JP7281434B2 - インバータ回路および電気掃除機 - Google Patents
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Description
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数種類のゲートドライバに対応できるインバータ回路および電気掃除機を提供することを目的とする。
図1は、好適な実施形態による電気掃除機100の上面図である。
電気掃除機100の筐体101には、ユーザによって把持される把持部102が形成されており、把持部102の上面には、各種の操作および表示を行う操作表示部110が設けられている。筐体101の前端部には、略円筒状の給気筒106が形成されており、該給気筒106には、電気掃除機100の延長管(図示略)を介して電気掃除機100の吸口部(図示略)が装着される。
給気筒106の下方には、略円筒状のサイクロン114と、前端部を開閉可能な略円筒状のダストケース112と、が装着されている。サイクロン114は、吸入された塵混じりの空気から塵と空気を分離し、ダストケース112は分離した塵を蓄積する。また、筐体101の下端部には、排気口118が形成され、筐体101の後端部には、二次電池116が装着されている。また、筐体101の内部には、ファン122と、電動機124と、インバータ回路130と、が収納されている。インバータ回路130は電動機124を回転駆動し、ファン122は電動機124とともに回転する。
インバータ回路130は、DC/DCコンバータ132と、制御部134と、3個のゲートドライバ部136U,136V,136Wと、3個のレグ138U,138V,138W(電力変換部)と、を備えている。以下、3個のゲートドライバ部136U,136V,136Wを総称して「ゲートドライバ部136」と呼ぶことがあり、3個のレグ138U,138V,138Wを総称して「レグ138」と呼ぶことがある。
ここで、ゲートドライバ部136Aは、集積回路であるゲートドライバ14A(第1のゲートドライバ)を含むことを特徴の一つとしている。
すなわち、ゲートドライバ部136Aは、ゲートドライバ14Aと、抵抗器20,22,30,32と、コンデンサ21,24,34,35と、ダイオード23と、を備えている。但し、図4において破線で示す抵抗器31,33は、ゲートドライバ部136Aには含まれていない。これら抵抗器31,33は、他のゲートドライバ部136B(図5参照)に含まれる要素であるが、参考までに破線で図示したものである。
ゲートドライバ部136Bは、図4に示したゲートドライバ14Aに代えて、集積回路であるゲートドライバ14B(第2のゲートドライバ)を含むことを特徴の一つとしている。
すなわち、ゲートドライバ部136Bは、ゲートドライバ14Bと、抵抗器20,22,31,33と、コンデンサ21,24,34,35と、ダイオード23と、を備えている。
プリント基板80は、略平板状の絶縁体板(符号なし)に対して、ドットを付した導体パターン(第1の導体部61等)を形成したものである。本実施形態において、導体パターンは、プリント基板80の片面のみに形成されている。
以上のように好適な実施形態によれば、電気掃除機100またはインバータ回路130は、複数のスイッチング素子(13H,13L)を備える電力変換部(138U,138V,138W)と、複数のスイッチング素子(13H,13L)のオン/オフ状態を指示する駆動信号(HIN,LIN)に基づいて、スイッチング素子(13H,13L)をドライブするゲートドライバ部(136U,136V,136W)と、を備え、ゲートドライバ部(136U,136V,136W)は、所定のピン配置を有する第1のゲートドライバ(14A)または第1のゲートドライバ(14A)とはピン配置が異なる第2のゲートドライバ(14B)と、第1および第2のゲートドライバ(14A,14B)に対して共通に適用可能なプリント基板80と、プリント基板80に実装される複数の抵抗器20,22,30,31,32,33と、プリント基板80に実装される複数のコンデンサ21,24,34,35と、を備える。
これにより、片面に導体パターンを形成したプリント基板80を適用することができ、電気掃除機100またはインバータ回路130を安価に構成できる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
2 第2のピン
3 第3のピン
4 第4のピン
13H FET(スイッチング素子、ハイサイド・スイッチング素子)
13L FET(スイッチング素子、ロウサイド・スイッチング素子)
14A ゲートドライバ(第1のゲートドライバ)
14B ゲートドライバ(第2のゲートドライバ)
20,22,30,31,32,33 抵抗器
21,24,34,35 コンデンサ
61 第1の導体部
62 第2の導体部
63 第3の導体部
64 第4の導体部
64b ジャンパ
64a,64c 導体パターン
80 プリント基板
100 電気掃除機
112 ダストケース
122 ファン
124 電動機
130 インバータ回路
136U,136V,136W ゲートドライバ部
138U,138V,138W レグ(電力変換部)
COM コモン電圧
HIN 駆動信号(ハイサイド用駆動信号)
LIN 駆動信号(ロウサイド用駆動信号)
VCC 制御用電圧
Claims (2)
- 複数のスイッチング素子を備える電力変換部と、
複数の前記スイッチング素子のオン/オフ状態を指示する駆動信号に基づいて、前記スイッチング素子をドライブするゲートドライバ部と、を備え、
前記ゲートドライバ部は、所定のピン配置を有する第1のゲートドライバまたは前記第1のゲートドライバとはピン配置が異なる第2のゲートドライバと、
前記第1および第2のゲートドライバに対して共通に適用可能なプリント基板と、
前記プリント基板に実装される複数の抵抗器と、
前記プリント基板に実装される複数のコンデンサと、を備え、
前記電力変換部は、複数のハイサイド・スイッチング素子と、前記ハイサイド・スイッチング素子の低圧側にそれぞれ直列接続された複数のロウサイド・スイッチング素子と、を備え、
前記第1および第2のゲートドライバは、それぞれ、制御用電圧またはロウサイド用駆動信号の一方が入力される第1のピンと、ハイサイド用駆動信号が入力される第2のピンと、前記制御用電圧または前記ロウサイド用駆動信号のうち他方が入力される第3のピンと、コモン電圧が入力される第4のピンと、を備え、
前記プリント基板は、前記第1のピン、前記第2のピン、前記第3のピンおよび前記第4のピンがそれぞれ接続される第1の導体部、第2の導体部、第3の導体部および第4の導体部を備え、
前記第4の導体部は、前記第2の導体部を跨ぐように架設されたジャンパと、前記ジャンパの両端に接続され、前記プリント基板の片面に形成された一対の導体パターンと、を備える
ことを特徴とするインバータ回路。 - 複数のスイッチング素子を備える電力変換部と、複数の前記スイッチング素子のオン/オフ状態を指示する駆動信号に基づいて、前記スイッチング素子をドライブするゲートドライバ部と、を備えたインバータ回路と、
前記インバータ回路によって回転駆動される電動機と、
前記電動機とともに回転するファンと、前記ファンによって集められた塵を蓄積するダストケースと、を備え、
前記ゲートドライバ部は、所定のピン配置を有する第1のゲートドライバまたは前記第1のゲートドライバとはピン配置が異なる第2のゲートドライバと、
前記第1および第2のゲートドライバに対して共通に適用可能なプリント基板と、
前記プリント基板に実装される複数の抵抗器と、
前記プリント基板に実装される複数のコンデンサと、を備え、
前記電力変換部は、複数のハイサイド・スイッチング素子と、前記ハイサイド・スイッチング素子の低圧側にそれぞれ直列接続された複数のロウサイド・スイッチング素子と、を備え、
前記第1および第2のゲートドライバは、それぞれ、制御用電圧またはロウサイド用駆動信号の一方が入力される第1のピンと、ハイサイド用駆動信号が入力される第2のピンと、前記制御用電圧または前記ロウサイド用駆動信号のうち他方が入力される第3のピンと、コモン電圧が入力される第4のピンと、を備え、
前記プリント基板は、前記第1のピン、前記第2のピン、前記第3のピンおよび前記第4のピンがそれぞれ接続される第1の導体部、第2の導体部、第3の導体部および第4の導体部を備え、
前記第4の導体部は、前記第2の導体部を跨ぐように架設されたジャンパと、前記ジャンパの両端に接続され、前記プリント基板の片面に形成された一対の導体パターンと、を備える
ことを特徴とする電気掃除機。
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JP2020116623A JP7281434B2 (ja) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | インバータ回路および電気掃除機 |
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JP2022014345A JP2022014345A (ja) | 2022-01-19 |
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JP2003197862A (ja) | 2001-12-11 | 2003-07-11 | Internatl Rectifier Corp | 電力モジュール及びその組立て方法 |
JP2003230286A (ja) | 2002-01-30 | 2003-08-15 | Toshiba Kyaria Kk | 電力変換モジュール |
JP2015115565A (ja) | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 住友電装株式会社 | マイコン実装用プリント基板及びそれを用いた制御装置 |
JP2016152887A (ja) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日立アプライアンス株式会社 | 充電式掃除機 |
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