JP5889570B2 - DC motor control device, electric solar shading device, and DC motor control method - Google Patents
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Description
この発明は、直流モーターの動作をマイコン制御する直流モーター制御装置に関するものであり、特に直流モーターで遮蔽材の動作を制御する電動日射遮蔽装置における直流モーター制御装置に関するものである。 The present invention relates to a DC motor control device that controls the operation of a DC motor by a microcomputer, and more particularly to a DC motor control device in an electric solar radiation shielding device that controls the operation of a shielding material by a DC motor.
電動横型ブラインドの一種類として、マイコンで制御される直流モーターの駆動力でスラットを昇降及び角度調節操作可能としたものがある。
このような電動横型ブラインドでは、電源回路から例えば26Vの直流電圧をステッピングモーターに電源として供給し、5Vの直流電圧をマイコンに電源電圧として供給する必要がある。
As one type of electric horizontal blind, there is one in which a slat can be moved up and down and the angle can be adjusted by a driving force of a DC motor controlled by a microcomputer.
In such an electric horizontal blind, it is necessary to supply, for example, a DC voltage of 26 V from the power supply circuit as a power source to the stepping motor and supply a DC voltage of 5 V as a power source voltage to the microcomputer.
異なる直流電源電圧を生成するための電源回路の一手法として、AC/DCコンバーターを使用したスイッチング電源に、2種類の交流電圧を出力可能とした高周波トランスを備え、その高周波トランスから出力される2種類の交流電圧をそれぞれ直流電圧に整流する整流回路を備えたものがある。
As a method of a power supply circuit for generating different DC power supply voltages, a switching power supply using an AC / DC converter is provided with a high-frequency transformer capable of outputting two types of AC voltages, and output from the high-
このような電源回路では、2種類の交流電圧を出力する高周波トランスで電力消費が発生し、かつ各交流電圧を直流電圧に整流する整流回路で電力消費が発生するため、効率が悪い。 In such a power supply circuit, power consumption is generated in a high-frequency transformer that outputs two types of AC voltage, and power consumption is generated in a rectifier circuit that rectifies each AC voltage into a DC voltage.
そこで、高周波トランスから1種類の交流電圧を出力し、その交流電圧に基づいて一つの整流回路でモーターに供給する直流電圧を生成し、その直流電圧からDC/DCコンバーターでマイコン用の直流電圧を生成する電源回路が提案されている。 Therefore, one type of AC voltage is output from the high-frequency transformer, a DC voltage supplied to the motor is generated by one rectifier circuit based on the AC voltage, and a DC voltage for the microcomputer is generated from the DC voltage by a DC / DC converter. A power supply circuit to be generated has been proposed.
特許文献1には、モーター駆動用トランスと制御用トランス及び各トランスから出力される交流電圧を整流する整流回路とをそれぞれ設け、モーターの停止時にはモーター駆動用トランスへの商用電源の供給を停止するようにした電動ブラインドが開示されている。
上記のようにDC/DCコンバーターでマイコン用の直流電圧を生成する電源回路では、ステッピングモーター用に生成された26Vの直流電圧をDC/DCコンバーターで5Vに変換して供給するため、DC/DCコンバーターによる電力損失が大きくなる。一般に、DC/DCコンバーターでは入力電圧と出力電圧との差が大きくなるほど電力損失が大きくなるからである。 In the power supply circuit that generates a DC voltage for a microcomputer with a DC / DC converter as described above, the DC / DC converter converts the 26V DC voltage generated for the stepping motor into 5V and supplies the DC / DC converter. The power loss due to the converter increases. This is because, in general, in a DC / DC converter, the power loss increases as the difference between the input voltage and the output voltage increases.
また、電動横型ブラインドの操作時間すなわちステッピングモーターの動作時間は、ステッピングモーターの停止時間に比して僅かな時間であるにも関わらず、高周波トランスから出力される交流電圧が整流回路で常時直流電圧に整流されて出力される。従って、整流回路での電力損失も大きくなる。 In addition, although the operation time of the electric horizontal blind, that is, the operation time of the stepping motor is a little time compared to the stop time of the stepping motor, the AC voltage output from the high-frequency transformer is always a DC voltage in the rectifier circuit. Is output after being rectified. Therefore, the power loss in the rectifier circuit is also increased.
特許文献1に開示された電動ブラインドは、商用電源をモーター駆動用トランス及び制御用トランスと各整流回路で降圧して整流してモーター及びマイコンに供給する構成である。従って、モーター駆動用トランスと制御用トランスを別個に設ける必要があり、部品点数が増大するとともに、モーター作動時には各トランスで電力損失が発生する。
The electric blind disclosed in
この発明の目的は、AC/DCコンバーターで直流モーターに直流電圧を供給し、そのAC/DCコンバーターの出力電圧に基づいて動作するDC/DCコンバーターでマイコンに直流電圧を供給する直流モーター制御装置において、消費電力を低減しながら、安定した直流電圧を生成し得る直流モーター制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a DC motor control device that supplies a DC voltage to a DC motor with an AC / DC converter and supplies a DC voltage to a microcomputer with a DC / DC converter that operates based on the output voltage of the AC / DC converter. Another object of the present invention is to provide a DC motor control device capable of generating a stable DC voltage while reducing power consumption.
請求項1では、交流電源の供給に基づいて直流電圧を生成するAC/DCコンバーターと、前記AC/DCコンバーターから出力される直流電圧の供給に基づいて直流モーターを駆動するモーター駆動回路と、前記モーター駆動回路を制御するマイコンと、前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧に基づいて前記マイコンに供給する第二の直流電圧を生成するDC/DCコンバーターとを備えた電動日射遮蔽装置の日射遮蔽材を駆動する直流モーター制御装置において、待機モード時に、前記マイコンから出力される電圧切替信号に基づいて、前記AC/DCコンバーターで生成する前記第一の直流電圧を低下させる電圧調整部と、待機モード時に、前記マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記第一の直流電圧の前記モーター駆動回路への供給を遮断するスイッチとを備えた。
In
また、前記AC/DCコンバーターは、交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、前記整流平滑回路から出力される直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して前記出力する高周波整流回路とを備え、前記電圧調整部は、前記第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部とを備えた。 The AC / DC converter includes a rectifying / smoothing circuit that rectifies an AC power source into direct current, a switching unit that switches a DC voltage output from the rectifying / smoothing circuit and supplies the DC voltage to a primary coil of the high-frequency transformer, and the high-frequency A high-frequency rectifier circuit that rectifies a switching voltage output from a secondary coil of the transformer and outputs the rectified voltage, and the voltage adjustment unit generates the constant voltage using the first DC voltage; The input voltage is generated using the DC voltage and the voltage switching signal, and the constant voltage is compared with the input voltage, and the voltage level of the input voltage is determined based on the voltage switching signal. Switching between an H level higher than the voltage and an L level lower than the constant voltage, thereby making the result of the comparison a detection signal based on the voltage switching signal A comparison detection circuit for outputting the controlled based on the primary-side detection signal the duty of the switching voltage is supplied to the coil, and a control unit for controlling said first DC voltage by it.
請求項2では、前記スイッチング部は、前記制御部から出力される制御信号に基づいてスイッチング動作するMOSトランジスタを前記高周波トランスの一次側コイルに介在させた。 According to a second aspect of the present invention, the switching unit includes a MOS transistor that performs a switching operation based on a control signal output from the control unit in a primary coil of the high-frequency transformer.
請求項3では、交流電源の供給に基づいて直流電圧を生成するAC/DCコンバーターと、前記AC/DCコンバーターから出力される直流電圧の供給に基づいて、直流モーターを駆動するモーター駆動回路と、前記モーター駆動回路を制御するマイコンと、前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧に基づいて前記マイコンに供給する第二の直流電圧を生成するDC/DCコンバーターとを備え、前記直流モーターで日射遮蔽材を駆動する電動日射遮蔽装置において、待機モード時に、前記マイコンから出力される電圧切替信号に基づいて、前記AC/DCコンバーターで生成する前記第一の直流電圧を低下させる電圧調整部と、待機モード時に、前記マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記第一の直流電圧の前記モーター駆動回路への供給を遮断するスイッチとを備えた。前記AC/DCコンバーターは、前記交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、前記整流平滑回路から出力される前記直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して出力する高周波整流回路とを備え、前記電圧調整部は、前記第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部とを備える。
In
請求項4では、交流電源をAC/DCコンバーターで直流電圧に変換して直流モーターを駆動するモーター駆動回路に供給するとともに、DC/DCコンバーターを介して前記モーター駆動回路を制御するマイコンに供給し、電圧調整部で、待機モード時に、前記マイコンから出力される電圧切替信号に基づいて、前記AC/DCコンバーターで生成する前記直流電圧を低下させるとともに、前記モーター駆動回路への前記直流電圧の供給を遮断し、前記AC/DCコンバーターは、前記交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、前記整流平滑回路から出力される前記直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して出力する高周波整流回路とを備え、前記電圧調整部は、前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部とを備え、電動日射遮蔽装置の日射遮蔽材を駆動する。 According to a fourth aspect of the present invention, AC power is converted into a DC voltage by an AC / DC converter and supplied to a motor drive circuit that drives a DC motor, and is also supplied to a microcomputer that controls the motor drive circuit via the DC / DC converter. , voltage adjusting unit, when the standby mode, on the basis of the voltage switching signal outputted from the microcomputer, together with lowering the DC voltage generated by the AC / DC converter, the supply of the DC voltage to the motor drive circuit The AC / DC converter includes a rectifying / smoothing circuit that rectifies the AC power source into a direct current, and a switching unit that switches the DC voltage output from the rectifying / smoothing circuit and supplies the DC voltage to the primary coil of the high-frequency transformer. And rectifying the switching voltage output from the secondary coil of the high-frequency transformer. A high-frequency rectifier circuit that outputs the constant voltage using the first DC voltage output from the AC / DC converter, and the first DC voltage and the voltage switching signal. The generation of the input voltage used and the comparison between the constant voltage and the input voltage are performed, and the voltage level of the input voltage is set to an H level higher than the constant voltage based on the voltage switching signal. Switching to an L level lower than a constant voltage, thereby outputting the comparison result as a detection signal based on the voltage switching signal, and detecting the duty of the switching voltage supplied to the primary coil And a control unit that controls the first direct-current voltage thereby to drive the solar shading material of the electric solar shading device .
本発明によれば、AC/DCコンバーターで直流モーターに直流電圧を供給し、そのAC/DCコンバーターの出力電圧に基づいて動作するDC/DCコンバーターでマイコンに直流電圧を供給する直流モーター制御装置において、消費電力を低減しながら、安定した直流電圧を生成し得る直流モーター制御装置を提供することができる。 According to the present invention, in a DC motor control apparatus that supplies a DC voltage to a DC motor with an AC / DC converter and supplies a DC voltage to a microcomputer with a DC / DC converter that operates based on the output voltage of the AC / DC converter. It is possible to provide a DC motor control device that can generate a stable DC voltage while reducing power consumption.
以下、この発明を具体化した直流モーター制御装置の一実施形態を図面に従って説明する。図1は、電動横型ブラインドのスラット(日射遮蔽材)を角度調節するための直流モーターの動作を制御する直流モーター制御装置を示す。 An embodiment of a DC motor control apparatus embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a DC motor control device that controls the operation of a DC motor for adjusting the angle of a slat (sunlight shielding material) of an electric horizontal blind.
交流100Vの商用交流電源がAC/DCコンバーター1の整流平滑回路2に供給され、整流平滑回路2は入力された交流電圧Vacを直流電圧Vdc1に平滑してスイッチング部3に出力する。そして、スイッチング部3は制御部4から出力される制御信号CTに基づいて高周波トランス5の一次側コイルL1にスイッチング電圧を供給する。
AC 100V commercial AC power is supplied to the rectifying /
前記高周波トランス5の二次側コイルL2には、一次側コイルL1との巻数比に応じたスイッチング電圧が誘起され、そのスイッチング電圧は高周波整流回路6で直流電圧Vdc2に整流されて出力される。
A switching voltage corresponding to the turn ratio with the primary coil L1 is induced in the secondary coil L2 of the high-frequency transformer 5, and the switching voltage is rectified to a DC voltage Vdc2 by the high-
前記高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2は比較検出回路8に入力され、その比較検出回路8にはマイコン9から電圧切替信号Xが入力される。そして、比較検出回路8は電圧切替信号Xに基づいて直流電圧Vdc2の電圧値を検出し、検出信号Yを制御部4に出力する。
The DC voltage Vdc2 output from the high-
制御部4は、検出信号Yに基づいてスイッチング部3のスイッチング動作のデューティを制御する。
前記スイッチング部3の具体的構成を図2に示す。前記高周波トランス5の一次側コイルL1の中間点にはMOSトランジスタT1のドレイン・ソースが直列に介在されている。
The
A specific configuration of the
前記MOSトランジスタT1のソースはグランドGNDに接続され、前記整流平滑回路から直流電圧Vdc1が供給される一次側コイルL1の一方の端子とグランドGND間には容量C1が接続されている。 The source of the MOS transistor T1 is connected to the ground GND, and a capacitor C1 is connected between one terminal of the primary coil L1 to which the DC voltage Vdc1 is supplied from the rectifying and smoothing circuit and the ground GND.
また、一次側コイルL1の他方の端子はダイオードD1及び容量C2を介してグランドGNDに接続され、ダイオードD1と容量C2との接続点が前記制御部4に接続されている。
The other terminal of the primary coil L1 is connected to the ground GND via a diode D1 and a capacitor C2, and a connection point between the diode D1 and the capacitor C2 is connected to the
前記MOSトランジスタT1のゲートには前記制御部4から制御信号CTが入力され、この制御信号は130kHzの矩形信号が入力されるとともに、その矩形信号のデューティが制御される。従って、MOSトランジスタT1は130kHzでスイッチング動作し、高周波トランス5の一次側コイルL1に130kHzのスイッチング電流が流れる。
A control signal CT is input from the
前記高周波整流回路6は、高周波トランス5の二次側コイルL2の両端子間に接続されるダイオードD2と容量C3とで構成される。そして、一次側コイルL1に流れるスイッチング電流に基づいて二次側コイルL2に誘起されるスイッチング電圧が高周波整流回路6で直流電圧Vdc2に整流され、その直流電圧Vdc2がダイオードD2のカソードから出力される。
The high-
また、前記制御信号CTのデューティの制御により、MOSトランジスタT1のオン時間が長くなると前記直流電圧Vdc2が上昇し、MOSトランジスタT1のオン時間が短くなると前記直流電圧Vdc2が低下するようになっている。 Further, by controlling the duty of the control signal CT, the DC voltage Vdc2 increases when the ON time of the MOS transistor T1 becomes long, and the DC voltage Vdc2 decreases when the ON time of the MOS transistor T1 becomes short. .
前記比較検出回路8の具体的構成を図4に示す。前記高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2は比較検出回路8に電源電圧として入力され、高電位側電源として直流電圧Vdc2が供給され、低電位側電源としてグランドGNDが供給される。
A specific configuration of the
比較器10のマイナス側入力端子は、直流電圧Vdc2を抵抗R1,R2で分圧した電圧が入力されるとともに、抵抗R3とPNPトランジスタT2との直列回路が抵抗R1に並列に接続されている。
The negative input terminal of the
前記PNPトランジスタT2のベースには、前記マイコン9から電圧切替信号Xが入力される。この電圧切替信号Xは、例えば10Vと3Vに切り替えられる。そして、電圧切替信号Xの切替えに基づいてPNPトランジスタT2のコレクタ電流が切り替えられ、この結果比較器10のマイナス側入力端子の入力電圧が変化する。
A voltage switching signal X is input from the
比較器10のプラス側入力端子とグランドGNDとの間には、ツェナーダイオードZDが接続され、比較器10のプラス側入力端子と直流電圧Vdc2との間には抵抗R4が接続されている。そして、比較器10のプラス側入力端子にはツェナーダイオードZDで設定される定電圧が入力される。
A Zener diode ZD is connected between the plus side input terminal of the
このような比較器10はプラス側入力端子の入力電圧がマイナス側入力端子の入力電圧より高くなると出力信号がHレベルとなり、プラス側入力端子の入力電圧がマイナス側入力端子の入力電圧より低くなると出力信号がLレベルとなる。
In such a
前記比較器10の出力端子は、フォトカプラ11を構成するフォトダイオードD3のカソードに接続され、そのフォトダイオードD3のアノードには抵抗R5を介して直流電圧Vdc2が供給されている。
The output terminal of the
フォトカプラ11を構成するフォトトランジスタT3は、そのコレクタ及びエミッタが前記制御部4に接続され、フォトダイオードD3のオン動作に基づいて導通状態となる。そして、比較器10の出力信号がLレベルとなると、フォトダイオードD3がオンされ、フォトトランジスタT3が導通状態となる。
The collector and emitter of the phototransistor T3 constituting the photocoupler 11 are connected to the
前記制御部4は、前記フォトトランジスタT3が導通状態となると、前記MOSトランジスタT1のオン時間を短縮するようにデューティを制御して、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2を低下させる。また、前記フォトトランジスタT3が不導通状態となると、前記MOSトランジスタT1のオン時間を伸長するようにデューティを制御して、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2を上昇させる。
When the phototransistor T3 becomes conductive, the
上記のような比較検出回路8、制御部4、スイッチング部3及び高周波整流回路6からなるフィードバックループでは、比較検出回路8に入力される電圧切替信号Xが3Vとなると、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2が26Vに収束するように動作する。
In the feedback loop including the
また、比較検出回路8に入力される電圧切替信号Xが10Vとなると、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2が7Vに収束するように動作する。
図1に示すように、前記高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2は、マイコン9から出力される制御信号DV1に基づいて開閉されるスイッチ12を介してモーター駆動回路7に電源電圧Vdc4として供給される。
Further, when the voltage switching signal X input to the
As shown in FIG. 1, the DC voltage Vdc2 output from the high-
スイッチ12が閉路されていると、直流電圧Vdc2がモーター駆動回路7に電源電圧Vdc4として供給され、モーター駆動回路7はマイコン9から出力される制御信号DV2に基づいて直流モーター14を駆動する。また、スイッチ12が開路されていると、モーター駆動回路7に供給される電源電圧Vdc4は0Vとなる。
When the
前記高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2は、DC/DCコンバーター15に供給される。DC/DCコンバーター15は、入力される26Vあるいは7Vの直流電圧Vdc2を5Vの直流電圧に変換してマイコン9に電源として供給する。
The DC voltage Vdc2 output from the high
DC/DCコンバーター15の原理を図3に示す。高周波整流回路6から供給される直流電圧Vdc2はMOSトランジスタT4のドレインに供給される。MOSトランジスタT4のソースはダイオードD4のカソードとチョークコイルLの一端に接続されている。
The principle of the DC /
また、ダイオードD4のアノードはグランドGNDに接続され、前記チョークコイルLの他端は容量C4を介してグランドGNDに接続されている。そして、チョークコイルLの他端からマイコン9に直流電圧Vdc3が電源として供給される。
The anode of the diode D4 is connected to the ground GND, and the other end of the choke coil L is connected to the ground GND via the capacitor C4. The DC voltage Vdc3 is supplied from the other end of the choke coil L to the
このように構成されたDC/DCコンバーター15では、DC/DCコンバーター15制御部(図示しない)からMOSトランジスタT4のゲートに入力される制御信号SWに基づいてスイッチング制御される。
In the DC /
MOSトランジスタT4がオンされると、ドレイン電流I1がチョークコイルL及び容量C4に供給されて平滑される。また、MOSトランジスタT4がオフされると、チョークコイルLに発生する逆起電力により、チョークコイルLの他端から容量C4及びダイオードD4を介してチョークコイルLの一端に回生電流I2が流れる。 When the MOS transistor T4 is turned on, the drain current I1 is supplied to the choke coil L and the capacitor C4 and smoothed. When the MOS transistor T4 is turned off, a regenerative current I2 flows from the other end of the choke coil L to one end of the choke coil L via the capacitor C4 and the diode D4 due to the back electromotive force generated in the choke coil L.
このような動作により、直流電圧Vdc2の供給に基づいて直流電圧Vdc3を生成して出力する。そして、MOSトランジスタT4をスイッチング制御する制御信号SWのデューティは、直流電圧Vdc2が低くなるほどMOSトランジスタT4のオン時間が長くなるように制御され、直流電圧Vdc2の電圧レベルに関わらず、5Vの直流電圧Vdc3が生成されるようになっている。 With such an operation, the DC voltage Vdc3 is generated and output based on the supply of the DC voltage Vdc2. The duty of the control signal SW for controlling the switching of the MOS transistor T4 is controlled such that the on-time of the MOS transistor T4 becomes longer as the DC voltage Vdc2 becomes lower. Vdc3 is generated.
また、MOSトランジスタT4のドレイン・ソース間の電力損失は、ダイオードD4のアノード・カソード間の電力損失より小さいため、ダイオードD4のオン時間に比してMOSトランジスタT4のオン時間が長くなるほど、DC/DCコンバーター15の電力効率が高くなる。
Further, since the power loss between the drain and the source of the MOS transistor T4 is smaller than the power loss between the anode and the cathode of the diode D4, as the ON time of the MOS transistor T4 becomes longer than the ON time of the diode D4, the DC / The power efficiency of the
従って、供給される直流電圧Vdc2が26Vの場合より、直流電圧Vdc2が7VのときのほうがDC/DCコンバーター15の電力効率が高くなる。
前記マイコン9は、電動横型ブラインドの操作スイッチ(図示しない)から出力される操作信号CM1あるいは多数の電動横型ブラインドの動作を一括して制御する中央制御装置(図示しない)から出力される指令信号CM2に基づいて、あらかじめ設定されたプログラムに従って動作する。
Accordingly, the power efficiency of the DC /
The
そして、通常モード時には、マイコン9は制御信号DV1によりスイッチ12を導通状態としてモーター駆動回路7に直流電圧Vdc2を供給し、制御信号DV2をモーター駆動回路7に出力してモーター14の動作を制御する。また、比較検出回路8には10Vの電圧切替信号Xを出力する。
In the normal mode, the
待機モード時には、マイコン9は制御信号DV1によりスイッチ12を開路してモーター駆動回路7への電源の供給を遮断し、制御信号DV2をモーター駆動回路7に出力してモーター駆動回路7の動作を停止させる。また、比較検出回路8には3Vの電圧切替信号Xを出力する。
In the standby mode, the
次に、上記のように構成された直流モーター制御装置の作用を図5及び図6に従って説明する。
AC/DCコンバーター1にAC100Vが供給されると、AC/DCコンバーター1から直流電圧Vdc2が出力されて、DC/DCコンバーター15から5Vの直流電圧Vdc3がマイコン9に電源として供給される。
Next, the operation of the DC motor control device configured as described above will be described with reference to FIGS.
When AC 100 V is supplied to the AC /
マイコン9は、電源の供給に基づいて電動横型ブラインドのスラットの位置情報等の初期化を行い(ステップ1)、待機モードに移行する(ステップ2)。待機モードでは、マイコン9は制御信号DV1をスイッチ12に出力してモーター駆動回路7への直流電圧Vdc2を遮断するため、モーター駆動回路7の電源電圧Vdc4は0Vとなる。また、マイコン9は、モーター駆動回路7に制御信号DV2を出力してモーター駆動回路7の動作を停止させる。
The
さらに、マイコン9は比較検出回路8に10Vの電圧切替信号Xを出力する。すると、制御部4からスイッチング部3に出力される制御信号CTによりMOSトランジスタT1のオン時間が短くなって、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2が7Vとなる。
Further, the
DC/DCコンバーター15は、直流電圧Vdc2から5Vの直流電圧Vdc3を生成して、マイコン9に供給する。
次いで、マイコン9は操作スイッチからの操作信号CM1あるいは中央制御装置からの指令信号CM2の入力を待つ状態となる(ステップ3,4)。
The DC /
Next, the
操作信号CM1と指令信号CM2のいずれかが入力されると、マイコン9は動作モードに移行する(ステップ5)。動作モードでは、マイコン9は比較検出回路8に3Vの電圧切替信号Xを出力する。すると、制御部4からスイッチング部3に出力される制御信号CTによりMOSトランジスタT1のオン時間が長くなって、高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2が26Vとなる。
When either the operation signal CM1 or the command signal CM2 is input, the
DC/DCコンバーター15は、直流電圧Vdc2から5Vの直流電圧Vdc3を生成して、マイコン9に供給する。
また、マイコン9は制御信号DV1でスイッチ12を閉路して、26Vの直流電圧Vdc2をモーター駆動回路7へ電源電圧Vdc4として供給する。また、マイコン9は、モーター駆動回路7に制御信号DV2を出力して、モーター駆動回路7を操作信号CM1あるいは指令信号CM2に基づいて動作させる(ステップ6)。
The DC /
Further, the
次いで、操作信号CM1及び指令信号CM2のいずれも一定時間以上入力されないと(ステップ7)、ステップ2に移行して待機モードなり、操作信号CM1及び指令信号CM2の入力を待つ状態となる。 Next, when neither the operation signal CM1 nor the command signal CM2 is input for a predetermined time or more (step 7), the process proceeds to step 2 to enter a standby mode, and waits for the input of the operation signal CM1 and the command signal CM2.
待機モードでは、上記のようにマイコン9は制御信号DV1をスイッチ12に出力してモーター駆動回路7への直流電圧Vdc2を遮断するため、モーター駆動回路7の電源電圧Vdc4は0Vとなる。また、マイコン9は、モーター駆動回路7に制御信号DV2を出力してモーター駆動回路7の動作を停止させる。
In the standby mode, as described above, the
さらに、マイコン9は比較検出回路8に10Vの電圧切替信号Xを出力する。すると、制御部4からスイッチング部3に出力される制御信号CTにより高周波整流回路6から出力される直流電圧Vdc2が7Vとなる。
Further, the
DC/DCコンバーター15は、直流電圧Vdc2から5Vの直流電圧Vdc3を生成して、マイコン9に供給する。
上記のように構成された直流モーター制御装置では、次に示す効果を得ることができる。
(1)動作モードではAC/DCコンバーター1から26Vの直流電圧Vdc2をモーター駆動回路7に供給して、モーター14を駆動することができるとともに、待機モードではAC/DCコンバーター1から7Vの直流電圧Vdc2を出力することができる。従って、待機モードにおいてAC/DCコンバーター1から26Vの直流電圧Vdc2を出力し続ける場合に比して、スイッチング部3、高周波トランス5及び高周波整流回路6での電力損失を削減することができる。
(2)動作モード及び待機モードで、AC/DCコンバーター1から出力される26V若しくは7Vの直流電圧Vdc2に基づいて、DC/DCコンバーター15により5Vの直流電圧Vdc3を生成してマイコン9に電源として供給することができる。従って、マイコン9を常時安定して動作させることができる。
(3)待機モードではAC/DCコンバーター1から7Vの直流電圧Vdc2を出力することができる。従って、待機モードでのDC/DCコンバーター15の効率を向上させて消費電力を低減することができる。
(4)待機モードではモーター駆動回路7への直流電圧Vdc2の供給を遮断することができる。従って、待機モードでのモーター駆動回路7での電力消費を確実に0とすることかできる。
(5)図5に示すように、この直流モーター制御装置及びモーター14の消費電力の総和Twは、モーター14が作動する動作モード時には40Wであり、モーター14が停止すると3W程度となる。そして、待機モード時にAC/DCコンバーター1から出力される直流電圧Vdc2を7Vに低下させ、かつモーター駆動回路7への直流電圧Vdc2の供給を遮断することにより、消費電力の総和Twを0.5W程度まで縮小することができる。
(6)待機モードとなる時間が動作モードとなる時間に比して充分に長い電動横型ブラインドでは、待機モード時の消費電力を低減することにより、総消費電力を大きく低減することができる。
The DC /
In the DC motor control device configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) In the operation mode, the DC voltage Vdc2 of 26V from the AC /
(2) In the operation mode and standby mode, the DC /
(3) In the standby mode, the AC /
(4) In the standby mode, the supply of the DC voltage Vdc2 to the motor drive circuit 7 can be cut off. Therefore, the power consumption in the motor drive circuit 7 in the standby mode can be reliably reduced to zero.
(5) As shown in FIG. 5, the total power consumption Tw of the DC motor control device and the
(6) In the electric horizontal blind in which the time for the standby mode is sufficiently longer than the time for the operation mode, the total power consumption can be greatly reduced by reducing the power consumption in the standby mode.
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・電動横型ブラインド以外に、直流モーターを使用したロールブラインド、オーニング、シャッター、縦型ブラインド等の直流モーター制御装置として実施することもできる。
You may implement the said embodiment in the following aspects.
-In addition to the electric horizontal blind, it can also be implemented as a DC motor control device such as a roll blind, awning, shutter, vertical blind using a DC motor.
1…AC/DCコンバーター、2…整流平滑回路、3…電圧調整部(スイッチング部)、4…電圧調整部(制御部)、5…高周波トランス、6…高周波整流回路、7…モーター駆動回路、8…電圧調整部(比較検出回路)、9…マイコン、12…スイッチ、14…直流モーター、15…DC/DCコンバーター、Vdc2…第一の直流電圧、Vdc3…第二の直流電圧、X…電圧切替信号、DV1…制御信号、Y…検出信号。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記AC/DCコンバーターから出力される直流電圧の供給に基づいて直流モーターを駆動するモーター駆動回路と、
前記モーター駆動回路を制御するマイコンと、
前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧に基づいて前記マイコンに供給する第二の直流電圧を生成するDC/DCコンバーターと
を備えた電動日射遮蔽装置の日射遮蔽材を駆動する直流モーター制御装置において、
待機モード時に、前記マイコンから出力される電圧切替信号に基づいて、前記AC/DCコンバーターで生成する前記第一の直流電圧を低下させる電圧調整部と、
待機モード時に、前記マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記第一の直流電圧の前記モーター駆動回路への供給を遮断するスイッチとを備え、
前記AC/DCコンバーターは、
前記交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、
前記整流平滑回路から出力される前記直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、
前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して出力する高周波整流回路とを備え、
前記電圧調整部は、
前記第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、
前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする直流モーター制御装置。 An AC / DC converter that generates a DC voltage based on an AC power supply;
A motor drive circuit for driving a DC motor based on supply of a DC voltage output from the AC / DC converter;
A microcomputer for controlling the motor drive circuit;
DC for driving a solar shading material of an electric solar shading device comprising a DC / DC converter for generating a second DC voltage to be supplied to the microcomputer based on a first DC voltage output from the AC / DC converter In motor control equipment,
A voltage adjusting unit that reduces the first DC voltage generated by the AC / DC converter based on a voltage switching signal output from the microcomputer during the standby mode;
During the standby mode, based on the control signal outputted from the microcomputer, and a switch for interrupting the supply to the motor driving circuit of the first DC voltage,
The AC / DC converter is
A rectifying / smoothing circuit for rectifying the alternating current power source into direct current;
A switching unit that switches the DC voltage output from the rectifying and smoothing circuit and supplies the DC voltage to the primary coil of the high-frequency transformer;
A high-frequency rectifier circuit that rectifies and outputs a switching voltage output from a secondary coil of the high-frequency transformer,
The voltage regulator is
Performing the generation of a constant voltage using the first DC voltage, the generation of an input voltage using the first DC voltage and the voltage switching signal, and a comparison between the constant voltage and the input voltage; The voltage level of the input voltage is switched between an H level higher than the constant voltage and an L level lower than the constant voltage based on the voltage switching signal, whereby the result of the comparison is changed to the voltage switching signal. A comparison detection circuit that outputs a detection signal based on
A control unit for controlling the duty of the switching voltage supplied to the primary coil based on the detection signal, thereby controlling the first DC voltage;
A direct current motor control device comprising:
前記AC/DCコンバーターから出力される直流電圧の供給に基づいて、直流モーターを駆動するモーター駆動回路と、
前記モーター駆動回路を制御するマイコンと、
前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧に基づいて前記マイコンに供給する第二の直流電圧を生成するDC/DCコンバーターと
を備え、
前記直流モーターで日射遮蔽材を駆動する電動日射遮蔽装置において、
待機モード時に、前記マイコンから出力される電圧切替信号に基づいて、前記AC/DCコンバーターで生成する前記第一の直流電圧を低下させる電圧調整部と、
待機モード時に、前記マイコンから出力される制御信号に基づいて、前記第一の直流電圧の前記モーター駆動回路への供給を遮断するスイッチとを備え、
前記AC/DCコンバーターは、
前記交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、
前記整流平滑回路から出力される前記直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、
前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して出力する高周波整流回路とを備え、
前記電圧調整部は、
前記第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、
前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする電動日射遮蔽装置。 An AC / DC converter that generates a DC voltage based on an AC power supply;
A motor drive circuit for driving a DC motor based on supply of a DC voltage output from the AC / DC converter;
A microcomputer for controlling the motor drive circuit;
A DC / DC converter that generates a second DC voltage to be supplied to the microcomputer based on a first DC voltage output from the AC / DC converter;
In the electric solar shading device that drives the solar shading material with the DC motor,
A voltage adjusting unit that reduces the first DC voltage generated by the AC / DC converter based on a voltage switching signal output from the microcomputer during the standby mode;
During the standby mode, based on the control signal outputted from the microcomputer, and a switch for interrupting the supply to the motor driving circuit of the first DC voltage,
The AC / DC converter is
A rectifying / smoothing circuit for rectifying the alternating current power source into direct current;
A switching unit that switches the DC voltage output from the rectifying and smoothing circuit and supplies the DC voltage to the primary coil of the high-frequency transformer;
A high-frequency rectifier circuit that rectifies and outputs a switching voltage output from a secondary coil of the high-frequency transformer,
The voltage regulator is
Performing the generation of a constant voltage using the first DC voltage, the generation of an input voltage using the first DC voltage and the voltage switching signal, and a comparison between the constant voltage and the input voltage; The voltage level of the input voltage is switched between an H level higher than the constant voltage and an L level lower than the constant voltage based on the voltage switching signal, whereby the result of the comparison is changed to the voltage switching signal. A comparison detection circuit that outputs a detection signal based on
A control unit for controlling the duty of the switching voltage supplied to the primary coil based on the detection signal, thereby controlling the first DC voltage;
An electric solar shading device characterized by comprising:
前記AC/DCコンバーターは、
前記交流電源を直流に整流する整流平滑回路と、
前記整流平滑回路から出力される前記直流電圧をスイッチングして高周波トランスの一次側コイルに供給するスイッチング部と、
前記高周波トランスの二次側コイルから出力されるスイッチング電圧を整流して出力する高周波整流回路とを備え、
前記電圧調整部は、
前記AC/DCコンバーターから出力される第一の直流電圧を用いた定電圧の生成と、前記第一の直流電圧および前記電圧切替信号を用いた入力電圧の生成と、前記定電圧と前記入力電圧との比較とを行うと共に、前記入力電圧の電圧レベルを、前記電圧切替信号に基づいて、前記定電圧よりも高いHレベルと、前記定電圧よりも低いLレベルとに切り替
え、それによって、前記比較の結果を前記電圧切替信号に基づく検出信号として出力する比較検出回路と、
前記一次側コイルに供給する前記スイッチング電圧のデューティを前記検出信号に基づいて制御し、それによって前記第一の直流電圧を制御する制御部とを備える
電動日射遮蔽装置の日射遮蔽材を駆動することを特徴とする直流モーター制御方法。 An AC power source is converted into a DC voltage by an AC / DC converter and supplied to a motor driving circuit that drives a DC motor, and the DC voltage is supplied to a microcomputer that controls the motor driving circuit via the DC / DC converter, in the voltage regulator, when the standby mode, on the basis of the voltage switching signal outputted from the microcomputer, together with lowering the DC voltage generated by the AC / DC converter, the supply of the DC voltage to the motor drive circuit Shut off,
The AC / DC converter is
A rectifying / smoothing circuit for rectifying the alternating current power source into direct current;
A switching unit that switches the DC voltage output from the rectifying and smoothing circuit and supplies the DC voltage to the primary coil of the high-frequency transformer;
A high-frequency rectifier circuit that rectifies and outputs a switching voltage output from a secondary coil of the high-frequency transformer,
The voltage regulator is
Generation of a constant voltage using the first DC voltage output from the AC / DC converter, generation of an input voltage using the first DC voltage and the voltage switching signal, and the constant voltage and the input voltage And the voltage level of the input voltage is switched between an H level higher than the constant voltage and an L level lower than the constant voltage based on the voltage switching signal.
Thus, a comparison detection circuit that outputs the result of the comparison as a detection signal based on the voltage switching signal;
A control unit that controls the duty of the switching voltage supplied to the primary coil based on the detection signal, thereby controlling the first DC voltage.
A direct current motor control method for driving a solar shading material of an electric solar shading device .
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