JP3330787B2 - ファン制御回路 - Google Patents
ファン制御回路Info
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- JP3330787B2 JP3330787B2 JP21878495A JP21878495A JP3330787B2 JP 3330787 B2 JP3330787 B2 JP 3330787B2 JP 21878495 A JP21878495 A JP 21878495A JP 21878495 A JP21878495 A JP 21878495A JP 3330787 B2 JP3330787 B2 JP 3330787B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空調装置
を構成するファンモータの回転数を制御するファン制御
回路の改良に関する。
を構成するファンモータの回転数を制御するファン制御
回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファンモータの回転数を制御するファン
制御回路として、たとえば、図２に示すように、ＭＯＳ
形電界効果トランジスタ１０（以下、ＭＯＳＦＥＴと呼
ぶ。）を使用してファンモータ１２の印加電圧を無段階
に制御するようにしたものがある。この回路では、ＣＰ
Ｕ１４からの制御信号を主に後段の演算増幅器１６で増
幅してＭＯＳＦＥＴ１０のゲート電圧を変化させること
によって、ファンモータ１２の印加電圧を制御する。フ
ァンモータ１２の印加電圧は、ファンモータ１２を挟む
二点ＡとＢの間の電圧（端子間電圧）、すなわち、ファ
ンモータ１２の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の
電圧とＭＯＳＦＥＴ１０のドレインの出力電圧との差と
して与えられる。
制御回路として、たとえば、図２に示すように、ＭＯＳ
形電界効果トランジスタ１０（以下、ＭＯＳＦＥＴと呼
ぶ。）を使用してファンモータ１２の印加電圧を無段階
に制御するようにしたものがある。この回路では、ＣＰ
Ｕ１４からの制御信号を主に後段の演算増幅器１６で増
幅してＭＯＳＦＥＴ１０のゲート電圧を変化させること
によって、ファンモータ１２の印加電圧を制御する。フ
ァンモータ１２の印加電圧は、ファンモータ１２を挟む
二点ＡとＢの間の電圧（端子間電圧）、すなわち、ファ
ンモータ１２の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の
電圧とＭＯＳＦＥＴ１０のドレインの出力電圧との差と
して与えられる。
【０００３】演算増幅器１６の二つの入力端子のうち、
非反転入力端子（＋）には前段の演算増幅器１８の出力
が与えられ、反転入力端子（−）にはファンモータ１２
の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧が抵抗Ｒ
1 、Ｒ2 により分割して付与される。また、演算増幅器
１６の反転入力端子（−）には一端がアースされたキャ
パシタＣ1 が接続されている。キャパシタＣ1 は、回路
の点Ｅに侵入し演算増幅器１６の反転入力端子（−）に
入力される高周波ノイズをグラウンドに落とすためのも
のである。なお、演算増幅器１６の非反転入力端子
（＋）の側に侵入する高周波ノイズは、キャパシタＣ3
を介して上記キャパシタＣ1 からグラウンドに落とされ
る。回路への高周波ノイズの混入は電波などさまざまな
原因によって起こる。
非反転入力端子（＋）には前段の演算増幅器１８の出力
が与えられ、反転入力端子（−）にはファンモータ１２
の電源であるアクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧が抵抗Ｒ
1 、Ｒ2 により分割して付与される。また、演算増幅器
１６の反転入力端子（−）には一端がアースされたキャ
パシタＣ1 が接続されている。キャパシタＣ1 は、回路
の点Ｅに侵入し演算増幅器１６の反転入力端子（−）に
入力される高周波ノイズをグラウンドに落とすためのも
のである。なお、演算増幅器１６の非反転入力端子
（＋）の側に侵入する高周波ノイズは、キャパシタＣ3
を介して上記キャパシタＣ1 からグラウンドに落とされ
る。回路への高周波ノイズの混入は電波などさまざまな
原因によって起こる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来のファン制御回路にあっては、演算
増幅器１６の反転入力端子（−）に高周波ノイズ除去用
のキャパシタＣ1 が接続されているため、ファンモータ
１２のアクセサリ電源（ＡＣＣ）から回路の点Ｅに低周
波のリプルノイズが混入すると、キャパシタＣ1 と抵抗
Ｒ1 とでリプルノイズを平滑化してしまい、演算増幅器
１６の出力は平滑化され、ファンモータ１２の一方の端
子に与えられる点Ｂの電圧（ＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン出力）も平滑化されたものとなる。このとき、ファン
モータ１２のもう一方の端子に与えられる点Ａの電圧
（アクセサリ電源の電圧）はリプルノイズが入っている
ので、結局、ファンモータ１２の印加電圧（＝点Ａの電
圧−点Ｂの電圧）は低周波の交流成分（ノイズ）を含む
ものとなる。このようにファンモータ１２の印加電圧が
ノイズによって変動すると、ファンモータ１２が振動
し、この振動がファンモータ１２を収容する樹脂ケース
によって増幅されるので、ブロアに異音が発生するおそ
れがある。なお、低周波のリプルノイズは、たとえば、
電源部を構成するオルタネータとバッテリの容量のマッ
チングがとれていないときなどにおいて、電源部からの
直流出力に現れる交流のノイズ特性である。
うに構成された従来のファン制御回路にあっては、演算
増幅器１６の反転入力端子（−）に高周波ノイズ除去用
のキャパシタＣ1 が接続されているため、ファンモータ
１２のアクセサリ電源（ＡＣＣ）から回路の点Ｅに低周
波のリプルノイズが混入すると、キャパシタＣ1 と抵抗
Ｒ1 とでリプルノイズを平滑化してしまい、演算増幅器
１６の出力は平滑化され、ファンモータ１２の一方の端
子に与えられる点Ｂの電圧（ＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン出力）も平滑化されたものとなる。このとき、ファン
モータ１２のもう一方の端子に与えられる点Ａの電圧
（アクセサリ電源の電圧）はリプルノイズが入っている
ので、結局、ファンモータ１２の印加電圧（＝点Ａの電
圧−点Ｂの電圧）は低周波の交流成分（ノイズ）を含む
ものとなる。このようにファンモータ１２の印加電圧が
ノイズによって変動すると、ファンモータ１２が振動
し、この振動がファンモータ１２を収容する樹脂ケース
によって増幅されるので、ブロアに異音が発生するおそ
れがある。なお、低周波のリプルノイズは、たとえば、
電源部を構成するオルタネータとバッテリの容量のマッ
チングがとれていないときなどにおいて、電源部からの
直流出力に現れる交流のノイズ特性である。
【０００５】なお、低周波リプルノイズによる異音の発
生を防止するための対策として、従来は、たとえば、フ
ァンモータ１２を収容する樹脂ケースを覆う部材をさら
に設けて樹脂ケースの振動を抑制したり、あるいは、電
源自体にリプルの発生を抑制する機能を設けたりしてい
た。しかし、このような対策を講ずる場合、コストの上
昇は避けられない。
生を防止するための対策として、従来は、たとえば、フ
ァンモータ１２を収容する樹脂ケースを覆う部材をさら
に設けて樹脂ケースの振動を抑制したり、あるいは、電
源自体にリプルの発生を抑制する機能を設けたりしてい
た。しかし、このような対策を講ずる場合、コストの上
昇は避けられない。
【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、コストの上昇を伴うことな
く、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有効に防
止しうるファン制御回路を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、コストの上昇を伴うことな
く、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有効に防
止しうるファン制御回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、最終段の演算増幅器の出力によりＭＯＳ形
電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させながらフ
ァンモータの印加電圧を制御するファン制御回路におい
て、前記演算増幅器の一方の入力端子に前記ファンモー
タの電源電圧を２個の抵抗Ｒ1 、Ｒ2 により分割して付
与するとともに、前記各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 に対しこれと並
列に下記の関係式 Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 を満たす容量を持つキャパシタＣ1 、Ｃ2 をそれぞれ接
続してなることを特徴とする。
の本発明は、最終段の演算増幅器の出力によりＭＯＳ形
電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させながらフ
ァンモータの印加電圧を制御するファン制御回路におい
て、前記演算増幅器の一方の入力端子に前記ファンモー
タの電源電圧を２個の抵抗Ｒ1 、Ｒ2 により分割して付
与するとともに、前記各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 に対しこれと並
列に下記の関係式 Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 を満たす容量を持つキャパシタＣ1 、Ｃ2 をそれぞれ接
続してなることを特徴とする。
【０００８】このように構成された本発明にあっては、
最終段の演算増幅器の二つの入力端子のうちファンモー
タの電源が接続されたほうの入力端子に与えられる電圧
（分圧）の式は、前記電源の電圧をＶ0 、インピーダン
スを計算して得られる分圧比をＤとすると、Ｖ0 ×Ｄで
与えられるが、それらを複素数表示で考えた場合、抵抗
とキャパシタが上記関係式を満たすため、簡単な計算に
より分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなる。したがっ
て、電源電圧Ｖ0 がノイズなどの変動を含む場合にはそ
れと同位相の変動成分を持つ分圧が前記演算増幅器の入
力端子に付与されることになる。すなわち、前記電源か
ら低周波のリプルノイズが混入した場合、そのリプルノ
イズは時間的なずれを生ずることなく、あるいは平滑化
されることなく、そのままの位相で演算増幅器の出力に
現れる。したがって、ファンモータの両端子には同位相
のリプルノイズが与えられるので、それらを差し引きす
ればファンモータの印加電圧の交流特性は０Ｖとなり、
その結果、ブロアの異音は発生しない。
最終段の演算増幅器の二つの入力端子のうちファンモー
タの電源が接続されたほうの入力端子に与えられる電圧
（分圧）の式は、前記電源の電圧をＶ0 、インピーダン
スを計算して得られる分圧比をＤとすると、Ｖ0 ×Ｄで
与えられるが、それらを複素数表示で考えた場合、抵抗
とキャパシタが上記関係式を満たすため、簡単な計算に
より分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなる。したがっ
て、電源電圧Ｖ0 がノイズなどの変動を含む場合にはそ
れと同位相の変動成分を持つ分圧が前記演算増幅器の入
力端子に付与されることになる。すなわち、前記電源か
ら低周波のリプルノイズが混入した場合、そのリプルノ
イズは時間的なずれを生ずることなく、あるいは平滑化
されることなく、そのままの位相で演算増幅器の出力に
現れる。したがって、ファンモータの両端子には同位相
のリプルノイズが与えられるので、それらを差し引きす
ればファンモータの印加電圧の交流特性は０Ｖとなり、
その結果、ブロアの異音は発生しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のファン制御回路の
構成例を示す回路図である。なお、図２と共通する部分
には同一の符号を付している。図１に示す回路は、図２
に示す従来の回路と基本的な構成を同じくするが、抵抗
Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 を接続した点と、後段の演
算増幅器１６の出力に信号除去用のトランジスタ回路２
４を追加した点とで相違している。なお、この回路で
は、二つの演算増幅器１６、１８を使用するため、後段
の演算増幅器１６が最終段の演算増幅器となる。
に基づいて説明する。図１は本発明のファン制御回路の
構成例を示す回路図である。なお、図２と共通する部分
には同一の符号を付している。図１に示す回路は、図２
に示す従来の回路と基本的な構成を同じくするが、抵抗
Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 を接続した点と、後段の演
算増幅器１６の出力に信号除去用のトランジスタ回路２
４を追加した点とで相違している。なお、この回路で
は、二つの演算増幅器１６、１８を使用するため、後段
の演算増幅器１６が最終段の演算増幅器となる。
【００１０】以下では、まず、それらの相違点をふまえ
て、本回路の構成を説明する。自動車用空調装置の各部
を制御するオートアンプはマイコン（ＣＰＵ）１４を内
蔵しており、このＣＰＵ１４の出力ポートＰ20にはトラ
ンジスタ回路２０が接続されている。ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ20からはファンモータ１２の制御信号（矩形の
パルス信号）が出力される。トランジスタ回路２０はそ
の出力ポートＰ20から出力された制御電流を増幅して電
流を確保する働きをする。トランジスタ回路２０を構成
するトランジスタＴＲ1 のコレクタには抵抗Ｒ5 を介し
て電源Ｖcc（たとえば、５Ｖ）が接続されている。な
お、このトランジスタ回路２０は、ＣＰＵ１４の機能如
何によっては省略可能である。
て、本回路の構成を説明する。自動車用空調装置の各部
を制御するオートアンプはマイコン（ＣＰＵ）１４を内
蔵しており、このＣＰＵ１４の出力ポートＰ20にはトラ
ンジスタ回路２０が接続されている。ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ20からはファンモータ１２の制御信号（矩形の
パルス信号）が出力される。トランジスタ回路２０はそ
の出力ポートＰ20から出力された制御電流を増幅して電
流を確保する働きをする。トランジスタ回路２０を構成
するトランジスタＴＲ1 のコレクタには抵抗Ｒ5 を介し
て電源Ｖcc（たとえば、５Ｖ）が接続されている。な
お、このトランジスタ回路２０は、ＣＰＵ１４の機能如
何によっては省略可能である。
【００１１】このトランジスタ回路２０には抵抗Ｒ6 と
キャパシタＣ4 とで構成された平滑回路が接続されてい
る。キャパシタＣ4 は電解コンデンサで構成されてい
る。この平滑回路は、ＣＰＵ１４から出力された矩形波
の信号を平滑化する機能を有している。平滑回路で平滑
化された制御信号は前段の演算増幅器１８の非反転入力
端子（＋）に与えられる。
キャパシタＣ4 とで構成された平滑回路が接続されてい
る。キャパシタＣ4 は電解コンデンサで構成されてい
る。この平滑回路は、ＣＰＵ１４から出力された矩形波
の信号を平滑化する機能を有している。平滑回路で平滑
化された制御信号は前段の演算増幅器１８の非反転入力
端子（＋）に与えられる。
【００１２】演算増幅器１８は電圧ホロア回路を構成し
ている。すなわち、この演算増幅器１８においては、出
力端子を反転入力端子（−）に直接接続し、非反転入力
端子（＋）から入力信号（制御信号）を入力する。この
電圧ホロア回路はゲインが１であるバッファとして働
く。しかも、どんな負荷を出力端子に接続してもその出
力が影響を受けない。つまり、変化のない安定した出力
を後段の回路に相互干渉がないように伝達する機能を有
している。演算増幅器１８の出力端子は抵抗Ｒ3を介し
て後段の演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に接続
されている。
ている。すなわち、この演算増幅器１８においては、出
力端子を反転入力端子（−）に直接接続し、非反転入力
端子（＋）から入力信号（制御信号）を入力する。この
電圧ホロア回路はゲインが１であるバッファとして働
く。しかも、どんな負荷を出力端子に接続してもその出
力が影響を受けない。つまり、変化のない安定した出力
を後段の回路に相互干渉がないように伝達する機能を有
している。演算増幅器１８の出力端子は抵抗Ｒ3を介し
て後段の演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に接続
されている。
【００１３】また、抵抗Ｒ3 と演算増幅器１６の非反転
入力端子（＋）との間にはトランジスタ回路２２が接続
されている。具体的には、このトランジスタ回路２２を
構成するトランジスタＴＲ2 のコレクタは抵抗Ｒ3 と演
算増幅器１６の非反転入力端子（＋）の間に接続され、
エミッタはアースされている。また、トランジスタＴＲ
2 のベースは抵抗を介してＣＰＵ１４の出力ポートＰ22
に接続されている。このトランジスタ回路２２はファン
モータ１２をオフ状態にするための信号処理を行う機能
を有しており、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22から信号
（たとえば、５Ｖ）が出力されると、トランジスタＴＲ
2 がオンして、演算増幅器１８の出力（ＣＰＵ１４から
の制御信号）をグラウンドに落とし、ファンモータ１２
のほうへ出力させない。これに対し、ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ22からの出力信号がなくなると、トランジスタ
ＴＲ2 はオフするので、演算増幅器１８の出力は後段の
演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達されるこ
とになる。
入力端子（＋）との間にはトランジスタ回路２２が接続
されている。具体的には、このトランジスタ回路２２を
構成するトランジスタＴＲ2 のコレクタは抵抗Ｒ3 と演
算増幅器１６の非反転入力端子（＋）の間に接続され、
エミッタはアースされている。また、トランジスタＴＲ
2 のベースは抵抗を介してＣＰＵ１４の出力ポートＰ22
に接続されている。このトランジスタ回路２２はファン
モータ１２をオフ状態にするための信号処理を行う機能
を有しており、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22から信号
（たとえば、５Ｖ）が出力されると、トランジスタＴＲ
2 がオンして、演算増幅器１８の出力（ＣＰＵ１４から
の制御信号）をグラウンドに落とし、ファンモータ１２
のほうへ出力させない。これに対し、ＣＰＵ１４の出力
ポートＰ22からの出力信号がなくなると、トランジスタ
ＴＲ2 はオフするので、演算増幅器１８の出力は後段の
演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達されるこ
とになる。
【００１４】演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）
は、上記のように抵抗Ｒ3 を介して前段の演算増幅器１
８の出力端子に接続されているとともに、抵抗Ｒ4 を介
してファンモータ１２の一方の端子とＭＯＳＦＥＴ１０
のドレインの間の点Ｂに接続されている。点Ｂには演算
増幅器１６の出力を反映したＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン電圧が与えられるので、結局、演算増幅器１６の出力
は非反転入力端子（＋）に帰還（フィードバック）され
る。他方、演算増幅器１６の反転入力端子（−）は抵抗
Ｒ2 を介してファンモータ１２のもう一方の端子とアク
セサリ電源（ＡＣＣ）の間の点Ａに接続されており、反
転入力端子（−）にはファンモータ１２の電源であるア
クセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧を二つの抵抗Ｒ1 とＲ2
で分割した電圧が与えられる。したがって、後段の演算
増幅器１６のゲインは、四つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 によって決定される。たとえば、Ｒ1 ＝Ｒ3 および
Ｒ2＝Ｒ4 が成立するように抵抗値を設定した場合、演
算増幅器１６のゲインはＲ4／Ｒ3 （またはＲ2 ／Ｒ1
）で与えられる。ここでは、たとえば、演算増幅器１
６のゲインが６となるように各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 を設定してある。
は、上記のように抵抗Ｒ3 を介して前段の演算増幅器１
８の出力端子に接続されているとともに、抵抗Ｒ4 を介
してファンモータ１２の一方の端子とＭＯＳＦＥＴ１０
のドレインの間の点Ｂに接続されている。点Ｂには演算
増幅器１６の出力を反映したＭＯＳＦＥＴ１０のドレイ
ン電圧が与えられるので、結局、演算増幅器１６の出力
は非反転入力端子（＋）に帰還（フィードバック）され
る。他方、演算増幅器１６の反転入力端子（−）は抵抗
Ｒ2 を介してファンモータ１２のもう一方の端子とアク
セサリ電源（ＡＣＣ）の間の点Ａに接続されており、反
転入力端子（−）にはファンモータ１２の電源であるア
クセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧を二つの抵抗Ｒ1 とＲ2
で分割した電圧が与えられる。したがって、後段の演算
増幅器１６のゲインは、四つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 によって決定される。たとえば、Ｒ1 ＝Ｒ3 および
Ｒ2＝Ｒ4 が成立するように抵抗値を設定した場合、演
算増幅器１６のゲインはＲ4／Ｒ3 （またはＲ2 ／Ｒ1
）で与えられる。ここでは、たとえば、演算増幅器１
６のゲインが６となるように各抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、
Ｒ4 を設定してある。
【００１５】演算増幅器１６の反転入力端子（−）に
は、従来の回路と同様、回路の点Ｅに侵入した高周波ノ
イズをグラウンドに落とすため、一端がアースされたキ
ャパシタＣ1 が接続されている。そしてさらに、本案で
は、抵抗Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 が接続されてい
る。ここで、抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキャパシタＣ1 とＣ
2はそれぞれＲ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たすよ
うに設定されている。後述するように、このキャパシタ
Ｃ2 の追加によって、低周波のリプルノイズによるブロ
アの異音の発生が防止される。
は、従来の回路と同様、回路の点Ｅに侵入した高周波ノ
イズをグラウンドに落とすため、一端がアースされたキ
ャパシタＣ1 が接続されている。そしてさらに、本案で
は、抵抗Ｒ2 と並列にキャパシタＣ2 が接続されてい
る。ここで、抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキャパシタＣ1 とＣ
2はそれぞれＲ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たすよ
うに設定されている。後述するように、このキャパシタ
Ｃ2 の追加によって、低周波のリプルノイズによるブロ
アの異音の発生が防止される。
【００１６】その原理は次のとおりである。すなわち、
複素数表示で、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2
からなる回路のインピーダンスＺを求めると、下記の式
１が成立する。
複素数表示で、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2
からなる回路のインピーダンスＺを求めると、下記の式
１が成立する。
【００１７】
【数１】
【００１８】そして、点Ｅの電圧（つまり、演算増幅器
１６の反転入力端子（−）の入力電圧）をＶE 、アクセ
サリ電源（ＡＣＣ）の電圧をＶ0 、分圧比をＤとする
と、下記の式２が成立する。
１６の反転入力端子（−）の入力電圧）をＶE 、アクセ
サリ電源（ＡＣＣ）の電圧をＶ0 、分圧比をＤとする
と、下記の式２が成立する。
【００１９】
【数２】
【００２０】ここで、Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を
満たすように抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を
設定すれば、分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなり、下
記の式３が成立する。
満たすように抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を
設定すれば、分圧比Ｄは虚部のない実部だけとなり、下
記の式３が成立する。
【００２１】
【数３】
【００２２】したがって、このとき、電源電圧Ｖ0 がノ
イズによる変動成分（交流成分）を含む場合にはそれと
同位相の変動成分を持った電圧（分圧）が演算増幅器１
６の反転入力端子（−）に付与されることになる。換言
すれば、電源電圧Ｖ0 に含まれる変動成分（たとえば、
低周波のリプルノイズ）は、平滑化されたり時間的なず
れを生ずることなく、そのまま演算増幅器１６の反転入
力端子（−）に与えられることになる。
イズによる変動成分（交流成分）を含む場合にはそれと
同位相の変動成分を持った電圧（分圧）が演算増幅器１
６の反転入力端子（−）に付与されることになる。換言
すれば、電源電圧Ｖ0 に含まれる変動成分（たとえば、
低周波のリプルノイズ）は、平滑化されたり時間的なず
れを生ずることなく、そのまま演算増幅器１６の反転入
力端子（−）に与えられることになる。
【００２３】演算増幅器１６の非反転入力端子（＋）と
反転入力端子（−）の間にはキャパシタＣ3 が接続され
ている。このキャパシタＣ3 は演算増幅器１６の非反転
入力端子（＋）に入る高周波ノイズを除去するためのも
のである。また、帰還回路を構成する抵抗Ｒ4 にはこれ
と並列に位相補正用のキャパシタＣ5 が接続されてい
る。さらに、演算増幅器１６の電源ラインにはキャパシ
タＣ6 が接続されているが、このキャパシタＣ6 は、演
算増幅器１６の電源ラインに入った高周波ノイズをグラ
ウンドに落とすためのものである。なお、抵抗Ｒ7 は負
荷抵抗であるが、負荷であるファンモータ１２が存在す
るため、省略してもよい。
反転入力端子（−）の間にはキャパシタＣ3 が接続され
ている。このキャパシタＣ3 は演算増幅器１６の非反転
入力端子（＋）に入る高周波ノイズを除去するためのも
のである。また、帰還回路を構成する抵抗Ｒ4 にはこれ
と並列に位相補正用のキャパシタＣ5 が接続されてい
る。さらに、演算増幅器１６の電源ラインにはキャパシ
タＣ6 が接続されているが、このキャパシタＣ6 は、演
算増幅器１６の電源ラインに入った高周波ノイズをグラ
ウンドに落とすためのものである。なお、抵抗Ｒ7 は負
荷抵抗であるが、負荷であるファンモータ１２が存在す
るため、省略してもよい。
【００２４】演算増幅器１６の出力端子とグラウンドの
間にはキャパシタＣ7 と抵抗Ｒ8 がそれぞれ接続されて
いる。キャパシタＣ7 はノイズを除去し演算増幅器１６
の出力を保護するためのものであり、抵抗Ｒ8 は演算増
幅器１６の出力電流を電圧に変換するためのものであ
る。抵抗Ｒ8 で変換された電圧がゲート電圧としてＭＯ
ＳＦＥＴ１０のゲートに与えられる。なお、抵抗Ｒ9 は
電流保護用であり電流のエネルギーを減衰させるための
ものである。
間にはキャパシタＣ7 と抵抗Ｒ8 がそれぞれ接続されて
いる。キャパシタＣ7 はノイズを除去し演算増幅器１６
の出力を保護するためのものであり、抵抗Ｒ8 は演算増
幅器１６の出力電流を電圧に変換するためのものであ
る。抵抗Ｒ8 で変換された電圧がゲート電圧としてＭＯ
ＳＦＥＴ１０のゲートに与えられる。なお、抵抗Ｒ9 は
電流保護用であり電流のエネルギーを減衰させるための
ものである。
【００２５】ＣＰＵ１４や演算増幅器１８、１６などを
含むオートアンプは、外部のＭＯＳＦＥＴ１０およびフ
ァンモータ１２とコネクタ２６、２８、３０によって相
互に接続されている。具体的には、ファンモータ１２の
両端子を挟む二つの点ＡとＢはそれぞれコネクタ２６、
２８を介して抵抗Ｒ2 （つまりは演算増幅器１６の反転
入力端子（−））および抵抗Ｒ4 （つまりは演算増幅器
１６の非反転入力端子（＋））と接続されている。ま
た、ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートはコネクタ３０を介して
抵抗Ｒ9 （つまりは演算増幅器１６の出力端子）と接続
されている。
含むオートアンプは、外部のＭＯＳＦＥＴ１０およびフ
ァンモータ１２とコネクタ２６、２８、３０によって相
互に接続されている。具体的には、ファンモータ１２の
両端子を挟む二つの点ＡとＢはそれぞれコネクタ２６、
２８を介して抵抗Ｒ2 （つまりは演算増幅器１６の反転
入力端子（−））および抵抗Ｒ4 （つまりは演算増幅器
１６の非反転入力端子（＋））と接続されている。ま
た、ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートはコネクタ３０を介して
抵抗Ｒ9 （つまりは演算増幅器１６の出力端子）と接続
されている。
【００２６】本案では、抵抗Ｒ9 とコネクタ３０との間
にトランジスタ回路２４が接続されている。具体的に
は、このトランジスタ回路２４を構成するトランジスタ
ＴＲ3のコレクタは抵抗Ｒ9 とコネクタ３０の間に接続
され、エミッタはアースされている。また、トランジス
タＴＲ3 のベースは抵抗を介して、トランジスタ回路２
２と同様、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22に接続されてい
る。このトランジスタ回路２４はファンモータ１２がオ
フ状態にあるときにファンモータ１２の誤動作を防止さ
せる働きをしている。すなわち、ＣＰＵ１４の出力ポー
トＰ22から信号が出力されると、上記したようにトラン
ジスタ回路２２が作動してファンモータ１２を停止させ
るが、これと同時に、トランジスタ回路２４において
も、トランジスタＴＲ3 がオンして、演算増幅器１６の
出力をグラウンドに落とし、ファンモータ１２のほうへ
出力させない。つまり、演算増幅器１６の入力端子に何
らかのノイズが入り演算増幅器１６で増幅されて出力さ
れたとしても、トランジスタ回路２４によって確実にグ
ラウンドに落とされるので、ノイズによってファンモー
タ１２が誤動作することが防止されることになる。
にトランジスタ回路２４が接続されている。具体的に
は、このトランジスタ回路２４を構成するトランジスタ
ＴＲ3のコレクタは抵抗Ｒ9 とコネクタ３０の間に接続
され、エミッタはアースされている。また、トランジス
タＴＲ3 のベースは抵抗を介して、トランジスタ回路２
２と同様、ＣＰＵ１４の出力ポートＰ22に接続されてい
る。このトランジスタ回路２４はファンモータ１２がオ
フ状態にあるときにファンモータ１２の誤動作を防止さ
せる働きをしている。すなわち、ＣＰＵ１４の出力ポー
トＰ22から信号が出力されると、上記したようにトラン
ジスタ回路２２が作動してファンモータ１２を停止させ
るが、これと同時に、トランジスタ回路２４において
も、トランジスタＴＲ3 がオンして、演算増幅器１６の
出力をグラウンドに落とし、ファンモータ１２のほうへ
出力させない。つまり、演算増幅器１６の入力端子に何
らかのノイズが入り演算増幅器１６で増幅されて出力さ
れたとしても、トランジスタ回路２４によって確実にグ
ラウンドに落とされるので、ノイズによってファンモー
タ１２が誤動作することが防止されることになる。
【００２７】各コネクタ２６、２８には、主に外部から
侵入したノイズをグラウンドに逃がすため、コンデンサ
Ｃ8 、Ｃ9 がそれぞれ接続されている。
侵入したノイズをグラウンドに逃がすため、コンデンサ
Ｃ8 、Ｃ9 がそれぞれ接続されている。
【００２８】次に、上記のように構成された回路の動作
を説明する。ＣＰＵ１４は、目標温度が設定されると、
自動制御の場合は図示しない各種センサ（たとえば、内
気センサ、外気センサ、日射センサなど）からの入力信
号をもとに、また、手動選択の場合は選択された風量ス
イッチからの信号をもとに、演算処理を行って目標風量
を決定し、決定した風量制御の目標値に相当する制御信
号（矩形のパルス信号）を出力ポートＰ20から出力す
る。このとき、出力ポートＰ22からの出力はなく、トラ
ンジスタ回路２２、２４は共にオフ状態となっている。
を説明する。ＣＰＵ１４は、目標温度が設定されると、
自動制御の場合は図示しない各種センサ（たとえば、内
気センサ、外気センサ、日射センサなど）からの入力信
号をもとに、また、手動選択の場合は選択された風量ス
イッチからの信号をもとに、演算処理を行って目標風量
を決定し、決定した風量制御の目標値に相当する制御信
号（矩形のパルス信号）を出力ポートＰ20から出力す
る。このとき、出力ポートＰ22からの出力はなく、トラ
ンジスタ回路２２、２４は共にオフ状態となっている。
【００２９】ＣＰＵ１４のポートＰ20から出力された制
御信号は、トランジスタ回路２０で電流が確保された
後、平滑回路（抵抗Ｒ6 とキャパシタＣ4 ）で平滑化さ
れた後、前段の演算増幅器１８を介して、後段の演算増
幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達される。前段の
演算増幅器１８はゲインが１である電圧ホロア回路を構
成しているので、演算増幅器１８の出力は安定したもの
となっている。
御信号は、トランジスタ回路２０で電流が確保された
後、平滑回路（抵抗Ｒ6 とキャパシタＣ4 ）で平滑化さ
れた後、前段の演算増幅器１８を介して、後段の演算増
幅器１６の非反転入力端子（＋）に伝達される。前段の
演算増幅器１８はゲインが１である電圧ホロア回路を構
成しているので、演算増幅器１８の出力は安定したもの
となっている。
【００３０】後段の演算増幅器１６は、抵抗Ｒ1 、Ｒ2
、Ｒ3 、Ｒ4 によって決定されたゲイン（ここでは、
６）を持ち、入力した制御信号を６倍に増幅して出力す
る。この演算増幅器１６の出力（電流）は抵抗Ｒ8 によ
り電圧に変換され、この電圧がゲート電圧としてＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲートに与えられる。ＭＯＳＦＥＴ１０は
ゲート電圧に応じたドレイン電圧をファンモータ１２の
一方の端子（点Ｂ）に与える。このとき、ファンモータ
１２のもう一方の端子（点Ａ）にはアクセサリ電源（Ａ
ＣＣ）の電圧が与えられているので、ファンモータ１２
の印加電圧は、アクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧（点Ａ
の電圧）からＭＯＳＦＥＴ１０のドレイン電圧（点Ｂの
電圧）を引き算した値となる。すなわち、ファンモータ
１２の印加電圧は、ＣＰＵ１４から出力される制御信号
に応じたゲート電圧によって無段階に制御される。ファ
ンモータ１２はその印加電圧（より詳細には、その直流
成分）に応じた回転数で回転する。その際、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧（点Ｂの電圧）は演算増幅器１６
の非反転入力端子（＋）にフィードバックされ、実際に
ファンモータ１２に印加されている電圧が目標値と一致
するよう、ゲート電圧が自動的に制御される。
、Ｒ3 、Ｒ4 によって決定されたゲイン（ここでは、
６）を持ち、入力した制御信号を６倍に増幅して出力す
る。この演算増幅器１６の出力（電流）は抵抗Ｒ8 によ
り電圧に変換され、この電圧がゲート電圧としてＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲートに与えられる。ＭＯＳＦＥＴ１０は
ゲート電圧に応じたドレイン電圧をファンモータ１２の
一方の端子（点Ｂ）に与える。このとき、ファンモータ
１２のもう一方の端子（点Ａ）にはアクセサリ電源（Ａ
ＣＣ）の電圧が与えられているので、ファンモータ１２
の印加電圧は、アクセサリ電源（ＡＣＣ）の電圧（点Ａ
の電圧）からＭＯＳＦＥＴ１０のドレイン電圧（点Ｂの
電圧）を引き算した値となる。すなわち、ファンモータ
１２の印加電圧は、ＣＰＵ１４から出力される制御信号
に応じたゲート電圧によって無段階に制御される。ファ
ンモータ１２はその印加電圧（より詳細には、その直流
成分）に応じた回転数で回転する。その際、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧（点Ｂの電圧）は演算増幅器１６
の非反転入力端子（＋）にフィードバックされ、実際に
ファンモータ１２に印加されている電圧が目標値と一致
するよう、ゲート電圧が自動的に制御される。
【００３１】上記の動作中にアクセサリ電源（ＡＣＣ）
から低周波のリプルノイズが演算増幅器１６の反転入力
端子（−）のライン（点Ｅ）上に混入すると、Ｒ1 ×Ｃ
1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たす抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキ
ャパシタＣ1 とＣ2 の組み合わせにより、そのリプルノ
イズは、平滑化されたり時間的なずれを生ずることなく
演算増幅器１６の反転入力端子（−）に与えられるの
で、そのまま演算増幅器１６の出力、したがってＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲート電圧に現われ、ＭＯＳＦＥＴ１０の
ドレイン電圧（点Ｂの電圧）のノイズ成分は点Ａのリプ
ルノイズと同位相となる。したがって、点Ａの電圧から
点Ｂの電圧を引き算するとファンモータ１２の印加電圧
の交流成分は０Ｖとなり、その結果、ファンモータ１２
の振動はなくなるので、リプルノイズによりブロアに異
音が発生することはない。
から低周波のリプルノイズが演算増幅器１６の反転入力
端子（−）のライン（点Ｅ）上に混入すると、Ｒ1 ×Ｃ
1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係を満たす抵抗Ｒ1 とＲ2 およびキ
ャパシタＣ1 とＣ2 の組み合わせにより、そのリプルノ
イズは、平滑化されたり時間的なずれを生ずることなく
演算増幅器１６の反転入力端子（−）に与えられるの
で、そのまま演算増幅器１６の出力、したがってＭＯＳ
ＦＥＴ１０のゲート電圧に現われ、ＭＯＳＦＥＴ１０の
ドレイン電圧（点Ｂの電圧）のノイズ成分は点Ａのリプ
ルノイズと同位相となる。したがって、点Ａの電圧から
点Ｂの電圧を引き算するとファンモータ１２の印加電圧
の交流成分は０Ｖとなり、その結果、ファンモータ１２
の振動はなくなるので、リプルノイズによりブロアに異
音が発生することはない。
【００３２】一方、ファンモータ１２を停止させる場
合、ＣＰＵ１４は、出力ポートＰ22から５Ｖの信号を出
力する。これにより、トランジスタ回路２２と２４が共
にオン状態となる。オン状態となったトランジスタ回路
２２は、前段の演算増幅器１８の出力をグラウンドに落
とし、その出力の後段回路への伝達を阻止する。また、
トランジスタ回路２４がオン状態となることにより、た
とえ高周波ノイズがＥ点に混入したとしても、そのノイ
ズによる演算増幅器１６の出力はグラウンドに落とされ
るので、ノイズによってファンモータ１２が誤動作する
ことが確実に防止される。
合、ＣＰＵ１４は、出力ポートＰ22から５Ｖの信号を出
力する。これにより、トランジスタ回路２２と２４が共
にオン状態となる。オン状態となったトランジスタ回路
２２は、前段の演算増幅器１８の出力をグラウンドに落
とし、その出力の後段回路への伝達を阻止する。また、
トランジスタ回路２４がオン状態となることにより、た
とえ高周波ノイズがＥ点に混入したとしても、そのノイ
ズによる演算増幅器１６の出力はグラウンドに落とされ
るので、ノイズによってファンモータ１２が誤動作する
ことが確実に防止される。
【００３３】したがって、上記の例によれば、抵抗Ｒ2
と並列に接続されたキャパシタＣ1を追加するととも
に、Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係式を満たすように抵
抗Ｒ1、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を設定したので、
アクセサリ電源（ＡＣＣ）から点Ｅに混入したリプルノ
イズはそのまま演算増幅器１６に入力され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧として点Ｂに出力されるようにな
る。したがって、ファンモータ１２の印加電圧の交流特
性が０Ｖとなるので、リプルノイズに起因するブロアの
異音の発生を有効に防止することができる。
と並列に接続されたキャパシタＣ1を追加するととも
に、Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 の関係式を満たすように抵
抗Ｒ1、Ｒ2 とキャパシタＣ1 、Ｃ2 を設定したので、
アクセサリ電源（ＡＣＣ）から点Ｅに混入したリプルノ
イズはそのまま演算増幅器１６に入力され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１０のドレイン電圧として点Ｂに出力されるようにな
る。したがって、ファンモータ１２の印加電圧の交流特
性が０Ｖとなるので、リプルノイズに起因するブロアの
異音の発生を有効に防止することができる。
【００３４】よって、本案では、リプルノイズによるブ
ロアの異音対策として、従来のようにファンモータ１２
を二重に覆ったり電源自体にリプルの発生を抑える機能
を付加したりする必要はなく、回路の変更のみで対応し
うるため、コストアップはほとんどなく、コストの面で
もきわめて有利である。
ロアの異音対策として、従来のようにファンモータ１２
を二重に覆ったり電源自体にリプルの発生を抑える機能
を付加したりする必要はなく、回路の変更のみで対応し
うるため、コストアップはほとんどなく、コストの面で
もきわめて有利である。
【００３５】また、本案では、後段の演算増幅器１６の
出力端子にトランジスタ回路２４を付加して、ファンモ
ータ１２の非動作時における演算増幅器１６の出力のフ
ァンモータ１２への伝達を阻止するようにしたので、フ
ァンモータ１２の停止中に点Ｅに混入した高周波ノイズ
によってファンモータ１２が誤動作することが確実に防
止される。
出力端子にトランジスタ回路２４を付加して、ファンモ
ータ１２の非動作時における演算増幅器１６の出力のフ
ァンモータ１２への伝達を阻止するようにしたので、フ
ァンモータ１２の停止中に点Ｅに混入した高周波ノイズ
によってファンモータ１２が誤動作することが確実に防
止される。
【００３６】なお、本案では、ノイズによるファンモー
タ１２の誤動作を確実に防止するためトランジスタ回路
２４を設けているが、かかる機能を欲しない場合にはト
ランジスタ回路２４は省略してもよい。
タ１２の誤動作を確実に防止するためトランジスタ回路
２４を設けているが、かかる機能を欲しない場合にはト
ランジスタ回路２４は省略してもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
定の関係式を満たすキャパシタを新たに追加してファン
モータの両端子に同位相のリプルノイズを与えるように
したので、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有
効に防止することができる。しかも、回路の改良のみで
あるため、異音発生防止に要するコストアップはほとん
どない。
定の関係式を満たすキャパシタを新たに追加してファン
モータの両端子に同位相のリプルノイズを与えるように
したので、リプルノイズによるブロアの異音の発生を有
効に防止することができる。しかも、回路の改良のみで
あるため、異音発生防止に要するコストアップはほとん
どない。
【図１】 本発明のファン制御回路の構成例を示す回路
図
図
【図２】 従来のファン制御回路の一例を示す回路図
１０…ＭＯＳ形電解効果トランジスタ １２…ファンモータ １４…ＣＰＵ １６、１８…演算増幅器 ２０…トランジスタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/00 101
Claims (1)
- 【請求項１】 最終段の演算増幅器（１６）の出力によ
りＭＯＳ形電界効果トランジスタ（１０）のゲート電圧
を変化させながらファンモータ（１２）の印加電圧を制
御するファン制御回路において、 前記演算増幅器（１６）の一方の入力端子に前記ファン
モータ（１２）の電源電圧を２個の抵抗（Ｒ1 、Ｒ2 ）
により分割して付与するとともに、前記各抵抗（Ｒ1 、
Ｒ2 ）に対しこれと並列に下記の関係式 Ｒ1 ×Ｃ1 ＝Ｒ2 ×Ｃ2 を満たす容量を持つキャパシタ（Ｃ1 、Ｃ2 ）をそれぞ
れ接続してなることを特徴とするファン制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878495A JP3330787B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ファン制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878495A JP3330787B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ファン制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0958248A JPH0958248A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3330787B2 true JP3330787B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16725332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21878495A Expired - Lifetime JP3330787B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ファン制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3330787B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE361212T1 (de) * | 2004-04-07 | 2007-05-15 | Behr France Rouffach Sas | Steuerung für einen elektrischen zuheizer einer kraftfahrzeug-klimaanlage |
| TWI597987B (zh) * | 2016-02-19 | 2017-09-01 | 中強光電股份有限公司 | 風扇降噪方法、系統及其應用電子裝置 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21878495A patent/JP3330787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0958248A (ja) | 1997-03-04 |
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