JP2000050673A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの振動音、駆動効率低下を抑える。
【解決手段】 ホール素子３の正弦波信号を全波変換し
た全波信号Ｅと、全波信号Ｅを減衰させた減衰信号Ｆを
第１比較信号Ｄの立下りでサンプルホールドし且つ立上
りで零とする台形波信号Ｇとを比較器２３で比較して第
２比較信号Ｈを出力し、第１及び第２比較信号Ｄ、Ｈを
ＯＲ回路４１で加算して加算信号Ｋを出力する。これよ
り、駆動コイル１，２の相切り換え点の前後半近傍で、
駆動コイル１，２に駆動電流ＩＬは流れなくなる。相切
り換え点の前半近傍では、駆動電流ＩＬを逆起電圧Ｅｃ
が小さくなる前に零とできる為、モータを静音化でき
る。また、相切り換え点の後半近傍では、駆動電流ＩＬ
を前半近傍から引き続き零とできる為、モータの駆動効
率低下を防止できる。減衰信号Ｆから台形波信号Ｇを作
る為、相切り換え点の前半近傍に駆動電流ＩＬを零とで
きる期間を必ず設けることができる。
た全波信号Ｅと、全波信号Ｅを減衰させた減衰信号Ｆを
第１比較信号Ｄの立下りでサンプルホールドし且つ立上
りで零とする台形波信号Ｇとを比較器２３で比較して第
２比較信号Ｈを出力し、第１及び第２比較信号Ｄ、Ｈを
ＯＲ回路４１で加算して加算信号Ｋを出力する。これよ
り、駆動コイル１，２の相切り換え点の前後半近傍で、
駆動コイル１，２に駆動電流ＩＬは流れなくなる。相切
り換え点の前半近傍では、駆動電流ＩＬを逆起電圧Ｅｃ
が小さくなる前に零とできる為、モータを静音化でき
る。また、相切り換え点の後半近傍では、駆動電流ＩＬ
を前半近傍から引き続き零とできる為、モータの駆動効
率低下を防止できる。減衰信号Ｆから台形波信号Ｇを作
る為、相切り換え点の前半近傍に駆動電流ＩＬを零とで
きる期間を必ず設けることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファンの静音化の
為のモータ駆動回路に関する。
為のモータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のモータ駆動回路を示す回路
ブロック図である。
ブロック図である。
【０００３】図５において、駆動コイル（１）（２）
は、構造上はモータを構成するステータ側に固着され、
配線上は一端が電源ＶＣＣを介して接地され、電気角１
８０度毎に駆動電流ＩＬ１、ＩＬ２が相補的に流れるも
のである。ホール素子（３）は、構造上はモータを構成
するステータ側の所定位置に固着され、配線上は電源Ｖ
ＣＣと接地との間に接続されて電源が供給され、ステー
タ及びロータの相対的位置関係に応じて各々逆相の正弦
波信号Ｈ＋、Ｈ−を出力するものである。増幅器（４）
は正弦波信号Ｈ＋と逆相の正弦波信号Ｈ−とを比較し、
矩形波信号を出力するものである。制御回路（５）は、
増幅器（４）から出力される矩形波信号Ａを基に逆相の
矩形波信号Ｂを作成し、両方の矩形波信号Ａ，Ｂを電流
増幅した後に出力するものである。ＮＰＮ型トランジス
タ（６）（７）はダーリントン接続された状態で駆動コ
イル（１）の他端と接地との間に接続され、ＮＰＮ型ト
ランジスタ（６）のベースに矩形波信号Ａのハイレベル
が供給された時、ＮＰＮ型トランジスタ（６）（７）が
オンして駆動コイル（１）に駆動電流ＩＬ１を流すもの
である。同様に、ＮＰＮ型トランジスタ（８）（９）は
ダーリントン接続された状態で駆動コイル（２）の他端
と接地との間に接続され、ＮＰＮ型トランジスタ（８）
のベースに矩形波信号Ｂのハイレベルが供給された時、
ＮＰＮ型トランジスタ（８）（９）がオンして駆動コイ
ル（２）に駆動電流ＩＬ２を流すものである。そして、
駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が駆動コイル（１）（２）に交
互に流れることによりモータは回転する。
は、構造上はモータを構成するステータ側に固着され、
配線上は一端が電源ＶＣＣを介して接地され、電気角１
８０度毎に駆動電流ＩＬ１、ＩＬ２が相補的に流れるも
のである。ホール素子（３）は、構造上はモータを構成
するステータ側の所定位置に固着され、配線上は電源Ｖ
ＣＣと接地との間に接続されて電源が供給され、ステー
タ及びロータの相対的位置関係に応じて各々逆相の正弦
波信号Ｈ＋、Ｈ−を出力するものである。増幅器（４）
は正弦波信号Ｈ＋と逆相の正弦波信号Ｈ−とを比較し、
矩形波信号を出力するものである。制御回路（５）は、
増幅器（４）から出力される矩形波信号Ａを基に逆相の
矩形波信号Ｂを作成し、両方の矩形波信号Ａ，Ｂを電流
増幅した後に出力するものである。ＮＰＮ型トランジス
タ（６）（７）はダーリントン接続された状態で駆動コ
イル（１）の他端と接地との間に接続され、ＮＰＮ型ト
ランジスタ（６）のベースに矩形波信号Ａのハイレベル
が供給された時、ＮＰＮ型トランジスタ（６）（７）が
オンして駆動コイル（１）に駆動電流ＩＬ１を流すもの
である。同様に、ＮＰＮ型トランジスタ（８）（９）は
ダーリントン接続された状態で駆動コイル（２）の他端
と接地との間に接続され、ＮＰＮ型トランジスタ（８）
のベースに矩形波信号Ｂのハイレベルが供給された時、
ＮＰＮ型トランジスタ（８）（９）がオンして駆動コイ
ル（２）に駆動電流ＩＬ２を流すものである。そして、
駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が駆動コイル（１）（２）に交
互に流れることによりモータは回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６は前記駆動電流Ｉ
Ｌ１，ＩＬ２を示す波形図である。駆動電流ＩＬ１，Ｉ
Ｌ２（＝ＩＬ）は次式で表される。
Ｌ１，ＩＬ２を示す波形図である。駆動電流ＩＬ１，Ｉ
Ｌ２（＝ＩＬ）は次式で表される。
【０００５】ＩＬ＝（ＶＣＣ−Ｖｓａｔ−Ｅｃ）／ＲＬ 但し、ＶＣＣ……電源電圧 Ｖｓａｔ…駆動トランジスタ（７）（９）の飽和電圧 Ｅｃ………逆起電圧 ＲＬ………駆動コイル（１）（２）の抵抗成分 さて、モータの回転中において、駆動電流ＩＬ１，ＩＬ
２を切り換える相切り換え点の直前近傍Ｔでは、逆起電
圧Ｅｃが小さくなる為、駆動電流ＩＬは大きくなる。し
かし、相切り換え点の直前近傍Ｔでの駆動電流ＩＬで
は、元々モータの回転トルク発生効率が悪く、駆動電流
ＩＬの大きさが災いして駆動電流ＩＬの急激な変化に伴
いモータの回転トルクが変動してモータの振動音を誘発
する問題があった。また、相切り換えと同時に駆動コイ
ル（１）（２）に駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２を流すと、無
効電流が影響してモータの駆動効率を抑制する要因とな
る問題があった。
２を切り換える相切り換え点の直前近傍Ｔでは、逆起電
圧Ｅｃが小さくなる為、駆動電流ＩＬは大きくなる。し
かし、相切り換え点の直前近傍Ｔでの駆動電流ＩＬで
は、元々モータの回転トルク発生効率が悪く、駆動電流
ＩＬの大きさが災いして駆動電流ＩＬの急激な変化に伴
いモータの回転トルクが変動してモータの振動音を誘発
する問題があった。また、相切り換えと同時に駆動コイ
ル（１）（２）に駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２を流すと、無
効電流が影響してモータの駆動効率を抑制する要因とな
る問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、モータの静音化と駆動
効率向上を実現するモータ駆動回路を提供することを目
的とする。
効率向上を実現するモータ駆動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】本発明は、前記問題点を
解決する為に創作されたものであり、モータを構成する
ステータ及びロータの相対的位置関係に応じてホール素
子が発生する正弦波信号に基づいて、第１コイル及び第
２コイルを相補的に駆動する第１駆動トランジスタ及び
第２駆動トランジスタを有するモータ駆動回路におい
て、前記第１及び第２コイルの駆動時に一方向に変化し
且つ前記第１及び第２コイルの相切り換え時に他方向に
変化する鋸歯状波信号と基準電圧とを比較し、前記第１
及び第２コイルの相切り換え点の前半近傍又は後半近傍
で第１駆動オフ信号を発生する手段と、前記正弦波信号
を全波変換した全波信号と、前記全波信号を減衰させた
減衰信号を前記第１駆動オフ信号のタイミングでサンプ
ルホールドしたサンプルホールド信号とを比較し、前記
第１及び第２コイルの相切り換え点における前記第１駆
動オフ信号が発生しない側の近傍で第２駆動オフ信号を
発生する手段と、前記第１及び第２駆動オフ信号を加算
し、前記第１及び第２コイルの相切り換え点の前後半近
傍で前記第１及び第２駆動トランジスタを同時オフさせ
る信号を出力する手段と、を備えたことを特徴とする。
解決する為に創作されたものであり、モータを構成する
ステータ及びロータの相対的位置関係に応じてホール素
子が発生する正弦波信号に基づいて、第１コイル及び第
２コイルを相補的に駆動する第１駆動トランジスタ及び
第２駆動トランジスタを有するモータ駆動回路におい
て、前記第１及び第２コイルの駆動時に一方向に変化し
且つ前記第１及び第２コイルの相切り換え時に他方向に
変化する鋸歯状波信号と基準電圧とを比較し、前記第１
及び第２コイルの相切り換え点の前半近傍又は後半近傍
で第１駆動オフ信号を発生する手段と、前記正弦波信号
を全波変換した全波信号と、前記全波信号を減衰させた
減衰信号を前記第１駆動オフ信号のタイミングでサンプ
ルホールドしたサンプルホールド信号とを比較し、前記
第１及び第２コイルの相切り換え点における前記第１駆
動オフ信号が発生しない側の近傍で第２駆動オフ信号を
発生する手段と、前記第１及び第２駆動オフ信号を加算
し、前記第１及び第２コイルの相切り換え点の前後半近
傍で前記第１及び第２駆動トランジスタを同時オフさせ
る信号を出力する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】また、モータを構成するステータ及びロー
タの相対的位置関係に応じてホール素子が発生する正弦
波信号に基づいて、第１コイル及び第２コイルを相補的
に駆動する第１駆動トランジスタ及び第２駆動トランジ
スタを有するモータ駆動回路において、前記正弦波信号
に基づいて、前記第１及び第２コイルの駆動を切り換え
るタイミングで制御パルスを発生する制御パルス発生回
路と、所定時定数に従って充電を行い前記制御パルスが
供給された時点で放電を行い鋸歯状波信号を発生する鋸
歯状波信号発生回路と、前記鋸歯状波信号と前記鋸歯状
波信号の最小電圧より高い基準電圧とを比較し、前記鋸
歯状波信号が放電された時点から所定幅だけ一方側の論
理レベルの第１駆動オフ信号を出力する第１比較回路
と、前記正弦波信号の絶対値信号の減衰信号に対し、前
記第１駆動オフ信号の終縁でサンプルホールドを行いそ
の時の振幅を保持し、その後、前記第１駆動オフ信号の
始縁で前記保持振幅を零とすることにより台形波信号を
出力するサンプルホールド回路と、前記絶対値信号と前
記台形波信号とを比較し、前記鋸歯状波信号が放電され
る時点より前に所定幅だけ一方側の論理レベルの第２駆
動オフ信号を出力する第２比較回路と、前記第１及び第
２駆動オフ信号を加算し、前記第１及び第２コイルの相
切り換え点の前後半近傍で前記第１及び第２駆動トラン
ジスタを同時オフさせる為の信号を出力する加算回路
と、を備えたことを特徴とする。
タの相対的位置関係に応じてホール素子が発生する正弦
波信号に基づいて、第１コイル及び第２コイルを相補的
に駆動する第１駆動トランジスタ及び第２駆動トランジ
スタを有するモータ駆動回路において、前記正弦波信号
に基づいて、前記第１及び第２コイルの駆動を切り換え
るタイミングで制御パルスを発生する制御パルス発生回
路と、所定時定数に従って充電を行い前記制御パルスが
供給された時点で放電を行い鋸歯状波信号を発生する鋸
歯状波信号発生回路と、前記鋸歯状波信号と前記鋸歯状
波信号の最小電圧より高い基準電圧とを比較し、前記鋸
歯状波信号が放電された時点から所定幅だけ一方側の論
理レベルの第１駆動オフ信号を出力する第１比較回路
と、前記正弦波信号の絶対値信号の減衰信号に対し、前
記第１駆動オフ信号の終縁でサンプルホールドを行いそ
の時の振幅を保持し、その後、前記第１駆動オフ信号の
始縁で前記保持振幅を零とすることにより台形波信号を
出力するサンプルホールド回路と、前記絶対値信号と前
記台形波信号とを比較し、前記鋸歯状波信号が放電され
る時点より前に所定幅だけ一方側の論理レベルの第２駆
動オフ信号を出力する第２比較回路と、前記第１及び第
２駆動オフ信号を加算し、前記第１及び第２コイルの相
切り換え点の前後半近傍で前記第１及び第２駆動トラン
ジスタを同時オフさせる為の信号を出力する加算回路
と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に従って具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１０】図１は本発明のモータ駆動回路を示す回路
ブロック図である。尚、図１の中で図５と同じ素子には
同じ番号を記しその説明を省略する。また、図２は図１
の動作を示す波形図である。
ブロック図である。尚、図１の中で図５と同じ素子には
同じ番号を記しその説明を省略する。また、図２は図１
の動作を示す波形図である。
【００１１】図１において、制御回路（１０）は増幅器
（４）から出力された正弦波信号を矩形波信号Ａに波形
変換するものである。制御パルス発生回路（１１）は、
矩形波信号Ａが供給され、矩形波信号Ａの立上り時点及
び立下り時点で制御パルスＢを発生するものである。抵
抗（１２）及びコンデンサ（１３）は時定数回路を構成
し、抵抗（１２）の抵抗値及びコンデンサ（１３）の容
量に従って充電を行う。充放電制御回路（１４）は、制
御パルス発生回路（１１）と接続され、制御パルスＢが
供給された時、コンデンサ（１３）の蓄積電荷を放電す
るものである。尚、放電時、コンデンサ（１３）の蓄積
電荷の最小値は電圧Ｖ１に制限され、電圧Ｖ１未満とな
ることはない。従って、抵抗（１２）及びコンデンサ
（１３）の接続点からは相切り換え毎に最小電圧Ｖ１ま
で放電を行う鋸歯状波信号Ｃが発生する。抵抗（１５）
及びサーミスタ（１６）は電源ＶＣＣと接地との間に直
列接続され、接続中点から電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を
発生する。第１比較器（１７）は鋸歯状波信号Ｃと電圧
Ｖ２とを比較する。即ち、第１比較器（１７）は、電圧
Ｖ２が鋸歯状波信号Ｃより高い期間はハイレベルとな
り、電圧Ｖ２が鋸歯状波信号Ｃより低い期間はローレベ
ルとなる第１比較信号Ｄ（第１駆動オフ信号）を出力す
る。第１比較信号Ｄのハイレベル期間は、サーミスタ
（１６）の周囲温度が高いほど短く且つ低いほど長くな
る。
（４）から出力された正弦波信号を矩形波信号Ａに波形
変換するものである。制御パルス発生回路（１１）は、
矩形波信号Ａが供給され、矩形波信号Ａの立上り時点及
び立下り時点で制御パルスＢを発生するものである。抵
抗（１２）及びコンデンサ（１３）は時定数回路を構成
し、抵抗（１２）の抵抗値及びコンデンサ（１３）の容
量に従って充電を行う。充放電制御回路（１４）は、制
御パルス発生回路（１１）と接続され、制御パルスＢが
供給された時、コンデンサ（１３）の蓄積電荷を放電す
るものである。尚、放電時、コンデンサ（１３）の蓄積
電荷の最小値は電圧Ｖ１に制限され、電圧Ｖ１未満とな
ることはない。従って、抵抗（１２）及びコンデンサ
（１３）の接続点からは相切り換え毎に最小電圧Ｖ１ま
で放電を行う鋸歯状波信号Ｃが発生する。抵抗（１５）
及びサーミスタ（１６）は電源ＶＣＣと接地との間に直
列接続され、接続中点から電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２を
発生する。第１比較器（１７）は鋸歯状波信号Ｃと電圧
Ｖ２とを比較する。即ち、第１比較器（１７）は、電圧
Ｖ２が鋸歯状波信号Ｃより高い期間はハイレベルとな
り、電圧Ｖ２が鋸歯状波信号Ｃより低い期間はローレベ
ルとなる第１比較信号Ｄ（第１駆動オフ信号）を出力す
る。第１比較信号Ｄのハイレベル期間は、サーミスタ
（１６）の周囲温度が高いほど短く且つ低いほど長くな
る。
【００１２】絶対値回路（１８）はホール素子（３）が
出力する正弦波信号Ｈ＋、Ｈ−に対し振幅中点を境に絶
対値を取った絶対値信号Ｅを出力する。増幅器（１９）
は抵抗（２０）（２１）の抵抗値で定まる減衰率で絶対
値信号Ｅを減衰させた減衰信号Ｆを出力する。絶対値信
号Ｅ及び減衰信号Ｆは基準電源（３２）により共通の直
流バイアスが与えられる。尚、減衰信号Ｆは、後述する
サンプルホールド回路に制御パルスＢ及び比較信号Ｄが
作用しない場合の波形である。サンプルホールド回路
（２２）は、減衰信号Ｆを比較信号Ｄの立下りでサンプ
ルホールドして保持し、その後、減衰信号Ｆを比較信号
Ｄの立上りで絶対値信号Ｅの最小電圧まで下降させた台
形波信号Ｇを出力するものである。第２比較器（２３）
は絶対値信号Ｅと台形波信号Ｇとを比較し、台形波信号
Ｇが絶対値信号Ｅより高い期間はハイレベルとなり、台
形波信号Ｇが絶対値信号Ｅより低い期間はローレベルと
なる第２比較信号Ｈ（第２駆動オフ信号）を出力する。
第２比較信号Ｈは、駆動コイル（１）（２）の相切り換
え前の所定幅だけ発生する。ＯＲ回路（４１）は第１比
較信号Ｄと第２比較信号Ｈとを加算し、駆動コイル
（１）（２）の相切り換え点の前後半近傍で第１及び第
２駆動トランジスタ（７）（９）を同時オフする為の加
算信号Ｋを出力するものである。尚、第１及び第２比較
信号Ｄ、Ｈを加算した場合、第１比較信号Ｄの立上り及
び第２比較信号Ｈの立下りが制御パルスＢを基準にして
いる為、第１比較信号Ｄの立上り及び第２比較信号Ｈの
立下りの接合点でチャタリングが起こることは無い。制
御回路（１０）は加算信号Ｋが供給され、加算信号Ｋを
基に、第１駆動トランジスタ（７）をオンする為の第１
駆動信号Ｉと第２駆動トランジスタ（９）をオンする為
の第２駆動信号Ｊを出力する。これより、駆動コイル
（１）（２）には駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が流れ、モー
タは回転する。
出力する正弦波信号Ｈ＋、Ｈ−に対し振幅中点を境に絶
対値を取った絶対値信号Ｅを出力する。増幅器（１９）
は抵抗（２０）（２１）の抵抗値で定まる減衰率で絶対
値信号Ｅを減衰させた減衰信号Ｆを出力する。絶対値信
号Ｅ及び減衰信号Ｆは基準電源（３２）により共通の直
流バイアスが与えられる。尚、減衰信号Ｆは、後述する
サンプルホールド回路に制御パルスＢ及び比較信号Ｄが
作用しない場合の波形である。サンプルホールド回路
（２２）は、減衰信号Ｆを比較信号Ｄの立下りでサンプ
ルホールドして保持し、その後、減衰信号Ｆを比較信号
Ｄの立上りで絶対値信号Ｅの最小電圧まで下降させた台
形波信号Ｇを出力するものである。第２比較器（２３）
は絶対値信号Ｅと台形波信号Ｇとを比較し、台形波信号
Ｇが絶対値信号Ｅより高い期間はハイレベルとなり、台
形波信号Ｇが絶対値信号Ｅより低い期間はローレベルと
なる第２比較信号Ｈ（第２駆動オフ信号）を出力する。
第２比較信号Ｈは、駆動コイル（１）（２）の相切り換
え前の所定幅だけ発生する。ＯＲ回路（４１）は第１比
較信号Ｄと第２比較信号Ｈとを加算し、駆動コイル
（１）（２）の相切り換え点の前後半近傍で第１及び第
２駆動トランジスタ（７）（９）を同時オフする為の加
算信号Ｋを出力するものである。尚、第１及び第２比較
信号Ｄ、Ｈを加算した場合、第１比較信号Ｄの立上り及
び第２比較信号Ｈの立下りが制御パルスＢを基準にして
いる為、第１比較信号Ｄの立上り及び第２比較信号Ｈの
立下りの接合点でチャタリングが起こることは無い。制
御回路（１０）は加算信号Ｋが供給され、加算信号Ｋを
基に、第１駆動トランジスタ（７）をオンする為の第１
駆動信号Ｉと第２駆動トランジスタ（９）をオンする為
の第２駆動信号Ｊを出力する。これより、駆動コイル
（１）（２）には駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が流れ、モー
タは回転する。
【００１３】以上より、 （ａ）相切り換え点の前半近傍においては、駆動電流Ｉ
Ｌ１，ＩＬ２を逆起電圧Ｅｃが小さくなる影響を受ける
前に零とできる為、駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が高いレベ
ルから急激に立下る不都合を防止でき、モータの静音化
が可能となる。
Ｌ１，ＩＬ２を逆起電圧Ｅｃが小さくなる影響を受ける
前に零とできる為、駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２が高いレベ
ルから急激に立下る不都合を防止でき、モータの静音化
が可能となる。
【００１４】（ｂ）ホール素子（３）の特性ばらつきに
伴い正弦波信号Ｈ＋、Ｈ−の振幅が変動した場合、或い
は、モータの回転速度に変化に伴い正弦波信号Ｈ＋、Ｈ
−の周期が変動した場合であっても、相切り換え点の前
後半近傍での第１及び第２駆動トランジスタ（７）
（９）の同時オフ期間を一定とでき、駆動電流ＩＬの急
峻な立上りを防止できる為、可変速モータの静音化に適
する。
伴い正弦波信号Ｈ＋、Ｈ−の振幅が変動した場合、或い
は、モータの回転速度に変化に伴い正弦波信号Ｈ＋、Ｈ
−の周期が変動した場合であっても、相切り換え点の前
後半近傍での第１及び第２駆動トランジスタ（７）
（９）の同時オフ期間を一定とでき、駆動電流ＩＬの急
峻な立上りを防止できる為、可変速モータの静音化に適
する。
【００１５】（ｃ）相切り換え点の後半近傍において
は、前半近傍から引き続き駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２を零
とできる為、無効電流を無視できモータの駆動効率の低
下を防止できる。
は、前半近傍から引き続き駆動電流ＩＬ１，ＩＬ２を零
とできる為、無効電流を無視できモータの駆動効率の低
下を防止できる。
【００１６】（ｄ）減衰信号Ｆから台形波信号Ｇを作成
する為、第１比較信号Ｄの幅が周囲温度変化に伴うサー
ミスタ（１６）の抵抗値変化の影響を受けても、第２比
較信号Ｈは必ず発生し、モータの回転トルクの変動及び
それに伴う騒音の発生を防止できる。
する為、第１比較信号Ｄの幅が周囲温度変化に伴うサー
ミスタ（１６）の抵抗値変化の影響を受けても、第２比
較信号Ｈは必ず発生し、モータの回転トルクの変動及び
それに伴う騒音の発生を防止できる。
【００１７】といった作用効果を奏する。
【００１８】さて、図１の鋸歯状波信号Ｃ、台形波信号
Ｇに関し、一実施回路を用いて信号出力動作を説明す
る。
Ｇに関し、一実施回路を用いて信号出力動作を説明す
る。
【００１９】図３は充放電制御回路（１４）の一実施例
を示す回路図である。図３はトランジスタ（２４）のオ
ンオフに応じて互いに同電位のトランジスタ（２５）の
ベース電圧及びトランジスタ（２６）のエミッタ電圧を
変動させるものである。
を示す回路図である。図３はトランジスタ（２４）のオ
ンオフに応じて互いに同電位のトランジスタ（２５）の
ベース電圧及びトランジスタ（２６）のエミッタ電圧を
変動させるものである。
【００２０】図３において、制御パルスＢが発生しない
時、トランジスタ（２４）がオフし、トランジスタ（２
５）のベース電圧及びトランジスタ（２６）のエミッタ
電圧はは電源ＶＣＣから抵抗（２８）の両端電圧を減算
した電圧Ｖｍａｘとなる。従って、コンデンサ（１３）
は抵抗（１２）の抵抗値及びコンデンサ（１３）の容量
で定まる時定数で充電を行い、コンデンサ（１３）の端
子電圧は上昇する。尚、制御パルスＢの発生周期はモー
タの回転数に応じて変化するが、前記時定数は、コンデ
ンサ（１３）の充電電圧が制御パルスＢの発生周期の途
中で電圧Ｖｍａｘに達することのない値に設定される。
一方、制御パルスＢが発生した時、トランジスタ（２
４）がオンし、トランジスタ（２５）のベース電圧及び
トランジスタ（２６）のエミッタ電圧は抵抗（２８）
（２９）の分圧電圧Ｖ１（＜Ｖｍａｘ）となる。この
時、コンデンサ（１３）の非接地側電圧は電圧Ｖ１より
高い為、コンデンサ（１３）の蓄積電荷はトランジスタ
（２７）を介して電圧Ｖ１まで放電される。この動作を
繰り返し、鋸歯状波信号Ｃが発生する。図４は増幅器
（１９）、サンプルホールド回路（２２）、比較器（２
３）の一実施例を示す回路図である。
時、トランジスタ（２４）がオフし、トランジスタ（２
５）のベース電圧及びトランジスタ（２６）のエミッタ
電圧はは電源ＶＣＣから抵抗（２８）の両端電圧を減算
した電圧Ｖｍａｘとなる。従って、コンデンサ（１３）
は抵抗（１２）の抵抗値及びコンデンサ（１３）の容量
で定まる時定数で充電を行い、コンデンサ（１３）の端
子電圧は上昇する。尚、制御パルスＢの発生周期はモー
タの回転数に応じて変化するが、前記時定数は、コンデ
ンサ（１３）の充電電圧が制御パルスＢの発生周期の途
中で電圧Ｖｍａｘに達することのない値に設定される。
一方、制御パルスＢが発生した時、トランジスタ（２
４）がオンし、トランジスタ（２５）のベース電圧及び
トランジスタ（２６）のエミッタ電圧は抵抗（２８）
（２９）の分圧電圧Ｖ１（＜Ｖｍａｘ）となる。この
時、コンデンサ（１３）の非接地側電圧は電圧Ｖ１より
高い為、コンデンサ（１３）の蓄積電荷はトランジスタ
（２７）を介して電圧Ｖ１まで放電される。この動作を
繰り返し、鋸歯状波信号Ｃが発生する。図４は増幅器
（１９）、サンプルホールド回路（２２）、比較器（２
３）の一実施例を示す回路図である。
【００２１】図４において、増幅器（１９）は絶対値信
号Ｅの入力部に抵抗（３１）及び基準電圧（３２）から
成る直列体を設けている。従って、電流で表された絶対
値信号Ｅは最小電圧Ｖ３を基準に抵抗（３１）で電圧変
換される。電圧変換された絶対値信号Ｅは内部の差動増
幅回路、電流ミラー回路を介して抵抗（２０）（２１）
の各抵抗値Ｒａ，Ｒｂで決定する減衰率Ｒｂ／（Ｒａ＋
Ｒｂ）で減衰され、減衰信号Ｆとなる。ここで、増幅器
（１９）の出力と比較器（２３）の入力との間にはサン
プルホールド回路（２２）が介在する。サンプルホール
ド回路（２２）において、制御パルスＢが発生するとＮ
ＰＮ型トランジスタ（３３）がオンし、コンデンサ（３
４）の蓄積電荷は放電される。この時、第１比較信号Ｄ
は制御パルスＢが発生してから鋸歯状波信号Ｃが電圧Ｖ
２を超えるまでハイレベルとなる為、トランジスタ（３
５）がオン、トランジスタ（３６）がオフし、コンデン
サ（３４）はダイオード（３７）を介して充電を行う。
その後、第１比較信号Ｄがローレベルに変化すると、ト
ランジスタ（３５）がオフ、トランジスタ（３６）がオ
ンする為、電流源（３８）の全電流はトランジスタ（３
６）のコレクタエミッタ路を流れ、コンデンサ（３４）
は充電を停止しコンデンサ（３４）の端子電圧は保持さ
れた状態となる。尚、ダーリントン接続されたトランジ
スタ（３９）（４０）は、コンデンサ（３４）が電圧保
持状態の時、蓄積電荷の放電量を最小限に抑える為のも
のである。これより、台形波信号Ｇが発生する。
号Ｅの入力部に抵抗（３１）及び基準電圧（３２）から
成る直列体を設けている。従って、電流で表された絶対
値信号Ｅは最小電圧Ｖ３を基準に抵抗（３１）で電圧変
換される。電圧変換された絶対値信号Ｅは内部の差動増
幅回路、電流ミラー回路を介して抵抗（２０）（２１）
の各抵抗値Ｒａ，Ｒｂで決定する減衰率Ｒｂ／（Ｒａ＋
Ｒｂ）で減衰され、減衰信号Ｆとなる。ここで、増幅器
（１９）の出力と比較器（２３）の入力との間にはサン
プルホールド回路（２２）が介在する。サンプルホール
ド回路（２２）において、制御パルスＢが発生するとＮ
ＰＮ型トランジスタ（３３）がオンし、コンデンサ（３
４）の蓄積電荷は放電される。この時、第１比較信号Ｄ
は制御パルスＢが発生してから鋸歯状波信号Ｃが電圧Ｖ
２を超えるまでハイレベルとなる為、トランジスタ（３
５）がオン、トランジスタ（３６）がオフし、コンデン
サ（３４）はダイオード（３７）を介して充電を行う。
その後、第１比較信号Ｄがローレベルに変化すると、ト
ランジスタ（３５）がオフ、トランジスタ（３６）がオ
ンする為、電流源（３８）の全電流はトランジスタ（３
６）のコレクタエミッタ路を流れ、コンデンサ（３４）
は充電を停止しコンデンサ（３４）の端子電圧は保持さ
れた状態となる。尚、ダーリントン接続されたトランジ
スタ（３９）（４０）は、コンデンサ（３４）が電圧保
持状態の時、蓄積電荷の放電量を最小限に抑える為のも
のである。これより、台形波信号Ｇが発生する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、第１及び第２コイルの
相切り換え点の前半近傍においては、コイル電流を逆起
電圧が小さくなる影響を受ける前に零とできる為、コイ
ル電流が高いレベルから急激に立下る不都合を防止で
き、モータの静音化が可能となる。また、ホール素子の
特性ばらつきに伴い正弦波信号の振幅が変動した場合、
或いは、モータの回転速度に変化に伴い正弦波信号の周
期が変動した場合であっても、相切り換え点の前後半近
傍での第１及び第２駆動トランジスタの同時オフ期間を
一定とでき、コイル電流の急峻な立上りを防止できる
為、可変速モータの静音化に適する。また、相切り換え
点の後半近傍においては、前半近傍から引き続きコイル
電流を零とできる為、無効電流を無視できモータの駆動
効率の低下を防止できる。
相切り換え点の前半近傍においては、コイル電流を逆起
電圧が小さくなる影響を受ける前に零とできる為、コイ
ル電流が高いレベルから急激に立下る不都合を防止で
き、モータの静音化が可能となる。また、ホール素子の
特性ばらつきに伴い正弦波信号の振幅が変動した場合、
或いは、モータの回転速度に変化に伴い正弦波信号の周
期が変動した場合であっても、相切り換え点の前後半近
傍での第１及び第２駆動トランジスタの同時オフ期間を
一定とでき、コイル電流の急峻な立上りを防止できる
為、可変速モータの静音化に適する。また、相切り換え
点の後半近傍においては、前半近傍から引き続きコイル
電流を零とできる為、無効電流を無視できモータの駆動
効率の低下を防止できる。
【図１】本発明のモータ駆動回路を示す回路ブロック図
である。
である。
【図２】図１の各部波形を示す波形図である。
【図３】図１の鋸歯状波信号の発生回路の具体例を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】図１の台形波信号の発生回路の具体例を示す回
路図である。
路図である。
【図５】従来のモータ駆動回路を示す回路ブロック図で
ある。
ある。
【図６】図５のコイル電流波形を示す波形図である。
（１）（２） 駆動コイル （３） ホール素子 （７）（９） 駆動トランジスタ （１０） 制御回路 （１１） 制御パルス発生回路 （１４） 充放電制御回路 （１７） 第１比較器 （１９） 増幅器 （２２） サンプルホールド回路 （２３） 第２比較器 （４１） ＯＲ回路
Claims (2)
- 【請求項１】 モータを構成するステータ及びロータの
相対的位置関係に応じてホール素子が発生する正弦波信
号に基づいて、第１コイル及び第２コイルを相補的に駆
動する第１駆動トランジスタ及び第２駆動トランジスタ
を有するモータ駆動回路において、 前記第１及び第２コイルの駆動時に一方向に変化し且つ
前記第１及び第２コイルの相切り換え時に他方向に変化
する鋸歯状波信号と基準電圧とを比較し、前記第１及び
第２コイルの相切り換え点の前半近傍又は後半近傍で第
１駆動オフ信号を発生する手段と、 前記正弦波信号を全波変換した全波信号と、前記全波信
号を減衰させた減衰信号を前記第１駆動オフ信号のタイ
ミングでサンプルホールドしたサンプルホールド信号と
を比較し、前記第１及び第２コイルの相切り換え点にお
ける前記第１駆動オフ信号が発生しない側の近傍で第２
駆動オフ信号を発生する手段と、 前記第１及び第２駆動オフ信号を加算し、前記第１及び
第２コイルの相切り換え点の前後半近傍で前記第１及び
第２駆動トランジスタを同時オフさせる信号を出力する
手段と、 を備えたことを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項２】 モータを構成するステータ及びロータの
相対的位置関係に応じてホール素子が発生する正弦波信
号に基づいて、第１コイル及び第２コイルを相補的に駆
動する第１駆動トランジスタ及び第２駆動トランジスタ
を有するモータ駆動回路において、 前記正弦波信号に基づいて、前記第１及び第２コイルの
駆動を切り換えるタイミングで制御パルスを発生する制
御パルス発生回路と、 所定時定数に従って充電を行い前記制御パルスが供給さ
れた時点で放電を行い鋸歯状波信号を発生する鋸歯状波
信号発生回路と、 前記鋸歯状波信号と前記鋸歯状波信号の最小電圧より高
い基準電圧とを比較し、前記鋸歯状波信号が放電された
時点から所定幅だけ一方側の論理レベルの第１駆動オフ
信号を出力する第１比較回路と、 前記正弦波信号の絶対値信号の減衰信号に対し、前記第
１駆動オフ信号の終縁でサンプルホールドを行いその時
の振幅を保持し、その後、前記第１駆動オフ信号の始縁
で前記保持振幅を零とすることにより台形波信号を出力
するサンプルホールド回路と、 前記絶対値信号と前記台形波信号とを比較し、前記鋸歯
状波信号が放電される時点より前に所定幅だけ一方側の
論理レベルの第２駆動オフ信号を出力する第２比較回路
と、 前記第１及び第２駆動オフ信号を加算し、前記第１及び
第２コイルの相切り換え点の前後半近傍で前記第１及び
第２駆動トランジスタを同時オフさせる為の信号を出力
する加算回路と、 を備えたことを特徴とするモータ駆動回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218199A JP2000050673A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | モータ駆動回路 |
| TW088111636A TW453018B (en) | 1998-07-31 | 1999-07-09 | Motor driving circuit |
| US09/363,621 US6157151A (en) | 1998-07-31 | 1999-07-29 | Motor drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218199A JP2000050673A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | モータ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000050673A true JP2000050673A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16716181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10218199A Pending JP2000050673A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000050673A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002307B2 (en) | 2002-10-30 | 2006-02-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Single phase motor unit, method of driving single phase motor and integrated circuit |
| JP2006197684A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータ |
| JP2012200092A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、方法およびそれを用いた冷却装置、電子機器 |
| JP2014223001A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | ローム株式会社 | ファンモータ駆動装置、駆動方法ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器 |
| CN110492797A (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-22 | 茂达电子股份有限公司 | 马达驱动电路 |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP10218199A patent/JP2000050673A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002307B2 (en) | 2002-10-30 | 2006-02-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Single phase motor unit, method of driving single phase motor and integrated circuit |
| US7009351B2 (en) * | 2002-10-30 | 2006-03-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Single phase motor driving unit |
| JP2006197684A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータ |
| JP4725109B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2011-07-13 | パナソニック株式会社 | ブラシレスモータ |
| JP2012200092A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路、方法およびそれを用いた冷却装置、電子機器 |
| JP2014223001A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | ローム株式会社 | ファンモータ駆動装置、駆動方法ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器 |
| CN110492797A (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-22 | 茂达电子股份有限公司 | 马达驱动电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060202 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071015 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |