JPH0937587A

JPH0937587A - 空気調和機の駆動装置

Info

Publication number: JPH0937587A
Application number: JP7187464A
Authority: JP
Inventors: Shingo Igawa; 進吾井川; Tadayuki Igarashi; 唯之五十嵐; Atsuyuki Hiruma; 淳之蛭間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】従来に比べて部品点数が少なく回路構成が小型
化する空気調和機の駆動装置を提供する。【解決手段】各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）の駆動回路を構成
するフォトカプラ２５ｕ〜２５ｚによる各ＦＥＴ（Ｕ２
〜Ｚ２）のＯＮ／ＯＦＦ駆動によりインバータ回路から
ブラシレスモータ１０に交流出力を供給して回転制御を
行なうようにした空気調和機の駆動装置。下段のＦＥＴ
（Ｘ２〜Ｚ２）のフォトカプラ２５ｘ〜２５ｚに並列接
続され、同フォトカプラ２５ｘ〜２５ｚに駆動出力を供
給する平滑回路２４ｆ（の電界コンデンサ）と、上段の
ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）のフォトカプラ２５ｕ〜２５ｗに
それぞれ並列接続された上段側電源となるコンデンサ２
６ｕ〜２６ｗを有し、下段のＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を一
定時間づつ順次交互にＯＮ駆動させることにより下段側
電源１５の駆動出力を各コンデンサ２６ｕ〜２６ｗにチ
ャージアップするチャージポンプ式電源回路１１とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送風機を駆動させるブ
ラシレスモータと、上下段に分けられたスイッチング素
子を有したインバータ回路からの出力制御によりブラシ
レスモータを介して送風機を駆動させる空気調和機の駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエアコンの名で親しまれている空
気調和機は、生活水準の向上に伴って急速に普及した製
品の一つである。特に、トランジスタ等のスイッチング
素子のスイッチング動作により直流を交流に変換してモ
ータに供給するインバータ回路を駆動装置に搭載したい
わゆるインバータエアコンは、従来の一定回転速度コン
プレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御によるエアコンと比べて、
冷暖房能力の調節範囲の拡大や温度制御の精度向上、節
電性アップ等を実現したため、現在のエアコンの主流製
品となっている。

【０００３】一方、最近のエアコンの駆動装置では、圧
縮機（コンプレッサ）及び室外送風機駆動用のブラシレ
スモータとして、従来のブラシ等の機械的接触部分を除
去したブラシレス直流モータを使用している。

【０００４】ここで、コンプレッサ駆動用及び室外送風
機駆動用にブラシレス直流モータ（三相ブラシレスモー
タ）を用いたインバータエアコンの駆動装置について説
明する。

【０００５】この種の駆動装置は図１４に示すように、
コンプレッサ駆動用の第１の三相ブラシレスモータ４４
Ａ及び送風機駆動用の第２のブラシレスモータ４４Ｂ
と、商用交流電源からの交流出力電圧を直流出力電圧に
変換する電源回路４５と、この電源回路４５からの直流
出力電圧を交流出力電圧に再変換して第１のブラシレス
モータ４４Ａの各巻線及び第２のブラシレスモータ４４
Ｂの各巻線にそれぞれ供給する第１のインバータ回路４
６Ａ及び第２のインバータ回路４６Ｂとを備えている。
各インバータ回路はそれぞれ６個のスイッチング素子
（例えばトランジスタ）Ｕ１〜Ｚ１をブリッジ接続して
構成されている。第１のインバータ回路４６Ａは、電源
回路４５からの直流出力電圧の内、正側を第１のブラシ
レスモータ４４Ａの三相巻線に供給する３個のトランジ
スタ（これらのトランジスタのことを上段のトランジス
タといい、また、上段のトランジスタで構成された部分
を上アームという）Ｕ１〜Ｗ１と、電源回路４５からの
直流出力電圧の内、負側を第１のブラシレスモータ４４
Ａの三相巻線に供給する３個のトランジスタ（これらの
トランジスタのことを下段のトランジスタといい、ま
た、下段のトランジスタで構成された部分を下アームと
いう）Ｘ１〜Ｚ１とを備えている。第２のインバータ回
路４６Ｂも第１のインバータ回路４６Ａと同様の構成に
なっている。

【０００６】また、第１及び第２のインバータ回路４６
Ａ，４６Ｂは、各トランジスタの制御端子（ベース端
子）に接続され、同ベース端子に駆動出力を送ることに
より同トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ駆動を行うドライブ
回路（トランジスタの代わりにＦＥＴを用いた場合には
ゲート端子に駆動出力を送ることにより同トランジスタ
のＯＮ／ＯＦＦ駆動を行うドライブ回路であり、スイッ
チング素子の駆動回路である）４７，４８を設けてい
る。ドライブ回路４７は、第１のインバータ回路４６Ａ
の上アームの各トランジスタのベースに駆動出力を供給
する上アームドライブ回路４７Ａと、下アームの各トラ
ンジスタのベースに駆動出力を供給する下アームドライ
ブ回路４７Ｂとを備えている。上アームドライブ回路４
７Ａは、上アームの各トランジスタ毎にベース駆動回路
が設けられ、下アームドライブ回路４７Ｂは、下アーム
の各トランジスタ毎にベース駆動回路が設けられてい
る。

【０００７】これらベース駆動回路を駆動させるために
は各ベース駆動回路毎に駆動電源が必要である。上アー
ムの各トランジスタのベース駆動回路の駆動電源は、同
各トランジスタのエミッタ端子の電圧のレベルが各トラ
ンジスタ間で異なるため、各ベース駆動回路毎に必要
（合計３個）であった。また、下アームの各トランジス
タのベース駆動回路の駆動電源は、同各トランジスタの
エミッタ端子の電圧のレベルがトランジスタ間で共通
（上アームの各トランジスタのエミッタ端子の電圧のレ
ベルとは異なる）であるため、各ベース回路で共通の駆
動電源（１個) が設けられている。

【０００８】第２のインバータ回路においても第１のイ
ンバータ回路と同様に各トランジスタ駆動用のドライブ
回路４８が設けられ、このドライブ回路４８は、各トラ
ンジスタ毎にベース駆動回路を備えている。そして、こ
れらのベース駆動回路を駆動させるために必要な上アー
ム側のベース駆動回路の３個の駆動電源及び下アーム側
のベース駆動回路の１個の駆動電源が設けられていた。

【０００９】一方、空気調和機の駆動装置では、同空気
調和機の通常動作に用いられるＩＣ、点灯用ＬＥＤ、リ
レー等の各種制御素子と、この各種制御素子の駆動に必
要な１個の駆動電源とが設けられている。

【００１０】上述した第１のインバータ回路の上アーム
側のベース駆動回路用駆動電源（３個）、下アーム側の
ベース駆動回路用駆動電源（１個）及び各種制御素子駆
動用電源（１個）は、図１５に示すように、前記電源回
路から得られた直流出力（電圧）をスイッチングレギュ
レータ５０を介して生成された安定化直流出力電圧源で
ある。すなわち、スイッチングレギュレータ５０は、ト
ランス５１と、このトランス５１の２次側の５組の巻線
ｎ2 〜ｎ6 と、この２次側の巻線ｎ2 〜ｎ6 の両端子に
それぞれ接続された５組の整流・平滑回路５２ａ〜５２
ｅとを備えている。電源回路から得られた直流出力は、
スイッチングレギュレータ５０のトランス５１の５組の
２次側巻線ｎ2 〜ｎ6 及び５組の整流・平滑回路５２ａ
〜５２ｅを介して安定化直流出力に変換され、この５組
の安定化直流出力の内３組は上アーム側ベース駆動回路
用駆動電源としてベース駆動回路に供給され、１組は下
アーム側ベース駆動回路用駆動電源としてベース駆動回
路に供給され、さらに残りの１組は各種制御素子用駆動
電源として各種制御素子に供給されていた。

【００１１】一方、第２のインバータ回路の上アーム側
ベース駆動回路用駆動電源（３個）及び下アーム側ベー
ス駆動回路用駆動電源（１個）の電圧値は、通常前記５
組の駆動電源の電圧値と異なるため、新たなスイッチン
グレギュレータ５３を用いて同駆動電源を生成してい
た。すなわち、スイッチングレギュレータ５３は、トラ
ンス５４と、このトランス５４の２次側の４組の巻線ｎ
11〜ｎ14と、この２次側の巻線ｎ11〜ｎ14の両端子にそ
れぞれ接続された４組の整流・平滑回路５５ａ〜５５ｄ
とを備えている。電源回路から得られた直流出力は、ス
イッチングレギュレータ５３のトランス５４の４組の２
次側の巻線ｎ11〜ｎ14及び４組の整流・平滑回路５５ａ
〜５５ｄを介して安定化直流出力に変換され、この４組
の安定化直流出力の内３組は上アーム側ベース駆動回路
用駆動電源としてベース駆動回路に供給され、残りの１
組は下アーム側ベース駆動回路用駆動電源としてベース
駆動回路に供給されていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空気調和機の駆動装置では、第２のインバータ回路の
各トランジスタのベース駆動回路用駆動電源を、トラン
スの２次側の４組の巻線及び４組の整流・平滑回路を設
けることにより得ていたため、巻線やダイオード，電界
コンデンサ等部品が多数必要であり、駆動装置全体のコ
ストが多く掛かる。また、部品点数が多いことから、各
部品装着用のＰＣ基板の面積も拡大してしまうため、駆
動装置内部での有効スペースが減少する。

【００１３】さらに、上述した空気調和機の駆動装置で
は、第１のインバータ回路のベース駆動回路用駆動電
源、各種制御素子用駆動電源及び第２のインバータ回路
のベース駆動回路用駆動電源を、２つのスイッチングレ
ギュレータ（２つのトランス）を用いて生成していた
が、同一の機能を有するスイッチングレギュレータ（ト
ランス）を２個設けると、スイッチングレギュレータ
（トランス）を１個新たに設けるため、部品点数が増加
し、装置全体が大型化するということが考えられ、単一
のスイッチングレギュレータ（トランス）のみで上記各
駆動電源を生成したいという要望が強かった。

【００１４】本発明は上述したような事情に鑑みてなさ
れたもので、従来に比べて部品点数が少なく回路構成が
小型化した空気調和機の駆動装置を提供することによ
り、駆動装置全体のコストを削減し、駆動装置内部での
有効スペースを拡大させるとともに、駆動装置全体を小
型化させることをその目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載した空気調和機の駆動装置では、送風機
を駆動させるブラシレスモータと、上下段に分けられた
複数のスイッチング素子を有するインバータ回路と、前
記各スイッチング素子毎に設けられ同スイッチング素子
をＯＮ／ＯＦＦ駆動させる駆動回路と、前記上段のスイ
ッチング素子の駆動回路のそれぞれに設けられ同駆動回
路に電源を供給する上段側電源と、前記下段のスイッチ
ング素子の各駆動回路に並列接続され同駆動回路に電源
を供給する下段側電源とを備え、前記上段側電源は、下
段のスイッチング素子のＯＮ駆動に応じて当該上段側電
源によりチャージアップされるコンデンサを備えた空気
調和機の駆動装置において、前記ブラシレスモータの起
動前に前記下段のスイッチング素子の各駆動回路を制御
して同下段のスイッチング素子を一定時間づつ順次交互
にＯＮさせる駆動制御手段を備えている。

【００１６】また、請求項２記載の空気調和機の駆動装
置では、前記駆動制御手段は、前記下段のスイッチング
素子を、そのＯＮ時間を変化させながら順次交互にＯＮ
させる手段である。

【００１７】さらに、前記目的を達成するため請求項３
に記載した空気調和機の駆動装置では、送風機を駆動さ
せるブラシレスモータと、上下段に分けられた複数のス
イッチング素子を有するインバータ回路と、前記各スイ
ッチング素子毎に設けられ同スイッチング素子をＯＮ／
ＯＦＦ駆動させる駆動回路と、前記上段のスイッチング
素子の駆動回路のそれぞれに設けられ同駆動回路に電源
を供給する上段側電源と、前記下段のスイッチング素子
の各駆動回路に並列接続され同駆動回路に電源を供給す
る下段側電源とを備え、前記上段側電源は、下段のスイ
ッチング素子のＯＮ駆動に応じて当該上段側電源により
チャージアップされるコンデンサを備えた空気調和機の
駆動装置において、前記チャージアップに起因して発生
する前記ブラシレスモータの巻線電流を検出する検出手
段を備え、前記駆動制御手段は、前記検出手段により検
出された巻線電流値に基づいて、その巻線電流値が前記
ブラシレスモータの定格電流値を越えないように前記下
段のスイッチング素子の駆動時間を制御する。

【００１８】特に、請求項４記載の空気調和機の駆動装
置では、前記ブラシレスモータの回転数及び回転方向を
常時検出する検出手段を備え、前記駆動制御手段は、前
記検出手段により検出された回転数が所定数未満のとき
のみ前記チャージアップを行なうようにしている。

【００１９】また、特に、請求項５記載の空気調和機の
駆動装置では、圧縮機を駆動させる第１のブラシレスモ
ータと、上下段に分けられた複数のスイッチング素子を
有する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ
回路の各スイッチング素子毎に設けられ同スイッチング
素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動させる第１の駆動回路と、送風
機を駆動させる第２のブラシレスモータと、上下段に分
けられたスイッチング素子を有する第２のインバータ回
路と、前記第２のインバータ回路の各スイッチング素子
毎に設けられ同スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動さ
せる第２の駆動回路と、空気調和機の通常動作に用いら
れる制御用ＩＣ、ＬＥＤ等の各種制御素子とを備え、前
記第１のインバータ回路の各スイッチング素子のＯＮ／
ＯＦＦ駆動により同第１のインバータ回路から前記第１
のブラシレスモータに交流出力を供給して同第１のブラ
シレスモータの回転制御を行なうとともに、前記第２の
インバータ回路の各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ駆
動により同第２のインバータ回路から前記第２のブラシ
レスモータに交流出力を供給して同第２のブラシレスモ
ータの回転制御を行なうようにした空気調和機の駆動装
置において、前記第２のインバータ回路の上段のスイッ
チング素子の第２の駆動回路のそれぞれに設けられ同駆
動回路に電源を供給する上段側電源と、前記下段のスイ
ッチング素子の各駆動回路に並列接続され同駆動回路に
電源を供給する下段側電源とを備え、前記上段側電源
は、下段のスイッチング素子のＯＮ駆動に応じて当該上
段側電源によりチャージアップされるコンデンサを備え
るとともに、単一のトランスを有し商用交流電源からの
交流出力を直流出力に変換して前記第１の駆動回路、前
記電源回路、及び前記制御素子の駆動電源を生成する安
定化電源回路を備えている。

【００２０】

【作用】請求項１乃至４記載の空気調和機の駆動装置に
よれば、インバータ回路の上下段に分けられた複数のス
イッチング素子が、その各スイッチング素子毎に設けら
れた駆動回路によりＯＮ／ＯＦＦ駆動されることによ
り、インバータ回路からブラシレスモータに交流出力が
供給され、ブラシレスモータの回転制御が行なわる。

【００２１】特に、請求項１及び２の空気調和機の駆動
装置によれば、上段のスイッチング素子の駆動回路のそ
れぞれに設けられた上段側電源により同駆動回路に電源
が供給され、前記下段のスイッチング素子の各駆動回路
に並列接続された下段側電源により同駆動回路に電源が
供給される。そして、上段側電源に備えられたコンデン
サは、下段のスイッチング素子のＯＮ駆動に応じて当該
上段側電源によりチャージアップされる。つまり、本構
成では、上段のスイッチング素子の駆動回路の電源を別
個に設けることなく、下段のスイッチング素子の駆動回
路の第２の電源からチャージアップして得ているため、
装置全体構成が簡素化する。

【００２２】さらに、駆動制御手段によりブラシレスモ
ータの起動前に下段のスイッチング素子の各駆動回路が
制御されて同下段のスイッチング素子が一定時間づつ
（あるいは各素子毎に時間を変えながら）順次交互にＯ
Ｎするため、起動時から確実に同ブラシレスモータの回
転制御を行なうことができるとともに、ブラシレスモー
タに過大な電流が流れることを防ぐことができる。

【００２３】さらにまた、請求項３の空気調和機の駆動
装置によれば、検出手段によりチャージアップに起因し
て発生するブラシレスモータの巻線電流が検出され、そ
の検出された巻線電流値に基づいて、駆動制御手段によ
り同巻線電流値がブラシレスモータの定格電流値を越え
ないように下段のスイッチング素子の駆動時間が制御さ
れるため、チャージアップを行なってもブラシレスモー
タには常に定格電流値以下の巻線電流が流れることにな
り、ブラシレスモータを安全に回転駆動させることがで
きる。

【００２４】そして、請求項４の空気調和機の駆動装置
によれば、検出手段によりブラシレスモータの回転数及
び回転方向が常時検出され、その検出された回転数が所
定数未満のときのみ駆動制御手段により前記チャージア
ップが行なわれるため、ブラシレスモータはチャージア
ップを行なっても所定回転数を越えて回転さすることが
なく、ブラシレスモータを安全に回転駆動させることが
できる。

【００２５】一方、請求項７に記載した空気調和機の駆
動装置によれば、第１のインバータ回路の上下段に分け
られた複数のスイッチング素子が、その各スイッチング
素子毎に設けられた第１の駆動回路によりＯＮ／ＯＦＦ
駆動されることにより、第１のインバータ回路から第１
のブラシレスモータ（圧縮機駆動用）に交流出力が供給
され、第１のブラシレスモータの回転制御が行なわる。
また、第２のインバータ回路の上下段に分けられた複数
のスイッチング素子が、その各スイッチング素子毎に設
けられた第２の駆動回路によりＯＮ／ＯＦＦ駆動される
ことにより、第２のインバータ回路から第２のブラシレ
スモータ（送風機用）に交流出力が供給され、第２のブ
ラシレスモータの回転制御が行なわる。

【００２６】そして、上段のスイッチング素子の駆動回
路のそれぞれに設けられた上段側電源により同駆動回路
に電源が供給され、前記下段のスイッチング素子の各駆
動回路に並列接続された下段側電源により同駆動回路に
電源が供給される。そして、上段側電源に備えられたコ
ンデンサは、下段のスイッチング素子のＯＮ駆動に応じ
て当該上段側電源によりチャージアップされる。

【００２７】さらに、本構成では、単一のトランスを有
した安定化電源回路により商用交流電源からの交流出力
が直流出力に変換されて前記第１の駆動回路、前記第２
の電源、及び空気調和機の通常動作に用いられる制御用
ＩＣ、ＬＥＤ等の各種制御素子の駆動電源として供給さ
れている。つまり、圧縮機駆動用の第１のインバータ回
路の各スイッチング素子駆動用電源及び送風機駆動用の
第２のインバータ回路の各スイッチング素子駆動用電源
を単一のトランスを有する安定化電源回路により生成す
ることができるため、従来の２個のスイッチングレギュ
レータ（２個のトランス）を用いていた場合と比べて装
置全体構成が簡素化する。

【００２８】

【実施例】以下、本発明に係る実施例について、添付図
面を参照して説明する。

【００２９】図１は、本実施例に係わる空気調和機の駆
動装置の概略構成を示す図である。

【００３０】図１に示す空気調和機の駆動装置は、圧縮
機（コンプレッサ）駆動用の三相直流ブラシレスモータ
（第１のブラシレスモータ）１と、この第１のブラシレ
スモータ１の各三相巻線ｕ1 ，ｖ1 ，ｗ1 に交流電圧を
供給する第１のインバータ回路２とを備えている。第１
のインバータ回路２は、６個のトランジスタをブリッジ
接続して構成されており、図１に示すように、上段３個
のトランジスタＵ１，Ｖ１，Ｗ１（上アーム）及び下段
３個のトランジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１（下アーム）を備
えている。

【００３１】空気調和機の駆動装置は、第１のインバー
タ回路２の各トランジスタ駆動用の駆動制御回路（駆動
用ＩＣ）３と、ＩＣ、ＬＥＤ、リレー等の空気調和機の
通常動作に用いられる各種制御素子を有する制御素子部
４とを備えている。

【００３２】また、空気調和機の駆動装置は、室外送風
機駆動用の三相直流ブラシレスモータ（第２のブラシレ
スモータ）１０と、この第２のブラシレスモータ１０の
各三相巻線ｕ2 ，ｖ2 ，ｗ2 に交流電圧を供給する駆動
電源制御回路１１とを備えている。この駆動電源制御回
路１１は、６個のパワーＭＯＳＦＥＴ（以下、ＦＥＴと
いう）をブリッジ接続して構成された上段３個のＦＥＴ
（Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２）（上アーム）及び下段３個のＦＥ
Ｔ（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）（下アーム）から成る第２のイ
ンバータ回路と、この第２のインバータ回路のＦＥＴ
（Ｕ２〜Ｚ２）のＯＮ／ＯＦＦのための駆動回路２５ｕ
〜２５ｚや上アームの駆動回路の電源となるコンデンサ
２６ｕ〜２６ｗとが組み合わされて構成されている。

【００３３】そして、空気調和機の駆動装置は、電源回
路１５を備えている。この電源回路１５は、商用交流電
源１６からの交流出力を整流する整流回路１７と、この
整流回路１７からの整流出力を平滑する平滑回路１８と
を備えている。平滑回路１８で得られた直流電圧は、第
１のインバータ回路１の各トランジスタＵ１〜Ｚ１及び
駆動電源制御回路１１の各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）へ負荷
電圧として供給されるようになっている。

【００３４】第１のインバータ回路２における上アーム
を構成するトランジスタＵ１〜Ｗ１は、平滑回路１８か
ら出力された直流電圧の内、正側出力を第１のブラシレ
スモータ１の三相巻線ｕ1 〜ｗ1 に供給するようになっ
ている。また、第１のインバータ回路２における下アー
ムを構成するトランジスタＸ１〜Ｚ１は、平滑回路１８
から出力された直流電圧の内、負側出力を第１のブラシ
レスモータ１の三相巻線ｕ１〜ｗ１に供給するようにな
っている。

【００３５】さらに、駆動電源制御回路１１における上
アームを構成するＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）は、平滑回路１
８から出力された直流電圧の内、正側出力を第２のブラ
シレスモータ１０の三相巻線ｕ2 〜ｗ2 に供給するよう
になっている。また、下アームを構成するＦＥＴ（Ｘ２
〜Ｚ２）は、平滑回路１８から出力された直流電圧の
内、負側出力を第２のブラシレスモータ１０の三相巻線
ｕ2 〜ｗ2 に供給するようになっている。

【００３６】平滑回路１８から出力された直流出力は分
岐してスイッチングレギュレータ２０に接続されてい
る。このスイッチングレギュレータ２０は、トランジス
タ等の制御素子（本実施例ではトランジスタとして説明
している）２１と、２次側に複数（６組）の巻線ｎ1a〜
ｎ1fを有するトランス２２と、各２次巻線の両端子に接
続された半波整流回路（ダイオード）２３ａ〜２３ｆ及
び平滑回路（電界コンデンサ）２４ａ〜２４ｆとを備
え、平滑回路２４ａ〜２４ｆからの直流電圧源を後述す
るＭＣＵによるトランジスタ２１の制御により安定化し
た直流電圧源にするように構成されている。

【００３７】この安定化した直流電圧源の内３個は、第
１のインバータ回路２の上アームの３個のトランジスタ
Ｕ１〜Ｗ１のベース駆動用電源として駆動制御回路３に
供給されている。また、同直流電圧源の内１個は、下ア
ームの３個のトランジスタＸ１〜Ｚ１のベース駆動用電
源（共通）として同駆動制御回路３に供給されている。

【００３８】駆動制御回路３は、例えば各直流電圧出力
（上アーム側の３個の出力及び下アーム側の１個の出
力）をそれぞれ駆動電源としたフォトカプラ等からなる
周知のベース駆動回路を備えている。これらのベース駆
動回路は、後述するＭＣＵからの制御信号に応じて各ト
ランジスタＵ１〜Ｚ１に駆動出力（ベース駆動出力）を
供給し、各トランジスタＵ１〜Ｚ１をＯＮ／ＯＦＦ駆動
させるようになっている。

【００３９】残りの安定化した直流電圧出力の内、一方
の直流電圧出力は制御素子用電源として制御素子部４へ
供給されている。

【００４０】また、他方の直流電圧出力、つまりトラン
ス２２から１巻線ｎ1fを介して得られた１直流出力電圧
のみが駆動電源制御回路１１の下アームのＦＥＴ（Ｘ２
〜Ｚ２）のゲート駆動用電源（下段側電源）として同駆
動電源制御回路１１へ供給されている。

【００４１】駆動電源制御回路１１は、図１に示すよう
に、上述した上アームを構成するＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）
及び下アームを構成するＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）と、各Ｆ
ＥＴ駆動回路であるＬＥＤ，フォトトランジスタ等を備
えたフォトカプラ２５ｕ〜２５ｚと、上アームの電源
（上段側電源）コンデンサ２６ｕ〜２６ｗと、各ＦＥＴ
（Ｕ２〜Ｚ２）に接続されたフライホイールダイオード
Ｆ1 〜Ｆ6 とを備えている。

【００４２】下アーム側のフォトカプラ（駆動回路）２
５ｘ〜２５ｚは、トランス２２から１巻線ｎ1f、半波整
流回路２３ｆ及び平滑回路２４ｆを介して得られた１直
流電圧源（下段側電源）にそれぞれ並列に接続されてい
る。さらに、同直流出力電圧源の正側出力は分岐し、そ
の分岐出力側には抵抗ｒを介した後ダイオードＤ１、Ｄ
２、Ｄ３が並列接続されている。このダイオードＤ１、
Ｄ２、Ｄ３の出力側は、電界コンデンサ２６ｕ〜２６ｗ
の正極側にそれぞれ接続されている。

【００４３】一方、空気調和機の駆動装置は、ＭＣＵ
（マルチコントロールユニット：多重制御ユニット）３
０と、第１のブラシレスモータ１入力側に接続され、非
通電相の逆起電圧よりロータの位置を検出する第１の位
置検出回路ＰＳ１と、第２のブラシレスモータ１０に設
けられたホール素子ＨＳの検知信号よりローターの位置
を検出する第２の位置検出回路ＰＳ２とを備えている。

【００４４】ＭＣＵ３０は、ＰＳ１により検出された第
１のブラシレスモータ１の回転子の位置に基づく位置検
出信号に応じて、各トランジスタＵ１〜Ｚ１のＯＮ時
間、ＯＮタイミングを変化させるための制御信号Ｃ1 〜
Ｃ6 を駆動制御回路３に送る。このとき、駆動制御回路
３のベース駆動回路は、送られた制御信号に応じて各ト
ランジスタＵ１〜Ｚ１をＯＮ／ＯＦＦ（チョッピング）
させることにより、第１のブラシレスモータ１の三相巻
線ｕ1 〜ｗ1 に印加される交流電圧を変化させて同第１
のブラシレスモータ１を回転制御するようになってい
る。なお、位置検出信号の出力よりＭＣＵ３０は、ブラ
シレスモータの実回転速度も検出し、指令速度となるよ
うに速度フィードバック制御も行なう。

【００４５】さらに、ＭＣＵ３０は、ＰＳ２により検出
された第２のブラシレスモータ１０の回転子の位置に基
づく位置検出信号に応じて、ブラシレスモータ１０への
通電を切換えるための転流制御を行なうとともに、位置
検出信号から実回転速度を検出して指令速度との差に応
じてパルス幅を調整するＰＷＭ制御を行なう。すなわ
ち、ＭＣＵ３０は、図２に示すように、ＦＥＴ（Ｕ２、
Ｖ２、Ｗ２）のＯＮ時間（ＰＭＷ制御でのパルス幅）、
ＯＮ（転流）タイミングとＦＥＴ（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）
のＯＮ（転流）タイミングを変化させて、ブラシレスモ
ータ１０を所定の方向に所定の速度で回転させるべき電
流を同ブラシレスモータ１０の各巻線ｕ2〜ｗ2 に流す
ための制御信号Ｃ11〜Ｃ16を駆動電源制御回路１１のフ
ォトカプラ２５ｕ〜２５ｚに送る。このとき、フォトカ
プラ２５ｕ〜２５ｚは、それぞれ送られた制御信号Ｃ11
〜Ｃ16に応じて各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）にゲート出力を
印加して同ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）を上記ＯＮ時間、ＯＮ
タイミングでＯＮ／ＯＦＦさせることにより、第２のブ
ラシレスモータ１０の三相巻線ｕ2 〜ｗ2 に印加される
交流電圧の大きさ及び向きを可変して各巻線電流に所定
の大きさ及び向きの電流を流し、同第２のブラシレスモ
ータ１０を可変速制御するようになっている。

【００４６】一方、ＭＣＵ３０は、第２のブラシレスモ
ータ１０の起動前に下アームの各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）
の駆動回路のフォトカプラ２５ｕ〜２５ｚに制御信号Ｃ
11〜Ｃ16を送り、同フォトカプラ２５ｕ〜２５ｚを介し
て各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を順々に所定時間ＯＮさせる
ようになっている。

【００４７】次に、本実施例の全体動作について、特に
駆動電源制御回路１１におけるＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）へ
の駆動電源供給方式を中心に説明する。

【００４８】空気調和機の駆動装置を起動させるにあた
り、商用交流電源１６がＯＮされると、電源回路１５の
整流回路１７，平滑回路１８及びスイッチングレギュレ
ータ２０を介して直流電圧が駆動制御回路３、制御素子
部４に供給されている。

【００４９】同様に、電源回路１５の整流回路１７，平
滑回路１８及びスイッチングレギュレータ２０を介して
直流電圧が駆動電源制御回路１１の下アームのＦＥＴ
（Ｘ２〜Ｗ２）のフォトカプラ２５ｘ〜２５ｚに送られ
ている。

【００５０】これに対して、本構成の駆動電源制御回路
１１では、上アームのＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）のフォトカ
プラ２５ｕ〜２５ｗに直流電圧が供給されるためには、
電界コンデンサ２６ｕ〜２６ｗに電荷が供給されなけれ
ばならない。しかしながら、初期状態（第２のブラシレ
スモータ１０起動前）では上段側電源の電界コンデンサ
２６ｕ〜２６ｗには電荷が充電されておらず、フォトカ
プラ２５ｕ〜２５ｗにも直流電圧は供給されていない。

【００５１】図１の構成からも分かるように、電界コン
デンサ２６ｕ〜２６ｗに電荷を供給するためには、下段
側電源となる平滑回路２４ｆの電界コンデンサの負極の
電位と上段側電源の各電界コンデンサ２６ｕ〜２６ｗの
負極の電位とが同一でなけらばならない。つまり、下ア
ームの各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）がＯＮすれば、平滑回路
２４ｆの電界コンデンサの負極と上アームの各ＦＥＴ
（Ｕ２〜Ｗ２）の電界コンデンサ２６ｕ〜２６ｗの負極
とが接続されることになり（図３参照、なお、図３は、
分かりやすくするため代表として上アームのＦＥＴ（Ｗ
２）、ＦＥＴ（Ｗ２）のフォトカプラ２５ｗ、下アーム
のＦＥＴ（Ｚ２）、ＦＥＴ（Ｚ２）のフォトカプラ２５
ｚ等説明に必要な部分のみについて示し、それ以外は省
略している）、上記条件が満たされる。

【００５２】そこで、第２のブラシレスモータ１０の起
動前に、ＭＣＵ３０を介してフォトカプラ２５ｘ〜２５
ｚに制御信号Ｃ14′〜Ｃ16′が送られ、下アームの各Ｆ
ＥＴ（Ｘ２〜Ｗ２）のゲート端子に駆動信号が供給され
て同ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｗ２）が同時にＯＮすると（図４参
照）、上アームの各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）のコンデンサ
２６ｕ〜２６ｗは平滑回路２４ｆで平滑された直流電源
より充電（チャージアップ）され、各コンデンサ２６ｕ
〜２６ｗには、平滑回路２４ｆの電界コンデンサの端子
電圧ｖ1 と略同一の端子電圧が発生する（図３参照）。

【００５３】この充電動作について図５を用いて説明す
る。なお、代表として上アームのＦＥＴ（Ｗ２）のコン
デンサ２６ｗに信号電荷が蓄積される場合について説明
する。

【００５４】すなわち、下アームのＦＥＴ（Ｚ２）がＯ
Ｎしたことにより、平滑回路２４ｆの電界コンデンサの
負極の電位と電界コンデンサ２６ｗの負極の電位とが同
一になったため、平滑回路２４ｆの電界コンデンサから
端子電圧に基づく電荷（チャージアップ電流Ｉc1）が放
電される。このチャージアップ電流Ｉc1は抵抗ｒ、ダイ
オードＤ３を介してコンデンサ２６ｗを充電する（図５
の破線参照）。その他のＦＥＴ（Ｕ２〜Ｖ２）のコンデ
ンサ２６ｕ〜２６ｖも同様に、ダイオードＤ１及びＤ２
を介して送られるチャージアップ電流によりそれぞれ充
電される。

【００５５】ここで、前記各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）のＯ
Ｎ時間ｔ_ONを、コンデンサ２６ｕ〜２６ｗの端子電圧が
平滑回路２４ｆの電界コンデンサの端子電圧ｖ1 に略等
しくなるまでの時間「ｔ_ON＝ｔ_E」となるように設定す
れば（図４の波形図参照）、各コンデンサ２６ｕ〜２６
ｗには、その端子電圧が平滑回路２４ｆの電界コンデン
サの端子電圧ｖ1 と略同様となるような電荷がチャージ
アップされたことになる。

【００５６】こうして上アームの各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ
２）のコンデンサ２６ｕ〜２６ｗに電荷がチャージアッ
プされるため、各フォトカプラ２５ｕ〜２５ｗにはコン
デンサ２６ｕ〜２６ｗを電源として駆動出力が送られ
る。

【００５７】すなわち、第２のブラシレスモータ１０起
動前に下アームのＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）をＯＮさせるこ
とにより、スイッチングレギュレータ２０のトランス２
２の２次巻線ｎ1f、整流回路２３ｆ、平滑回路２４ｆ
（電界コンデンサ）を介して同ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）に
送られる駆動電圧から上アームの各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ
２）（電界コンデンサ２６ｕ〜２６ｗ）に対して駆動出
力をチャージアップすることができるため、第２のブラ
シレスモータ１０起動時から確実に同ブラシレスモータ
１０の可変速制御を行なうことができる。

【００５８】ところで、第２のブラシレスモータ１９を
継続的に回転させるためには、上アームのＦＥＴ（Ｕ２
〜Ｗ２）に逐次チャージアップ電流が流れ、コンデンサ
２６ｕ〜２６ｗが充電されなければならない。ところが
図１の構成によれば、上述したように初期状態において
下アームのＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）をＯＮ駆動して平滑回
路２４ｆの出力電源から上アームのコンデンサに通電す
ることによりチャージアップしてしまえば、後は、第２
のブラシレスモータ１０への可逆回転・可変速制御に伴
う上アームのＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）及び下アームのＦＥ
Ｔ（Ｘ２〜Ｚ２）のＯＮ／ＯＦＦ駆動に応じて、自動的
に上アームのＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）の駆動回路の電源と
なるコンデンサ２６ｕ〜２６ｗがチャージアップされる
ように構成されている。

【００５９】以下、第２のブラシレスモータ１０稼働中
（ＰＷＭ制御実行中）の上アームの各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ
２）の駆動出力のチャージアップについて説明する。

【００６０】第２のブラシレスモータ１０起動後、ＭＣ
Ｕ３０からの制御信号Ｃ11〜Ｃ13により、上アームのＦ
ＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）がＰＷＭ制御に基づくパルス幅（速
度フィードバックに基づく）及び転流タイミング（ロー
ター位置フィードバックに基づく）に応じて順次ＯＮ／
ＯＦＦ（チョッピング）されるとともに、下アームのＦ
ＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）が転流タイミングに応じて順次ＯＮ
されることにより、第２のブラシレスモータ１０は回転
駆動し、チョッピングのパルス幅を変化させることで制
御することができる。図６は、この可変速制御を行なう
際の各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）のＯＮ／ＯＦＦ状態を表す
ものであり、図中ＰＷＭ−ＯＮは、ＦＥＴが所定パルス
幅でチョッピングされているＰＷＭ信号の状態を示し、
ＰＷＭ−ＯＦＦは、ＦＥＴがチョッピングされたＰＷＭ
信号のＯＦＦ状態を示している。図６における各モード
（０〜５）に順次切換えるようにＭＣＵ３０により各Ｆ
ＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）のＯＮ／ＯＦＦ駆動を制御すること
により、第２のブラシレスモータ１０の各巻線に流れる
電流（電圧）の向き、大きさを制御して、上述した可変
速制御を行なっている。

【００６１】一方、各モードにおいては、下アームのＦ
ＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）のＯＮ及び上アームのＦＥＴ（Ｕ２
〜Ｗ２）のＰＷＭ制御によるＯＮ／ＯＦＦに応じて、図
６のチャージアップ相で示した相に対応するコンデンサ
２６ｕ〜２６ｗに自動的にチャージアップ電流が流れ、
充電される。

【００６２】例えば、「モード５」の状態で第２のブラ
シレスモータ１０が通電されているとすると、上アーム
のＦＥＴ（Ｕ２）が（ＰＷＭ）ＯＮ駆動し、下アームの
ＦＥＴ（Ｚ２）がＯＮ駆動しているため、図７（この図
７は、分かりやすくするため代表として上アームのＦＥ
Ｔ（Ｕ２，Ｗ２）、フォトカプラ２５ｕ，２５ｗ、下ア
ームのＦＥＴ（Ｚ２）、フォトカプラ２５ｚ等説明に必
要な部分のみについて示し、それ以外は省略している）
に示すように、整流回路１７、平滑回路１８を介して得
られた直流電圧に基づく駆動電流Ｉf がＦＥＴ（Ｕ
２），ＦＥＴ（Ｚ２）を介してブラシレスモータ１０に
供給される（図７の一点鎖線参照）。一方、下アームの
ＦＥＴ（Ｚ２）がＯＮしているため、上述した第２のブ
ラシレスモータ起動前のチャージアップと同様の理由か
ら、平滑回路２４ｆの電界コンデンサから放出された第
１のチャージアップ電流Ｉc2が抵抗ｒ、ダイオードＤ３
を介して上アームのＦＥＴ（Ｗ２）のコンデンサ２６Ｗ
を充電する（図７の破線参照）。

【００６３】続いて、ＦＥＴ（Ｕ２）が（ＰＷＭ）ＯＦ
Ｆ状態に移行すると、図８に示すように、そのＦＥＴ
（Ｕ２）と対向状態にある下アームのＦＥＴ（Ｘ２）の
フライホイールダイオードＦ4 とＯＮ状態にあるＦＥＴ
（Ｚ２）との間の閉ループで還流電流Ｉr が流れる（図
８の一点鎖線参照）。

【００６４】そして、フライホイールダイオードＦ4 が
ＯＮしたことにより、平滑回路２４ｆの電界コンデンサ
の負極の電位とコンデンサ２６ｕの負極の電位が同一と
なり、新たなチャージアップ電流Ｉc3が抵抗ｒ、ダイオ
ードＤ１を介してコンデンサ２６ｕを充電する（図７の
二点鎖線参照）。なお、ＦＥＴ（Ｚ２）はＯＮ状態であ
るので、ＦＥＴ（Ｗ２）のコンデンサ２６ｗにもチャー
ジアップ電流Ｉc2が流れている（図８の破線参照）。

【００６５】その他の各モード（０〜４）でも同様に、
図６に示す同モードに対応するＦＥＴの各相（Ｕ２〜Ｗ
２）に対応するコンデンサ２６ｕ〜２６ｗがチャージア
ップ電流により充電される。こうして、上アームの各Ｆ
ＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）のコンデンサ２６ｕ〜２６ｗに電荷
がチャージアップされるため、各フォトカプラ２５ｕ〜
２５ｗに同コンデンサ２６ｕ〜２６ｗを介して駆動出力
が送られる。

【００６６】すなわち、図２に示すような通電切換えに
より、第２のブラシレスモータ１０が稼働しているとき
には、下アームの各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）のＯＮ駆動及
び上アームのＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）の（ＰＷＭ）ＯＮ→
（ＰＷＭ）ＯＦＦへの移行に伴って同上アームのＦＥＴ
（Ｕ２〜Ｗ２）にチャージアップ電流が流れるため、上
アームの各ＦＥＴ（Ｕ２〜Ｗ２）（コンデンサ２６ｕ〜
２６ｗ）に対して駆動出力をチャージアップすることが
できる。

【００６７】以上述べたように、本実施例によれば、従
来のようにスイッチングレギュレータのトランスに複数
の巻線及び整流・平滑回路を設けてスイッチング素子駆
動用の複数の電源を得る構成ではなく、一つの巻線及び
整流・平滑回路を介して得られた下アームのスイッチン
グ素子駆動電源（下段側電源）からチャージアップして
上アームのスイッチング素子の駆動用電源（上段側電
源）を生成する構成であるため、部品点数を大幅に削減
することができ、駆動装置全体のコストを削減すること
ができる。また、部品点数を削減できることから、各部
品装着用のＰＣ基板の面積も縮小できるため、駆動装置
内部での有効スペースを拡大させることができる。

【００６８】また、本実施例によれば、圧縮機駆動用の
スイッチングレギュレータ（トランス）のみから第１の
インバータ回路の負荷電源及び駆動制御回路の駆動電
源、制御用素子部の駆動電源、及び第２のインバータ回
路の負荷電源及び駆動電源制御回路の駆動電源を全て生
成する構成としたため、従来の第１のインバータ回路の
駆動電源供給用及び第２のインバータ回路の駆動電源供
給用に別個のスイッチングレギュレータ（トランス）を
用いた構成と比べて、明らかに回路構成が縮小し、部品
点数も大幅に削減する。したがって、駆動装置全体のコ
スト削減を実現することができる。また、各部品装着用
のＰＣ基板の面積も縮小可能なため、駆動装置全体を小
型化し、装置内部での有効スペースを拡大させることが
できる。

【００６９】なお、本実施例における駆動電源制御回路
でのチャージアップによる上アームへの駆動電源供給時
（第２のブラシレスモータ起動前）には、そのチャージ
アップに起因して同起動前の第２のブラシレスモータに
過大な巻線電流が流れてしまうことがある。

【００７０】そこで、本構成では、その巻線電流が第２
のブラシレスモータの定格電流値以上にならないように
制御することができる。すなわち、ＭＣＵ３０は、下ア
ームの各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を同時にＯＮ駆動させて
チャージアップを実行した後（図９のステップＳ１）、
ＰＳ２により検出された位置検出信号に基づいて第２の
ブラシレスモータ１０の回転数（回転速度）を演算し、
その演算結果に基づいて同ブラシレスモータ１０の各巻
線ｕ2 〜ｗ2 に流れる電流値（チャージアップに起因し
た電流値）を演算する（ステップＳ２）。そして、その
電流値が常に定格電流値以下となるように同ＦＥＴ（Ｘ
２〜Ｚ２）のＯＮ時間（ＰＷＭ制御のパルス幅）を制御
する（ステップＳ３）。つまり、チャージアップ実行中
に、同チャージアップに起因した巻線電流の値が定格電
流値に一致あるいは超過した場合には、即座に同ＦＥＴ
（Ｘ２〜Ｚ２）をＯＮからＯＦＦに切り換えてチャージ
アップを停止させ、過大巻線電流による第２のブラシレ
スモータ１０の破損等を防ぐことができる。

【００７１】また、室外送風機は、外界からの風等の影
響で第２のブラシレスモータ１０起動前にも回転してい
ることがある。したがって、そのような状態でチャージ
アップを実行すると、そのチャージアップに起因して同
起動前の第２のブラシレスモータ１０に過大な巻線電流
が流れた場合、その巻線電流により第２のブラシレスモ
ータ１０が予め定められて回転数を越えて過大に回転す
ることがある。

【００７２】したがって、このような第２のブラシレス
モータ１０の過大回転を防ぐため、本構成では、次のよ
うな制御を行なうことができる。すなわち、ＭＣＵ３０
は、ＰＳ２により検出された位置検出信号に基づいて起
動前の第２のブラシレスモータ１０の回転数（外界等の
影響による）を常時演算している（図１０のステップＳ
１０）。そして、その演算結果が予め定められた回転数
（所定回転数）を越えたと判断した場合（ステップＳ１
１の判断の結果ＹＥＳ）、チャージアップを行なわず、
待機する。

【００７３】一方、ステップＳ１１の判断の結果ＮＯの
場合には、下アームの各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を同時に
ＯＮ駆動させてチャージアップを実行する（ステップＳ
１２）。このとき、ＭＣＵ３０は、ステップＳ１０の演
算を常に行なっているため、チャージアップにより第２
のブラシレスモータ１０の回転数が所定回転数以下とな
るように同ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）のＯＮ時間を制御する
（ステップＳ１３）。つまり、チャージアップに起因し
た巻線電流により回転数が所定回転数に一致した場合に
は、即座に同ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）をＯＮからＯＦＦに
切り換えてチャージアップを停止させ、第２のブラシレ
スモータ１０を所定回転数を越えて回転させないように
制御することできる。

【００７４】また、本実施例では、ＭＣＵ３０の制御に
より図４に示すようにＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を同時にＯ
Ｎさせてチャージアップを行なっていたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すよ
うに、ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ２）を順次交互にＯＮさせても
よい。このようなタイミングでチャージアップすれば、
同時にＯＮする場合と比べて、起動前の第２のブラシレ
スモータ１０に過大な電流が流れることを防ぐことがで
きる。なお、上記変形例において、ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ
２）を順次交互にＯＮさせる際に、各ＦＥＴ（Ｘ２〜Ｚ
２）のＯＮ時間を変化させるいわゆるＰＷＭ駆動を行な
ってもよい。

【００７５】さらに、本実施例では、第２のインバータ
回路を６個のＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）で構成したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、トランジスタ等の
他のスイッチング素子で構成してもよい。また、その素
子数も６個に限らず、例えば４個あるいは８個等所定数
の素子を組み合わせたものであってもよい。その一例と
して、図１２に４個のトランジスタＴ1 〜Ｔ4 で構成し
たインバータ回路４０の例を示す。

【００７６】さらにまた、本実施例において、図１３に
示すように、電源回路１５から出力された直流電圧の力
率を改善するために整流回路１７と平滑回路１８との間
にアクティブフィルタ４１を挿入することもできる。こ
のアクティブフィルタ４１は、コイル（インダクタン
ス）Ｌと、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar modetra
nsistor）４２とから構成されている。このとき、ＩＧ
ＢＴ４２のゲート端子にはゲート駆動回路４３が接続さ
れ、このゲート駆動回路４３は、スイッチングレギュレ
ータ２０のトランス２２の２次側巻線ｎ1g、半端整流回
路２３ｇ、及び平滑回路２４ｇを介して得られた直流出
力を駆動電源としている。つまり、本実施例において、
アクティブフィルタ４１を設けた場合であっても、この
アクティブフィルタ４１のゲート駆動回路４３の駆動電
源は、単一のトランス２２を有したスイッチングレギュ
レータ２０から得られているため、新たなスイッチング
レギュレータ（トランス）を設ける必要がなく、回路構
成の増大や部品点数の増加を生じることがない。

【００７７】

【発明の効果】以上述べたように第１乃至第５の発明に
係る空気調和機の駆動装置によれば、下段側電源から供
給された下段のスイッチング素子駆動出力からチャージ
アップして上段のスイッチング素子の駆動用電源を生成
することができる。つまり、上段のスイッチング素子の
駆動用電源を個別に設ける必要がないため、部品点数を
大幅に削減することができ、駆動装置全体のコストを削
減することができる。また、部品点数を削減できること
から、各部品装着用のＰＣ基板の面積も縮小できるた
め、駆動装置内部での有効スペースを拡大させることが
できる。さらには、チャージアップを行なう際にブラシ
レスモータに過大電流が流れるのを防止することができ
る。

【００７８】また、第５の発明に係る空気調和機の駆動
装置によれば、単一の安定化電源回路（トランス）のみ
から第１の駆動回路の駆動電源、制御用素子部の駆動電
源、及び第２駆動回路駆動電源を全て生成可能な構成と
したため、従来の構成と比べて、明らかに回路構成が縮
小し、部品点数も大幅に削減する。したがって、駆動装
置全体のコスト削減を実現することができる。また、各
部品装着用のＰＣ基板の面積も縮小可能なため、駆動装
置全体の小型化及び駆動装置内部での有効スペースの拡
大を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる空気調和機の駆動
装置の全体構成を示す回路図。

【図２】第１実施例のＦＥＴ（Ｕ２〜Ｚ２）の通電切換
状態を示す波形図。

【図３】第１実施例の下アームのＦＥＴ（Ｚ２）がＯＮ
した場合の駆動電源制御回路の構成の一部を示す図。

【図４】第１実施例の上アームの各ＦＥＴのコンデンサ
の端子電圧波形並びに下アームの各ＦＥＴの駆動信号波
形及び出力タイミングを示す波形図（タイムチャー
ト）。

【図５】第１実施例の下アームのＦＥＴ（Ｚ２）のＯＮ
駆動に応じてコンデンサ２６ｗに駆動電荷が蓄積される
（チャージアップ電流Ｉc1が流れる）ことを説明するた
めの図。

【図６】第１実施例の各モードにおける上アーム・下ア
ームの各ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦ状態及びチャージアップ
される相を示す図。

【図７】第１実施例の図５の「モード５」におけるコン
デンサ２６ｗの充電動作（チャージアップ電流Ｉc2が流
れること）を説明するための図。

【図８】第１実施例の図５の「モード５」におけるコン
デンサ２６ｕの充電動作（チャージアップ電流Ｉc3が流
れること）を説明するための図。

【図９】第１実施例のＭＣＵの処理の一部を説明するた
めの概略フローチャート。

【図１０】第１実施例のＭＣＵの処理の一部を説明する
ための概略フローチャート。

【図１１】第１実施例の変形例であって上アームの各Ｆ
ＥＴのコンデンサの端子電圧波形並びに下アームの各Ｆ
ＥＴの駆動信号波形及び出力タイミングを示す波形図
（タイムチャート）。

【図１２】第１実施例の変形例であって４個のトランジ
スタにより構成したインバータ回路を示す図。

【図１３】図１に示す駆動装置にアクティブフィルタを
挿入した際の要部構成図。

【図１４】従来の空気調和機の全体構成図。

【図１５】従来における第１のインバータ回路の各トラ
ンジスタ及び第２のインバータ回路の各トランジスタの
駆動電源並びに各種制御素子の駆動電源を供給するため
の電源回路の概略構成を示す回路図。

【符号の説明】

１第１のブラシレスモータ２第１のインバータ回路１駆動制御回路４制御素子部１０第２のブラシレスモータ１１駆動電源制御回路１５電源回路１６商用交流電源１７整流回路１８平滑回路２０スイッチングレギュレータ２１トランジスタ２２トランス２３ａ〜２３ｆ半波整流回路２４ａ〜２４ｆ平滑回路２５ｕ〜２５ｚフォトカプラ２６ｕ〜２６ｗ電界コンデンサ３０ＭＣＵＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１トランジスタＵ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２パワーＭＯＳＦ
ＥＴＦ1 〜Ｆ6 フライホイールダイオードｎ1a〜ｎ1f トランスの２次側巻線ＰＳ１位置検出回路ＰＳ２位置検出回路Ｃ1 〜Ｃ6 制御信号Ｃ11〜Ｃ16 制御信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風機を駆動させるブラシレスモータ
と、上下段に分けられた複数のスイッチング素子を有す
るインバータ回路と、前記各スイッチング素子毎に設け
られ同スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動させる駆動
回路と、前記上段のスイッチング素子の駆動回路のそれ
ぞれに設けられ同駆動回路に電源を供給する上段側電源
と、前記下段のスイッチング素子の各駆動回路に並列接
続され同駆動回路に電源を供給する下段側電源とを備
え、前記上段側電源は、下段のスイッチング素子のＯＮ
駆動に応じて当該上段側電源によりチャージアップされ
るコンデンサを備えた空気調和機の駆動装置において、前記ブラシレスモータの起動前に前記下段のスイッチン
グ素子の各駆動回路を制御して同下段のスイッチング素
子を一定時間づつ順次交互にＯＮさせる駆動制御手段を
備えたことを特徴とする空気調和機の駆動装置。
【請求項２】前記駆動制御手段は、前記下段のスイッ
チング素子を、そのＯＮ時間を変化させながら順次交互
にＯＮさせる手段である請求項１記載の空気調和機の駆
動装置。
【請求項３】送風機を駆動させるブラシレスモータ
と、上下段に分けられた複数のスイッチング素子を有す
るインバータ回路と、前記各スイッチング素子毎に設け
られ同スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動させる駆動
回路と、前記上段のスイッチング素子の駆動回路のそれ
ぞれに設けられ同駆動回路に電源を供給する上段側電源
と、前記下段のスイッチング素子の各駆動回路に並列接
続され同駆動回路に電源を供給する下段側電源とを備
え、前記上段側電源は、下段のスイッチング素子のＯＮ
駆動に応じて当該上段側電源によりチャージアップされ
るコンデンサを備えた空気調和機の駆動装置において、前記チャージアップに起因して発生する前記ブラシレス
モータの巻線電流を検出する検出手段を備え、前記駆動
制御手段は、前記検出手段により検出された巻線電流値
に基づいて、その巻線電流値が前記ブラシレスモータの
定格電流値を越えないように前記下段のスイッチング素
子の駆動時間を制御することを特徴とする空気調和機の
駆動装置。
【請求項４】前記ブラシレスモータの回転数及び回転
方向を常時検出する検出手段を備え、前記駆動制御手段
は、前記検出手段により検出された回転数が所定数未満
のときのみ前記チャージアップを行なうようにした請求
項１又は２記載の空気調和機の駆動装置。
【請求項５】圧縮機を駆動させる第１のブラシレスモ
ータと、上下段に分けられた複数のスイッチング素子を
有する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ
回路の各スイッチング素子毎に設けられ同スイッチング
素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動させる第１の駆動回路と、送風
機を駆動させる第２のブラシレスモータと、上下段に分
けられたスイッチング素子を有する第２のインバータ回
路と、前記第２のインバータ回路の各スイッチング素子
毎に設けられ同スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動さ
せる第２の駆動回路と、空気調和機の通常動作に用いら
れる制御用ＩＣ、ＬＥＤ等の各種制御素子とを備え、前
記第１のインバータ回路の各スイッチング素子のＯＮ／
ＯＦＦ駆動により同第１のインバータ回路から前記第１
のブラシレスモータに交流出力を供給して同第１のブラ
シレスモータの回転制御を行なうとともに、前記第２の
インバータ回路の各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ駆
動により同第２のインバータ回路から前記第２のブラシ
レスモータに交流出力を供給して同第２のブラシレスモ
ータの回転制御を行なうようにした空気調和機の駆動装
置において、前記第２のインバータ回路の上段のスイッチング素子の
第２の駆動回路のそれぞれに設けられ同駆動回路に電源
を供給する上段側電源と、前記下段のスイッチング素子
の各駆動回路に並列接続され同駆動回路に電源を供給す
る下段側電源とを備え、前記上段側電源は、下段のスイ
ッチング素子のＯＮ駆動に応じて当該上段側電源により
チャージアップされるコンデンサを備えるとともに、単一のトランスを有し商用交流電源からの交流出力を直
流出力に変換して前記第１の駆動回路、前記電源回路、
及び前記制御素子の駆動電源を生成する安定化電源回路
を備えたことを特徴とする空気調和機の駆動装置。