JPH11275883A - モータの駆動装置 - Google Patents

モータの駆動装置

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JPH11275883A
JPH11275883A JP10092621A JP9262198A JPH11275883A JP H11275883 A JPH11275883 A JP H11275883A JP 10092621 A JP10092621 A JP 10092621A JP 9262198 A JP9262198 A JP 9262198A JP H11275883 A JPH11275883 A JP H11275883A
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JP
Japan
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power supply
switching
line
noise
control
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JP10092621A
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English (en)
Inventor
恵久 ▲広▼澤
Shigehisa Hirozawa
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SOWA DENKI SEISAKUSHO KK
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SOWA DENKI SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置に接続される電源線などに対するスイッ
チングノイズの漏洩を低減可能なモータの駆動装置を提
供する。 【解決手段】 電源線を介して装置外部から供給される
電力をスイッチング手段11によってスイッチングする
ことによりモータ2の回転を制御するモータの駆動装置
1において、スイッチング手段11によるスイッチング
時に発生したスイッチングノイズの電源線に対する漏洩
を低減させるためのノイズフィルタ51a,51e,5
3a,53eを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの駆動装置
に関し、詳しくは、スイッチングによってモータの回転
を制御するモータの駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、給湯器などの民生用機器に用い
られるモータの駆動装置として、図3に示す駆動装置6
1が従来から知られている。同図に示す駆動装置61
は、3相直流ブラシレスモータ2(以下、「モータ2」
ともいう)を駆動するための装置であって、ブリッジ回
路を構成する3つのトランジスタ回路11a,11b,
11c(以下、区別しない場合には、「トランジスタ回
路11」という)および制御回路21を備えている。各
トランジスタ回路11は、ソースが主電源ライン41に
接続され高電位側FET(電界効果トランジスタ)とし
て機能するpチャンネル型のFET12と、ソースがグ
ランドライン45に接続され低電位側FETとして機能
するnチャンネル型のFET13とを直列接続して構成
されている。また、各トランジスタ回路11は、FET
12のソース−ドレイン間に並列接続されたフライホイ
ール用のダイオード14およびFET13のドレイン−
ソース間に並列接続されたフライホイール用のダイオー
ド15を備えている。
【0003】また、トランジスタ回路11a〜11cに
おける各FET12のドレインと各FET13のドレイ
ンとの接続点には、一端が共通接続されたモータ2のス
テータコイル2U,2V,2Wの他端がそれぞれ接続可
能に構成されている。制御回路21は、内蔵している三
角波生成回路によって生成された三角波、モータ2に内
蔵のホールIC(図示せず)によって検出されロータ位
置検出用の位置検出信号、および外部制御装置(図示せ
ず)から制御信号用端子33を介して入力される制御信
号SCONTに基づいて、各FET12,13を作動させる
ためのドライブ信号SD を生成すると共に、そのドライ
ブ信号SD を各FET12,13のゲートに出力する。
また、制御回路21は、位置検出信号に基づいてモータ
2の回転速度に対応する回転パルス信号SFGP を生成
し、その回転パルス信号SFGP を信号ライン44および
信号出力用端子34を介して外部制御装置に出力する。
【0004】この駆動装置61では、例えば外部直流電
源(図示せず)が商用電源を全波整流して生成した14
0V程度の主電源VDCが主電源用端子31およびグラン
ド端子35間に供給されると共に、同じく外部直流電源
が生成した15Vの制御回路用電源VCCが制御電源用端
子32およびグランド端子35間に供給される。この際
に、主電源VDCは、主電源ライン41を介してトランジ
スタ回路11a〜11cに入力され、かつ制御回路用電
源VCCは、制御回路用電源ライン42を介して制御回路
21に入力される。この状態で、外部制御装置から制御
信号用端子33に制御信号SCONTが入力されると、信号
ライン43を介して制御回路21に入力されて制御回路
21が作動を開始する。具体的には、制御回路21は、
ホールICから入力した位置検出信号に基づいてドライ
ブ信号SD を出力することによって3つのFET12の
うちのの1つをオン状態に制御すると共に3つのFET
13のうちの1つをオン状態に制御する。これにより、
3つのステータコイル2U,2V,2Wのうちの2つを
同時に通電させる。この際に、制御回路21は、制御信
号SCONTの電圧値と三角波の電圧値とを比較してパルス
幅変調で生成したドライブ信号SD をFET13に出力
することにより、ステータコイルの通電電流を所定値に
維持しつつ、制御信号SCONTに応じた所定のトルクをモ
ータ2に生じさせる。次いで、モータ2が回転すること
によって位置検出信号が変化すると、制御回路21は、
変化した位置検出信号に応じてドライブ信号SD を順次
切り替える。これにより、制御回路21は、FET1
2,13に対して通電させる2つのステータコイルを順
次切替制御することにより、モータ2を所定の回転速度
で回転させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この駆動装
置61には、以下の問題点がある。すなわち、この駆動
装置61では、FET12による通電コイル切り替えの
際やFET13によるスイッチングの際に、FET1
2,13がターンオンおよびターンオフし、その時に、
FET12,13を流れるドレイン電流、ダイオード1
4,15を流れる電流、およびFET12,13のドレ
イン−ソース間電圧が急激に変化する。このため、これ
らの電流および電圧の急激な変化に起因して、FET1
2,13およびダイオード14,15からは、高帯域に
亘る周波数成分のスイッチングノイズが発生する。この
場合、発生したスイッチングノイズは、主電源ライン4
1およびグランドライン45を介して、主電源用端子3
1およびグランド端子35にそれぞれ接続される電源線
およびグランド線に漏洩すると共に、電源線およびグラ
ンド線から空中に放射される。さらに、電源線やグラン
ド線に漏洩したスイッチングノイズは、電源線やグラン
ド線を介して外部直流電源などにも漏洩し、その外部直
流電源の入力電源ラインである商用電源ラインからも空
中に放射される。
【0006】ここで、商用電源ライン間の雑音電圧を測
定した結果を図4(a)〜(c)に示す。これらの図に
よれば、雑音電圧は、0.55MHz〜2MHz帯の中
波帯において、50dBμVを大きく超えており、3M
Hz〜18MHzの短波帯においても、50dBμV程
度となっている。また、同図には示さないが、これらの
スイッチングノイズは、VHF帯やUHF帯にも亘って
広く存在している。このため、従来の駆動装置61に
は、スイッチングノイズが空中に放射されると、中波帯
や短波帯のラジオ、およびVHF帯やUHF帯のテレビ
ジョンなどに対して電波障害を引き起こしてしまうとい
う問題点がある。
【0007】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、装置に接続される電源線などに対するスイ
ッチングノイズの漏洩を低減可能なモータの駆動装置を
提供することを主目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載のモータの駆動装置は、電源線を介して装置
外部から供給される電力をスイッチング手段によってス
イッチングすることによりモータの回転を制御するモー
タの駆動装置において、スイッチング手段によるスイッ
チング時に発生したスイッチングノイズの電源線に対す
る漏洩を低減させるためのノイズフィルタを備えたこと
を特徴とする。
【0009】一般に、モータの駆動装置では、モータの
回転速度を制御するために、例えば、半導体で構成され
たブリッジ回路などのスイッチング手段が、商用電源を
全波整流して生成した直流電力をスイッチングしてステ
ータコイルに供給する。この際に、半導体のスイッチン
グによってスイッチングノイズが発生する。この駆動装
置では、例えば、電源を供給するための電源線が接続さ
れる電源端子と、スイッチング手段に接続される装置内
部の電源ラインとの間にノイズフィルタが配設されてい
る。この場合、ノイズフィルタは、スイッチング手段の
スイッチングによって電源ラインに重畳されたスイッチ
ングノイズを除去する。したがって、装置外部の電源線
へのスイッチングノイズの漏洩が低減されるため、電源
線からのスイッチングノイズの空中への放射量が低減さ
れる結果、ラジオやテレビジョンなどに対する電波障害
が防止される。
【0010】請求項2記載のモータの駆動装置は、請求
項1記載のモータの駆動装置において、外部装置に接続
される制御線に対するスイッチングノイズの漏洩を低減
させるためのノイズフィルタをさらに備えたことを特徴
とする。
【0011】スイッチング手段から発生するスイッチン
グノイズは、電源線だけでなく、スイッチング手段を制
御する制御回路に接続される制御線にも漏洩し、その制
御線からも空中に放射される。この駆動装置では、例え
ば、制御線が接続される端子と制御回路との間における
信号ラインにノイズフィルタが配設されている。この場
合、ノイズフィルタは、外部装置に接続される制御線に
重畳されたスイッチングノイズを除去する。したがっ
て、制御線へのスイッチングノイズの漏洩が低減される
ため、制御線からのスイッチングノイズの空中への放射
量が低減される結果、より確実にラジオやテレビジョン
などへの電波障害が防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るモータの駆動装置の好適な実施の形態について
説明する。なお、従来の駆動装置61と同一の構成要素
については同一の符号を付して重複した説明を省略す
る。
【0013】図1は、モータの駆動装置1の回路図を示
している。同図に示すように、駆動装置1は、3つのス
テータコイル2U,2V,2Wを有するモータ2を駆動
制御するものであって、本発明におけるスイッチング手
段に相当するトランジスタ回路11a,11b,11c
と、制御回路21と、本発明におけるノイズフィルタに
相当するラインフィルタコイル51a〜51e,52お
よびコンデンサ53a〜53eとを備えている。ここ
で、ラインフィルタコイル51a〜51eは、主として
中波帯のスイッチングノイズを除去するためのインダク
タであって、1mH程度のインダクタンスを有してい
る。また、ラインフィルタコイル52は、1つのリング
状のフェライトコアに3本のワイヤを貫通させたもので
あって、その3本のワイヤは、数十μH〜100μH程
度のインダクタンスを有するラインフィルタコイル52
a,52b,52cをそれぞれ構成する。また、コンデ
ンサ53a〜53eは、高周波特性に優れたセラミック
コンデンサなどで構成されている。
【0014】ここで、ラインフィルタコイル51aは、
トランジスタ回路11および主電源用端子31間の主電
源ライン41の中間に接続され、ラインフィルタコイル
51bおよびラインフィルタコイル52aは、制御回路
21および制御電源用端子32間の制御回路用電源ライ
ン42の中間に接続されている。また、ラインフィルタ
コイル51cおよびラインフィルタコイル52bは、制
御回路21および制御信号用端子33間の信号ライン4
3の中間に接続され、ラインフィルタコイル51dおよ
びラインフィルタコイル52cは、制御回路21および
信号出力用端子34間の信号ライン44の中間に接続さ
れ、ラインフィルタコイル51eは、装置内グランドお
よびグランド端子35間のグランドライン45の中間に
接続されている。さらに、コンデンサ53a〜53e
は、主電源用端子31、制御電源用端子32、制御信号
用端子33、信号出力用端子34およびグランド端子3
5の各々と、駆動装置1の筐体アースとの間にそれぞれ
接続されている。この場合、これらのラインフィルタコ
イル51a〜51e,52a〜52cと、コンデンサ5
3a〜53eとで、L型ローパスフィルタが形成され
る。なお、外部直流電源から主電源用端子31およびグ
ランド端子35に接続される配線が本発明における電源
線にそれぞれ相当し、外部制御装置から制御電源用端子
32、制御信号用端子33および信号出力用端子34に
接続される配線が本発明における制御線にそれぞれ相当
する。
【0015】この駆動装置1では、外部直流電源から主
電源VDCおよび制御回路用電源VCCが供給された状態
で、外部制御装置から制御信号SCONTが出力されると、
制御回路21がドライブ信号SD を出力する。これによ
り、FET12,13がステータコイル2U,2V,2
Wの通電電流の切り替えおよびスイッチングを行う。こ
の場合、上記したように、FET12,13およびダイ
オード14,15からスイッチングノイズが発生する。
この発生したスイッチングノイズは、主電源ライン41
に重畳されるが、ラインフィルタコイル51aおよびコ
ンデンサ53aで構成されるL型ローパスフィルタによ
って除去される結果、主電源用端子31への漏洩が低減
される。また、グランドライン45に重畳されたスイッ
チングノイズは、ラインフィルタコイル51eおよびコ
ンデンサ53eで構成されるL型ローパスフィルタによ
って除去される結果、グランド端子35への漏洩が低減
される。このため、主電源用端子31およびグランド端
子35にそれぞれ接続されている装置外部の電源線に対
するスイッチングノイズの漏洩が低減される。
【0016】また、スイッチングノイズは、FET1
2,13のゲートおよびグランドライン45を介して制
御回路21内にも伝導する。このうち、制御回路21を
介して制御電源ライン42に重畳されたスイッチングノ
イズは、ラインフィルタコイル51b,52aおよびコ
ンデンサ53bで構成されるL型ローパスフィルタによ
って除去される結果、制御電源用端子32への漏洩が低
減される。また、信号ライン43に重畳されたスイッチ
ングノイズは、ラインフィルタコイル51c,52bお
よびコンデンサ53cで構成されるL型ローパスフィル
タによって除去される結果、制御信号用端子33への漏
洩が低減され、信号ライン44に重畳されたスイッチン
グノイズは、ラインフィルタコイル51d,52cおよ
びコンデンサ53dで構成されるL型ローパスフィルタ
によって除去される結果、信号出力用端子34への漏洩
が低減される。このため、制御電源用端子32、制御信
号用端子33および信号出力用端子34に接続されてい
る装置外部の制御線に対するスイッチングノイズの漏洩
が低減される。この場合、ラインフィルタコイル51a
〜51eおよびコンデンサ53a〜53eによって、主
として0.15MHz〜30MHzの帯域におけるスイ
ッチングノイズの漏洩が低減され、ラインフィルタコイ
ル52およびコンデンサ53b〜53dによって30M
Hz以上の帯域におけるスイッチングノイズの漏洩が低
減される。このように、この駆動装置1では、装置に接
続されるすべての電源線および制御線に対するスイッチ
ングノイズの漏洩が低減されるため、これらの配線から
スイッチングノイズの放射が防止される。この結果、ラ
ジオやテレビジョンに対する電波障害が防止される。
【0017】ここで、駆動装置1に接続された外部直流
電源に商用電源を供給するための商用電源ライン間にお
ける雑音電圧の実際の測定結果を図2(a)〜(c)に
示す。この場合、例えば、同図(a)に示すように、従
来、0.55MHz〜0.95MHzの帯域おいて60
dBμVを超えていた雑音電圧が、10dBμV以上低
減されている。また、同図(b)に示すように、2MH
z〜3MHzおよび3.5MHz〜4MHzの帯域にお
いて60dBμVを超えていた雑音電圧も10dBμV
以上低減されている。さらに、図示しない30MHzを
超える高周波数帯域を含め0.4MHz以上の全周波数
帯域において、従来の駆動装置41よりも雑音電圧が低
減されている。
【0018】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されない。例えば、本実施の形態では、L型のローパ
スフィルタによってノイズフィルタを構成しているが、
π型のローパスフィルタでノイズフィルタを構成しても
よい。また、電源線や制御線の配線長が短い場合には、
コンデンサ53a〜53eを外部直流電源や外部制御装
置側に配設してもよい。
【0019】また、本発明は、3相のモータに限定され
ず、他の多相直流モータにも適用可能である。
【0020】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載のモータの
駆動装置によれば、電源線に対するスイッチングノイズ
の漏洩がノイズフィルタによって低減されるため、装置
内で発生したスイッチングノイズの電源線からの放射量
を低減できる結果、ラジオやテレビジョンなどに対する
電波障害を防止することができる。
【0021】また、請求項2記載のモータの駆動装置に
よれば、制御線に対するスイッチングノイズの漏洩がノ
イズフィルタによって低減されるため、電源線以外に本
装置に接続されている制御線からのスイッチングノイズ
の放射量を低減できる結果、ラジオやテレビジョンなど
に対する電波障害を、より確実に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る駆動装置の回路図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態に係る駆動装置を作動させ
た際における外部直流電源に供給される商用電源ライン
間の雑音電圧の測定結果を示す雑音電圧の特性図であっ
て、(a)は、0.15MHz〜1.15MHzの周波
数帯域に対する雑音電圧の特性図、(b)は、1MHz
〜11MHzの周波数帯域に対する雑音電圧の特性図、
(c)は、10MHz〜30MHzの周波数帯域に対す
る雑音電圧の特性図である。
【図3】従来の駆動装置の回路図である。
【図4】従来の駆動装置を作動させた際における外部直
流電源に供給される商用電源ライン間の雑音電圧の測定
結果を示す雑音電圧の特性図であって、(a)は、0.
15MHz〜1.15MHzの周波数帯域に対する雑音
電圧の特性図、(b)は、1MHz〜11MHzの周波
数帯域に対する雑音電圧の特性図、(c)は、10MH
z〜30MHzの周波数帯域に対する雑音電圧の特性図
である。
【符号の説明】
1 駆動装置 2 モータ 11a〜11c トランジスタ回路 12 FET 13 FET 14 ダイオード 15 ダイオード 51a〜51e ラインフィルタコイル 52 ラインフィルタコイル 53a〜53e コンデンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源線を介して装置外部から供給される
    電力をスイッチング手段によってスイッチングすること
    によりモータの回転を制御するモータの駆動装置におい
    て、 前記スイッチング手段によるスイッチング時に発生した
    スイッチングノイズの前記電源線に対する漏洩を低減さ
    せるためのノイズフィルタを備えたことを特徴とするモ
    ータの駆動装置。
  2. 【請求項2】 外部装置に接続される制御線に対する前
    記スイッチングノイズの漏洩を低減させるためのノイズ
    フィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載
    のモータの駆動装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101385062B1 (ko) * 2013-03-11 2014-04-14 주식회사 시스웍 Bldc 피더모터 구동장치
WO2017018832A1 (ko) * 2015-07-30 2017-02-02 주식회사 레보텍 모터 구동 장치

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KR101385062B1 (ko) * 2013-03-11 2014-04-14 주식회사 시스웍 Bldc 피더모터 구동장치
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