内置驱动电路的电动的制造方法
【专利摘要】本发明的内置驱动电路的电动机在壳体内具备驱动电路。驱动电路具有：接收电动机的速度控制信号的VSP信号输入部；发送与电动机的转速相应的脉冲的FG信号输出部；接收从驱动电路的外部发送的串行通信的信号的通信输入部；以及向驱动电路的外部发送串行通信的信号的通信输出部。VSP信号输入部和通信输入部中的某一个选择性地电连接至第一端子，FG信号输出部和通信输出部中的某一个选择性地电连接至第二端子。通过本结构，通过存在于外部的装置能够进行改写微型计算机中存储的软件、确认微型计算机中存储的内部信息等操作。
【专利说明】内置驱动电路的电动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空调设备等中使用的电动机，特别是涉及一种在壳体的内部具备驱动电路的电动机。
【背景技术】
[0002]以往，在电动机与存在于电动机外部的上级装置之间，经由接口端子来发送和接收信号。上级装置是指控制电动机的运转的装置。例如在日本专利申请、特开2010-183797号公报所记载的电动机中，接口端子具有输入端子和输出端子。输入端子接收作为电动机的速度控制信号的VSP信号。输出端子发送作为与电动机的转速相应的脉冲的FG信号。电动机在壳体的内部具有电动机驱动电路。电动机驱动电路中使用对电动机进行控制的专用IC (Integrated Circuit:集成电路)或微型计算机(Microcomputer)。
[0003]图3是以往的内置驱动电路的电动机的电路结构图。
[0004]如图3所示，内置驱动电路的电动机43具有5个端子。
[0005]即，在电动机驱动电源输入端子13上连接电动机驱动电源21。从电动机驱动电源21向电动机驱动电源输入端子13施加使用于电动机驱动的电源电压VDC。在控制电源输入端子14上连接控制电源22。从控制电源22向控制电源输入端子14施加使用于控制电路的电源电压VCC。
[0006]内置驱动电路的电动机43为了与存在于内置驱动电路的电动机43的外部的上级装置之间发送和接收各种信号而具有接口端子。内置驱动电路的电动机43具有VSP端子41和FG端子42来作为接口端子。VSP端子41是接收作为内置驱动电路的电动机43的速度控制信号的VSP信号的输入端子。FG端子42是发送作为与内置驱动电路的电动机43的转速相应的脉冲的FG信号的输出端子。
[0007]并且，内置驱动电路的电动机43具有上述的输入端子和输出端子所共用的作为基准电位的GND端子15。
[0008]存在于内置驱动电路的电动机43的外部的上级装置根据接收到的FG信号来检测内置驱动电路的电动机43的速度。上级装置改变VSP信号以使内置驱动电路的电动机43的速度成为期望的速度。上级装置将改变后的VSP信号发送到VSP端子41。内置驱动电路的电动机43接收被发送的VSP信号，并被控制成与接收到的VSP信号相应的速度。
[0009]电动机驱动电源21是对包括电动机绕组5的电动机进行驱动的电源。电动机驱动电源21经由逆变器电路4对电动机绕组5施加电源电压VDC。控制电源22是内置在内置驱动电路的电动机43中的控制电路的电源。控制电路是指微型计算机44、驱动电路3等。
[0010]用于电动机控制的微型计算机44具有VSP信号输入部31、FG信号输出部32以及PWM(Pulse Width Modulat1n:脉宽调制)信号输出部35。VSP信号输入部31接收VSP信号。FG信号输出部32发送FG信号。PWM信号输出部35发送PWM信号。微型计算机44根据接收到的VSP信号来计算PWM信号。微型计算机44将计算出的PWM信号发送到驱动电路3。[0011 ] 逆变器电路4是由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET等开关元件构成的三相桥电路。驱动电路3对逆变器电路4所具有的开关元件进行驱动。驱动电路3是将从微型计算机44发送的PWM信号放大以驱动开关元件的电路。
[0012]通过上述结构，微型计算机44经由驱动电路3、逆变器电路4对电动机绕组5施加与VSP信号相应的电压。
【发明内容】
[0013]本发明的内置驱动电路的电动机在壳体内具备驱动电路。
[0014]驱动电路具有VSP信号输入部、FG信号输出部、通信输入部以及通信输出部。
[0015]VSP信号输入部接收电动机的速度控制信号。FG信号输出部发送与电动机的转速相应的脉冲。通信输入部通过第一端子接收从驱动电路的外部发送的串行通信的信号。通信输出部通过第二端子向驱动电路的外部发送串行通信的信号。
[0016]第一端子选择性地与VSP信号输入部和通信输入部中的某一个进行电连接。第二端子选择性地与FG信号输出部和通信输出部中的某一个进行电连接。
[0017]通过本结构，在本发明的内置驱动电路的电动机与上级装置之间能够确保与以往相同的运转控制。
[0018]并且，在本发明的内置驱动电路的电动机与存在于内置驱动电路的电动机的外部的更新装置之间能够进行更新装置与微型计算机的通信。更新装置是指进行改写微型计算机中存储的软件、或者确认微型计算机中存储的内部信息等操作的装置。因此，本发明的内置驱动电路的电动机通过存在于外部的更新装置，能够进行改写微型计算机中存储的软件、确认微型计算机中存储的内部信息等操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机的电路结构图。
[0020]图2是本发明的实施方式中的其它的内置驱动电路的电动机的电路结构图。
[0021 ] 图3是以往的内置驱动电路的电动机的电路结构图。
【具体实施方式】
[0022]本发明通过后述的实施方式所示的内置驱动电路的电动机，能够利用作为输入输出端子的VSP端子和FG端子来进行存在于内置驱动电路的电动机的外部的更新装置与内置于壳体内的微型计算机的通信。
[0023]也就是说，以往的内置驱动电路的电动机在将微型计算机用作控制用的IC的情况下，具有下面的要改善的点。即，微型计算机存在于内置驱动电路的电动机的壳体内。微型计算机中存在作为能够从外部连接的输入输出端子的VSP端子和FG端子。但是，无法通过VSP端子和FG端子从外部与微型计算机进行通信。因此，以往的内置驱动电路的电动机无法使用更新装置改写微型计算机中存储的软件、或者对微型计算机中存储的内部信息进行确认。
[0024]本发明提供一种基于后述的实施方式所示的结构的内置驱动电路的电动机。根据该内置驱动电路的电动机，在驱动电动机的电源电压高于基准电压的情况下，第一端子成为接收VSP信号的输入端子，第二端子成为发送FG信号的输出端子。因此，能够通过与以往的内置驱动电路的电动机相同的端子排列，根据来自上级装置的指示进行与以往相同的运转。
[0025]另外，在驱动电动机的电源电压低于基准电压的情况下，第一端子成为接收通信的输入端子，第二端子成为发送通信的输出端子。因此，能够在存在于内置驱动电路的电动机的外部的更新装置与微型计算机之间进行通信。
[0026]下面，参照附图来说明本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机。
[0027]此外，下面的实施方式是将本发明具体化的一例，不是对本发明的技术范围进行限定。
[0028](实施方式I)
[0029]图1是本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机的电路结构图。图2是本发明的实施方式中的其它的内置驱动电路的电动机的电路结构图。图1所示的内置驱动电路的电动机与图2所示的内置驱动电路的电动机Ia的不同点如下。
[0030]即，在图2所示的内置驱动电路的电动机Ia中，驱动电路50a通过作为硬件的第一切换部51来进行第一端子11与VSP信号输入部31及通信输入部33之间的电连接。另夕卜，驱动电路50a通过作为硬件的第二切换部52来进行第二端子12与FG信号输出部32及通信输出部34之间的电连接。
[0031]这是关于在图1所示的内置驱动电路的电动机I中驱动电路50对第一端子11与VSP信号输入部31及通信输入部33之间的电连接进行切换的情形具体化的一例。同样地，示出关于驱动电路50对第二端子12与FG信号输出部32及通信输出部34之间的电连接进行切换的情形具体化的一例。
[0032]在后述的说明中，内置驱动电路的电动机I和内置驱动电路的电动机Ia起到同样的作用效果。下面使用图2所示的内置驱动电路的电动机Ia进行说明。
[0033]此外，关于与以往的内置驱动电路的电动机相同的结构要素，附加相同的标记，并引用说明。
[0034]本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机Ia在壳体内具备驱动电路50a。
[0035]驱动电路50a具有VSP信号输入部31、FG信号输出部32、通信输入部33以及通信输出部34。VSP信号输入部31接收电动机绕组5所构成的电动机的速度控制信号。FG信号输出部32发送与电动机绕组5所构成的电动机的转速相应的脉冲。通信输入部33通过第一端子接收从驱动电路50a的外部发送的串行通信的信号。通信输出部34通过第二端子12向驱动电路50a的外部发送串行通信的信号。
[0036]第一端子11用于与VSP信号输入部31电连接。第二端子12用于与FG信号输出部32电连接。
[0037]驱动电路50a还具有第一切换部51、第二切换部52、电压检测部36以及比较部38。
[0038]第一切换部51配置在第一端子11与VSP信号输入部31及通信输入部33之间。第二切换部52配置在第二端子12与FG信号输出部32及通信输出部34之间。电压检测部36检测向电动机绕组5所构成的电动机施加的电源电压。比较部38将由基准电压设定部37预先设定的基准电压与由电压检测部36检测出的电源电压进行比较。
[0039]驱动电路50a根据比较的结果，在检测出的电源电压高于基准电压的情况下，进行下面的控制。
[0040]S卩,第一切换部51将第一端子11与VSP信号输入部31电连接,将第一端子11与通信输入部33电切断。第二切换部52将第二端子12与FG信号输出部32电连接，将第二端子12与通信输出部34电切断。
[0041]另外，驱动电路50a根据比较的结果，在检测出的电源电压低于基准电压的情况下，进行下面的控制。
[0042]S卩，第一切换部51将第一端子11与通信输入部33电连接，将第一端子11与VSP信号输入部31电切断。第二切换部52将第二端子12与通信输出部34电连接，将第二端子12与FG信号输出部32电切断。
[0043]随附图一起更详细地进行说明。
[0044]在图2中，内置驱动电路的电动机Ia具有电动机驱动电源输入端子13、控制电源输入端子14、第一端子11、第二端子12以及GND端子15。
[0045]在电动机驱动电源输入端子13上连接电动机驱动电源21。从电动机驱动电源21向电动机驱动电源输入端子13施加使用于电动机驱动的电源电压VDC。在控制电源输入端子14上连接控制电源22。从控制电源22向控制电源输入端子14施加使用于控制电路的电源电压VCC。
[0046]第一端子11和第二端子12是用于与存在于内置驱动电路的电动机I的外部的上级装置之间发送和接收信号的接口端子。
[0047]GND端子15针对电动机驱动电源输入端子13、控制电源输入端子14、第一端子11以及第二端子12提供共同的GND。
[0048]控制用的微型计算机2具有VSP信号输入部31、FG信号输出部32、通信输入部33、通信输出部34、PWM信号输出部35、电压检测部36、基准电压设定部37以及比较部38。
[0049]VSP信号输入部31接收作为电动机绕组5所构成的电动机的速度控制信号的VSP信号。FG信号输出部32发送作为与电动机绕组5所构成的电动机的转速相应的脉冲的FG信号。通信输入部33接收基于串行通信的信号。通信输出部34发送基于串行通信的信号。PWM信号输出部35发送PWM信号。电压检测部36是检测电动机驱动电源电压的模拟-数字转换(A/D、Analog-to-Digital)输入部。基准电压设定部37设定作为用于选择第一端子11和第二端子12的功能的基准电压的端子设定基准电压。比较部38将由电压检测部36检测出的电压与端子设定基准电压进行比较。
[0050]第一端子11用于与微型计算机2所具有的VSP信号输入部31及通信输入部33电连接。第二端子12用于与微型计算机2所具有的FG信号输出部32及通信输出部34电连接。
[0051 ] 使用于电动机驱动的电源电压VDC是利用电阻器6和电阻器7来检测的。即，电阻器6和电阻器7在电动机驱动电源21与GND端子15之间串联连接。电阻器6与电阻器7的连接点连接至微型计算机2所具有的电压检测部36。使用于电动机驱动的电源电压VDC通过电阻器6和电阻器7被分压。通过本结构，微型计算机2检测使用于电动机驱动的电源电压VDC。
[0052]关于如以上那样构成的内置驱动电路的电动机，下面说明其动作和作用。
[0053]微型计算机2通过电压检测部36检测使用于电动机驱动的电源电压VDC。微型计算机2通过比较部38将预先设定的作为基准电压的端子设定基准电压与所检测出的使用于电动机驱动的电源电压VDC进行比较。
[0054]在通过比较部38进行比较的结果为使用于电动机驱动的电源电压VDC高于端子设定基准电压的情况下，成为下面的电路结构。即，第一切换部51将第一端子11与VSP信号输入部31电连接，将第一端子11与通信输入部33电切断。第二切换部52将第二端子12与FG信号输出部32电连接，将第二端子12与通信输出部34电切断。
[0055]另外，在通过比较部38进行比较的结果为使用于电动机驱动的电源电压VDC低于端子设定基准电压的情况下，成为下面的电路结构。即，第一切换部51将第一端子11与通信输入部33电连接，将第一端子11与VSP信号输入部31电切断。第二切换部52将第二端子12与通信输出部34电连接，将第二端子12与FG信号输出部32电切断。
[0056]此时，端子设定基准电压在使用于电动机驱动的电源电压VDC的规格范围内被设定为最小值以下。例如，设使用于电动机驱动的电源电压VDC的规格范围为DC200V?380V。在这种情况下，端子设定基准电压被设定为小于作为最小值的DC200V。考虑到错误检测、余裕度而将端子设定基准电压设定为DC100V。
[0057]也就是说，在适当地施加使用于电动机驱动的电源电压VDC的情况下，使用于电动机驱动的电源电压VDC高于在微型计算机2中设定的端子设定基准电压。因此，微型计算机2所具有的VSP信号输入部31和FG信号输出部32被选择。因而，第一端子11成为VSP信号的输入端子。第二端子12成为FG信号的输出端子。
[0058]其结果，内置驱动电路的电动机Ia与存在于内置驱动电路的电动机Ia的外部的上级装置的接口成为与以往的内置驱动电路的电动机完全相同的结构。因此，从上级装置发送的VSP信号被微型计算机2接收。微型计算机2根据接收到的VSP信号计算PWM信号。微型计算机2将计算出的PWM信号发送到驱动电路3。利用PWM信号来控制电动机速度。微型计算机2发送FG信号。通过这样，进行与以往相同的运转。
[0059]另一方面，在为了更新程序、确认数据而未施加使用于电动机驱动的电源电压VDC的情况下，电源电压VDC低于在微型计算机2中设定的端子设定基准电压。因此，微型计算机2所具有的通信输入部33和通信输出部34被选择。因而，第一端子11成为串行通信的输入端子。第二端子12成为串行通信的输出端子。也就是说，存在于内置驱动电路的电动机Ia的外部的更新装置与微型计算机2之间能够进行串行通信。
[0060]也就是说，在微型计算机2与更新装置进行通信的情况下，内置驱动电路的电动机Ia将上级装置与电动机驱动电源输入端子13切断。内置驱动电路的电动机Ia将上级装置与第一端子11及第二端子12连接。内置驱动电路的电动机Ia将控制电源22与控制电源输入端子14及GND端子15之间连接。如果设为本结构，则内置驱动电路的电动机I成为更新装置与微型计算机2能够进行通信的状态。此时，不需要进行用于使更新装置与微型计算机2进行通信的特殊的操作。
[0061]另外，在图1中，将第一端子11与微型计算机2、或者第二端子12与微型计算机2直接连接。在该电路中，也可以在第一端子11与微型计算机2、或者第二端子12与微型计算机2之间具有电平转换、逻辑转换等的电路。电平转换、逻辑转换等的电路是指由电阻、电容器的元件、晶体管、缓冲器等构成的电路。
[0062]另外，在图2中，利用作为硬件的切换部进行了连接的切换。该切换也可以在微型计算机2的内部进行。
[0063]另外，在图2中，在微型计算机内进行了使用于电动机驱动的电源电压VDC与端子设定基准电压之间的比较。关于该比较，也可以将相当于比较部38的比较器设置在微型计算机2的外部。
[0064]此外，通常，驱动电动机的逆变器电路为了保护电路免受因电动机的再生电压所产生的过电压的影响等而安装了用于检测使用于电动机驱动的电源电压的检测电路的情况多。检测电路是指图2所示的电阻器6、电阻器7等。
[0065]也就是说，逆变器电路在多数情况下已经具备了在本实施方式中使用的用于检测使用于电动机驱动的电源电压的检测电路。即，在本实施方式中，能够挪用逆变器电路所标准配备的电路。换句话说，具有如下效果:不需要为了实现本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机而新追加用于检测使用于电动机驱动的电源电压的电路。
[0066]如以上所说明的那样，在本实施方式的内置驱动电路的电动机中，检测使用于电动机驱动的电源电压，并与基准电压进行比较。在比较的结果为使用于电动机驱动的电源电压高于基准电压的情况下，第一端子成为VSP信号的输入端子，第二端子成为FG信号的输出端子。因此，本实施方式中的内置驱动电路的电动机能够根据来自上级装置的指示来进行与以往的内置驱动电路的电动机同样的电动机运转。
[0067]另一方面，在比较的结果为使用于电动机驱动的电源电压低于基准电压的情况下，第一端子成为串行通信的输入端子，第二端子成为串行通信的输出端子。因此，本实施方式中的内置驱动电路的电动机能够进行存在于内置驱动电路的电动机的外部的更新装置与微型计算机之间的通信。
[0068]其结果，能够从内置驱动电路的电动机的外部对内置驱动电路的电动机所内置的微型计算机进行改写微型计算机中存储的程序、确认微型计算机中存储的内部信息等操作。
[0069]如上所述，本发明的实施方式中的内置驱动电路的电动机能够进行通常进行的电动机控制。还能够从内置驱动电路的电动机的外部与内置于电动机的控制用微型计算机进行通信。因此，能够进行改写微型计算机中存储的程序、确认微型计算机中存储的内部信息等的操作。本发明能够应用于高功能的各种电动机。
【权利要求】
1.一种内置驱动电路的电动机，在壳体内具备驱动电路，其中， 上述驱动电路具有: VSP信号输入部，其接收上述电动机的速度控制信号； FG信号输出部，其发送与上述电动机的转速相应的脉冲； 通信输入部，其接收从上述驱动电路的外部发送的串行通信的信号；以及 通信输出部，其向上述驱动电路的外部发送串行通信的信号， 其中，上述VSP信号输入部和上述通信输入部中的某一个选择性地电连接至第一端子， 上述FG信号输出部和上述通信输出部中的某一个选择性地电连接至第二端子。
2.根据权利要求1所述的内置驱动电路的电动机，其特征在于， 上述驱动电路还具有: 电压检测部，其检测向上述电动机施加的电源电压；以及 比较部，其将预先设定的基准电压与所检测出的上述电源电压进行比较， 其中，根据上述比较的结果，在所检测出的上述电源电压高于上述基准电压的情况下，上述驱动电路将上述第一端子与上述VSP信号输入部电连接，将上述第二端子与上述FG信号输出部电连接，并且， 根据上述比较的结果，在所检测出的上述电源电压低于上述基准电压的情况下，上述驱动电路将上述第一端子与上述通信输入部电连接，将上述第二端子与上述通信输出部电连接。
3.根据权利要求1所述的内置驱动电路的电动机，其特征在于， 上述驱动电路还具有: 第一切换部，其位于上述第一端子与上述VSP信号输入部及上述通信输入部之间； 第二切换部，其位于上述第二端子与上述FG信号输出部及上述通信输出部之间； 电压检测部，其检测向上述电动机施加的电源电压；以及 比较部，其将预先设定的基准电压与所检测出的上述电源电压进行比较， 其中，根据上述比较的结果，在所检测出的上述电源电压高于上述基准电压的情况下，上述第一切换部将上述第一端子与上述VSP信号输入部电连接，上述第二切换部将上述第二端子与上述FG信号输出部电连接，并且， 根据上述比较的结果，在所检测出的上述电源电压低于上述基准电压的情况下，上述第一切换部将上述第一端子与上述通信输入部电连接，上述第二切换部将上述第二端子与上述通信输出部电连接。
【文档编号】H02P6/06GK104184262SQ201410213988
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】木村信介 申请人:松下电器产业株式会社