(57)【要約】【課題】冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた音響機器及びその他の機器に関し、起動を確実にすると共に、風切り音による悪影響を除去することにある。【解決手段】冷却ファンモータと直列に電流検出用抵抗を接続し、電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値に基づいて冷却ファンモータに接続した電圧制限素子のバイパス回路の形成を制御し、起動時には電圧降下の値の大きなことによりバイパス回路を形成して高い電圧を冷却ファンモータに供給し、起動後には電圧降下の値の低下によりバイパス回路を形成せず低減された電圧を冷却ファンモータに供給する。【選択図】　　　図１
2004100493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスクドライブ、電源回路、回路基板等の発熱源を有する音響機器において、直流電源に電源スイッチと電圧制限素子を介して接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値を検出するための検出用トランジスタと前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出用トランジスタの検出出力によってオン、オフ制御されるバイパス用トランジスタとからなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた音響機器。
【請求項２】
電源回路、回路基板等の発熱源を有する機器において、直流電源に電源スイッチと電圧制限素子を介して直流電圧が供給されるように接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値を検出するための検出手段と、前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出手段の検出出力によって制御されるバイパス手段とかなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器。
【請求項３】
電源回路、回路基板等の発熱源を有する機器において、直流電源に電源スイッチと電圧制限素子を介して直流電圧が供給されるように接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値を検出するための検出用トランジスタと、前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出用トランジスタの検出出力によってオン、オフ制御されるバイパス用トランジスタとからなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器。
【請求項４】
前記電流検出用抵抗は、その値が可変設定可能な可変型抵抗からなる請求項２及び３記載の冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた音響機器及びその他の機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型、大容量化されたハードディスクドライブをビィデオ信号記録用として用いたレコーダが普及しつつある。しかし、ハードディスクドライブは発熱量が多いため、レコーダ本体に冷却ファンを設けなければならない。ところが、音声信号の再生を伴うレコーダにあっては冷却ファンの風切り音が使用者にとって騒音となる。特に、音楽信号の再生にあっては極めて大きな障害となる。そこで、定常回転では定格電圧以下の低い電圧を供給し風切り音の発生をなくし、起動時には高い電圧を供給し起動が円滑になされるようにしている。このような風切り音発生の防止策は、前記レコーダに限らず各種の機器にも考慮されている。
【０００３】
そのために、例えば、特開平６−１８９５８６号公報（第１の従来技術）に記載されているように、プリンターのような機器ではアイドル中は比較的に冷却する必要性が少ないので冷却ファンを低速運転させて風切り音の発生をなくし、稼動時には高速運転させるようにしている。併せて、温度センサーを用いて冷却の必要性を検知し冷却ファンモータへの供給電圧を制御するという技術が提案されている。
【０００４】
また、例えば、特開平６−３３５２８５号公報（第２の従来技術）に記載されているように、冷却ファンの起動時には起動に必要な高い電圧を供給し、その後は少なくとも定常回転に必要な電圧まで下げ、円滑な起動と低騒音化を図っている。その制御として、電源回路にコンデンサ、抵抗からなる所定の時定数を持つ積分回路を設け、冷却ファンの起動時のみ高い電圧を供給するようにした技術が提案されている。
【０００５】
更に、例えば、特開平８−１２６３６１号公報（第３の従来例）に記載されているように、電源投入時には確実な起動のための電圧を供給し、その後の定常運転時には風切り音が発生しない電圧まで低下させ、確実な起動と低騒音化を図っている。その制御として、電源投入時にトリガーされる例えば単安定マルチバイブレータからなるパルス発生回路を用いて起動時にのみ冷却ファンモータに高い電圧を供給し、その後は低い電圧を供給する技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１の従来技術では、温度センサーによって周囲温度を検知し、冷却ファンの高速運転、低速運転を行うもので、風切り音対策を優先する例えば音響機器においては採用できない。即ち、この従来例では、音響機器の使用中に何らかの原因により温度が上昇してしまうと冷却ファンが高速回転して突然、風切り音が発生してしまうという問題点がある。また、起動を円滑に行うことは考慮されておらず、しかも、温度センサーを設けるためにコスト高となる等の問題点がある。
【０００７】
また、前記第２の従来技術では、前記第１の従来技術の問題点である風切り音対策と起動対策については改善されている。しかし、冷却フアンモータには起動特性にばらつきがあるため、積分回路の設定時定数は前記ばらつきを全て吸収できるに十分な大きなものとしなければならない。そのため、このような冷却ファンを適用した機器は、電源投入後にしばらく高速回転がなされ、早期に風切り音をなくすことができないという問題点がある。即ち、この従来例では、機器の使用開始の最初の期間に風切り音がどうしても入ってしまうという問題点がある。
【０００８】
更に、前記第３の従来例では、前述と同様に風切り音対策と起動対策については改善されているが、高い電圧の供給には一定のパルス幅を有するパルスを発生するパルス発生回路を用いているため、前記第２の従来技術と同様に冷却ファンモータの起動特性のばらつくを考慮した十分に大きなパルス幅を必要とする。そのため、やはり電源投入後にしばらく高速回転がなされてしまい、早期に風切り音を無くすことができないという問題点がある。即ち、この従来例でも、機器の使用開始の最初の期間に風切り音がどうしても入ってしまうという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の有する課題を解決し、音響機器及びその他の機器の使用者に与える風切り音の悪影響を確実になくし、しかも低コストで構成した冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた音響機器及びその他の機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ハードディスクドライブ、電源回路、回路基板等の発熱源を有する音響機器において、直流電源に電源スイッチと電圧制限素子を介して直流電圧が供給されるように接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値を検出するための検出用トランジスタと、前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出用トランジスタの検出出力によってオン、オフ制御されるバイパス用トランジスタとからなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた音響機器である。
【００１１】
一方、本発明は、電源回路、回路基板等の発熱源を有する機器において、直流電源に電源スイッチと電圧制限素子を介して直流電圧が供給されるように接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧降下の値を検出するための検出手段と、前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出手段の検出出力によって制御されるバイパス手段とからなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器である。
【００１２】
また、本発明は、電源回路、回路基板等の発熱源を有する機器のおいて、直流電源に電源スリッチと電圧制限素子を介して直流電圧が供給されるように接続された冷却ファンを駆動するための冷却ファンモータと、前記冷却ファンモータと直列に接続された電流検出用抵抗と、前記電流検出用抵抗で発生する電圧効果の値を検出するための検出用トランジスタと、前記電圧制限素子と並列に接続され前記検出用トランジスタの検出出力によってオン、オフ制御されるバイパス用トランジスタとからなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器である。
【００１３】
ここで、前記電流検出用抵抗は、その値が可変設定可能な可変型抵抗からなる冷却ファンモータ電圧制御回路を備えた機器である。
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の一例における冷却ファンモータ電圧制御回路のブロック図である。１は冷却ファンモータであり、例えばレコーダのような音響機器本体（図示せず）に設けられている。２は直流電源、３は電源スイッチである。４は冷却ファンモータ１と直列に接続されたツェナーダイオードからなる電圧制限素子、５は同じく冷却ファンモータ１と直列に接続された電流検出用抵抗である。冷却ファンモータ１は直流電源の電圧が電圧制限素子４によって低減されて供給されるようになっている。この低減された電圧は冷却ファンモータ１がそのファンで風切り音を生じない程度で回転するように設定されている。６は電圧制限素子４と並列に接続されたバイパス手段を構成するバイパス用トランジスタであり、ＰＮＰ型トランジスタからなり、そのエミッタが電圧制限素子４を構成するツェナーダイオードのカソード側に接続され、そのコレクタがツェナーダイオードのアノード側に接続され、そのベース電位の低下によってオフからオンに転換しバイパス回路を形成するようになっている。７はエミッタとベース間に接続されたバイアス抵抗である。
【００１５】
８は電流検出用抵抗５で発生する電圧降下の値を検出するための検出手段を構成する検出用トランジスタであり、ＮＰＮ型トランジスタからなり、そのエミッタが直流電源２のマイナス側に接続され、そのベースが直流電源２のマイナス側に対し電流検出用抵抗５を介した側に接続され、そのコレクタが抵抗９を介してバイパス用トランジスタのベースに接続されている。１０は検出用トランジスタ８のコレクタに接続されたバイアス抵抗であり、電流検出用抵抗５に所定値以上の電流が流れるとこれに対応した電圧降下の電圧値によって検出用トランジスタ８がオフからオンに転換するようになっている。そして、検出用トランジスタ８のオン動作によりバイパス用トランジスタ６がオンに転換するようになっている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態による冷却ファンモータ電圧設定回路の動作について説明する。
【００１７】
機器の使用開始に伴って電源スイッチ３が閉成され冷却ファンモータ１に直流電圧が供給される。この直流電圧の供給開始時点では、冷却ファンモータ１には定常状態より大きな電流が流れて回転を開始する。そのため、電流検出用抵抗５にも大きな電流が流れてそこでの電圧降下の値が大きくなる。この大きな電圧降下の値によって検出用トランジスタ８のベース電位がプラス方向に大きく変位し、定常状態ではオフになっている検出用トランジスタ８をオンに転換する。そして、バイパス用トランジスタ６は、そのベース電位がマイナス方向に変位し、定常状態ではオフになっている状態からオンに転換しバイパス回路を形成する。このバイパス回路の形成によって冷却ファンモータ１には、電圧制限素子４によって制限されない高い直流電圧が供給される。
【００１８】
従って、冷却ファンモータ１は高トルクを発生し直ちに高速回転に向かって回転する。回転が十分になると冷却ファンモータ１は負荷が少なくなり流れる電流も急激に少なくなる。電流が少なくなると電流検出用抵抗５での電圧降下の値が小さくなり、検出用トランジスタ８がオンからオフに転換する。このオフへの転換より、バイパス用トランジスタ６は再びオフに転換されバイパス回路が形成されなくなる。そのため、冷却ファンモータ１に供給される電圧は電圧制限素子４によって低減されたファンが風切り音を発生しない値となる。
【００１９】
ここで、起動時にバイパスを形成して冷却ファンモータ１に高い電圧を供給する期間は、検出用トランジスタ８のオン、オフの転換のタイミングを予め設定しておくことにより達成する。
【００２０】
本発明の実施の形態の一例によれば、機器の使用の開始にあたり電源スイッチ３を閉成した時点では、冷却ファンモータ１に大きな電流が流れる。この状態は電流検出用抵抗５での電圧降下を検出用トランジスタ８で直接的に検出することができる。そして、バイパス用トランジスタ６をオンとしてバイパス回路を形成して冷却ファンモータ１に高い電圧を供給し起動を短期間で達成させる。冷却ファンモータ１は起動が達成されると負荷が少なくなって電流が急激に低減するので今度は検出用トランジスタ８がオフになり、バイパス用トランジスタ６をオフとする。このオフへの転換によってバイパス回路が形成されなくなり、冷却ファンモータ１には電圧制限素子４で低減された電圧が供給されるようになり風切り音が発生せず冷却効果のある程度の回転で作動する。このようにして、冷却ファンモータをすばやく起動させ、機器本体の実質的な使用の段階では風切り音の発生がないようにできる。特に、音声信号を扱う音響機器にあってはその効果は大きい。
【００２１】
次に、図２において本発明の実施の形態の他の例について説明するが、前述した図１における実施の形態の一例と同一部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
この他の例では、冷却ファンモータ１と直列にその値が可変設定可能な抵抗を電流検出用抵抗１１として接続されている。そして、その両端に検出手段を形成する検出用トランジスタ８が接続されている。
【００２３】
このような本発明の実施の態様の他の例によれば、検出用トランジスタ８のオン、オフ転換のタイミングは微調整ができる。従って、冷却ファンモータ１の起動に必要な最小限の期間が設定可能になり、風切り音の影響を確実に無くすることができる。また、多量、多種生産にあっては、電圧制御回路の基板を共通にして規格の異なる冷却ファンモータ１を採用しても最適状態に設定できるのでコスト低減となる効果がある。
【００２４】
本発明は、その実施の態様の一例及び他の例において電圧制限素子４にツェナーダイオードを用いているが、これに限定されることなくダイオード、抵抗等を用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の請求項１によれば、冷却ファンモータと直列に接続した電流検出用抵抗において冷却ファンモータに流れる電流変化を検出トランジスタにより直接的に検出できるため、冷却ファンモータに起動に必要な最小限の期間だけ高電圧を供給して起動を完了させ、冷却ファンから生ずる風切り音の影響を実質的に無した音響機器を提供できる効果がある。また、その構成も検出用トランジスタ、バイパス用トランジスタ等を用いるだけでよいため低コストで目的を達成できる効果がある。
【００２６】
また、本発明の請求項２によれば、冷却ファンモータと直列に接続した電流検出用抵抗において冷却ファンモータに流れる電流変化を検出手段により直接的に検出できるため、冷却ファンモータに起動に必要な最小限の期間だけ高電圧を供給して起動を完了させ、冷却ファンから生ずる風切り音の影響を実質的に無した機器を提供できる効果がある。
【００２７】
更に、本発明の請求項３によれば、冷却ファンモータと直列に接続した電流検出用抵抗において冷却ファンモータに流れる電流変化を検出用トランジスタにより直接的に検出できるため、冷却ファンモータに起動に必要な最小限の期間だけ高電圧を供給して起動を完了させ、冷却ファンから生ずる風切り音の影響を実質的になくした機器を提供できる効果がある。また、その構成も検出用トランジスタ、バイパス用トランジスタ等を用いるだけでよいため低コストで目的を達成できる効果がある。
【００２８】
更に、本発明の請求項３によれば、冷却ファンモータと直列に接続した電流検出用抵抗にその値が可変設定な抵抗を用いているため、検出トランジスタ又は検出手段の検出状態を微調整して確実な起動と風切り音の悪影響を排除できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　　　冷却ファンモータ
４　　　　電圧制限素子
５　　　　電流検出用抵抗
６　　　　バイパス用トランジスタ
８　　　　検出用トランジスタ
【図１】
2004100493.tif 000003
【図２】
2004100493.tif 000004