JP2002084774A - センサレスブラシレスモータ - Google Patents
センサレスブラシレスモータInfo
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- JP2002084774A JP2002084774A JP2000271824A JP2000271824A JP2002084774A JP 2002084774 A JP2002084774 A JP 2002084774A JP 2000271824 A JP2000271824 A JP 2000271824A JP 2000271824 A JP2000271824 A JP 2000271824A JP 2002084774 A JP2002084774 A JP 2002084774A
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータを減速したときにもモータが脱調する
ことがないようにすることを目的とする。 【解決手段】 検出した逆エッジ間隔を基にコントロー
ル信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共にこ
のコントロール信号とパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたセンサレスブラシレスモータにおいて、このパル
ス幅変調信号の周期と同じ周期のパルスを発生するパル
ス発生手段９を設け、このパルス発生手段９よりのパル
スをこのパルス幅変調信号に加算するようにし、このパ
ルス幅変調信号のデューティー０％をなくすようにした
ものである。
ことがないようにすることを目的とする。 【解決手段】 検出した逆エッジ間隔を基にコントロー
ル信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共にこ
のコントロール信号とパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたセンサレスブラシレスモータにおいて、このパル
ス幅変調信号の周期と同じ周期のパルスを発生するパル
ス発生手段９を設け、このパルス発生手段９よりのパル
スをこのパルス幅変調信号に加算するようにし、このパ
ルス幅変調信号のデューティー０％をなくすようにした
ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＣＤ等のデ
ィスクのスピンドルモータに使用して好適なセンサレス
ブラシレスモータに関する。
ィスクのスピンドルモータに使用して好適なセンサレス
ブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えばＣＤ等のディスクを回転
するスピンドルモータとして、ロータの回転位置検出用
のセンサを有さない３相ブラシレスモータが使用されて
いる。これは３相の励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗに誘起される
逆起電圧を用いて各励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗへの通電タイ
ミングを決めることにより、磁気感応素子や光感応素子
等よりなる位置検出センサを不要としたものである。
するスピンドルモータとして、ロータの回転位置検出用
のセンサを有さない３相ブラシレスモータが使用されて
いる。これは３相の励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗに誘起される
逆起電圧を用いて各励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗへの通電タイ
ミングを決めることにより、磁気感応素子や光感応素子
等よりなる位置検出センサを不要としたものである。
【０００３】斯るセンサレスブラシレスモータの例とし
て、図２、図３、図４に示す如き、検出した逆起エッジ
間隔を基にコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ，ＣＯ
ＮＷのタイミングと誤動作防止用のマスク時間とを設定
するようにすると共にこのコントロール信号ＣＯＮＵ，
ＣＯＮＶ，ＣＯＮＷとパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたものが提案されている。
て、図２、図３、図４に示す如き、検出した逆起エッジ
間隔を基にコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ，ＣＯ
ＮＷのタイミングと誤動作防止用のマスク時間とを設定
するようにすると共にこのコントロール信号ＣＯＮＵ，
ＣＯＮＶ，ＣＯＮＷとパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたものが提案されている。
【０００４】このセンサレスブラシレスモータのロータ
としては、図３Ａに示す如く８極に着磁された円盤より
成り、またステータとしては、このロータと面対応し図
３Ｂに示す如く、ステータ基板上に３相の励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗが電気角で順次１２０°間隔（機械角で順次
６０°間隔）で配置されたものである。
としては、図３Ａに示す如く８極に着磁された円盤より
成り、またステータとしては、このロータと面対応し図
３Ｂに示す如く、ステータ基板上に３相の励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗが電気角で順次１２０°間隔（機械角で順次
６０°間隔）で配置されたものである。
【０００５】このステータの３相の励磁コイルＵ，Ｖ，
ＷはＹ字状に接続され、スイッチングドライバ１は励磁
電流を第１番目に励磁コイルＵ→Ｖと流し、次に励磁コ
イルＵ→Ｗと流し、順次励磁コイルＶ→Ｗ、励磁コイル
Ｖ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｖと順次切
換えて流し、これを順次繰り返す如くする。
ＷはＹ字状に接続され、スイッチングドライバ１は励磁
電流を第１番目に励磁コイルＵ→Ｖと流し、次に励磁コ
イルＵ→Ｗと流し、順次励磁コイルＶ→Ｗ、励磁コイル
Ｖ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｖと順次切
換えて流し、これを順次繰り返す如くする。
【０００６】このスイッチングドライバ１を制御するス
イッチング信号は次の如くして得るようにしている。コ
ントロール信号成形回路２よりの図４Ａ，Ｂ及びＣに示
す如きコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮ
Ｗを夫々アンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の一方の入力端子に供給すると共に後述するロータの回
転速度に応じたパルス幅変調信号（ＰＷＭ）を生成する
パルス幅変調信号生成回路７よりの図４Ｄに示す如き、
パルス幅変調信号をこのアンド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の他方の入力端子に供給し、このアンド回路６Ｕ，６Ｖ
及び６Ｗの出力側に得られる信号をスイッチング信号と
してこのスイッチングドライバ１に供給する。
イッチング信号は次の如くして得るようにしている。コ
ントロール信号成形回路２よりの図４Ａ，Ｂ及びＣに示
す如きコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮ
Ｗを夫々アンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の一方の入力端子に供給すると共に後述するロータの回
転速度に応じたパルス幅変調信号（ＰＷＭ）を生成する
パルス幅変調信号生成回路７よりの図４Ｄに示す如き、
パルス幅変調信号をこのアンド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の他方の入力端子に供給し、このアンド回路６Ｕ，６Ｖ
及び６Ｗの出力側に得られる信号をスイッチング信号と
してこのスイッチングドライバ１に供給する。
【０００７】また、このコントロール信号ＣＯＮＵ，Ｃ
ＯＮＶ，ＣＯＮＷは次の如くして得るようにしている。
このコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ，ＣＯＮＷを
生成するのに逆起エッジ間隔は電気角３６０°分を計測
するのが理想的であるが、簡易的に電気角６０°分を計
測して生成する如くする。
ＯＮＶ，ＣＯＮＷは次の如くして得るようにしている。
このコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ，ＣＯＮＷを
生成するのに逆起エッジ間隔は電気角３６０°分を計測
するのが理想的であるが、簡易的に電気角６０°分を計
測して生成する如くする。
【０００８】即ち、スイッチングドライバ１に図４Ａ，
Ｂ及びＣに示す如き、コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯ
ＮＶ及びＣＯＮＷと図４Ｄに示す如きパルス幅変調信号
との論理積のスイッチング信号が供給されたときに、こ
の励磁コイルＵ，Ｖ及びＷに図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如
き電圧Ｕ０，Ｖ０及びＷ０が得られる。この場合、励磁
コイルＵ，Ｖ及びＷの非通電相に逆起電圧（波形が斜め
になっている部位）が現われる。
Ｂ及びＣに示す如き、コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯ
ＮＶ及びＣＯＮＷと図４Ｄに示す如きパルス幅変調信号
との論理積のスイッチング信号が供給されたときに、こ
の励磁コイルＵ，Ｖ及びＷに図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如
き電圧Ｕ０，Ｖ０及びＷ０が得られる。この場合、励磁
コイルＵ，Ｖ及びＷの非通電相に逆起電圧（波形が斜め
になっている部位）が現われる。
【０００９】この励磁コイルＵ，Ｖ及びＷの夫々の一端
に得られる電圧を夫々比較回路を構成する演算増幅回路
３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの反転入力端子−に夫々供給し、こ
の励磁コイルＵ，Ｖ及びＷの共通接続点の電圧を基準電
圧ＶＲとして、夫々の演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗ
の非反転入力端子＋に供給する如くする。
に得られる電圧を夫々比較回路を構成する演算増幅回路
３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの反転入力端子−に夫々供給し、こ
の励磁コイルＵ，Ｖ及びＷの共通接続点の電圧を基準電
圧ＶＲとして、夫々の演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗ
の非反転入力端子＋に供給する如くする。
【００１０】この演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの出
力側に図４Ｈ，Ｉ及びＪに示す如きモニター信号ＭＯＮ
Ｕ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷが得られ、このモニター信号
ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷをエッジ検出回路４に
供給し、このエッジ検出回路４では図４Ｋに示す如く、
このモニター信号ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷの立
上り及び立下りを逆起エッジ信号として検出する如くす
る。
力側に図４Ｈ，Ｉ及びＪに示す如きモニター信号ＭＯＮ
Ｕ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷが得られ、このモニター信号
ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷをエッジ検出回路４に
供給し、このエッジ検出回路４では図４Ｋに示す如く、
このモニター信号ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷの立
上り及び立下りを逆起エッジ信号として検出する如くす
る。
【００１１】また、このエッジ検出回路４においては、
逆起エッジ信号が得られる毎に例えば逆起エッジ信号ａ
が得られたときは、電気角６０°分の時間を計測して出
力信号を出し、その出力信号を電気角３０°分の遅延回
路５を介して、コントロール信号成形回路２に供給し、
この信号のタイミングを基にコントロール信号ＣＯＮＵ
を形成する。
逆起エッジ信号が得られる毎に例えば逆起エッジ信号ａ
が得られたときは、電気角６０°分の時間を計測して出
力信号を出し、その出力信号を電気角３０°分の遅延回
路５を介して、コントロール信号成形回路２に供給し、
この信号のタイミングを基にコントロール信号ＣＯＮＵ
を形成する。
【００１２】また、このエッジ検出回路４においては、
このコントロール信号ＣＯＮＵが立上がったときより電
気角１５°分の時間をマスク時間とし、逆起エッジの検
出を禁止し、コントロール信号の切換による過渡現象等
のノイズによる誤動作を防止する如くする。この例にお
いては、逆起エッジ信号が得られる毎に上述を繰り返
し、コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷ
を順次得る如くすると共にエッジ検出回路４のマスク時
間を設定し、誤動作を防止する如くしている。
このコントロール信号ＣＯＮＵが立上がったときより電
気角１５°分の時間をマスク時間とし、逆起エッジの検
出を禁止し、コントロール信号の切換による過渡現象等
のノイズによる誤動作を防止する如くする。この例にお
いては、逆起エッジ信号が得られる毎に上述を繰り返
し、コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷ
を順次得る如くすると共にエッジ検出回路４のマスク時
間を設定し、誤動作を防止する如くしている。
【００１３】この場合、電気角６０°分の時間を計測す
ることによりこのモータのロータの回転速度を知ること
ができる。
ることによりこのモータのロータの回転速度を知ること
ができる。
【００１４】また、この図２の従来例においては、この
エッジ検出回路４に得られるモータのロータの回転速度
情報をパルス幅変調信号生成回路７に供給する。このパ
ルス幅変調信号生成回路７は一定周期の鋸歯状波発振器
と比較回路とより成り、この比較回路にて、図５Ａに示
す如きこの鋸歯状波発振器よりの鋸歯状波信号Ｓ０とロ
ータの回転速度情報より形成した制御信号Ｒｆとを比較
して、ロータの回転速度に応じた図５Ｂに示す如きパル
ス幅変調信号を生成する如くする。
エッジ検出回路４に得られるモータのロータの回転速度
情報をパルス幅変調信号生成回路７に供給する。このパ
ルス幅変調信号生成回路７は一定周期の鋸歯状波発振器
と比較回路とより成り、この比較回路にて、図５Ａに示
す如きこの鋸歯状波発振器よりの鋸歯状波信号Ｓ０とロ
ータの回転速度情報より形成した制御信号Ｒｆとを比較
して、ロータの回転速度に応じた図５Ｂに示す如きパル
ス幅変調信号を生成する如くする。
【００１５】上述においてはパルス幅変調信号のパルス
幅に応じた回転速度でロータを回転することができる。
幅に応じた回転速度でロータを回転することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、このセン
サレスブラシレスモータにおいて、減速時にブレーキを
掛けない（減速時に相切換えの論理を逆転させない）制
御を行う場合、この減速時には、図４Ｄ、図５Ｂ、図６
Ａに示す如くこのパルス幅変調信号のデューティーが０
％になる場合があり、このパルス幅変調信号のデューテ
ィーが０％になったときには図６に拡大図として示す如
く、例えば励磁コイルＷから励磁コイルＵへ通電するタ
イミングで減速制御に入り、パルス幅変調信号のデュー
ティーが０％になると、励磁コイルＶの一端に図６Ｃの
実線のような逆起波形の電圧Ｖ０が観測されるべきとこ
ろが、励磁コイルＷ及びＵの夫々の一端の電圧Ｗ０及び
Ｕ０が図６Ｂ及びＤに示す如くローレベルになっている
ために、図６Ｃの点線で示す如くローレベルに引っ張ら
れてしまう。
サレスブラシレスモータにおいて、減速時にブレーキを
掛けない（減速時に相切換えの論理を逆転させない）制
御を行う場合、この減速時には、図４Ｄ、図５Ｂ、図６
Ａに示す如くこのパルス幅変調信号のデューティーが０
％になる場合があり、このパルス幅変調信号のデューテ
ィーが０％になったときには図６に拡大図として示す如
く、例えば励磁コイルＷから励磁コイルＵへ通電するタ
イミングで減速制御に入り、パルス幅変調信号のデュー
ティーが０％になると、励磁コイルＶの一端に図６Ｃの
実線のような逆起波形の電圧Ｖ０が観測されるべきとこ
ろが、励磁コイルＷ及びＵの夫々の一端の電圧Ｗ０及び
Ｕ０が図６Ｂ及びＤに示す如くローレベルになっている
ために、図６Ｃの点線で示す如くローレベルに引っ張ら
れてしまう。
【００１７】この結果、エッジ検出回路４に得られるモ
ニター信号ＭＯＮＶは、図６Ｅの実線になるべきとこ
ろ、点線のように基準電圧ＶＲになるタイミングが早ま
り、このエッジが立つ時間が早まり、このエッジがマス
キング時間に入ってしまい、このエッジが検出できず、
コントロール信号のタイミングがくるいモータが脱調し
てしまう不都合があった。
ニター信号ＭＯＮＶは、図６Ｅの実線になるべきとこ
ろ、点線のように基準電圧ＶＲになるタイミングが早ま
り、このエッジが立つ時間が早まり、このエッジがマス
キング時間に入ってしまい、このエッジが検出できず、
コントロール信号のタイミングがくるいモータが脱調し
てしまう不都合があった。
【００１８】本発明は斯る点に鑑み、モータを減速した
ときにもモータが脱調することがないようにすることを
目的とする。
ときにもモータが脱調することがないようにすることを
目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明センサレスブラシ
レスモータは検出した逆起エッジ間隔を基にコントロー
ル信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共にこ
のコントロール信号とパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたセンサレスブラシレスモータにおいて、このパル
ス幅変調信号の周期と同じ周期のパルスを発生するパル
ス発生手段を設け、このパルス発生手段よりのパルスを
このパルス幅変調信号に加算するようにし、このパルス
ス幅変調信号のデューティー０％をなくすようにしたも
のである。
レスモータは検出した逆起エッジ間隔を基にコントロー
ル信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共にこ
のコントロール信号とパルス幅変調信号との論理積でス
イッチングドライバを制御して回転速度を制御するよう
にしたセンサレスブラシレスモータにおいて、このパル
ス幅変調信号の周期と同じ周期のパルスを発生するパル
ス発生手段を設け、このパルス発生手段よりのパルスを
このパルス幅変調信号に加算するようにし、このパルス
ス幅変調信号のデューティー０％をなくすようにしたも
のである。
【００２０】また、本発明センサレスブラシレスモータ
は検出した逆起エッジ間隔を基にコントロール信号のタ
イミングとマスク時間とを設定すると共にこのコントロ
ール信号とパルス幅変調信号との論理積でスイッチング
ドライバを制御して回転速度を制御するようにしたセン
サレスブラシレスモータにおいて、このパルス幅変調信
号を形成する制御信号にオフセットを与え、このパルス
幅変調信号のデューティー０％をなくすようにしたもの
である。
は検出した逆起エッジ間隔を基にコントロール信号のタ
イミングとマスク時間とを設定すると共にこのコントロ
ール信号とパルス幅変調信号との論理積でスイッチング
ドライバを制御して回転速度を制御するようにしたセン
サレスブラシレスモータにおいて、このパルス幅変調信
号を形成する制御信号にオフセットを与え、このパルス
幅変調信号のデューティー０％をなくすようにしたもの
である。
【００２１】斯る、本発明によれば、パルス幅変調信号
のデューティー０％をなくすようにしているので、モー
タを減速したときにも脱調することがない。
のデューティー０％をなくすようにしているので、モー
タを減速したときにも脱調することがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明セン
サレスブラシレスモータの実施の形態の例に付き説明し
よう。この図１において、図２に対応する部分には同一
符号を付して示す。
サレスブラシレスモータの実施の形態の例に付き説明し
よう。この図１において、図２に対応する部分には同一
符号を付して示す。
【００２３】本例によるセンサレスブラシレスモータの
ロータは、図３Ａに示す如く、８極に着磁された円盤よ
り成り、またステータは、このロータと面対応し、図３
Ｂに示す如く、ステータ基板上に、３相の励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗが電気角で順次１２０°間隔（機械角で順次
６０°間隔）で配置されたものである。
ロータは、図３Ａに示す如く、８極に着磁された円盤よ
り成り、またステータは、このロータと面対応し、図３
Ｂに示す如く、ステータ基板上に、３相の励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗが電気角で順次１２０°間隔（機械角で順次
６０°間隔）で配置されたものである。
【００２４】このステータの３相の励磁コイルＵ，Ｖ，
ＷはＹ字状に接続され、スイッチングドライバ１は励磁
電流を第１番目に励磁コイルＵ→Ｖと流し、次に励磁コ
イルＵ→Ｗと流し、順次励磁コイルＶ→Ｗ、励磁コイル
Ｖ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｖと順次切
換えて流し、これを順次繰り返す如くする。
ＷはＹ字状に接続され、スイッチングドライバ１は励磁
電流を第１番目に励磁コイルＵ→Ｖと流し、次に励磁コ
イルＵ→Ｗと流し、順次励磁コイルＶ→Ｗ、励磁コイル
Ｖ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｕ、励磁コイルＷ→Ｖと順次切
換えて流し、これを順次繰り返す如くする。
【００２５】このスイッチングドライバ１を制御するス
イッチング信号は次の如くして得るようにしている。コ
ントロール信号成形回路２よりの図４Ａ，Ｂ及びＣに示
す如きコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮ
Ｗを夫々アンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の一方の入力端子に供給すると共に後述するロータの回
転速度に応じたパルス幅変調信号（ＰＷＭ）をこのアン
ド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの他方の入力端子に供給し、
このアンド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの出力側に得られる
信号をスイッチング信号としてこのスイッチングドライ
バ１に供給する。
イッチング信号は次の如くして得るようにしている。コ
ントロール信号成形回路２よりの図４Ａ，Ｂ及びＣに示
す如きコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮ
Ｗを夫々アンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗ
の一方の入力端子に供給すると共に後述するロータの回
転速度に応じたパルス幅変調信号（ＰＷＭ）をこのアン
ド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの他方の入力端子に供給し、
このアンド回路６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの出力側に得られる
信号をスイッチング信号としてこのスイッチングドライ
バ１に供給する。
【００２６】本例においては、このコントロール信号Ｃ
ＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷを次の如くして得るよう
にしている。このコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ
及びＣＯＮＷを生成するのに逆起エッジ間隔は電気角３
６０°分を計測するのが理想的であるが、本例では簡易
的に電気角６０°分を計測して生成する如くする。
ＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷを次の如くして得るよう
にしている。このコントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ
及びＣＯＮＷを生成するのに逆起エッジ間隔は電気角３
６０°分を計測するのが理想的であるが、本例では簡易
的に電気角６０°分を計測して生成する如くする。
【００２７】このスイッチングドライバ１に例えば図４
Ａ，Ｂ及びＣに示す如き、コントロール信号ＣＯＮＵ，
ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷと後述するパルス幅変調信号との
論理積のスイッチング信号が供給されたときに、この励
磁コイルＵ，Ｖ及びＷに図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如き電
圧Ｕ０，Ｖ０及びＷ０がえられる。この場合、励磁コイ
ルＵ，Ｖ及びＷの非通電相に逆起電圧（波形が斜めにな
っている部位）が現われる。
Ａ，Ｂ及びＣに示す如き、コントロール信号ＣＯＮＵ，
ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷと後述するパルス幅変調信号との
論理積のスイッチング信号が供給されたときに、この励
磁コイルＵ，Ｖ及びＷに図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如き電
圧Ｕ０，Ｖ０及びＷ０がえられる。この場合、励磁コイ
ルＵ，Ｖ及びＷの非通電相に逆起電圧（波形が斜めにな
っている部位）が現われる。
【００２８】この励磁コイルＵ，Ｖ及びＷの夫々の一端
に得られる図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如き電圧を夫々比較
回路を構成する演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの反転
入力端子−に夫々供給し、この励磁コイルＵ，Ｖ及びＷ
の共通接続点の電圧を基準電圧ＶＲとして、夫々の演算
増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの非反転入力端子＋に夫々
供給する如くする。
に得られる図４Ｅ，Ｆ及びＧに示す如き電圧を夫々比較
回路を構成する演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの反転
入力端子−に夫々供給し、この励磁コイルＵ，Ｖ及びＷ
の共通接続点の電圧を基準電圧ＶＲとして、夫々の演算
増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの非反転入力端子＋に夫々
供給する如くする。
【００２９】この演算増幅回路３Ｕ，３Ｖ及び３Ｗの出
力側に図４Ｈ，Ｉ及びＪに示す如きモニター信号ＭＯＮ
Ｕ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷが得られ、このモニター信号
ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷを夫々、エッジ検出回
路４に供給し、このエッジ検出回路４では図４Ｋに示す
如く、このモニター信号ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮ
Ｗの立上り及び立下りを逆起エッジ信号として検出する
如くする。
力側に図４Ｈ，Ｉ及びＪに示す如きモニター信号ＭＯＮ
Ｕ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷが得られ、このモニター信号
ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮＷを夫々、エッジ検出回
路４に供給し、このエッジ検出回路４では図４Ｋに示す
如く、このモニター信号ＭＯＮＵ，ＭＯＮＶ及びＭＯＮ
Ｗの立上り及び立下りを逆起エッジ信号として検出する
如くする。
【００３０】また、このエッジ検出回路４においては、
逆起エッジ信号が得られる毎に例えば逆起エッジ信号ａ
が得られたときは、電気角６０°分の時間を計測して出
力信号を出し、その出力信号を電気角３０°分の遅延回
路５を介して、コントロール信号成形回路２に供給し、
この信号のタイミングを基にコントロール信号ＣＯＮＵ
を形成する。
逆起エッジ信号が得られる毎に例えば逆起エッジ信号ａ
が得られたときは、電気角６０°分の時間を計測して出
力信号を出し、その出力信号を電気角３０°分の遅延回
路５を介して、コントロール信号成形回路２に供給し、
この信号のタイミングを基にコントロール信号ＣＯＮＵ
を形成する。
【００３１】また、このエッジ検出回路４においては、
このコントロール信号ＣＯＮＵが立上がったときより電
気角１５°分の時間をマスク時間とし、逆起エッジの検
出を禁止し、コントロール信号の切換による過渡現象等
のノイズによる誤動作を防止する如くする。本例におい
ては、逆起エッジ信号が得られる毎に上述を繰り返し、
コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷを順
次得る如くすると共にエッジ検出回路４のマスク時間を
設定し、誤動作を防止する如くしている。
このコントロール信号ＣＯＮＵが立上がったときより電
気角１５°分の時間をマスク時間とし、逆起エッジの検
出を禁止し、コントロール信号の切換による過渡現象等
のノイズによる誤動作を防止する如くする。本例におい
ては、逆起エッジ信号が得られる毎に上述を繰り返し、
コントロール信号ＣＯＮＵ，ＣＯＮＶ及びＣＯＮＷを順
次得る如くすると共にエッジ検出回路４のマスク時間を
設定し、誤動作を防止する如くしている。
【００３２】この場合、電気角６０°分の時間を計測す
ることによりこのモータのロータの回転速度を知ること
ができる。
ることによりこのモータのロータの回転速度を知ること
ができる。
【００３３】また、本例においては、このエッジ検出回
路４に得られるモータのロータの回転速度情報をパルス
幅変調信号生成回路７に供給する。このパルス幅変調信
号生成回路７は図５Ａに示す如き一定周期の鋸歯状波信
号Ｓ０を発生する鋸歯状波発振器と比較回路とより成
り、この比較回路にて、図５Ａに示す如きこの鋸歯状波
発振器よりの鋸歯状波信号Ｓ０とロータの回転速度情報
より形成した制御信号Ｒｆとを比較して、ロータの回転
速度に応じた図５Ｂに示す如きパルス幅変調信号（ＰＷ
Ｍ）を生成する如くする。
路４に得られるモータのロータの回転速度情報をパルス
幅変調信号生成回路７に供給する。このパルス幅変調信
号生成回路７は図５Ａに示す如き一定周期の鋸歯状波信
号Ｓ０を発生する鋸歯状波発振器と比較回路とより成
り、この比較回路にて、図５Ａに示す如きこの鋸歯状波
発振器よりの鋸歯状波信号Ｓ０とロータの回転速度情報
より形成した制御信号Ｒｆとを比較して、ロータの回転
速度に応じた図５Ｂに示す如きパルス幅変調信号（ＰＷ
Ｍ）を生成する如くする。
【００３４】更に、本例においては、このパルス幅変調
信号生成回路７よりの図５Ｂに示す如き、パルス幅変調
信号を加算回路８の一方の入力端子に供給する如くする
と共に、図５Ｃに示す如きこのパルス幅変調信号の周期
と同じ周期で、数％のデューティーのパルスを発生する
パルス発生回路９を設け、このパルス発生回路９よりの
図５Ｃに示す如きパルスを加算回路８に供給する。
信号生成回路７よりの図５Ｂに示す如き、パルス幅変調
信号を加算回路８の一方の入力端子に供給する如くする
と共に、図５Ｃに示す如きこのパルス幅変調信号の周期
と同じ周期で、数％のデューティーのパルスを発生する
パルス発生回路９を設け、このパルス発生回路９よりの
図５Ｃに示す如きパルスを加算回路８に供給する。
【００３５】この加算回路８の出力側に得られる図５Ｄ
に示す如き、図５Ｂに示すパルス幅変調信号に図５Ｃに
示すこのパルス幅変調信号の周期と同じ周期で数％のデ
ューティーのパルスが加算されたパルス幅変調信号をア
ンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの他方の入
力端子に供給する。
に示す如き、図５Ｂに示すパルス幅変調信号に図５Ｃに
示すこのパルス幅変調信号の周期と同じ周期で数％のデ
ューティーのパルスが加算されたパルス幅変調信号をア
ンド回路（論理積回路）６Ｕ，６Ｖ及び６Ｗの他方の入
力端子に供給する。
【００３６】本例は上述の如く構成されているので、通
常時はパルス幅変調信号生成回路７より図５Ｂに示す如
きパルス幅変調信号が出力されているので、このパルス
幅変調信号のパルス幅に応じた回転速度でロータを回転
することができる。
常時はパルス幅変調信号生成回路７より図５Ｂに示す如
きパルス幅変調信号が出力されているので、このパルス
幅変調信号のパルス幅に応じた回転速度でロータを回転
することができる。
【００３７】また本例において、減速したとき、例えば
励磁コイルＷから励磁コイルＵへ通電するタイミングで
減速制御に入ったときもパルス幅変調信号は図５Ｄに示
す如くデューティーが０％となることがなく、デューテ
ィーが数％のパルスとなるので、このパルスにより励磁
コイルＷから励磁コイルＵへの電流パスをつくり電圧Ｗ
０及びＵ０がともにローレベルとなることがなく、電圧
Ｖ０の逆起電圧波形が図６Ｃの実線に示す如くなり、良
好に逆起エッジ信号を検出でき、良好なコントロール信
号を得ることができ、このモータを減速したときにも、
モータが脱調することがない利益がある。
励磁コイルＷから励磁コイルＵへ通電するタイミングで
減速制御に入ったときもパルス幅変調信号は図５Ｄに示
す如くデューティーが０％となることがなく、デューテ
ィーが数％のパルスとなるので、このパルスにより励磁
コイルＷから励磁コイルＵへの電流パスをつくり電圧Ｗ
０及びＵ０がともにローレベルとなることがなく、電圧
Ｖ０の逆起電圧波形が図６Ｃの実線に示す如くなり、良
好に逆起エッジ信号を検出でき、良好なコントロール信
号を得ることができ、このモータを減速したときにも、
モータが脱調することがない利益がある。
【００３８】上述例ではパルス発生回路９を設けた例に
つき述べたが、図１例において、加算回路８及びパルス
発生回路９を設けることなく、パルス幅変調信号生成回
路７において、図５Ｅに示す如く、モータの回転速度情
報より形成する制御信号Ｒｆにオフセットを与えて制御
信号Ｒｆ０とし、図５Ｆに示す如く最小幅がデューティ
ー数％のパルス幅を生じるパルス幅変調信号を得るよう
にしてもよい。
つき述べたが、図１例において、加算回路８及びパルス
発生回路９を設けることなく、パルス幅変調信号生成回
路７において、図５Ｅに示す如く、モータの回転速度情
報より形成する制御信号Ｒｆにオフセットを与えて制御
信号Ｒｆ０とし、図５Ｆに示す如く最小幅がデューティ
ー数％のパルス幅を生じるパルス幅変調信号を得るよう
にしてもよい。
【００３９】斯る、図５Ｅ，Ｆに示す如き例において
も、パルス幅変調信号のデューティーが０％となること
がないので、上述例同様の作用効果が得られる。
も、パルス幅変調信号のデューティーが０％となること
がないので、上述例同様の作用効果が得られる。
【００４０】尚、本発明は上述例に限ることなく、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り
得ることは勿論である。
明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り
得ることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、パルス幅変調信号のデ
ューティーが０％となることがないのでモータを減速し
たときにも脱調することがない。
ューティーが０％となることがないのでモータを減速し
たときにも脱調することがない。
【図１】本発明センサレスブラシレスモータの実施の形
態の例を示す構成図である。
態の例を示す構成図である。
【図２】従来のセンサレスブラシレスモータの例の構成
図である。
図である。
【図３】センサレスブラシレスモータのロータ及びステ
ータの例を示す線図である。
ータの例を示す線図である。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【図５】本発明の説明に供する線図である。
【図６】本発明の説明に供する線図である。
１‥‥スイッチングドライバ、２‥‥コントロール信号
成形回路、３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ‥‥演算増幅回路、４‥‥
エッジ検出回路、５‥‥遅延回路、６Ｕ，６Ｖ，６Ｗ‥
‥アンド回路、７‥‥パルス幅変調信号生成回路、８‥
‥加算回路、９‥‥パルス発生回路
成形回路、３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ‥‥演算増幅回路、４‥‥
エッジ検出回路、５‥‥遅延回路、６Ｕ，６Ｖ，６Ｗ‥
‥アンド回路、７‥‥パルス幅変調信号生成回路、８‥
‥加算回路、９‥‥パルス発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】 検出した逆起エッジ間隔を基にコントロ
ール信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共に
前記コントロール信号とパルス幅変調信号との論理積で
スイッチングドライバを制御して回転速度を制御するよ
うにしたセンサレスブラシレスモータにおいて、 前記パルス幅変調信号の周期と同じ周期のパルスを発生
するパルス発生手段を設け、 前記パルス発生手段よりのパルスを前記パルス幅変調信
号に加算するようにし、前記パルス幅変調信号のデュー
ティー０％をなくすようにしたことを特徴とするセンサ
レスブラシレスモータ。 - 【請求項２】 検出した逆起エッジ間隔を基にコントロ
ール信号のタイミングとマスク時間とを設定すると共に
前記コントロール信号とパルス幅変調信号との論理積で
スイッチングドライバを制御して回転速度を制御するよ
うにしたセンサレスブラシレスモータにおいて、 前記パルス幅変調信号を形成する制御信号にオフセット
を与え、 前記パルス幅変調信号のデューティー０％をなくすよう
にしたことを特徴とするセンサレスブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271824A JP2002084774A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | センサレスブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271824A JP2002084774A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | センサレスブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084774A true JP2002084774A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18758054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000271824A Pending JP2002084774A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | センサレスブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002084774A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2128974A1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-12-02 | Makita Corporation | Motor controller and electric tool |
| US8193753B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-06-05 | Makita Corporation | Motor controller and electric power tool having the same |
| CN110892630A (zh) * | 2017-07-21 | 2020-03-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 电机 |
-
2000
- 2000-09-07 JP JP2000271824A patent/JP2002084774A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2128974A1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-12-02 | Makita Corporation | Motor controller and electric tool |
| EP2128974A4 (en) * | 2007-04-13 | 2012-02-08 | Makita Corp | ENGINE CONTROLLER AND ELECTRIC TOOL |
| US8193753B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-06-05 | Makita Corporation | Motor controller and electric power tool having the same |
| US8264189B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-09-11 | Makita Corporation | Motor controller and electric power tool having the same |
| CN110892630A (zh) * | 2017-07-21 | 2020-03-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 电机 |
| CN110892630B (zh) * | 2017-07-21 | 2023-03-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 电机 |
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