(57)【要約】【課題】モータの駆動電流を供給するパワーラインからのノイズの影響を抑えて、温度保護回路の誤動作を抑えることができるモータ駆動装置を提供する。【解決手段】温度保護回路４０は、インバーター回路３０の各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６に取り付けられたヒートシンク５０の温度を検出するサーミスタ４２を有し、サーミスタ４２により検出された温度が所定温度以上であると温度検出信号Ｔを制御部７０に出力し、温度検出信号Ｔの入力を受けた制御部７０は、モータ２０の回転を停止させるか、または、回転速度を低下させることを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子から構成されるインバーター回路と、前記インバーター回路を制御する制御手段と、前記インバーター回路の前記各スイッチング素子を温度上昇から保護する温度保護手段と、を有するモータ駆動装置において、
前記温度保護手段は、前記インバーター回路の前記各スイッチング素子に取り付けられたヒートシンクの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が所定温度以上であると温度検出信号を前記制御手段に出力する出力手段とを有し、
前記制御手段は、前記温度検出信号が入力すると、前記モータの回転を停止させるか、または、回転速度を低下させることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータがブラシレスＤＣモータであ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】
前記ヒートシンクに前記温度検出手段を取り付けるための延設部を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記温度検出手段が、サーミスタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関し、特に、スイッチング素子の温度保護を図ったモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータの駆動装置としては、複数のスイッチング素子から構成されるインバーター回路を有し、各スイッチング素子へＰＷＭ信号を出力してＰＷＭ制御を行うものがある。このようなブラシレスＤＣモータの駆動装置においては、インバーター回路のスイッチング素子を過昇温による熱破壊から保護するために温度保護回路が設けられている。
【０００３】
従来、こうした温度保護回路として、インバーター回路のスイッチング素子の温度を検出するＰＴＣサーミスタ（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）などの温度検出手段が、インバーター回路のスイッチング素子に直接、あるいは、スイッチング素子の近傍の配線基板裏面に取り付けられたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
この温度保護回路は、温度検出手段の検出温度が所定温度以上上昇すると、モータドライバＩＣなどの制御部へ温度検出信号が出力され、モータへの入力電流を制限してモータの回転を停止させるか、または、回転速度を低下させるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−８０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の温度保護回路では、温度検出手段から制御部へ温度検出信号を入力するための信号線が、モータへ駆動電流を入力するパワーラインの近傍に配線されることとなるため、パワーラインからのノイズの影響を受け、温度保護回路の誤動作を招くおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、パワーラインからのノイズの影響が軽減することで温度保護回路の誤動作を抑えることができる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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、複数のスイッチング素子から構成されるインバーター回路と、前記インバーター回路を制御する制御手段と、前記インバーター回路の前記各スイッチング素子を温度上昇から保護する温度保護手段と、を有するモータ駆動装置において、前記温度保護手段は、前記インバーター回路の前記各スイッチング素子に取り付けられたヒートシンクの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が所定温度以上であると温度検出信号を前記制御手段に出力する出力手段とを有し、前記制御手段は、前記温度検出信号が入力すると、前記モータの回転を停止させるか、または、回転速度を低下させることを特徴とするモータ駆動装置である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記モータがブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記ヒートシンクに前記温度検出手段を取り付けるための延設部を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記温度検出手段が、サーミスタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ駆動装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のモータ駆動装置では、温度検出手段が、ヒートシンクを介してスイッチング素子に接続されているため、温度検出手段から制御部へ温度検出信号を入力する信号線と、モータへ駆動電流を入力するパワーラインとを離隔することができる。そのため、パワーラインからのノイズの影響を軽減して温度保護回路の誤動作を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るモータ駆動装置１０の回路図であり、図２はモータ駆動装置１０のブロック図、図３はヒートシンク５０の断面図である。
【００１４】
本実施形態のモータ駆動装置１０によって駆動されるモータ２０は、３層のブラシレスＤＣモータであって、Ｙ結線されたコイル２２ｕ、２２ｖ、２２ｗを有する固定子と、一対の磁極を有する回転子と、回転子の回転速度を検出するためのホール素子２４とを備えている。
【００１５】
このモータ駆動装置１０は、コイル２２ｕ、２２ｖ、２２ｗに３相の駆動電流をそれぞれ供給するインバータ回路３０と、モータ２０の温度を検出して過度の温度上昇からモータ２０を保護する温度保護回路４０と、ＰＷＭ回路７２、論理回路７４、速度検出部７６及び主制御部７８よりなりモータ２０を駆動制御する制御部７０と、から構成されている。
【００１６】
インバータ回路３０は、６個のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６より構成され、上段にはＦＥＴ１、３、５が配され、下段にはＦＥＴ２、４、６が配されている。具体的には、ＦＥＴ１のソース端子にＦＥＴ２のドレイン端子が接続され、ＦＥＴ３のソース端子にＦＥＴ４のドレイン端子が接続され、ＦＥＴ５のソース端子にＦＥＴ６のドレイン端子が接続されている。また、ＦＥＴ１，３，５のドレイン端子はモータ電源＋Ｖｍに接続され、ＦＥＴ２，４，６のソース端子は温度保護回路４０の入力端子４４に接続されており、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のゲート端子は、ＰＷＭ回路７２と接続されている。
【００１７】
インバータ回路３０を構成する６個のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６は、図３に示すように、断面略Ｌ字形状のヒートシンク５０に熱交換可能な状態で固定されている。詳細には、ヒートシンク５０は、金属製の底板５２とこの底板５２の一端から垂直に立設された立設板５４と、底板５２及び立設板５４に垂直に立設された放熱フィン５６から構成され、立設板５４にＦＥＴ１〜ＦＥＴ６が固定されている。また、ヒートシンク５０の底板５２の端部は、後述するサーミスタ４２を取り付けるための延設部５３が設けられている。
【００１８】
ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６が取り付けられたヒートシンク５０は、制御部７０、温度保護回路４０や抵抗素子などの電子部品とモータ電源ラインとが配線された駆動回路基板６０に固定され、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のソース端子、ドレイン端子及びゲート端子の各接続端子５８は駆動回路基板６０に電気的に接続されている。
【００１９】
温度保護回路４０は、温度検出手段である正温度係数のサーミスタ（以下、サーミスタという）４２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、コンデンサＣから構成され、インバータ回路３０のＦＥＴ２、４、６のソース端子が接続され入力端子４４にサーミスタ４２の一端と抵抗Ｒ２の一端が併設に接続されている。抵抗Ｒ２の他端にはアース端子が接続されており、サーミスタ４２の他端には抵抗Ｒ１の一端とコンデンサＣの一端と出力端子４６が接続されている。コンデンサＣの他端はアース端子に接続されている。抵抗Ｒ１の他端には、直流電源＋Ｖｄが接続されている。
【００２０】
サーミスタ４２は、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６が固定されたヒートシンク５０の底板５２に取り付けられ、駆動回路基板６０に配線された温度保護回路４０に信号線４８を介して電気的に接続されている。
【００２１】
このようなモータ駆動装置１０は、図２に示すように、外部から速度指令信号Ｓの入力を受けた主制御部７８が、論理回路７４を介してＰＷＭ回路７２よりその速度指令信号Ｓに応じた回転速度のＰＷＭ信号をインバータ回路３０の各ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のゲート端子に出力することで、ＦＥＴ１とＦＥＴ２、ＦＥＴ３とＦＥＴ４、ＦＥＴ５とＦＥＴ６の各接続点に接続されたコイル２２ｕ、２２ｖ、２２ｗへ３相の駆動電流をそれぞれ出力し、モータ２０を回転させるようになっている。
【００２２】
３個のホール素子２４，２４，２４は、その回転するモータ２０の回転子の位置を検出して速度検出回路７６へ位置検出信号Ｋを出力する。
【００２３】
速度検出回路７６では、ホール素子２４からの位置検出信号Ｋに基づいてモータ２０の回転速度と回転子の位置を演算しその結果を主制御部７８へ出力する。
【００２４】
主制御部７８では、速度検出回路７６からの現在の回転速度を、外部から入力された速度指令信号Ｓと比較し、この回転速度が速度指令信号Ｓに応じた回転速度になるように論理回路７４をフィードバック制御することにより、外部から入力された速度指令信号Ｓに対応してモータ２０が回転するようになっている。また、主制御部７８は、温度保護回路４０の出力端子４６からモータ停止信号が入力されると、モータ２０の回転を停止させるようになっている。
【００２５】
次に、モータ駆動装置１０における温度保護回路４０の動作について説明する。
【００２６】
この温度保護回路１０４は、インバーター回路３０の各ＦＥＴ１〜６の温度が上昇すると、各ＦＥＴ１〜６に取り付けられた立設板５４と熱交換することでヒートシンク５０の温度が上昇する。そして、ヒートシンク５０の温度上昇を底板５２に取り付けられたサーミスタ４２が検知することでサーミスタ４２の抵抗値が上がり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、サーミスタ４２の分圧比により出力端子４６の電圧が上昇する。この電圧上昇が温度検出信号Ｔとして制御部７０の主制御部７８に出力される。主制御部７８では温度検出信号Ｔが入力されることでモータ２０の回転を停止させるか、または、その回転速度を落とすようにインバーター回路３０にＰＷＭ信号を出力することで、インバータ回路３０が温度上昇しないように保護する。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係るモータ駆動装置１０では、サーミスタ４２がＦＥＴ１〜ＦＥＴ６と熱交換可能な状態で固定されたヒートシンク５０に取り付けられているため、ＦＥＴ１〜ＦＥＴから発生する熱を効率的に放熱することができることに加え、信号線４８は、モータ２０に供給する駆動電流が流れるパワーラインと隣接することがなくなり、ノイズの影響を受けにくくなる。そのため、温度保護回路４０の誤動作を抑えることができる。
【００２８】
また、ヒートシンクの形状を適宜設定することで、サーミスタ４２やＦＥＴ１〜ＦＥＴ６等の駆動回路基板６０上の実装位置を自由に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のモータ駆動装置は、例えば、空調機、洗濯機などの駆動源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインバータ回路と温度保護回路の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置のブロック図である。
【図３】配線基板にヒートシンクを取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…モータ駆動装置
２０…モータ
３０…インバータ回路
４０…温度保護回路
４２…サーミスタ
５０…ヒートシンク
５３…延設部
７０…制御部
７２…ＰＷＭ回路
７４…論理回路
７６…速度検出部
７８…主制御部
Ｔ…温度検出信号
【図１】
2007228705.tif 000003
【図２】
2007228705.tif 000004
【図３】
2007228705.tif 000005