电机驱动控制装置

文档序号:1231144 发布日期:2020-09-08 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 电机驱动控制装置 (Motor drive control device ) 是由 久富祐也 民辻敏泰 于 2020-03-01 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种电机驱动控制装置,其能使电机的正转尽可能地持续且能将驱动状态向外部通知。电机驱动控制装置(1)驱动电机(50),电机(50)具有第一系统的线圈(80)和第二系统的线圈(80b)。第一驱动电路(10)进行对第一系统的线圈(80)通电的控制。第二驱动电路(10b)进行对第二系统的线圈(80b)通电的控制。信号输出电路(20)对第一系统的线圈(80)的中间点的电压即第一中点电压和第二系统的线圈(80b)的中间点的电压即第二中点电压进行检测,并基于第一中点电压的检测结果和第二中点电压的检测结果,输出与第一系统的线圈(80)以及第二系统的线圈(80b)中的任一者是否处于开路状态相关的输出信号(So)。(The invention provides a motor drive control device, which can make the positive rotation of a motor as continuous as possible and can inform the driving state to the outside. A motor drive control device (1) drives a motor (50), and the motor (50) has a first system coil (80) and a second system coil (80 b). A first drive circuit (10) controls the energization of a coil (80) of a first system. A second drive circuit (10b) controls the energization of the coil (80b) of the second system. A signal output circuit (20) detects a first midpoint voltage, which is a voltage at a midpoint of a coil (80) of a first system, and a second midpoint voltage, which is a voltage at a midpoint of a coil (80b) of a second system, and outputs an output signal (So) related to whether or not either of the coil (80) of the first system and the coil (80b) of the second system is in an open state, based on a detection result of the first midpoint voltage and a detection result of the second midpoint voltage.)

电机驱动控制装置

技术领域

本发明涉及电机驱动控制装置,尤其涉及具有双系统的驱动电路的电机驱动控制装置。

背景技术

现有技术中,公开了对单相电机进行驱动的电机驱动装置(例如,参照专利文献1)。

(在先技术文献)

(专利文献)

专利文献1:JP特开2009-77543号公报

发明内容

(发明要解决的课题)

存在电机驱动控制装置的驱动电路发生故障,导致无法驱动电机的情况。例如,在朝给定的旋转方向(正方向)驱动电机的用途中,当如上所述不能驱动电机时,有时发生因外力而使电机朝与给定的旋转方向相反的方向强制旋转(反转)的问题。

例如,在由电机驱动控制装置驱动风扇电机的情况下,若电机的驱动线圈断线,导致电机驱动控制装置的驱动电路无法正常发挥功能,则风扇电机的驱动停止。在这种情况下,例如,当伴随与该风扇电机同时使用的其他风扇电机的动作,使风流入该风扇电机时,该风扇电机有可能反转。例如,在多个风扇电机被用于由外壳包围的装置的冷却用途的情况下,若如上所述1个风扇电机进行反转,则会引起装置的内压下降,导致冷却功能下降,有可能对装置的功能产生影响。因此,需要使风扇电机的正转尽可能地持续。

作为解决上述问题的方法,通过使电机驱动控制装置具有双系统的驱动电路,从而即使在一个驱动电路发生故障的情况下,也能使用另一个驱动电路继续风扇电机的驱动。

如此,在电机驱动控制电路设置有双系统的驱动电路的情况下,若能根据各驱动电路处于哪种驱动状态(例如,是否处于正常驱动的状态等)进行电机驱动控制电路和使用其的设备的控制,并且,能够向用户通知电机的驱动状态(是正常还是异常),则会带来便利。

本发明的目的在于,提供能使电机的正转尽可能地持续且能将驱动状态向外部通知的电机驱动控制装置。

(用于解决课题的技术方案)

为了实现上述目的,本发明的一实施方式涉及电机驱动控制装置,其对电机进行驱动,该电机具有第一系统的线圈和第二系统的线圈,电机驱动控制装置具备:第一驱动电路,其进行对第一系统的线圈通电的控制;第二驱动电路,其进行对第二系统的线圈通电的控制;以及信号输出电路,其检测第一电压和第二电压,并基于第一电压的检测结果和第二电压的检测结果,输出与第一系统的线圈以及第二系统的线圈中的任一者是否处于开路(open)状态相关的输出信号,第一电压是第一系统的线圈的中间点的电压,第二电压是第二系统的线圈的中间点的电压。

优选地,电机驱动控制装置还具备对输出信号进行输出的外部输出端子,在电机被正常驱动时,信号输出电路从外部输出端子输出第一输出信号作为输出信号,在第一系统的线圈以及第二系统的线圈中的任一者处于开路状态时,信号输出电路从外部输出端子输出第二输出信号作为输出信号,所述第二输出信号表示第一系统的线圈以及第二系统的线圈中的任一者处于开路状态。

优选地,第一输出信号是伴随电机的旋转而电压周期性变化的信号,第二输出信号是电压的值被固定的信号。

优选地,外部输出端子与第一驱动电路的输出端子连接,第一输出信号是从第一驱动电路的输出端子输出的信号。

优选地,信号输出电路具有:比较部,其将第一电压与基准电压进行比较,且将第二电压与基准电压进行比较;以及切换电路,其基于比较部的比较结果输出切换信号,信号输出电路根据切换信号输出输出信号。

优选地,信号输出电路还具有输出信号保持电路,该输出信号保持电路将比较部的比较结果保持给定时间。

优选地,在第一电压和第二电压中的任一者为给定值以上时,信号输出电路将表示第一系统的线圈以及第二系统的线圈中的任一者处于开路状态的输出信号进行输出。

(发明效果)

根据这些发明,能够提供能使电机的正转尽可能地持续且能将驱动状态向外部通知的电机驱动控制装置。

附图说明

图1是示意性表示本发明的一实施方式的电机驱动控制装置的构成的图。

图2是表示开路判别电路的构成的图。

图3是说明电机驱动控制装置的动作的表。

图4是说明由电机驱动控制装置进行的动作的第一流程图。

图5是说明由电机驱动控制装置进行的动作的第二流程图。

图6是表示第一中点电压的绝对值的波形例的图。

图7是说明由电机驱动控制装置进行的动作的第三流程图。

图8是表示本实施方式的第一变形例所涉及的开路判别电路的构成的图。

图9是表示本实施方式的第二变形例所涉及的开路判别电路的构成的图。

具体实施方式

以下,说明本发明的实施方式中的电机驱动控制装置。

[实施方式]

图1是示意性表示本发明的一实施方式的电机驱动控制装置1的构成的图。

如图1所示,电机驱动控制装置1用于具有电机50的电机装置。电机装置具备根据电机50的旋转位置输出位置信号的2个位置检测器41、42。从外部对电机驱动控制装置1供给直流的电源电压Vdc。

电机驱动控制装置1具有:外部输入端子,其从外部设备输入信号;以及外部输出端子29,其向外部设备输出信号。电机驱动控制装置1与上级装置600连接。

向电机驱动控制装置1的外部输入端子输入从上级装置600输出的速度指令信号Sc。电机驱动控制装置1根据所输入的速度指令信号Sc驱动电机50。

从电机驱动控制装置1的外部输出端子29对上级装置600输出输出信号So。输出信号So是与电机50的状态相关的信号。例如,作为输出信号So,输出具有与电机50的实际转速对应的频率的FG信号。上级装置600基于从电机驱动控制装置1输出的输出信号So,能知晓电机50的状态。然后,上级装置600根据电机50的状态,将速度指令信号Sc向电机驱动控制装置1输出等,从而能够对电机装置的动作进行控制。

电机50具备分别卷绕于齿部(未图示)的第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b。此外,第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b可以分别由1个线圈构成。

在本实施方式中,电机驱动控制装置1具备:第一驱动电路10,其进行对第一系统的线圈80通电的控制;第二驱动电路10b,其进行对第二系统的线圈80b通电的控制;以及信号输出电路20。

第一驱动电路10具有:第一控制电路部12,其包含对第一系统的线圈80通电的逆变电路(未图示)和对该逆变电路进行控制的驱动控制电路;以及熔断器19,其设置于从电源电压Vdc到第一控制电路部12的电源供给路径上即第一驱动电路10的电源供给路径上。另外,第二驱动电路10具有:第二控制电路部12b,其包含对第二系统的线圈80b通电的逆变电路(未图示)和对该逆变电路进行控制的驱动控制电路;以及熔断器19b,其设置于从电源电压Vdc到第二控制电路部12b的电源供给路径上即第二驱动电路10b的电源供给路径上。

第一控制电路部12和第二控制电路部12b分别是包含逆变电路和驱动控制电路的1个集成电路(IC)。此外,第一控制电路部12、第二控制电路部12b的构成不限于此,也可以不是集成电路,或者第一控制电路部12、第二控制电路部12b可以仅一部分是集成电路。

在本实施方式中,第一控制电路部12和第二控制电路部12b均使用作为硬件而具有相同构成的通用IC构成。第一控制电路部12和第二控制电路部12b分别具有Vcc端子(Vcc端子121、Vcc端子121b)、PWM端子(PWM端子125、PWM端子125b)、Out1端子以及Out2端子等。Vcc端子121、121b经由熔断器19、19b与电源电压Vdc连接。PWM端子125、125b与外部输入端子连接,是输入有速度指令信号Sc的端子。Out1端子以及Out2端子是用于对线圈80、80b通电的端子,与线圈80、80b连接。另外,第一控制电路部12具有输出端子(FG端子)123。虽然在第二控制电路部12b也设置有输出端子,但省略图示。此外,第一控制电路部12与第二控制电路部12b作为硬件可以具有不同构成。

在第一驱动电路10连接有第一位置检测器41。在第二驱动电路10b连接有第二位置检测器42。第一位置检测器41配置于与第一系统的线圈80对应的位置。第二位置检测器42配置于与第二系统的线圈80b对应的位置。

2个位置检测器41、42根据电机50的转子的位置输出位置检测信号。第一位置检测器41向第一控制电路部12输出位置检测信号。第二位置检测器42向第二控制电路部12b输出位置检测信号。此外,在本实施方式中,第一、第二位置检测器41、42是霍尔元件。各霍尔元件输出霍尔信号,霍尔信号作为位置检测信号具有正负极性。此外,第一、第二位置检测器41、42不限于彼此相同的元件,另外,不限于霍尔元件。

输出端子123是输出FG信号的FG端子。此外,可以以如下方式准备输出端子123:能够预先设定是作为FG端子起作用还是作为RD端子起作用,该RD端子将表示电机50是否处于锁定状态的锁定信号进行输出。连接于输出端子123的信号线31与信号输出电路20连接。

对于第一控制电路部12,输入速度指令信号Sc和从第一位置检测器41输出的位置检测信号。对于第二控制电路部12b,输入速度指令信号Sc和从第二位置检测器42输出的位置检测信号。速度指令信号Sc是与电机50的驱动相关的信号,更具体而言,是与驱动电机50的转速(目标转速)对应的电压的信号。例如,速度指令信号Sc是高电平为5伏特的与目标转速相应的占空比(Duty)的PWM(脉冲宽度调制)信号。此外,速度指令信号Sc可以是与目标转速相应的频率的时钟信号等其他种类的信号。

第一控制电路部12以及第二控制电路部12b的各自的驱动控制电路基于位置检测信号输出使逆变电路动作的信号,从而对逆变电路的动作进行控制。第一控制电路部12以及第二控制电路部12b分别基于位置检测信号检测电机50的实际转速(实际的转速),并对逆变电路中所含的开关元件的导通(ON)、截止(OFF)动作进行控制,以使电机50的实际转速成为与所输入的速度指令对应的转速。即,第一驱动电路10构成为:基于从外部指定的目标转速,进行对第一系统的线圈80通电的控制。另外,第二驱动电路10b构成为:基于从外部指定的目标转速,进行对第二系统的线圈80b通电的控制。

第一控制电路部12以及第二控制电路部12b的各自的逆变电路基于从驱动控制电路输出的信号,对线圈80、80b进行通电,以使在与位置检测信号相应的定时,对电机50所具备的线圈80、80b中流动的电流的方向进行切换。

如上所述,第一控制电路部12从输出端子123输出FG信号,FG信号是以与电机50的实际转速对应的频率而使电压在高电平与低电平之间反复的信号。FG信号是电压伴随电机50的旋转而周期性变化的信号。即,第一驱动电路10输出与电机50的驱动状态相关的信号。FG信号经由信号线31而被输入至信号输出电路20。此外,可以取代FG信号而输出电压随电机50的旋转而周期性变化的霍尔信号等。

在本实施方式中,输出端子123构成为以所谓的开漏形式输出信号。即,输出端子123上拉至给定的电压进行使用,以使在高阻抗(开路状态)时电压成为高电平。由此,对高电平的电压或低电平的电压的FG信号进行输出。

信号输出电路20与第一系统的线圈80的中间点81和第二系统的线圈80b的中间点81b连接。此外,在此,中间点81、81b并非严格指将线圈80、80b平分为二的点,而是指将线圈80、80b大致分割为二的点。有时将中间点81、81b也称为中点81、81b。

信号输出电路20对第一系统的线圈80的中间点81的电压即第一中点电压(第一电压的一例)VA、以及第二系统的线圈80b的中间点81b的电压即第二中点电压(第二电压的一例)VB进行检测。另外,信号输出电路20基于第一中点电压VA的检测结果和第二中点电压VB的检测结果,输出与电机50的状态相关的输出信号So。更具体而言,信号输出电路20基于第一中点电压VA的检测结果和第二中点电压VB的检测结果,输出与第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态相关的输出信号So。在电机50被正常驱动时,信号输出电路20将第一输出信号作为输出信号So从外部输出端子29输出,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,信号输出电路20将表示该状况的第二输出信号作为输出信号So从外部输出端子29输出。

在本实施方式中,信号线31在信号输出电路20中与外部输出端子29连接。即,外部输出端子29经由信号线31与第一驱动电路10的输出端子123连接,第一输出信号是从第一驱动电路10的输出端子123输出的FG信号。换言之,在电机50被正常驱动时,信号输出电路20将从输出端子123输出的FG信号作为第一输出信号从外部输出端子29输出。

另一方面,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,信号输出电路20将表示该状况的第二输出信号进行输出,并不输出FG信号。第二输出信号例如是电压被固定为接地电位的信号(Low信号(低电平信号))。此外,第二输出信号不限于Low信号,例如也可以是电压被固定为高电平的High信号(高电平信号)等将电压的值固定后的信号。即,第二输出信号只要是与第一输出信号不同的信号即可。

信号输出电路20具有开路判别电路21。开路判别电路21与电源电压Vdc连接。

开路判别电路21与第一系统的线圈80的中点81和第二系统的线圈80b的中点81b进行连接。开路判别电路21对第一系统的线圈80的中间点81的电压即第一中点电压VA、以及第二系统的线圈的中间点81b的电压即第二中点电压VB进行检测。另外,开路判别电路21输出切换信号。切换信号被输出至对输出端子123与外部输出端子29进行连接的信号线31上的连接点P1。

图2是表示开路判别电路21的构成的图。

如图2所示,信号输出电路20的开路判别电路21分别与第一系统的线圈80的中点81和第二系统的线圈80b的中点81b连接,并且具有:电压比较电路(比较部的一例)23,其具有2个比较器CMP1、CMP2;输出信号保持电路24;以及判别信号输出电路(切换电路的一例)25,其基于电压比较电路23的比较结果输出切换信号。开路判别电路21从判别信号输出电路25向连接点P1输出切换信号。信号输出电路20根据切换信号将输出信号So进行输出。

第一系统的线圈80的中点81和第二系统的线圈80b的中点81b分别与电压比较电路23连接。中点81的第一中点电压VA和中点81b的第二中点电压VB被输入至电压比较电路23。另外,将电源电压Vdc经电阻R71和电阻R72分压后的基准电压输入至电压比较电路23。

电压比较电路23除了具有2个比较器CMP1、CMP2的IC71以外,还具有电阻R29、R49、以及电容器C71。此外,也可以不设置电阻R29、R49。经由电阻R29、R49对比较器CMP1、CMP2的输出端子P7、P2施加电源电压Vdc,并在其线路上设置有平滑用的电容器C71。

电压比较电路23将第一中点电压VA与基准电压进行比较,并将第二中点电压VB与基准电压进行比较,且输出各自的比较结果。即,对于比较器CMP1的反相输入端子,输入基准电压。对于比较器CMP1的非反相输入端子,输入第一中点电压VA。另外,对于比较器CMP2的反相输入端子,输入基准电压。对于比较器CMP2的非反相输入端子,输入第二中点电压VB。

对于输出信号保持电路24,输入来自比较器CMP1的输出端子P7的输出、以及来自比较器CMP2的输出端子P2的输出。即,对于输出信号保持电路24,输入由电压比较电路23得到的比较结果。输出信号保持电路24包含2个二极管D22、D42、以及1个电容器C72。2个二极管D22、D42各自的阳极、2个二极管D22、D42的阴极彼此连接,在其连接点与接地电位之间设置有电容器C72。2个二极管D22、D42的连接点与判别信号输出电路25连接。

输出信号保持电路24能将电压比较电路23的比较结果保持给定时间并输出至判别信号输出电路25。即,在电压比较电路23的比较结果变化时,通过在输出信号保持电路24中进行电容器C72的放电或蓄电,从而经过一段时间后输出信号保持电路24的输出随动于电压比较电路23的比较结果。此外,对电压比较电路23的比较结果进行保持的给定时间根据电容器C72的电容量等适当设定即可。

判定信号输出电路25与接地电位(GROUND电位)以及信号线31上的连接点P1连接,信号线31对输出端子123与外部输出端子29进行连结。对于判定信号输出电路25,经由输出信号保持电路24输入由电压比较电路23得到的比较结果。即,判定信号输出电路25根据从输出信号保持电路24输出的电压,切换是否对外部输出端子29与接地电位进行连接。

具体而言,在判别信号输出电路25,设置有场效应晶体管Q72(以下有时仅称为晶体管Q72),场效应晶体管Q72的栅极(gate)经由电阻与输出信号保持电路24的输出进行连接。晶体管Q72的源极与接地电位连接,晶体管Q72的漏极与连接点P1连接。通过进行晶体管Q72的开关动作,切换是否对外部输出端子29与接地电位进行连接。

这样的切换信号在将外部输出端子29是设为接地电位还是设为高阻抗之间切换。在外部输出端子29与接地电位连接时,从信号输出电路20输出第二输出信号即Low信号,在外部输出端子29为高阻抗时,从信号输出电路20输出第一输出信号即FG信号。在电机50被正常驱动时,信号输出电路20将第一输出信号作为输出信号So从外部输出端子29输出。另外,信号输出电路20如后所述,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,将表示该状况的第二输出信号作为输出信号So从外部输出端子29输出。换言之,开路判别电路21如后所述进行动作,以使在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,从信号输出电路20输出第二输出信号。由此,基于输出信号So,将电机50处于正在旋转的状态或是并非如此而是第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态这样的信息通知给上级装置600。

在此,在本实施方式中,在第一中点电压VA和第二中点电压VB中的任一者为给定值以上时,信号输出电路20将表示第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态的输出信号So进行输出。即,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,第一中点电压VA和第二中点电压VB中的任一者成为给定的基准电压以上,输出第二输出信号作为输出信号So。在第一中点电压VA和第二中点电压VB均不是基准电压以上的情况下,输出第一输出信号作为输出信号So。

应予说明,可以适当设定基准电压,例如基准电压被设定为电源电压Vdc的大小的0.75倍(四分之三)的大小。基准电压的大小能通过电阻R71、R72的电阻值调整。基准电压的大小不限于此。基准电压的大小只要是大于在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b未断线时的中点电压VA、VB的大小且小于电源电压Vdc的大小即可。另外,基准电压不限于对电源电压Vdc进行分压而生成的电压。

关于这样的信号输出电路20的各部等的动作、所输出的输出信号So,若按电机50的每个状态进行整理,则如下所示。

图3是说明电机驱动控制装置1的动作的表。

在图3所示的表中,横向(行)表示“正常”、“第一系统线圈断线”以及“第二系统线圈断线”的各状态,纵向(列)表示电机驱动控制装置1的各部的动作或电压的大小。“正常”是电机50被正常驱动的状态。“第一系统线圈断线”是第一系统的线圈80断线的状态。“第二系统线圈断线”是第二系统的线圈80b断线的状态。

纵向分别示出电源电压Vdc、第一中点电压VA、第二中点电压VB及基准电压的大小、以及比较器CMP1的输出端子P7的状态、比较器CMP2的输出端子P2的状态、晶体管Q72的状态及输出信号So。

在图3中,信号、状态的标记等如下。“Vin”是电源电压Vdc的大小。“FG信号”表示FG信号被输出。“低电平(Low)”表示将电压被固定为接地电位的信号进行输出。关于输出端子P7、P2,“OFF”表示与接地电位连接,“ON”表示成为基于电源电压Vdc的电压。关于晶体管Q72,“截止(OFF)”表示处于截止状态,即表示处于判别信号输出电路25不连接外部输出端子29与接地电位的状态,“导通(ON)”表示处于导通状态,即处于判别信号输出电路25连接外部输出端子29与接地电位的状态。此外,关于基准电压的大小,作为具体例,被设定为“3/4Vin”。

图4是说明由电机驱动控制装置1进行的动作的第一流程图。

信号输出电路20具有上述那样的电路构成,从而电机驱动控制装置1按以下方式动作。

在步骤S11中,电机驱动控制装置1动作以使电机50进行通常旋转。该状态在图3所示的表中对应于“正常”的状态。即,从输出端子123输出FG信号。在第一系统的线圈80和第二系统的线圈80b两者均未断线时,第一中点电压VA与第二中点电压VB的最大值分别成为电源电压Vdc的一半大小的电压(“Vin/2”)。由于基准电压为“3/4Vin”,因此输出端子P7、P2成为“OFF”,晶体管Q72也成为截止状态。因此,第一输出信号(FG信号)作为输出信号So而从外部输出端子29输出。上级装置600能基于输出信号So检测电机50的转速。

在步骤S12中,在电机50的第一系统的线圈80断线时(“是”),前进至步骤S31(图5所示)。在并非如此时(“否”),前进至步骤S13。

另外,在步骤S13中,在电机50的第二系统的线圈80b断线时(“是”),前进至步骤S41(图6所示)。在并非如此时(“否”),返回至步骤S11。即,若电机50正常的状态持续(步骤S12、步骤S13均为“否”),则步骤S11的动作继续。

图5是说明由电机驱动控制装置1进行的动作的第二流程图。

在电机50的第一系统的线圈80断线时,如图5所示,电机驱动控制装置1动作。该状态在图3所示的表中对应于“第一系统线圈断线”。

即,若在电机50的驱动过程中第一系统的线圈80断线,则第一中点电压VA的最大值上升(步骤S31)。第一中点电压VA的最大值成为“Vin”,第二中点电压VB的最大值保持为“Vin/2”。

图6是表示第一中点电压VA的绝对值的波形例的图。

在图6中如下部所示,在正常时,第一中点电压VA的绝对值是“Vin/2”的大小。然而,若第一系统的线圈80断线,则在第一系统的线圈80中将不会流通电流。因此,在图6中如上部所示,仅在朝给定的方向施加电压时,第一中点电压VA的绝对值成为“Vin”的大小。此外,关于第二中点电压VB也同样,在正常时与第二系统的线圈80b的断线时分别成为与图6所示的形态。

在图5中,如果如上所述第一中点电压VA的最大值上升,则在电压比较电路23中,比较器CMP1的输出端子P7的电压成为ON(高电平)(步骤S32)。此时,比较器CMP2的输出端子P2的电压是OFF(低电平)。

若比较器CMP1的输出端子P7的电压成为ON,则在判别信号输出电路25中晶体管Q72成为导通状态(步骤S33)。

如此,信号线31与接地电位连接,外部输出端子29成为接地电位。即,输出第二输出信号(电压被固定为接地电位的信号)作为输出信号So(步骤S34)。上级装置600基于输出信号So,能检测出电机50的第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的至少一方处于断线状态。

此外,在此情况下,第二驱动电路10b继续进行电机50的驱动。由此,电机50的旋转被维持,能防止电机50因外力等而反转。

图7是说明由电机驱动控制装置1进行的动作的第三流程图。

在电机50的第二系统的线圈80b断线时,如图7所示,电机驱动控制装置1动作。该状态在图3所示的表中对应于“第二系统线圈断线”。

即,若在电机50的驱动过程中第二系统的线圈80b断线,则第二中点电压VB的最大值上升(步骤S41)。第二中点电压VB的最大值成为“Vin”,第一中点电压VA的最大值保持为“Vin/2”。

如此,在电压比较电路23中,比较器CMP2的输出端子P2的电压成为ON(高电平)(步骤S42)。此时,比较器CMP1的输出端子P7的电压为OFF(低电平)。

若比较器CMP2的输出端子P2的电压成为ON,则在判别信号输出电路25中晶体管Q72成为导通状态(步骤S43)。

如此,信号线31与接地电位连接,外部输出端子29成为接地电位。即,输出第二输出信号(电压被固定为接地电位的信号)作为输出信号So(步骤S44)。上级装置600基于输出信号So,能检测出电机50的第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的至少一者处于断线的状态。

此外,在此情况下,第一驱动电路10继续进行电机50的驱动。由此,电机50的旋转被维持,能防止电机50因外力等而反转。

如以上说明,在本实施方式中,基于第一中点电压VA的检测结果和第二中点电压VB的检测结果,输出与第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态相关的输出信号So。因此,在电机50中,关于第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者成为开路状态的状况,能向外部进行通知。

与第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态相关的输出信号So,从电机50被正常驱动时针对电机50的状态而输出第一输出信号的1个外部输出端子29输出。因此,能减少对电机驱动控制装置1与上级装置600之间进行连接的信号线的数量,能简化电机驱动控制装置1的构成。在本实施方式中,利用在正常时将FG信号作为输出信号So进行输出的外部输出端子29,针对第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者成为开路状态的状况,输出第二输出信号作为输出信号So,从而能向外部进行通知。因此,能简化电机驱动控制装置1的构成。

在本实施方式中,电机驱动控制装置1的内部的电路构成简单。无需为了输出与第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态相关的输出信号(第二输出信号)So而使用规模大的集成电路等,能降低电机驱动控制装置1的制造成本。另外,由于能使用简单的小型集成电路构成电机驱动控制装置1,因此能使电机驱动控制装置1小型化。

在本实施方式中,由输出信号保持电路24将电压比较电路23的比较结果保持给定时间。由此,即使在第一中点电压VA以及第二中点电压VB时刻变化的电机50的旋转过程中,也能通过二极管D22、D42以及电容器C72,保持与比较结果相应的电荷。因此,即使在电机50的旋转过程中,也能根据第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态,适当地输出与该状态相应的输出信号So。

例如,在电机50为风扇电机时,即使电机50发生异常,有时也希望风扇的旋转继续。在电机50用于这样的用途的情况下,在电机驱动控制装置1中将电机50的绕组构造以及电路构成设置成双系统,即使在一个系统发生故障的情况下,在剩余的一个系统中也能使电机50的旋转继续。然而,在如此剩余的一个系统中使电机50的旋转继续的情况下,若该剩余的一个系统也发生故障,则电机50的旋转会停止,因此期望即便只是在一个系统中发生故障的情况下该状况也能迅速地被外部识别,从而采取对应措施。在本实施方式中,在电机50的线圈80、80b中的一者断线的情况下,通过检测中点电压VA、VB检测出该断线的状况,并将表示该断线的状况的第二输出信号作为输出信号So进行输出。因此,在剩余的一个系统中电机50的旋转继续的期间,能向使用者通知这样的故障。由于不使用规模大的高价的微型计算机等而使用廉价的构成的电路,因此能将电机驱动控制装置1的制造成本抑制得较低。

[其他]

电机驱动控制装置的电路构成不限于上述实施方式所示那样的具体例。可以构成为:与将上述实施方式中的各个构成部分变形后的构成适当组合或将其部分置换,以适应本发明的目的。另外,上述实施方式当中,可以省略一部分的构成要素或功能。此外,能应用以与本发明的目的相符的方式构成的各种电路构成。

例如,判别信号输出电路可以使用一般的晶体管、比较器等构成。

电压比较电路可以使用微型计算机等构成。

此外,开路判别电路的电路构成例如可为如下方式。在以下的说明中,针对与上述实施方式同样的构成赋予相同的标号进行说明。

图8是表示本实施方式的第一变形例所涉及的开路判别电路421的构成的图。

如图8所示,在开路判别电路421中,电压比较电路423仅具有1个比较器CMP1,输出信号保持电路424具有3个二极管D22、D42、D72。

二极管D22的阳极与第一系统的线圈80的中点81连接,二极管D42的阳极与第二系统的线圈80b的中点81b连接。二极管D22与二极管D42的阴极彼此接合,其接合点与比较器CMP1的非反相输入端子进行连接。对于比较器CMP1的反相输入端子,输入基准电压,对于非反相输入端子,输入第一中点电压VA和第二中点电压VB。比较器CMP1的输出端子经由二极管D72而被输入至判别信号输出电路25。

即使是这样的电路构成,也与上述实施方式同样地输出输出信号So。即,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,第一中点电压VA以及第二中点电压VB的任一者的绝对值上升,因此晶体管Q72成为“ON”。因此,得到与上述同样的效果。另外,在这样的电路构成中,与上述实施方式的电路构成相比,元件的数量变少,因此能实现低成本化。

图9是表示本实施方式的第二变形例所涉及的开路判别电路521的构成的图。

如图9所示,在开路判别电路521中,设置有与第一变形例同样的电压比较电路423,输出信号保持电路524设置得比电压比较电路423靠前级。输出信号保持电路524与上述实施方式同样,具有2个二极管D22、D42以及1个电容器C72。

二极管D22的阳极与第一系统的线圈80的中点81连接,二极管D42的阳极与第二系统的线圈80b的中点81b连接。二极管D22与二极管D42的阴极彼此的接合点与比较器CMP1的非反相输入端子连接。即,对于比较器CMP1的反相输入端子,输入基准电压,对于非反相输入端子,输入第一中点电压VA和第二中点电压VB。比较器CMP1的输出端子向判别信号输出电路25输入。

即使是这样的电路构成,也与上述实施方式同样地输出输出信号So。即,在第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者处于开路状态时,第一中点电压VA以及第二中点电压VB的任一者的绝对值上升,因此晶体管Q72成为“ON”。因此,得到与上述同样的效果。另外,在这样的电路构成中,与上述实施方式的电路构成相比,元件的数量变少,因此能实现低成本化。

在第二变形例中,在二极管D22、D42的连接点与接地电位之间设置有电容器C72,由此即使在第一中点电压VA或第二中点电压VB的一者发生变动时,比较器CMP1的非反相输入端子的电压也将被保持给定时间。换言之,即使在第一中点电压VA或第二中点电压VB的一者发生变动时,输出信号保持电路24也起作用使得将电压比较电路23的比较结果保持给定时间。因此,即使在电机50的旋转过程中,也能根据第一系统的线圈80以及第二系统的线圈80b中的任一者是否处于开路状态,适当地输出与该状态相应的输出信号So。

第一控制电路部和第二控制电路部可以各自不内置逆变电路。第一驱动电路以及第二驱动电路可以各自具有:由FET等开关元件构成的逆变电路、以及对该逆变电路的动作进行控制的控制电路部。

由本实施方式的电机驱动控制装置驱动的电机不限于上述实施方式的种类。由电机驱动控制装置驱动的电机可以不是单相电机,相数也不受限定。

各驱动电路的控制电路部不限于通用IC。

位置检测器的数量不限于2个。还可以使用更多的位置检测器。电机的旋转位置的检测不限于基于霍尔传感器的方法。

应该认为,上述实施方式只是例示而非限制。本发明的范围并非由上述说明定义而是由权利要求书定义,旨在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部的变更。

(标号说明)

1电机驱动控制装置,10第一驱动电路,10b第二驱动电路,12第一控制电路部,12b第二控制电路部,20信号输出电路,21、421、521开路判别电路,23、423电压比较电路(比较部的一例),24、424、524输出信号保持电路、25判别信号输出电路(切换电路的一例),29外部输出端子,50电机,80第一系统的线圈,80b第二系统的线圈,123第一驱动电路的输出端子,So输出信号(第一输出信号、第二输出信号),VA第一中点电压(第一电压的一例),VB第二中点电压(第二电压的一例)。

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