CN102832866A - 单相无刷电动机的驱动电路 - Google Patents

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Abstract

单相无刷电动机的驱动电路不使用霍尔元件等位置检测元件而驱动单相无刷电动机，实现电动机的小型化、低成本化。具有：驱动信号生成电路，生成驱动信号，驱动信号用于隔着非通电期间交替地向单相无刷电动机的驱动线圈供给第一驱动电流和与第一驱动电流相反方向的第二驱动电流，非通电期间不向驱动线圈供给第一和第二驱动电流的任一个；输出电路，根据驱动信号向驱动线圈供给第一或第二驱动电流；过零检测电路，非通电期间检测驱动线圈中产生的感应电压的过零点，驱动信号生成电路根据驱动周期决定下一个通电期间的长度，驱动周期是从输出电路向驱动线圈供给第一或第二驱动电流的通电期间的开始起至过零检测电路检测出过零点为止的时间。

Description

单相无刷电动机的驱动电路
技术领域
本发明涉及一种单相无刷电动机的驱动电路。
背景技术
直流电动机中的无刷电动机由于不使用电刷、换向器，所以具有寿命长等优点。另外，例如通过设为专利文献1所公开的单相无刷电动机，只要一个霍尔元件等位置检测元件即可，驱动电路也只要1相的电路就足够，所以能够实现低成本、小型化等。
另一方面，在普通的单相无刷电动机中，存在即使开始向驱动线圈供给驱动电流、转子(rotor)也不旋转的被称为死(锁)点的停止位置。因此，在专利文献1的单相无刷电动机中，采取措施使得在永磁铁的中心与驱动线圈的中心错开的位置处停止以避免死点。并且，还公开了一种驱动控制电路，其施加用于产生与在驱动线圈中产生的感应电压(反电动势)相反方向的电流的电压，来实现效率的提高、振动和噪音的降低等。
由此，通过采取死点措施，或者使用降低振动和噪音的技术，能够将单相无刷电动机用于风扇电动机等各种用途。
专利文献1：日本特开2008-312440号公报
发明内容
发明要解决的问题
单相无刷电动机由于能够成为低成本且小型的结构，所以作为适合的用途，例如可以列举出在用于通知便携电话的来电的震动功能中使用的振动电动机。特别是在用作振动电动机的情况下，还能够使用容易产生振动的矩形波来作为驱动信号，因此能够抑制电动机驱动电路的电路规模，能够实现电动机驱动用IC的低成本化、小型化。
另外，在电动机驱动用IC中，还已知一种内置了用于检测转子的旋转位置的霍尔元件的电动机驱动用IC。但是，这样的内置有霍尔元件的IC必须安装在电动机的内部，因此导致抑制了对于单相无刷电动机的小型化的效果。并且，由于制造IC时的霍尔元件自身的特性等，转子的旋转位置的检测精度上会产生误差，因此必须在出厂时施加磁场来进行试验。因此，还导致抑制了低成本化的效果。
用于解决问题的方案
解决上述问题的主要的本发明是一种单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，具有：驱动信号生成电路，其生成驱动信号，该驱动信号用于隔着非通电期间交替地向单相无刷电动机的驱动线圈供给第一驱动电流和与上述第一驱动电流相反的方向的第二驱动电流，在该非通电期间内不向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流和上述第二驱动电流中的任一个；输出电路，其根据上述驱动信号向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流；过零检测电路，其在上述非通电期间内检测在上述驱动线圈中产生的感应电压的过零点，其中，上述驱动信号生成电路根据驱动周期决定下一个通电期间的长度，该驱动周期是从上述输出电路向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流的通电期间的开始起至上述过零检测电路检测出上述过零点为止的时间。
通过附图和本说明书的记载，能够清楚本发明的其它特征。
发明的效果
根据本发明，不使用霍尔元件等位置检测元件就能够驱动单相无刷电动机，能够实现电动机的小型化、低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路整体的结构的电路框图。
图2是表示输出电路20和感应电压检测电路30的具体结构的一个例子的电路框图。
图3是表示边沿检测电路50的具体结构的一个例子的电路框图。
图4是说明在本发明的一个实施方式中在启动模式下的电动机驱动电路1的动作的图。
图5是表示在启动模式下对每个循环计数值(通电次数)预先设定的启动时计数(通电时间)的一个例子的图。
图6是说明在本发明的一个实施方式中在通常模式下的电动机驱动电路1的动作的图。
附图标记说明
1：电动机驱动电路；9：驱动线圈；11：主计数器；12：驱动周期存储寄存器；13：通电时间设定寄存器；14：循环计数器；15：选择电路；16：定时控制电路；17：NOR电路(逻辑或非电路)；20：输出电路；30：感应电压检测电路；40：比较器(comparator)；50：边沿检测电路；51、53：延迟电路；52：XOR电路(逻辑异或电路)；54：AND电路(逻辑与电路)；91、92：输出端子；M1~M4：输出晶体管；R1~R4：电阻；OP：运算放大器(operational amplifier)。
具体实施方式
通过本说明书和附图的记载，至少可以清楚以下的事项。
===单相无刷电动机的驱动电路整体的结构===
以下，参照图1，说明本发明的一个实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路整体的结构。
图1所示的电动机驱动电路1是用于对具备驱动线圈9的单相无刷电动机进行驱动的电路，构成为至少具备用于连接驱动线圈9的输出端子91和92的集成电路。另外，电动机驱动电路1构成为包括主计数器11、驱动周期存储寄存器12、通电时间设定寄存器13、循环计数器14、选择电路15、定时控制电路16、NOR电路(逻辑或非电路)17、输出电路20、感应电压检测电路30、比较器(comparator)40以及边沿检测电路50。
另外，在本实施方式中，主计数器11、驱动周期存储寄存器12、通电时间设定寄存器13、循环计数器14、选择电路15以及定时控制电路16相当于驱动信号生成电路。另外，感应电压检测电路30、比较器40以及边沿检测电路50相当于过零检测电路。
对主计数器11(第一计数器电路)的CK输入端(时钟输入端)输入时钟信号CLK(规定的时钟)，对CL输入端(清零输入端)输入从边沿检测电路50输出的边沿检测信号EG。而且，从主计数器11输出主计数值CNT。
向驱动周期存储寄存器12输入主计数值CNT和边沿检测信号EG，从驱动周期存储寄存器12输出通常时计数值Ton。另外，从通电时间设定寄存器13输出对从循环计数器14输出的每个循环计数值LP预先设定的启动时计数值T1~T10。
对循环计数器14(第二计数器电路)的CK输入端输入边沿检测信号EG，从循环计数器14输出循环计数值LP。另外，选择电路15构成为11输入、1输出的多路复用器(multiplexer)，对选择控制输入端输入循环计数值LP。并且，对与循环计数值LP为1~10的情况对应的数据输入端分别输入启动时计数值T1~T10，对与循环计数值LP为11以上的情况对应的数据输入端输入通常时计数值Ton。
向定时控制电路16输入主计数值CNT和选择电路15的输出值以及表示循环计数值LP是奇数还是偶数的最低位(以下称为奇偶位LP[0])。另外，从定时控制电路16输出驱动信号S1和S2。并且，向NOR电路17输入驱动信号S1和S2，从NOR电路17输出高阻抗信号HZ。
向输出电路20输入驱动信号S1和S2，输出电路20的输出节点分别经由输出端子91及92与驱动线圈9相连接。另外，向感应电压检测电路30输入输出端子91和92各自的电压V1和V2。并且，向比较器40的非反转输入端施加感应电压检测电路30的输出电压Vout，向反转输入端施加基准电压Vref，从比较器40输出比较结果信号CP。而且，向边沿检测电路50输入比较结果信号CP和高阻抗信号HZ，从边沿检测电路50输出边沿检测信号EG。
===输出电路和感应电压检测电路的结构===
接着，参照图2，说明输出电路20和感应电压检测电路30的更具体的结构。
图2所示的输出电路20构成为包括输出晶体管M1~M4的H桥电路。此外，以下，作为一个例子，说明输出晶体管M1和M2是PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor：P沟道金属氧化物半导体)晶体管而输出晶体管M3和M4是NMO S(N-channelMOS：N沟道金属氧化物半导体)晶体管的情况。
输出晶体管M1与输出晶体管M3串联连接，输出晶体管M2与输出晶体管M4串联连接。另外，输出晶体管M1和M2的源极都与电源VCC连接，输出晶体管M3和M4的源极都与地连接。并且，向输出晶体管M1和M4的栅极都输入驱动信号S1，向输出晶体管M2和M3的栅极都输入驱动信号S2。而且，输出晶体管M1和M3的连接点与输出端子91相连接，输出晶体管M2和M4的连接点与输出端子92相连接。
图2所示的感应电压检测电路30构成为包括电阻R1~R4、运算放大器(operational amplifier)OP的差动放大电路。电阻R1的一端与输出端子92连接，另一端与运算放大器OP的反转输入端连接。另外，电阻R2的一端与输出端子91连接，另一端与运算放大器OP的非反转输入端连接。并且，电阻R3的一端与运算放大器OP的反转输入端连接，另一端与运算放大器OP的输出端连接。另外，电阻R4的一端与运算放大器OP的非反转输入端连接，另一端被施加基准电压Vref。
===边沿检测电路的结构===
接着，参照图3，说明边沿检测电路50的更具体的结构。
图3所示的边沿检测电路50构成为包括延迟电路51、53、XOR电路(逻辑异或电路)52以及AND电路(逻辑与电路)54。
向延迟电路51输入比较结果信号CP。另外，向XOR电路52输入比较结果信号CP和延迟电路51的输出信号，从XOR电路52输出双边沿信号EGrf。并且，向延迟电路53输入高阻抗信号HZ，从延迟电路53输出屏蔽信号MS。而且，向AND电路54输入双边沿信号EGrf和屏蔽信号MS，从AND电路54输出边沿检测信号EG。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作===
以下，说明本实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路的动作。
主计数器11根据时钟信号CLK进行计数，输出逐一增加的主计数值CNT。另外，主计数器11在每次被输入脉冲状的边沿检测信号EG时被复位，主计数值CNT被清零。此外，实际上，主计数器11的位数是有限的，因此主计数器11例如当计数到规定的计数值(例如满计数值)时，直到被复位为止停止进行计数。
驱动周期存储寄存器12在每次被输入边沿检测信号EG时，将清零之前的主计数值CNT存储为驱动周期。此外，如后所述，驱动周期由向驱动线圈9供给驱动电流的通电期间和其后的不向驱动线圈9供给驱动电流的非通电期间构成。而且，驱动周期存储寄存器12将所存储的主计数值CNT(驱动周期)乘以规定的系数a(0<a<1)所得的值作为通常时计数值Ton而输出，该通常时计数值Ton表示下一个驱动周期中的通电期间的长度。
循环计数器14在每次被输入边沿检测信号EG时进行计数，输出逐一增加的循环计数值LP。因此，循环计数器14对从电动机驱动电路1的启动时起的驱动周期的次数即通电期间的次数进行计数，循环计数值LP表示从电动机驱动电路1的启动时起的向驱动线圈9的通电次数。另外，在通电时间设定寄存器13中存储有对1~10的每个循环计数值LP预先设定的表示通电时间的启动时计数值T1~T10。
选择电路15在循环计数值LP为1~10的情况下，分别输出启动时计数值T1~T10，在循环计数值LP为11以上的情况下，输出通常时计数值Ton。此外，实际上，循环计数器14的位数是有限的，因此循环计数器14例如如果计数到选择电路15输出通常时计数值Ton的值(例如11)，则只改变循环计数值LP的最低位(奇偶位LP[0])。
定时控制电路16根据主计数值CNT输出驱动信号S1和S2，输出电路20根据驱动信号S1和S2向驱动线圈9供给驱动电流。此外，以下，将在驱动线圈9中从输出端子91流向输出端子92的方向的驱动电流(第一驱动电流)称为正电流，将沿与正电流相反的方向流动的驱动电流(第二驱动电流)称为负电流。
更具体地说，在主计数值CNT根据边沿检测信号EG而被清零后起至达到选择电路15的输出值为止的期间，定时控制电路16将驱动信号S1和S2中的某一个设为高水平。然后，输出电路20向驱动线圈9供给正电流(驱动信号S1为高水平时)或负电流(驱动信号S2为高水平时)。
另一方面，在主计数值CNT达到选择电路15的输出值后起至根据边沿检测信号EG被清零为止的期间，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水平。然后，输出电路20向驱动线圈9既不供给正电流也不供给负电流。
另外，定时控制电路16根据奇偶位LP[0]切换在通电期间设为高水平的驱动信号。因此，定时控制电路16在每次奇偶位LP[0]根据边沿检测信号EG变化时，切换输出电路20向驱动线圈9供给的正电流和负电流。
这样，定时控制电路16对通电期间和非通电期间进行控制，输出电路20按照定时控制电路16的控制，隔着非通电期间交替地向驱动线圈9供给正电流和负电流。此外，NOR电路17在驱动信号S1和S2都为低水平而输出电路20的输出为高阻抗状态的非通电期间，输出高水平的高阻抗信号HZ。
感应电压检测电路30通过对电压V1与V2的差电压V1-V2进行放大并输出，由此在非通电期间内检测在驱动线圈9中产生的感应电压。在此，通过设为R1=R2、R3=R4，感应电压检测电路30的输出电压Vout为Vout=Vref+(R3/R1)×(V1-V2)。而且，比较器40将输出电压Vout与基准电压Vref进行比较，输出如下比较结果信号CP：在Vout>Vref的情况下，即在差电压V1-V2为正的情况下成为高水平，在差电压V1-V2为负的情况下成为低水平。
边沿检测电路50的XOR电路52通过取得比较结果信号CP与其延迟信号(延迟电路51的输出信号)的逻辑异或，检测出比较结果信号CP的上升沿和下降沿，输出脉冲状的双边沿信号EGrf。因此，双边沿信号EGrf表示差电压V1-V2从正切换为负、或从负切换为正的过零点的定时。
另外，延迟电路53为了对在通电期间流过的驱动电流(正电流或负电流)、从通电期间向非通电期间转移时流过的再生电流所产生的过零点进行屏蔽(mask)，输出将高阻抗信号HZ延迟所得的屏蔽信号MS。然后，AND电路54用屏蔽信号MS对双边沿信号EGrf进行屏蔽，来输出边沿检测信号EG。
这样，过零检测电路(感应电压检测电路30、比较器40以及边沿检测电路50)对在非通电期间内在驱动线圈9中产生的感应电压的过零点进行检测，输出脉冲状的边沿检测信号EG。
===单相无刷电动机的驱动电路的动作的具体例===
在此，适当地参照图4~图6来说明本实施方式中的单相无刷电动机的驱动电路的动作的具体例。此外，以下，设将循环计数值LP为1~10的期间的动作模式称为启动模式，将其后的动作模式称为通常模式。另外，设在循环计数值LP为奇数(LP[0]=1)时驱动线圈9中流过正电流，在循环计数值LP为偶数(LP[0]=0)时驱动线圈9中流过负电流。
首先，参照图4，说明启动模式(LP≤10)下的电动机驱动电路1的动作。此外，启动模式是从电动机驱动电路1的启动时起第10次驱动周期为止的动作模式，图4表示从第一次到第四次的驱动周期。
当电动机驱动电路1启动时，主计数器11根据时钟信号CLK开始进行计数，第一次的驱动周期(LP=1)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为高水平，将驱动信号S2设为低水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给正电流。此外，在该正电流的通电期间，差电压V1-V2为正，比较结果信号CP为高水平。
在正电流的通电期间，当主计数值CNT达到启动时计数值T1(CNT=T1)时，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电流和负电流的供给都停止。此外，在从该通电期间向非通电期间转移时，有可能因再生电流产生过零点，但是该过零点通过屏蔽信号MS被屏蔽，该屏蔽信号MS是将高阻抗信号HZ延迟了延迟电路53的延迟时间D1所得的信号。
在非通电期间，过零检测电路对在驱动线圈9中产生的感应电压的过零点进行检测，当输出具有延迟电路51的延迟时间D2的脉冲宽度的边沿检测信号EG时，主计数器11被复位，主计数值CNT被清零(CNT=0)。另外，循环计数值LP加一，第二次的驱动周期(LP=2)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为低水平，将驱动信号S2设为高水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给负电流。此外，在该负电流的通电期间，差电压V1-V2为负，比较结果信号CP为低水平。
在负电流的通电期间，当主计数值CNT达到启动时计数值T2(CNT=T2)时，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电流和负电流的供给都停止。
在非通电期间，过零检测电路检测感应电压的过零点，当输出边沿检测信号EG时，主计数器11被复位，主计数值CNT被清零(CNT=0)。另外，循环计数值LP加一，第三次的驱动周期(LP=3)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为高水平，将驱动信号S2设为低水平，再次开始从输出电路20向驱动线圈9供给正电流。
这样，在启动模式下，电动机驱动电路1在对每个循环计数值LP预先设定的启动时计数值T1~T10所表示的通电时间内，从输出电路20向驱动线圈9供给正电流或负电流，并转移到非通电期间。另外，当在非通电期间内检测出在驱动线圈9中产生的感应电压的过零点时，切换正电流和负电流并转移到通电期间。然后，直到第10次驱动周期(LP=10)为止反复进行这些动作。
在此，通过将启动时计数值T1~T10(所表示的通电时间)设定为随着循环计数值LP(所表示的通电次数)的增加相应地减少，电动机驱动电路1能够使单相无刷电动机平滑地从停止状态启动到高速旋转状态。另外，作为一个例子，如图5所示，将启动时计数值T1~T10预先设定为与循环计数值LP大致成反比。通过这样设定启动时计数值T1~T10，电动机驱动电路1能够更快地启动单相无刷电动机。
接着，参照图6，说明通常模式(LP≥11)下的电动机驱动电路1的动作。另外，通常模式是第11次的驱动周期以后的动作模式，图6表示从第(n-1)次至第(n+2)次(n是12以上的偶数)的驱动周期。
在第(n-1)次的驱动周期(LP=n-1)中的非通电期间内，过零检测电路检测感应电压的过零点，当输出边沿检测信号EG时，主计数器11被复位，主计数值CNT被清零(CNT=0)。另外，驱动周期存储寄存器12存储被清零前的主计数值CNT，并且输出将该存储的主计数值CNT乘以系数a所得的通常时计数值Ton(Ton=CNT×a)。在此，通常时计数值Ton表示第n次的驱动周期(LP=n)中的通电期间的长度，优选的是设定为第(n-1)次的驱动周期整体的70%左右(a=0.7)。
并且，循环计数值LP加一，第n次的驱动周期开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为低水平，将驱动信号S2设为高水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给负电流。
在第n次的驱动周期中的通电期间内，当主计数值CNT达到通常时计数值Ton(CNT=Ton)时，定时控制电路16将驱动信号S1和S2都设为低水平，使从输出电路20向驱动线圈9进行的正电流和负电流的供给都停止。
在非通电期间内，过零检测电路检测感应电压的过零点，当输出边沿检测信号EG时，主计数器11被复位，主计数值CNT被清零(CNT=0)。另外，驱动周期存储寄存器12存储被清零前的主计数值CNT，并且输出通常时计数值Ton(Ton=CNT×a)。并且，循环计数值LP加一，第(n+1)次的驱动周期(LP=n+1)开始。然后，定时控制电路16将驱动信号S1设为高水平，将驱动信号S2设为低水平，开始从输出电路20向驱动线圈9供给正电流。
这样，在通常模式下，电动机驱动电路1在将存储在驱动周期存储寄存器12中的主计数值CNT乘以规定的系数a(0<a<1)所得的通常计数值Ton所表示的通电时间内，从输出电路20向驱动线圈9供给正电流或负电流，并转移到非通电期间。在启动模式下启动了单相无刷电动机后的通常模式下，驱动周期的变动变小，因此每次决定下一个通电周期的长度使其相对于前一个驱动周期整体的比例为规定的比例。另外，与启动模式时同样地，当在非通电期间内检测出在驱动线圈9中产生的感应电压的过零点时，切换正电流和负电流并转移到通电期间。然后，按每个驱动周期反复进行这些动作。
如上所述，在电动机驱动电路1中，隔着非通电期间交替地向驱动线圈9供给正电流和负电流，并且，在启动了单相无刷电动机后的通常模式下，根据由向驱动线圈9通电的通电期间和其后的非通电期间构成的驱动周期，每次决定下一个通电期间的长度，由此，不使用霍尔元件等位置检测元件就能够驱动单相无刷电动机。因此，通过进一步使电动机驱动用IC的芯片厚度变薄而降低高度，或者通过将IC安装到电动机的外部，能够实现电动机的小型化。并且，即使在将IC安装在电动机的内部的情况下，由于IC的安装位置的偏差不会对转子的旋转位置的检测精度产生影响，所以能够简化电动机的制造工序而实现低电动机的低成本化，并且能够削减IC出厂时的试验工数，能够实现IC的低成本化。
另外，在从电动机驱动电路1的启动时开始起至向驱动线圈9的通电次数达到规定次数之前的启动模式下，将通电时间预先设定为随着通电次数的增加相应地减少，由此能够使单相无刷电动机平滑地从停止状态启动到高速旋转状态。
并且，通过将通电时间预先设定为与通电次数大致成反比，能够更快地启动单相无刷电动机。
另外，在通常模式下，将根据边沿检出信号EG清零前的主计数值CNT乘以规定的系数a(0<a<1)所得的值作为表示下一个驱动周期中的通电期间的长度的通常时计数值Ton，从而能够根据主计数值CNT控制通常模式下的通电期间和非通电期间。
另外，在循环计数值LP达到规定值之前的启动模式下，以通电宽度随着循环计数值LP的增加相应地减少的方式预先设定启动时计数值T1~T10，由此，能够根据主计数值CNT和循环计数值LP控制启动模式下的通电期间和非通电期间。
此外，上述实施方式是用于容易理解本发明的，并不是为了限定性地解释本发明。本发明能够不脱离其宗旨地进行变更、改进，并且本发明还包括其等价物。
在上述实施方式中，将循环计数值LP为1~10的期间的动作模式设为启动模式，但能够适当地变更成为启动模式的循环计数值LP的个数m。在该情况下，预先对1~m的每个循环计数值LP设定m个启动时计数值T1~Tm，并存储在通电时间设定寄存器13中。

Claims (5)

1.一种单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，具有：
驱动信号生成电路，其生成驱动信号，该驱动信号用于隔着非通电期间交替地向单相无刷电动机的驱动线圈供给第一驱动电流和与上述第一驱动电流相反的方向的第二驱动电流，在该非通电期间内不向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流和上述第二驱动电流中的任一个；
输出电路，其根据上述驱动信号向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流；
过零检测电路，其在上述非通电期间内检测在上述驱动线圈中产生的感应电压的过零点，
其中，上述驱动信号生成电路根据驱动周期决定下一个通电期间的长度，该驱动周期是从上述输出电路向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流的通电期间的开始起至上述过零检测电路检测出上述过零点为止的时间。
2.根据权利要求1所述的单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，
上述驱动信号生成电路在从启动时起至向上述驱动线圈的通电次数达到规定次数为止的期间，生成用于仅在如下的通电时间内从上述输出电路向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流的上述驱动信号，上述通电时间预先设定为随着上述通电次数的增加相应地减少。
3.根据权利要求2所述的单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，
上述通电时间预先设定为与上述通电次数大致成反比。
4.根据权利要求1所述的单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，
上述驱动信号生成电路包括：
第一计数器电路，其根据规定的时钟进行计数，在每次由上述过零检测电路检测出上述过零点时被复位；
寄存器，其在每次由上述过零检测电路检测出上述过零点时，将上述第一计数器电路被复位之前的计数值存储为上述驱动周期；
定时控制电路，其根据上述第一计数器电路的计数值输出上述驱动信号，对上述通电期间和上述非通电期间进行控制，
其中，在每次由上述过零检测电路检测出过零点时，上述定时控制电路在切换上述第一驱动电流和上述第二驱动电流后开始从上述输出电路向上述驱动线圈供给上述第一驱动电流或上述第二驱动电流，
当上述第一计数器电路的计数值达到将存储在上述寄存器中的上述驱动周期乘以规定系数所得的值时，使从上述输出电路向上述驱动线圈进行的上述第一驱动电流和上述第二驱动电流的供给都停止，其中，该规定系数大于0且小于1。
5.根据权利要求4所述的单相无刷电动机的驱动电路，其特征在于，
上述驱动信号生成电路还包括第二计数器电路，该第二计数器电路对从启动时起的向上述驱动线圈的通电次数进行计数，
上述定时控制电路在上述第二计数器电路的计数值达到规定值之前的期间内，当上述第一计数器电路的计数值达到以随着上述第二计数器电路的计数值的增加相应地减少的方式预先设定的值时，使从上述输出电路向上述驱动线圈进行的上述第一驱动电流和上述第二驱动电流的供给都停止。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108582136A (zh) * 2018-07-26 2018-09-28 芜湖市越泽机器人科技有限公司 一种机器人抓手装置
CN110235353A (zh) * 2017-02-02 2019-09-13 日本电产株式会社 马达控制装置、无刷马达、送风装置以及马达控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI580173B (zh) * 2014-10-13 2017-04-21 Sensorless motor control device and method thereof
WO2022085048A1 (ja) * 2020-10-19 2022-04-28 三菱電機株式会社 モータ駆動装置、電動送風機、電気掃除機及びハンドドライヤ
JP7403681B2 (ja) * 2020-10-19 2023-12-22 三菱電機株式会社 モータ駆動装置、電動送風機、電気掃除機及びハンドドライヤ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124883A (zh) * 1994-01-28 1996-06-19 株式会社世巧技研 单相无刷电动机
JP2001186743A (ja) * 1999-12-23 2001-07-06 Samsung Electro Mech Co Ltd 単相の無整流子電動機
US20070092232A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Norio Fujii Motor drive unit
CN201365220Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 Bcd半导体制造有限公司 单相无刷电机转速控制电路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667267B2 (ja) * 1986-06-30 1994-08-24 愛知電機株式会社 １相ブラシレスモ−タの駆動方法及び駆動装置
US6016044A (en) * 1995-09-11 2000-01-18 Alaris Medical Systems, Inc. Open-loop step motor control system
JP3787729B2 (ja) * 1996-03-28 2006-06-21 三菱電機株式会社 センサレスブラシレスモータの駆動装置
JP3245098B2 (ja) * 1997-09-03 2002-01-07 株式会社長田中央研究所 センサレス・ブラシレス直流モータの駆動方法
JP3438612B2 (ja) * 1998-10-13 2003-08-18 富士ゼロックス株式会社 ステッピングモ−タの制御装置
JP2002354876A (ja) 2001-05-21 2002-12-06 Toyota Motor Corp センサ基準点のズレ検出装置およびズレ検出方法、電動機の制御装置および制御方法、電動機の異常判定方法、センサの取付位置調整方法
JP4435635B2 (ja) 2004-07-21 2010-03-24 シャープ株式会社 ブラシレスモータの制御装置
US8035325B2 (en) 2006-08-21 2011-10-11 Seiko Epson Corporation Single-phase brushless motor
JP5104241B2 (ja) * 2007-11-14 2012-12-19 セイコーエプソン株式会社 ブラシレスモータ
US7969108B2 (en) * 2008-12-03 2011-06-28 Semiconductor Components Industries, Llc Control circuit for a brushless DC motor and method therefor
JP2010226779A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Oki Semiconductor Co Ltd モータ駆動装置
JP2011055586A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Sanyo Electric Co Ltd モータ駆動制御回路
JP4615063B1 (ja) * 2010-01-19 2011-01-19 スタンダード電気株式会社 単相交流同期モータおよびその制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124883A (zh) * 1994-01-28 1996-06-19 株式会社世巧技研 单相无刷电动机
JP2001186743A (ja) * 1999-12-23 2001-07-06 Samsung Electro Mech Co Ltd 単相の無整流子電動機
US20070092232A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Norio Fujii Motor drive unit
CN201365220Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 Bcd半导体制造有限公司 单相无刷电机转速控制电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110235353A (zh) * 2017-02-02 2019-09-13 日本电产株式会社 马达控制装置、无刷马达、送风装置以及马达控制方法
CN110235353B (zh) * 2017-02-02 2023-05-30 日本电产株式会社 马达控制装置、无刷马达、送风装置以及马达控制方法
CN108582136A (zh) * 2018-07-26 2018-09-28 芜湖市越泽机器人科技有限公司 一种机器人抓手装置

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