(57)【要約】【課題】電気ブレーキを多用する場合のブラシレスモータの駆動回路において、パワー素子が熱的に破壊しないように発熱を低減し、パワー素子および駆動回路を保護する駆動回路を提供する。【解決手段】本発明は、ブラシレスモータの駆動回路において、３相の上側パワー素子と並列に新たにショットキーダイオードを追加することにより、電気ブレーキ時においてトランジスタと整流ダイオードが一つのパッケージに入ったパワー素子の発熱を低減する。上記の構成によれば、通常の一様負荷時には、従来どおりのパワー素子を使用でき、電気ブレーキ時には、追加したダイオードのブレーキ電流が流れるので、上アームのパワー素子の発熱を低減でき、短い時間で電気ブレーキを多用する場合においても、パワー素子を熱から保護することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータの駆動回路において、上アームの３相のパワー素子にパワー素子に内蔵されたダイオードとは別に並列に新たにショットキーダイオードを追加したことを特徴とするブラシレスモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの駆動回路の保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータ駆動回路の保護としては、ロック時の保護（例えば、特許文献１参照）や温度検出を行い過熱保護（例えば、特許文献２参照）が実施されている。
【特許文献１】特開２０００−１７５４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、ロック時など異常時の保護では無く、ブラシレスモータの通常の使い方の一つである電気ブレーキの一種である上側アームをすべてＯＮし、下側アームをすべてＯＦＦするショートブレーキをかけるときに（以後、電気ブレーキと言う）、電気ブレーキの回数を短い間隔で多用する場合に、通常の一定負荷での駆動状態においては、パワー素子の熱的な問題はないが、短い間隔で電気ブレーキを多用する場合、パワー素子を熱的に破壊してしまうという課題があった。
【０００４】
また、電気ブレーキ時は、電流制御がかからないため、ブレーキ電流に合わせてパワー素子を選定した場合、一様負荷時と比べ、容量の大きな高価で大きなパッケージサイズのパワー素子を選定しなければならないとう課題があった。
【０００５】
さらに、電気ブレーキ時におけるパワー素子の温度上昇は、素子の内部の温度上昇が急峻に上昇し、低下するため、外部に温度センサなど追加して温度監視することは、監視温度を十分低い温度に設定したとしても実際には保護できない場合が多いという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、３相の上側パワー素子と並列に新たにショットキーダイオードを追加することにより、電気ブレーキ時においてトランジスタと整流ダイオードが一つのパッケージに入ったパワー素子の発熱を低減する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブラシレスモータ駆動回路によれば、通常の一様負荷時には、従来どおりのパワー素子を使用でき、電気ブレーキ時には、追加したダイオードのブレーキ電流が流れるので、上アームのパワー素子の発熱を低減でき、短い時間で電気ブレーキを多用する場合においても、パワー素子を熱から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
トランジスタと整流ダイオードが１つのパッケージになったパワー素子を使ったブラシレスモータの駆動回路において、電気ブレーキを短い時間で多用する場合、３相の上アームのパワー素子と並列にショットキーダイオードを追加したモータ駆動回路である。
【実施例１】
【０００９】
図１において、本発明のモータ駆動回路は、パワー素子１、２、３、１０、１１、１２と、ショットキーダイオード１６、１７、１８、１９、２０、２１から構成されている。パワー素子１、２、３は、ＰＮＰトランジスタ７、８、９と整流ダイオード４、５、６が
内装されており、パワー素子１０、１１、１２は、ＮＰＮトランジスタで１３、１４、１５が内装されている。
【００１０】
図２は、従来のモータ駆動回路であり、パワー素子１、２、３、１０、１１、１２と、ショットキーダイオード１６、１７、１８から構成されている。パワー素子１、２、３は、ＰＮＰトランジスタ７、８、９と整流ダイオード４、５、６が内装されており、パワー素子１０、１１、１２は、ＮＰＮトランジスタで１３、１４、１５が内装されている。ショットキーダイオード１６、１７、１８は、上アームのパワー素子１、２、３が、下アームのＯＦＦ時に、誤ってパワー素子１、２，３に内装されているＰＮＰトランジスタ７、８、９がＯＮするのを防止するために配置されている。
【００１１】
一様負荷時の電流の流れは、例として、上アームのパワー素子１のＰＮＰトランジスタ７からモータＭのＵ巻き線を介して、Ｖの巻き線を通り下アームのパワー素子１４のＮＰＮトランジスタ１３に流れ、電流検出抵抗２２に電流が流れる。
【００１２】
電気ブレーキ時は、上アームのパワー素子１、２、３がすべてＯＮし、下アームのパワー素子１０、１１、１２は、すべてＯＦＦする。このときの電流の流れの例は、パワー素子１のＰＮＰトランジスタ７からＵの巻き線に電流が流れ、Ｖの巻き線を通り、パワー素子８の整流ダイオード５に電流が流れる経路と、ＰＮＰトランジスタ７からＵの巻き線に電流が流れ、Ｗの巻き線を通り、パワー素子３の整流ダイオード６に電流が流れる。
【００１３】
一様負荷の場合は、電流検出抵抗２２に電流が流れるので電流の制限が可能であるが、電気ブレーキ時は、電流検出抵抗２２を通らないため電流の制限がかからずに電流が流れる。一様負荷のときに、パワー素子１、２、３は、負荷電流によって温度上昇しているため、電気ブレーキ時に、ブレーキ電流が流れると、急峻な電流が流れるため、短時間に電気ブレーキを多用すると回路図では、ＰＮＰトランジスタと整流ダイオードは分けて書かれているが、パワー素子の半導体内の構造上では、隣接して配置されているので半導体のジャンクション温度を超える可能性があり場合によっては、破壊する可能性が高い。
【００１４】
しかし、本発明の図１による構成であれば、電気ブレーキ時には、整流ダイオード４、５、６を通らず、ＶＦの低いショットキーダイオード１９、２０、２１にブレーキ電流が流れ分散できるためパワー素子１、２、３の半導体のジャンクション温度上昇を低く抑えることができる。ショットキーダイオード１９、２０、２１は、電気ブレーキを使用しない場合には、電流は流れないので、次回電気ブレーキをかけるまでの間に冷却される。パワー素子１、２、３だけのときは、負荷電流によって常時温度が低下しないことから、ショットキーダイオード１９、２０、２１を使用したときの方が、熱的に有利であることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明のモータ駆動回路は、ブラシレスモータ駆動回路のパワー素子の保護に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のモータ駆動回路を示す図
【図２】従来のモータ駆動回路を示す図
【符号の説明】
【００１７】
１、２、３、１０、１１、１２  パワー素子
４、５、６  整流ダイオード
７、８、９  ＰＮＰトランジスタ
１３、１４、１５  ＮＰＮトランジスタ
１６、１７、１８、１９、２０、２１  ショットキーダイオード
２２  電流検出抵抗
【図１】
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【図２】
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