JP3330787B2 - Fan control circuit - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空調装置
を構成するファンモータの回転数を制御するファン制御
回路の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a fan control circuit for controlling the number of revolutions of a fan motor constituting an air conditioner for an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ファンモータの回転数を制御するファン
制御回路として、たとえば、図２に示すように、ＭＯＳ
形電界効果トランジスタ１０（以下、ＭＯＳＦＥＴと呼
ぶ。）を使用してファンモータ１２の印加電圧を無段階
に制御するようにしたものがある。この回路では、ＣＰ
Ｕ１４からの制御信号を主に後段の演算増幅器１６で増
幅してＭＯＳＦＥＴ１０のゲート電圧を変化させること
によって、ファンモータ１２の印加電圧を制御する。フ
ァンモータ１２の印加電圧は、ファンモータ１２を挟む
二点ＡとＢの間の電圧（端子間電圧）、すなわち、ファ
ンモータ１２の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の
電圧とＭＯＳＦＥＴ１０のドレインの出力電圧との差と
して与えられる。2. Description of the Related Art As a fan control circuit for controlling the number of revolutions of a fan motor, for example, as shown in FIG.
There is one in which a voltage applied to a fan motor 12 is steplessly controlled by using a field effect transistor 10 (hereinafter, referred to as a MOSFET). In this circuit, the CP
The applied voltage of the fan motor 12 is controlled by amplifying the control signal from the U14 mainly by the operational amplifier 16 at the subsequent stage and changing the gate voltage of the MOSFET 10. The applied voltage of the fan motor 12 is a voltage between two points A and B (a terminal voltage) sandwiching the fan motor 12, that is, a voltage of an accessory power supply (ACC) which is a power supply of the fan motor 12 and an output of a drain of the MOSFET 10. It is given as the difference from the voltage.
【０００３】演算増幅器１６の二つの入力端子のうち、
非反転入力端子（＋）には前段の演算増幅器１８の出力
が与えられ、反転入力端子（−）にはファンモータ１２
の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧が抵抗Ｒ
1 、Ｒ2 により分割して付与される。また、演算増幅器
１６の反転入力端子（−）には一端がアースされたキャ
パシタＣ1 が接続されている。キャパシタＣ1 は、回路
の点Ｅに侵入し演算増幅器１６の反転入力端子（−）に
入力される高周波ノイズをグラウンドに落とすためのも
のである。なお、演算増幅器１６の非反転入力端子
（＋）の側に侵入する高周波ノイズは、キャパシタＣ3
を介して上記キャパシタＣ1 からグラウンドに落とされ
る。回路への高周波ノイズの混入は電波などさまざまな
原因によって起こる。[0003] Of the two input terminals of the operational amplifier 16,
The non-inverting input terminal (+) receives the output of the operational amplifier 18 in the preceding stage, and the inverting input terminal (-) outputs the fan motor 12
The voltage of the accessory power supply (ACC), which is the power supply of the
1, divided by R2. The inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 is connected to a capacitor C1 whose one end is grounded. The capacitor C1 is for dropping high-frequency noise that enters the point E of the circuit and is input to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 to ground. The high-frequency noise entering the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16 is reduced by the capacitor C3.
Through the capacitor C1 to ground. The incorporation of high-frequency noise into a circuit is caused by various causes such as radio waves.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来のファン制御回路にあっては、演算
増幅器１６の反転入力端子（−）に高周波ノイズ除去用
のキャパシタＣ1 が接続されているため、ファンモータ
１２のアクセサリ電源（ＡＣＣ）から回路の点Ｅに低周
波のリプルノイズが混入すると、キャパシタＣ1 と抵抗
Ｒ1 とでリプルノイズを平滑化してしまい、演算増幅器
１６の出力は平滑化され、ファンモータ１２の一方の端
子に与えられる点Ｂの電圧（ＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン出力）も平滑化されたものとなる。このとき、ファン
モータ１２のもう一方の端子に与えられる点Ａの電圧
（アクセサリ電源の電圧）はリプルノイズが入っている
ので、結局、ファンモータ１２の印加電圧（＝点Ａの電
圧−点Ｂの電圧）は低周波の交流成分（ノイズ）を含む
ものとなる。このようにファンモータ１２の印加電圧が
ノイズによって変動すると、ファンモータ１２が振動
し、この振動がファンモータ１２を収容する樹脂ケース
によって増幅されるので、ブロアに異音が発生するおそ
れがある。なお、低周波のリプルノイズは、たとえば、
電源部を構成するオルタネータとバッテリの容量のマッ
チングがとれていないときなどにおいて、電源部からの
直流出力に現れる交流のノイズ特性である。However, in the conventional fan control circuit constructed as described above, the capacitor C1 for removing high-frequency noise is connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16. Therefore, if low-frequency ripple noise is mixed into the point E of the circuit from the accessory power supply (ACC) of the fan motor 12, the ripple noise is smoothed by the capacitor C1 and the resistor R1, and the output of the operational amplifier 16 is smoothed. The voltage at the point B (the drain output of the MOSFET 10) applied to one terminal of the motor 12 is also smoothed. At this time, the voltage at the point A (the voltage of the accessory power supply) applied to the other terminal of the fan motor 12 includes ripple noise, so that the applied voltage of the fan motor 12 (= the voltage at the point A−the voltage at the point B) is eventually obtained. The voltage) includes a low-frequency AC component (noise). When the voltage applied to the fan motor 12 fluctuates due to noise, the fan motor 12 vibrates, and the vibration is amplified by the resin case accommodating the fan motor 12, so that an abnormal noise may be generated in the blower. Note that low-frequency ripple noise is, for example,
This is an AC noise characteristic that appears in the DC output from the power supply unit when the capacity of the alternator and the battery constituting the power supply unit are not matched.
【０００５】なお、低周波リプルノイズによる異音の発
生を防止するための対策として、従来は、たとえば、フ
ァンモータ１２を収容する樹脂ケースを覆う部材をさら
に設けて樹脂ケースの振動を抑制したり、あるいは、電
源自体にリプルの発生を抑制する機能を設けたりしてい
た。しかし、このような対策を講ずる場合、コストの上
昇は避けられない。As a countermeasure for preventing generation of abnormal noise due to low frequency ripple noise, conventionally, for example, a member for covering a resin case accommodating the fan motor 12 is further provided to suppress vibration of the resin case, Alternatively, the power supply itself has a function of suppressing the occurrence of ripples. However, when such measures are taken, an increase in cost is inevitable.
【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、コストの上昇を伴うことな
く、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有効に防
止しうるファン制御回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a fan control circuit capable of effectively preventing generation of abnormal noise of a blower due to ripple noise without increasing cost. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、最終段の演算増幅器の出力によりＭＯＳ形
電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させながらフ
ァンモータの印加電圧を制御するファン制御回路におい
て、前記演算増幅器の一方の入力端子に前記ファンモー
タの電源電圧を２個の抵抗Ｒ1 、Ｒ2 により分割して付
与するとともに、前記各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 に対しこれと並
列に下記の関係式 Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 を満たす容量を持つキャパシタＣ1 、Ｃ2 をそれぞれ接
続してなることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a fan control for controlling an applied voltage of a fan motor while changing a gate voltage of a MOS field effect transistor by an output of an operational amplifier at a final stage. In the circuit, the power supply voltage of the fan motor is divided and applied to one input terminal of the operational amplifier by two resistors R1 and R2, and the following relational expression is applied in parallel to the resistors R1 and R2. It is characterized in that capacitors C1 and C2 each having a capacity satisfying R1 × C1 = R2 × C2 are connected.
【０００８】このように構成された本発明にあっては、
最終段の演算増幅器の二つの入力端子のうちファンモー
タの電源が接続されたほうの入力端子に与えられる電圧
（分圧）の式は、前記電源の電圧をＶ0 、インピーダン
スを計算して得られる分圧比をＤとすると、Ｖ0 ×Ｄで
与えられるが、それらを複素数表示で考えた場合、抵抗
とキャパシタが上記関係式を満たすため、簡単な計算に
より分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなる。したがっ
て、電源電圧Ｖ0 がノイズなどの変動を含む場合にはそ
れと同位相の変動成分を持つ分圧が前記演算増幅器の入
力端子に付与されることになる。すなわち、前記電源か
ら低周波のリプルノイズが混入した場合、そのリプルノ
イズは時間的なずれを生ずることなく、あるいは平滑化
されることなく、そのままの位相で演算増幅器の出力に
現れる。したがって、ファンモータの両端子には同位相
のリプルノイズが与えられるので、それらを差し引きす
ればファンモータの印加電圧の交流特性は０Ｖとなり、
その結果、ブロアの異音は発生しない。[0008] In the present invention thus configured,
The expression of the voltage (division) applied to the input terminal to which the power supply of the fan motor is connected among the two input terminals of the operational amplifier at the final stage is obtained by calculating the voltage of the power supply and calculating the impedance. Assuming that the voltage division ratio is D, it is given by V0 × D. When considering them in complex numbers, the resistance and the capacitor satisfy the above relational expression. Becomes Therefore, when the power supply voltage V0 includes fluctuation such as noise, a divided voltage having a fluctuation component having the same phase as the fluctuation is applied to the input terminal of the operational amplifier. That is, when low-frequency ripple noise is mixed in from the power supply, the ripple noise appears in the output of the operational amplifier in the same phase without causing a time lag or being smoothed. Therefore, the same phase ripple noise is given to both terminals of the fan motor. By subtracting them, the AC characteristic of the applied voltage of the fan motor becomes 0 V,
As a result, no blower noise is generated.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のファン制御回路の
構成例を示す回路図である。なお、図２と共通する部分
には同一の符号を付している。図１に示す回路は、図２
に示す従来の回路と基本的な構成を同じくするが、抵抗
Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 を接続した点と、後段の演
算増幅器１６の出力に信号除去用のトランジスタ回路２
４を追加した点とで相違している。なお、この回路で
は、二つの演算増幅器１６、１８を使用するため、後段
の演算増幅器１６が最終段の演算増幅器となる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a fan control circuit of the present invention. Note that parts common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The circuit shown in FIG.
Has the same basic structure as that of the conventional circuit shown in FIG. 1 except that a capacitor C2 is connected in parallel with the resistor R2, and a transistor circuit 2 for removing signals is provided at the output of the operational amplifier 16 at the subsequent stage.
4 is added. In this circuit, since the two operational amplifiers 16 and 18 are used, the operational amplifier 16 at the subsequent stage becomes the operational amplifier at the final stage.
【００１０】以下では、まず、それらの相違点をふまえ
て、本回路の構成を説明する。自動車用空調装置の各部
を制御するオートアンプはマイコン（ＣＰＵ）１４を内
蔵しており、このＣＰＵ１４の出力ポートＰ20にはトラ
ンジスタ回路２０が接続されている。ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ20からはファンモータ１２の制御信号（矩形の
パルス信号）が出力される。トランジスタ回路２０はそ
の出力ポートＰ20から出力された制御電流を増幅して電
流を確保する働きをする。トランジスタ回路２０を構成
するトランジスタＴＲ1 のコレクタには抵抗Ｒ5 を介し
て電源Ｖcc（たとえば、５Ｖ）が接続されている。な
お、このトランジスタ回路２０は、ＣＰＵ１４の機能如
何によっては省略可能である。In the following, the configuration of the present circuit will be described first, taking into account these differences. The auto-amplifier for controlling each part of the automotive air conditioner includes a microcomputer (CPU) 14, and a transistor circuit 20 is connected to an output port P 20 of the CPU 14. A control signal (rectangular pulse signal) for the fan motor 12 is output from an output port P20 of the CPU 14. The transistor circuit 20 functions to amplify the control current output from the output port P20 and secure the current. A power supply Vcc (for example, 5 V) is connected to the collector of the transistor TR1 constituting the transistor circuit 20 via a resistor R5. The transistor circuit 20 can be omitted depending on the function of the CPU 14.
【００１１】このトランジスタ回路２０には抵抗Ｒ6 と
キャパシタＣ4 とで構成された平滑回路が接続されてい
る。キャパシタＣ4 は電解コンデンサで構成されてい
る。この平滑回路は、ＣＰＵ１４から出力された矩形波
の信号を平滑化する機能を有している。平滑回路で平滑
化された制御信号は前段の演算増幅器１８の非反転入力
端子（＋）に与えられる。A smoothing circuit composed of a resistor R6 and a capacitor C4 is connected to the transistor circuit 20. The capacitor C4 is constituted by an electrolytic capacitor. This smoothing circuit has a function of smoothing a rectangular wave signal output from the CPU 14. The control signal smoothed by the smoothing circuit is applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 18 at the preceding stage.
【００１２】演算増幅器１８は電圧ホロア回路を構成し
ている。すなわち、この演算増幅器１８においては、出
力端子を反転入力端子（−）に直接接続し、非反転入力
端子（＋）から入力信号（制御信号）を入力する。この
電圧ホロア回路はゲインが１であるバッファとして働
く。しかも、どんな負荷を出力端子に接続してもその出
力が影響を受けない。つまり、変化のない安定した出力
を後段の回路に相互干渉がないように伝達する機能を有
している。演算増幅器１８の出力端子は抵抗Ｒ3を介し
て後段の演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に接続
されている。The operational amplifier 18 forms a voltage follower circuit. That is, in the operational amplifier 18, the output terminal is directly connected to the inverted input terminal (-), and the input signal (control signal) is input from the non-inverted input terminal (+). This voltage follower circuit acts as a buffer with a gain of one. Moreover, no matter what load is connected to the output terminal, the output is not affected. In other words, it has a function of transmitting a stable output without change to a subsequent circuit so that there is no mutual interference. The output terminal of the operational amplifier 18 is connected via a resistor R3 to the non-inverting input terminal (+) of the subsequent operational amplifier 16.
【００１３】また、抵抗Ｒ3 と演算増幅器１６の非反転
入力端子（＋）との間にはトランジスタ回路２２が接続
されている。具体的には、このトランジスタ回路２２を
構成するトランジスタＴＲ2 のコレクタは抵抗Ｒ3 と演
算増幅器１６の非反転入力端子（＋）の間に接続され、
エミッタはアースされている。また、トランジスタＴＲ
2 のベースは抵抗を介してＣＰＵ１４の出力ポートＰ22
に接続されている。このトランジスタ回路２２はファン
モータ１２をオフ状態にするための信号処理を行う機能
を有しており、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22から信号
（たとえば、５Ｖ）が出力されると、トランジスタＴＲ
2 がオンして、演算増幅器１８の出力（ＣＰＵ１４から
の制御信号）をグラウンドに落とし、ファンモータ１２
のほうへ出力させない。これに対し、ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ22からの出力信号がなくなると、トランジスタ
ＴＲ2 はオフするので、演算増幅器１８の出力は後段の
演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達されるこ
とになる。A transistor circuit 22 is connected between the resistor R3 and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16. Specifically, the collector of the transistor TR2 constituting the transistor circuit 22 is connected between the resistor R3 and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16,
The emitter is grounded. Also, the transistor TR
2 is connected to the output port P22 of the CPU 14 via a resistor.
It is connected to the. The transistor circuit 22 has a function of performing signal processing for turning off the fan motor 12, and when a signal (for example, 5V) is output from the output port P22 of the CPU 14, the transistor TR
2 is turned on, the output of the operational amplifier 18 (the control signal from the CPU 14) is dropped to ground, and the fan motor 12
Do not output to. On the other hand, when the output signal from the output port P22 of the CPU 14 disappears, the transistor TR2 is turned off, so that the output of the operational amplifier 18 is transmitted to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16 at the subsequent stage. .
【００１４】演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）
は、上記のように抵抗Ｒ3 を介して前段の演算増幅器１
８の出力端子に接続されているとともに、抵抗Ｒ4 を介
してファンモータ１２の一方の端子とＭＯＳＦＥＴ１０
のドレインの間の点Ｂに接続されている。点Ｂには演算
増幅器１６の出力を反映したＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン電圧が与えられるので、結局、演算増幅器１６の出力
は非反転入力端子（＋）に帰還（フィードバック）され
る。他方、演算増幅器１６の反転入力端子（−）は抵抗
Ｒ2 を介してファンモータ１２のもう一方の端子とアク
セサリ電源（ＡＣＣ）の間の点Ａに接続されており、反
転入力端子（−）にはファンモータ１２の電源であるア
クセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧を二つの抵抗Ｒ1 とＲ2
で分割した電圧が与えられる。したがって、後段の演算
増幅器１６のゲインは、四つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 によって決定される。たとえば、Ｒ1 ＝Ｒ3 および
Ｒ2＝Ｒ4 が成立するように抵抗値を設定した場合、演
算増幅器１６のゲインはＲ4／Ｒ3 （またはＲ2 ／Ｒ1
）で与えられる。ここでは、たとえば、演算増幅器１
６のゲインが６となるように各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 を設定してある。The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16
Is connected to the operational amplifier 1 in the preceding stage via the resistor R3 as described above.
8 and one terminal of a fan motor 12 and a MOSFET 10 via a resistor R4.
Are connected to a point B between the drains. Since the drain voltage of the MOSFET 10 reflecting the output of the operational amplifier 16 is applied to the point B, the output of the operational amplifier 16 is eventually fed back to the non-inverting input terminal (+). On the other hand, the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 is connected to the point A between the other terminal of the fan motor 12 and the accessory power supply (ACC) via the resistor R2. Represents the voltage of the accessory power supply (ACC), which is the power supply of the fan motor 12, by two resistors R1 and R2.
Are given. Therefore, the gain of the operational amplifier 16 at the subsequent stage is determined by the four resistors R1, R2, R3,
Determined by R4. For example, if the resistance value is set so that R1 = R3 and R2 = R4, the gain of the operational amplifier 16 is R4 / R3 (or R2 / R1
). Here, for example, the operational amplifier 1
The resistors R1, R2, R3,
R4 is set.
【００１５】演算増幅器１６の反転入力端子（−）に
は、従来の回路と同様、回路の点Ｅに侵入した高周波ノ
イズをグラウンドに落とすため、一端がアースされたキ
ャパシタＣ1 が接続されている。そしてさらに、本案で
は、抵抗Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 が接続されてい
る。ここで、抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキャパシタＣ1 とＣ
2はそれぞれＲ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たすよ
うに設定されている。後述するように、このキャパシタ
Ｃ2 の追加によって、低周波のリプルノイズによるブロ
アの異音の発生が防止される。The inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 is connected to a capacitor C1 whose one end is grounded in order to drop high-frequency noise that has entered the point E of the circuit to ground, as in the conventional circuit. Further, in the present invention, a capacitor C2 is connected in parallel with the resistor R2. Here, resistors R1 and R2 and capacitors C1 and C2
2 are set so as to satisfy the relationship of R1 × C1 = R2 × C2. As will be described later, the addition of the capacitor C2 prevents the blower from generating abnormal noise due to low frequency ripple noise.
【００１６】その原理は次のとおりである。すなわち、
複素数表示で、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2
からなる回路のインピーダンスＺを求めると、下記の式
１が成立する。The principle is as follows. That is,
In complex notation, resistors R1, R2 and capacitors C1, C2
When the impedance Z of the circuit consisting of the following is obtained, the following equation 1 is established.
【００１７】[0017]
【数１】 (Equation 1)
【００１８】そして、点Ｅの電圧（つまり、演算増幅器
１６の反転入力端子（−）の入力電圧）をＶE 、アクセ
サリ電源（ＡＣＣ）の電圧をＶ0 、分圧比をＤとする
と、下記の式２が成立する。If the voltage at the point E (that is, the input voltage of the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16) is VE, the voltage of the accessory power supply (ACC) is V0, and the voltage division ratio is D, the following equation 2 is obtained. Holds.
【００１９】[0019]
【数２】 (Equation 2)
【００２０】ここで、Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を
満たすように抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を
設定すれば、分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなり、下
記の式３が成立する。Here, if the resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2 are set so as to satisfy the relationship of R1.times.C1 = R2.times.C2, the voltage division ratio D becomes only the real part without the imaginary part. Holds.
【００２１】[0021]
【数３】 (Equation 3)
【００２２】したがって、このとき、電源電圧Ｖ0 がノ
イズによる変動成分（交流成分）を含む場合にはそれと
同位相の変動成分を持った電圧（分圧）が演算増幅器１
６の反転入力端子（−）に付与されることになる。換言
すれば、電源電圧Ｖ0 に含まれる変動成分（たとえば、
低周波のリプルノイズ）は、平滑化されたり時間的なず
れを生ずることなく、そのまま演算増幅器１６の反転入
力端子（−）に与えられることになる。Therefore, at this time, if the power supply voltage V0 includes a fluctuation component (AC component) due to noise, a voltage (divided voltage) having a fluctuation component having the same phase as the fluctuation component is applied to the operational amplifier 1.
6 to the inverting input terminal (-). In other words, the fluctuation component included in the power supply voltage V0 (for example,
The low-frequency ripple noise is directly supplied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 without being smoothed or causing a time lag.
【００２３】演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）と
反転入力端子（−）の間にはキャパシタＣ3 が接続され
ている。このキャパシタＣ3 は演算増幅器１６の非反転
入力端子（＋）に入る高周波ノイズを除去するためのも
のである。また、帰還回路を構成する抵抗Ｒ4 にはこれ
と並列に位相補正用のキャパシタＣ5 が接続されてい
る。さらに、演算増幅器１６の電源ラインにはキャパシ
タＣ6 が接続されているが、このキャパシタＣ6 は、演
算増幅器１６の電源ラインに入った高周波ノイズをグラ
ウンドに落とすためのものである。なお、抵抗Ｒ7 は負
荷抵抗であるが、負荷であるファンモータ１２が存在す
るため、省略してもよい。A capacitor C3 is connected between the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16. This capacitor C3 is for removing high-frequency noise entering the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16. A phase correction capacitor C5 is connected in parallel with the resistor R4 constituting the feedback circuit. Further, a capacitor C6 is connected to the power supply line of the operational amplifier 16, and this capacitor C6 is for dropping high-frequency noise entering the power supply line of the operational amplifier 16 to the ground. Note that the resistor R7 is a load resistor, but may be omitted because the fan motor 12 as a load exists.
【００２４】演算増幅器１６の出力端子とグラウンドの
間にはキャパシタＣ7 と抵抗Ｒ8 がそれぞれ接続されて
いる。キャパシタＣ7 はノイズを除去し演算増幅器１６
の出力を保護するためのものであり、抵抗Ｒ8 は演算増
幅器１６の出力電流を電圧に変換するためのものであ
る。抵抗Ｒ8 で変換された電圧がゲート電圧としてＭＯ
ＳＦＥＴ１０のゲートに与えられる。なお、抵抗Ｒ9 は
電流保護用であり電流のエネルギーを減衰させるための
ものである。A capacitor C7 and a resistor R8 are connected between the output terminal of the operational amplifier 16 and ground. Capacitor C7 eliminates noise and removes operational amplifier 16
The resistor R8 is for converting the output current of the operational amplifier 16 into a voltage. The voltage converted by the resistor R8 is used as the gate voltage
It is provided to the gate of SFET 10. Note that the resistor R9 is for protecting the current and attenuating the energy of the current.
【００２５】ＣＰＵ１４や演算増幅器１８、１６などを
含むオートアンプは、外部のＭＯＳＦＥＴ１０およびフ
ァンモータ１２とコネクタ２６、２８、３０によって相
互に接続されている。具体的には、ファンモータ１２の
両端子を挟む二つの点ＡとＢはそれぞれコネクタ２６、
２８を介して抵抗Ｒ2 （つまりは演算増幅器１６の反転
入力端子（−））および抵抗Ｒ4 （つまりは演算増幅器
１６の非反転入力端子（＋））と接続されている。ま
た、ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートはコネクタ３０を介して
抵抗Ｒ9 （つまりは演算増幅器１６の出力端子）と接続
されている。The auto amplifier including the CPU 14 and the operational amplifiers 18 and 16 is mutually connected to the external MOSFET 10 and the fan motor 12 by connectors 26, 28 and 30. Specifically, two points A and B sandwiching both terminals of the fan motor 12 are connected to the connector 26, respectively.
The resistor R2 (that is, the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16) and the resistor R4 (that is, the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16) are connected via a resistor 28. The gate of the MOSFET 10 is connected to the resistor R9 (that is, the output terminal of the operational amplifier 16) via the connector 30.
【００２６】本案では、抵抗Ｒ9 とコネクタ３０との間
にトランジスタ回路２４が接続されている。具体的に
は、このトランジスタ回路２４を構成するトランジスタ
ＴＲ3のコレクタは抵抗Ｒ9 とコネクタ３０の間に接続
され、エミッタはアースされている。また、トランジス
タＴＲ3 のベースは抵抗を介して、トランジスタ回路２
２と同様、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22に接続されてい
る。このトランジスタ回路２４はファンモータ１２がオ
フ状態にあるときにファンモータ１２の誤動作を防止さ
せる働きをしている。すなわち、ＣＰＵ１４の出力ポー
トＰ22から信号が出力されると、上記したようにトラン
ジスタ回路２２が作動してファンモータ１２を停止させ
るが、これと同時に、トランジスタ回路２４において
も、トランジスタＴＲ3 がオンして、演算増幅器１６の
出力をグラウンドに落とし、ファンモータ１２のほうへ
出力させない。つまり、演算増幅器１６の入力端子に何
らかのノイズが入り演算増幅器１６で増幅されて出力さ
れたとしても、トランジスタ回路２４によって確実にグ
ラウンドに落とされるので、ノイズによってファンモー
タ１２が誤動作することが防止されることになる。In the present invention, the transistor circuit 24 is connected between the resistor R9 and the connector 30. Specifically, the collector of the transistor TR3 constituting the transistor circuit 24 is connected between the resistor R9 and the connector 30, and the emitter is grounded. The base of the transistor TR3 is connected to the transistor circuit 2 via a resistor.
Similarly to 2, it is connected to the output port P22 of the CPU 14. The transistor circuit 24 functions to prevent a malfunction of the fan motor 12 when the fan motor 12 is off. That is, when a signal is output from the output port P22 of the CPU 14, the transistor circuit 22 operates as described above to stop the fan motor 12, but at the same time, the transistor TR3 also turns on in the transistor circuit 24. Then, the output of the operational amplifier 16 is dropped to the ground, and is not output to the fan motor 12. In other words, even if some noise enters the input terminal of the operational amplifier 16 and is amplified and output by the operational amplifier 16, it is reliably grounded by the transistor circuit 24, so that the fan motor 12 is prevented from malfunctioning due to the noise. Will be.
【００２７】各コネクタ２６、２８には、主に外部から
侵入したノイズをグラウンドに逃がすため、コンデンサ
Ｃ8 、Ｃ9 がそれぞれ接続されている。Capacitors C8 and C9 are connected to the connectors 26 and 28, respectively, in order to release noise mainly entering from the outside to the ground.
【００２８】次に、上記のように構成された回路の動作
を説明する。ＣＰＵ１４は、目標温度が設定されると、
自動制御の場合は図示しない各種センサ（たとえば、内
気センサ、外気センサ、日射センサなど）からの入力信
号をもとに、また、手動選択の場合は選択された風量ス
イッチからの信号をもとに、演算処理を行って目標風量
を決定し、決定した風量制御の目標値に相当する制御信
号（矩形のパルス信号）を出力ポートＰ20から出力す
る。このとき、出力ポートＰ22からの出力はなく、トラ
ンジスタ回路２２、２４は共にオフ状態となっている。Next, the operation of the circuit configured as described above will be described. When the target temperature is set, the CPU 14
In the case of automatic control, based on input signals from various sensors not shown (for example, inside air sensor, outside air sensor, solar radiation sensor, etc.), and in the case of manual selection, based on the signal from the selected air volume switch Then, a target air volume is determined by performing arithmetic processing, and a control signal (rectangular pulse signal) corresponding to the determined target value of the air volume control is output from the output port P20. At this time, there is no output from the output port P22, and both the transistor circuits 22 and 24 are off.
【００２９】ＣＰＵ１４のポートＰ20から出力された制
御信号は、トランジスタ回路２０で電流が確保された
後、平滑回路（抵抗Ｒ6 とキャパシタＣ4 ）で平滑化さ
れた後、前段の演算増幅器１８を介して、後段の演算増
幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達される。前段の
演算増幅器１８はゲインが１である電圧ホロア回路を構
成しているので、演算増幅器１８の出力は安定したもの
となっている。The control signal output from the port P20 of the CPU 14 is secured by the transistor circuit 20 and then smoothed by the smoothing circuit (the resistor R6 and the capacitor C4). , To the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 16 at the subsequent stage. The output of the operational amplifier 18 is stable because the operational amplifier 18 in the preceding stage constitutes a voltage follower circuit having a gain of 1.
【００３０】後段の演算増幅器１６は、抵抗Ｒ1 、Ｒ2
、Ｒ3 、Ｒ4 によって決定されたゲイン（ここでは、
６）を持ち、入力した制御信号を６倍に増幅して出力す
る。この演算増幅器１６の出力（電流）は抵抗Ｒ8 によ
り電圧に変換され、この電圧がゲート電圧としてＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲートに与えられる。ＭＯＳＦＥＴ１０は
ゲート電圧に応じたドレイン電圧をファンモータ１２の
一方の端子（点Ｂ）に与える。このとき、ファンモータ
１２のもう一方の端子（点Ａ）にはアクセサリ電源（Ａ
ＣＣ）の電圧が与えられているので、ファンモータ１２
の印加電圧は、アクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧（点Ａ
の電圧）からＭＯＳＦＥＴ１０のドレイン電圧（点Ｂの
電圧）を引き算した値となる。すなわち、ファンモータ
１２の印加電圧は、ＣＰＵ１４から出力される制御信号
に応じたゲート電圧によって無段階に制御される。ファ
ンモータ１２はその印加電圧（より詳細には、その直流
成分）に応じた回転数で回転する。その際、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧（点Ｂの電圧）は演算増幅器１６
の非反転入力端子（＋）にフィードバックされ、実際に
ファンモータ１２に印加されている電圧が目標値と一致
するよう、ゲート電圧が自動的に制御される。The operational amplifier 16 at the subsequent stage includes resistors R1, R2
, R3, R4 (here, the gain
6) to amplify the input control signal by a factor of 6 and output it. The output (current) of the operational amplifier 16 is converted into a voltage by a resistor R8, and this voltage is used as a gate voltage in a MOS.
It is provided to the gate of FET10. MOSFET 10 applies a drain voltage corresponding to the gate voltage to one terminal (point B) of fan motor 12. At this time, the other terminal (point A) of the fan motor 12 is connected to the accessory power supply (A
CC), the fan motor 12
Applied voltage is the voltage of the accessory power supply (ACC) (point A
) Minus the drain voltage of the MOSFET 10 (voltage at point B). That is, the applied voltage of the fan motor 12 is continuously controlled by the gate voltage corresponding to the control signal output from the CPU 14. The fan motor 12 rotates at a rotation speed according to the applied voltage (more specifically, its DC component). At that time, MOSFE
The drain voltage of T10 (voltage at point B) is
And the gate voltage is automatically controlled so that the voltage actually applied to the fan motor 12 matches the target value.
【００３１】上記の動作中にアクセサリ電源（ＡＣＣ）
から低周波のリプルノイズが演算増幅器１６の反転入力
端子（−）のライン（点Ｅ）上に混入すると、Ｒ1 ×Ｃ
1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たす抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキ
ャパシタＣ1 とＣ2 の組み合わせにより、そのリプルノ
イズは、平滑化されたり時間的なずれを生ずることなく
演算増幅器１６の反転入力端子（−）に与えられるの
で、そのまま演算増幅器１６の出力、したがってＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲート電圧に現われ、ＭＯＳＦＥＴ１０の
ドレイン電圧（点Ｂの電圧）のノイズ成分は点Ａのリプ
ルノイズと同位相となる。したがって、点Ａの電圧から
点Ｂの電圧を引き算するとファンモータ１２の印加電圧
の交流成分は０Ｖとなり、その結果、ファンモータ１２
の振動はなくなるので、リプルノイズによりブロアに異
音が発生することはない。During the above operation, an accessory power supply (ACC)
When low-frequency ripple noise enters the line (point E) of the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16, R1 * C
Due to the combination of the resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2 satisfying the relationship of 1 = R2.times.C2, the ripple noise is applied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 16 without being smoothed or causing a time lag. Therefore, the output of the operational amplifier 16 and therefore the MOS
Appearing in the gate voltage of the FET 10, the noise component of the drain voltage of the MOSFET 10 (the voltage at the point B) has the same phase as the ripple noise at the point A. Therefore, when the voltage at the point B is subtracted from the voltage at the point A, the AC component of the applied voltage of the fan motor 12 becomes 0 V. As a result, the fan motor 12
Is eliminated, so that noise does not occur in the blower due to ripple noise.
【００３２】一方、ファンモータ１２を停止させる場
合、ＣＰＵ１４は、出力ポートＰ22から５Ｖの信号を出
力する。これにより、トランジスタ回路２２と２４が共
にオン状態となる。オン状態となったトランジスタ回路
２２は、前段の演算増幅器１８の出力をグラウンドに落
とし、その出力の後段回路への伝達を阻止する。また、
トランジスタ回路２４がオン状態となることにより、た
とえ高周波ノイズがＥ点に混入したとしても、そのノイ
ズによる演算増幅器１６の出力はグラウンドに落とされ
るので、ノイズによってファンモータ１２が誤動作する
ことが確実に防止される。On the other hand, when stopping the fan motor 12, the CPU 14 outputs a signal of 5 V from the output port P22. As a result, both the transistor circuits 22 and 24 are turned on. The transistor circuit 22, which has been turned on, drops the output of the operational amplifier 18 at the preceding stage to ground, and prevents the output from being transmitted to the subsequent circuit. Also,
When the transistor circuit 24 is turned on, even if high frequency noise is mixed into the point E, the output of the operational amplifier 16 due to the noise is dropped to the ground, so that the fan motor 12 may malfunction due to the noise. Is prevented.
【００３３】したがって、上記の例によれば、抵抗Ｒ2
と並列に接続されたキャパシタＣ1を追加するととも
に、Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係式を満たすように抵
抗Ｒ1、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を設定したので、
アクセサリ電源（ＡＣＣ）から点Ｅに混入したリプルノ
イズはそのまま演算増幅器１６に入力され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧として点Ｂに出力されるようにな
る。したがって、ファンモータ１２の印加電圧の交流特
性が０Ｖとなるので、リプルノイズに起因するブロアの
異音の発生を有効に防止することができる。Therefore, according to the above example, the resistance R2
And the resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2 are set so as to satisfy the relational expression of R1.times.C1 = R2.times.C2.
The ripple noise mixed into the point E from the accessory power supply (ACC) is input to the operational amplifier 16 as it is, and
This is output to the point B as the drain voltage of T10. Therefore, the AC characteristic of the voltage applied to the fan motor 12 becomes 0 V, so that generation of abnormal noise of the blower due to ripple noise can be effectively prevented.
【００３４】よって、本案では、リプルノイズによるブ
ロアの異音対策として、従来のようにファンモータ１２
を二重に覆ったり電源自体にリプルの発生を抑える機能
を付加したりする必要はなく、回路の変更のみで対応し
うるため、コストアップはほとんどなく、コストの面で
もきわめて有利である。Therefore, in the present invention, as a countermeasure against abnormal noise of the blower due to ripple noise, the fan motor 12
It is not necessary to cover the power supply doubly or to add a function to suppress the generation of ripples to the power supply itself, and the power supply itself can be coped with only by changing the circuit. Therefore, there is almost no increase in cost and the cost is extremely advantageous.
【００３５】また、本案では、後段の演算増幅器１６の
出力端子にトランジスタ回路２４を付加して、ファンモ
ータ１２の非動作時における演算増幅器１６の出力のフ
ァンモータ１２への伝達を阻止するようにしたので、フ
ァンモータ１２の停止中に点Ｅに混入した高周波ノイズ
によってファンモータ１２が誤動作することが確実に防
止される。In the present invention, the transistor circuit 24 is added to the output terminal of the operational amplifier 16 at the subsequent stage so that the output of the operational amplifier 16 is prevented from being transmitted to the fan motor 12 when the fan motor 12 is not operating. Accordingly, malfunction of the fan motor 12 due to high frequency noise mixed into the point E while the fan motor 12 is stopped is reliably prevented.
【００３６】なお、本案では、ノイズによるファンモー
タ１２の誤動作を確実に防止するためトランジスタ回路
２４を設けているが、かかる機能を欲しない場合にはト
ランジスタ回路２４は省略してもよい。In the present invention, the transistor circuit 24 is provided to reliably prevent the malfunction of the fan motor 12 due to noise. However, the transistor circuit 24 may be omitted if such a function is not desired.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
定の関係式を満たすキャパシタを新たに追加してファン
モータの両端子に同位相のリプルノイズを与えるように
したので、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有
効に防止することができる。しかも、回路の改良のみで
あるため、異音発生防止に要するコストアップはほとん
どない。As described above, according to the present invention, a capacitor that satisfies a predetermined relational expression is newly added so that the same phase ripple noise is applied to both terminals of the fan motor. Generation of abnormal noise can be effectively prevented. In addition, since only the circuit is improved, there is almost no increase in cost required for preventing abnormal noise.
【図１】 本発明のファン制御回路の構成例を示す回路
図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a fan control circuit of the present invention.
【図２】 従来のファン制御回路の一例を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional fan control circuit.
１０…ＭＯＳ形電解効果トランジスタ １２…ファンモータ １４…ＣＰＵ １６、１８…演算増幅器 ２０…トランジスタ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... MOS field effect transistor 12 ... Fan motor 14 ... CPU 16,18 ... Operational amplifier 20 ... Transistor circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/00 101 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60H 1/00 101
Claims (1)
りＭＯＳ形電界効果トランジスタ（１０）のゲート電圧
を変化させながらファンモータ（１２）の印加電圧を制
御するファン制御回路において、 前記演算増幅器（１６）の一方の入力端子に前記ファン
モータ（１２）の電源電圧を２個の抵抗（Ｒ1 、Ｒ2 ）
により分割して付与するとともに、前記各抵抗（Ｒ1 、
Ｒ2 ）に対しこれと並列に下記の関係式 Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 を満たす容量を持つキャパシタ（Ｃ1 、Ｃ2 ）をそれぞ
れ接続してなることを特徴とするファン制御回路。1. A fan control circuit for controlling an applied voltage of a fan motor (12) while changing a gate voltage of a MOS type field effect transistor (10) by an output of an operational amplifier (16) in a final stage, wherein the operational amplifier The power supply voltage of the fan motor (12) is connected to one input terminal of (16) by two resistors (R1, R2).
And the resistances (R1, R1)
R2) and a capacitor (C1, C2) having a capacity satisfying the following relational expression: R1.times.C1 = R2.times.C2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878495A JP3330787B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Fan control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878495A JP3330787B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Fan control circuit |
Publications (2)
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| JPH0958248A JPH0958248A (en) | 1997-03-04 |
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Family
ID=16725332
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3330787B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE502004003674D1 (en) * | 2004-04-07 | 2007-06-14 | Behr France Rouffach Sas | Control for an electric heater of a motor vehicle air conditioner |
| TWI597987B (en) * | 2016-02-19 | 2017-09-01 | 中強光電股份有限公司 | Method and system for reducing fan noise and electric device using same |
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1995
- 1995-08-28 JP JP21878495A patent/JP3330787B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0958248A (en) | 1997-03-04 |
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