馬達(dá)控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及馬達(dá)控制電路，目的在于能夠通過溫度檢測(cè)元件準(zhǔn)確、并且高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路的溫度監(jiān)視。本發(fā)明的馬達(dá)控制電路是控制馬達(dá)電流的開關(guān)元件(35(FET7))與檢測(cè)馬達(dá)電流所使用的電流檢測(cè)元件(43)被串聯(lián)連接的馬達(dá)控制電路，在FET(7)與電流檢測(cè)元件(43)的電連接部位電連接有溫度檢測(cè)元件(52)的一個(gè)端子(52s)，該溫度檢測(cè)元件(52)的另一個(gè)端子(52e)與溫度檢測(cè)電路(50)電連接。
【專利說明】馬達(dá)控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制馬達(dá)電流的開關(guān)元件與檢測(cè)馬達(dá)電流所使用的電流檢測(cè)元件被串聯(lián)連接的馬達(dá)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]與此相關(guān)的馬達(dá)控制電路記載于專利文獻(xiàn)I。
[0003]上述馬達(dá)控制電路是打樁機(jī)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)所使用的電路，如圖6(A)所示，具備FET101。FETlOl是控制馬達(dá)電流的開關(guān)元件，漏極端子(D)與馬達(dá)(圖示省略)連接，源極端子S與地線E連接。另外，F(xiàn)ETlOl的柵極端子(G)被輸入來自控制部(圖示省略)的驅(qū)
動(dòng)信號(hào)。
[0004]另外，如圖6(A)、圖7所示，F(xiàn)ETlOl的源極端子S經(jīng)由地線E連接有作為溫度檢測(cè)元件的熱敏電阻103的一個(gè)端子。而且，熱敏電阻103的另一個(gè)端子與溫度檢測(cè)電路104(參照?qǐng)D6(A))連接。這里，熱敏電阻103是電阻根據(jù)溫度變化而變化的元件，溫度檢測(cè)電路104基于熱敏電阻103的端子間所產(chǎn)生的電壓來檢測(cè)溫度。因此，熱敏電阻103的一個(gè)端子一般與地線E連接。
[0005]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠通過上述熱敏電阻103檢測(cè)從FETlOl的源極端子S經(jīng)由地線E等導(dǎo)體、以及熱敏電阻103的一個(gè)端子傳導(dǎo)至熱敏電阻103的FETlOl的溫度。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-68357號(hào)公報(bào)
[0007]在上述的馬達(dá)控制電路中檢測(cè)馬達(dá)電流的情況下，如圖6(B)所示，一般進(jìn)行使分流電阻105介于FETlOl的源極端子S與地線E之間。在這樣的馬達(dá)控制電路中，若將熱敏電阻103的一個(gè)端子與地線E連接，則FETlOl的溫度經(jīng)由分流電阻105傳導(dǎo)至熱敏電阻103。因此，存在不能通過熱敏電阻103準(zhǔn)確地測(cè)量FETlOl的溫度的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而完成的，本發(fā)明欲解決的課題是能夠通過溫度檢測(cè)元件準(zhǔn)確、并且高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路的溫度監(jiān)視。
[0009]上述的課題通過各技術(shù)方案的發(fā)明來解決。
[0010]技術(shù)方案I的發(fā)明是控制馬達(dá)電流的開關(guān)元件與檢測(cè)馬達(dá)電流所使用的電流檢測(cè)元件被串聯(lián)連接的馬達(dá)控制電路，其特征在于，在上述開關(guān)元件與電流檢測(cè)元件的電連接部位電連接有溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子，將該溫度檢測(cè)元件的另一個(gè)端子與溫度檢測(cè)電路電連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在開關(guān)元件與電流檢測(cè)元件的電連接部位電連接有溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子，該溫度檢測(cè)元件的另一個(gè)端子與溫度檢測(cè)電路電連接。因此，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量順著溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子傳遞來的開關(guān)元件的溫度、或者電流檢測(cè)元件的溫度中較高的溫度。因此，能夠通過一臺(tái)溫度檢測(cè)元件高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路的溫度監(jiān)視。
[0012]這里，溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子經(jīng)由電流檢測(cè)元件，例如，與地線端子連接，但電流檢測(cè)元件的電阻與熱敏電阻等溫度檢測(cè)元件的電阻相比較很小，因而起因于電流檢測(cè)元件的電阻的溫度檢測(cè)元件的溫度測(cè)量誤差很小。
[0013]根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，其特征在于，溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子被焊接于在電路基板上形成的銅箔填充圖案，在上述銅箔填充圖案中寬度最窄的部位的寬度尺寸設(shè)定得比上述溫度檢測(cè)元件的端子的寬度尺寸大。
[0014]因此，開關(guān)元件的熱量、以及電流檢測(cè)元件的熱量經(jīng)由銅箔填充圖案?jìng)鲗?dǎo)至溫度檢測(cè)元件，溫度測(cè)量效率提高。
[0015]根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，其特征在于，開關(guān)元件以及電流檢測(cè)元件與直流電源連接。
[0016]根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，其特征在于，開關(guān)元件以及電流檢測(cè)元件與交流電源連接。
[0017]技術(shù)方案5的發(fā)明的特征在于，在從溫度檢測(cè)電路輸出的溫度信號(hào)超過規(guī)定值時(shí)，以使馬達(dá)電流為零或者減少的方式來控制開關(guān)元件。
[0018]因此，能夠防止開關(guān)元件等的破損。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過溫度檢測(cè)元件準(zhǔn)確、并且高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路的溫度監(jiān)視。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的馬達(dá)控制電路的整體框圖。
[0021]圖2是表示上述馬達(dá)控制電路的溫度檢測(cè)元件的局部的電路圖。
[0022]圖3是表示上述馬達(dá)控制電路的溫度檢測(cè)元件的局部的電路基板的俯視圖。
[0023]圖4是上述馬達(dá)控制電路的動(dòng)作流程圖。
[0024]圖5是本發(fā)明的變更例所涉及的馬達(dá)控制電路的整體框圖。
[0025]圖6是表示以往的馬達(dá)控制電路的溫度檢測(cè)元件的局部的電路圖(A圖)(B圖)。
[0026]圖7是以往的馬達(dá)控制電路的電路基板的俯視圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明
[0028]10…馬達(dá)控制電路
[0029]14…電壓檢測(cè)電路
[0030]I8…操作開關(guān)
[0031]20…DC無刷馬達(dá)(馬達(dá))
[0032]34…旋轉(zhuǎn)控制用開關(guān)元件(FET1~6)
[0033]35…停止控制用開關(guān)元件(FET7)
[0034]43…分流電阻(電流檢測(cè)元件)
[0035]52…熱敏電阻(溫度檢測(cè)元件)
[0036]70…控制部
[0037]82s.?導(dǎo)體(銅箔填充圖案) [0038]94…馬達(dá)
[0039]96…雙向晶閘管(開關(guān)元件)
[0040]97…熱敏電阻(溫度檢測(cè)元件)[0041]98…分流電阻(電流檢測(cè)元件)
【具體實(shí)施方式】
[0042][實(shí)施方式I]
[0043]以下，基于圖1~圖5，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的馬達(dá)控制電路進(jìn)行說明。
[0044]<馬達(dá)控制電路10的概要>
[0045]馬達(dá)控制電路10是用于使電動(dòng)工具的DC無刷馬達(dá)20(以下，稱為馬達(dá)20)驅(qū)動(dòng)的電路。如圖1所示，馬達(dá)控制電路10具備:電壓檢測(cè)電路14，其檢測(cè)電池電源12的電壓；三相橋式電路30，其控制馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)；電流檢測(cè)電路40，其檢測(cè)馬達(dá)電流；溫度檢測(cè)電路50 ;轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路60，其檢測(cè)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)子(圖示省略)的旋轉(zhuǎn)位置；以及控制部70，其使上述三相橋式電路30動(dòng)作。
[0046]上述三相橋式電路30由馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)控制所使用的6臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制用開關(guān)元件34、和用于使馬達(dá)20停止的一臺(tái)停止控制用開關(guān)元件35構(gòu)成。另外，三相橋式電路30具備三根(U相、V相、W相)輸出線31，這些輸出線31與設(shè)置于馬達(dá)20的定子(圖示省略)的對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈25 (U相、V相、W相)連接。
[0047]這里，作為三相橋式電路30的旋轉(zhuǎn)控制用開關(guān)元件34與停止控制用開關(guān)元件35，例如，使用場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(FET)。因此，在以下的說明中，以FETl~6表示旋轉(zhuǎn)控制用開關(guān)元件34，以FET7表示停止控制用開關(guān)元件35。
[0048]電流檢測(cè)電路40具備與FET7的源極端子S (參照?qǐng)D2)和地線E間電連接的分流電阻43，構(gòu)成為能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的馬達(dá)電流值傳送給控制部70。
[0049]如后述，溫度檢測(cè)電路50是用于通過熱敏電阻52檢測(cè)FET7、或者分流電阻43等的溫度的電路，構(gòu)成為能夠?qū)囟刃盘?hào)傳送給控制部70。
[0050]轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路60是基于來自在圓周方向以120°間隔配置的馬達(dá)20的三臺(tái)磁傳感器23的信號(hào)來檢測(cè)轉(zhuǎn)子(圖示省略)的旋轉(zhuǎn)位置的電路，構(gòu)成為能夠?qū)⑸鲜鲛D(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)傳送給控制部70。
[0051]控制部70基于來自電動(dòng)工具的扳動(dòng)式的操作開關(guān)18和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路60的信號(hào)來使三相橋式電路30的FETl~6驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成為能夠進(jìn)行馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)控制。另外，控制部70在電流檢測(cè)電路40的馬達(dá)電流信號(hào)，或者來自溫度檢測(cè)電路50的溫度信號(hào)超過了允許值的情況下使三相橋式電路30的FET7進(jìn)行截止動(dòng)作，構(gòu)成為能夠使馬達(dá)20停止。
[0052]<溫度檢測(cè)電路50的熱敏電阻52的連接>
[0053]溫度檢測(cè)電路50的熱敏電阻52是利用電阻隨溫度變化來進(jìn)行溫度的檢測(cè)的溫度檢測(cè)元件。
[0054]如圖2(圖1的詳細(xì)圖)所示，熱敏電阻52的一個(gè)端子52s與FET7的源極端子S和電流檢測(cè)電路40的分流電阻43的電連接部位連接。
[0055]另外，熱敏電阻52的另一個(gè)端子52e與溫度檢測(cè)電路50和基準(zhǔn)電阻55的一端連接。而且，基準(zhǔn)電阻55的另一端與恒壓電源Vcc連接。這里，基準(zhǔn)電阻55被設(shè)定為與熱敏電阻52的電阻值配合的適當(dāng)?shù)碾娮柚怠?br> [0056]一般來說，熱敏電阻52的端子間電壓由VccX (熱敏電阻電阻值)+ (熱敏電阻電阻值+基準(zhǔn)電阻55)來表示。因此，能夠根據(jù)熱敏電阻52的端子間電壓來檢測(cè)溫度。[0057]然而，如上述，熱敏電阻52的一個(gè)端子52s與FET7的源極端子S和電流檢測(cè)電路40的分流電阻43的電連接部位連接。即，不是如一般的溫度檢測(cè)電路那樣，熱敏電阻52的一個(gè)端子52s與地線E連接的構(gòu)成。因此，與熱敏電阻52的一個(gè)端子52s與地線E連接的情況相比較，溫度測(cè)量誤差產(chǎn)生分流電阻43的電阻值的量。然而，熱敏電阻52的電阻值與分流電阻43的電阻值相比足夠地大，所以能夠忽略溫度測(cè)量誤差(溫度約為1°C )。
[0058]<馬達(dá)控制電路10的電路基板80等〉
[0059]馬達(dá)控制電路10通過將FETl?7、分流電阻43等各元件通過焊接等與在電氣電路基板80(參照?qǐng)D3)的表面形成的導(dǎo)體82電連接而構(gòu)成。這里，作為電路基板80的導(dǎo)體82，優(yōu)選使用銅箔填充圖案。
[0060]例如，如圖2、圖3所示，對(duì)于構(gòu)成馬達(dá)控制電路10的電流檢測(cè)電路40的分流電阻43而言，其一個(gè)端子43e與成為地線E的導(dǎo)體82e連接。另外，分流電阻43的另一個(gè)端子43s與連接FET7的源極端子S的導(dǎo)體82s連接。并且，F(xiàn)ET7的漏極端子D與連接FET4?6的源極端子S的導(dǎo)體82d連接，柵極端子G與導(dǎo)體82f (參照?qǐng)D3)連接。而且，熱敏電阻52的一個(gè)端子52s與連接FET7的源極端子S和分流電阻43的另一個(gè)端子43s的導(dǎo)體82s連接。另外，熱敏電阻52的另一個(gè)端子52e通過導(dǎo)線84與溫度檢測(cè)電路50連接。
[0061]<連接熱敏電阻52的一個(gè)端子52s的導(dǎo)體82s>
[0062]如圖3所示，連接熱敏電阻52的一端52s的導(dǎo)體82s (銅箔填充圖案)由橫桿部分和縱桿部分(參照虛線)形成為大致T字形。
[0063]導(dǎo)體82s的橫桿部分從左側(cè)依次設(shè)有前端部A、中間部B、以及基端部C，前端部A形成為寬度最窄。而且，中間部B的寬度尺寸隨著接近基端部C側(cè)而逐漸增加，且上述基端部C的寬度尺寸被設(shè)定為最大。
[0064]并且，導(dǎo)體82s (橫桿部分)的前端部A的寬度尺寸被設(shè)定為熱敏電阻52的端子52s的寬度尺寸的兩倍以上，該前端部A連接有熱敏電阻52的一個(gè)端子52s。另外，沿導(dǎo)體82s (橫桿部分)的基端部C的邊緣連接有分流電阻43的另一個(gè)端子43s。而且，在導(dǎo)體82s的縱桿部分的位置以與分流電阻43相對(duì)的方式連接有FET7的源極端子S。
[0065]因此，F(xiàn)ET7的熱量、以及分流電阻43的熱量從導(dǎo)體82s (橫桿部分)的寬幅的基端部C經(jīng)由中間部B傳導(dǎo)至前端部A，并從該前端部A傳導(dǎo)至熱敏電阻52的一個(gè)端子52s。由此，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量順著熱敏電阻52的一個(gè)端子52s傳遞至熱敏電阻52的FET7的溫度、或者分流電阻43的溫度中較高的溫度。
[0066]S卩，熱敏電阻52相當(dāng)于本發(fā)明的溫度檢測(cè)元件，分流電阻43相當(dāng)于本發(fā)明的電流檢測(cè)元件，導(dǎo)體82s相當(dāng)于本發(fā)明的銅箔填充圖案。
[0067]<基于溫度檢測(cè)電路50的馬達(dá)20的控制動(dòng)作>
[0068]接下來，對(duì)基于溫度檢測(cè)電路50的馬達(dá)20的控制動(dòng)作進(jìn)行說明?；跍囟葯z測(cè)電路50的馬達(dá)20的控制基于圖4所示的流程圖執(zhí)行。這里，圖4所示的流程圖的處理基于儲(chǔ)存于馬達(dá)控制電路10的控制部70中的微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器的程序按照每個(gè)規(guī)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行。
[0069]首先，若電動(dòng)工具的操作開關(guān)18被操作而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20，則FET7、或者分流電阻43的溫度通過熱敏電阻52被檢測(cè)(參照步驟S101)。而且，判定通過熱敏電阻52檢測(cè)出的溫度是超過規(guī)定值(閾值)，還是在規(guī)定值(閾值)以下(步驟S102)。而且，在上述溫度在規(guī)定值(閾值)以下的情況下(步驟S102:是)，將FET7保持為導(dǎo)通狀態(tài)來繼續(xù)馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)(步驟S103)。另外，在上述溫度超過規(guī)定值(閾值)的情況下(步驟S102:否)，使FET7截止來停止馬達(dá)20(步驟S104)。由此，能夠防止FET7、或者分流電阻43的破損。
[0070]<本實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)控制電路10的優(yōu)點(diǎn)>
[0071]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)控制電路10，在FET7與分流電阻43的電連接部位電連接有熱敏電阻52的一個(gè)端子52s，該熱敏電阻52的另一個(gè)端子52e與溫度檢測(cè)電路50電連接。因此，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量順著熱敏電阻52的一個(gè)端子52s傳遞來的FET7的溫度、或者分流電阻43的溫度中較高的溫度。因此，能夠通過一臺(tái)熱敏電阻52高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路10的溫度監(jiān)視。
[0072]這里，熱敏電阻52的一個(gè)端子52s經(jīng)由分流電阻43與地線端子E連接，但分流電阻43的電阻與熱敏電阻52的電阻相比較很小，所以起因于分流電阻43的電阻的熱敏電阻52的溫度測(cè)量誤差很小。
[0073]另外，F(xiàn)ET7的熱量、以及分流電阻43的熱量從導(dǎo)體82s (銅箔填充圖案)的寬幅的基端部C經(jīng)由中間部B傳導(dǎo)至窄幅的前端部A，并從該前端部A傳導(dǎo)至熱敏電阻52。因此，將FET7等的熱量高效地集中于導(dǎo)體82s的前端部A、以及熱敏電阻52的端子52s，溫度測(cè)量效率提高。
[0074]<變更例>
[0075]這里，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的變更是可能的。例如，在本實(shí)施方式中，作為溫度檢測(cè)元件例示了熱敏電阻52。然而，也能夠使用正向電壓取決于溫度的二極管作為溫度檢測(cè)元件。
[0076]另外，在本實(shí)施方式中，作為開關(guān)元件例示了 FET，但也能夠使用功率晶體管等代替 FET。
[0077]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)DC無刷馬達(dá)20的馬達(dá)控制電路10進(jìn)行了說明，但如圖5所示，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于通過交流電源91驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)控制電路90。
[0078]S卩，在馬達(dá)控制電路90中，串聯(lián)連接有電源開關(guān)92、馬達(dá)94、雙向晶閘管96、以及分流電阻98。而且，在雙向晶閘管96與分流電阻98的電連接部位電連接有熱敏電阻97的一個(gè)端子97s。另外，熱敏電阻97的另一個(gè)端子97e與內(nèi)置于控制部99的溫度檢測(cè)電路(圖示省略)連接。由此，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量順著熱敏電阻97的一個(gè)端子97s傳遞來的雙向晶閘管96的溫度、或者分流電阻98的溫度中較高的溫度。因此，能夠通過一臺(tái)熱敏電阻97高效地進(jìn)行馬達(dá)控制電路90的溫度監(jiān)視。
[0079]這里，示出了在馬達(dá)控制電路90中使用雙向晶閘管96的例子，但能夠使用晶閘管、IGBT、MOS-FET等代替雙向晶閘管96。
[0080]另外，在本實(shí)施方式中，示出了在通過熱敏電阻52檢測(cè)出的溫度超過規(guī)定值(閾值)的情況使FET7截止來停止馬達(dá)20的例子。然而，也能夠不使馬達(dá)20停止，而以使馬達(dá)電流減少的方式進(jìn)行控制。
[0081]另外，也能夠代替FET7而使用雙向晶閘管96、IGBT、功率晶體管進(jìn)行相同的控制。
【權(quán)利要求】
1.一種馬達(dá)控制電路，是控制馬達(dá)電流的開關(guān)元件與檢測(cè)馬達(dá)電流所使用的電流檢測(cè)元件串聯(lián)連接的馬達(dá)控制電路，其特征在于， 在所述開關(guān)元件與電流檢測(cè)元件的電連接部位電連接有溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子，將該溫度檢測(cè)元件的另一個(gè)端子與溫度檢測(cè)電路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)控制電路，其特征在于， 所述溫度檢測(cè)元件的一個(gè)端子被焊接于形成在電路基板上的銅箔填充圖案， 在所述銅箔填充圖案中寬度最窄的部位的寬度尺寸被設(shè)定得比所述溫度檢測(cè)元件的端子的寬度尺寸大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的任意一個(gè)所述的馬達(dá)控制電路，其特征在于， 所述開關(guān)元件以及電流檢測(cè)元件與直流電源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的任意一項(xiàng)所述的馬達(dá)控制電路，其特征在于， 所述開關(guān)元件以及電流檢測(cè)元件與交流電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的馬達(dá)控制電路，其特征在于， 從所述溫度檢測(cè)電路輸出的溫度信號(hào)超過規(guī)定值時(shí)，以使馬達(dá)電流為零、或者使馬達(dá)電流為零減少的方式來控制所述開關(guān)元件。
【文檔編號(hào)】H02P23/00GK103944483SQ201310743849
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月22日
【發(fā)明者】大村翔洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田