JPS637192A - モ−タ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は容量の大きなモータを駆動するモータ駆動装置
に関するものである。

従来の技術 近年、数百ワット以下の中、小容量モータの駆動装置は
パワースイッチング素子として従来のバイポーラ型トラ
ンジスタに代わクパワーＭＯ３ＦＥＴが使われるように
なってきた。パワーＭＯ８ＦＥＴはバイポーラ型トラン
ジスタに比べてスイッチング速度が速く、電圧制御型素
子であるため駆動回路が省電力化され、オン抵抗が正の
温度係数であり、また高速めフリーホイールダイオード
が内蔵されているなどの利点を持っている。しかしなが
ら１素子で大容量のものはなく現在では、耐圧の高いも
のでは２ＯＡぐらいが限度となっている。

したがって大容量化して高速スイッチング動作をさせよ
うとする場合にはパワーＭＯ３ＦＥＴを並列に接続する
方法が一般には採用されている。例えば、「トランジス
タ技術」第２３巻第２号３６９−３７１ページ。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上述したような大容量化するために素子を
並列に接続したような構成ではスイッチング動作を行う
場合にはゲート・ソース間のスレッシュホールド電圧の
違いやゲート回路のストレー容量やゲートの、入力容量
の違いにより一つの素子が他の素子よシも速く、または
遅くターンオン。

ターンオフ負荷電流がその素子に集中して流れることが
あり安全に動作させる事ができない場合がある。また、
並列に接続したそれぞれの素子を個々に保護することが
できないという問題を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、スイッチング素子を並列に
接続して大容量化し個々の素子を安全に動作させること
のできるモータ駆動装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のモータ駆動装置は
モータへの接続端子がそれぞれ並列に接続されパルス幅
変調信号により同時に駆動される複数台のトランジスタ
インバータと、前記複数台のトランジスタインバータに
電力を供給する直流電源と、前記直流電源から前記複数
台の各トランジスタインバータに流れる電流を検出する
各トランジスタインバータに対応した複数の電流検出器
と、モータに印加する電圧の指令値に比例したパルス幅
でキャリア周波数の一周期の間に必ずオフ期間を有する
パルスを出力するパルス幅変調（以下ＰＷＭと記す）回
路と、前記複数の電流検出器により検出された電流値の
少なくとも一つが予め設定された電流値を越えると信号
を出力する電流比較回路と、前記ＰＷＭ回路の出力パル
スの立ち上がりでオンして前記ＰＷＭ回路の出力パルス
の立ち下がりまたは前記電流比較回路の出力信号でオフ
となる前記複数台のトランジスタインバータを同時に駆
動するＰＷＭ信号を出力するパルス幅制限回路とから構
成されたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によってスイッチング素子を並列
に接続してモータの駆動装置を大容量化する場合に、複
数台のトランジスタインバータを並列に接続してそれぞ
れのトランジスタインバータを一つのＰＷＭ信号で同時
に駆動し、少なくとも一つのトランジスタインバータが
予め設定していた電流値を越えるとパルス幅制限回路で
ＰＷＭ信号をオフ状態にしてすべてのトランジスタイン
バータの駆動を停止し、ＰＷＭ回路の出力パルスの立ち
上がりで再びすべてのトランジスタインバータを駆動し
始めることによりそれぞれのトランジスタインバータを
安全に動作させトランジスタインバータのスイッチング
素子を保護し並列接続へよるモータ駆動装置の大容量化
を容易にするものである。

実施例 以下本発明の一実施例のモータ駆動装置について図面を
参照しながら説明する・ 第１図は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置のブ
ロック構成図を示すものである。説明を簡単にするため
に複数台のトランジスタインバータは最小限の２台のト
ランジスタインバータにしている。第１図において１は
第１のトランジスタインバータ、２は第２のトランジス
タインバータ、３は直流電源、４は第１の電流検出器、
５は第２の電流検出器、６はＰＷＭ回路、７は電流比較
回路、８はパルス幅制限回路、９はモータである。

また第２図は第１図の本発明の一実施例におけるモータ
駆動装置の回路構成図である。第２図において１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、２１ａ。

２１ｂ１２１Ｃ１２１ｄはパワーＭＯ３ＦＥＴ。

３は直流電源、４１．５１は抵抗、６１はリミット回路
、６２は三角波発生回路、６３　、６４　。

７１．７４はコンパレータ、７２は抵抗、７３は半固定
抵抗、ｓｉ、ａ３はＲＳフリップフロップ、８２．８４
はＡＮＤ、９はモータである。第３図は第２図における
ＰＷＭ回路の各部の波形である。

第４図は第２図におけるパルス幅制限回路の各部の波形
である。

以上のように構成されたモータ駆動装置について以下第
２図、第３図、第４図を用いてその動作を説明する。

まず、第２図においてモータ９に印加する電圧を制御す
るための指令電圧がリミット回路６１に入力される。リ
ミット回路６１は最大値および最小値が制限された指令
電圧が入力される場合は必要がない。リミット回路６１
より出力された波形は第３図のａのような＋リミット値
および一リミット値で制限された波形になる。三角波発
生回路６２は第３図すおよびＣのように丹定周波数でプ
ラスおよびマイナス方向にシフトされた三角波を出力す
る。コンパレータ６３はリミット回路６１の出力波形と
三角波発生回路６２から出力されるプラス方向にシフト
された三角波と比較し第３図ｄのようなパルス信号を出
力する。同様にコ／・＜レータ６４はリミット回路６１
の出力波形と三角波発生回路６２から出力されるマイナ
ス方向にシフトされた三角波と比較し第３図ｅのような
パルス信号を出力する。フリップフロップ８１はコンパ
レータ６３より出力されたパルス信号の立ち下が９でセ
ットされＡＮＤ８２の出力はコンパレータ６３の出力パ
ルス信号と同じパルス信号が出力されトランジスタイン
バータ１のパワー□５ＦＥＴ１１ａ、１１ｄおよびトラ
ンジスタインバータ２のバ’７−Ｍ０３ＦＥＴ２１　ａ
　、２１　ｄを駆動しモータ９を一方向に回転させる。

直流電源３からトランジスタインバータ１のパワーＭＯ
３ＦＥＴ１１ａ、１１ｄに流れる電流は抵抗４１により
検出される。また直流電源３からトランジスタインバー
タ２のパｒ７−ＭＯ５ＦＥＴ２１　ａ　、２１　ｄに流
れる電流は抵抗５１により検出される。ここで抵抗４１
あるいは抵抗５１で検出された電流値が第４図ｑのよう
に予め設定していた電流値を越えルトコンパレータ７１
の出力はオフとな９フリツプフロツプ８１はリセットさ
れＡＮＤ８２の出力はオフとなる。そして再びコンパレ
ータ６３より出力されたパルス信号の立ち下がりでフリ
ップフロップ８１はセットさ（れＡ　Ｎ　Ｄ　８２の出
力はコンパレータ６３の出力パルス信号ト同シハルス信
号が出力される。この時のｄ、ｑ、ｈ、ｉ、ｊ点の波形
を第４図に示している。以上・トランジスタインバータ
１のパワーＭＯ３ＦＥＴ１１　ａ、１１ｄおよびトラン
ジスタインノく一夕２Ω）くワーＭＯＳＥＥＴ２ｉ＆、
２１ｄが駆動される場合について説明したがトランジス
タインバータ１　Ｏノ＜　７−　ＭＯ５ＦＥＴ１１ｂ、
１１ｃおよびトランジスタインバータ２のパワーＭＯ３
ＦＥＴ２１ｂ、２１ｃが駆動される場合についてはコン
パレ〜り６４．フリップフロップａｓ　、ＡＮＤ８４が
コンノ（レータ６３．フリップフロップ８１　、ＡＮＤ
８２と同様に動作する。

以上のように本実施例によればモータへの接続端子がそ
れぞれ並列に接続されＰＷＭ信号により同時に駆動され
る２台のトランジスタインバータと、２台のトランジス
タインバータに電力を供給する直流電源と、直流電源か
ら２台の各トランジスタインバータに流れる電流を検出
する各トランジスタインバータに対応した２つの電流検
出器と、モータて印加する電圧の指令値に比例したパル
ス幅でキャリア周波数の一周期の間に必ずオフ期間を有
するパルスを出力するＰＷＭ回路と、２つの電流検出器
により検出された電流値の少なくとも一つが予め設定さ
れた電流値を越えると信号を出力する電流比較回路と、
ＰＷＭ回路の出力パルスの立ち上がシでオンしてＰＷＭ
回路の出力パルスの立ち下がりまたは電流比較回路の出
力信号でオフとなる２台のトランジスタインバータを同
時に駆動するＰＷＭ信号を出力するパルス幅制限回路と
を設けることによりそれぞれのトランジスタインバータ
を安全に動作させトランジスタインバータのスイッチン
グ素子を保護し並列接続によるモータ駆動装置の大容量
化を容易にすることができる。

本実施例では２台のトランジスタインバータを並列に接
続して駆動しているが３台以上のトランジスタインバー
タを並列に接続して駆動してもよいことはいうまでもな
い。

まだ、本実施例ではＤＣモータを駆動するモー夕駆動装
置について説明したがＡＣモータの駆動装置についても
同様に適応できることはいうまでもない。

発明の効果 以上のように本発明はモータへの接続端子がそれぞれ並
列に接続されＰＷＭ信号により同時に駆動される複数台
のトランジスタインバータと、複数台のトランジスタイ
ンバータに電力を供給する直流電源と、直流電源から複
数台のトランジスタインバータに流れる電流を検出する
各トランジスタインバータに対応した複数の電流検出器
と、モータに印加する電圧の指令値に比例したパルス−
幅でキャリア周波数の一周期の間に必ずオフ期間を有す
るパルスを出力するＰＷＭ回路と、複数の電流検出器に
より検出された電流値の少なくとも一つが予め設定され
た電流値を越えると信号を出力する電流比較回路と、Ｐ
ＷＭ回路の出力パルスの立ち上がりでオンしてＰＷＭ回
路の出力パルスの立ち下がっまたは電流比較回路の出力
信号でオフとなる複数台のトランジスタインバータを同
時に駆動するＰＷＭ信号を出力するパルス幅制限回路と
を設けることによりそれぞれのトランジスタインバータ
を安全に動作させトランジスタインバータのスイッチン
グ素子を保護し並列接続によるモータ駆動装置の大容量
化を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置のブ
ロック構成図、第２図は第１図の本発明の一実施例にお
けるモータ駆動装置の回路構成図、第３図は第２図にお
けるＰＷＭ回路の各部の波形図、第４図は第２図におけ
るパルス幅制限回路の各部の波形図である。 １・・・・・・トランジスタインバータ１．２・・・・
・・トランジスタインバータ２．３・・・・・・直流電
源、４・・・・・・電流検出器１．５・・・・・・電流
検出器２．６・・・・・・ＰＷＭ回路、７・・・・・・
電流比較回路、８・・・・・・パルス幅制限回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ５′９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータへの接続端子がそれぞれ並列に接続されパルス幅
   変調信号により同時に駆動される複数台のトランジスタ
   インバータと、前記複数台のトランジスタインバータに
   電力を供給する直流電源と、前記直流電源から前記複数
   台の各トランジスタインバータに流れる電流を検出する
   各トランジスタインバータに対応した複数の電流検出器
   と、モータに印加する電圧の指令値に比例したパルス幅
   でキャリア周波数の一周期の間に必ずオフ期間を有する
   パルスを出力するパルス幅変調回路と、前記複数の電流
   検出器により検出された電流値の少なくとも一つが予め
   設定された電流値を越えると信号を出力する電流比較回
   路と、前記パルス幅変調回路の出力パルスの立ち上がり
   でオンして前記パルス幅変調回路の出力パルスの立ち上
   がりまたは前記電流比較回路の出力信号でオフとなる前
   記複数台のトランジスタインバータを同時に駆動するパ
   ルス幅変調信号を出力するパルス幅制限回路とから構成
   されることを特徴とするモータ駆動装置。