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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380039180.8(22)申请日 2013.07.232012-162472 2012.07.23 JPH02P 29/02(2006.01)H02H 11/00(2006.01)H02J 1/00(2006.01)H02J 7/00(2006.01)(71)申请人 株式会社明电舍地址 日本东京(72)发明人 铃木哲治(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038代理人 于丽(54) 发明名称马达驱动电路(57) 摘要使马达驱动用主控制电路 (11) 的结构成为如下结构,即具有 :Pch 型 FET(T1。
2、1),与二极管(D1) 串联地设置,源极 (S) 与主接触器 (MC) 的二次侧接点 (MC2) 连接,另一方面,漏极 (D) 与二极管(D1)的阳极(A)连接 ;以及Pch型FET(T11)的栅极电压生成电路 (12),具有一端 (R11a) 与 Pch型 FET(T11) 的源极 (S) 连接、另一方面另一端(R11b) 与 Pch 型 FET(T11) 的栅极 (G) 连接的第一电阻 (R11)、和一端 (R12a) 与 Pch 型 FET(T11)的栅极 (G) 连接、另一方面另一端 (R12b) 与电池负极侧线路 (L2) 连接的第二电阻 (R12) 而构成。(30)优先权数据(85。
3、)PCT国际申请进入国家阶段日2015.01.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/069920 2013.07.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/017487 JA 2014.01.30(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书11页 附图9页(10)申请公布号 CN 104488188 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104488188 A1/1 页21.一种马达驱动电路,具有 :电池 ;接触器 ;马达控制电路部 , 是具有具备逆向二极管的多个开关元件而构成的 H 桥电路或者三相桥。
4、电路,且连接有马达 ;电池正极侧线路,经由所述接触器连接所述电池的正极端子和所述马达控制电路部的电池正极侧端子 ;电池负极侧线路,连接所述电池的负极端子和所述马达控制电路部的电池负极侧端子 ;以及二极管,与所述接触器并联地设置,阴极与所述接触器的一次侧接点连接,该马达驱动电路的特征在于,具有 :Pch 型 FET,与所述二极管串联地设置,源极与所述接触器的二次侧接点连接,而漏极与所述二极管的阳极连接 ;以及所述 Pch 型 FET 的栅极电压生成电路,具有一端与所述 Pch 型 FET 的源极连接、而另一端与所述 Pch 型 FET 的栅极连接的第一电阻、和一端与所述 Pch 型 FET 的栅。
5、极连接、而另一端与所述电池负极侧线路连接的第二电阻而构成。2.根据权利要求 1 所述的马达驱动电路,其特征在于,所述栅极电压生成电路具有电容器,该电容器与所述第一电阻并联地设置,一端与所述 Pch 型 FET 的源极连接,而另一端与所述 Pch 型 FET 的栅极连接。3.根据权利要求 1 或者 2 所述的马达驱动电路,其特征在于,所述栅极电压生成电路具有齐纳二极管,该齐纳二极管与所述第一电阻并联地设置,阴极与所述 Pch 型 FET 的源极连接,而阳极与所述 Pch 型 FET 的栅极连接。权 利 要 求 书CN 104488188 A1/11 页3马达驱动电路技术领域0001 本发明涉及马。
6、达驱动电路,适用于无人搬运车的马达驱动用主控制电路等。背景技术0002 无人搬运车在工厂、仓库、办公室等现场搬运零件、产品、小物件等。在该无人搬运车中,有跟随电线、光反射带等感应线路行驶的例子、和不需要感应线路的自主行驶型的例子等。0003 另外,在该无人搬运车中,装备有行驶用的马达、用于对所述马达供给电力而使所述马达动作的马达驱动用主控制电路等。0004 图 5 是以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图。图 5 示出电池的正极和负极被正常地连接的状态。0005 如图5所示,以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路1具有电池Batt、主接触器MC、马达主控制电路部2、电池正极侧线路L1、。
7、电池负极侧线路L2、二极管D1、以及电压平滑用电容器 C1。0006 电池 Batt 是无人搬运车行驶用的直流马达 M 的电源,以成为 DC 12V 72V 左右的电压的方式构成。0007 直流马达 M 与马达主控制电路部 2 连接。马达主控制电路部 2 是为了实现直流马达 M 的正反运转,以通过多个 FET 或者双极性晶体管而能够向直流马达 M 在正逆向上通电的方式构成的电路,一般被称为 H 桥电路。0008 该 H 桥的马达主控制电路部 2 构成为:一般地,控制 FET 或者双极性晶体管的ONOFF 状态 ( 导通非导通状态 ),进行斩波动作,从而使向直流马达 M 施加的电压的大小可变而能。
8、够使直流马达 M 的通电电流以及转速可变。0009 作为具体例,图 5 示出使用 T1 T4 这 4 个 Nch 型 FET 的马达主控制电路部 2 的结构。Nch 型 FET T1 和 Nch 型 FET T2 被串联地设置,Nch 型 FET T1 的源极 S 和 Nch 型 FET T2 的漏极 D 在连接部 2a 处连接。另一方面,Nch 型 FET T3 和 Nch 型 FET T4 被串联地设置,Nch 型 FET T3 的源极 S 和 Nch 型 FET T4 的漏极 D 在连接部 2b 处连接。另外,Nch 型 FET T1 的漏极 D 和 Nch 型 FET T3 的漏极 D。
9、 在连接部 2c 处连接,Nch 型 FET T2 的源极 S 和 Nch型 FET T4 的源极 S 在连接部 2d 处连接。0010 通过利用 Nch 型 FET T1 T4 的栅极电压生成电路 ( 图示省略 ) 控制向 Nch 型FET T1 T4 的源极 S- 栅极 G 之间的施加电压,控制 Nch 型 FET T1 T4 的 ONOFF 状态( 源极 S- 漏极 D 之间的导通非导通状态 ),进行斩波动作,从而使向直流马达 M 施加的电压的大小可变而使直流马达 M 的通电电流以及转速可变。另外,Nch 型 FETT1 T4 分别具有寄生二极管D11D14,在向电池Batt再生直流马达。
10、M的能量时,这些寄生二极管D11D14 作为逆向二极管 ( 回流二极管 ) 发挥功能。0011 直流马达 M 的一端 M1 与 Nch 型 FET T1、T2 的连接部 2a 连接,另一方面,另一端 M2与 Nch 型 FET T3、T4 的连接部 2b 连接。说 明 书CN 104488188 A2/11 页40012 主接触器 MC 设置于电池正极侧线路 L1。电池正极侧线路 L1 经由主接触器 MC 连接电池 Batt 的正极端子 B1、和马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e( 即 Nch 型 FET T1、T3 的漏极 D 侧的端子 )。电池负极侧线路 L2 连接电池 Batt。
11、 的负极端子 B2、和马达主控制电路部 2 的电池负极侧端子 2f( 即 Nch 型 FET T2、T4 的源极 S 侧的端子 )。0013 在使无人搬运车紧急停止的情况下,在安全上,需要可靠地停止从电池 Batt 向直流马达M的电力供给。因此,在马达驱动用主控制电路1设置了主接触器MC,在使无人搬运车紧急停止时,通过使该主接触器 MC 开路 ( 打开主接触器 MC 的接点 MC1、MC2),能够可靠地停止从电池 Batt 向直流马达 M 的电力供给。0014 二极管 D1 在电池正极侧线路 L1 中与主接触器 MC 并联地设置,阴极 K 与主接触器MC 的一次侧接点 MC1( 即电池 Bat。
12、t 的正极端子 B1 侧 ) 连接,另一方面,阳极 A 与主接触器MC 的二次侧接点 MC2( 马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e 侧 ) 连接。0015 该二极管 D1 是在无人搬运车的通常行驶中不使用的零件。在无人搬运车的通常行驶时,如图 5 那样使主接触器 MC 闭合。为了使该行驶中的无人搬运车紧急停止,在如图6 所示使主接触器 MC 开路的情况下,直流马达 M 的能量 ( 电感能量、因直流马达 M 旋转而得的机械能 ) 被变换为电能,如图 6 所示的 I3 那样,通过马达主控制电路部 2 中的 Nch 型FET T2、T3 的逆向二极管 D12、D13( 在直流马达 M 的逆。
13、旋转时为 Nch 型 FET T1、T4 的逆二极管 D11、D14) 二极管 D1 的路径,在电池 Batt 中再生。0016 在未设置二极管D1的情况下,直流马达M具有的上述能量被变换为电荷而对电容器 C1 充电。其结果是,电容器 C1 的电压上升,在上述能量大的情况下,电容器 C1 成为过电压,所以有如下的风险 :构成马达驱动用主控制电路 1 的零件 (Nch 型 FET 等元件 ) 会破损。0017 以往,作为该问题的解决对策,提出了对马达驱动用主控制电路附加再生电阻等方法,但最简单的结构仍是如马达驱动用主控制电路 1 那样附加了二极管 D1 的结构。0018 电压平滑用电容器 C1 。
14、的一端 C1a 与电池正极侧线路 L1( 即主接触器 MC 的二次侧接点 MC2 以及马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e) 连接,另一端 C1b 与电池负极侧线路 L2( 电池 Batt 的负极端子 B2 以及马达主控制电路部 2 的电池负极侧端子 2f) 连接,与马达主控制电路部 2 并联地设置。该电压平滑用电容器 C1 是用于抑制根据由于马达主控制电路部 2(H 桥电路 ) 的斩波动作而产生的电源 ( 电池 Batt) 的负载变动而电压变动的器件。0019 在上述结构的马达驱动用主控制电路 1 中,如果主接触器 MC 闭合 ( 主接触器 MC的接点 MC1、MC2 关闭 ),马达。
15、主控制电路部 2 的 Nch 型 FET T1、T4 成为 ON 状态,则如图 5所示的 I1 那样,在正向上流过电流而向直流马达 M 通电,所以如图 5 所示的 R1 那样,直流马达 M 在正向上旋转。另一方面,如果 Nch 型 FET T2、T3 成为 ON 状态,则如图 5 所示的 I2那样,在逆向上流过电流而向直流马达 M 通电,所以如图 5 所示的 R2 那样,直流马达 M 向逆向旋转。另外,直流马达 M 的通电电流以及转速通过马达主控制电路部 2(H 桥电路 ) 的斩波动作而变化。0020 现有技术文献0021 专利文献0022 专利文献 1 :日本特开平 7-212965 号公报。
16、0023 专利文献 2 :日本特开平 9-56167 号公报说 明 书CN 104488188 A3/11 页50024 专利文献 3 :日本特开 2003-37933 号公报发明内容0025 发明所要解决的技术问题0026 然而,在工厂、仓库等现场运用无人搬运车的情况下,存在以下那样的问题。0027 是这样的问题 :在工厂、仓库等现场中屡次发生在进行了无人搬运车的检查配备时等,在将电池 Batt 连接到马达主控制电路部 2 时,作业员错误地将电池 Batt 的正极和负极相反地连接 ( 以下还将其简称为反接 )。0028 在具备二极管 D1 的马达驱动用主控制电路 1 中,在如图 7 所示那样。
17、将电池 Batt的正极和负极相反地连接的情况下,如图 7 所示的 I4 那样,通过电池 Batt 的正极马达主控制电路部 2 中的 Nch 型 FETT1 T4 的逆向二极管 D11 D14 二极管 D1 电池 Batt的负极的路径,发生电池 Batt 的短路。其结果是,在马达驱动用主控制电路 1 中流过过大的短路电流,所以存在如下的风险 :构成马达驱动用主控制电路 1 的零件 (Nch 型 FET 等元件 )、布线材料会过热烧损。0029 作为用于防止发生这样的问题的电路结构,设计了如下结构 :如图 8 所示那样,在电池 Batt 与主接触器 MC 之间与它们串联地设置二极管 DS。二极管 。
18、DS 的阳极 A 与电池Batt 的正极端子 B1 连接,另一方面,阴极 K 与主接触器 MC 的一次侧接点 MC1 连接。0030 在设置了这样的二极管 DS 的电路结构中,即使如图 9 所示将电池 Batt 的正极和负极相反地连接,也能够通过二极管 DS 阻止图 9 所示的 I4 那样的短路电流的流动。0031 然而,在设置了该二极管 DS 的电路结构的情况下,存在以下那样的问题 ( 参照图8)。0032 (1) 在驱动直流马达 M 时,始终在二极管 DS 中有 VFS的压降。因此,在二极管 DS 中始终有 VFSi(i 是在二极管 DS 等中流过的电流 ) 的能量损失,无法有效地利用电池。
19、 Batt的电能。0033 (2) 另外,对直流马达 M 能够施加的电压 Vmax比电池 Batt 的电压 VB下降二极管 DS中的电压 VFS的下降量而成为 VmaxVBVFS。因此,直流马达 M 的转速下降。0034 (3)另外,由于二极管DS中的能量损失,二极管DS发热,所以需要在无人搬运车中装备使二极管 DS 冷却的零件。因此,该零件会增大有限制的无人搬运车的装置容积。0035 (4) 进而,在使无人搬运车紧急停止了时 ( 即使主接触器 MC 开路而停止了从电池Batt 向直流马达 M 的电力供给时 ),在电池 Batt 中再生直流马达 M 的上述能量的路径被二极管 DS 切断。因此,。
20、有可能马达驱动用主控制电路 1 会出故障。0036 因此,本发明鉴于上述情况,其课题在于,提供一种无人搬运车的马达驱动用主控制电路等马达驱动电路,在将电池反接时能够防止电池的短路,而且不会发生浪费的压降,并且还能够在电池中再生马达的能量。0037 解决技术问题的技术方案0038 解决上述课题的第一发明提供一种马达驱动电路,具有 :电池 ;接触器 ;马达控制电路部,是具有具备逆向二极管的多个开关元件而构成的 H 桥电路或者三相桥电路,且连接有马达 ;电池正极侧线路,经由所述接触器连接所述电池的正极端子和所述马达控制电路部的电池正极侧端子 ;电池负极侧线路,连接所述电池的负极端子和所述马达控制电路。
21、说 明 书CN 104488188 A4/11 页6部的电池负极侧端子 ;以及二极管,与所述接触器并联地设置,阴极与所述接触器的一次侧接点连接,该马达驱动电路的特征在于,具有 :0039 Pch 型 FET,与所述二极管串联地设置,源极与所述接触器的二次侧接点连接,而漏极与所述二极管的阳极连接 ;以及0040 所述 Pch 型 FET 的栅极电压生成电路,具有一端与所述 Pch 型 FET 的源极连接、而另一端与所述 Pch 型 FET 的栅极连接的第一电阻、和一端与所述 Pch 型 FET 的栅极连接、而另一端与所述电池负极侧线路连接的第二电阻而构成。0041 另外,第二发明的马达驱动电路在。
22、第一发明的马达驱动电路中,0042 所述栅极电压生成电路具有电容器,该电容器与所述第一电阻并联地设置,一端与所述 Pch 型 FET 的源极连接,而另一端与所述 Pch 型 FET 的栅极连接。0043 另外,第三发明的马达驱动电路在第一或者第二发明的马达驱动电路中,0044 所述栅极电压生成电路具有齐纳二极管,该齐纳二极管与所述第一电阻并联地设置,阴极与所述 Pch 型 FET 的源极连接,而阳极与所述 Pch 型 FET 的栅极连接。0045 发明效果0046 根据第一发明的马达驱动电路,提供一种马达驱动电路,具有 :电池 ;接触器 ;马达控制电路部,是具有具备逆向二极管的多个开关元件而构。
23、成的 H 桥电路或者三相桥电路,且连接有马达 ;电池正极侧线路,经由所述接触器连接所述电池的正极端子和所述马达控制电路部的电池正极侧端子 ;电池负极侧线路,连接所述电池的负极端子和所述马达控制电路部的电池负极侧端子 ;以及二极管,与所述接触器并联地设置,阴极与所述接触器的一次侧接点连接,该马达驱动电路的特征在于,具有 :Pch 型 FET,与所述二极管串联地设置,源极与所述接触器的二次侧接点连接,而漏极与所述二极管的阳极连接 ;以及所述 Pch型 FET 的栅极电压生成电路,具有一端与所述 Pch 型 FET 的源极连接、而另一端与所述 Pch型 FET 的栅极连接的第一电阻、和一端与所述 P。
24、ch 型 FET 的栅极连接、而另一端与所述电池负极侧线路连接的第二电阻而构成,所以得到以下那样的作用效果。0047 (1) 即,在电池的正极和负极被正常地连接了的情况下,在接触器闭合时,电池的电压被施加到接触器的二次侧接点,通过第一电阻和第二电阻的电阻比而得到的第一电阻的电压被施加到 Pch 型 FET 的源极 - 栅极之间,从而在 Pch 型 FET 的源极 - 栅极之间产生栅极电压,所以 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间的 ON 电阻值下降,而 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间成为 ON 状态 ( 导通状态 )。0048 因此,成为和如以往的马达驱动用主控制电路那样仅将二。
25、极管与主接触器并联连接的状态相同的状态,得到与以往的马达驱动用主控制电路同样的动作效果。0049 另外,不会产生在电池的正极端子与接触器之间设置了二极管时那样的浪费的压降,也不会产生与该压降相伴的能量损失。因此,能够有效地利用电池的电能,并且,马达的转速不会下降,也无需设置冷却零件而装置容积也不会增大。0050 (2) 另外,在电池的正极和负极被正常地连接的情况下,在 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间是 ON 状态 ( 导通状态 ) 时接触器开路的情况下,维持 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间的 ON 状态 ( 导通状态 ),所以能够通过马达控制电路部中的开关元件的逆向二极管 。
26、Pch型 FET 的源极 Pch 型 FET 的漏极二极管的路径,在电池中再生马达的能量。0051 (3) 在电池的正极和负极被相反地连接的情况下,在接触器开路时,对 Pch 型 FET说 明 书CN 104488188 A5/11 页7的源极在正的方向上施加电池的电压,对Pch型FET的漏极在负的方向上施加电池的电压,而 Pch 型 FET 的源极和 Pch 型 FET 的栅极成为相同的电位,在 Pch 型 FET 的源极 - 栅极之间不被施加电压,所以 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间的 ON 电阻值不下降,Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间仍然为 OFF 状态 ( 非导通状。
27、态 )。0052 因此,能够通过 Pch 型 FET 切断以往那样的电池的正极马达控制电路部中的开关元件的逆向二极管二极管电池的负极的短路电路,所以能够防止在马达驱动电路中流过过大的短路电流而构成马达驱动电路的零件 ( 开关元件等元件 )、布线材料过热烧损,保护马达驱动电路。0053 根据第二发明的马达驱动电路,特征在于,在第一发明的马达驱动电路中,所述栅极电压生成电路具有电容器,该电容器与所述第一电阻并联地设置,一端与所述 Pch 型 FET的源极连接,而另一端与所述Pch型FET的栅极连接,所以能够通过栅极电压生成电路的电容器,防止 Pch 型 FET 的源极 - 漏极之间的电压变动 (d。
28、V/dt) 所致的 Pch 型 FET 的击穿。0054 根据第三发明的马达驱动电路,特征在于,在第一或者第二发明的马达驱动电路中,所述栅极电压生成电路具有齐纳二极管,该齐纳二极管与所述第一电阻并联地设置,阴极与所述 Pch 型 FET 的源极连接,而阳极与所述 Pch 型 FET 的栅极连接,所以能够通过栅极电压生成电路的齐纳二极管,防止 Pch 型 FET 的源极 - 栅极之间的电压的值超过额定值。附图说明0055 图 1 是本发明的实施方式例的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极被正常地连接,主接触器闭合而无人搬运车行驶时的状态的图。0056 图 2 是本发明。
29、的实施方式例的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极被正常地连接,主接触器开路而无人搬运车紧急停止时的状态的图。0057 图 3 是本发明的实施方式例的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极相反地连接,主接触器开路时 ( 马达驱动用主控制电路不动作时 )的状态的图。0058 图 4 是本发明的实施方式例的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出马达主控制电路部的其它结构例 ( 三相桥电路 ) 的图。0059 图 5 是以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极被正常地连接,主接触器闭合而无人搬运车行驶时的状。
30、态的图。0060 图 6 是以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极被正常地连接,主接触器开路而无人搬运车紧急停止时的状态的图。0061 图 7 是以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的结构图,是示出电池的正极和负极相反地连接,主接触器开路时 ( 马达驱动用主控制电路不动作时 ) 的状态的图。0062 图 8 是示出以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的其它结构例的图,是示出电池的正极和负极被正常地连接,主接触器闭合而无人搬运车行驶时的状态的图。0063 图 9 是示出以往的无人搬运车的马达驱动用主控制电路的其它结构例的图,是示出电池的正极和负极相反地连接,主。
31、接触器开路而无人搬运车紧急停止时的状态的图。0064 符号说明说 明 书CN 104488188 A6/11 页80065 2:马达主控制电路部;2a 2d:连接部;2e:电池正极侧端子;2f:电池负极侧端子 ;2g 2k :连接部 ;11 :马达驱动用主控制电路 ;2 :栅极电压生成电路 ;Batt :电池 ;MC :主接触器 ;MC1 :主接触器的一次侧接点 ;MC2 :主接触器的二次侧接点 ;D1 :二极管 ;A :阳极;K:阴极;T11:Pch型FET;D21:寄生二极管;S:源极;G:栅极;D:漏极;R11:第一电阻 ;R11a :第一电阻的一端 ;R11b :第一电阻的另一端 ;R。
32、12 :第二电阻 ;R12a :第二电阻的一端 ;R12b :第二电阻的另一端 ;C11 :电容器 ;C11a :电容器的一端 ;C11b :电容器的另一端 ;ZD11 :齐纳二极管 ;C1 :电压平滑用电容器 ;C1a :电压平滑用电容器的一端 ;C1b :电压平滑用电容器的另一端 ;T1 T4 :Nch 型 FET ;T21 T26 :Nch 型 FET ;D11 D14 :逆向二极管( 寄生二极管 ) ;M :串联马达、无刷 DC 马达、感应马达 ;M1 :串联马达的一端 ;M2 :直流马达的另一端。具体实施方式0066 以下,根据附图,详细说明本发明的实施方式例。0067 0068 如。
33、图1所示,本发明的实施方式例的无人搬运车的马达驱动用主控制电路11具有电池 Batt、主接触器 MC、马达主控制电路部 2、电池正极侧线路 L1、电池负极侧线路 L2、二极管 D1、电压平滑用电容器 C1、Pch 型 FET T11、以及 Pch 型 FET T11 的栅极电压生成电路12。0069 即,本实施方式例的马达驱动用主控制电路 11 成为在与以往的马达驱动用主控制电路 1( 参照图 5) 同样的电路结构中,附加了 Pch 型 FET T11、和 Pch 型 FET T11 的栅极电压生成电路 12 的结构。0070 因此,以下,根据图 1,对本实施方式例的马达驱动用主控制电路 11。
34、 的结构详细地进行说明,但在图 1 中对与以往的马达驱动用主控制电路 1( 图 5) 同样的部分附加相同符号。0071 如图 1 所示,电池 Batt 是无人搬运车行驶用的直流马达 M 的电源,以成为 DC 12V 72V 左右的电压的方式被构成。0072 直流马达 M 与马达主控制电路部 2 连接。马达主控制电路部 2 是为了实现直流马达M的正反运转,以通过多个开关元件(FET、双极性晶体管等)而能够向直流马达M在正逆向上通电的方式构成的电路,一般被称为 H 桥电路。0073 该 H 桥的马达主控制电路部 2 构成为 :一般地,通过控制开关元件 (FET、双极性晶体管等 ) 的 ONOFF 。
35、状态 ( 导通非导通状态 ),进行斩波动作,从而使向直流马达 M 施加的电压的大小可变而能够使直流马达 M 的通电电流以及转速可变。0074 作为具体例,图 1 示出使用了 T1 T4 这 4 个 Nch 型 FET 的马达主控制电路部 2的结构。Nch 型 FET T1 和 Nch 型 FET T2 被串联地设置,Nch 型 FET T1 的源极 S 和 Nch 型FET T2 的漏极 D 在连接部 2a 处连接。另一方面,Nch 型 FET T3 和 Nch 型 FET T4 被串联地设置,Nch 型 FET T3 的源极 S 和 Nch 型 FET T4 的漏极 D 在连接部 2b 处连。
36、接。另外,Nch 型FET T1 的漏极 D 和 Nch 型 FET T3 的漏极 D 在连接部 2c 处连接,Nch 型 FET T2 的源极 S 和Nch 型 FET T4 的源极 S 在连接部 2d 处连接。0075 通过利用 Nch 型 FET T1 T4 的栅极电压生成电路 ( 图示省略 ) 而控制向 Nch 型说 明 书CN 104488188 A7/11 页9FET T1 T4 的源极 S- 栅极 G 之间的施加电压,来控制 Nch 型 FET T1 T4 的 ONOFF 状态 ( 源极 S- 漏极 D 之间的导通非导通状态 ),进行斩波动作,从而使向直流马达 M 施加的电压的大。
37、小可变而使直流马达 M 的通电电流以及转速可变。另外,Nch 型 FET T1 T4 分别具有寄生二极管 D11 D14,在向电池 Batt 再生直流马达 M 的能量时,这些寄生二极管D11 D14 作为逆向二极管 ( 回流二极管 ) 发挥功能。0076 直流马达 M 的一端 M1 与 Nch 型 FET T1、T2 的连接部 2a 连接,另一端 M2 与 Nch 型FET T3、T4 的连接部 2b 连接。0077 主接触器 MC 设置于电池正极侧线路 L1。电池正极侧线路 L1 经由主接触器 MC 连接电池 Batt 的正极端子 B1、和马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e( 即 。
38、Nch 型 FET T1、T3 的漏极 D 侧的端子 )。电池负极侧线路 L2 连接电池 Batt 的负极端子 B2、和马达主控制电路部 2 的电池负极侧端子 2f( 即 Nch 型 FET T2、T4 的源极 S 侧的端子 )。0078 在使无人搬运车紧急停止的情况下,在安全上,需要可靠地停止从电池 Batt 向直流马达 M 的电力供给。因此,在马达驱动用主控制电路 11 中设置了主接触器 MC,在使无人搬运车紧急停止时,通过使该主接触器 MC 开路 ( 打开主接触器 MC 的接点 MC1、MC2),能够可靠地停止从电池 Batt 向直流马达 M 的电力供给。0079 二极管 D1 在电池正。
39、极侧线路 L1 中与主接触器 MC 并联地设置,阴极 K 与主接触器MC 的一次侧接点 MC1( 即电池 Batt 的正极端子 B1 侧 ) 连接。0080 该二极管 D1 是在无人搬运车的通常行驶中不使用的零件。在无人搬运车的通常行驶时,如图1那样使主接触器MC闭合。详情在后叙述,在为了使该行驶中的无人搬运车紧急停止而使主接触器 MC 开路的情况下,直流马达 M 的能量 ( 电感能量、因直流马达 M 旋转而得的机械能 ) 被变换为电能,通过马达主控制电路部 2 中的 Nch 型 FET T2、T3 的逆向二极管 D12、D13( 在直流马达 M 的逆旋转时为 Nch 型 FET T1、T4 。
40、的逆二极管 D11、D14) Pch型 FET T11 的源极 S Pch 型 FET T11 的漏极 D 二极管 D1 的路径,在电池 Batt 中再生。0081 电压平滑用电容器 C1 的一端 C1a 与电池正极侧线路 L1( 即主接触器 MC 的二次侧接点MC2以及马达主控制电路部2的电池正极侧端子2e)连接,另一端C1b与电池负极侧线路 L2( 即电池 Batt 的负极端子 B2 以及马达主控制电路部 2 的电池负极侧端子 2f) 连接,与马达主控制电路部 2 并联地设置。该电压平滑用电容器 C1 是用于抑制根据由于马达主控制电路部 2(H 桥电路 ) 的斩波动作而产生的电源 ( 电池。
41、 Batt) 的负载变动而电压变动的器件。0082 另外,在本实施方式例中,与二极管 D1 串联地设置 Pch 型 FETT11。Pch 型 FET T11的源极 S 与主接触器 MC 的二次侧接点 MC2( 即马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e)连接,另一方面,Pch 型 FET T11 的漏极 D 与二极管 D1 的阳极 A 连接。另外,图中的 D21 是Pch 型 FET T11 的寄生二极管。0083 栅极电压生成电路12具有第一电阻R11、第二电阻R12、电容器C11、以及齐纳二极管 ZD11 而构成。0084 第一电阻 R11 的一端 R11a 与 Pch 型 FET T。
42、11 的源极 S( 即主接触器 MC 的二次侧接点 MC2 以及马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e) 连接,另一方面,另一端 R11b 与Pch 型 FET T11 的栅极 G 连接。第二电阻 R12 的一端 R12a 与 Pch 型 FET T11 的栅极 G 连接,另一方面,另一端 R12b 与电池负极侧线路 L2( 即电池 Batt 的负极端子 B2 以及马达主说 明 书CN 104488188 A8/11 页10控制电路部 2 的电池负极侧端子 2f) 连接。即,在主接触器 MC 的二次侧接点 MC2 中,在电池正极侧线路 L1 与电池负极侧线路 L2 之间串联地连接了第一电。
43、阻 R11 和第二电阻 R12。0085 电容器C11与第一电阻R11并联地设置,一端C11a与Pch型FET T11的源极S(即主接触器 MC 的二次侧接点 MC2 以及马达主控制电路部 2 的电池正极侧端子 2e) 连接,另一端 C11b 与 Pch 型 FET T11 的栅极 G 连接。0086 齐纳二极管 ZD11 与第一电阻 R11 并联地设置,阴极 K 与 Pch 型 FET T11 的源极S(即主接触器MC的二次侧接点MC2以及马达主控制电路部2的电池正极侧端子2e)连接,阳极 A 与 Pch 型 FET T11 的栅极 G 连接。0087 栅极电压生成电路12的第一电阻R11以。
44、及第二电阻R12用于对Pch型FET T11的栅极 G 施加栅极电压 ( 源极 S- 栅极 G 之间的电压 ),而使 Pch 型 FET T11 成为 ON 状态 ( 使源极 S- 漏极 D 之间成为导通状态 ),以使所述栅极电压成为适当的值的方式设定电阻比。0088 栅极电压生成电路 12 的电容器 C11 起到防止 Pch 型 FET T11 的源极 S- 漏极 D 之间的电压变动 (dV/dt) 所致的 Pch 型 FET T11 的击穿的作用。0089 栅极电压生成电路12的齐纳二极管ZD11起到作为使Pch型FET T11的源极S-栅极 G 之间的电压的值不超过额定值的电压限幅器的作。
45、用。0090 接下来,分成对马达主控制电路部 2 正常地连接了电池 Batt 的正极和负极的情况、和对马达主控制电路部 2 相反地连接了电池 Batt 的正极和负极的情况,来说明在马达驱动用主控制电路 11 中 Pch 型 FET T11、和它的栅极电压生成电路 12 等起到的作用等。0091 ( 电池的正极和负极被正常地连接的情况 )0092 在主接触器 MC 闭合 ( 主接触器 MC 的接点 MC1、MC2 关闭 ) 之前,马达驱动用主控制电路 11 不动作。在该马达驱动用主控制电路 11 中,不进行从电池 Batt 向直流马达 M 的电力供给,直流马达 M 不旋转。0093 图 1 示出。
46、将电池 Batt 的正极和负极正常地连接时的状态。另外,图 1 示出使主接触器 MC 闭合之后的状态,图 2 示出使主接触器 MC 闭合而在无人搬运车行驶 ( 直流马达 M动作 ) 的过程中主接触器 MC 开路时的状态。0094 如图 1 所示,在主接触器 MC 闭合之后,电池 Batt 的电压 VB被施加到主接触器 MC的二次侧接点 MC2,所以向第一电阻 R11 和第二电阻 R12 的串联电路施加电池电压 VB。因此,通过第一电阻R11和第二电阻R12的电阻比而得到的第一电阻R11的电压VR11被施加到Pch 型 FET T11 的源极 S- 栅极 G 之间。其结果是,在 Pch 型 FE。
47、TT11 的源极 S- 栅极 G 之间产生栅极电压 VR11,所以 Pch 型 FET T11 的源极 S- 漏极 D 之间的 ON 电阻值下降,而 Pch 型FET T 的源极 S- 漏极 D 之间成为 ON 状态 ( 导通状态 )。0095 此时,在本实施方式例的马达驱动用主控制电路 11 中,也成为和如以往的马达驱动用主控制电路 1 那样仅将二极管 D1 与主接触器 MC 并联连接的状态 ( 参照图 5) 相同的状态,得到与以往的马达驱动用主控制电路 1 同样的动作效果。0096 详细而言,在主接触器 MC 闭合、马达主控制电路部 2 的 Nch 型 FET T1、T4 成为 ON状态时,如图 1 所示的 I11 那样,在正向上流过电流而向直流马达 M 通电,所以如图 1 所示的 R11 那样,直流马达 M 向正向旋转。因此,无人搬运车向前行驶。另一方面,如果 Nch 型FET T2、T3 成为 ON 状态,则如图 1 所示的 I12 那样,在逆向上流过电流而向直流马达 M 通电,所以如图 1 所示的 R12 那样,直流马达 M 向逆向旋转。因此,无人搬运车向后行驶。另说 明 书CN 104488188 A。