(57)【要約】【課題】負荷をＰＷＭ方式でのみ駆動し、ＰＡＭ方式による駆動を行わない場合に、ＰＡＭ方式で振幅の調整を行うためのチョッパ昇圧回路に設けられたダイオードにて電力が損失しない駆動装置、及び駆動装置に用いられる回路モジュールの提供。【解決手段】ＰＡＭ方式の駆動を行わない場合に、チョッパ昇圧回路３ａに備えられたダイオードＤのアノード及びカソードを短絡させる短絡スイッチＳＷ１を閉じてダイオードＤのアノード及びカソードを短絡させる。これにより、ダイオードＤでの電力損失は発生しない。ＰＡＭ方式の駆動を行わない場合に、ダイオードＤのアノード及びトランジスタＴのエミッタの間に設けた切断スイッチＳＷ２を開いてダイオードＤ及びトランジスタＴの接続を切る。これにより、短絡スイッチＳＷ１の開閉に伴う突入電流がトランジスタＴに流れ込むことがなく、トランジスタＴの破壊を防止できる。【選択図】図２
2007189781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と、該整流回路が整流した直流電圧を昇圧するチョッパ昇圧回路と、該チョッパ昇圧回路が昇圧した電圧を基にパルス信号を生成して負荷へ与えるインバータ回路とを備え、前記チョッパ昇圧回路の昇圧電圧値及び前記インバータ回路が生成するパルス信号のパルス幅を調整して前記負荷を駆動する駆動装置において、
前記チョッパ昇圧回路は、
整流された直流電圧が出力される前記整流回路の出力端子に一端が接続されたコイルと、
該コイルの他端にアノードが接続されたダイオードと、
該ダイオードのアノード及び基準電位の間に接続されたスイッチング素子と、
前記ダイオードのカソード及び基準電位の間に接続されたコンデンサと、
前記ダイオードのアノード及びカソード間に設けられた短絡スイッチと
を有し、
前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記短絡スイッチが前記ダイオードのアノード及びカソード間を短絡するようにしてあること
を特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の間に設けられた切断スイッチを備え、
前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記切断スイッチが前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の接続を切断するようにしてある請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
交流電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と、該整流回路が整流した直流電圧を昇圧するチョッパ昇圧回路と、該チョッパ昇圧回路が昇圧した電圧を基にパルス信号を生成して負荷へ与えるインバータ回路とを備え、前記チョッパ昇圧回路の昇圧電圧値及び前記インバータ回路が生成するパルス信号のパルス幅を調整して前記負荷を駆動する駆動装置において、
前記チョッパ昇圧回路は、
整流された直流電圧が出力される前記整流回路の出力端子に一端が接続されたコイルと、
該コイルの他端にアノードが接続されたダイオードと、
該ダイオードのカソード及び基準電位の間に接続されたコンデンサと、
前記ダイオードのアノードを、一端が基準電位に接続されたスイッチング素子の他端又は前記ダイオードのカソードのいずれかに接続するように切り替えを行う切替スイッチと
を有し、
前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行う場合に、前記切替スイッチが前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の他端を接続するようにしてあり、
前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記切替スイッチが前記ダイオードのアノード及びカソードを接続するようにしてあること
を特徴とする駆動装置。
【請求項４】
入力端子にアノードが接続され、出力端子にカソードが接続されたダイオードと、
前記入力端子及び基準電位の間に接続されたスイッチング素子と、
前記ダイオードのアノード及びカソード間に設けられ、前記アノードおよびカソード間を短絡可能な短絡スイッチと
を備えることを特徴とする回路モジュール。
【請求項５】
前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の間に設けられ、前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の接続を切断可能な切断スイッチを備える請求項４に記載の回路モジュール。
【請求項６】
入力端子にアノードが接続され、出力端子にカソードが接続されたダイオードと、
前記ダイオードのアノードを、一端が基準電位に接続されたスイッチング素子の他端又は前記ダイオードのカソードのいずれかに接続するように切り替えを行う切替スイッチと
を備えることを特徴とする回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源の交流電圧を整流回路により直流電圧に変換し、得られた直流電圧からインバータ回路がパルス信号を生成して負荷へ与えることにより、負荷をパルス幅変調方式及びパルス振幅変調方式で駆動する駆動装置、及びこの駆動装置に用いられる回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ回路は、直流から交流へ電力の変換を行う回路であり、モータを回転駆動する場合及び蛍光灯を点灯駆動する場合等に用いられ、インバータ回路を備える駆動装置が空気調和機、掃除機、蛍光灯、洗濯機及び冷蔵庫等の多くの電気機器に搭載されている。これらの電気機器では、例えば商用電源から得られる交流電圧を整流回路を用いて直流電圧に変換し、直流電圧を基にインバータ回路がパルス信号を生成し、パルス信号をモータへ与えることでモータの回転駆動を行っている。このとき、パルス信号のパルス幅を調整することで、モータの回転速度を制御することができ、この制御方式はパルス幅変調方式（以下、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式という）と呼ばれている。
【０００３】
また、近年においては、省エネルギー化及び高出力化等を目的として、ＰＷＭ方式によるモータの回転駆動の制御のみではなく、パルス振幅変調方式（以下、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式という）によるモータの回転駆動の制御を併用することが行われている。図４は、従来のＰＷＭ方式及びＰＡＭ方式を併用する駆動装置の構成を示す回路図である。
【０００４】
図において１０１は交流電圧を発生する交流電源であり、交流電源１０１からの交流電圧が整流回路１０２によって整流されて直流電圧に変換され、チョッパ昇圧回路１０３へ与えられる。チョッパ昇圧回路１０３は、制御部１０６の制御に応じて整流回路１０２から与えられた直流電圧を昇圧し、インバータ回路１０４へ与えるようにしてある。インバータ回路１０４は、制御部１０６の制御に応じたパルス幅を有し、チョッパ昇圧回路１０３から与えられた電圧の電圧値を振幅とする信号をモータ５０へ与え、モータ５０を回転させるようにしてある。
【０００５】
チョッパ昇圧回路１０３は、入力にコイルＬの一端側を接続し、コイルＬの他端側にダイオードＤのアノードを接続し、ダイオードＤのアノード及び基準電位間にスイッチング素子であるトランジスタＴを接続し、ダイオードＤのカソード及び基準電位間にコンデンサＣを接続し、ダイオードＤのカソードの電圧を出力電圧とする構成にしてある。制御部１０６は、トランジスタＴのオン／オフを制御することで昇圧する電圧の電圧値を調整することができ、また、インバータ回路１０４から出力されるパルス信号の振幅を調整することができるようにしてある。以上の構成の駆動装置では、制御部１０６がインバータ回路１０４を制御してパルス幅を調整することによりＰＷＭ方式の駆動を行うことができ、制御部１０６がチョッパ昇圧回路１０３の昇圧電圧を制御してパルスの振幅を調整することによりＰＡＭ方式の駆動を行うことができるようにしてある。
【０００６】
特許文献１においては、チョッパ昇圧を行うアクティブフィルタモジュールのスイッチング手段（図４のトランジスタＴに対応する）を冷却するヒートシンクの温度を検出し、所定温度以上の場合に、マイクロコンピュータからアクティブフィルタモジュールを制御する制御部への制御信号を伝達しないようにすることにより、アクティブフィルタモジュールの温度保護を簡単に行うことができる空気調和機の制御方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３５５８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、図４に示した駆動装置が、例えば空気調和機に搭載された場合においては、常にＰＷＭ方式及びＰＡＭ方式を併用してモータ５０を駆動するのではなく、空気調和機の動作条件に応じていずれか一方の方式を選択し、一方の方式のみを用いてモータ５０を駆動することがある。ＰＷＭ方式のみでモータ５０を駆動する場合には、整流回路１０２が出力する直流電圧はチョッパ昇圧回路１０３にて昇圧されることなくインバータ回路１０４へ与えられる。このとき、チョッパ昇圧回路１０３のダイオードＤにより、整流回路１０２からの直流電圧が電圧降下するため、電力損失が発生するという問題があった。特許文献１に記載の空気調和期の制御方法においても、ＰＷＭ方式のみの制御を行う場合には、同様の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、チョッパ昇圧回路のダイオードのアノード及びカソードを短絡させる短絡スイッチを設け、ＰＷＭ方式の駆動のみを行ってチョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、短絡スイッチによりダイオードのアノード及びカソードを短絡させる構成とすることにより、ＰＷＭ方式のみの駆動を行う場合のダイオードでの電力損失が発生しない駆動装置を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の目的とするところは、ダイオードのアノード及びスイッチング素子の間の接続を切断する切断スイッチを設け、チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、切断スイッチによりダイオードのアノード及びスイッチング素子の間の接続を切断する構成とすることにより、短絡スイッチのオン／オフ動作に伴ってスイッチング素子に突入電流が流れ、スイッチング素子が破壊されることを防止できる駆動装置を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的とするところは、ダイオードのアノードをスイッチング素子又はダイオードのカソードのいずれかに接続する切替スイッチを設け、チョッパ昇圧回路が昇圧を行う場合にはダイオードのアノードをスイッチング素子に接続し、チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合にはダイオードのアノードをカソードに接続する構成とすることにより、ダイオードでの電力損失を防止するスイッチと、スイッチング素子に突入電流が流れることを防止するスイッチとを１つのスイッチで実現できる駆動装置を提供することにある。
【００１１】
また本発明の他の目的とするところは、チョッパ昇圧回路を構成するためのダイオード及びスイッチング素子と、ダイオードのアノード及びカソードを短絡すことができる短絡スイッチとをモジュール化した構成とすることにより、ＰＷＭ方式のみの駆動を行う場合にダイオードでの電力損失の発生を防止できるチョッパ昇圧回路を簡単に構成できる回路モジュールを提供することにある。
【００１２】
また本発明の他の目的とするところは、ダイオードのアノード及びスイッチング素子の接続を切断することができる切断スイッチを設けることにより、短絡スイッチのオン／オフ動作に伴ってスイッチング素子に突入電流が流れ、スイッチング素子が破壊されることを防止できるチョッパ昇圧回路を簡単に構成できる回路モジュールを提供することにある。
【００１３】
また本発明の他の目的とするところは、チョッパ昇圧回路を構成するためのダイオード及びスイッチング素子と、ダイオードのアノードをスイッチング素子又はダイオードのカソードのいずれかに接続する切替スイッチとをモジュール化した構成とすることにより、ＰＷＭ方式のみの駆動を行う場合にダイオードでの電力損失の発生を防止でき、突入電流によってスイッチング素子が破壊されることを防止できるチョッパ昇圧回路を簡単に構成できる回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る駆動装置は、交流電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と、該整流回路が整流した直流電圧を昇圧するチョッパ昇圧回路と、該チョッパ昇圧回路が昇圧した電圧を基にパルス信号を生成して負荷へ与えるインバータ回路とを備え、前記チョッパ昇圧回路の昇圧電圧値及び前記インバータ回路が生成するパルス信号のパルス幅を調整して前記負荷を駆動する駆動装置において、前記チョッパ昇圧回路は、整流された直流電圧が出力される前記整流回路の出力端子に一端が接続されたコイルと、該コイルの他端にアノードが接続されたダイオードと、該ダイオードのアノード及び基準電位の間に接続されたスイッチング素子と、前記ダイオードのカソード及び基準電位の間に接続されたコンデンサと、前記ダイオードのアノード及びカソード間に設けられた短絡スイッチとを有し、前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記短絡スイッチが前記ダイオードのアノード及びカソード間を短絡するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、ＰＡＭ方式による駆動を行うためのチョッパ昇圧回路は、コイル、ダイオード、スイッチング素子、コンデンサ、並びにダイオードのアノード及びカソードを短絡させる短絡スイッチを備える。駆動装置がＰＷＭ方式のみで駆動を行いＰＡＭ方式の駆動を行わないとき、即ちチョッパ昇圧回路による昇圧を行わないときには、短絡スイッチによりダイオードのアノード及びカソードを短絡させることで、ダイオードによる電圧降下がなくなり、ダイオードでの電力損失がなくなる。
【００１６】
また、本発明に係る駆動装置は、前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の間に設けられた切断スイッチを備え、前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記切断スイッチが前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の接続を切断するようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、チョッパ昇圧回路のダイオードのアノード及びスイッチング素子の接続を切断可能な切断スイッチを設ける。上述の短絡スイッチのオン／オフに伴って突入電流がスイッチング素子へ流れ込み、スイッチング素子を破壊する虞があるが、短絡スイッチのオン／オフと同時又はそれ以前にダイオードのアノードとスイッチング素子との接続を接続スイッチにより切断しておくことで、突入電流がスイッチング素子へ流れ込まないため、スイッチング素子が破壊されることがなくなる。
【００１８】
また、本発明に係る駆動装置は、交流電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と、該整流回路が整流した直流電圧を昇圧するチョッパ昇圧回路と、該チョッパ昇圧回路が昇圧した電圧を基にパルス信号を生成して負荷へ与えるインバータ回路とを備え、前記チョッパ昇圧回路の昇圧電圧値及び前記インバータ回路が生成するパルス信号のパルス幅を調整して前記負荷を駆動する駆動装置において、前記チョッパ昇圧回路は、整流された直流電圧が出力される前記整流回路の出力端子に一端が接続されたコイルと、該コイルの他端にアノードが接続されたダイオードと、該ダイオードのカソード及び基準電位の間に接続されたコンデンサと、前記ダイオードのアノードを、一端が基準電位に接続されたスイッチング素子の他端又は前記ダイオードのカソードのいずれかに接続するように切り替えを行う切替スイッチとを有し、前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行う場合に、前記切替スイッチが前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の他端を接続するようにしてあり、前記チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、前記切替スイッチが前記ダイオードのアノード及びカソードを接続するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、チョッパ昇圧回路は、コイル、ダイオード、コンデンサ、並びにダイオードのアノードとスイッチング素子又はダイオードのカソードとのいずれかとを切り替えて接続する切替スイッチを設ける。ＰＡＭ方式の駆動を行う場合にはダイオードのアノードとスイッチング素子とを接続し、チョッパ昇圧可能に回路を形成する。ＰＡＭ方式の駆動を行わない場合には、ダイオードのアノードとカソードとを接続して、ダイオードのアノード及びカソードを短絡すると共にダイオードのアノード及びスイッチング素子の接続を切断することで、ダイオードでの電力損失がなくなり、突入電流によりスイッチング素子が破壊されることがなくなる。また、短絡スイッチ及び切断スイッチの２つのスイッチを用いる場合と比較して、１つのスイッチを設けるのみでよいため、チョッパ昇圧回路のサイズが小さくなる。
【００２０】
また、本発明に係る回路モジュールは、入力端子にアノードが接続され、出力端子にカソードが接続されたダイオードと、前記入力端子及び基準電位の間に接続されたスイッチング素子と、前記ダイオードのアノード及びカソード間に設けられ、前記アノードおよびカソード間を短絡可能な短絡スイッチとを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、ダイオード及びスイッチング素子と、ダイオードのアノード及びカソードを短絡することができる短絡スイッチとを回路モジュールとし、チョッパ昇圧回路をこの回路モジュールを用いて構成可能とする。回路モジュールにコイル及びコンデンサを接続するのみでチョッパ昇圧回路を簡単に構成でき、この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路は、昇圧を行わない場合にダイオードでの電力損失の発生をなくすことができる。
【００２２】
また、本発明に係る回路モジュールは、前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の間に設けられ、前記ダイオードのアノード及び前記スイッチング素子の接続を切断可能な切断スイッチを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、回路モジュールが、ダイオードのアノード及びスイッチング素子の接続を切断することができる切断スイッチを更に備える。この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路の短絡スイッチをオン／オフする場合に、突入電流がスイッチング素子に流れ込み、スイッチング素子が破壊されることを防止できる。
【００２４】
また、本発明に係る回路モジュールは、入力端子にアノードが接続され、出力端子にカソードが接続されたダイオードと、前記ダイオードのアノードを、一端が基準電位に接続されたスイッチング素子の他端又は前記ダイオードのカソードのいずれかに接続するように切り替えを行う切替スイッチとを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、入力端子及びアノード、並びに出力端子及びカソードが接続されたダイオードと、スイッチング素子と、ダイオードのアノードをスイッチング素子又はダイオードのカソードのいずれかに接続する切替スイッチとを回路モジュールとし、チョッパ昇圧回路をこの回路モジュールを用いて構成可能とする。回路モジュールにコイル及びコンデンサを接続するのみでチョッパ昇圧回路を簡単に構成でき、この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路は、昇圧を行わない場合にダイオードでの電力損失の発生をなくすことができ、突入電流がスイッチング素子に流れ込んでスイッチング素子が破壊されることを防止できる。また、短絡スイッチ及び切断スイッチの２つのスイッチを備える場合と比較して、スイッチの配設スペースを少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による場合は、チョッパ昇圧回路のダイオードのアノード及びカソードを短絡させる短絡スイッチを設け、チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、短絡スイッチによりダイオードのアノード及びカソードを短絡させる構成とすることにより、ＰＷＭ方式のみの駆動を行う場合のダイオードでの電力損失が発生しないため、駆動装置の電力消費量を低減することができ、駆動装置を省エネルギー化することができる。
【００２７】
また、本発明による場合は、ダイオードのアノード及びスイッチング素子の間の接続を切断する切断スイッチを設け、チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合に、切断スイッチによりダイオードのアノード及びスイッチング素子の間の接続を切断する構成とすることにより、短絡スイッチのオン／オフ動作に伴ってスイッチング素子に突入電流が流れることを阻止でき、スイッチング素子が破壊されることを防止できるため、駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２８】
また、本発明による場合は、ダイオードのアノードをスイッチング素子又はダイオードのカソードのいずれかに接続する切替スイッチを設け、チョッパ昇圧回路が昇圧を行う場合にはダイオードのアノードをスイッチング素子に接続し、チョッパ昇圧回路が昇圧を行わない場合にはダイオードのアノードをカソードに接続する構成とすることにより、ＰＷＭ方式のみの駆動を行う場合のダイオードでの電力損失が発生しないため、駆動装置を省エネルギー化することができ、また、スイッチング素子が破壊されることを防止できるため、駆動装置の信頼性を高めることができる。また、ダイオードでの電力損失を防止するスイッチと、スイッチング素子に突入電流が流れることを阻止するスイッチとを１つのスイッチで実現できるため、駆動装置を小型化することができる。
【００２９】
また、本発明による場合は、ダイオード及びスイッチング素子と、ダイオードのアノード及びカソードを短絡することができる短絡スイッチとを回路モジュールとすることにより、チョッパ昇圧回路をこの回路モジュールを用いて簡単に構成することができる。また、この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路は、昇圧を行わない場合にダイオードでの電力損失の発生をなくすことができるため、電力消費量を低減することができ、省エネルギー化することができる。
【００３０】
また、本発明による場合は、回路モジュールが、ダイオードのアノード及びスイッチング素子の接続を切断することができる切断スイッチを更に備える構成とすることにより、この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路の短絡スイッチをオン／オフする場合に、突入電流がスイッチング素子に流れ込み、スイッチング素子が破壊されることを防止できるため、信頼性を高めることができる。
【００３１】
また、本発明による場合は、ダイオード及びスイッチング素子と、ダイオードのアノードをスイッチング素子又はダイオードのカソードのいずれかに接続する切替スイッチとを回路モジュールとすることにより、チョッパ昇圧回路をこの回路モジュールを用いて簡単に構成することができる。この回路モジュールを用いて構成されたチョッパ昇圧回路は、昇圧を行わない場合にダイオードでの電力損失の発生をなくすことができるため、省エネルギー化することができ、また、突入電流がスイッチング素子に流れ込み、スイッチング素子が破壊されることを防止できるため、信頼性を高めることができる。また、ダイオードでの電力損失を防止するスイッチと、スイッチング素子に突入電流が流れることを阻止するスイッチとを１つのスイッチで実現できるため、回路モジュールを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る駆動装置の構成を示す回路図である。図において１は交流電源であり、交流電源１は例えば商用電源により実現され、交流電源１が発する交流電圧は整流回路２へ与えられる。整流回路２は、例えばダイオードをブリッジ接続して構成され、与えられた交流電圧を整流して直流電圧に変換し、チョッパ昇圧回路３へ直流電圧を与えるようにしてある。
【００３３】
チョッパ昇圧回路３は、所謂チョッパ昇圧型アクティブフィルタ回路であり、コイルＬ、コンデンサＣ及びアクティブフィルタモジュール１０を備えている。コイルＬは、整流回路２の出力端子に一端が接続され、アクティブフィルタモジュール１０の入力端子１１に他端が接続されている。コンデンサＣは、例えば電解コンデンサであり、正側端子がアクティブフィルタモジュール１０の出力端子１２に接続され、負側端子が基準電位、即ち接地電位に接続されている。
【００３４】
アクティブフィルタモジュール１０は、ダイオードＤ、スイッチング素子であるトランジスタＴ及び短絡スイッチＳＷ１を備えている。ダイオードＤは、アノードが入力端子１１に接続され、カソードが出力端子１２に接続されている。トランジスタＴは、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）であり、コレクタがダイオードＤのアノードに接続され、エミッタが接地電位に接続され、ゲートが後述の制御部６に接続されており、制御部６がトランジスタＴのオン／オフを制御できるようにしてある。また、短絡スイッチＳＷ１は、例えばリレーにより構成され、一側がダイオードＤのアノードに接続され、他側がカソードに接続されている。短絡スイッチＳＷ１は、制御部６により開閉を制御できるようにしてあり、閉じられた場合にはダイオードＤのアノード及びカソードを短絡するようにしてある。
【００３５】
チョッパ昇圧回路３は、トランジスタＴのオン／オフを行うことでコイルＬに流れる電流を変化させ、電流の変化によりコイルＬに発生するエネルギーを逆流防止用のダイオードＤを通してコンデンサＣに蓄えることで、整流回路２から与えられた直流電圧を昇圧し、インバータ回路４へ与えるようにしてある。また、昇圧を行わない場合には、短絡スイッチＳＷ１が閉じてダイオードＤのアノード及びカソードが短絡され、整流回路２から与えられた直流電圧を電圧降下させることなくインバータ回路４へ与えるようにしてある。
【００３６】
インバータ回路４はモータ５０を駆動するパルス信号を出力する回路であり、例えばモータ５０が３相のＤＣモータである場合には、６つのトランジスタを内部に備えて、制御部６が６つのトランジスタのオン／オフを制御することにより位相が異なる３つのパルス信号をモータ５０へ出力するように構成されている。
【００３７】
制御部６は、インバータ回路４内のトランジスタのオン／オフ時間を制御することにより、インバータ回路４から出力されるパルス信号のパルス幅を調整することができ、モータ５０をＰＷＭ方式で駆動することができるようにしてある。また、インバータ回路４から出力されるパルス信号の振幅は、チョッパ昇圧部３から与えられる直流電圧の電圧値と略等しいため、制御部６は、チョッパ昇圧部３の出力電圧を制御することにより、インバータ回路４から出力されるパルス信号の振幅を調整することができ、モータ５０をＰＡＭ方式で駆動することができるようにしてある。
【００３８】
また、制御部６はモータ５０をＰＷＭ方式でのみ駆動することができるようにしてある。この場合、インバータ回路４から出力されるパルス信号の振幅が、整流回路２が出力する直流電圧の電圧値に略等しくなるように、チョッパ昇圧回路３は整流回路２から与えられた直流電圧を昇圧を行わずにインバータ回路４へ与えるようにしてある。制御部６は、チョッパ昇圧回路３のトランジスタＴをオフの状態として、チョッパ昇圧回路３が昇圧を行わないようにすることができる。チョッパ昇圧回路３が昇圧を行わない場合には、制御部６は短絡スイッチＳＷ１を閉じる。これにより、ダイオードＤのアノード及びカソードが短絡され、整流回路２から与えられた直流電圧を電圧降下させることなくインバータ回路４へ与えることができるようにしてある。
【００３９】
以上の構成の駆動装置においては、モータ５０をＰＷＭ方式でのみ駆動しＰＡＭ方式で駆動しない場合に、整流回路２が出力する直流電圧をチョッパ昇圧回路３のダイオードＤにより電圧降下させることなく、インバータ回路４へ与えることができるため、電力損失が発生せず、省エネルギー化することができる。また、ＰＡＭ方式でモータ５０を駆動する場合には、チョッパ昇圧回路３により整流回路２が出力する直流電圧を確実に昇圧することができる。また、ダイオードＤ、トランジスタＴ及び短絡スイッチＳＷ１をモジュール化することにより、コイルＬ及びコンデンサＣをアクティブフィルタモジュール１０に接続するのみで簡単にチョッパ昇圧回路３を構成することができる。なお、アクティブフィルタモジュール１０は、例えば１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成する、又は１つの回路基板にダイオードＤ、トランジスタＴ及び短絡スイッチＳＷ１等を搭載し、合成樹脂製の筐体に収容して構成する等の方法により実現する。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、ダイオードＤ、トランジスタＴ及び短絡スイッチＳＷ１をモジュール化する構成としたが、これに限るものではなく、モジュール化しない構成であってもよい。また、コンデンサＣは電解コンデンサでなく、他の種類のコンデンサであってもよい。また、トランジスタＴはＩＧＢＴでなく、パワーＭＯＳＦＥＴ又はサイリスタ等の他のスイッチング素子であってもよい。また、短絡スイッチＳＷ１はリレーでなくてもよく、半導体素子により構成されるスイッチであってもよく、その他のスイッチであってもよい。また、インバータ回路４が３相のモータ５０を駆動するための３つのパルス信号を出力する構成としたが、これに限るものではなく、２相以下又は４相以上のモータを駆動する構成であってもよい。また、制御部６がチョッパ昇圧回路３及びインバータ回路４を共に制御する構成としたが、これに限るものではなく、チョッパ昇圧回路３を制御するための制御部とインバータ回路４を制御するための制御部とを別に備えて、２つの制御部が通信を行ってモータ５０を駆動する構成であってもよく、この場合には、チョッパ昇圧回路３を制御するための制御部が、アクティブフィルタモジュール１０内に含まれる構成であってもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る駆動装置の構成を示す回路図である。実施の形態２に係る駆動装置のチョッパ昇圧部３ａは、実施の形態１に係る駆動装置のチョッパ昇圧部３に、ダイオードＤのアノード及びトランジスタＴのコレクタの間の接続を切断するための切断スイッチＳＷ２を備えた構成である。
【００４２】
即ち、実施の形態２に係るアクティブフィルタモジュール１０ａは、ダイオードＤ、トランジスタＴ、短絡スイッチＳＷ１及び切断スイッチＳＷ２を備えている。ダイオードＤは、アノードが入力端子１１に接続され、カソードが出力端子１２に接続されている。短絡スイッチＳＷ１は、一側がダイオードＤのアノードに接続され、他側がカソードに接続されている。短絡スイッチＳＷ１は、制御部６ａにより開閉を制御できるようにしてあり、閉じられた場合にはダイオードＤのアノード及びカソードを短絡するようにしてある。切断スイッチＳＷ２は、一端がダイオードＤのアノードに接続され、他側がトランジスタＴのコレクタに接続されており、トランジスタＴは、エミッタが接地電位に接続され、ゲートが制御部６ａに接続されている。切断スイッチＳＷ２は、制御部６ａにより開閉を制御できるようにしてあり、閉じられた場合にダイオードＤのアノード及びトランジスタＴのコレクタを接続し、開かれた場合に接続を切断するようにしてある。
【００４３】
制御部６ａは、モータ５０をＰＷＭ方式のみで駆動することができるようにしてあり、この場合にはチョッパ昇圧回路３ａは整流回路２から与えられた直流電圧を昇圧を行わずにインバータ回路４へ与えるようにしてある。また、チョッパ昇圧回路３ａが昇圧を行わない場合には、制御部６ａは、切断スイッチＳＷ２を開き、短絡スイッチＳＷ１を閉じる。これにより、整流回路２から与えられた直流電圧を電圧降下させることなくインバータ回路４へ与えることができ、また、短絡スイッチＳＷ１の開閉に伴って突入電流がトランジスタＴへ流れ込むことを防止することができる。制御部６ａは、短絡スイッチＳＷ１の開閉と同時又は開閉を行う以前に、切断スイッチＳＷ２を開くようにしてある。
【００４４】
以上の構成の駆動装置においては、モータ５０をＰＷＭ方式でのみ駆動しＰＡＭ方式で駆動しない場合に、整流回路２が出力する直流電圧をチョッパ昇圧回路３ａのダイオードＤにより電圧降下させることなく、インバータ回路４へ与えることができるため、電力損失が発生せず、省エネルギー化することがでる。また、短絡スイッチＳＷ１の開閉に伴って発生する突入電流によりトランジスタＴが破壊されることを防止できる。また、ＰＡＭ方式でモータ５０を駆動する場合には、チョッパ昇圧回路３ａにより整流回路２が出力する直流電圧を確実に昇圧することができる。
【００４５】
なお、実施の形態２に係る駆動装置のその他の構成は、実施の形態１に係る駆動装置の構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３に係る駆動装置の構成を示す回路図である。実施の形態３に係る駆動装置のチョッパ昇圧回路３ｂは、実施の形態２に係る駆動装置のチョッパ昇圧回路３ａの短絡スイッチＳＷ１及び切断スイッチＳＷ２の２つのスイッチに代えて、１の接点と２つの他の接点のいずれか一方とを選択的に接続する切替スイッチＳＷ３を備える構成である。
【００４７】
即ち、実施の形態３に係るアクティブフィルタモジュール１０ｂは、ダイオードＤ、トランジスタＴ及び切替スイッチＳＷ３を備えている。ダイオードＤは、アノードが入力端子１１に接続され、カソードが出力端子１２に接続されている。切替スイッチＳＷ３は、３つの接点を有し、ダイオードＤのアノード、ダイオードＤのカソード及びトランジスタＴのコレクタに接続されており、ダイオードＤのアノードと、ダイオードＤのカソード又はトランジスタＴのコレクタのいずれか一方とを切り替えて接続するようにしてある。トランジスタＴは、エミッタが接地電位に接続され、ゲートが制御部６ｂに接続されている。
【００４８】
切替スイッチＳＷ３は、制御部６ｂにより接続の切り替えを制御できるようにしてあり、ダイオードＤのアノードとカソードとが接続するように切り替えられた場合には、ダイオードＤのアノード及びカソードは短絡され、ダイオードＤのアノードとトランジスタＴのコレクタとの接続は切断される。また、ダイオードＤのアノードとトランジスタＴのコレクタとが接続するように切替スイッチＳＷ３が切り替えられた場合には、ダイオードＤのアノード及びカソードの短絡は解除され、ダイオードＤのアノード及びトランジスタＴのコレクタが接続されるため、チョッパ昇圧回路３ｂは昇圧動作可能となるようにしてある。
【００４９】
制御部６ｂは、モータ５０をＰＷＭ方式のみで駆動することができるようにしてあり、この場合にはチョッパ昇圧回路３ｂは整流回路２から与えられた直流電圧を昇圧を行わずにインバータ回路４へ与えるようにしてある。また、チョッパ昇圧回路３ｂが昇圧を行わない場合には、制御部６ｂは、切替スイッチＳＷ３をダイオードＤのアノード及びカソードを接続するように切り替える。これにより、整流回路２から与えられた直流電圧を電圧降下させることなくインバータ回路４へ与えることができる。また、制御部６ｂは、モータ５０をＰＡＭ方式により駆動する場合には、切替スイッチＳＷ３をダイオードＤのアノード及びトランジスタＴのコレクタを接続するように切り替える。これにより、チョッパ昇圧回路３ｂにて、整流回路２から与えられた直流電圧を昇圧してインバータ回路４へ与えることができる。
【００５０】
以上の構成の駆動装置においては、モータ５０をＰＷＭ方式でのみ駆動しＰＡＭ方式で駆動しない場合に、整流回路２が出力する直流電圧をチョッパ昇圧回路３ｂのダイオードＤにより電圧降下させることなく、インバータ回路４へ与えることができるため、電力損失が発生せず、省エネルギー化することができる。また、ＰＡＭ方式でモータ５０を駆動する場合には、チョッパ昇圧回路３ｂにより整流回路２が出力する直流電圧を確実に昇圧することができる。また、図２に示す実施の形態２に係る駆動装置と比較して、スイッチが１つで構成できるため、アクティブフィルタモジュール１０ｂを小型化することができる。
【００５１】
なお、実施の形態３に係る駆動装置のその他の構成は、実施の形態２に係る駆動装置の構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る駆動装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る駆動装置の構成を示す回路図である。
【図４】従来のＰＷＭ方式及びＰＡＭ方式を併用する駆動装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  交流電源
２  整流回路
３、３ａ、３ｂ  チョッパ昇圧回路
４  インバータ回路
６、６ａ、６ｂ  制御部
１０、１０ａ、１０ｂ  アクティブフィルタモジュール（回路モジュール）
１１  入力端子
１２  出力端子
５０  モータ
Ｌ  コイル
Ｄ  ダイオード
Ｃ  コンデンサ
Ｔ  トランジスタ
ＳＷ１  短絡スイッチ
ＳＷ２  切断スイッチ
ＳＷ３  切替スイッチ
【図１】
2007189781.tif 000003
【図２】
2007189781.tif 000004
【図３】
2007189781.tif 000005
【図４】
2007189781.tif 000006