JP2000069791A - モータの駆動装置 - Google Patents

モータの駆動装置

Info

Publication number
JP2000069791A
JP2000069791A JP10239726A JP23972698A JP2000069791A JP 2000069791 A JP2000069791 A JP 2000069791A JP 10239726 A JP10239726 A JP 10239726A JP 23972698 A JP23972698 A JP 23972698A JP 2000069791 A JP2000069791 A JP 2000069791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
semiconductor switching
motor
stop
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10239726A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3705934B2 (ja
Inventor
Yukio Itami
幸男 伊丹
Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP23972698A priority Critical patent/JP3705934B2/ja
Priority to US09/384,291 priority patent/US6150779A/en
Publication of JP2000069791A publication Critical patent/JP2000069791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3705934B2 publication Critical patent/JP3705934B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気製品を動作させるモータの駆動装置にお
いて、待機時における無駄な電力消費を低減するととも
に、ノイズ等によるモータ制御部の待機時の誤動作を防
止して安全性および信頼性が高いモータの駆動装置を提
供する。 【解決手段】 主電源と該主電源より作られる制御用電
源により駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入
力とを備えたモータの駆動装置において、前記主電源と
制御用電源の間に第1の半導体スイッチング素子121
を備え、起動停止入力の起動指令・停止指令により前記
第1の半導体スイッチング素子121を導通状態・非導
通状態にして駆動装置への電力の供給・停止を行い、本
体からの起動停止信号でモータ制御部への制御用電源の
供給を停止し、待機状態での無駄な電力消費を低減する
とともに、ノイズ等によるモータ制御部の待機時の誤動
作を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、待機時の省電力化
を図ったモータの駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境問題への意識が高まり、家電
や事務機器などの電気製品では待機時の消費電力低減が
課題となっている。机上計算では、製品の生涯消費電力
のうち、待機時の消費電力が稼動時の消費電力を上回る
例もあり、待機時の消費電力低減はきわめて重要であ
る。
【0003】これら電気製品の多くは動作スイッチによ
り直ちに動作することが望まれるため、いわゆる待機状
態では、その装置に使用される部品に常に電源が供給さ
れ、各部品が不要な電力消費をしていることが多い。部
品の1つとしてモータの駆動装置を例にしてみると、通
常、モータは速度制御をしたり、起動停止信号により起
動停止をする場合は、入出力信号により駆動装置を駆動
・制御している。この入出力信号は半導体素子などのス
イッチング素子に接続されるが、いわゆる待機状態で
は、モータを駆動していなくてもモータ制御部や位置セ
ンサーなど駆動装置全体に電源が供給され、無駄な電力
を消費していることが多い。
【0004】以下に、従来例におけるモータの駆動装置
の構成・動作について図8を参照して説明する。3相の
直流ブラシレスモータの駆動装置の構成で本発明と関係
ない部分については、一部省略している。図8に示すモ
ータの駆動装置は、入力部(V_IN)101、入力部(GND)
102、起動停止入力(ON/OFF)103、モータ制御部(I
C1)104、通電切り替え用スイッチング素子(IC2)10
5、レギュレータ(REG)106、ホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109、モータの巻線コイル(U)
110、(V)111、(W)112、バイアス抵抗(Rh1)1
13、(Rh2)114等を備えている。
【0005】入力部(V_IN)101と入力部(GND)102
には本体から主電源(Vcc)が供給される。主電源(Vcc)に
はレギュレータ(REG)106が接続され、レギュレータ
(REG)106により低電圧に変換された制御用電源(Va)
がモータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、
(H2)108、(H3)109に供給される。モータ制御部(I
C1)104は速度制御回路や位置検出回路・通電切り替
え回路などモータの制御回路が構成されている。通電切
り替え用スイッチング素子(IC2)105は主電源(Vcc)と
モータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)112
の間に接続されている。本体から「起動指令」が入力さ
れると、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)10
9の位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)1
10、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転
磁界を発生させてモータを駆動する。
【0006】この従来例における駆動装置は本体から
「起動指令」が出力されるまでのいわゆる待機状態では
以下の動作をする。 (1)本体のメインスイッチが入れられて主電源(Vcc)
が供給される。 (2)常時、制御用電源(Va)および主電源(Vcc)が駆動
装置の各素子に供給される。待機状態では、通電切り替
え用のスイッチング素子(IC2)105は通電を行わない
ため、モータは駆動されない。
【0007】(3)しかし、モータ制御部(IC1)104
やホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109やバ
イアス抵抗(Rh1)113、(Rh2)114などに一部電流が
流れて消費される。従来例の駆動装置では待機時の消費
電力は500〜2000mW程度になっている。本体から
「起動指令」が出力されると、モータ制御部(IC1)10
4はホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109の
位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)11
0、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転磁
界を発生させてモータを駆動する。
【0008】このような、従来例のモータの駆動装置で
は、待機時の消費電力が大きいだけでなく、待機時にモ
ータ制御部(IC1)に電源が供給されているためノイズ等
により誤動作する可能性がある。また、位置センサのホ
ール素子にも電源が供給されているために待機時にホー
ル素子が短絡故障を起こした場合は、より大きな電力を
無駄に消費するだけでなく、駆動回路の安全性・信頼性
という点でも好ましくない。
【0009】また、待機時の消費電力を押さえるための
方法として、特開平6−6998号公報に記載された
「ブラシレスモータ駆動用ICとそれによる駆動回路」
がある。このものは、停止状態を検出する回路以外のス
イッチング素子をすべて停止させるというものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、単に、停止状態を検出する回路以外の
スイッチング素子をすべて停止させるだけであり、モー
タ制御部自体やホール素子にも電源が供給されており無
駄な電力を消費している。そこで本発明は、本体からの
起動停止信号でモータ制御部への制御用電源の供給を停
止し、いわゆる待機状態での無駄な電力消費を低減する
とともに、ノイズ等によるモータ制御部の待機時の誤動
作を防止して安全性および信頼性が高いモータの駆動装
置を提供することを課題とする。
【0011】また、本体からの起動停止信号の停止指令
から所定時間は制御用電源の出力を継続してモータの駆
動制御が可能で、かつ、待機状態での無駄な電力消費を
低減するとともに、ノイズ等によるモータ制御部の待機
時の誤動作を防止して安全性および信頼性が高いモータ
の駆動装置を提供することを課題とする。また、本体か
らの起動停止信号で位置検出素子(ホール素子)への電源
の供給を停止し、待機時に位置検出素子(ホール素子)の
短絡故障などが有ったとしても電源を供給させることな
く、安全性が高い、直流ブラシレスモータの駆動装置を
提供することを課題とする。
【0012】さらに、停止指令により急速にモータを減
速・停止させることのできるモータの駆動装置を提供す
ることを課題とする。また、停止指令により急速に減速
・停止させることで、動圧力が低下する低速回転域を通
過する時間を短縮し、外部からの衝撃による軸受の損傷
を防止することができる動圧空気軸受を用いたモータに
適した駆動装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するため、主電源と該主電源より作られ
る制御用電源により駆動制御され、起動停止制御を行う
起動停止入力とを備えたモータの駆動装置において、前
記主電源と制御用電源の間に接続される第1の半導体ス
イッチング素子を備え、起動停止入力の起動指令により
前記第1の半導体スイッチング素子を導通状態にして駆
動装置への電力供給を行い、起動停止入力の停止指令に
より前記第1の半導体スイッチング素子を非導通状態に
して駆動装置への電力供給を停止することを特徴とする
ものである。
【0014】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るため、主電源と該主電源より作られる制御用電源によ
り駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入力とを
備えたモータの駆動装置において、前記主電源と制御用
電源の間に接続される第1の半導体スイッチング素子
と、該第1の半導体スイッチング素子の制御入力に接続
される第2半導体スイッチング素子と、を備え、起動停
止入力の起動指令により前記第2の半導体スイッチング
素子を導通または非導通状態にすることで前記第1の半
導体スイッチング素子を導通状態にして駆動装置への電
力供給を行い、起動停止入力の停止指令により前記第2
の半導体スイッチング素子を非導通または導通状態にす
ることで前記第1の半導体スイッチング素子を非導通状
態にして駆動装置への電力供給を停止することを特徴と
するものである。
【0015】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るため、主電源と該主電源より作られる制御用電源によ
り駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入力とを
備えたモータの駆動装置において、前記主電源と制御用
電源の間に接続される第1の半導体スイッチング素子
と、該第1の半導体スイッチング素子の制御入力に接続
される第2半導体スイッチング素子と、を備え、前記第
2の半導体スイッチング素子は電圧駆動型の半導体スイ
ッチング素子であって、該第2の半導体スイッチング素
子の制御入力部には、コンデンサと、該コンデンサへの
充電回路と、放電回路と、が接続され、該放電回路は第
3の半導体スイッチング素子を有し、起動停止入力の起
動指令により前記第3の半導体スイッチング素子を導通
状態にしてコンデンサの電荷を放電し、前記第2の半導
体スイッチング素子を非導通状態にすることで前記第1
の半導体スイッチング素子を導通状態にして駆動装置へ
の電力供給を行い、起動停止入力の停止指令により前記
第3の半導体スイッチング素子を非導通状態にしてコン
デンサを徐々に充電し、該停止指令より所定時間後に前
記第2の半導体スイッチング素子を導通状態にすること
で前記第1の半導体スイッチング素子を非導通状態にす
るタイマー付き待機時省電力回路を備えたことを特徴と
するものである。
【0016】請求項4記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータの
駆動装置において、前記モータは位置検出素子を備えた
直流ブラシレスモータであって、位置検出素子の電源は
前記制御用電源または前記第1の半導体スイッチング素
子の出力より供給されることを特徴とするものである。
【0017】請求項5記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項3記載のモータの駆動装置において、起
動停止入力の停止指令により動作する減速回路を備えた
ことを特徴とするものである。請求項6記載の発明は、
上記課題を解決するため、請求項3記載のモータの駆動
装置において、前記モータは動圧空気軸受を用いたモー
タであることを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付図面を参照しつつ説明する。図1をもとに実施例1と
して、モータの駆動装置(回路図)の構成・動作を説明す
る。なお、実施例は3相の直流ブラシレスモータの駆動
装置であるが、本発明は各種制御ICにより駆動される
各種モータに利用できる。
【0019】図1に示すモータの駆動装置は、入力部(V
_IN)101、入力部(GND)102、起動停止入力(ON/OF
F)103、モータ制御部(IC1)104、通電切り替え用
スイッチング素子(IC2)105、レギュレータ(REG)10
6、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109、
モータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)11
2、バイアス抵抗(Rh1)113、(Rh2)114とともに、
第1の半導体スイッチング素子(Q1a)121、コンデン
サ(C1a)122、抵抗(R1a)123、(R2a)124等を備
えている。
【0020】第1の半導体スイッチング素子(Q1a)12
1はPNP型のバイポーラトランジスタを使用してい
る。コンデンサ(C1a)122と抵抗(R1a)123はノイズ
フィルタ用のコンデンサと抵抗、抵抗(R2a)124はバ
イアス抵抗を示す。入力部(V_IN)101と入力部(GND)
102には本体から主電源(Vcc)が供給される。入力部
(V_IN)101には待機時省電力回路を構成する第1の半
導体スイッチング素子(Q1a)121が接続され、第1の
半導体スイッチング素子(Q1a)121にはレギュレータ
(REG)106が接続されている。レギュレータ(REG)10
6は主電源(Vcc)を低電圧に変換し、制御用電源(Va)を
モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H
2)108、(H3)109に供給する。
【0021】起動停止入力(ON/OFF)103には本体から
の「起動指令」および「停止指令」が供給される。起動
停止入力(ON/OFF)103はモータ制御部の起動停止入力
にも接続される。起動停止入力(ON/OFF)103は「起動
指令」で低インピーダンス状態(L)となり、「停止指
令」で高インピーダンス状態(H)となる。モータ制御部
(IC1)104は速度制御回路や位置検出回路・通電切り
替え回路などモータの制御回路が構成されている。通電
切り替え用スイッチング素子(IC2)105は主電源(Vcc)
とモータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)11
2の間に接続されている。「起動指令」が入力される
と、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)10
9の位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)1
10、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転
磁界を発生させてモータを駆動する。
【0022】待機時省電力回路の主要部は、第1の半導
体スイッチング素子(Q1a)121により構成され、本体
からの「起動指令」により第1の半導体スイッチング素
子(Q1a)121を導通状態にして、レギュレータ(REG)1
06への電力供給を行い、「停止指令」により第1の半
導体スイッチング素子(Q1a)121を非導通状態にし
て、レギュレータ(REG)106への電力供給を停止する
ように各素子が接続されている。
【0023】実施例1におけるモータ駆動装置では、本
体から「起動指令」が出力されるまでの待機状態では、
以下の動作を行う。 (1)本体のメインスイッチが入れられて入力部(V_IN)
101、入力部(GND)102に主電源(Vcc)が供給され
る。 (2)起動停止入力(ON/OFF)103は高インピーダンス
状態(H)のため、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)1
21の制御入力(ベース)が入力部(V_IN)101と略同電
位になり、第1の半導体スイッチング素子(Q1a)121
は非導通状態になる。
【0024】(3)したがって、待機状態では、レギュ
レータ(REG)106への電力供給が停止され、モータ制
御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H2)10
8、(H3)109に制御用電源(Va)が供給されない。よっ
て、待機時の消費電力を極めて小さくすることができ
る。本体から「起動指令」が出力されると以下の動作を
行う。
【0025】(4)起動停止入力(ON/OFF)103は低イ
ンピーダンス状態(L)になるため、第1の半導体スイッ
チング素子(Q1a)121の制御入力(ベース)は入力部(V_
IN)101に対して低電位となり第1の半導体スイッチ
ング素子(Q1a)121が導通状態になってレギュレータ
(REG)106に電力供給を行い、モータ制御部(IC1)10
4やホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109に
制御用電源(Va)を供給する。
【0026】(5)同時にモータ制御部(IC1)104の
起動停止入力に「起動指令」が入力されるので、モータ
が駆動される。 以上のように実施例1のモータの駆動装置では、待機時
にモータの制御部に供給される電源自体を停止させるの
で、待機時の消費電力を極めて小さくすることができ
る。さらに、ノイズ等により誤動作することもない。ま
た、位置検出素子(ホール素子)にも電源が供給されない
ため、待機時にホール素子が短絡故障を起こしていたと
しても、無駄に消費することなく、駆動回路の安全性・
信頼性が高いモータの駆動装置とすることができる。
【0027】図2をもとに実施例2として、モータの駆
動装置(回路図)の構成・動作を説明する。図2に示すモ
ータの駆動装置は、入力部(V_IN)101、入力部(GND)
102、起動停止入力(ON/OFF)103、モータ制御部(I
C1)104、通電切り替え用スイッチング素子(IC2)10
5、レギュレータ(REG)106、ホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109、モータの巻線コイル(U)
110、(V)111、(W)112、バイアス抵抗(Rh1)1
13、(Rh2)114とともに、第1の半導体スイッチン
グ素子(Q1b)131、第2の半導体スイッチング素子(Q2
b)132、コンデンサ(C1b)133、抵抗(R1b)134、
(R2b)135、(R3b)136、(R4b)137等を備えてい
る。
【0028】第1および第2の半導体スイッチング素子
(Q1b)131、(Q2b)132はNPN型のバイポーラトラ
ンジスタを使用している。コンデンサ(C1b)133と抵
抗(R1b)134はノイズフィルタ用の抵抗とコンデンサ
と抵抗、抵抗(R2b)135と(R3b)136はVccの分圧抵
抗、抵抗(R4b)137はバイアス抵抗を示す。入力部(V_
IN)101と入力部(GND)102には本体から主電源(Vc
c)が供給される。入力部(V_IN)101には待機時省電力
回路を構成する第1の半導体スイッチング素子(Q1b)1
31が接続され、第1の半導体スイッチング素子(Q1b)
131にはレギュレータ(REG)106が接続されてい
る。レギュレータ(REG)106は主電源(Vcc)を低電圧に
変換し、制御用電源(Va)をモータ制御部(IC1)104や
ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109に供給
する。
【0029】起動停止入力(ON/OFF)103には本体から
の「起動指令」および「停止指令」が供給される。起動
停止入力(ON/OFF)103はモータ制御部の起動停止入力
にも接続される。起動停止入力(ON/OFF)103は「起動
指令」で低インピーダンス状態(L)となり、「停止指
令」で高インピーダンス状態(H)となる。モータ制御部
(IC1)104は速度制御回路や位置検出回路・通電切り
替え回路などモータの制御回路が構成されている。通電
切り替え用スイッチング素子(IC2)105は主電源(Vcc)
とモータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)11
2の間に接続されている。「起動指令」が入力される
と、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109の
位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)11
0、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転磁
界を発生させてモータを駆動する。
【0030】待機時省電力回路の主要部は、第1の半導
体スイッチング素子(Q1b)131と第1の半導体スイッ
チング秦子(Q1b)の制御入力(ベース)に接続される第2
の半導体スイッチング素子(Q2b)132で構成され、本
体からの「起動指令」により第2の半導体スイッチング
素子(Q2b)132を非導通状態にすることで第1の半導
体スイッチング素子(Q1b)131を導通状態にしてレギ
ュレータ(REG)106への電力供給を行い、「停止指
令」により第2の半導体スイッチング素子(Q2b)132
を導通状態にすることで第1の半導体スイッチング素子
(Q1b)131を非導通状態にしてレギュレータ(REG)10
6への電力供給を停止するように各素子が接続されてい
る。
【0031】実施例2におけるモータの駆動装置では、
本体から「起動指令」が出力されるまでの待機状態で
は、以下の動作を行う。 (1)本体のメインスイッチが入れられて入力部(V_IN)
101、入力部(GND)102に主電源(Vcc)が供給され
る。 (2)第2の半導体スイッチング素子(Q2b)132の制
御入力(ベース)が接地(GND)に対して高電位となること
で第2の半導体スイッチング素子(Q2b)132が導通状
態になる。
【0032】(3)同時に、第1の半導体スイッチング
素子(Q1b)131の制御入力(ベース)が低電位になり第
1の半導体スイッチング素子(Q1b)131は非導通状態
になる。 (4)したがって、待機状態では、レギュレータ(REG)
106に電源が供給されないのでモータ制御部(IC1)1
04やホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109
に制御用電源(Va)が供給されない。よって、消費電力は
抵抗(R2b)135、(R3b)136、(R4b)137と第2の
半導体スイッチング素子(Q2b)132に電流が流れるこ
とで消費されるだけである。抵抗(R2b)135、(R3b)1
36、(R4b)137の抵抗値を大きくして流れる電流を
小さくすることで待機時の消費電力を極めて小さくする
ことができる。
【0033】本体から「起動指令」が出力されると以下
の動作を行う。 (5)起動停止入力(ON/OFF)103は低インピーダンス
状態(L)になるため、第2の半導体スイッチング素子(Q2
b)132の制御入力(ベース)は同電位になり、第2の半
導体スイッチング素子(Q2b)132が非導通状態にな
る。 (6)第1の半導体スイッチング素子(Q1b)131の制
御入力(ベース)は入力部(V_IN)101に対して高電位と
なり第1の半導体スイッチング素子(Q1b)131が導通
状態になってレギュレータ(REG)106に電力供給を行
い、モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109に制御用電源(Va)を供給す
る。
【0034】(7)同時にモータ制御部(IC1)104の
起動停止入力に「起動指令」が入力されるので、モータ
が駆動される。図2のように第1の半導体スイッチング
素子(Q1b)131はバイポーラトランジスタなど電流駆
動型の素子も使用することができるが、大きな出力電流
を必要とする用途では制御入力(ベース)に電流を多く流
す必要があるため待機時に抵抗(R4b)137で消費する
電力が大きくなることもある。第1の半導体スイッチン
グ素子(Q1b)131としてFETなど電圧駆動型の素子を使
用すれば、消費電力を低減する効果が高い。同様に第2
の半導体スイッチング素子(Q2b)132も電圧駆動型の
素子を使用すれば、消費電力を低減する効果が高い。
【0035】以上のように実施例2のモータの駆動装置
では、待機時にモータの制御部に供給される電源自体を
停止させるので、待機時の消費電力を極めて小さくする
ことができる。さらに、ノイズ等により誤動作すること
もない。また位置検出素子(ホール素子)にも電源が供給
されないため、待機時にホール素子が短絡故障を起こし
ていたとしても、無駄に消費することなく、駆動回路の
安全性・信頼性が高いモータの駆動装置とすることがで
きる。
【0036】図3をもとに実施例3として、モータの駆
動装置(回路図)の構成・動作を説明する。図3に示すモ
ータの駆動装置は、入力部(V_IN)101、入力部(GND)
102、起動停止入力(ON/OFF)103、モータ制御部(I
C1)104、通電切り替え用スイッチング素子(IC2)10
5、レギュレータ(REG)106、ホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109、モータの巻線コイル(U)
110、(V)111、(W)112、バイアス抵抗(Rh1)1
13、(Rh2)114とともに、第1の半導体スイッチン
グ素子(Q1c)141、第2の半導体スイッチング素子(Q2
c)142、第3の半導体スイッチング素子(Q3c)14
3、コンデンサ(C1c)144、抵抗(R1c)145、(R2c)
146、(R3c)147、(R4c)148、(R5c)149、(R6
c)150、(R7c)151等を備えている。
【0037】第1の半導体スイッチング素子(Q1c)14
1はPチャネル型のMOSFET、第2、第3の半導体スイッ
チング素子(Q2c)142、(Q3c)143はNチャネル型の
MOSFETを使用している。コンデンサ(C1c)144と抵抗
(R1c)145はノイズフィルタ用のコンデンサと抵抗、
抵抗(R2c)146と(R3c)147、抵抗(R4c)148と(R5
c)149はVccの分圧抵抗、抵抗(R6c)150、(R7c)1
51は分圧・バイアス抵抗を示す。
【0038】入力部(V_IN)101と入力部(GND)102
には本体から主電源(Vcc)が供給される。入力部(V_IN)
101には待機時省電力回路を構成する第1の半導体ス
イッチング素子(Q1c)141が接続され、第1の半導体
スイッチング素子(Q1c)141にはレギュレータ(REG)1
06が接続されている。レギュレータ(REG)106は主
電源(Vcc)を低電圧に変換し、制御用電源(Va)をモータ
制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H2)10
8、(H3)109に供給する。
【0039】起動停止入力(ON/OFF)103には本体から
の「起動指令」および「停止指令」が供給される。起動
停止入力(ON/OFF)103はモータ制御部の起動停止入力
にも接続される。起動停止入力(ON/OFF)103は「起動
指令」で低インピーダンス状態(L)となり、「停止指
令」で高インピーダンス状態(H)となる。モータ制御部
(IC1)104は速度制御回路や位置検出回路・通電切り
替え回路などモータの制御回路が構成されている。通電
切り替え用スイッチング素子(IC2)105は主電源(Vcc)
とモータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)11
2の間に接続されている。「起動指令」が入力される
と、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109の
位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)11
0、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転磁
界を発生させてモータを駆動する。
【0040】待機時省電力回路は、第1の半導体スイッ
チング素子(Q1c)141と第1の半導体スイッチング素
子(Q1c)141の制御入力(ゲート)に接続される第2の
半導体スイッチング素子(Q2c)142と、第2の半導体
スイッチング素子(Q2c)142の制御入力(ゲート)に接
続される第3の半導体スイッチング素子(Q3c)143で
構成され、本体からの「起動指令」により第2の半導体
スイッチング素子(Q2c)142を非導通状態にすること
で第1の半導体スイッチング素子(Q1c)141を導通状
態にしてレギュレータ(REG)106への電力供給を行
い、「停止指令」により第2の半導体スイッチング素子
(Q2c)142を導通状態にすることで第1の半導体スイ
ッチング素子(Q1c)141を非導通状態にしてレギュレ
ータ(REG)106への電力供給を停止するように各素子
が接続されている。
【0041】実施例3におけるモータの駆動装置では、
本体から「起動指令」が出力されるまでの待機状態で
は、以下の動作を行う。 (1)本体のメインスイッチが入れられて入力部(V_IN)
101、入力部(GND)102に主電源(Vcc)が供給され
る。 (2)第3の半導体スイッチング素子(Q3c)143の制
御入力(ゲート)が接地(GND)に対して高電位となること
で第3の半導体スイッチング素子(Q3c)143が導通状
態になる。
【0042】(3)第2の半導体スイッチング素子(Q2
c)142の制御入力(ゲート)が接地(GND)に対して略同
電位となることで第2の半導体スイッチング素子(Q2c)
142が非導通状態になる。 (4)第1の半導体スイッチング素子(Q1c)141の制
御入力(ゲート)が入力部(V_IN)101に対して略同電位
になり第1の半導体スイッチング素子(Q1c)141は非
導通状態になる。
【0043】(5)したがって、待機状態では、レギュ
レータ(REG)106に電源が供給されないのでモータ制
御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H2)10
8、(H3)109に制御用電源(Va)が供給されない。よっ
て、消費電力は抵抗(R2c)146、(R3c)147、(R4c)
148と第3の半導体スイッチング素子(Q3c)143に
電流が流れることで消費されるだけである。抵抗(R2c)
146、(R3c)147、(R4c)148の抵抗値を大きくし
て流れる電流を小さくすることで待機時の消費電力を極
めて小さくすることができる。
【0044】本体から「起動指令」が出力されると以下
の動作を行う。 (6)起動停止入力(ON/OFF)103は低インピーダンス
状態(L)になるため、第3の半導体スイッチング素子(Q3
c)143の制御入力(ゲート)が接地(GND)に対して略同
電位となることで第3の半導体スイッチング素子(Q3c)
143が非導通状態になる。
【0045】(7)第2の半導体スイッチング素子(Q2
c)142の制御入力(ゲート)は接地(GND)に対して高電
位になり、第2の半導体スイッチング素子(Q2c)142
が導通状態になる。 (8)第1の半導体スイッチング素子(Q1c)141の制
御入力(ゲート)は入力部(V_IN)101に対して低電位と
なり第1の半導体スイッチング素子(Q1c)141が導通
状態になってレギュレータ(REG)106に電力供給を行
い、モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109に制御用電源(Va)を供給す
る。
【0046】(9)同時にモータ制御部(IC1)104の
起動停止入力に「起動指令」が入力されるので、モータ
が駆動される。 以上のように実施例3のモータの駆動装置では、待機時
にモータの制御部に供給される電源自体を停止させるの
で、待機時の消費電力を極めて小さくすることができ
る。さらに、ノイズ等により誤動作することもない。ま
た位置検出素子(ホール素子)にも電源が供給されないた
め、待機時にホール素子が短絡故障を起こしていたとし
ても、無駄に消費することなく、駆動回路の安全性・信
頼性が高いモータの駆動装置とすることができる。
【0047】図4をもとに実施例4として、モータの駆
動装置(回路図)の構成・動作を説明する。図4に示すモ
ータの駆動装置は、入力部(V_IN)101、入力部(GND)
102、起動停止入力(ON/OFF)103、モータ制御部(I
C1)104、通電切り替え用スイッチング素子(IC2)10
5、レギュレータ(REG)106、ホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109、モータの巻線コイル(U)
110、(V)111、(W)112、バイアス抵抗(Rh1)1
13、(Rh2)114とともに、第1の半導体スイッチン
グ素子(Q1d)161、第2の半導体スイッチング素子(Q2
d)162、第3の半導体スイッチング素子(Q3d)16
3、コンデンサ(C1d)164、(C2d)165、抵抗(R1d)
166、(R2d)167、(R3d)168、(R4d)169、(R5
d)170、(R6d)171、(R7d)172、(R8d)173、
(R9d)174、(R10d)175等を備え、モータ制御部(IC
1)104は減速回路176を有している。
【0048】第1および第2の半導体スイッチング素子
(Q1d)161、(Q2d)162はNチャネル型のMOSFET、第
3の半導体スイッチング素子(Q3d)163はPチャネル
型のMOSFETを使用している。抵抗(R6d)171はコンデ
ンサ(C1d)164の充電回路を、第3の半導体スイッチ
ング素子(Q3d)163および抵抗(R7d)172はコンデン
サ(C1d)164の放電回路をそれぞれ構成する。
【0049】入力部(V_IN)101、入力部(GND)102
には本体から主電源(Vcc)が供給される。入力部(V_IN)
101には待機時省電力回路を構成する第1の半導体ス
イッチング素子(Q1d)161が接続され、第1の半導体
スイッチング素子(Q1d)161にはレギュレータ(REG)1
06が接続されている。レギュレータ(REG)106は主
電源(Vcc)を低電圧に変換し、制御用電源(Va)をモータ
制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H2)10
8、(H3)109に供給する。
【0050】起動停止入力(ON/OFF)103には本体から
の「起動指令」および「停止指令」が供給される。起動
停止入力(ON/OFF)103はモータ制御部の起動停止入力
にも接続されている。起動停止入力(ON/OFF)103は、
「起動指令」で低インピーダンス状態(L)となり、「停
止指令」で高インピーダンス状態(H)となる。モータ制
御部(IC1)104は速度制御回路や位置検出回路・通電
切り替え回路などモータの制御回路が構成されている。
通電切り替え用スイッチング素子(IC2)105は主電源
(Vcc)とモータの巻線コイル(U)110、(V)111、(W)
112の間に接続されている。「起動指令」が入力され
ると、ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109
の位置検出信号に従って、モータの巻線コイル(U)11
0、(V)111、(W)112への通電を切り替え、回転磁
界を発生させてモータを駆動する。待機時省電力回路の
主要部は、第1の半導体スイッチング素子(Q1d)161
と第1の半導体スイッチング素子(Q1d)161の制御入
力(ゲート)に接続される第2の半導体スイッチング素子
(Q2d)162と、第2の半導体スイッチング素子(Q2d)1
62の制御入力(ゲート)と接地の間に接続されるコンデ
ンサ(C1d)164と、そのコンデンサ(C1d)164への充
電回路(R6d)171と放電回路(R7d)172、(Q3d)16
3が接続され、その放電回路は第3の半導体スイッチン
グ素子(Q3d)163を備え、第2の半導体スイッチング
素子(Q2d)162は電圧駆動型の半導体スイッチング素
子(代表例としてはMOSFET:電界効果トランジスタ)で構
成され、本体からの「起動指令」により第3の半導体ス
イッチング素子(Q3d)163を導通状態にしてコンデン
サ(C1d)164の電荷を放電し、第2の半導体スイッチ
ング素子(Q2d)162を非導通状態にすることで第1の
半導体スイッチング素子(Q1d)161を導通状態にして
レギュレータ(REG)106への電力供給を行い、「停止
指令」により第3の半導体スイッチング素子(Q3d)16
3を非導通状態にして充電回路(R6d)171によりコン
デンサを徐々に充電し、「停止指令」より所定時間後に
第2の半導体スイッチング素子(Q2d)162を導通状態
にすることで第1の半導体スイッチング素子(Q1d)16
1を非導通状態にしてレギュレータ(REG)106への電
力供給を停止するように各素子が接続されている。
【0051】図5に実施例4における通電切り替えスイ
ッチング素子(IC2)105の構成を示す。3相の巻線コ
イル(U)110、(V)111、(W)112には主電源(Vcc)
側とGND側にそれぞれ1個ずつ、合計6個のスイッチン
グ素子が接続されている。それぞれのスイッチング素子
には逆方向に電流を流すダイオードが接続されている。
【0052】モータ制御部(IC1)104には減速回路1
76が構成され、起動停止入力(ON/OFF)103と接続さ
れている。「停止指令」の時に減速回路176が働き、
「起動指令」のときはモータを駆動するよう接続されて
いる。減速回路176は起動停止入力(ON/OFF)103が
「停止指令」のときに、通電切り替え用スイッチング素
子(IC2)105の主電源(Vcc)側スイッチング素子3個を
非導通状態にし、GND側スイッチング素子3個を導通状
態にするように構成されている。通電切り替え用スイッ
チング素子(IC2)105を前記状態にすることで、ダイ
オードとともに3相の巻線コイル(U)110、(V)11
1、(W)112に流れる電流を回生消費させ、モータの
回転速度を急速に減速させることができる。
【0053】実施例4におけるモータの駆動装置は本体
から「起動指令」が出力されるまでのいわゆる待機状態
では、以下の動作をする。 (1)本体のメインスイッチが入れられて入力部(V_IN)
101、入力部(GND)102に主電源(Vcc)が供給され
る。 (2)起動停止入力(ON/OFF)103は高インピーダンス
状態(H)となるため、第3の半導体スイッチング素子(Q3
d)163の制御入力(ゲート)が高電位(ソースと略同電
位)になることで、第3の半導体スイッチング素子(Q3d)
163が非導通状態となる。
【0054】(3)充電回路(R6d)171を通ってコン
デンサ(C1d)164が徐々に充電される。電源投入から
(4)の状態まで、一時的に第1の半導体スイッチング
素子(Q1d)161が導通状態になってレギュレータ(REG)
106に電力供給を行い、モータ制御部(IC1)104や
ホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109に制御
用電源(Va)が供給される。しかし、起動停止入力(ON/OF
F)103が「停止指令」であるため、減速回路176が
働き、モータはブレーキ状態で駆動されない。
【0055】(4)第2の半導体スイッチング素子(Q2
d)162の制御入力(ゲート)が接地(GND)に対して高電
位となることで第2の半導体スイッチング素子(Q2d)1
62が導通状態になる。 (5)第1の半導体スイッチング素子(Q1d)161の制
御入力(ゲート)が低電位となり第1の半導体スイッチン
グ素子(Q1d)161は非導通状態となる。
【0056】(6)したがって、待機状態では、レギュ
レータ(REG)106に電力供給が行われないのでモータ
制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H2)10
8、(H3)109に制御用電源(Va)が供給されない。よっ
て、消費電力は抵抗(R8d)173と第2の半導体スイッ
チング素子(Q2d)162に電流が流れることで消費され
るだけである。抵抗(R8d)173の抵抗値を大きくして
流れる電流を小さくすることで待機時の消費電力を数m
Wと従来例の1/100以下とすることができる。
【0057】本体から「起動指令」が出力されると以下
の動作をする。 (7)起動停止入力(ON/OFF)103は低インピーダンス
状態(L)となるため、第3の半導体スイッチング素子(Q3
d)163の制御入力(ゲート)が低電位になることで、第
3の半導体スイッチング素子(Q3d)163が導通状態と
なる。 (8)放電回路(R7d)172、(Q3d)163を通って、コ
ンデンサ(C1d)164の電荷が瞬時に放電される。
【0058】(9)第2の半導体スイッチング素子(Q2
d)162の制御入力(ゲート)は接地(GND)と略同電位と
なり、第2の半導体スイッチング素子(Q2d)162が非
導通状態になる。 (10)第1の半導体スイッチング素子(Q1d)161の
制御入力(ゲート)は高電位となり第1の半導体スイッチ
ング素子(Q1d)161が導通状態となってレギュレータ
(REG)106に電力供給を行い、モータ制御部(IC1)10
4やホール素子(H1)107、(H2)108、(H3)109に
制御用電源(Va)を供給する。
【0059】(11)通電切り替え用のスイッチング素
子(IC2)105はホール素子(H1)107、(H2)108、
(H3)109の位置検出信号に従って、モータの巻線コイ
ル(U)110、(V)111、(W)112への通電を切り替
え、回転磁界を発生させてモータを駆動する。 以上(7)〜(11)の動作は瞬時に行われ、「起動指
令」によりモータは瞬時に起動される。
【0060】さらに、本体から「停止指令」が出力され
ると以下の動作をする。 (12)起動停止入力(ON/OFF)103は高インピーダン
ス状態(H)となるため、第3の半導体スイッチング素子
(Q3d)163の制御入力(ゲート)が高電位(ソースと略同
電位)になることで、第3の半導体スイッチング素子(Q3
d)163が非導通状態となる。
【0061】(13)充電回路(R6d)171を通ってコ
ンデンサ(C1d)164が徐々に充電される。この間、第
1の半導体スイッチング素子(Q1d)161が導通状態と
なり所定時間、レギュレータ(REG)106に電力供給を
行い、モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)10
7、(H2)108、(H3)109に制御用電源(Va)を供給す
る。
【0062】(14)回転中のモータに対して、駆動装
置の減速回路176が働き、急速に回転速度が低下・停
止する。 以下(3)以降と同じ動作で待機状態となる。実施例4
では本体から「停止指令」が出力されてから所定時間、
モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)107、(H
2)108、(H3)109に制御用電源(Va)を供給すること
ができる、いわゆるタイマー機能が付加されている。タ
イマー動作時間は、コンデンサ(C1d)164の容量や充
電回路(R6d)171の抵抗値などでモータ停止特性に合
わせて設定することができる。
【0063】以上のように実施例4のモータの駆動装置
では、待機時にモータの制御部に供給される電源自体を
停止させるので、待機時の消費電力を極めて小さくする
ことができる。さらに、ノイズ等により誤動作すること
もない。また位置検出素子(ホール素子)にも電源が供給
されないため、待機時にホール素子が短絡故障を起こし
ていたとしても、無駄に消費することなく、駆動回路の
安全性・信頼性が高いモータの駆動装置とすることがで
きる。
【0064】さらに、「停止指令」が出力されてから所
定時間、モータ制御部(IC1)104やホール素子(H1)1
07、(H2)108、(H3)109に制御用電源(Va)を供給
することができる、いわゆるタイマー機能が付加されて
いるので、減速回路176を働かせてモータの停止時間
を短縮することができる。このような、停止時に減速回
路176を働かせるモータの実施例としては、以下に説
明する動圧空気軸受型のポリゴンスキャナがある。減速
回路176がない場合、回転速度がゆっくりと低下する
ため、動圧力が低下する低速回転域を通過する時間が長
くなり、外部からの衝撃により軸受の損傷を受ける危険
性が高くなる。停止時に急速に減速・停止させること
で、動圧力が低下する低速回転域を通過する時間を短縮
し、外部からの衝撃により軸受の損傷を防止することが
できる。
【0065】次に、図6に示す実施例5の動圧空気軸受
型ポリゴンスキャナの断面図および、図7に示す実施例
5の動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの主要部分解斜視
図をもとに動圧空気軸受型ポリゴンスキャナの構成、動
作を説明する。ハウジング21には図示しない光学ハウ
ジングへの取付け基準面21aがつば状に形成されてい
る。そのハウジング21の内部にはモータ部を構成する
プリント基板22が配置され、巻線23aが巻かれた強
磁性材料からなるステータコア23が固定された保持部
材42とともに、ねじまたは接着剤等によってハウジン
グ21に固定されている。ステータコア23の外側には
強磁性体からなるリング43が嵌め込まれている。この
強磁性体からなるリング43は磁気特性を改善するもの
であるが、モータ特性によっては無くてもよい。プリン
ト基板22にはホール素子24が取付けられ、巻線23
aとともにパターン配線されている。モータ方式は回転
体26に取付けられたロータマグネット27と巻線23
aが巻かれたステータコア23が回転軸と垂直な方向に
対向した、いわゆるラジアルギャップ・インナーロータ
型のブラシレスモータである。
【0066】プリント基板22の外周部22aと内周部
22bは円周状にハウジング21等と密着し、カバー3
9とともに回転体26の配置される空間と外部を遮断し
て、回転体26の配置される空間を密閉する。ハウジン
グ21の中央には周辺から延びた複数の梁21bに連結
され一体加工された円筒状の軸受取付け基準部21cが
形成されており、外筒面21dを基準にして動圧空気軸
受を構成する固定軸28が接着固定されている。固定軸
28の円筒表面には動圧空気軸受を構成するための溝2
8aが形成されている。回転体26が回転を開始する
と、中空回転軸29と固定軸28のすきまの空気の圧力
が高まり非接触でラジアル方向(半径方向)に回転体26
を支持する。
【0067】固定軸28の内側には吸引型磁気軸受の固
定部33がハウジング21の中央に形成された円筒状の
軸受取付け基準部21cの端面21eを基準にして埋設さ
れている。吸引型磁気軸受の固定部33は回転軸方向に
2極に着磁されたリング状永久磁石30と、前記リング
状永久磁石30の内径よりも小さい中心円が形成された
強磁性材料からなる第1の固定ヨーク板31と、同様
に、前記リング状永久磁石30の内径よりも小さい中心
円が形成された強磁性材料からなる第2の固定ヨーク板
32とからなる。第1の固定ヨーク板31と第2の固定
ヨーク板32はリング状永久磁石30を軸方向に挟み、
第1の固定ヨーク板31の中心円および第2の固定ヨー
ク板32の中心円が回転中心軸に対して同軸になるよう
に配置、固定軸28の先端凹部に埋設されて弾性部材3
4または接着剤などで固定されている。リング状永久磁
石30の材質としては主に希土類系の永久磁石が用いら
れる。固定ヨーク板31、32には鉄鋼系の板材が用い
られる。固定軸28は非磁性材料が用いられる。
【0068】回転体26は中空回転軸29の外側にフラ
ンジ36が固定され、フランジ36の中央部には吸引型
磁気軸受の回転部35が圧入されてフランジ36に固定
されている。吸引型磁気軸受の回転部35は第1の固定
ヨーク板31の中心円および第2の固定ヨーク板32の
中心円との間に磁気ギャップを構成する外筒面が形成さ
れ、その外筒面が回転中心軸と同軸になるように配置さ
れている。吸引型磁気軸受の回転部35には永久磁石ま
たは鉄鋼系の強磁性材料が用いられる。フランジ36の
上面にはポリゴンミラー37が載置され、板ばね38を
はさんでねじを回転部35に形成されたねじ穴に対して
締め付けることにより、ポリゴンミラー37が押えられ
て固定されている。また、フランジ36には空気が通過
するときの粘性抵抗を利用して上下振動を減衰させる微
細穴36aが形成されている。
【0069】フランジ36の下側にはモータ用のロータ
マグネット27が接着固定されている。スキャナの上部
には回転体26を囲むように内部がくりぬかれたカバー
39が、ハウジング21にねじで固定されている。カバ
ー39には図示しない半導体レーザーからのレーザー光
の入出射用の開口部にガラス窓が両面テープまたは接着
剤で固定されて密閉されている。
【0070】モータ部を構成するプリント基板22には
駆動回路が一体で設けられており、ホール素子24の位
置検出信号にしたがって、順次巻線への通電を切り替え
て回転体26を回転させて定速制御するようになってい
る。駆動素子40は回転体が配置される密閉空間の外側
で、ハウジング21に形成された梁21bの間に配置、
実装されている。図示しない、本体に取り付けられた送
風ファンによって駆動素子40やその他の回路部品41
が冷却されるようになっている。駆動回路は別体で設
け、コネクタでプリント基板22に接続するようにして
も良い。
【0071】また、回転体26は不釣り合い(アンバラ
ンス)振動が非常に小さいレベルになるように、回転体
26の上下2ケ所の修正面27a、37aでバランス修正
が行われている。光学ハウジングに取り付けたときに密
閉空間に回転体が配置されれば特にカバー39は設けな
くても良い。
【0072】
【発明の効果】請求項1、2記載の発明によれば、本体
からの起動停止信号でモータ制御部への制御用電源の供
給を停止し、いわゆる待機状態での無駄な電力消費を低
減するとともに、ノイズ等によるモータ制御部の待機時
の誤動作を防止して安全性および信頼性が高いモータの
駆動装置を提供することができる。
【0073】請求項3記載の発明によれば、本体からの
起動停止信号の停止指令から所定時間は制御用電源の出
力を継続してモータの駆動制御が可能で、かつ、待機状
態での無駄な電力消費を低減するとともに、ノイズ等に
よるモータ制御部の待機時の誤動作を防止して安全性お
よび信頼性が高いモータの駆動装置を提供することがで
きる。
【0074】請求項4記載の発明によれば、本体からの
起動停止信号で位置検出素子(ホール素子)への電源の供
給を停止し、待機時に位置検出素子(ホール素子)の短絡
故障などが有ったとしても電源が供給されていないの
で、安全性が高い、直流ブラシレスモータの駆動装置を
提供することができる。請求項5記載の発明によれば、
停止指令により急速にモータを減速・停止させることの
できるモータの駆動装置を提供することができる。
【0075】請求項6記載の発明によれば、停止指令に
より急速に減速・停止させることで、動圧力が低下する
低速回転域を通過する時間を短縮し、外部からの衝撃に
よる軸受の損傷を防止することができる動圧空気軸受を
用いたモータに適した駆動装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るモータの駆動装置の実施例1を示
す回路図である。
【図2】実施例2におけるモータの駆動装置を示す回路
図である。
【図3】実施例3におけるモータの駆動装置を示す回路
図である。
【図4】実施例4におけるモータの駆動装置を示す回路
図である。
【図5】実施例4における通電切り替えスイッチング素
子を示す回路図である。
【図6】実施例5における動圧空気軸受型ポリゴンスキ
ャナの断面図である。
【図7】実施例5における動圧空気軸受型ポリゴンスキ
ャナの主要部分解斜視図である。
【図8】従来のモータの駆動装置を示す回路図である。
【符号の説明】
21 ハウジング 22 プリント基板 23 ステータコア 24 ホール素子 26 回転体 27 ロータマグネット 28 固定軸 29 中空回転軸 30 永久磁石 31 第1の固定ヨーク板 32 第2の固定ヨーク板 33 固定部 34 弾性部材 35 吸引型磁気軸受の回転部 36 フランジ 37 ポリゴンミラー 38 板ばね 39 カバー 40 駆動素子 41 その他の回路部品 42 保持部材 43 リング 101 入力部(V_IN) 102 入力部(GND) 103 起動停止入力(ON/OFF) 104 モータ制御部(IC1) 105 通電切り替え用スイッチング素子(IC2) 106 レギュレータ(REG) 107、108、109 ホール素子(H1)、(H2)、(H3) 110、111、112 モータの巻線コイル(U)、
(V)、(W) 113、114 バイアス抵抗(Rh1)、(Rh2) 121 第1の半導体スイッチング素子(Q1a) 122 コンデンサ(C1a) 123、124 抵抗(R1a)、(R2a) 131 第1の半導体スイッチング素子(Q1b) 132 第2の半導体スイッチング素子(Q2b) 133 コンデンサ(C1b) 134、135、136、137 抵抗(R1b)、(R2b)、
(R3b)、(R4b) 141 第1の半導体スイッチング素子(Q1c) 142 第2の半導体スイッチング素子(Q2c) 143 第3の半導体スイッチング素子(Q3c) 144 コンデンサ(C1c) 145、146、147、148 抵抗(R1c)、(R2c)、
(R3c)、(R4c) 149、150、151 抵抗(R5c)、(R6c)、
(R7c) 161 第1の半導体スイッチング素子(Q1d) 162 第2の半導体スイッチング素子(Q2d) 163 第3の半導体スイッチング素子(Q3d) 164、165 コンデンサ(C1d)、(C2d) 166、167、168、169 抵抗(R1d)、(R2d)、
(R3d)、(R4d) 170、171、172、173 抵抗(R5d)、(R6d)、
(R7d)、(R8d) 174、175 抵抗(R9d)、(R10d) 176 減速回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主電源と該主電源より作られる制御用電源
    により駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入力
    とを備えたモータの駆動装置において、 前記主電源と制御用電源の間に接続される第1の半導体
    スイッチング素子を備え、 起動停止入力の起動指令により前記第1の半導体スイッ
    チング素子を導通状態にして駆動装置への電力供給を行
    い、起動停止入力の停止指令により前記第1の半導体ス
    イッチング素子を非導通状態にして駆動装置への電力供
    給を停止することを特徴とするモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】主電源と該主電源より作られる制御用電源
    により駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入力
    とを備えたモータの駆動装置において、 前記主電源と制御用電源の間に接続される第1の半導体
    スイッチング素子と、 該第1の半導体スイッチング素子の制御入力に接続され
    る第2半導体スイッチング素子と、を備え、 起動停止入力の起動指令により前記第2の半導体スイッ
    チング素子を導通または非導通状態にすることで前記第
    1の半導体スイッチング素子を導通状態にして駆動装置
    への電力供給を行い、起動停止入力の停止指令により前
    記第2の半導体スイッチング素子を非導通または導通状
    態にすることで前記第1の半導体スイッチング素子を非
    導通状態にして駆動装置への電力供給を停止することを
    特徴とするモータの駆動装置。
  3. 【請求項3】主電源と該主電源より作られる制御用電源
    により駆動制御され、起動停止制御を行う起動停止入力
    とを備えたモータの駆動装置において、 前記主電源と制御用電源の間に接続される第1の半導体
    スイッチング素子と、 該第1の半導体スイッチング素子の制御入力に接続され
    る第2半導体スイッチング素子と、を備え、 前記第2の半導体スイッチング素子は電圧駆動型の半導
    体スイッチング素子であって、該第2の半導体スイッチ
    ング素子の制御入力部には、コンデンサと、該コンデン
    サへの充電回路と、放電回路と、が接続され、該放電回
    路は第3の半導体スイッチング素子を有し、 起動停止入力の起動指令により前記第3の半導体スイッ
    チング素子を導通状態にしてコンデンサの電荷を放電
    し、前記第2の半導体スイッチング素子を非導通状態に
    することで前記第1の半導体スイッチング素子を導通状
    態にして駆動装置への電力供給を行い、 起動停止入力の停止指令により前記第3の半導体スイッ
    チング素子を非導通状態にしてコンデンサを徐々に充電
    し、該停止指令より所定時間後に前記第2の半導体スイ
    ッチング素子を導通状態にすることで前記第1の半導体
    スイッチング素子を非導通状態にするタイマー付き待機
    時省電力回路を備えたことを特徴とするモータの駆動装
    置。
  4. 【請求項4】前記モータは位置検出素子を備えた直流ブ
    ラシレスモータであって、位置検出素子の電源は前記制
    御用電源または前記第1の半導体スイッチング素子の出
    力より供給されることを特徴とする請求項1〜3のいず
    れか1項に記載のモータの駆動装置。
  5. 【請求項5】起動停止入力の停止指令により動作する減
    速回路を備えたことを特徴とする請求項3記載のモータ
    の駆動装置。
  6. 【請求項6】前記モータは動圧空気軸受を用いたモータ
    であることを特徴とする請求項3記載のモータの駆動装
    置。
JP23972698A 1998-08-26 1998-08-26 モータの駆動装置 Expired - Fee Related JP3705934B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23972698A JP3705934B2 (ja) 1998-08-26 1998-08-26 モータの駆動装置
US09/384,291 US6150779A (en) 1998-08-26 1999-08-26 Motor drive apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23972698A JP3705934B2 (ja) 1998-08-26 1998-08-26 モータの駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000069791A true JP2000069791A (ja) 2000-03-03
JP3705934B2 JP3705934B2 (ja) 2005-10-12

Family

ID=17049022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23972698A Expired - Fee Related JP3705934B2 (ja) 1998-08-26 1998-08-26 モータの駆動装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6150779A (ja)
JP (1) JP3705934B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005198392A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Minebea Co Ltd ブラシレスdcモータの異常保護機能付制御装置
JP2008104342A (ja) * 2006-09-21 2008-05-01 Japan Servo Co Ltd 3相ブラシレスモータ
JP2010063303A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Daikin Ind Ltd モータ駆動装置
US7773352B2 (en) 2007-04-12 2010-08-10 Rohm Co., Ltd. Motor drive device with lock protection function
JP2011139624A (ja) * 2009-12-01 2011-07-14 Nidec Techno Motor Holdings Corp モータ
WO2011099262A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 パナソニック株式会社 ブラシレスモータ駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機
JP2013094004A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Panasonic Corp モータ駆動装置およびモータおよびそれを搭載した空気調整機
JP2014207753A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 株式会社リコー 電子機器、モータ駆動装置、および画像形成装置
US20160268953A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Control circuit, semiconductor device, and constant voltage output method
CN106559018A (zh) * 2015-09-29 2017-04-05 上海路虹电子科技有限公司 数模混合软启动直流无刷马达驱动芯片

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365995B1 (en) * 1998-11-20 2002-04-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brushless motor and its assembly method
US6300736B1 (en) * 1999-04-09 2001-10-09 Melexis Nv Low pin count DC-motor integrated drive circuit
US6580186B1 (en) 1999-08-06 2003-06-17 Ricoh Company, Ltd. Balance correcting method for a high-speed rotatable body, a dynamic pressure bearing, and an optical scanning apparatus utilizing the dynamic pressure bearing
DE60132123T2 (de) * 2000-03-01 2008-04-30 Hitachi, Ltd. Elektrisches Generatorsystem für Fahrzeuge und sein Regelverfahren
JP4774157B2 (ja) 2000-04-13 2011-09-14 株式会社リコー マルチビーム光源装置及び光走査装置
US7006271B2 (en) 2000-04-13 2006-02-28 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and image forming apparatus
JP4226203B2 (ja) 2000-09-12 2009-02-18 株式会社リコー 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置
JP2002112570A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Sanyo Denki Co Ltd ブラシレスファンモータの駆動装置及び制御方法
JP2002202472A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置
JP3453737B2 (ja) * 2001-01-18 2003-10-06 株式会社リコー 走査結像光学系・光走査装置および画像形成装置
US6657765B2 (en) 2001-03-01 2003-12-02 Ricoh Company, Ltd. Optical deflecting unit, optical scanning unit, image forming apparatus, and method of producing optical unit
US7423787B2 (en) * 2001-03-01 2008-09-09 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning module, device, and method, and imaging apparatus
JP4462525B2 (ja) 2001-03-14 2010-05-12 株式会社リコー 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナおよびその加工方法
US6822775B2 (en) * 2001-08-23 2004-11-23 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for polygon mirror scanning capable of performing a stable high speed polygon mirror rotation
US6791288B2 (en) * 2002-01-24 2004-09-14 Emerson Electric Co. Appliance control methods and apparatus
JP2004286823A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Xerox Co Ltd 光偏向器及びこの光偏向器を備えた光走査装置
US7045773B2 (en) * 2003-07-18 2006-05-16 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning apparatus for accurately detecting and correcting position of optical beam in subscanning direction, and the method
JP2005140922A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置及び位置ずれ補正方法
JP4075951B2 (ja) * 2006-03-08 2008-04-16 ダイキン工業株式会社 負荷駆動装置及び空気調和機の室外機並びに負荷の駆動方法
JP4166259B1 (ja) * 2007-04-05 2008-10-15 三洋電機株式会社 モータ制御回路、ファンモータ
TWI382624B (zh) * 2009-07-28 2013-01-11 Amtek Semiconductor Co Ltd 馬達驅動裝置及其驅動方法
DE102016212656B4 (de) * 2016-07-12 2019-05-29 Hanon Systems Steuervorrichtung für einen elektrischen Kompressor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733159A (en) * 1986-10-28 1988-03-22 Motorola, Inc. Charge pump voltage regulator
JP2671715B2 (ja) * 1992-06-17 1997-10-29 三菱電機株式会社 ブラシレスモータ駆動用icとそれによる駆動回路
US5377641A (en) * 1993-05-19 1995-01-03 Salazar; Gerardo S. Timer-controlled start/stop device for an automobile
GB2311423B (en) * 1996-03-19 2000-05-10 Switched Reluctance Drives Ltd An electrical machine drive system including an optical position transducer circuit
JP3067095B2 (ja) * 1996-06-07 2000-07-17 本田技研工業株式会社 スライドドアの開閉制御装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005198392A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Minebea Co Ltd ブラシレスdcモータの異常保護機能付制御装置
JP2008104342A (ja) * 2006-09-21 2008-05-01 Japan Servo Co Ltd 3相ブラシレスモータ
JP4658105B2 (ja) * 2006-09-21 2011-03-23 日本電産サーボ株式会社 3相ブラシレスモータ
US7773352B2 (en) 2007-04-12 2010-08-10 Rohm Co., Ltd. Motor drive device with lock protection function
US7885044B2 (en) 2007-04-12 2011-02-08 Rohm Co., Ltd. Motor drive device with lock protection function
US8274249B2 (en) 2007-04-12 2012-09-25 Rohm Co., Ltd. Motor drive device with lock protection function
JP2010063303A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Daikin Ind Ltd モータ駆動装置
KR101159472B1 (ko) * 2009-12-01 2012-06-26 니폰 덴산 시바우라 가부시키가이샤 대기 전류 저감 회로를 구비한 모터
JP2011139624A (ja) * 2009-12-01 2011-07-14 Nidec Techno Motor Holdings Corp モータ
WO2011099262A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 パナソニック株式会社 ブラシレスモータ駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機
CN102763319A (zh) * 2010-02-10 2012-10-31 松下电器产业株式会社 无刷电动机驱动装置、无刷电动机和空气调节机
JP5382147B2 (ja) * 2010-02-10 2014-01-08 パナソニック株式会社 ブラシレスモータ駆動装置およびブラシレスモータ並びに空気調整機
JP2013094004A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Panasonic Corp モータ駆動装置およびモータおよびそれを搭載した空気調整機
JP2014207753A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 株式会社リコー 電子機器、モータ駆動装置、および画像形成装置
US20160268953A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Control circuit, semiconductor device, and constant voltage output method
CN106559018A (zh) * 2015-09-29 2017-04-05 上海路虹电子科技有限公司 数模混合软启动直流无刷马达驱动芯片

Also Published As

Publication number Publication date
JP3705934B2 (ja) 2005-10-12
US6150779A (en) 2000-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3705934B2 (ja) モータの駆動装置
US4563622A (en) Simple brushless DC fan motor
US6307337B1 (en) Brushless dc motor assembly
US7332842B2 (en) Fan motor
US7696706B2 (en) Fan system and real-time stopping device thereof
US6396226B2 (en) Electronically commutated DC motor
CA1205115A (en) Simple brushless dc fan motor
JPH09140185A (ja) ブラシレスモーター駆動回路の保護装置
JP2003348883A (ja) モータ制御装置及び空調装置用モータ
JPS6295954A (ja) 偏平ブラシレスモ−タ
JP2003047277A (ja) モータ制御装置
JPH07107775A (ja) ブラシレスモータの駆動回路
JP2579791Y2 (ja) ブラシレスモータ
JPH10178794A (ja) ファンモータ駆動回路
US6049183A (en) Brushless direct current fan
JPH0753437Y2 (ja) 冷却ファン装置
JPH05149293A (ja) フアンモータの制御装置
JP2002247880A (ja) Dcブラシレスモータの制御装置
JPH01152991A (ja) ブラシレスモータ
JP3167648B2 (ja) スピンドルモータ、及びスピンドルモータを採用した回転体装置
JPS63274394A (ja) ブラシレスdcフアンモ−タ
JPH036148Y2 (ja)
JPS61218392A (ja) 制御回路
JPH02266882A (ja) 発電発動装置
JPH09103087A (ja) モータ駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040727

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050727

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080805

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090805

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090805

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100805

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100805

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120805

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120805

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130805

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees