(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二相以上の励磁巻線を有するモータの回転速度を制御するモータの回転速度制御回路であって、
前記二相以上の励磁巻線に対してそれぞれ接続され、制御端子に制御信号が入力されている間オン状態になって対応する前記励磁巻線に励磁電流を流す２以上の励磁電流制御用半導体スイッチと、
速度指令に応じてデューティ比が変わる前記制御信号を前記２以上の前記励磁電流制御用半導体スイッチにそれぞれ出力する制御信号発生回路とを具備し、
前記モータの前記回転速度が予め定めた速度より低くなっている低速期間において、前記制御信号が前記励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になってから前記励磁電流制御用半導体スイッチが実際にオフ状態になるまでのターンオフ時間をスイッチングノイズを低減できる程度まで延長させるターンオフ時間延長回路が前記２以上の励磁電流制御用半導体スイッチに対して設けられていることを特徴とするモータの回転速度制御回路。
【請求項２】
前記ターンオフ時間延長回路は、
前記低速期間を判定する低速期間判定回路と、
前記２以上の励磁電流制御用半導体スイッチに対してそれぞれ設けられて、前記低速期間判定回路が前記低速期間を判定している間、前記制御信号が前記励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になった後に前記制御端子にターンオフ時間延長信号を供給する２以上のターンオフ時間延長信号発生回路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項３】
前記ターンオフ時間延長信号発生回路は、前記低速期間において、前記励磁電流制御用半導体スイッチがオン状態にあるときに充電され前記制御信号が前記励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になっているときに前記制御端子を通して放電するコンデンサを含んでいる請求項２に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項４】
前記ターンオフ時間延長信号発生回路は、前記コンデンサに直列に接続され、前記低速期間判定回路の出力によって制御されて、前記低速期間の間はオン状態になり、それ以外の期間はオフ状態になるコンデンサ充放電制御用スイッチ回路を備えている請求項３に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項５】
前記低速期間判定回路は、前記速度指令が指令する前記回転速度に基づいて前記低速期間を判定するように構成されている請求項２に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項６】
前記低速期間判定回路は、前記速度指令と基準レベルと比較して前記速度指令が前記基準レベルを超えているか否かにより前記低速期間を判定するように構成されている請求項５に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項７】
前記速度指令が電圧信号からなり、前記低速期間判定回路は前記電圧信号の電圧値が予め定めた電圧レベルを超えているか否かにより前記低速期間を判定するように構成されている請求項６に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項８】
前記速度指令が温度の変化に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載のモータの回転速度制御回路。
【請求項９】
二相以上の励磁巻線を有するファンモータの回転速度を制御するファンモータの回転速度制御回路であって、
前記二相以上の励磁巻線に対してそれぞれ接続され、制御端子に制御信号が入力されている間オン状態になって対応する前記励磁巻線に励磁電流を流す２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチと、
速度指令に応じてデューティ比が変わる前記制御信号を前記２以上の前記励磁電流制御用トランジスタスイッチにそれぞれ出力する制御信号発生回路とを具備し、
前記ファンモータの前記回転速度が予め定めた速度より低くなっている低速期間を判定する低速期間判定回路と、前記２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチに対してそれぞれ設けられて、前記制御信号が前記励磁電流制御用トランジスタスイッチをオフ状態にする状態になってから前記励磁電流制御用トランジスタスイッチが実際にオフ状態になるまでのターンオフ時間を延長させる２以上のターンオフ時間延長信号発生回路とを有するターンオフ時間延長回路を更に備えていることを特徴とするファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１０】
前記ターンオフ時間延長信号発生回路は、前記低速期間において、前記励磁電流制御用トランジスタスイッチがオン状態にあるときに充電され前記制御信号が前記励磁電流制御用トランジスタスイッチをオフ状態にする状態になっているときに前記制御端子を通して放電するコンデンサと、
前記コンデンサに直列に接続され、前記低速期間判定回路の出力によって制御されて、前記低速期間の間はオン状態になり、それ以外の期間はオフ状態になるコンデンサ充放電制御用トランジスタスイッチとを備えている請求項９に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１１】
前記速度指令が電圧信号からなり、前記低速期間判定回路は前記電圧信号の電圧値が予め定めた電圧レベルを超えているか否かにより前記低速期間を判定するように構成されている請求項１０に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１２】
前記低速期間判定回路は、複数のダイオードが直列接続されて構成されている請求項１１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１３】
前記低速期間判定回路は、前記速度指令と前記電圧レベルとを比較する比較回路から構成されている請求項１１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１４】
前記２以上の励磁巻線は一端が共通接続されており、
前記２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチが前記２以上の励磁巻線の他端とグランドとの間にそれぞれ接続されており、
前記２以上の励磁巻線の前記一端と前記他端との間には、前記励磁巻線に逆起電圧が発生したときに前記励磁巻線に還流電流を流す還流回路が接続されている請求項９に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１５】
前記還流回路は、前記励磁巻線に逆起電圧が発生したときに導通するダイオードと電流制限手段とが直列接続されて構成された回路からなる請求項１４に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１６】
前記電流制限手段は、抵抗体からなる請求項１４に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項１７】
前記励磁電流制御用トランジスタスイッチの両端には前記励磁巻線に逆起電圧が発生したときに導通するツェナーダイオードが接続されている請求項９または１５に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転速度が変えられるモータが低速で回転しているときに発生するスイッチングノイズ及び振動を抑制するモータの回転速度制御回路に関するものであり、特にファンとして用いられるファンモータの回転速度制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータやコピー機等の各種のＯＡ機器には、冷却用のファンが使用されている。この種のファンでは、機器の温度が高いときには、モータを高速回転させて機器の温度を迅速に低下させ、機器の温度が低下した後はモータを低速回転させる回転速度制御が行われている。
【０００３】
モータが高速回転しているときには、ファンから出る送風音または風切り音が大きい。そのためモータの励磁巻線に流れる励磁電流を制御する励磁電流制御用半導体スイッチ（一般的にはトランジスタスイッチ）がオフ状態になったときに発生するいわゆるスイッチングノイズまたは電磁音は、気にならない。しかしながらモータの回転速度が下がって低速回転になると、送風音が低下するために、スイッチングノイズまたは電磁音の存在が気になってくる。またスイッチングに伴うモータの振動も気になってくる。
【０００４】
そこで従来、励磁電流制御用半導体スイッチとして用いられるトランジスタスイッチのコレクタ・エミッタ回路間にコンデンサを常時接続しておく、回路構成が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなコンデンサを配置すると、モータの低速回転領域においてスイッチングノイズの発生と振動の発生とをある程度抑制できることが分かっている。しかしながらモータの高速回転領域では、励磁電流制御用半導体スイッチとして用いられるトランジスタスイッチにおける損失が大きくなり、また励磁電流が大きくなって励磁巻線の発熱量が増大する問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、モータの高速回転に影響を与えることなく、モータが低速回転しているときに発生するスイッチングノイズ及び振動の発生を抑制できるモータまたはファンモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、モータが低速回転しているときのみ、励磁電流制御用半導体スイッチのターンオフ時間を長くすることにより、スイッチングノイズ及び振動の発生を抑制するモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、モータが高速回転しているときに、励磁電流制御用半導体スイッチで発生する損失を少なくして、しかも励磁電流を増大させることなく、モータが低速回転しているときに発生するスイッチングノイズ及び振動の発生を簡単な構成で抑制できるモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、モータが低速で回転している期間の判定を簡単に行えるモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、励磁電流制御用半導体スイッチとして用いられるトランジスタスイッチを励磁巻線に発生する逆起電圧から保護することができるモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二相以上の励磁巻線を有するモータの回転速度を制御するモータの回転速度制御回路を改良の対象とする。本発明のモータの回転速度制御回路は、二相以上の励磁巻線に対してそれぞれ接続され、制御端子に制御信号が入力されている間オン状態になって対応する励磁巻線に励磁電流を流す２以上の励磁電流制御用半導体スイッチと、速度指令に応じてデューティ比が変わる制御信号を２以上の励磁電流制御用半導体スイッチにそれぞれ出力する制御信号発生回路とを具備している。
【００１２】
本発明においては、モータの回転速度が予め定めた速度より低くなっている低速期間において、制御信号が励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になってから励磁電流制御用半導体スイッチが実際にオフ状態になるまでのターンオフ時間をスイッチングノイズが低減できる程度まで延長させるターンオフ時間延長回路を２以上の励磁電流制御用半導体スイッチに対して設ける。ここで「予め定めた速度」は、モータの用途に応じて任意に定められる。例えばモータが、ＯＡ機器に用いられるファンモータの場合には、最高回転速度の５０％〜９０％の回転速度がこの「予め定めた速度」として用いられる。本発明のようにモータの回転速度が低速になっている低速期間だけ、励磁電流制御用半導体スイッチのターンオフ時間を延長すると、半導体スイッチがターンオフするときの励磁電流の変化率（ｄＩ／ｄｔ）が小さくなってスイッチングノイズまたは電磁音が小さくなるとともに、振動の発生が抑制される。そしてモータが高速で回転しているときには、ターンオフ時間を延長することは行わないため、半導体スイッチで損失が大きくなったり、励磁電流が必要以上に大きくなって発熱量が増大するといった不具合が発生することがない。
【００１３】
ターンオフ時間延長回路の構成は任意であるが、一例としては、低速期間を判定する低速期間判定回路と、２以上の励磁電流制御用半導体スイッチに対してそれぞれ設けられて、低速期間判定回路が低速期間を判定している間、制御信号が励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になった後に制御端子にターンオフ時間延長信号を供給する２以上のターンオフ時間延長信号発生回路とを備えた構成を採用することができる。このような構成を採用すると、低速期間におけるターンオフ時間を確実に且つ制御性よく延長することができて、しかも高速回転における損失の発生と発熱量の増加を防止できる。
【００１４】
ここでターンオフ時間延長信号発生回路は、低速期間において、励磁電流制御用半導体スイッチがオン状態にあるときに充電され制御信号が励磁電流制御用半導体スイッチをオフ状態にする状態になっているときに制御端子を通して放電するコンデンサを含む構成にするのが好ましい。このような構成にすると、容量の小さなコンデンサの放電によりターンオフ時間延長信号を生成するため、簡単な回路構成でターンオフ時間を延長することができる。
【００１５】
コンデンサの充放電を制御する回路の構成は任意である。例えば、コンデンサにコンデンサ充放電制御用スイッチを直列に接続し、このコンデンサ充放電制御用スイッチを低速期間判定回路の出力によって、低速期間の間はオン状態とし、それ以外の期間はオフ状態になるように制御してもよい。このようなコンデンサ充放電制御用スイッチを設ければ、モータの高速回転時にコンデンサを回路から切り離すことができるので、コンデンサをターンオフ時間の延長のために用いたとしても、コンデンサの存在が高速回転時に問題を生じさせることがない。
【００１６】
低速期間判定回路は、モータの回転速度を直接検出して低速期間を検出するものの他、モータの回転速度を間接的に検出して低速期間を検出するものでもよい。例えば、速度指令に基づいて間接的に回転速度を検出することができる。その場合には、低速期間判定回路は、速度指令が指令する回転速度に基づいて低速期間を判定するように構成すればよい。そしてその場合には、速度指令と基準レベルとを比較して速度指令が基準レベルを超えているか否かにより間接的に低速期間を判定するように低速期間判定回路を構成することができる。速度指令が電圧信号からなる場合であれば、低速期間判定回路は電圧信号の電圧値が予め定めた電圧レベルを超えているか否かにより低速期間を判定するように構成することができる。このようにすると、低速期間の判定を簡単に行うことができる。この場合、より具体的には、複数のダイオードを直列接続して低速期間判定回路を構成してもよい。
【００１７】
この場合には、ダイオードの数により（ダイオードの電圧降下分により）電圧レベルが決まるため、構成が非常に簡単になる利点がある。また電圧レベルの設定範囲を広くするためには、低速期間判定回路を速度指令と電圧レベルとを比較する比較回路から構成すればよい。
【００１８】
速度指令の発生態様はモータの制御モードにより決まる。発熱する電子部品や電子機器の冷却に用いられるファンモータなどでは、周囲の温度変化に応じて速度指令を変えるようにしてもよい。例えば、周囲温度が高い場合にはモータの回転速度を上げ、周囲温度が低い場合にはモータの回転速度を下げるように、速度指令を温度に応じて変えてもよい。
【００１９】
本発明をファンモータの回転速度制御回路に適用する場合の具体的な構成は次のようにする。二相以上の励磁巻線に対してそれぞれ接続され、制御端子に制御信号が入力されている間オン状態になって対応する励磁巻線に励磁電流を流す２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチと、速度指令に応じてデューティ比が変わる制御信号を２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチにそれぞれ出力する制御信号発生回路とを用いる。そしてファンモータの回転速度が予め定めた速度より低くなっている低速期間を判定する低速期間判定回路と、２以上の励磁電流制御用トランジスタスイッチに対してそれぞれ設けられて、制御信号が励磁電流制御用トランジスタスイッチをオフ状態にする状態になってから励磁電流制御用トランジスタスイッチが実際にオフ状態になるまでのターンオフ時間を延長させる２以上のターンオフ時間延長信号発生回路とを有するターンオフ時間延長回路を用いる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、二相のブラシレス永久磁石電動機を駆動源とするファンモータの回転速度制御回路１に本発明を適用した実施の形態の回路図を示している。図１において２は、後に詳しく説明する制御信号発生回路であり、３はターンオフ時間延長回路である。二相の励磁巻線Ｗ１及びＷ２は、一端が共通端子ＣＯＭに共通接続されており、励磁巻線Ｗ１及びうＷ２の他端には励磁電流制御用トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４のコレクタ・エミッタ回路が接続されている。なお励磁電流制御用トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４がそれぞれ励磁電流制御用半導体スイッチを構成している。共通端子ＣＯＭは、ダイオードＤ１を介して直流電源端子Ｅに接続されており、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４が導通即ちオン状態にある期間励磁巻線Ｗ１及びＷ２には励磁電流が流れる。励磁巻線Ｗ１及びＷ２の一端と他端との間には、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４がオン状態からオフ状態になったときに励磁巻線Ｗ１及びＷ２に逆起電圧が発生すると、励磁巻線Ｗ１及びＷ２にこの逆起電圧に基づく還流電流を流すための還流回路４及び５が接続されている。還流回路４は、カソードを共通端子ＣＯＭ側に向けたダイオードＤ３と、アノードをダイオードＤ３側に向けたツェナーダイオードＺＤ１と、電流制限手段としての抵抗体Ｒ８の直列回路によって構成されている。還流回路５は、カソードを共通端子ＣＯＭ側に向けたダイオードＤ４と、アノードをダイオードＤ４側に向けたツェナーダイオードＺＤ２と、電流制限手段としての抵抗体Ｒ９の直列回路によって構成されている。このような還流電流を流す回路を設けると、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４がオフ状態になったときの励磁電流の変化率（ｄＩ／ｄｔ）が小さくなり、励磁電流の変化が緩やかになる。
【００２１】
ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２は、還流電流を流す目的のためには必ずしも必要なものではない。しかしながらツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２を入れることにより、還流回路の損失を軽減できるという利点が得られる。抵抗体Ｒ８及びＲ９は、還流電流を制限してロータの回転にブレーキが掛かるのを抑制している。この例では、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４のコレクタ・エミッタ回路に対してもアノードをエミッタ側に向けたツェナーダイオードＺＤ３及びＺＤ４が並列に接続されている。これらのツェナーダイオードＺＤ３及びＺＤ４は、励磁巻線Ｗ１及びＷ２に発生した逆起電圧からトランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４を保護する目的で設けられている。
【００２２】
制御信号発生回路２は、コントロール端子ＣＴに入力される電圧信号からなる速度指令V ｃｔに応じてデューティ比が変わる制御信号（トランジスタ・オン・オフ制御信号）CS１及びＣＳ２を２つのトランジスタスイッチTR３及びTR４にそれぞれ出力する。制御信号CS１と制御信号C S ２とは、逆位相の関係になっており、トランジスタスイッチTR３とトランジスタスイッチＴＲ４とは交互にオン状態になる。制御信号発生回路２は、市販の回転速度制御用集積回路ＩＣを中心にして構成されている。この例では、三洋電機株式会社がＬＢ１８６０ＭまたはＬＢ１８６１Ｍの製品番号により販売している市販の集積回路を用いている。図１において、回転速度制御用集積回路ＩＣのブロックの内部に記載した番号は、ＬＢ１８６０ＭまたはＬＢ１８６１Ｍの端子番号である。番号１１の端子が、速度指令V ｃｔが入力される速度コントロール端子である。なおこの例では、端子ＣＴがオープン状態になったときにモータが高速で回転するように抵抗体Ｒ１１及びＲ１２の抵抗値が定められている。その他の番号２と３の端子は、モータのロータ側に配置された永久磁石に対向するように設けられたホール素子Ｈの出力が入力される端子である。回転速度制御用集積回路ＩＣは、ホール素子Ｈの出力に同期し且つ速度指令に応じてデューティ比が変わる信号Ｓ１及びＳ２を番号５と９の端子から出力する。信号Ｓ１及びＳ２によって、トランジスタＴＲ１及びＴＲ２のオン・オフが制御される。トランジスタＴＲ１及びＴＲ２がオン状態になっているときには、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４はオフ状態にあり、逆にトランジスタＴＲ１及びＴＲ２がオフ状態になっているときには、トランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４はオン状態になる。従って信号Ｓ１及びＳ２と制御信号ＣＳ１及びＣＳ２とは、位相が逆になっている。いずれにしても、制御信号ＣＳ１及びＣＳ２のデューティ比は速度指令Ｖｃｔに応じて変化する。ちなみに前述の市販のＩＣを使用した場合には、速度指令Ｖｃｔが０Ｖのときにはデューティ比が５０％になって、モータは最高速度で回転する。そして、速度指令Ｖｃｔの電圧値が上昇するほど、デューティ比が小さくなって回転速度は低下する。
【００２３】
番号４，７，１２，１４の端子に接続されたコンデンサＣ１及びＣ２と抵抗体Ｒ２及びＲ３は、回転速度制御用集積回路ＩＣの他の機能を設定するためのものである。尚図１において、Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ１３，Ｒ１４は抵抗体であり、Ｃ３はコンデンサである。
【００２４】
ターンオフ時間延長回路３は、ファンモータの回転速度が予め定めた速度より低くなっている低速期間を判定する低速期間判定回路３Ａと、２つのトランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４に対してそれぞれ設けられて、制御信号ＣＳ１及びＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４をオフ状態にする状態になってからトランジスタスイッチＴＲ３及びＴＲ４が実際にオフ状態になるまでのターンオフ時間を延長させる２つのターンオフ時間延長信号発生回路３Ｂ及び３Ｃとを有している。低速期間判定回路３Ａは、電圧信号からなる速度指令Ｖｃｔの電圧値が予め定めた電圧レベルを超えているか否かにより低速期間を判定するように構成されている。具体的には、２つのダイオードＤ５及びＤ６を直列接続して低速期間判定回路３Ａが構成されている。この場合には、ダイオードの数により（ダイオードの電圧降下分により）電圧レベルが決まるため、低速期間判定回路３Ａの構成が非常に簡単になる。ちなみにこの例のように２つのダイオードＤ５及びＤ６を直列接続して低速期間判定回路３Ａを構成すると、速度指令Ｖｃｔが概略１．８Ｖを超えている期間を、モータの回転速度が低速の状態にある期間即ち低速期間と判定する。
【００２５】
ターンオフ時間延長信号発生回路３Ｂ及び３Ｃは、低速期間において、トランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４がオン状態にあるときに充電され制御信号ＣＳ１，ＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４をオフ状態にする状態になっているときに制御端子（トランジスタスイッチＴＲ３またはＴＲ４のベース）を通して放電するコンデンサＣ４，Ｃ５と、コンデンサＣ４，Ｃ５に直列に接続され、低速期間判定回路３Ａの出力によって制御されて、低速期間の間はオン状態になり、それ以外の期間はオフ状態になるコンデンサ充放電制御用トランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６とを備えている。より具体的には，コンデンサＣ４，Ｃ５の一方の端子は，トランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４のベースに接続され、コンデンサＣ４，Ｃ５の他方の端子がトランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６のコレクタに接続されている。そしてトランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６のエミッタはグランド端子ＧＮＤに接続されている。なおトランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６に付随する抵抗体Ｒ１６〜Ｒ１９はバイアス抵抗である。
【００２６】
制御信号ＣＳ１，ＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４をオン状態にする信号状態にあるときで、低速期間判定回路３Ａが低速期間を判定しているときには、トランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６がオン状態にあって、コンデンサＣ４，Ｃ５が制御信号ＣＳ１，ＣＳ２により充電される。この状態で、制御信号ＣＳ１，ＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４をオフ状態にする信号状態になると、コンデンサＣ４，Ｃ５に充電された電荷は、トランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４のベース・エミッタ回路を通して放電する。この放電により、制御信号ＣＳ１，ＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４をオフ状態にする信号状態になった後にトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４は、徐々にオン状態からオフ状態へと移行する。コンデンサＣ４，Ｃ５の放電により流れる電流が，ターンオフ時間延長信号を構成する。その結果、制御信号ＣＳ１，ＣＳ２がトランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４をオフ状態にする信号状態になった後の励磁巻線Ｗ１，Ｗ２を流れる励磁電流の変化率（ｄＩ／ｄｔ）は、コンデンサＣ４，Ｃ５を用いなかった場合のそれと比べて小さくなり（励磁電流の変化が緩やかになり）、スイッチングノイズまたは電磁音が小さくなる。ちなみにモータの回転速度が最高回転速度の９０％以下になっている期間を低速期間とする場合には、コンデンサＣ４，Ｃ５の容量を１μＦ程度にすればよい。このような構成にすると、容量の小さなコンデンサＣ４，Ｃ５の放電によりターンオフ時間延長信号を生成するため、簡単な回路構成でターンオフ時間を延長することができる。
【００２７】
低速期間以外の期間即ち高速期間においては、速度指令Ｖｃｔがほぼ１．８Ｖよりも小さくなるため、トランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６はオフ状態にあり、コンデンサＣ４，Ｃ５は充電されることがなく、トランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４のターンオフ時間が延長されることはない。したがってトランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６からなるコンデンサ充放電制御スイッチを設ければ、モータの高速回転時にコンデンサＣ４，Ｃ５を回路から切り離すことができるので、コンデンサＣ４，Ｃ５をターンオフ時間の延長のために用いたとしても、コンデンサＣ４，Ｃ５の存在が高速回転時に問題を生じさせることがない。
【００２８】
図２（Ａ）は、低速期間において１μＦのコンデンサＣ４，Ｃ５を用いなかった場合の励磁電流の変化の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は低速期間において１μＦのコンデンサＣ４，Ｃ５を用いた場合の励磁電流の変化の一例を示す図である。これらの図の横軸の１メモリは１ｍｓであり、縦軸の１メモリは１００ｍＡである。これらの図を対比すると分かるように，コンデンサＣ４，Ｃ５を用いることにより、トランジスタスイッチＴＲ３，ＴＲ４がターンオフするときの励磁電流の変化率（ｄＩ／ｄｔ）が小さくなるのが分かる。
【００２９】
図３は，本発明の他の実施の形態の一例の回路図を示している。図３の回路において，図１に示した回路と同じ部分には，図１に付した符号と同じ符号を付してある。図３の実施の形態が，図１の実施の形態と異なるのは、次の点である。まず還流回路４´，５´がダイオードと抵抗体とから構成され、図１の例で用いられているツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２が図３の例では，用いられていない点である。またターンオフ時間延長回路３´の低速期間判定回路３´Ａが、比較器ＯＰから構成されている点が相違する。比較器ＯＰは、電圧信号からなる速度指令Ｖｃｔを基準電圧レベルと比較し、速度指令Ｖｃｔが基準電圧レベルよりも大きくなると、モータの回転速度が低速回転領域に入ったと判定して、トランジスタスイッチＴＲ５，ＴＲ６をオン状態にする信号を出力する。比較器ＯＰを用いると、基準電圧レベルの設定を任意に行うことができるため、低速期間の設定が容易である。またこの例では、温度変化に応じて速度指令Ｖｃｔが変わる速度指令発生回路６を備えている点で相違する。速度指令発生回路６は、温度変化により抵抗値が変化する感温抵抗素子としてのサーミスタＴＨと抵抗体Ｒ１５の分圧回路と、この分圧回路の分圧点の電圧を増幅する増幅器Ａｍｐとから構成されている。サーミスタＴＨは、例えばファンモータの吸引側の空気の温度を測定するように配置される。増幅器Ａｍｐは、空気の温度が高くなってファンモータの回転を高速回転させる必要があるときには、速度指令Ｖｃｔの電圧値を小さくし、空気の温度が下がってファンモータの回転を低速回転にする必要があるときには、速度指令の電圧値を大きくするように、分圧回路の分圧点の電圧を増幅するように構成されている。その他の点は、図１の例と実質的に同じであり、基本的な回路動作も図１の例と実質的に同じである。
【００３０】
上記の例では、速度指令が０Ｖに近いほどモータの回転速度が上がり、速度指令が大きくなるほどモータの回転速度が低下する構成を採用しているが、これとは逆の構成により、モータの回転速度を可変にする回路にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００３１】
また上記例は、いずれもファンモータの回転速度の制御に本発明を適用したものであるが、本発明は他のモータの回転速度の制御にも当然にして適用できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、モータの回転速度が低速になっている低速期間だけ、励磁電流制御用半導体スイッチのターンオフ時間を延長して、半導体スイッチがターンオフするときの励磁電流の変化率を小さくすることによりスイッチングノイズまたは電磁音を小さくして、しかも振動の発生を抑制するので、低速回転時の騒音の低下と振動の低下を達成できる。そしてモータが高速で回転しているときには、ターンオフ時間を延長することは行わないため、励磁電流制御用半導体スイッチで損失が大きくなったり、励磁電流が必要以上に大きくなって発熱量が増大するといった不具合が発生することがないという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二相のブラシレス永久磁石電動機を駆動源とするファンモータの回転速度制御回路に本発明を適用した実施の形態の回路図を示している。
【図２】（Ａ）は、図１の例において低速期間において１μＦのコンデンサＣ４，Ｃ５を用いなかった場合の励磁電流の変化の一例を示す図であり、（Ｂ）は低速期間において１μＦのコンデンサＣ４，Ｃ５を用いた場合の励磁電流の変化の一例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の回路図である。
【符号の説明】
１  回転速度制御回路
２  制御信号発生回路
３  ターンオフ時間延長回路
４，５  還流回路
６  速度指令発生回路
Ｒ１〜Ｒ１９  抵抗体
Ｃ１〜Ｃ５  コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード
ＺＤ１〜ＺＤ４  ツェナーダイオード
ＴＲ１〜ＴＲ６  トランジスタスイッチ
【図１】
0003751162.tif 000002
【図２】
0003751162.tif 000003
【図３】
0003751162.tif 000004