JP2011196723A - 電流検出装置およびモータシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】三相ブリッジドライバ回路2に接続し、モータ電流を検出する電流検出装置であって、直列に接続されるシャント抵抗51−1〜51−Nと、接続点52−1〜52−Nのうちの1つと回路GND4との電位差を検出して増幅した増幅信号とする電流増幅回路61−1〜61−Mと、増幅信号を電流値に変換するA/Dコンバータ71−1〜71−Mと、接続点52−1〜52−Nのうちの1つと回路GND4との電位差を検出し、その電位差と閾値に基づいて過電流を検知する過電流検知回路21と、増幅信号に基づいてモータ電流の検出に用いる電流増幅回路61−1〜61−Mを選択するマイクロコンピュータ11と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明にかかる電流検出装置を備えるモータシステムの機能構成例を示す図である。本実施の形態のモータシステムは、たとえば換気扇のファンを回転させるためのモータ1と、モータの制御やモータ電流の検出を行う制御部と、で構成される。制御部は、三相ブリッジドライバ回路2と、シャント抵抗部5と、電流増幅部6と、マイクロコンピュータ11と、で構成される。制御電源12は、マイクロコンピュータ11の動作用電源である。
VRJ = I×(R1+R2+…+RJ) …(1)
VJK−VOFFK=I×(R1+R2+…+RJ)×GK …(2)
IK=(VJK−VOFFK)/(VREF−VOFFK)×IKMAX …(3)
IK0=IKMAX/(2X) …(4)
IK*=IK±Y×IK0
=(VJK−VOFFK)/(VREF−VOFFK)×IKMAX
±Y×IKMAX/(2X) …(5)
(VJKMAX−VOFFK)
=IKMAX*×(R1+R2+…+RJ)×GK
=(VREF−VOFFK) …(6)
(VJKMAX−VOFFK)
=IKMAX*×[(R1+R2+…+RJ)×GK]MAX
=(VREFMIN−VOFFK) …(7)
2 三相ブリッジドライバ回路
3 モータ電源
4 回路GND
5 シャント抵抗部
6 電流増幅部
7 A/D変換部
10 A/D変換基準電圧源
11 マイクロコンピュータ
12 制御電源
21 過電流検知回路
22 プリドライバ
23−1〜23−6 スイッチング素子
51−1〜51−N シャント抵抗
52−1〜52−N 接続点
61−1〜61−M 電流増幅回路
71−1〜71−M A/Dコンバータ
Claims (11)
- 測定対象の回路に接続し、前記回路を流れる電流を検出する電流検出装置であって、
前記電流が流れるように、互いに直列に接続される2つ以上のシャント抵抗と、
前記シャント抵抗間の接続点のうちの1つの接続点と接続し、その接続点と所定の基準電圧点との電位差を検出し、検出した電位差を増幅した増幅信号を出力する2つ以上の電流増幅回路と、
前記電流増幅回路ごとに、前記電流増幅回路から入力される前記増幅信号を電流値に変換する変換部と、
前記シャント抵抗間の接続点のうちの1つの接続点と接続し、その接続点と前記所定の基準電圧点との電位差を検出し、検出した電位差と所定の閾値に基づいて過電流を検知する過電流検知回路と、
前記増幅信号に基づいて、前記電流増幅回路のうちの1つを前記電流の検出のために用いる電流増幅回路として選択する切替制御部と、
を備えることを特徴とする電流検出装置。 - 前記回路をモータ制御回路とし、前記電流をモータへ供給するモータ電流とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の電流検出装置。 - 過電流と判定するための下限電流値である電流閾値と、前記所定の閾値と、に基づいて前記過電流検知回路を接続する、前記シャント抵抗間の接続点を選択する、
ことを特徴とする請求項2に記載の電流検出装置。 - 前記過電流検知回路は、検出した電位差が前記所定の閾値を超えた場合に、前記モータ制御回路に対してモータ制御を停止するよう指示し、また、モータ制御の停止中に、検出した電位差が前記所定の閾値以下となった場合に、前記モータ制御回路に対してモータ制御の停止を解除するよう指示する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電流検出装置。 - 前記過電流検知回路は、検出した電位差が前記所定の閾値を超えた場合に、前記モータ制御回路に対してモータ制御を停止するよう指示し、また、モータ制御の停止中に、検出した電位差が所定の復帰閾値以下となった場合に、前記モータ制御回路に対してモータ制御の停止を解除するよう指示する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電流検出装置。 - 前記変換部をA/Dコンバータとし、
前記切替制御部は、自装置を構成する各構成要素の製造上の誤差範囲を考慮した場合の前記増幅信号の最大値が、自装置を構成する各構成要素の製造上の誤差範囲を考慮した場合の前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えない範囲でなるべく大きくなるよう、前記電流の検出のために用いる電流増幅回路を選択する、
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の電流検出装置。 - 前記切替制御部は、前記増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えていると判断した場合は、現在選択している電流増幅回路より小さな値の増幅信号を出力する電流増幅回路を、前記電流の検出のために用いる電流増幅回路として選択する、
ことを特徴とする請求項6に記載の電流検出装置。 - 前記切替制御部は、前記増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えていると判断した場合に、現在選択している電流増幅回路より小さな値の増幅信号を出力する電流増幅回路が存在しない場合には、前記モータ制御回路に対してモータ制御を停止するよう指示し、また、モータ制御の停止中に、前記増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値に、0より大きく1以下の所定の係数を乗じた値より小さくなった場合に、前記モータ制御回路に対してモータ制御の停止を解除するよう指示する、
ことを特徴とする請求項7に記載の電流検出装置。 - 前記切替制御部は、前記増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えてないと判断した場合、現在選択している電流増幅回路より大きな値の増幅信号を出力しかつ出力する増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えない電流増幅回路がある場合には、その電流増幅回路を、前記電流の検出のために用いる電流増幅回路として選択する、
ことを特徴とする請求項7または8に記載の電流検出装置。 - 前記切替制御部は、前記増幅信号が前記A/Dコンバータの基準電圧の最小値を超えているか否かの判断を、所定の時間間隔で実施することとし、前記所定の時間間隔を任意の値に設定可能とする、
ことを特徴とする請求項7、8または9に記載の電流検出装置。 - ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するモータ制御回路と、
前記モータ制御回路が前記ブラシレスモータに供給する電流を検出する請求項1〜10のいずれか1つに記載の電流検出装置と、
を備えることを特徴とするモータシステム。
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