(57)【要約】【課題】ドライバを内蔵するモータの損傷を抑制できるように過電圧保護機能の向上を図れる空気調和機のモータ駆動装置を安価に提供する。【解決手段】モータ駆動装置１００は、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａ内に内蔵されている内蔵ドライバ８１とケーシング８０ａの外部に設けられている外部制御装置６１とを有する。制御電源端子８３ｂは、ドライバ制御系電源をケーシング８０ａの外部から与える制御系電源線に接続されている。電圧降下回路６９は、過電圧検知回路６８が過電圧を検知したときに制御電源端子８３ｂの端子電圧を規定動作電圧以下に下降させる。内蔵ドライバ８１は、制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧以下になった場合に複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフにする制御電源電圧低下保護機能を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機（１０）に設けられているモータ（７０，８０，９０）を駆動するための空気調和機のモータ駆動装置（１００，１００Ａ）であって、
前記モータ駆動装置は、前記モータのケーシング（８０ａ）内に内蔵されている内蔵ドライバ（８１）と前記ケーシングの外部に設けられている外部制御装置（６１，６１Ａ）とを有し、
前記内蔵ドライバは、前記モータのケーシング内に内蔵されるスイッチング回路（８９）と、制御電源端子（８３ｂ）と、制御電源電圧低下保護機能とを有し、
前記スイッチング回路は、前記モータのモータ巻線（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に駆動電圧を印加するためにモータ駆動用電源をスイッチングする複数のスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６）を有し、
前記制御電源端子は、ドライバ制御系電源を前記ケーシングの外部から与える制御系電源線（６４ａ）に接続され、
前記制御電源電圧低下保護機能は、前記制御電源端子の端子電圧が規定動作電圧以下になった場合に複数の前記スイッチング素子を全てオフにする機能であり、
前記外部制御装置は、過電圧検知回路（６８）と電圧降下回路（６９，６９Ａ）とを有し、
前記過電圧検知回路は、前記モータ駆動用電源の過電圧を検知し、
前記電圧降下回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知したときに前記制御電源端子の端子電圧を規定動作電圧以下に下降させる、空気調和機のモータ駆動装置。
【請求項２】
前記電圧降下回路は、接地端子に電荷を放電するための放電用スイッチを含み、前記過電圧検知回路が過電圧を検知したときに前記制御電源端子の端子電圧を接地電圧まで低下させる、
請求項１に記載の空気調和機のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電圧降下回路は、前記制御電源端子の端子電圧を接地電圧より高くかつ前記規定動作電圧以下の中間電圧まで電荷を放電させるための放電用スイッチを含み、前記過電圧検知回路が過電圧を検知したときに前記放電スイッチを使って前記中間電圧まで低下させる、
請求項１に記載の空気調和機のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記電圧降下回路は、前記制御電源端子の端子電圧が前記中間電圧に低下した後に前記放電用スイッチにより前記接地端子と前記制御電源端子との間を遮断する、
請求項３に記載の空気調和機のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧降下回路は、前記制御系電源線と前記制御電源端子との接続を切断する遮断スイッチをさらに含み、前記制御電源端子の電圧を降下させるときには、前記放電用スイッチによる放電開始のタイミングを前記遮断スイッチによる切断のタイミングから遅延させる、
請求項２から４のいずれか一項に記載の空気調和機のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記放電用スイッチは、半導体スイッチである、
請求項５に記載の空気調和機のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に設けられているモータを駆動するための空気調和機のモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機の販売先は海外の先進国だけでなく、海外の他の多くの国々に広がっている。それらの国々の中には、商用電源の電源品質が安定してない地域がある。このような地域では、電源品質が安定してないことから過電圧が発生し易く、モータを駆動するインバータ回路が過電圧により破壊する可能性がある。
【０００３】
このような電源品質が安定してない地域へ出荷される空気調和機のモータ駆動用インバータ回路を保護するためには、例えば、特許文献１（特許第４１５１１８８号公報）や特許文献２（特開平１１−２１８３４６号公報）に記載されているように、電源電圧の異常を検知した際にインバータ回路を瞬時に停止する制御を行うことが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気調和機のモータの外部にドライブ回路と異常検知回路が設けられている場合には、特許文献１や特許文献２に記載されているように、電源電圧の異常を検知してインバータ回路を瞬時に停止する制御を行う回路構成を構築することは容易である。しかし、近年の空気調和機の室内機や室外機のファン用モータには、モータのケーシング内にモータ駆動用インバータ回路（以下、ドライバという）が内蔵されたドライバ内蔵ＤＣモータが採用されることが多い。
【０００５】
このようなドライバ内蔵ＤＣモータの内蔵ドライバに設定されている保護機能は、ＤＣモータの製造メーカが設定したものであり、ドライバ内蔵ＤＣモータを購入した後に保護機能を向上させるための変更を加えられる余地はほとんど無い。ドライバ内蔵ＤＣモータに内蔵されている保護機能は限られたものであり、代表的な保護機能としては、例えば過電流保護や温度保護がある。上述のような電源品質の悪い地域で使用される空気調和機のためにドライバ内蔵ＤＣモータの絶対最大定格電圧が高くなるように設計変更をしたり、特別な保護機能をＤＣモータに内蔵されるドライバに持たせたりしようとして、特別な仕様のＤＣモータの製造を依頼すると高価なものになってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、ドライバを内蔵するモータの過電圧による損傷を抑制できるように過電圧耐力の向上を図れる空気調和機のモータ駆動装置を安価に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係る空気調和機のモータ駆動装置は、空気調和機に設けられているモータを駆動するための空気調和機のモータ駆動装置であって、モータ駆動装置は、モータのケーシング内に内蔵されている内蔵ドライバとケーシングの外部に設けられている外部制御装置とを有し、内蔵ドライバは、モータのケーシング内に内蔵されるスイッチング回路と、制御電源端子と、制御電源電圧低下保護機能とを有し、スイッチング回路は、モータのモータ巻線に駆動電圧を印加するためにモータ駆動用電源をスイッチングする複数のスイッチング素子を有し、制御電源端子は、ドライバ制御系電源をケーシングの外部から与える制御系電源線に接続され、制御電源電圧低下保護機能は、制御電源端子の端子電圧が規定動作電圧以下になった場合に複数のスイッチング素子を全てオフにする機能であり、外部制御装置は、過電圧検知回路と電圧降下回路とを有し、過電圧検知回路は、モータ駆動用電源の過電圧を検知し、電圧降下回路は、過電圧検知回路が過電圧を検知したときに制御電源端子の端子電圧を規定動作電圧以下に下降させる。
【０００８】
第１観点のモータ駆動装置においては、外部制御装置の過電圧検知回路で過電圧が検知されたときに電圧降下回路によって制御電源端子の端子電圧を規定動作電圧以下に急速に降下させてスイッチング回路の複数のスイッチング素子を全てオフさせることができ、オフした複数のスイッチング素子に過電圧を分散して、モータの過電圧耐力の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る空気調和機のモータ駆動装置は、第１観点に係るモータ駆動装置において、電圧降下回路は、接地端子に電荷を放電するための放電用スイッチを含み、過電圧検知回路が過電圧を検知したときに制御電源端子の端子電圧を接地電圧まで低下させる、ものである。
【００１０】
第２観点のモータ駆動装置においては、電圧降下回路が接地端子に電荷を放電するための放電用スイッチを含んでいればよいので、簡単な構成の電圧降下回路で短時間に制御電源端子の端子電圧を急速に低下させることができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る空気調和機のモータ駆動装置は、第１観点に係るモータ駆動装置において、電圧降下回路は、制御電源端子の端子電圧を接地電圧より高くかつ規定動作電圧以下の中間電圧まで電荷を放電させるための放電用スイッチを含み、過電圧検知回路が過電圧を検知したときに放電スイッチを使って中間電圧まで低下させる、ものである。
【００１２】
第３観点のモータ駆動装置においては、電圧降下回路が電荷を放電するための放電用スイッチを含んでいればよいので、簡単な電圧降下回路で短時間に制御電源端子の端子電圧を急速に低下させることができる。
【００１３】
本発明の第４観点に係る空気調和機のモータ駆動装置は、第３観点に係るモータ駆動装置において、電圧降下回路は、制御電源端子の端子電圧が中間電圧に低下した後に放電用スイッチにより接地端子と制御電源端子との間を遮断する、ものである。
【００１４】
第４観点のモータ駆動装置においては、中間電圧に低下した後に接地端子と制御電源端子との間が遮断されるので、所定端子と制御電源端子との間の電流が遮断され、不要な電力損失が抑えられる。
【００１５】
本発明の第５観点に係る空気調和機のモータ駆動装置は、第２観点から第４観点のいずれかに係るモータ駆動装置において、電圧降下回路は、制御系電源線と制御電源端子との接続を切断する遮断スイッチをさらに含み、制御電源端子の電圧を降下させるときには、放電用スイッチによる放電開始のタイミングを遮断スイッチによる切断のタイミングから遅延させる、ものである。
【００１６】
第５観点のモータ駆動装置においては、遮断スイッチの切断のタイミングよりも放電用スイッチの放電開始のタイミングが遅れるので、制御系電源線と制御電源端子の両方から同時に放電用スイッチに電流が流れるのを防止できる。
【００１７】
第６観点のモータ駆動装置においては、放電用スイッチが半導体スイッチであるので、スイッチング速度を高速化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、ドライバを内蔵するモータの過電圧保護機能の向上を、低コストで図ることができる。
【００１９】
本発明の第２観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【００２０】
本発明の第３観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【００２１】
本発明の第４観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、消費電力の増加を抑えながら、過電圧保護の効果を引き出せる。
【００２２】
本発明の第５観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、制御系電源線と制御電源端子の両方から同時に放電用スイッチに電流が流れることによる外部制御装置の損傷を防止することができる。
【００２３】
本発明の第６観点に係る空気調和機のモータ駆動装置では、複数のスイッチング素子がオフするまでの時間を短縮して過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るモータ駆動装置が適用される空気調和機の構成の概要を示す回路図。
【図２】ドライバ内蔵ＤＣモータと外部制御装置の構成を説明するためのブロック図。
【図３】整流回路と電圧降下回路の構成の一例を示す回路図。
【図４】（ａ）直流電圧の電圧変動を説明するためのタイミングチャート、（ｂ）過電圧検知回路の動作を説明するためのタイミングチャート、（ｃ）第１スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｄ）第２スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｅ）制御電源端子の電圧変化を説明するためのタイミングチャート。
【図５】整流回路と電圧降下回路の構成の他の例を示す回路図。
【図６】（ａ）直流電圧の電圧変動を説明するためのタイミングチャート、（ｂ）過電圧検知回路の動作を説明するためのタイミングチャート、（ｃ）第１スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｄ）第２スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｅ）制御電源端子の電圧変化を説明するためのタイミングチャート。
【図７】変形例における電圧降下回路と電圧遮断回路とノイズフィルタの構成を示す回路図。
【図８】（ａ）直流電圧の電圧変動を説明するためのタイミングチャート、（ｂ）過電圧検知回路の動作を説明するためのタイミングチャート、（ｃ）第１スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｄ）第２スイッチの動作を説明するためのタイミングチャート、（ｅ）速度指令出力端子の電圧変化を説明するためのタイミングチャート、（ｆ）接続点Ｐ２の電圧変化を説明するためのタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
（１）空気調和機の構成の概要
本発明の第１実施形態に係るモータ駆動装置の説明において、まず、モータ駆動装置が適用される空気調和機の構成について簡単に説明する。図１は、空気調和機１０の構成の概要を示す回路図である。図１においては、各装置を繋ぐ実線が冷媒配管を示しており、各装置を繋ぐ破線が伝送線路を示している。図１に示されている冷媒回路１４を構成するために、例えば、室内機２０には、室内熱交換器２１が設けられ、室外機３０には、圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器３３、電動弁３４及びアキュムレータ３５が設けられ、室内機２０と室外機３０とが連絡配管１２によって接続されている。この冷媒回路１４の中を冷媒が循環する。
【００２６】
ここで、冷媒回路１４の回路構成について簡単に説明する。圧縮機３１の吐出側には四路切換弁３２の第１ポートが接続されている。四路切換弁３２の第２ポートには室外熱交換器３３の一方の出入口が接続され、第３ポートにはアキュムレータ３５が接続され、第４ポートには冷媒連絡配管１２ｂが接続されている。四路切換弁３２では、冷房時に実線で示されているように、第１ポートと第２ポートが接続されるとともに、第３ポートと第４ポートが接続される。一方、暖房時には、四路切換弁３２では、破線で示されているように、第１ポートと第４ポートが接続されるとともに、第２ポートと第３ポートが接続される。室外熱交換器３３の他方の出入口は、電動弁３４と冷媒連絡配管１２ａとを介して室内熱交換器２１の一方の出入口に接続されている。室内熱交換器２１の他方の出入口は、冷媒連絡配管１２ｂを介して四路切換弁３２の第４ポートに接続されている。また、圧縮機３１の吸入側は、アキュムレータ３５を介して四路切換弁３２の第３ポートに接続されている。
【００２７】
また、空気調和機１０における空気調和の動作を正しく効率よく行わせるために、室内機２０及び室外機３０は、それぞれの機器の中に組み込まれた室内制御部５０及び室外制御部６０によって制御されている。室内制御部５０と室外制御部６０とは、通信線１２ｃを介して互いに接続されて互いにデータの送受信を行っている。室内制御部５０と室外制御部６０とは、それぞれＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリや周辺回路などにより構成されている。
【００２８】
室内機２０の室内制御部５０及び室外機３０の室外制御部６０には、種々のセンサ４０が接続されている。センサ４０には、各部の温度を測定するための温度センサ、圧縮機３１に吸入される冷媒の圧力や圧縮機３１から吐出される冷媒の圧力を測定するための圧力センサなどが含まれる。
【００２９】
また、室内機２０においては、室内ファン２２のドライバ内蔵ＤＣモータ７０が室内制御部５０に接続されている。室外機３０においては、圧縮機３１のドライバ内蔵ＤＣモータ８０、四路切換弁３２、電動弁３４及び室外ファン３７のドライバ内蔵ＤＣモータ９０が室外制御部６０に接続されている。この室内制御部５０により、ドライバ内蔵ＤＣモータ７０の回転数や運転・停止が制御される。また、この室外制御部６０により、圧縮機３１のドライバ内蔵ＤＣモータ８０及び室外ファン３７のドライバ内蔵ＤＣモータ９０のモータ速度並びにそれらの運転・停止が制御され、四路切換弁３２の切換えが制御され、電動弁３４の開度が制御される。
【００３０】
（２）空気調和機の動作の概要
冷房時には、四路切換弁３２が実線の接続に切り換わり、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が四路切換弁３２を介して室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３で外気との熱交換が行われて熱を奪われた冷媒は、電動弁３４に送られる。電動弁３４で高圧液状の冷媒が低圧の湿り蒸気の状態に変化する。このように電動弁３４で膨張した冷媒は、冷媒連絡配管１２ａを通って室内熱交換器２１に入る。室内熱交換器２１で室内空気と冷媒との間で熱交換が行われ、熱を奪って温度が上昇した冷媒は、冷媒連絡配管１２ｂを通って四路切換弁３２に送られる。四路切換弁３２は、冷媒連絡配管１２ｂとアキュムレータ３５とが接続するように切り換えられている。そのため、室内熱交換器２１から送られてきた冷媒は、四路切換弁３２によって、圧縮機３１の吸入側に接続されているアキュムレータ３５に送られる。
【００３１】
暖房時には、四路切換弁３２が点線の接続に切り換わり、圧縮機３１で圧縮されて吐出された冷媒が四路切換弁３２から冷媒連絡配管１２ｂを経由して室内熱交換器２１に送られる。そして、冷房時とは逆の経路をたどって、室外熱交換器３３を出た冷媒は圧縮機３１に送られる。つまり、圧縮機３１から、四路切換弁３２、冷媒連絡配管１２ｂ、室内熱交換器２１、冷媒連絡配管１２ａ、電動弁３４、室外熱交換器３３、四路切換弁３２、アキュムレータ３５を順に経て圧縮機３１に戻る経路を冷媒が循環する。
【００３２】
室内機２０及び室外機３０には、それぞれ、室内熱交換器２１及び室外熱交換器３３における熱交換を促すために、室内熱交換器２１に室内空気を送る室内ファン２２及び、室外熱交換器３３に外気を送る室外ファン３７が設けられている。そして、これら室内ファン２２及び室外ファン３７を駆動するためのドライバ内蔵ＤＣモータ７０，９０がそれぞれ室内機２０及び室外機３０に設けられている。
【００３３】
（３）ドライバ内蔵ＤＣモータと外部制御装置
ここでは、圧縮機３１のドライバ内蔵ＤＣモータ８０を例に挙げて、空気調和機１０に設けられているドライバ内蔵ＤＣモータについて説明する。ドライバ内蔵ＤＣモータ８０を駆動するためのモータ駆動装置１００は、図２に示されているように、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａの外部の室外制御部６０に配置されている外部制御装置６１と、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａ内に内蔵されている内蔵ドライバ８１とを備えている。
【００３４】
ドライバ内蔵ＤＣモータ８０は、ケーシング８０ａ内に、内蔵ドライバ８１以外にモータ本体８２を備えている。また、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０は、ケーシング８０ａの外部と電気的な接続を行なうためのモータ側コネクタ８３を備えている。モータ側コネクタ８３は、モータ駆動電源端子８３ａと、制御電源端子８３ｂと、速度指令入力端子８３ｃと、回転数モニタ用出力端子８３ｄと、接地端子８３ｅとを有している。
【００３５】
外部制御装置６１は、モータ側コネクタ８３に接続される制御部側コネクタ６２を有している。制御部側コネクタ６２は、モータ駆動電源端子６２ａと、制御電源端子６２ｂと、速度指令出力端子６２ｃと、回転数モニタ用入力端子６２ｄと、接地端子６２ｅとを有している。モータ側コネクタ８３のモータ駆動電源端子８３ａには、制御部側コネクタ６２のモータ駆動電源端子６２ａが接続され、モータ駆動用電源が供給される。同様に、制御電源端子８３ｂと制御電源端子６２ｂとが接続され、速度指令入力端子８３ｃと速度指令出力端子６２ｃとが接続され、回転数モニタ用出力端子８３ｄと回転数モニタ用入力端子６２ｄとが接続され、接地端子８３ｅと接地端子６２ｅとが接続される。例えば、モータ側コネクタ８３と制御部側コネクタ６２とは、ケーシング８０ａの外部に設けられたハーネスによって接続される。
【００３６】
（３−１）外部制御装置６１
外部制御装置６１は、商用電源２００に接続される。外部制御装置６１は、整流回路６３と、外部電源回路６４と、第１制御回路６５と、ＤＡ変換回路６６と、フィードバック回路６７と、過電圧検知回路６８と、電圧降下回路６９とを備えている。外部制御装置６１は、例えば、少なくとも前述の７つの回路が基板上に形成された外部制御基板である。整流回路６３は、商用電源２００に接続されて、商用電源２００から与えられる交流電圧を直流電圧Ｖdcに変換する。また、整流回路６３は、直流電源ライン６１ａ，６１ｅに接続され、整流後の直流電圧Ｖdcを直流電源ライン６１ａ，６１ｅに出力する。直流電圧Ｖdcの高圧側が印加される直流電源ライン６１ａは、モータ駆動電源端子６２ａに接続されている。直流電圧Ｖdcの低圧側すなわち接地電圧（０Ｖ）が印加される直流電源ライン６１ｅは、接地端子６２ｅに接続されている。
【００３７】
外部電源回路６４は、直流電源ライン６１ａ，６１ｅに接続され、直流電源ライン６１ａ，６１ｅから供給される直流電圧Ｖdcから制御電源電圧Ｖccを発生させる。外部電源回路６４は、制御系電源線６４ａに接続され、制御系電源線６４ａと直流電源ライン６１ｅにより制御電源電圧Ｖccを供給する。制御電源電圧Ｖccの高圧側が印加される制御系電源線６４ａは、制御系電源線６４ａにより電圧降下回路６９に接続されている。さらに、外部電源回路６４は、第１制御回路６５に接続されており、第１制御回路６５に制御電源電圧Ｖccを供給する。第１制御回路６５は、モータ本体８２の回転速度を指示するデジタル速度指令信号をＤＡ変換回路６６に送信する。また、第１制御回路６５は、フィードバック回路６７に接続されており、フィードバック回路６７からモータ本体８２の単位時間当たりの回転数を示す信号を受信する。ここで、単位時間当たりの回転数（以下、単に回転数という場合もある）と回転速度とモータ速度とは同じことを意味している。フィードバック回路６７は、回転数モニタ用入力端子６２ｄに接続されている。フィードバック回路６７は、回転数モニタ用入力端子６２ｄから受信した信号に基づいて回転数の値を示す信号を第１制御回路６５に送信する。
【００３８】
ＤＡ変換回路６６は、制御系電源線６４ａによって電圧降下回路６９に接続されている。ＤＡ変換回路６６は、デジタル速度指令信号に応じた電圧に変換するデジタル−アナログ変換を行ない、アナログのモータ速度指令信号Ｖspを電圧降下回路６９に送信する。電圧降下回路６９は、制御電源端子６２ｂに接続されている。電圧降下回路６９は、過電圧検知回路６８が過電圧を検知したときに制御電源端子６２ｂの端子電圧を降下させる。電圧降下回路６９は、例えば、制御系電源線６４ａと制御電源端子６２ｂとを切り離して制御系電源線６４ａと制御電源端子６２ｂの電気的な接続を断つことによって、制御電源端子６２ｂの端子電圧を降下させる。
【００３９】
（３−１−１）整流回路６３
整流回路６３の構成の一例が図３に示されている。整流回路６３は、２相交流である商用電源２００を整流するブリッジ整流回路６３ａと平滑コンデンサ６３ｂとで構成されている。ブリッジ整流回路６３ａは、商用電源２００から入力された交流電圧を整流して、直流電源ライン８１ａ，８１ｅに整流した直流電圧を出力する。直流電源ライン８１ａ，８１ｅの間には、平滑コンデンサ６３ｂとして、例えば電解コンデンサが接続されている。
【００４０】
（３−１−２）電圧降下回路６９
電圧降下回路６９の構成の一例が図３に示されている。電圧降下回路６９は、スイッチ駆動回路６９ａと、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２とを有している。スイッチ駆動回路６９ａは、過電圧検知回路６８が過電圧を検知したことを示す検知信号を受けて第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２を駆動するためのスイッチング信号を出力する。第１スイッチＳＷ１は、制御系電源線６４ａと制御電源端子６２ｂとの間に直列に挿入されている。互いに直列に接続された第２スイッチＳＷ２と抵抗Ｒ１は、速度指令出力端子６２ｃと直流電源ライン６１ｅとの間に直列に挿入されている。過電圧が検知されてスイッチ駆動回路６９ａが第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２をオン状態にするスイッチ信号を出力したときには、第１スイッチが開き、第２スイッチＳＷ２が閉じる。
【００４１】
従って、過電圧が検知されていない状態では、第１スイッチＳＷ１が閉じて制御系電源線６４ａと制御電源端子６２ｂとが第１スイッチＳＷ１を通して接続されている。また、過電圧が検知されていない状態では、第２スイッチＳＷ２が開放されており、制御系電源線６４ａと直流電源ライン６１ｅとが絶縁状態にある。過電圧が検知されたときには、過電圧検知回路６８から与えられる検知信号によって、第１スイッチＳＷ１が開放され、第２スイッチＳＷ２が閉じる。第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２は、例えば半導体スイッチで形成される。半導体スイッチとしては、例えば、トランジスタ及びサイリスタがある。
【００４２】
（３−２）ドライバ内蔵ＤＣモータ８０
内蔵ドライバ８１は、内部電源回路８４と、第２制御回路８５と、ノイズフィルタ８６と、ドライブ回路８７と、チャージポンプ回路８８と、スイッチング回路８９とを備えている。また、内蔵ドライバ８１は、モータ駆動電源端子８３ａに接続されている直流電源ライン８１ａと接地端子８３ｅに接続されている直流電源ライン８１ｅとを有している。内部電源回路８４は、制御電源端子８３ｂと直流電源ライン８１ｅとに接続され、制御電源端子８３ｂと直流電源ライン８１ｅから制御電源電圧Ｖccが供給される。内部電源回路８４は、内蔵ドライバ８１の中で用いられる制御電源電圧Ｖｂを発生して、制御電源電圧Ｖｂを第２制御回路８５及びドライブ回路８７に供給する。また、制御電源端子８３ｂと直流電源ライン６１ｅとの間には、ノイズを除去するためのコンデンサ８４ａが接続されている。
【００４３】
第２制御回路８５は、ノイズフィルタ８６を介して速度指令入力端子８３ｃに接続され、速度指令入力端子８３ｃから与えられるアナログのモータ速度指令信号Ｖspを受信する。第２制御回路８５は、アナログのモータ速度指令信号Ｖspの電圧の値に応じたモータ速度になるように駆動信号をドライブ回路８７に送信する。また、第２制御回路８５は、回転数モニタ用出力端子８３ｄに接続されている。第２制御回路８５は、モータ本体８２の回転を検知している。そして、第２制御回路８５は、検知したモータ本体８２の回転に応じた回転数モニタ用信号を回転数モニタ用出力端子８３ｄに送信する。
【００４４】
ドライブ回路８７は、第２制御回路８５から受信した駆動信号に基づいて、スイッチング回路８９のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を切り替えるための出力信号をスイッチング回路８９に出力する。ドライブ回路８７には、スイッチング回路８９の上アームを駆動するための駆動用電源がチャージポンプ回路８８を通じて供給されている。そのため、ドライブ回路８７に供給される駆動用電源は、直流電源ライン８１ａを通じて供給される直流電圧の高圧側の値よりも少し高くなっている。なお、チャージポンプ回路８８は制御電源端子８３ｂに接続され、チャージポンプ回路８８には制御電源電圧Ｖccが印加されている。チャージポンプ回路８８は、従来からあるものを適用でき、例えば２つのパワー半導体と１つのコンデンサを使って構成される。
【００４５】
スイッチング回路８９は、上アームを構成する３つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３としたアームを構成する３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を有している。上アームと下アームは、直流電源ライン８１ａ，８１ｅの間に直列に接続されている。さらに詳細に説明すると、上アームを構成する３つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３の一方端子は全て直流電源ライン８１ａに接続され、スイッチング素子Ｑ１の他方端子はスイッチング素子Ｑ４の一方端子に接続され、スイッチング素子Ｑ２の他方端子はスイッチング素子Ｑ５の一方端子に接続され、スイッチング素子Ｑ３の他方端子はスイッチング素子Ｑ６の一方端子に接続されている。そして、下アームを構成する３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の他方端子は全て直流電源ライン８１ｅに接続されている。
【００４６】
モータ本体８２は、３つのモータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗを有している。３つのモータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの一方端が全て接続点Ｐ１に接続され、３つのモータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは互いに接続されている。そして、モータ巻線Ｕの他方端がスイッチング素子Ｑ１の他方端子に接続され、モータ巻線Ｖの他方端がスイッチング素子Ｑ２の他方端子に接続され、モータ巻線Ｗの他方端がスイッチング素子Ｑ３の他方端子に接続されている。
【００４７】
（３−２−１）内蔵ドライバ８１の制御電源電圧低下保護機能
内蔵ドライバ８１は、制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧以下になったときに、スイッチング回路８９の６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフにする制御電源電圧低下保護機能を有している。例えば、通常動作電圧が１５Ｖとし、規定動作電圧が１０Ｖとすると、制御電源端子８３ｂの電圧が１０Ｖ以下ではスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が全てオフになる。このような通常電圧の範囲は１５Ｖを中心に規定動作電圧よりも大会範囲で設定されている。一旦制御電源端子８３ｂの電圧が１０Ｖ以下になって再びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオンするためには例えば制御電源端子８３ｂの端子電圧が１０．５Ｖに設定されている。このようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオールオフした状態から復帰した後に短時間で再びオールオフしないように規定動作電圧よりも復帰電圧が高いヒステリシスが設定されている。
【００４８】
また、制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧以下になると、チャージポンプ回路８８の駆動も停止される。
【００４９】
（４）過電圧検知時のモータ駆動装置１００の動作
次に、図４を用いて過電圧が検知されたときのドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ駆動装置１００の動作について説明する。図４（ａ）から図４（ｆ）に示されているタイミングチャートの横軸は時間軸である。図４（ａ）には、直流電源ライン６１ａ，６１ｅに印加されている直流電圧Ｖdcが示されている。図４（ｂ）には、過電圧検知回路６８の検知信号が示されている。図４（ｃ）には、第１スイッチＳＷ１のオンオフ動作が示され、図４（ｄ）には、第２スイッチＳＷ２のオンオフ動作が示されている。第１スイッチＳＷ１は、図４（ｅ）には、制御電源端子８３ｂの電圧が示されている。
【００５０】
過電圧検知回路６８には、過電圧を検知するため、立上り閾値OVPthHと立下り閾値OVPthLの２つの閾値が設定されている。立上り閾値OVPthHの方が立下り閾値OVPthLよりも高いが、いずれもドライバ内蔵ＤＣモータ８０の定格電圧よりも高くかつ絶対最大定格よりも低い値に設定されている。
【００５１】
図４に示されている時刻ｔ１には、直流電圧Ｖdcが立上り閾値OVPthHに達している。この時刻ｔ１に過電圧検知回路６８から検知信号Ｄが出力される。この検知信号Ｄを受信したスイッチ駆動回路６９ａは、第１スイッチＳＷ１を開放させるためのスイッチング信号を出力する。しかし、スイッチ駆動回路６９ａがスイッチング信号を出力する際の遅延とそれを受信した第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２が動作をするときの遅延があるため、過電圧検知回路６８の検知信号Ｄの出力から第１スイッチＳＷ１の開放までに遅延時間Δｔ11だけ遅れる。スイッチ駆動回路６９ａが第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２にスイッチング信号を出力するタイミングを時間Δｔ12だけずらしていることによって、第２スイッチＳＷ２の閉じるタイミングが、第１スイッチＳＷ１の開くタイミングに対して遅延時間Δｔ12だけ遅れる。このような遅延時間Δｔ12が設定されていることにより、外部電源回路６４の制御系電源線６４ａが接地されることが防がれ、外部電源回路６４の制御系電源線６４ａが接地されることによる外部電源回路６４の破壊が防止される。
【００５２】
第２スイッチＳＷ２が閉じることによって、制御電源端子６２ｂの端子電圧、ひいては制御電源端子８３ｂの端子電圧が接地電圧になる。そして、時刻ｔ２の時点で、この制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧ＶLSD以下になると、第２制御回路８５は、ドライブ回路８７に対してスイッチング回路８９のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフするように駆動信号を出力する。つまり、制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧ＶLSD以下になると、内蔵ドライバ８１が制御電源電圧低下保護機能を発揮する。スイッチング回路８９のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が全てオフするのは時刻ｔ３になるが、時刻ｔ３には、まだ直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲに達していないので、絶対最大定格ＡＭＲに達したときには、オフした複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に絶対最大定格ＡＭＲが分圧されて、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に印加される電圧は直流電圧Ｖdcの２分の１程度になる。その結果、直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲを超えて、例えば６割程度直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲよりも高くなっても、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が破壊されるのを防ぐことができる。
【００５３】
通常、直流電圧Ｖdcが過電圧になっているのは短時間であるが、その短時間の間に図４（ａ）に示されているように直流電圧Ｖdcが徐々に低下するように変化する。そして、時刻ｔ４の時点で立下り閾値OVPthLに達すると、過電圧検知回路６８は、検知信号Ｄの出力を停止する。しかし、スイッチ駆動回路６９ａがスイッチング信号を出力する際の遅延とそれを受信した第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２が動作をするときの遅延があるため、過電圧検知回路６８の検知信号Ｄの停止から第２スイッチＳＷ２の開放までに遅延時間Δｔ41だけ遅れる。スイッチ駆動回路６９ａが第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２にスイッチング信号を出力するタイミングを時間Δｔ42だけずらしていることによって、第１スイッチＳＷ１の閉じるタイミングが、第２スイッチＳＷ２の開くタイミングに対して遅延時間Δｔ42だけ遅れる。
【００５４】
そして、遅延時間Δｔ42だけ遅れて第１スイッチＳＷ１が閉じることによって、制御電源端子６２ｂの端子電圧、ひいては制御電源端子８３ｂの端子電圧が外部電源回路６４の出力する電圧に戻る。制御電源端子８３ｂの電圧が外部電源回路６４の出力する電圧に戻るには、コンデンサ８４ａが充電される時間が必要になる。このような遅延時間Δｔ42が設けられることにより、外部電源回路６４の制御系電源線６４ａが接地されることが防がれ、外部電源回路６４の制御系電源線６４ａが接地されることによる外部電源回路６４の破壊が防止される。
【００５５】
＜第２実施形態＞
（５）空気調和機、ドライバ内蔵ＤＣモータ及び外部制御装置の構成の概要
本発明の第２実施形態に係るモータ駆動装置も、第１実施形態に係るモータ駆動装置と同様の空気調和機に適用される。従って、第２実施形態に係るモータ駆動装置についても、図１に示されている空気調和機１０を用いて説明する。
【００５６】
第２実施形態に係るモータ駆動装置１００Ａは、図５に示されている構成を備えている。第２実施形態のモータ駆動装置１００Ａは、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａの外部の室外制御部６０に配置されている外部制御装置６１Ａと、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０Ａのケーシング８０ａ内に内蔵されている内蔵ドライバ８１とを備えている。図５に示されているモータ駆動装置１００Ａと図３に示されている第１実施形態に係るモータ駆動装置１００とを比較して分かるように、第２実施形態の外部制御装置６１Ａの電圧降下回路６９Ａの構成が第１実施形態の電圧降下回路６９と異なり、他の構成は同じである。
【００５７】
さらに詳細には、第２実施形態のスイッチ駆動回路６９Ａａと第１実施形態のスイッチ駆動回路６９ａが異なる。また、第２実施形態のモータ駆動装置１００Ａでは、第１実施形態のモータ駆動装置１００とは異なり、制御電源端子６２ｂにカソードが接続されるとともに規定動作電圧ＶLSDよりも小さくかつ０Ｖよりも大きい中間電圧Ｖｍがアノードに印加されているダイオードＤＯが接続されている。このダイオードＤＯは、制御電源端子６２ｂに一端が接続されるとともに中間電圧Ｖｍが他端に印加されている第３スイッチである。中間電圧Ｖｍは、上述のように、例えば、規定動作電圧が１０Ｖであるとすると、例えば５Ｖである。
【００５８】
（６）過電圧検知時のモータ駆動装置１００Ａの動作
第１スイッチＳＷ１が閉じているときには、アノードの電圧がカソードの電圧よりも高く、第３スイッチであるダイオードＤＯが逆バイアスされるので、アノードとカソードが切り離された状態、つまり第３スイッチが開いた状態になる。この第３スイッチであるダイオードＤＯは、過電圧が検知されて第１スイッチＳＷ１が開かれ、第２スイッチＳＷ２が閉じられてときに、制御電源端子６２ｂに中間電圧Ｖｍを印加する。一旦、制御電源端子６２ｂが中間電圧Ｖｍに低下した後は、第２スイッチＳＷ２は再び開かれ、第２スイッチＳＷ２を通して流れる電流が遮断される。第２スイッチＳＷ２を通して流れる電流が遮断されることにより、消費電力が抑えられる。
【００５９】
復帰するときの動作は、第１実施形態と異なり、第２スイッチＳＷ２が既に開かれているので、直流電圧Ｖdcが立上り閾値OVPthHに達したときに、第１スイッチＳＷ１が閉じられると同時にダイオードＤＯが逆バイアスになって第３スイッチが開かれた状態になる。
【００６０】
（７）特徴
（７−１）
以上説明したように、空気調和機１０のモータ駆動装置１００，１００Ａは、空気調和機１０に設けられているモータとしてドライバ内蔵ＤＣモータ７０，８０，９０を駆動する。モータ駆動装置１００，１００Ａは、例えばドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａ内に内蔵されている内蔵ドライバ８１と、ケーシング８０ａの外部に設けられている外部制御装置６１，６１Ａとを有する。
【００６１】
内蔵ドライバ８１は、スイッチング回路８９と制御電源端子８３ｂとを有する。スイッチング回路８９は、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のケーシング８０ａ内に内蔵されるスイッチング回路である。また、内蔵ドライバ８１は制御電源電圧低下保護機能を有している。内蔵ドライバ８１のこの制御電源電圧低下保護機能は、ドライバ制御系電源の制御電源電圧Ｖccが規定動作電圧ＶLSD以下になった場合に複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフにする機能である。
【００６２】
スイッチング回路８９は、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに駆動電圧を印加するためにモータ駆動電源端子８３ａから供給されるモータ駆動用電源をスイッチングする複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を有する。制御電源端子８３ｂは、ドライバ制御系電源をケーシング８０ａの外部から与える制御系電源線６４ａに接続されている。
【００６３】
外部制御装置６１，６１Ａは、過電圧検知回路６８と電圧降下回路６９とを有している。過電圧検知回路６８は、モータ駆動用電源の過電圧OVPthHを検知する。電圧降下回路６９は、過電圧検知回路６８が過電圧を検知したときに制御電源端子６２ｂを制御系電源線６４ａから遮断して、制御電源端子８３ｂの端子電圧を接地電圧又は中間電圧Ｖｍまで引き下げる。
【００６４】
図４（ａ）の時刻ｔ１に示されている時点すなわち外部制御装置６１，６１Ａの過電圧検知回路６８で過電圧OVPthHが検知されたときに、図４（ｅ）に示されているように、電圧降下回路６９によって制御系電源線６４ａから遮断された制御電源端子８３ｂの端子電圧が規定動作電圧ＶLSD以下に急速に降下する。このような動作によって、モータ駆動電圧である直流電圧Ｖdcが直接印加されるスイッチング回路８９の複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフさせることができ、オフした複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に過電圧を分散して、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０の過電圧耐力の向上すなわち過電圧保護機能の向上を図ることができる。特に、スイッチング回路８９の上アームと下アームとで過電圧を分圧することができ、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０の過電圧保護機能の向上を図ることができる。その結果、内蔵ドライバ８１を内蔵するドライバ内蔵ＤＣモータ８０の損傷を抑制できるようになり、過電圧保護機能の向上を図ることができる。この場合、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０に制御電源電圧低下保護機能のための専用の端子が設けられていないにも拘わらず、制御電源端子８３ｂを使ってドライバ内蔵ＤＣモータ８０の構成を変更せずに過電圧検知回路６８と電圧降下回路６９をドライバ内蔵ＤＣモータ８０の外部に設けて過電圧保護機能の向上が図られ、低コストでドライバ内蔵ＤＣモータ８０の過電圧保護機能の向上が実現されている。
【００６５】
なお、上記実施形態では、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０を例に挙げて説明したが、ドライバ内蔵ＤＣモータ７０，９０についても、内蔵ドライバ８１及び外部制御装置６１と同様の構成を設けることができ、低コストでドライバ内蔵ＤＣモータ７０，９０の過電圧保護機能の向上を図ることもできる。
【００６６】
（７−２）
電圧降下回路６９は、第２スイッチＳＷ２を含んでいる。第２スイッチＳＷ２は、接地端子６２ｅに電荷を放電するための放電用スイッチである。図４（ｅ）に示されているように、電圧降下回路６９は、過電圧検知回路６８が過電圧OVPthHを検知したときに制御電源端子８３ｂの端子電圧を接地電圧まで低下させる。電圧降下回路６９が接地端子６２ｅに電荷を放電するための放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２を含んでいればよいので、簡単な構成の電圧降下回路６９で短時間に制御電源端子８３ｂの端子電圧を急速に低下させることができ、過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【００６７】
（７−３）
電圧降下回路６９Ａは、第２スイッチＳＷ２を含んでいる。第２スイッチＳＷ２は、制御電源端子８３ｂの端子電圧を接地電圧より高くかつ規定動作電圧ＶLSDＶ以下の中間電圧Ｖｍまで電荷を放電させるための放電用スイッチである。図４（ｅ）に示されているように、電圧降下回路６９Ａは、過電圧検知回路６８が過電圧OVPthHを検知したときに放電スイッチを使って中間電圧Ｖｍまで低下させる。電圧降下回路６９が電荷を放電するための放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２を含んでいればよいので、簡単な構成の電圧降下回路６９Ａで短時間に制御電源端子８３ｂの端子電圧を急速に低下させることができ、過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【００６８】
（７−４）
電圧降下回路６９Ａは、制御電源端子８３ｂの端子電圧が中間電圧Ｖｍに低下した後に放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２により接地端子６２ｅと制御電源端子８３ｂとの間を遮断する。中間電圧Ｖｍに低下した後に接地端子６２ｅと制御電源端子８３ｂとの間が遮断されるので、接地端子６２ｅと制御電源端子８３ｂとの間の電流が遮断され、不要な電力損失が抑えられる。
【００６９】
（７−５）
電圧降下回路６９，６９Ａは、第１スイッチＳＷ１を含んで構成されている。第１スイッチＳＷ１は、制御系電源線６４ａと制御電源端子８３ｂとの接続を切断する遮断スイッチである。図４（ｃ）と図４（ｄ）や図６（ｃ）と図６（ｄ）を用いて説明したように、制御電源端子８３ｂの電圧を降下させるときには、放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２による放電開始のタイミングを遮断スイッチである第１スイッチＳＷ１による切断のタイミングから遅延させる。つまり、スイッチ駆動回路６９ａにより、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオン動作のタイミングに遅延時間Δｔ12が設けられている。
【００７０】
このように、第１スイッチＳＷ１の切断のタイミングよりも第２スイッチＳＷ２の放電開始のタイミングが遅れるので、制御系電源線６４ａと制御電源端子８３ｂの両方から同時に放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２を通して電流が流れるのを防止できる。第２スイッチＳＷ２に大きな電流が流れて第２スイッチＳＷ２が損傷したり、制御系電源線６４ａから第２スイッチＳＷ２に電流が流れると外部電源回路６４が損傷したりするなど外部制御装置６１，６１Ａが損傷する可能性があるが、遅延時間Δｔ12を設けることで、制御系電源線６４ａと制御電源端子８３ｂの両方から同時に第２スイッチＳＷ２に電流が流れることによる外部制御装置６１，６１Ａの損傷を防止することができる。
【００７１】
（７−６）
第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、半導体スイッチである。特に、放電用スイッチである第２スイッチＳＷ２が半導体スイッチであるので、スイッチング速度を高速化することができる。その結果、図４（ｃ）及び図４（ｄ）や図６（ｃ）及び図６（ｄ）を用いて説明した時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間を短縮することができ、過電圧検知回路６８が過電圧OVPthHを検知してから複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオフするまでの時間を短縮して過電圧保護の効果を十分に引き出すことができる。
【００７２】
（８）変形例
（８−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、モータ本体８２が３相モータである場合について説明したが、モータ本体は３相モータに限られるものではない。例えば、モータ本体が２相モータであってもよい。
【００７３】
（８−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、商用電源２００が２相交流である場合について説明したが、商用電源は２相交流に限られるものではない。例えば、商用電源は３相交流であってもよく、その場合には、整流回路６３が３相交流から直流電圧を生成するものであればよい。
【００７４】
（８−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、電圧降下回路６９が、制御系電源線６４ａと制御電源端子８３ｂとを第１スイッチＳＷ１で切り離す場合について説明したが、制御電源端子８３ｂの端子電圧を引き下げるにはスイッチによる切り離しだけに限られるものではなく、制御電源端子８３ｂの電圧を引き下げられれば他の回路構成であってもよい。
【００７５】
（８−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、内蔵ドライバ８１がチャージポンプ回路８８を備えている場合について説明したが、チャージポンプ回路を備えていない内蔵ドライバについても本願発明を適用できる。
【００７６】
（８−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、制御電源電圧低下保護機能が制御電源端子８３ｂに設けられている場合について説明したが、内蔵ドライバ８１は、速度指令入力端子８３ｃで受信したモータ速度指令信号Ｖspが規定信号電圧Ｖsw以下になった場合すなわち速度指令入力端子８３ｃの端子電圧が規定信号電圧Ｖsw以下になったときに、スイッチング回路８９の６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフにする強制停止機能を有していてもよい。例えば、規定信号電圧が１Ｖとするとともにドライバ内蔵ＤＣモータ８０の最大モータ速度をＲmaxとすると、速度指令入力端子８３ｃの電圧が１Ｖ以下ではドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ速度が０である。そして、ドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ速度は、例えば１．１ＶでＲmaxの５％、２．５ＶでＲmaxの５０％、４ＶでＲmaxになるように設定されている。
【００７７】
しかし、正確には、第２制御回路８５が受信したモータ速度指令信号Ｖspで内蔵ドライバ８１のモータ速度が決定され、すなわち接続点Ｐ２の電圧でドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ速度が決定される。従って、内蔵ドライバ８１の強制停止機能が発揮されるタイミングも、正確には接続点Ｐ２の電圧が規定信号電圧Ｖsw以下になった時点になる。
【００７８】
（８−５−１）過電圧検知時のモータ駆動装置１００の動作
次に、図７及び図８を用いて過電圧が検知されたときのドライバ内蔵ＤＣモータ８０のモータ駆動装置１００の動作について説明する。図８（ａ）から図８（ｆ）に示されているタイミングチャートの横軸は時間軸である。図８（ａ）には、電源ライン６１ａ，６１ｅに印加されている直流電圧Ｖdcが示されている。図８（ｂ）には、過電圧検知回路６８の検知信号が示されている。図８（ｃ）には、第４スイッチＳＷ４のオンオフ動作が示され、図８（ｄ）には、第５スイッチＳＷ５のオンオフ動作が示されている。第４スイッチＳＷ４は、図８（ｅ）には、速度指令出力端子６２ｃの電圧が示されている。図８（ｆ）には、接続点Ｐ２の電圧が示されている。
【００７９】
過電圧検知回路６８には、過電圧を検知するため、立上り閾値OVPthHと立下り閾値OVPthLの２つの閾値が設定されている。立上り閾値OVPthHの方が立下り閾値OVPthLよりも高いが、いずれもドライバ内蔵ＤＣモータ８０の定格電圧よりも高くかつ絶対最大定格ＡＭＲよりも低い値に設定されている。
【００８０】
図８に示されている時刻ｔ１１には、直流電圧Ｖdcが立上り閾値OVPthHに達している。この時刻ｔ１１に過電圧検知回路６８から検知信号Ｄが出力される。この検知信号Ｄを受信したスイッチ駆動回路６９ａは、第４スイッチＳＷ４を開放させるためのスイッチング信号を出力する。しかし、スイッチ駆動回路６９ａがスイッチング信号を出力する際の遅延とそれを受信した第４スイッチＳＷ４と第５スイッチＳＷ５が動作をするときの遅延があるため、過電圧検知回路６８の検知信号Ｄの出力から第４スイッチＳＷ４の開放までに遅延時間Δｔ111だけ遅れる。スイッチ駆動回路６９ａが第４スイッチＳＷ４と第５スイッチＳＷ５にスイッチング信号を出力するタイミングを時間Δｔ112だけずらしていることによって、第５スイッチＳＷ５の閉じるタイミングが、第４スイッチＳＷ４の開くタイミングに対して遅延時間Δｔ112だけ遅れる。このような遅延時間Δｔ１12が設定されていることにより、ＤＡ変換回路６６の出力端子が接地されることが防がれ、ＤＡ変換回路６６の出力端子が接地されることによるＤＡ変換回路６６の破壊が防止される。
【００８１】
第５スイッチＳＷ５が閉じることによって、速度指令出力端子６２ｃの端子電圧、ひいては速度指令入力端子８３ｃの電圧が接地電圧（０Ｖ）になる。しかし、接続点Ｐ２の電圧の低下は、キャパシタ成分８６ｂに蓄積されている電荷が放電される時間が必要になるために緩やかになる。なお、第４スイッチＳＷ４が開くことによって放電が始まるが、第５スイッチＳＷ５が閉じることによって放電が加速される。そして、時刻ｔ１２の時点で、この接続点Ｐ２の電圧が規定信号電圧Ｖsw以下になると、第２制御回路８５は、ドライブ回路８７に対してスイッチング回路８９のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を全てオフするように駆動信号を出力する。つまり、接続点Ｐ２の電圧が規定信号電圧Ｖsw以下になると、内蔵ドライバ８１が強制停止機能を発揮する。スイッチング回路８９のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が全てオフするのは時刻ｔ１３になるが、時刻ｔ１３には、まだ直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲに達していないので、絶対最大定格ＡＭＲに達したときには、オフした複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に絶対最大定格ＡＭＲが分圧されて、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に印加される電圧は直流電圧Ｖdcの２分の１程度になる。その結果、直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲを超えて、例えば６割程度直流電圧Ｖdcが絶対最大定格ＡＭＲよりも高くなっても、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が破壊されるのを防ぐことができる。
【００８２】
通常、直流電圧Ｖdcが過電圧になっているのは短時間であるが、その短時間の間に図８（ａ）に示されているように直流電圧Ｖdcが徐々に低下するように変化する。そして、時刻ｔ１４の時点で立下り閾値OVPthLに達すると、過電圧検知回路６８は、検知信号Ｄの出力を停止する。しかし、スイッチ駆動回路６９ａがスイッチング信号を出力する際の遅延とそれを受信した第４スイッチＳＷ４と第５スイッチＳＷ５が動作をするときの遅延があるため、過電圧検知回路６８の検知信号Ｄの停止から第５スイッチＳＷ５の開放までに遅延時間Δｔ141だけ遅れる。スイッチ駆動回路６９ａが第４スイッチＳＷ４と第５スイッチＳＷ５にスイッチング信号を出力するタイミングを時間Δｔ142だけずらしていることによって、第４スイッチＳＷ４の閉じるタイミングが、第５スイッチＳＷ５の開くタイミングに対して遅延時間Δｔ142だけ遅れる。
【００８３】
そして、遅延時間Δｔ142だけ遅れて第４スイッチＳＷ４が閉じることによって、速度指令出力端子６２ｃの端子電圧、ひいては速度指令入力端子８３ｃの電圧がＤＡ変換回路６６の出力する電圧に戻る。接続点Ｐ２の電圧がＤＡ変換回路６６の出力する電圧に戻るには、キャパシタ成分８６ｂが充電される時間が必要になる。遅延時間Δｔ142が設けられることにより、ＤＡ変換回路６６の出力端子が接地されることが防がれ、ＤＡ変換回路６６の出力端子が接地されることによるＤＡ変換回路６６の破壊が防止される。
【符号の説明】
【００８４】
１０  空気調和機
６１，６１Ａ  外部制御装置
６４  外部電源回路
６４ａ  制御系電源線
６５  第１制御回路
６８  過電圧検知回路
６９，６９Ａ  電圧降下回路
７０，８０，９０  ドライバ内蔵ＤＣモータ（モータの例）
８０ａ  ケーシング
８１  内蔵ドライバ
８３ｂ  制御電源端子
８４  内部電源回路
８５  第２制御回路
８９  スイッチング回路
１００，１００Ａ  モータ駆動装置
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６  スイッチング素子
ＳＷ１  第１スイッチ（遮断スイッチの例）
ＳＷ２  第２スイッチ（放電用スイッチの例）
Ｕ，Ｖ，Ｗ  モータ巻線
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特許第４１５１１８８号公報
【特許文献２】特開平１１−２１８３４６号公報
【図１】
2016169884.tif 000003
【図２】
2016169884.tif 000004
【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】
2016169884.tif 000010