JP2003348868A - ダイナミックブレーキ回路 - Google Patents
ダイナミックブレーキ回路Info
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- JP2003348868A JP2003348868A JP2002149340A JP2002149340A JP2003348868A JP 2003348868 A JP2003348868 A JP 2003348868A JP 2002149340 A JP2002149340 A JP 2002149340A JP 2002149340 A JP2002149340 A JP 2002149340A JP 2003348868 A JP2003348868 A JP 2003348868A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力用の大型ダイオードではなく小電力用の
ダイオードをORに使用して小型化が図れるダイナミッ
クブレーキ回路を提供する。 【解決手段】 サーボドライブ装置により駆動されるモ
ータ22のダイナミックブレーキ回路において、トラン
ジスタのブリッジ1〜6に接続されたモータの誘起電圧
をダイオード13〜15でORを取り、その電圧を制御
部が正常な時は低電位Nに落とし、制御部がその動作を
停止した時にはその電圧をダイオードブリッジの各々の
下段のトランジスタのベースへ入力して下段のトランジ
スタをONさせ、モータ結線24〜26を電気的に短絡
させるスイッチ手段23を備えたものである。
ダイオードをORに使用して小型化が図れるダイナミッ
クブレーキ回路を提供する。 【解決手段】 サーボドライブ装置により駆動されるモ
ータ22のダイナミックブレーキ回路において、トラン
ジスタのブリッジ1〜6に接続されたモータの誘起電圧
をダイオード13〜15でORを取り、その電圧を制御
部が正常な時は低電位Nに落とし、制御部がその動作を
停止した時にはその電圧をダイオードブリッジの各々の
下段のトランジスタのベースへ入力して下段のトランジ
スタをONさせ、モータ結線24〜26を電気的に短絡
させるスイッチ手段23を備えたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナスモー
タやDCサーボモータをサーボドライブ回路により駆動
し、駆動したモータの発電出力を非通電時に重い負荷に
繋ぐことで発電制動(dynamic brakin
g)を行なってサーボモータをクランプするダイナミッ
クブレーキ回路に関する。
タやDCサーボモータをサーボドライブ回路により駆動
し、駆動したモータの発電出力を非通電時に重い負荷に
繋ぐことで発電制動(dynamic brakin
g)を行なってサーボモータをクランプするダイナミッ
クブレーキ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサーボドライブ装置は図2のよう
な回路でモータMをクランプしてブレーキ作用を行って
いた。図2はリレーを用いるダイナミックブレーキ回路
の従来回路の1例である。この従来例においては、イン
バータ回路Inを6個のトランジスタTrと該各トラン
ジスタTrにダイオードDbを逆並列接続して成るフル
ブリッジで構成している。インバータ回路Inの3相出
力にモータMを接続している。ダイナミックブレーキ回
路は、インバータInに電源を供給する−電源ラインN
をリレーRのB接点の一端に接続し、リレーRの他端を
3つのダイオードDrのカソードにコモンに接続し、3
つのダイオードDrのアノードをそれぞれモータMの駆
動ラインに接続して成る。したがって、電源がオフとな
り、図示のない制御部からの制御指令でリレーRがオン
となると、3つのダイオードDrとフルブリッジ回路と
なっているインバータ回路Inの各ダイオードDbとの
組み合せで、モータMの3本の駆動ラインは短絡された
のと同様な状態になる。このようにダイオードDrでモ
ータMの端子のORを取った電圧を短絡し実質的にはモ
ータ結線をコモン(共通)にすることで、6個のトラン
ジスタTrは全てオフしている状態でモータMに発電制
動がかかり、モータMをクランプしてブレーキ作用を行
っていた。
な回路でモータMをクランプしてブレーキ作用を行って
いた。図2はリレーを用いるダイナミックブレーキ回路
の従来回路の1例である。この従来例においては、イン
バータ回路Inを6個のトランジスタTrと該各トラン
ジスタTrにダイオードDbを逆並列接続して成るフル
ブリッジで構成している。インバータ回路Inの3相出
力にモータMを接続している。ダイナミックブレーキ回
路は、インバータInに電源を供給する−電源ラインN
をリレーRのB接点の一端に接続し、リレーRの他端を
3つのダイオードDrのカソードにコモンに接続し、3
つのダイオードDrのアノードをそれぞれモータMの駆
動ラインに接続して成る。したがって、電源がオフとな
り、図示のない制御部からの制御指令でリレーRがオン
となると、3つのダイオードDrとフルブリッジ回路と
なっているインバータ回路Inの各ダイオードDbとの
組み合せで、モータMの3本の駆動ラインは短絡された
のと同様な状態になる。このようにダイオードDrでモ
ータMの端子のORを取った電圧を短絡し実質的にはモ
ータ結線をコモン(共通)にすることで、6個のトラン
ジスタTrは全てオフしている状態でモータMに発電制
動がかかり、モータMをクランプしてブレーキ作用を行
っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、ORをとるためのダイオードDrは電力
用の大型のもので、短絡用のリレーRも形状の大きなパ
ワーリレーを使用するので、スペースファクターが悪く
装置の小型化の妨げとなっているという問題があった。
そこで、本発明は、電力用の大型ダイオード、パワーリ
レーを用いず、小電力用の小型のダイオードを使用した
簡単な回路で、ブリッジ回路のパワートランジスタをモ
ータ駆動時以外にダイミックブレーキとして使用する併
用システムにより、小型化が容易で、効率的なダイナミ
ックブレーキ回路を提供することを目的としている。
来の技術では、ORをとるためのダイオードDrは電力
用の大型のもので、短絡用のリレーRも形状の大きなパ
ワーリレーを使用するので、スペースファクターが悪く
装置の小型化の妨げとなっているという問題があった。
そこで、本発明は、電力用の大型ダイオード、パワーリ
レーを用いず、小電力用の小型のダイオードを使用した
簡単な回路で、ブリッジ回路のパワートランジスタをモ
ータ駆動時以外にダイミックブレーキとして使用する併
用システムにより、小型化が容易で、効率的なダイナミ
ックブレーキ回路を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のダイナミックブレーキ回路の発明
は、直流電源ライン間に接続された複数のトランジスタ
から成るブリッジ回路と前記各トランジスタに逆並列接
続されたダイオードとからなるインバータ回路により、
直流電源から駆動ラインを介して電流を供給してモータ
を駆動し、電源オフ時には直流電源ラインと駆動ライン
間にそれぞれ形成される短絡回路モータにブレーキをか
けるダイナミックブレーキ回路において、前記トランジ
スタの各ブリッジ交点に接続されてモータ結線の誘起電
圧のORを取る第1ダイオードと、該第1ダイオードと
直列接続されその他方が前記各ブリッジの各々の下段の
トランジスタのベースへ接続される第2ダイオードと、
前記第1ダイオードと第2ダイオードとの各接続点を接
続する接続線と前記直流電源ラインとの間にスイッチ手
段とを備えたことを特徴とする。このダイナミックブレ
ーキ回路では、モータに印加する電圧のORを各相毎の
ORダイオードによって取り、スイッチ手段によって、
通常は制御部が正常に動作してインバータ・ブリッジよ
りモータ結線を介してモータを駆動している時には、O
R電圧を低電位に落としてモータ駆動への影響を無く
し、制御部が動作を停止した場合には、OR電圧をトラ
ンジスタ・ブリッジの下段の全トランジスタのベースに
印加してONさせ、モータ結線を電気的に短絡させるこ
とによって、ダイナミックブレーキを作動させるように
構成して、下段ブリッジのパワートランジスタをダイナ
ミックブレーキ回路と併用するので、その短絡用のパワ
ートランジスタを特別設けなくてもモータ誘起電圧を短
絡できることとなり、省部品的な回路により小型化が容
易で、且つ、効率的なダイナミック・ブレーキ回路を構
成できる。
め、請求項1記載のダイナミックブレーキ回路の発明
は、直流電源ライン間に接続された複数のトランジスタ
から成るブリッジ回路と前記各トランジスタに逆並列接
続されたダイオードとからなるインバータ回路により、
直流電源から駆動ラインを介して電流を供給してモータ
を駆動し、電源オフ時には直流電源ラインと駆動ライン
間にそれぞれ形成される短絡回路モータにブレーキをか
けるダイナミックブレーキ回路において、前記トランジ
スタの各ブリッジ交点に接続されてモータ結線の誘起電
圧のORを取る第1ダイオードと、該第1ダイオードと
直列接続されその他方が前記各ブリッジの各々の下段の
トランジスタのベースへ接続される第2ダイオードと、
前記第1ダイオードと第2ダイオードとの各接続点を接
続する接続線と前記直流電源ラインとの間にスイッチ手
段とを備えたことを特徴とする。このダイナミックブレ
ーキ回路では、モータに印加する電圧のORを各相毎の
ORダイオードによって取り、スイッチ手段によって、
通常は制御部が正常に動作してインバータ・ブリッジよ
りモータ結線を介してモータを駆動している時には、O
R電圧を低電位に落としてモータ駆動への影響を無く
し、制御部が動作を停止した場合には、OR電圧をトラ
ンジスタ・ブリッジの下段の全トランジスタのベースに
印加してONさせ、モータ結線を電気的に短絡させるこ
とによって、ダイナミックブレーキを作動させるように
構成して、下段ブリッジのパワートランジスタをダイナ
ミックブレーキ回路と併用するので、その短絡用のパワ
ートランジスタを特別設けなくてもモータ誘起電圧を短
絡できることとなり、省部品的な回路により小型化が容
易で、且つ、効率的なダイナミック・ブレーキ回路を構
成できる。
【0005】請求項2記載の発明は、請求項1記載のダ
イナミックブレーキ回路において、前記スイッチ手段
が、制御部からの信号でオン、オフするフォトカプラで
構成されることを特徴とする。このダイナミックブレー
キ回路では、制御信号系にフォトカプラを用いているの
で、電力系と制御信号系との電気的絶縁を取ることがで
きる。請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のダ
イナミックブレーキ回路において、前記第1および第2
ダイオードがトランジスタのベース駆動用の小電力用ダ
イオードであることを特徴とする。このダイナミックブ
レーキ回路では、電力用の大型ダイオードや、パワーリ
レーを使わないで、トランジスタ・ベース駆動用の小電
力用ダイオードでダイナミックブレーキ回路を構成でき
るので、装置のより小型化とコストの低減が可能にな
る。
イナミックブレーキ回路において、前記スイッチ手段
が、制御部からの信号でオン、オフするフォトカプラで
構成されることを特徴とする。このダイナミックブレー
キ回路では、制御信号系にフォトカプラを用いているの
で、電力系と制御信号系との電気的絶縁を取ることがで
きる。請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のダ
イナミックブレーキ回路において、前記第1および第2
ダイオードがトランジスタのベース駆動用の小電力用ダ
イオードであることを特徴とする。このダイナミックブ
レーキ回路では、電力用の大型ダイオードや、パワーリ
レーを使わないで、トランジスタ・ベース駆動用の小電
力用ダイオードでダイナミックブレーキ回路を構成でき
るので、装置のより小型化とコストの低減が可能にな
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に
係るダイナミックブレーキ回路の回路図である。図1に
おいて、1〜6はインバータを構成するトランジスタフ
ルブリッジの各トランジスタで、7〜12は各トランジ
スタ1〜6に逆並列に接続された帰還ダイオードで回生
動作も兼ねる。13、14、15はモータの各相結線電
圧のORを取るOR用の小電力用ダイオード(第1ダイ
オード)で、これによりA点電圧は常にモータの各相結
線電圧の最大電位に維持される。16、17、18はモ
ータの各相結線と各ダイオード13〜15の間に接続さ
れる抵抗である。19、20、21は制御部(図示な
し。)から送られる駆動用ゲート信号の逆流防止用ダイ
オード(第2ダイオード)である。22はモータであ
る。23はフォトダイオードとフォトトランジスタでス
イッチ手段を構成しているホトカプラで、制御部からの
RES信号がL(ゼロ)によりフォトダイオードが発光
して出力側フォトトランジスタをONにしてA点電圧を
N(−電源)に落とし、RES信号がHのときは逆の動
作によりA点電圧をN(−電源)から遮断する。PHC
23の出力側遮断でモータの各相結線電圧のOR電位が
フルブリッジを構成するトランジスタのうち図で下段の
トランジスタ2、4、6のゲートにダイオード19〜2
1を介して与えられて、トランジスタ2、4、6はON
になる。Pは+電源ライン、Nは−電源ラインである。
24、25、26は各相モータ結線である。
て図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に
係るダイナミックブレーキ回路の回路図である。図1に
おいて、1〜6はインバータを構成するトランジスタフ
ルブリッジの各トランジスタで、7〜12は各トランジ
スタ1〜6に逆並列に接続された帰還ダイオードで回生
動作も兼ねる。13、14、15はモータの各相結線電
圧のORを取るOR用の小電力用ダイオード(第1ダイ
オード)で、これによりA点電圧は常にモータの各相結
線電圧の最大電位に維持される。16、17、18はモ
ータの各相結線と各ダイオード13〜15の間に接続さ
れる抵抗である。19、20、21は制御部(図示な
し。)から送られる駆動用ゲート信号の逆流防止用ダイ
オード(第2ダイオード)である。22はモータであ
る。23はフォトダイオードとフォトトランジスタでス
イッチ手段を構成しているホトカプラで、制御部からの
RES信号がL(ゼロ)によりフォトダイオードが発光
して出力側フォトトランジスタをONにしてA点電圧を
N(−電源)に落とし、RES信号がHのときは逆の動
作によりA点電圧をN(−電源)から遮断する。PHC
23の出力側遮断でモータの各相結線電圧のOR電位が
フルブリッジを構成するトランジスタのうち図で下段の
トランジスタ2、4、6のゲートにダイオード19〜2
1を介して与えられて、トランジスタ2、4、6はON
になる。Pは+電源ライン、Nは−電源ラインである。
24、25、26は各相モータ結線である。
【0007】つぎに、図1の回路のダイナミックブレー
キ動作について説明する。A点電圧は、各相ブリッジの
各モータ結線部へそれぞれ取り付けられた抵抗16、1
7、18を介してダイオード13、14、15により3
相各相の電圧のORが与えられている。このコモン(共
通)となったA点電圧は、モータ22の駆動中はフォト
カプラ23でNに落とされているので、トランジスタブ
リッジの動作にはなんら関係しない。フォトカプラー2
3でアイソレートされた制御部の電源電圧が落ちて制御
が行われ無くなるとRES信号がHになりフォトカプラ
ー23がOFFする、これによりA点の電圧はモータ2
2の誘起電圧の各相の最大値となり下段のトランジスタ
2、4、6のベースにダイオード19、20、21を通
じ電流を流すことで下段の各トランジスタ2,4,6は
ONする。例えばモータ22の電圧でモータ結線24が
最大電位、モータ結線25が最小電位であるとすると、
モータ結線24→抵抗18→ダイオード15→ダイオー
ド21→トランジスタ6のベースにターンオン電位が加
わり、パワートランジスタ6がオンとなる。パワートラ
ンジスタ6がオンとなると、モータ結線24→パワート
ランジスタ6→ダイオード10→モータ結線25で短絡
回路が形成され、ダイナミックブレーキとして動作す
る。モータ22が停止して誘起電圧が無くなればダイナ
ミックブレーキ動作も停止するが、モータ22が再度動
くと本発明の回路は再度動作し、ダイナミックブレーキ
として図2と同様の動作が保証される。このように、本
発明では、図2に示した従来技術では電力用の大型ダイ
オードが必要だったが、本発明に用いるダイオード1
3、14、15はベース駆動用の小電流用のもので済
み、各ブリッジのモータ結線部へ抵抗と小電力用のダイ
オードによる簡単で安価な回路を付加するのみで、ブリ
ッジ回路の下段のパワートランジスタを利用した効率的
なダイナミックブレーキを構成できるので、装置の小型
化を図ることができる。しかも、特別な電源が無くとも
モータの電圧そのものでトランジスタをONできる。
キ動作について説明する。A点電圧は、各相ブリッジの
各モータ結線部へそれぞれ取り付けられた抵抗16、1
7、18を介してダイオード13、14、15により3
相各相の電圧のORが与えられている。このコモン(共
通)となったA点電圧は、モータ22の駆動中はフォト
カプラ23でNに落とされているので、トランジスタブ
リッジの動作にはなんら関係しない。フォトカプラー2
3でアイソレートされた制御部の電源電圧が落ちて制御
が行われ無くなるとRES信号がHになりフォトカプラ
ー23がOFFする、これによりA点の電圧はモータ2
2の誘起電圧の各相の最大値となり下段のトランジスタ
2、4、6のベースにダイオード19、20、21を通
じ電流を流すことで下段の各トランジスタ2,4,6は
ONする。例えばモータ22の電圧でモータ結線24が
最大電位、モータ結線25が最小電位であるとすると、
モータ結線24→抵抗18→ダイオード15→ダイオー
ド21→トランジスタ6のベースにターンオン電位が加
わり、パワートランジスタ6がオンとなる。パワートラ
ンジスタ6がオンとなると、モータ結線24→パワート
ランジスタ6→ダイオード10→モータ結線25で短絡
回路が形成され、ダイナミックブレーキとして動作す
る。モータ22が停止して誘起電圧が無くなればダイナ
ミックブレーキ動作も停止するが、モータ22が再度動
くと本発明の回路は再度動作し、ダイナミックブレーキ
として図2と同様の動作が保証される。このように、本
発明では、図2に示した従来技術では電力用の大型ダイ
オードが必要だったが、本発明に用いるダイオード1
3、14、15はベース駆動用の小電流用のもので済
み、各ブリッジのモータ結線部へ抵抗と小電力用のダイ
オードによる簡単で安価な回路を付加するのみで、ブリ
ッジ回路の下段のパワートランジスタを利用した効率的
なダイナミックブレーキを構成できるので、装置の小型
化を図ることができる。しかも、特別な電源が無くとも
モータの電圧そのものでトランジスタをONできる。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小電力用の若干の回路部品をブリッジ回路に使用するだ
けで、ブリッジ回路のパワートランジスタをモータ駆動
時以外にダイナミックブレーキとして使用する事が出
来、電力用の大型ダイオードの代りに小電力用のダイオ
ードでORを構成することができるので、小型化が容易
で効率的、安価なダイナミックブレーキ回路を構成でき
る効果がある。
小電力用の若干の回路部品をブリッジ回路に使用するだ
けで、ブリッジ回路のパワートランジスタをモータ駆動
時以外にダイナミックブレーキとして使用する事が出
来、電力用の大型ダイオードの代りに小電力用のダイオ
ードでORを構成することができるので、小型化が容易
で効率的、安価なダイナミックブレーキ回路を構成でき
る効果がある。
【図1】本発明の実施の形態に係るダイナミックブレー
キ回路の回路図である。
キ回路の回路図である。
【図2】従来のダイナミックブレーキ回路の回路図であ
る。
る。
1〜6 トランジスタ
7〜12 帰還ダイオード
13〜15 モータの各相結線電圧のORを取るOR用
の小電力用ダイオード 16〜18 モータの各相結線と各ダイオード13〜1
5の間に接続される抵抗 19〜21 駆動用ゲート信号の逆流防止用ダイオード 22 モータ 23 フォトダイオードとフォトトランジスタでスイッ
チ手段を構成しているホトカプラ 24〜26 モータ結線 P +電源ライン N −電源ライン
の小電力用ダイオード 16〜18 モータの各相結線と各ダイオード13〜1
5の間に接続される抵抗 19〜21 駆動用ゲート信号の逆流防止用ダイオード 22 モータ 23 フォトダイオードとフォトトランジスタでスイッ
チ手段を構成しているホトカプラ 24〜26 モータ結線 P +電源ライン N −電源ライン
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フロントページの続き
Fターム(参考) 5H530 AA02 CC06 CE15 DD03 DD13
5H560 BB04 EB01 HB01 HB05 SS01
UA02
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電源ライン間に接続された複数のト
ランジスタから成るブリッジ回路と前記各トランジスタ
に逆並列接続されたダイオードとからなるインバータ回
路により、直流電源から駆動ラインを介して電流を供給
してモータを駆動し、電源オフ時には直流電源ラインと
駆動ライン間にそれぞれ形成される短絡回路モータにブ
レーキをかけるダイナミックブレーキ回路において、 前記トランジスタの各ブリッジ交点に接続されてモータ
結線の誘起電圧のORを取る第1ダイオードと、該第1
ダイオードと直列接続されその他方が前記各ブリッジの
各々の下段のトランジスタのベースへ接続される第2ダ
イオードと、前記第1ダイオードと第2ダイオードとの
各接続点を接続する接続線と前記直流電源ラインとの間
にスイッチ手段とを備えたことを特徴とするダイナミッ
クブレーキ回路。 - 【請求項2】 前記スイッチ手段が、制御部からの信号
でオン、オフするフォトカプラで構成されることを特徴
とする請求項1記載のダイナミックブレーキ回路。 - 【請求項3】 前記第1および第2ダイオードはトラン
ジスタのベース駆動用の小電力用ダイオードであること
を特徴とする請求項1又は2記載のダイナミックブレー
キ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002149340A JP2003348868A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | ダイナミックブレーキ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002149340A JP2003348868A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | ダイナミックブレーキ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003348868A true JP2003348868A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29767542
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002149340A Abandoned JP2003348868A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | ダイナミックブレーキ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003348868A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1870364A1 (de) | 2006-06-23 | 2007-12-26 | Benninger AG | Fadenspanner sowie Anordnung und Verfahren zum Betrieb eines Spulengatters |
JP2010098919A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | パワー半導体モジュール |
JP2013027466A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Olympus Medical Systems Corp | 医療装置 |
JP2014140299A (ja) * | 2014-03-14 | 2014-07-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | パワー半導体モジュール |
JP2015519857A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-07-09 | リシンク ロボティクス インコーポレイテッド | ロボットアームのための電子緊急停止制動回路 |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149340A patent/JP2003348868A/ja not_active Abandoned
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1870364A1 (de) | 2006-06-23 | 2007-12-26 | Benninger AG | Fadenspanner sowie Anordnung und Verfahren zum Betrieb eines Spulengatters |
WO2007147672A1 (de) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Benninger Ag | Fadenspanner sowie anordnung und verfahren zum betrieb eines spulengatters |
US8102131B2 (en) | 2006-06-23 | 2012-01-24 | Benninger Ag | Yarn-tensioning device and arrangement and method for operating a creel |
JP2010098919A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | パワー半導体モジュール |
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JP2014140299A (ja) * | 2014-03-14 | 2014-07-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | パワー半導体モジュール |
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