得る場合を排除しない。
【００５４】
本明細書の実施形態の説明は、当業者が本開示を実装すること又は使用することを可能にする。実施形態に対する多数の変更は当業者には明らかであり、本明細書で定められた一般原理は、本開示の思想又は範囲から逸脱することなく他の実施形態で実装することができる。したがって、本開示は、本明細書で説明される実施形態に限定される必要はなく、本明細書で開示された原理及び新規の特徴と矛盾しない最も広い範囲に従う。
【符号の説明】
【００５５】
１０  降圧回路
１００  モータ
ＡＣ  交流電源
１０１  第１の電流分岐
１０２  第２の電流分岐
２００  モータ駆動回路
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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