JP2001057793A - Brushless motor controller with locking decision function - Google Patents

Brushless motor controller with locking decision function

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JP2001057793A
JP2001057793A JP11230055A JP23005599A JP2001057793A JP 2001057793 A JP2001057793 A JP 2001057793A JP 11230055 A JP11230055 A JP 11230055A JP 23005599 A JP23005599 A JP 23005599A JP 2001057793 A JP2001057793 A JP 2001057793A
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太 新木
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剛 関根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a brushless motor controller with a locking decision function which facilitates alterations of a locking decision time and the numbers times of locking decision without having to remodel a control unit, even if the characteristics of the motor are changed. SOLUTION: A brushless motor controller has a control circuit 7, which generates clock signals synchronized with changes of respective detection signals successively from respective Hall devices, an external capacitor Ca connected to a terminal 3k and a locking decision circuit 4, which compares the potential of the capacitor with a set voltage corresponding to the number of times of locking decision which is set according to the characteristics of a motor main part, while the capacitor is changed/discharged according to the periods of the clock signals from the control circuit 7, and while the potential of the capacitor exceeds the set voltage, causes the outputting of a drive pulse to stop.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の送風機フ
ァンの駆動などに好適なアウタロータ形のブラシレスモ
ータにおいて、ロータの回転がロック状態(高速回転時
に所定以下の低回転状態)のときの保護を行うためのロ
ック判定機能付きブラシレスモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an outer rotor type brushless motor suitable for driving a blower fan for a vehicle and the like when the rotation of the rotor is in a locked state (a low rotation state below a predetermined value at the time of high speed rotation). The present invention relates to a brushless motor with a lock determination function for performing the following.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車に搭載される空調装置の送
風機ファンのモータは、電機子コイルに流れる電流の方
向を整流子とブラシとを用いて切り換えるブラシレスモ
ータが用いられるようになって来ている。
2. Description of the Related Art In recent years, a brushless motor for switching the direction of an electric current flowing through an armature coil using a commutator and a brush has been used as a motor for a fan of an air conditioner mounted on an automobile. I have.

【0003】このブラシレスモータは、電機子コイル、
ロータ、シリンダ、ホール素子等からなるモータ本体部
と、電機子コイルに互いに異なる位相(120度のず
れ)の駆動信号を供給するドライバ回路と、ホール素子
からの検出信号及びFAN指示信号等からロータの回転
数を制御するPWM出力信号を送出する制御部等から構
成されている。この制御部は、実際はマイコン又はカス
タムICである。
[0003] This brushless motor has an armature coil,
A motor main body composed of a rotor, a cylinder, a hall element, etc., a driver circuit for supplying drive signals of mutually different phases (offset by 120 degrees) to the armature coil, And a control unit for transmitting a PWM output signal for controlling the number of rotations. This control unit is actually a microcomputer or a custom IC.

【0004】前述の制御部においては、FAN指示信号
が入力している間は各ホール素子の検出信号の周期から
モータ本体部のロータの回転数を求め、この回転数と、
空調制御アンプ(図示せず)からのFAN指示信号が示
す指示回転数(デューティ比)とから目標回転数にする
デュティ比を求める。そして、このデュティ比のPWM
信号を出力PWM信号とし、各相毎にタイミングをずら
した複数の出力PWM信号として同時に送出する。
In the above-mentioned control unit, while the FAN instruction signal is being input, the rotation speed of the rotor of the motor body is obtained from the period of the detection signal of each Hall element.
A duty ratio for setting the target rotation speed is determined from the rotation speed (duty ratio) indicated by the FAN instruction signal from the air conditioning control amplifier (not shown). And PWM of this duty ratio
The signal is output as an output PWM signal, and is simultaneously transmitted as a plurality of output PWM signals whose timing is shifted for each phase.

【0005】そして、制御部(マイコン又はカスタムI
C)は、標準的なモータの特性に合わせた所定時間内
に、ホール素子の検出信号が得られないとき、或いは所
定時間内に検出信号が入力しても、所定回数以下(モー
タの特性にあわせた回数)の入力回数の場合は、ロータ
がロック状態として直ちに出力PWM信号の出力を停止
する。
Then, a control unit (a microcomputer or a custom I
C) is when the detection signal of the Hall element is not obtained within a predetermined time according to the characteristics of the standard motor, or when the detection signal is input within the predetermined time, the number of times is equal to or less than a predetermined number of times. If the number of inputs is the total number of times, the rotor is locked and the output of the output PWM signal is immediately stopped.

【0006】前述の所定時間というのは、一般にはモー
タ本体部の特性に合わせて決定している。
The above-mentioned predetermined time is generally determined according to the characteristics of the motor body.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラシレスモータの制御部は、標準的なモータの特性に
応じて予め設定した所定時間内(ロック判定時間)に、
ホール素子の検出信号が所定時間得られないときは、ロ
ック保護を行うプログラム(制御部をマイコンとした場
合)又はIC回路(制御部をカスタムICとした場合)
にしている。
However, the control unit of the conventional brushless motor requires a predetermined time (lock determination time) set in advance according to the characteristics of the standard motor.
If the detection signal of the Hall element cannot be obtained for a predetermined time, a program for performing lock protection (when the control unit is a microcomputer) or an IC circuit (when the control unit is a custom IC)
I have to.

【0008】このため、モータ特性が相違した場合は、
プログラム又はカスタムICを作り直さなければならな
いという課題があった。
Therefore, when the motor characteristics are different,
There was a problem that a program or a custom IC had to be recreated.

【0009】或いは、モータの特性に合わせた所定時間
内に検出信号が入力しても、この検出信号の入力回転数
が所定回転数(ロック判定回転数ともいう)以下の場合
は、ロータがロック状態として直ちに出力PWM信号の
出力を停止している。
Alternatively, even if a detection signal is input within a predetermined time according to the characteristics of the motor, if the input rotation speed of the detection signal is equal to or lower than a predetermined rotation speed (also referred to as a lock determination rotation speed), the rotor is locked. As a state, the output of the output PWM signal is immediately stopped.

【0010】このため、モータの特性が相違した場合
は、ロック判定回数を変更しなければ成らないので、プ
ログラム又はカスタムICを作り直さなければならない
という課題があった。
For this reason, when the characteristics of the motors are different, the number of lock determinations must be changed, so that there is a problem that the program or the custom IC must be recreated.

【0011】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、モータの特性が変わっても制御部を作り直
さないでロック判定時間、ロック判定回数を容易に変更
できるロック判定機能付きブラシレスモータの制御装置
を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a brushless motor with a lock determination function that can easily change the lock determination time and the number of lock determinations without recreating the control unit even if the characteristics of the motor change. The purpose is to obtain a control device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、外部と内部と
を接続させるための複数の端子(3a、3b、…)を設
け、これらの所定数個の端子群(3i、3h、3g)を
介して、それぞれ所定角度範囲で異なる磁極を対向させ
た回転子(13)の周囲に一定角度間隔で磁極の変化を
検出する所定個のホール素子を配置したモータ本体部
を、目標回転信号と磁極の変化を示す各検出信号とに基
づいて生成した複数相の駆動パルスで複数相の電機子を
駆動するブラシレスモータの制御装置において、各ホー
ル素子からの各検出信号の変化に同期させたクロック信
号を順次、発生する制御回路(7)と、端子(3k)に
外付けされたコンデンサ(Ca)と、制御回路(7)か
らのクロック信号の周期に応じてコンデンサを充放電さ
せながらコンデンサの電位とモータ本体部の特性に応じ
て設定したロック判定回転数に対応する設定電圧と比較
し、該設定電圧を越えている間は駆動パルスの出力を停
止させるロック判定回路(4)とを備えたことを要旨と
する。
According to the present invention, a plurality of terminals (3a, 3b,...) For connecting the outside and the inside are provided, and a predetermined number of these terminal groups (3i, 3h, 3g) are provided. Via a motor body having a predetermined number of Hall elements for detecting changes in magnetic poles at fixed angular intervals around a rotor (13) having different magnetic poles opposed to each other within a predetermined angular range, and a target rotation signal and In a brushless motor control device that drives a multi-phase armature with a multi-phase drive pulse generated based on each detection signal indicating a change in a magnetic pole, a clock synchronized with a change in each detection signal from each Hall element A control circuit (7) for sequentially generating signals, a capacitor (Ca) externally connected to the terminal (3k), and a capacitor while charging and discharging the capacitor according to the cycle of the clock signal from the control circuit (7). A lock determination circuit (4) for comparing the potential with a set voltage corresponding to a lock determination rotation speed set in accordance with the characteristics of the motor body, and stopping the output of the drive pulse while the set voltage is exceeded; The gist is that

【0013】このため、モータ本体部の複数相の電機子
に互いに異なる複数相の駆動パルスを供給すると回転子
が回転し、一定角度間隔に配置された所定個のホール素
子を回転子の磁極が通過すると、各ホール素子からは、
その配置角度と各磁極の角度範囲とで決まる角度間隔で
前回の通過時の磁極の検知とは相反し、かつ回転速度の
周期に比例した磁極の変化を示すそれぞれの検出信号が
制御装置の所定数個の端子群(3i、3h、3g)に送
出される。
For this reason, when a plurality of driving pulses of different phases are supplied to the plurality of armatures of the motor body, the rotor rotates, and a predetermined number of Hall elements arranged at a constant angular interval are used to change the magnetic pole of the rotor. After passing, from each Hall element,
At the angle interval determined by the arrangement angle and the angle range of each magnetic pole, the detection of the magnetic pole at the time of the previous passage is inconsistent with each other, and each detection signal indicating the change of the magnetic pole in proportion to the cycle of the rotation speed is determined by the control device. It is sent to several terminal groups (3i, 3h, 3g).

【0014】そして、制御回路(7)が各ホール素子か
らの各検出信号の変化に同期したクロック信号を発生さ
せる。すなわち、各ホール素子の配置角度と各磁極の角
度範囲とで決まる角度間隔で、回転速度の周期に比例し
たクロック信号を送出する。
Then, the control circuit (7) generates a clock signal synchronized with the change of each detection signal from each Hall element. That is, a clock signal proportional to the cycle of the rotation speed is transmitted at an angular interval determined by the arrangement angle of each Hall element and the angle range of each magnetic pole.

【0015】このクロック信号をロック判定回路(4)
が入力し、このクロック信号の周期に応じて端子(k)
に外付けされたコンデンサ(Ca)を充放電させる。
The clock signal is used as a lock determination circuit (4)
Is input, and a terminal (k) is input according to the cycle of the clock signal.
The capacitor (Ca) externally charged and discharged is charged and discharged.

【0016】このとき、ロック判定回路(4)はコンデ
ンサ(Ca)の電位とモータ本体部の特性に応じて設定
したロック判定回転数に対応する設定電圧と比較し、該
設定電圧を越えている間は駆動パルスの出力を停止させ
る。
At this time, the lock determination circuit (4) compares the potential of the capacitor (Ca) with the set voltage corresponding to the lock determination rotation speed set according to the characteristics of the motor main body, and exceeds the set voltage. During this period, the output of the drive pulse is stopped.

【0017】すなわち、外付けのコンデンサ(Ca)を
変更することによって、コンデンサ(Ca)に対する充
電時間を変えることができるので、ロック判定回転数に
対応する設定時間に到達するまでの時間が変わることに
なる。つまり、ロック判定時間を変更することが可能と
なる。
That is, the charging time for the capacitor (Ca) can be changed by changing the external capacitor (Ca), so that the time required to reach the set time corresponding to the lock determination rotation speed changes. become. That is, the lock determination time can be changed.

【0018】また、ロック判定回路は、複数の抵抗を直
列接続して分圧点に設定電圧を得る直列回路(Ra、R
b)と、端子(3k)に一方の入力端を、他方の入力端
を直列回路の分圧点に接続し、コンデンサの電圧が前記
分圧点の設定電圧を越えている間はモータ本体部がロッ
ク状態となっていることを示すロック判定信号を送出す
る比較器(COM1)と、端子(3k)及び比較器(C
OM1)の一方の入力端に接続された定電流回路(8)
と、コレクタを、端子(3k)及び定電流回路(8)並
びに比較器(4)の一方の入力端に接続し、エミッタを
アースに接続し、かつベースにクロックを入力するトラ
ンジスタとからなることを要旨とする。
The lock judging circuit includes a series circuit (Ra, R) for connecting a plurality of resistors in series to obtain a set voltage at a voltage dividing point.
b) and one input terminal connected to the terminal (3k), and the other input terminal connected to the voltage dividing point of the series circuit, and while the voltage of the capacitor exceeds the voltage set at the voltage dividing point, the motor body (COM1) for transmitting a lock determination signal indicating that the terminal is in a locked state, a terminal (3k) and a comparator (C
Constant current circuit (8) connected to one input terminal of OM1)
And a transistor having a collector connected to the terminal (3k) and the constant current circuit (8) and one input terminal of the comparator (4), an emitter connected to the ground, and a clock input to the base. Is the gist.

【0019】このため、各ホール素子の配置角度と各磁
極の角度範囲とで決まる角度間隔で、回転速度の周期に
比例したクロック信号が入力している間は、トランジス
タ(TR1)のベースに入力する毎にトランジスタ(T
R1)がオン状態となって端子(3k)を介して外付け
のコンデンサ(Ca)から放電させる。
For this reason, while the clock signal proportional to the cycle of the rotation speed is being input at an angular interval determined by the arrangement angle of each Hall element and the angle range of each magnetic pole, the clock signal is input to the base of the transistor (TR1). Each time the transistor (T
R1) is turned on to discharge from the external capacitor (Ca) via the terminal (3k).

【0020】また、クロック信号の入力が停止している
間は、定電流がコンデンサ(Ca)に充電させられる。
つまり、放電特性は、コンデンサ(Ca)だけであるか
ら直線的に増加していく充電特性となる。
While the input of the clock signal is stopped, a constant current is charged in the capacitor (Ca).
In other words, the discharge characteristic is a charge characteristic that increases linearly because only the capacitor (Ca) is used.

【0021】このとき、比較器(COMP1)によって
コンデンサ(Ca)の直線的な電圧と設定電圧とが比較
され、設定電圧を越えている間はロック判定信号を送出
してモータ本体部の回転が停止させられる。
At this time, the linear voltage of the capacitor (Ca) is compared with the set voltage by the comparator (COMP1), and while the voltage exceeds the set voltage, a lock determination signal is transmitted to rotate the motor body. Be stopped.

【0022】すなわち、簡単なアナログ回路によってロ
ック判定ができると共に、外付けのコンデンサを変更す
ることによってロック判定時間の変更が可能となってい
る。
That is, lock determination can be performed by a simple analog circuit, and the lock determination time can be changed by changing an external capacitor.

【0023】さらに、コンデンサ(Ca)を、端子(3
k)に一方を接続し、他方を電源(Vcc)に接続した
抵抗(Rc)に接続する。また、ロック判定回路を、複
数の抵抗を直列接続して分圧点に設定電圧を得る直列回
路(Ra、Rb)と、端子(3k)に一方の入力端を、
他方の入力端を直列回路の分圧点に接続し、コンデンサ
の電圧が分圧点の設定電圧を越えている間はモータ本体
部がロック状態となっていることを示すロック判定信号
を送出する比較器(COM1)と、コレクタを、端子
(3k)及び比較器(4)の一方の入力端に接続し、エ
ミッタをアースに接続し、かつベースにクロックを入力
するトランジスタとで構成する。
Further, the capacitor (Ca) is connected to the terminal (3
k) and one is connected to a resistor (Rc) connected to a power supply (Vcc). Further, a lock determination circuit includes a series circuit (Ra, Rb) for obtaining a set voltage at a voltage dividing point by connecting a plurality of resistors in series, and one input terminal to a terminal (3k).
The other input terminal is connected to the voltage dividing point of the series circuit, and while the voltage of the capacitor exceeds the voltage set at the voltage dividing point, a lock determination signal indicating that the motor body is in a locked state is transmitted. A comparator (COM1) and a transistor having a collector connected to the terminal (3k) and one input terminal of the comparator (4), an emitter connected to the ground, and a clock input to the base.

【0024】このため、各ホール素子の配置角度と各磁
極の角度範囲とで決まる角度間隔で、回転速度の周期に
比例したクロック信号が入力している間は、トランジス
タ(TR1)のベースに入力する毎にトランジスタ(T
R1)がオン状態となって端子(3k)を介して外付け
のコンデンサ(Ca)から放電させる。
For this reason, while a clock signal proportional to the cycle of the rotation speed is being input at an angular interval determined by the arrangement angle of each Hall element and the angle range of each magnetic pole, it is input to the base of the transistor (TR1). Each time the transistor (T
R1) is turned on to discharge from the external capacitor (Ca) via the terminal (3k).

【0025】また、クロック信号の入力が停止している
間は、電源Vccによって抵抗(Rc)を介してコンデ
ンサ(Ca)に充電させられる。つまり、コンデンサ
(Ca)の放電特性は指数関数的に丸みを持った緩やか
な傾斜の放電特性となる。
While the input of the clock signal is stopped, the capacitor (Ca) is charged by the power supply Vcc via the resistor (Rc). That is, the discharge characteristics of the capacitor (Ca) are exponentially rounded and have a gentle slope.

【0026】このとき、比較器(COMP1)によって
コンデンサ(Ca)の指数関数的な電圧と設定電圧とが
比較され、設定電圧を越えている間はロック判定信号を
送出してモータ本体部の回転が停止させられる。
At this time, the exponential voltage of the capacitor (Ca) is compared with the set voltage by the comparator (COMP1), and while the voltage exceeds the set voltage, a lock determination signal is sent to rotate the motor body. Is stopped.

【0027】すなわち、簡単なアナログ回路によってロ
ック判定ができると共に、外付けのコンデンサ(Ca)
及び抵抗(Rc)によって放電特性が丸みをもってゆっ
くりと上昇して行くので、ロック判定回転数(設定電
圧)に到達するまでの時間がかかるため、結果としてロ
ック判定回転数を変えたのと同様な作用があることにな
る。
That is, the lock can be determined by a simple analog circuit and the external capacitor (Ca)
And the resistance (Rc) gradually increases the discharge characteristic with roundness, so that it takes time to reach the lock determination rotation speed (set voltage). As a result, it is the same as changing the lock determination rotation speed. There will be action.

【0028】従って、設定電圧の変更を行わないで外付
けの抵抗(Rc)、コンデンサ(Ca)を変更するだけ
でよい。
Therefore, it is only necessary to change the external resistor (Rc) and capacitor (Ca) without changing the set voltage.

【0029】さらに、これらのロック判定回路、制御回
路等を集積化したときは、モータの特性が変わっても、
外付けのコンデンサ、抵抗を変更するだけでよい。
Further, when these lock determination circuits and control circuits are integrated, even if the characteristics of the motor change,
You only need to change the external capacitors and resistors.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、制御装置
が各ホール素子の配置角度と各磁極の角度範囲とで決ま
る角度間隔で、回転速度の周期に比例したクロック信号
を生成し、このクロック信号の周期に応じて端子(k)
に外付けされたコンデンサ(Ca)を充放電させながら
コンデンサ(Ca)の電位とモータ本体部の特性に応じ
て設定したロック判定回転数を越えている間は駆動パル
スの出力を停止させる。
As described above, according to the present invention, the control device generates a clock signal proportional to the period of the rotation speed at an angular interval determined by the arrangement angle of each Hall element and the angle range of each magnetic pole, Terminal (k) according to the cycle of this clock signal
While charging / discharging the capacitor (Ca) externally connected to the motor, the output of the drive pulse is stopped as long as the voltage exceeds the lock determination rotation speed set in accordance with the potential of the capacitor (Ca) and the characteristics of the motor body.

【0031】すなわち、外付けのコンデンサ(Ca)を
変更することによって、ロック判定時間を変更すること
ができる。
That is, the lock determination time can be changed by changing the external capacitor (Ca).

【0032】このため、モータの特性が変わったとき
は、従来においては、ロック判定をプログラム又はカス
タムICで行っている場合は作りなおしていたが、単に
外付けのコンデンサ(Ca)を変更するだけでよいとい
う効果が得られている。
For this reason, when the characteristics of the motor change, conventionally, when the lock determination is made by a program or a custom IC, the lock is re-created. However, only the external capacitor (Ca) is changed. Is good.

【0033】また、ロック判定回路を設定電圧を得る直
列回路(Ra、Rb)と、比較器(COM1)と、定電
流回路(8)と、トランジスタとから構成したときは、
簡単なアナログ回路によってロック判定ができると共
に、外付けのコンデンサを変更することによってロック
判定時間の変更が可能となるという効果が得られてい
る。
When the lock determination circuit is composed of a series circuit (Ra, Rb) for obtaining a set voltage, a comparator (COM1), a constant current circuit (8), and a transistor,
The lock determination can be performed by a simple analog circuit, and the lock determination time can be changed by changing an external capacitor.

【0034】さらに、コンデンサ(Ca)に抵抗(R
c)に接続し、ロック判定回路に定電流を備えないよう
にしたときは、簡単なアナログ回路によってロック判定
ができると共に、外付けのコンデンサ(Ca)及び抵抗
(Rc)によって放電特性が丸みをもってゆっくりと上
昇して行くので、ロック判定回転数(設定電圧)に到達
するまでの時間がかかるため、結果としてロック判定回
転数を変えたのと同様な効果を得ることができる。
Further, a resistor (R) is connected to the capacitor (Ca).
c), when the lock determination circuit is not provided with a constant current, the lock determination can be performed by a simple analog circuit, and the discharge characteristics are rounded by the external capacitor (Ca) and the resistor (Rc). Since it slowly rises, it takes time to reach the lock determination rotation speed (set voltage). As a result, the same effect as changing the lock determination rotation speed can be obtained.

【0035】従って、設定電圧の変更を行わないで外付
けの抵抗(Rc)、コンデンサ(Ca)を変更するだけ
でよい。
Therefore, it is only necessary to change the external resistor (Rc) and capacitor (Ca) without changing the set voltage.

【0036】さらに、これらのロック判定回路、制御回
路等を集積化したときは、モータの特性が変わっても、
外付けのコンデンサ、抵抗を変更するだけでよい。
Further, when these lock determination circuits and control circuits are integrated, even if the characteristics of the motor change,
You only need to change the external capacitors and resistors.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】<実施の形態1>図1は実施の形
態1のロック判定機能付きブラシレスモータの制御装置
の概略構成図である。図1に示すブラシレスモータの制
御装置1は、ロック判定のためのカスタムICである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control device for a brushless motor with a lock determination function according to a first embodiment. The control device 1 for a brushless motor shown in FIG. 1 is a custom IC for lock determination.

【0038】この制御装置1は、端子3a〜端子3fを
介してモータ本体部2に位相の異なる電力を供給する駆
動回路6に接続され、端子3g〜3iを介してモータ本
体部2のホールIC(IC1、IC2、IC3)に接続
されている。このホール素子はそれぞれ磁気を検出した
ときには検出時に出力をHレベルにする正転信号とその
反転信号(総称した単に検出信号という)送出する。
The control device 1 is connected to a drive circuit 6 for supplying electric power having different phases to the motor main body 2 via terminals 3a to 3f, and to a Hall IC of the motor main body 2 via terminals 3g to 3i. (IC1, IC2, IC3). Each of the Hall elements transmits a normal rotation signal and an inverted signal thereof (collectively referred to simply as a detection signal) for setting the output to an H level upon detection of magnetism.

【0039】これらのホール素子ICを有するモータ本
体部2の概略構成を初めに説明する。モータ本体部2
は、図2に示すように、シャフト12の一端の周囲に回
転検出用のためのマグネット13(以下センサマグネッ
ト13という)を設け、このセンサマグネット13の周
囲に6個の突極14a、14b、……を有する固定子1
4を取付けている。前述のセンサマグネット13はN極
とN極、S極とS極とがそれぞれ一対で対向させられ、
シャフト12の一方の端の周囲に設けられている。
First, the schematic configuration of the motor body 2 having these Hall element ICs will be described. Motor body 2
As shown in FIG. 2, a magnet 13 (hereinafter, referred to as a sensor magnet 13) for detecting rotation is provided around one end of a shaft 12, and six salient poles 14a, 14b, Stator 1 having...
4 is attached. The aforementioned sensor magnet 13 has a pair of N and N poles, and a pair of S and S poles, respectively.
It is provided around one end of the shaft 12.

【0040】また、固定子14の6個の突極14a、1
4b、……にはコイル15a、15b、……が巻き付け
られ、対向する2個のコイルで1相をなしている。すな
わち、6個のコイルで三相の駆動系を構成している。
The six salient poles 14a, 1
The coils 15a, 15b,... Are wound around 4b,. That is, a six-phase drive system is constituted by the six coils.

【0041】この固定子14の外側にあるロータ16に
は図2に示すように、90度間隔でメインマグネット1
7a、17b、……が周設されている。ロータ16はシ
ャフト12の他端(図示せず)にシャフト12と一体で
回転可能に連結されている。
As shown in FIG. 2, the main magnets 1 are attached to the rotor 16 outside the stator 14 at intervals of 90 degrees.
7a, 17b,... The rotor 16 is rotatably connected to the other end (not shown) of the shaft 12 integrally with the shaft 12.

【0042】さらに、固定子14にはセンサマグネット
13の磁極(S極、N極)の磁界を検出するホール素子
18a(IC1)、18b(IC2)、18c(IC
3)が120間隔で均等に配置されている。前述のセン
サマグネット13のS、N極は、90度間隔で設けら
れ、S極とN極とが隣接配置され、S極とS極及びN極
とN極とが対向配置させられている。
Further, the stator 14 has Hall elements 18a (IC1), 18b (IC2), 18c (IC) for detecting the magnetic fields of the magnetic poles (S pole, N pole) of the sensor magnet 13.
3) are evenly arranged at 120 intervals. The S and N poles of the above-mentioned sensor magnet 13 are provided at intervals of 90 degrees, the S and N poles are arranged adjacently, and the S and S poles and the N and N poles are arranged to face each other.

【0043】すなわち、ロータ16が360度回転する
と120度間隔に配置された各ホール素子18にはS極
とN極とが順次対向して行くので以下に説明する検出信
号が送出される。但し、N極とホール素子とが対向した
ときの出力はHレベル(正転)とする。
That is, when the rotor 16 rotates 360 degrees, the S-pole and the N-pole sequentially face the Hall elements 18 arranged at 120-degree intervals, so that a detection signal described below is transmitted. However, the output when the N pole and the Hall element face each other is set to the H level (normal rotation).

【0044】ホール素子18a(IC1)からは30度
〜120度及び210度〜300度の角度間をHレベル
にした検出信号SL1(正転)と、これを反転した検出
信号SH1とが送出される。
From the Hall element 18a (IC1), a detection signal SL1 (normal rotation) in which the angle between 30 ° to 120 ° and 210 ° to 300 ° is at H level and a detection signal SH1 obtained by inverting the detection signal SL1 are transmitted. You.

【0045】また、ホール素子18b(IC2)からは
60度〜150度及び240度〜330度の角度間をL
レベルにした検出信号SL2(正転)と、これを反転し
た検出信号SH2とが送出される。
From the Hall element 18b (IC2), L between the angles of 60 to 150 degrees and 240 to 330 degrees
The level-detected signal SL2 (normal rotation) and the inverted detection signal SH2 are transmitted.

【0046】さらに、ホール素子18c(IC3)から
は90度〜180度及び270度〜360度の角度間を
Hレベルにした検出信号SL3(正転)と、これを反転
した検出信号SH3とが送出される。
Further, from the Hall element 18c (IC3), a detection signal SL3 (normal rotation) in which the angle between 90 degrees to 180 degrees and 270 degrees to 360 degrees is set to the H level, and a detection signal SH3 obtained by inverting the detection signal SL3 are output. Sent out.

【0047】つまり、ホール素子は、回転方向に従って
30度ずれて前述の角度の時にHレベル又はLレベルの
タイミングで切り替わって行く検出信号SL1、SL
2、SL3、SH1、SH2、SH3を出力している。
That is, the detection signals SL1 and SL are switched by the H-level or the L-level at the above-mentioned angle at the above-described angle while being shifted by 30 degrees in the rotation direction.
2, SL3, SH1, SH2, and SH3.

【0048】これらの検出信号は、回転速度に応じてH
レベル又はLレベルの間隔が狭まったり長くなったりす
るが、前述の角度間のときにHレベル又はLレベルにな
る。つまり、各ホール素子は回転速度に応じた周期の検
出信号SL1、SL2、SL3、SH1、SH2、SH
3を出力している。
[0048] These detection signals correspond to H according to the rotational speed.
The interval between the levels or the L levels becomes narrower or longer, but becomes the H level or the L level when between the aforementioned angles. That is, each of the Hall elements has a detection signal SL1, SL2, SL3, SH1, SH2, SH having a cycle corresponding to the rotation speed.
3 is output.

【0049】これらのホール素子は実際は2本の出力線
(正転、反転用)で制御装置1にそれぞれ接続され、合
計で6本が制御装置1に接続されるが、本説明では3本
の線のみを示す。
These Hall elements are actually connected to the control unit 1 by two output lines (for normal rotation and inversion), and a total of six are connected to the control unit 1, but in the present description, three Hall elements are used. Only lines are shown.

【0050】一方、駆動回路部6は、モータ制御装置1
0に接続された6個の抵抗R1、R2、……と、6個の
パワー素子Q1、Q2……とからなり、モータ制御装置
1からの各制御信号に基づく駆動信号を生成し、これら
の駆動信号を対応するパワー素子Q1、Q2……に送出
する。
On the other hand, the drive circuit unit 6 includes the motor control device 1
, And six power elements Q1, Q2,..., Which generate drive signals based on each control signal from the motor control device 1. The drive signal is transmitted to the corresponding power elements Q1, Q2,.

【0051】次に、制御装置1の構成を説明する。モー
タ制御装置1は、図1に示すように、内部にロック判定
回路4を備えている。このロック判定回路4は図1に示
すように、オープンコレクタタイプのコンパレータCO
MP1と、トランジスタTR1と、Vcc電源を分圧す
る分圧抵抗Ra、Rbと、定電流回路8とを備えてい
る。
Next, the configuration of the control device 1 will be described. As shown in FIG. 1, the motor control device 1 includes a lock determination circuit 4 therein. As shown in FIG. 1, this lock determination circuit 4 is an open collector type comparator CO.
The circuit includes an MP1, a transistor TR1, voltage dividing resistors Ra and Rb for dividing a Vcc power supply, and a constant current circuit 8.

【0052】コンパレータCOMP1はプラス入力を、
定電流回路8と、トランジスタTRのコレクタと、本カ
スタムIC(制御装置)の端子3kを介して外付けのコ
ンデンサCaに接続している。また、マイナス入力を分
圧抵抗Ra、Rbの分圧点fに接続している。この分圧
点fの電圧は、例えば50回転以下に相当する電圧値に
なるようにしている。
The comparator COMP1 has a positive input,
It is connected to a constant current circuit 8, a collector of the transistor TR, and an external capacitor Ca via a terminal 3k of the present custom IC (control device). The negative input is connected to the voltage dividing point f of the voltage dividing resistors Ra and Rb. The voltage at the voltage dividing point f is set to a voltage value corresponding to, for example, 50 rotations or less.

【0053】すなわち、ロック判定回路4はトランジス
タTR1がオフ状態にされると、定電流回路8から定電
流を外付けのコンデンサCaに充電させ、このコンデン
サCaの電圧が分圧点fの電圧Vfに到達したときにロ
ック状態と判定してロック判定信号を送出する。
That is, when the transistor TR1 is turned off, the lock determination circuit 4 charges a constant current from the constant current circuit 8 to the external capacitor Ca, and the voltage of the capacitor Ca becomes the voltage Vf at the voltage dividing point f. Is reached, a lock state is determined, and a lock determination signal is transmitted.

【0054】また、制御装置1は、センサ入力回路9
と、中央制御回路7(ロジックで組まれている)と、回
転数信号整形回路10と、ロック維持判定回路11と、
駆動制御回路12とを備えている。
The control device 1 also includes a sensor input circuit 9
A central control circuit 7 (made of logic), a rotation speed signal shaping circuit 10, a lock maintenance determination circuit 11,
And a drive control circuit 12.

【0055】センサ入力回路9は、ヒステリシス特性を
有する3個のコンパレータ(図示せず)を備え、それぞ
れのコンパレータがホールIC(IC1、IC2、IC
3)からの正転、反転の検出信号を比較し、両方の検出
信号の差が所定以上になったときに出力信号S1、S
2、S3を中央制御回路7にそれぞれ送出する。つま
り、このコンパレータはヒステリシスを有しているので
検出信号に重畳したノイズやチャタリングの影響を防止
したロータの回転速度に応じた周期の出力信号S1、S
2、S3(電気角がそれぞれ30度ずれた位相の出力信
号)を出力している。
The sensor input circuit 9 includes three comparators (not shown) having hysteresis characteristics, each of which is a Hall IC (IC1, IC2, IC2).
3) comparing the forward and reverse detection signals, and when the difference between the two detection signals exceeds a predetermined value, the output signals S1, S2
2, and S3 are sent to the central control circuit 7, respectively. That is, since this comparator has a hysteresis, the output signals S1 and S1 having a cycle corresponding to the rotation speed of the rotor, which prevents the influence of noise and chattering superimposed on the detection signal.
2, S3 (output signals having phases shifted by 30 degrees in electrical angle).

【0056】中央制御回路7は、センサ入力回路9から
の出力信号S1,S2,S3を入力し この出力信号S
1、S2、S3が入力する毎にクロック信号CKMを回
転数信号整形回路10に送出する。つまり、電気角30
度のずれを有してロータの回転速度に対応した周期の3
つの出力信号S1、S2、S3を入力することによっ
て、ロータ1回転(360度)当たり、12個のクロッ
ク信号CKMを生成している。
The central control circuit 7 receives the output signals S1, S2, S3 from the sensor input circuit 9 and receives the output signals S1, S2, S3.
The clock signal CKM is sent to the rotation speed signal shaping circuit 10 every time 1, S2 and S3 are input. That is, the electrical angle 30
3 of the cycle corresponding to the rotation speed of the rotor
By inputting two output signals S1, S2, S3, 12 clock signals CKM are generated per one rotation (360 degrees) of the rotor.

【0057】このクロック信号CKMの間隔は回転数に
応じて、出力信号S1、S2、S3の周期が短くなった
り長く成ったりするので、当然、クロック信号CKMの
周期も回転数に応じて変化している。
Since the period of the clock signal CKM changes depending on the rotation speed, the period of the output signals S1, S2, S3 becomes shorter or longer, so that the period of the clock signal CKM naturally changes according to the rotation speed. ing.

【0058】さらに、中央制御回路7は、図示しないラ
ッチ回路、セレクト回路、トランジスタ駆動タイミング
波形生成回路等を備えている。ラッチ回路は、センサ入
力回路9からの出力信号S1,S2,S3、及び前述の
クロックCKMおよび進角時間設定信号MS(どの程度
進角させるかを示す信号)を入力して、センサ入力回路
9からの出力信号S1,S2,S3に対し進角処理を行
う。即ち、進角時間設定信号MSで正規化し、電気角3
0度に相当する時間から進角時間を差引いた時間だけ遅
延させる。そして、進角処理後の信号S1B,S2B,
S3B(以下、進角後信号S1B,S2B,S3Bとい
う)をセレクト回路120へと送出する。
Further, the central control circuit 7 includes a latch circuit, a select circuit, a transistor drive timing waveform generation circuit, and the like (not shown). The latch circuit receives the output signals S1, S2, and S3 from the sensor input circuit 9, the clock CKM and the advance time setting signal MS (a signal indicating how much the advance is made), and Is performed on the output signals S1, S2, and S3 from. That is, the electrical angle is normalized by the advance time setting signal MS, and the electrical angle 3
Delay is made by subtracting the advance time from the time corresponding to 0 degrees. Then, the signals S1B, S2B,
S3B (hereinafter referred to as post-advance signals S1B, S2B, S3B) is sent to the select circuit 120.

【0059】セレクト回路は、センサ入力回路9からの
出力信号と進角後信号の双方を入力し、切替指示信号M
GSELの状態に応じて、出力信号(進角前信号ともい
う)と進角後信号を切替える。
The select circuit inputs both the output signal from the sensor input circuit 9 and the post-advance signal, and outputs the switching instruction signal M
An output signal (also referred to as a pre-advance signal) and a post-advance signal are switched according to the state of the GSEL.

【0060】トランジスタ駆動タイミング波形生成回路
は、三相制御回路、オーバラップ回路、上下短絡禁止回
路、出力OFF回路、PWM合成回路等からなり、進角
前信号あるいは進角後信号に対し、内部の論理回路を用
いて、信号G1,G2,G3,G4,G5,G6を生成
する。これら信号は、電気角60度に相当するオン時間
を有する信号であり、それぞれ、トランジスタQ1,Q
2,Q3,Q4,Q5,Q6に対応するものである。そ
して、ローサイド側をPWM信号として駆動制御回路1
2に送出する。この信号G1,G2,G3,G4,G
5,G6は、後述するロック維持判定回路11からの停
止信号で送出が停止させられる。
The transistor drive timing waveform generation circuit includes a three-phase control circuit, an overlap circuit, an upper and lower short circuit prohibition circuit, an output OFF circuit, a PWM synthesis circuit, and the like. Signals G1, G2, G3, G4, G5, and G6 are generated using a logic circuit. These signals are signals having an on-time corresponding to an electrical angle of 60 degrees.
2, Q3, Q4, Q5, and Q6. The drive control circuit 1 uses the low side as a PWM signal.
Send to 2. These signals G1, G2, G3, G4, G
The transmission of signals G5 and G6 is stopped by a stop signal from the lock maintenance determination circuit 11 described later.

【0061】回転数信号整形回路10は、中央制御回路
7からロータの回転数に応じた周期のクロック信号CK
Mを入力し、このクロックに応答してコンデンサCmか
ら放電させて定電流回路(図示せず)によってコンデン
サCmに充電させることにより、ロータの回転周期に応
じた「のこぎり波」を生成する。
The rotation speed signal shaping circuit 10 receives a clock signal CK having a cycle corresponding to the rotation speed of the rotor from the central control circuit 7.
M is input, the capacitor Cm is discharged in response to this clock, and the capacitor Cm is charged by a constant current circuit (not shown), thereby generating a "sawtooth wave" corresponding to the rotation cycle of the rotor.

【0062】そして、この「のこぎり波」と一定電圧R
STとを比較し、一定電圧RSTを越える「のこぎり
波」の範囲は出力をLレベルにした回転数信号CHを出
力する。つまり、クロック信号CKMのパルス幅を広げ
ている。これは、クロック信号CKMのパルス幅が狭い
とコンデンサCaに対して1パルスでは充電が完了しな
いからである。また、「のこぎり波」のデューティはコ
ンデンサCmを他の容量のコンデンサに変更することに
よって変わり、回転数信号CHのデューティも変わる。
The "saw wave" and the constant voltage R
Compared with ST, the range of the "sawtooth wave" exceeding the constant voltage RST outputs the rotation speed signal CH whose output is at the L level. That is, the pulse width of the clock signal CKM is increased. This is because if the pulse width of the clock signal CKM is narrow, charging of the capacitor Ca is not completed with one pulse. Further, the duty of the "sawtooth wave" changes by changing the capacitor Cm to a capacitor having another capacitance, and the duty of the rotation speed signal CH also changes.

【0063】このため、例えば回転信号CHの周波数を
電圧に変換し、この電圧値に応じて低速、高速を判定し
て進角制御を行う場合には、コンデンサCmを変更する
ことによってモータ特性に合わせて設定した回転数信号
CHのデューティ比が変わる。
For this reason, for example, when the frequency of the rotation signal CH is converted into a voltage, and the low speed and the high speed are determined according to the voltage value to perform the advance angle control, the motor characteristics are changed by changing the capacitor Cm. The duty ratio of the rotation speed signal CH set accordingly changes.

【0064】つまり、「のこぎり波」と一定電圧RST
との比較によって、コンデンサCmを変えるだけで、低
速、高速の判断をモータ特性に応じて高速に行わせるこ
とになる。
That is, the "saw wave" and the constant voltage RST
As a result, only by changing the capacitor Cm, the low speed and the high speed can be determined at a high speed according to the motor characteristics.

【0065】ロック維持判定回路11は、FAN指示信
号のデューティ比が低回転以上(例えば800回転)を
示しているときに、回転数が低回転相当(100回転以
下)に達したときに真にロックと判定して中央制御回路
に出力停止信号を送出して回転を停止させる。
When the duty ratio of the FAN instruction signal indicates a low rotation or more (for example, 800 rotations), the lock maintenance determination circuit 11 determines whether the rotation speed has reached a value corresponding to the low rotation (100 rotations or less). It is determined to be locked, and an output stop signal is sent to the central control circuit to stop rotation.

【0066】また、電源がオフ又はFAN指示信号のデ
ューティ比が10%になったときにラッチを解除する。
The latch is released when the power is turned off or the duty ratio of the FAN instruction signal becomes 10%.

【0067】すなわち、ロック判定信号を外付けのコン
デンサCbに充電させ、このコンデンサCbの電圧が低
回転に相当する設定電圧Vkに到達したときに真のロッ
クと判定し、この真のロック判定信号を電源がオフ又は
FAN指示信号のデューティ比が10%になるまでラッ
チする。つまり、ロック状態を維持させる。
That is, the lock determination signal is charged to the external capacitor Cb, and when the voltage of the capacitor Cb reaches the set voltage Vk corresponding to low rotation, it is determined that the lock is true, and the true lock determination signal is obtained. Is latched until the power is turned off or the duty ratio of the FAN instruction signal becomes 10%. That is, the locked state is maintained.

【0068】上記のように構成されたブラシレスモータ
の制御装置1のロック判定機能の動作を以下に説明す
る。図3は本実施の形態1のロック判定に係わるクロッ
ク生成までの動作を説明するタイミングチャートであ
る。
The operation of the lock determination function of the control device 1 for a brushless motor configured as described above will be described below. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation up to clock generation related to the lock determination according to the first embodiment.

【0069】制御装置1の中央制御回路7は、FAN指
示信号とセンサ入力回路9からの出力信号S1,S2,
S3とに基づく差を目標回転数とし、この目標回転数に
対応する信号G1,G2,G3,G4,G5,G6を駆
動制御回路12に送出してモータ本体部2のロータを回
転させる。
The central control circuit 7 of the control device 1 includes a FAN instruction signal and output signals S1, S2,
A difference based on S3 is set as a target rotation speed, and signals G1, G2, G3, G4, G5, and G6 corresponding to the target rotation speed are sent to the drive control circuit 12 to rotate the rotor of the motor main body 2.

【0070】この回転に伴って、センサ入力回路9には
図3に示すように回転方向に従って30度ずれて前述の
角度の時にHレベル又はLレベルのタイミングで切り替
わっる検出信号SL1、SL2、SL3、SH1、SH
2、SH3(回転速度に応じてHレベル、Lレベルの間
隔が変わる)が入力する。
Along with this rotation, the detection signals SL1, SL2, SL3 which are switched by H level or L level at the above-mentioned angle with a shift of 30 degrees in the rotation direction as shown in FIG. , SH1, SH
2, SH3 (the interval between H level and L level changes according to the rotation speed) is input.

【0071】そして、センサ入力回路9のコンパレータ
によって、検出信号に重畳したノイズやチャタリングの
影響を防止したロータの回転速度に応じた周期の出力信
号S1、S2、S3(電気角がそれぞれ30度ずれた位
相の出力信号)が送出される。
The output signals S1, S2, and S3 whose electric angles are shifted by 30 degrees according to the rotation speed of the rotor in which the influence of noise and chattering superimposed on the detection signal are prevented by the comparator of the sensor input circuit 9. Output signal having the same phase).

【0072】次に、デジタル回路で構成された中央制御
回路7がこの出力信号S1、S2、S3が入力する毎に
クロック信号CKMを回転数出力回路10に送出する。
つまり、電気角30度のずれを有してロータの回転速度
に対応した周期の3つの出力信号S1、S2、S3が入
力することによってロータ1回転(360度)当たり、
12個のクロックCKMを生成している。このクロック
信号CKMの間隔は回転数に応じて、出力信号S1、S
2、S3の周期が短くなったり長く成ったりするので、
当然、クロック信号CKMの周期も回転数に応じて変化
することになる。
Next, the central control circuit 7 composed of a digital circuit sends out the clock signal CKM to the rotation speed output circuit 10 every time the output signals S1, S2, S3 are inputted.
That is, by inputting three output signals S1, S2, and S3 having a shift corresponding to the rotation speed of the rotor with a shift of 30 electrical degrees, one rotation (360 degrees) of the rotor is obtained.
Twelve clocks CKM are generated. The interval between the clock signals CKM depends on the number of rotations and the output signals S1 and S1.
2. Since the cycle of S3 becomes shorter or longer,
Naturally, the cycle of the clock signal CKM also changes according to the rotation speed.

【0073】このクロック信号CKMを回転数信号整形
回路10が入力し、図3に示すように所定のデューティ
幅の回転数信号CHを生成する。
The clock signal CKM is input to the rotation speed signal shaping circuit 10 to generate a rotation speed signal CH having a predetermined duty width as shown in FIG.

【0074】すなわち、ロータの回転数に比例した周期
で、かつコンデンサの充電を1パルスで実現できる回転
数信号CHを生成する。
That is, a rotation speed signal CH is generated with a period proportional to the rotation speed of the rotor and capable of realizing the charging of the capacitor with one pulse.

【0075】そして、この回転数信号CHをロック判定
回路4のトランジスタTR1のベースに入力し、図4に
示すように、回転数信号CHがHレベルの間はトランジ
スタTRをオン状態にして、端子3kに接続されている
外付けのコンデンサCaから放電電流をアースに流す。
Then, the rotation speed signal CH is input to the base of the transistor TR1 of the lock determination circuit 4, and as shown in FIG. 4, while the rotation speed signal CH is at the H level, the transistor TR is turned on and the terminal TR is turned on. A discharge current flows from the external capacitor Ca connected to 3k to the ground.

【0076】次に、回転数信号がLレベルになると、L
レベルの間はトランジスタTRが図4に示すようにオフ
状態となり、定電流回路8からの定電流がコンデンサC
aに充電させられる。このときのコンデンサCaの充電
特性は抵抗が無いのでリニアになっている。このコンデ
ンサCaの電圧が端子3kを介してコンパレータCOM
1のプラス端子に入力し、コンパレータCOM1が分圧
値Vf(設定電圧)に到達したかどうかを判定してい
る。
Next, when the rotation speed signal becomes L level, L
During the level, the transistor TR is turned off as shown in FIG. 4, and the constant current from the constant current circuit 8 is supplied to the capacitor C.
a is charged. At this time, the charging characteristic of the capacitor Ca is linear because there is no resistance. The voltage of the capacitor Ca is supplied to the comparator COM via the terminal 3k.
1 to determine whether the comparator COM1 has reached the divided voltage value Vf (set voltage).

【0077】例えば、図4に示すように、正常に高速回
転しているときは、コンデンサCaの電圧が設定電圧に
到達しない前に回転数信号CHがHレベルになると、直
ちにトランジスタTR1がオン状態になって、コンデン
サCaから放電電流をアースに放電させる。
For example, as shown in FIG. 4, during normal high-speed rotation, if the rotation speed signal CH becomes H level before the voltage of the capacitor Ca does not reach the set voltage, the transistor TR1 is turned on immediately. Then, the discharge current is discharged from the capacitor Ca to the ground.

【0078】そして、トランジスタTR1は、回転数信
号CHがLレベルになると、直ちにコンデンサCaに定
電流を充電させる。そして、例えば、図4に示すよう
に、何らかの理由でロータの回転が低回転になると、中
央制御回路7からのクロック信号CKMの周期が長くな
る。このため、コンデンサcaの電圧が設定電圧に到達
しても次に回転数信号CHがHレベルにならないならな
いので、コンパレータCOM1によってコンデンサCa
の電圧が設定電圧に到達して、コンパレータCOM1か
らはロック判定信号がロック判定維持回路11に送出さ
れて回転が停止させられる。
Then, the transistor TR1 charges the capacitor Ca with a constant current as soon as the rotation speed signal CH becomes L level. Then, for example, as shown in FIG. 4, when the rotation of the rotor becomes low for some reason, the period of the clock signal CKM from the central control circuit 7 becomes longer. For this reason, even if the voltage of the capacitor ca reaches the set voltage, the rotation speed signal CH does not go to the H level next time.
Reaches the set voltage, a lock determination signal is sent from the comparator COM1 to the lock determination maintaining circuit 11, and the rotation is stopped.

【0079】すなわち、外付けのコンデンサCaを他の
容量のコンデンサに変更することによって、設定電圧に
到達する充電時間を容易に変更できるので、モータの特
性が変わっても、内部回路を変更することなく外付けの
コンデンサCaを変えるだけでよい。
That is, by changing the external capacitor Ca to a capacitor of another capacity, the charging time to reach the set voltage can be easily changed. Therefore, even if the characteristics of the motor change, the internal circuit must be changed. It is only necessary to change the external capacitor Ca.

【0080】<実施の形態2>図5は実施の形態2のロ
ック判定機能付きブラシレスモータの制御装置20の構
成図である。
<Second Embodiment> FIG. 5 is a configuration diagram of a control device 20 of a brushless motor with a lock determination function according to a second embodiment.

【0081】図5に示すように本制御装置20のロック
判定回路21は定電流回路を用いないで、Vcc電源を
用いるものである。
As shown in FIG. 5, the lock determination circuit 21 of the control device 20 uses a Vcc power supply without using a constant current circuit.

【0082】また、端子3kにはコンデンサCaと抵抗
Rcとからなる直列回路22の接続点kcが接続されて
いる。この直列回路20の抵抗Rcの一方はVcc電源
に接続されている。
Further, a connection point kc of the series circuit 22 composed of the capacitor Ca and the resistor Rc is connected to the terminal 3k. One of the resistors Rc of the series circuit 20 is connected to the Vcc power supply.

【0083】すなわち、本実施の形態2のロック判定回
路21は、トランジスタTR1がオフされると、外付け
の抵抗Rcを介してVcc電圧をコンデンサCaに充電
させ、トランジスタTRがオン状態になったときに、コ
ンデンサCaから放電させることによって、放電特性を
指数関数的な緩やかな傾斜にしている。
That is, when the transistor TR1 is turned off, the lock determination circuit 21 of the second embodiment charges the capacitor Ca with the Vcc voltage via the external resistor Rc, and turns on the transistor TR. Occasionally, discharging from the capacitor Ca causes the discharging characteristic to have an exponentially gentle slope.

【0084】また、この制御装置20は、実施の形態1
と同様なセンサ入力回路9と、中央制御回路7と、回転
数信号整形回路20と、ロック維持判定回路11と、駆
動制御回路12とを備えている。
The control device 20 is the same as that of the first embodiment.
1 includes a sensor input circuit 9, a central control circuit 7, a rotation speed signal shaping circuit 20, a lock maintenance determination circuit 11, and a drive control circuit 12, which are the same as those described above.

【0085】つまり、センサ入力回路9のコンパレータ
によって、検出信号に重畳したノイズやチャタリングの
影響を防止したロータの回転速度に応じた周期の出力信
号S1、S2、S3がデジタル回路で構成された中央制
御回路7によって、回転数に対応したクロック信号CK
Mが生成され、このクロック信号CKMから回転数信号
整形回路10が図6に示すように所定のデューティ幅の
回転数信号CHを生成する。
That is, the output signal S1, S2, S3 of a cycle corresponding to the rotation speed of the rotor, which is prevented by the comparator of the sensor input circuit 9 from the noise superimposed on the detection signal and the influence of chattering, is formed by a digital circuit. The control circuit 7 controls the clock signal CK corresponding to the rotation speed.
M is generated, and the rotation speed signal shaping circuit 10 generates a rotation speed signal CH having a predetermined duty width from the clock signal CKM as shown in FIG.

【0086】そして、この回転数信号CHをロック判定
回路21のトランジスタTR1のベースに入力し、図6
に示すように、回転数信号CHがHレベルの間はトラン
ジスタTRをオン状態にして、端子3kに接続されてい
る外付け抵抗Rcと外付けのコンデンサCaとからなる
直列回路22から放電電流をアースに流す。
Then, the rotation speed signal CH is input to the base of the transistor TR1 of the lock determination circuit 21, and
As shown in (2), while the rotation speed signal CH is at the H level, the transistor TR is turned on to discharge the discharge current from the series circuit 22 including the external resistor Rc and the external capacitor Ca connected to the terminal 3k. Run to ground.

【0087】次に、回転数信号がLレベルになると、L
レベルの間はトランジスタTR1が図6に示すようにオ
フ状態となるから、Vcc電圧が抵抗Rcを介してコン
デンサCaに充電させる。
Next, when the rotation speed signal becomes L level, L
Since the transistor TR1 is turned off during the level as shown in FIG. 6, the Vcc voltage charges the capacitor Ca via the resistor Rc.

【0088】従って、抵抗Rcを介してのコンデンサC
aの充電特性は図6に示すように指数的な傾斜を有する
充電特性となる。
Therefore, the capacitor C via the resistor Rc
The charging characteristic a has a charging characteristic having an exponential slope as shown in FIG.

【0089】このコンデンサCaの電圧が端子3kを介
してコンパレータCOM1のプラス端子に入力し、コン
パレータCOM1が分圧値Vf(設定電圧)に到達した
かどうかを判定している。
The voltage of the capacitor Ca is input to the plus terminal of the comparator COM1 via the terminal 3k, and it is determined whether or not the comparator COM1 has reached the divided voltage Vf (set voltage).

【0090】そして、例えば、図6に示すように、何ら
かの理由でロータの回転が低回転になり、中央制御回路
7からのクロック信号CKMの周期が長くなると、コン
デンサcaの電圧が設定電圧に到達しても次に回転数信
号CHがHレベルにならないので、コンパレータCOM
1によってコンデンサCaの電圧が設定電圧に到達し
て、コンパレータCOM1からはロック判定信号がロッ
ク判定維持回路11に送出されて回転が停止させられ
る。
For example, as shown in FIG. 6, when the rotation of the rotor becomes low for some reason and the period of the clock signal CKM from the central control circuit 7 becomes long, the voltage of the capacitor ca reaches the set voltage. Even if the rotation speed signal CH does not become H level next time, the comparator COM
By 1 the voltage of the capacitor Ca reaches the set voltage, a lock determination signal is sent from the comparator COM1 to the lock determination maintaining circuit 11, and the rotation is stopped.

【0091】このとき、コンデンサCaの放電特性は抵
抗Rcによって指数的な丸みを帯びた緩やかな傾斜にな
るので、設定電圧には実施の形態1よりはゆっくりと到
達する。
At this time, the discharge characteristic of capacitor Ca has an exponentially rounded gradual slope due to resistance Rc, and thus the set voltage reaches the set voltage more slowly than in the first embodiment.

【0092】すなわち、設定電圧というのはモータの特
性に応じて決定したロック判定回転数に対応する電圧で
あるから、この設定電圧にゆっくり到達するというの
は、実施の形態1と同様な容量のコンデンサcaを用い
ている場合には設定電圧に到達するまでの間を遅延させ
ることになる。
In other words, since the set voltage is a voltage corresponding to the lock determination rotation speed determined according to the characteristics of the motor, the fact that the set voltage is slowly reached is the same as that of the first embodiment. When the capacitor ca is used, the time until the set voltage is reached is delayed.

【0093】つまり、外付けの抵抗Rcを用いることで
ロック判定回転数までの到達時間を遅延させているの
で、例えば実施の形態1において回転数が800rpm
以上のときに1秒待っても(100rpm回転以下)で
次のクロックがないときに、ロックとすると、外付けの
抵抗Rcを用いることで設定時間に到達するのに2秒
(200rpm回転以下)かかったとすると、設定電圧
(例えば100回転相当)を変えなくとも200回転に
相当する時間だけ待ってロックを判定していることにな
る。
That is, since the time required to reach the lock determination rotational speed is delayed by using the external resistor Rc, for example, in the first embodiment, the rotational speed is 800 rpm.
In the above case, if there is no next clock even after waiting for 1 second (less than 100 rpm rotation) and locking is performed, it takes 2 seconds (less than 200 rpm rotation) to reach the set time by using the external resistor Rc. If so, the lock is determined after waiting for a time equivalent to 200 rotations without changing the set voltage (for example, equivalent to 100 rotations).

【0094】従って、モータの特性が変わった場合は、
設定電圧を決定する抵抗Ra、抵抗Rbを変更しなくと
も、外付けの抵抗Rcを変更することでロック判定回転
数を変えるのと同じ作用をさせることが可能となる。
Therefore, when the characteristics of the motor change,
Even if the resistors Ra and Rb that determine the set voltage are not changed, the same operation as changing the lock determination rotation speed can be achieved by changing the external resistor Rc.

【0095】なお、上記各実施の形態ではクロック信号
CKMのパルス幅が非常に小さいとして回転数信号整形
回路を備えたがクロック信号CKMのパルス幅が有る程
度大きい場合は回転数信号整形回路は備えなくともよ
い。
In each of the above embodiments, the rotation speed signal shaping circuit is provided on the assumption that the pulse width of the clock signal CKM is very small. However, when the pulse width of the clock signal CKM is large enough, the rotation speed signal shaping circuit is provided. It is not necessary.

【0096】尚、本発明に係るブラシレスモータの制御
装置は、上記実施の形態で説明したブロアモータでの使
用に限られるものではなく、ラジエータ用モータ等の様
々なブラシレスモータに適応が可能である。
The brushless motor control device according to the present invention is not limited to the use in the blower motor described in the above embodiment, but can be applied to various brushless motors such as a radiator motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態1のロック判定機能付きブラシレ
スモータの制御装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control device of a brushless motor with a lock determination function according to a first embodiment.

【図2】モータ本体部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a motor main body.

【図3】本実施の形態1のロック判定に係わるクロック
生成までの動作を説明するタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart illustrating an operation up to generation of a clock related to lock determination according to the first embodiment.

【図4】本実施の形態1のロック判定回路の動作を説明
するタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart illustrating an operation of the lock determination circuit according to the first embodiment.

【図5】本実施の形態2のロック判定機能付きブラシレ
スモータの制御装置の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a control device for a brushless motor with a lock determination function according to the second embodiment.

【図6】本実施の形態1のロック判定回路の動作を説明
するタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the lock determination circuit according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御装置 2 モータ本体部 3a〜3k 端子 4 ロック判定回路 6 駆動回路部 7 中央制御回路 8 定電流回路 9 センサ入力回路 10 回転数信号整形回路 11 ロック維持判定回路 12 駆動制御回路 13 センサマグネット COM1 コンパレータ TR1 トランジスタ Ra、Rb 分圧抵抗 Ca コンデンサ REFERENCE SIGNS LIST 1 control device 2 motor body 3 a to 3 k terminals 4 lock determination circuit 6 drive circuit 7 central control circuit 8 constant current circuit 9 sensor input circuit 10 rotation speed signal shaping circuit 11 lock maintenance determination circuit 12 drive control circuit 13 sensor magnet COM1 Comparator TR1 Transistor Ra, Rb Voltage dividing resistor Ca capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 栄二 東京都中野区南台5丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 Fターム(参考) 5H560 AA01 BB04 BB08 BB12 DA02 DB02 EB01 JJ07 TT07 UA05 XA04 XA05 XA12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Eiji Takahashi 5-24-15 Minamidai, Nakano-ku, Tokyo Calsonic Corporation F-term (reference) 5H560 AA01 BB04 BB08 BB12 DA02 DB02 EB01 JJ07 TT07 UA05 XA04 XA05 XA12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部と内部とを接続させるための複数の
端子(3a、3b、…)を設け、これらの所定数個の端
子群(3i、3h、3g)を介して、それぞれ所定範囲
角度で異なる磁極を対向させた回転子(13)の周囲に
一定角度間隔で磁極の変化を検出する所定個のホール素
子を配置したモータ本体部を、目標回転信号と前記磁極
の変化を示す各検出信号とに基づいて生成した複数相の
駆動パルスで前記電機子を駆動するブラシレスモータの
制御装置において、前記各ホール素子からの各検出信号
の変化に同期させたクロック信号を順次、発生する制御
回路(7)と、 端子(3k)に外付けされたコンデンサ(Ca)と、 前記制御回路(7)からのクロック信号の周期に応じて
前記コンデンサを充放電させながら前記コンデンサの電
位と前記モータ本体部の特性に応じて設定したロック判
定回転数に対応する設定電圧と比較し、該設定電圧を越
えている間は前記駆動パルスの出力を停止させるロック
判定回路(4)とを有することを特徴とするロック判定
機能付きブラシレスモータの制御装置。
1. A plurality of terminals (3a, 3b,...) For connecting the outside and the inside are provided, and a predetermined range angle is provided through a predetermined number of these terminal groups (3i, 3h, 3g). A motor body in which a predetermined number of Hall elements for detecting changes in magnetic poles are arranged at fixed angular intervals around a rotor (13) having different magnetic poles opposed to each other is used to detect a target rotation signal and a change in the magnetic pole. A control circuit for sequentially generating a clock signal synchronized with a change in each detection signal from each of the Hall elements in a control device for a brushless motor that drives the armature with a plurality of driving pulses generated based on the signals. (7), a capacitor (Ca) externally connected to a terminal (3k), and the potential of the capacitor while charging and discharging the capacitor according to the cycle of a clock signal from the control circuit (7). A lock determination circuit (4) for comparing with a set voltage corresponding to a lock determination rotation speed set in accordance with characteristics of the motor main body and stopping output of the drive pulse while the set voltage is exceeded. A control device for a brushless motor having a lock determination function.
【請求項2】 前記クロック信号を入力し、該クロック
信号のパルス幅を前記コンデンサの容量に基づく所定幅
に波形整形する回転数信号整形回路(10)とを有する
ことを特徴とする請求項1記載のロック判定機能付きブ
ラシレスモータの制御装置。
2. A rotation signal shaping circuit (10) for receiving the clock signal and shaping a pulse width of the clock signal into a predetermined width based on the capacitance of the capacitor. A control device for a brushless motor with a lock determination function as described in the above.
【請求項3】 前記ロック判定回路は、 複数の抵抗を直列接続して分圧点に前記設定電圧を得る
直列回路(Ra、Rb)と、 前記端子(3k)に一方の入力端を、他方の入力端を前
記直列回路の分圧点に接続し、前記コンデンサの電圧が
前記分圧点の設定電圧を越えている間は前記モータ本体
部がロック状態となっていることを示すロック判定信号
を送出する比較器(COM1)と、 前記端子(3k)及び前記比較器(COM1)の前記一
方の入力端に接続された定電流回路(8)と、 コレクタを、前記端子(3k)及び定電流回路(8)並
びに前記比較器(4)の一方の入力端に接続し、エミッ
タをアースに接続し、かつベースに前記クロックを入力
するトランジスタとからなることを特徴とする請求項1
記載のロック判定機能付きブラシレスモータの制御装
置。
3. The lock determination circuit comprises: a series circuit (Ra, Rb) for connecting a plurality of resistors in series to obtain the set voltage at a voltage dividing point; one input terminal to the terminal (3k); Is connected to the voltage dividing point of the series circuit, and a lock determination signal indicating that the motor main body is in a locked state while the voltage of the capacitor exceeds the set voltage of the voltage dividing point. (COM1), a constant current circuit (8) connected to the terminal (3k) and the one input terminal of the comparator (COM1), and a collector connected to the terminal (3k) and a constant 2. A transistor connected to a current circuit (8) and one input terminal of said comparator (4), an emitter connected to ground, and a base for inputting said clock.
A control device for a brushless motor with a lock determination function as described in the above.
【請求項4】 前記コンデンサ(Ca)は、端子(3
k)に一方を接続し、他方を電源(Vcc)に接続した
抵抗(Rc)に接続され、 前記ロック判定回路は、 複数の抵抗を直列接続して分圧点に前記設定電圧を得る
直列回路(Ra、Rb)と、 前記端子(3k)に一方の入力端を、他方の入力端を前
記直列回路の分圧点に接続し、前記コンデンサの電圧が
前記分圧点の設定電圧を越えている間は前記モータ本体
部がロック状態となっていることを示すロック判定信号
を送出する比較器(COM1)と、 コレクタを、前記端子(3k)及び前記比較器(4)の
一方の入力端に接続し、エミッタをアースに接続し、か
つベースに前記クロックを入力するトランジスタとから
なることを特徴とする請求項1記載のロック判定機能付
きブラシレスモータの制御装置。
4. The capacitor (Ca) is connected to a terminal (3
k) is connected to a resistor (Rc) having one connected to a power supply (Vcc), and the lock determination circuit is a series circuit for connecting a plurality of resistors in series to obtain the set voltage at a voltage dividing point. (Ra, Rb), and one input terminal connected to the terminal (3k) and the other input terminal connected to the voltage dividing point of the series circuit, and the voltage of the capacitor exceeds the voltage set at the voltage dividing point. And a comparator (COM1) for transmitting a lock determination signal indicating that the motor body is locked, and a collector connected to one of the input terminals of the terminal (3k) and the comparator (4). 2. A control device for a brushless motor with a lock determination function according to claim 1, further comprising a transistor connected to the base, an emitter connected to the ground, and the clock input to the base.
【請求項5】 前記ロック判定回路、制御回路及び回転
数信号整形回路は集積化されていることを特徴とする請
求項1、2、3又は4記載のロック判定機能付きブラシ
レスモータの制御装置。
5. The control device for a brushless motor with a lock determination function according to claim 1, wherein said lock determination circuit, control circuit, and rotation speed signal shaping circuit are integrated.
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