JP2002084778A - 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

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JP2002084778A
JP2002084778A JP2000267399A JP2000267399A JP2002084778A JP 2002084778 A JP2002084778 A JP 2002084778A JP 2000267399 A JP2000267399 A JP 2000267399A JP 2000267399 A JP2000267399 A JP 2000267399A JP 2002084778 A JP2002084778 A JP 2002084778A
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JP
Japan
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edge
signal
brushless motor
sensorless brushless
conu
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Application number
JP2000267399A
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English (en)
Inventor
Takao Maruyama
高穂 丸山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算増幅回路にオフセットがあっても、良好
な回転駆動ができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 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ように
したセンサレスブラシレスモータにおいて、このマスク
時間の設定をするのに、連続2回の逆起エッジ間隔の平
均値をこの逆起エッジ間隔とするようにしたものであ
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、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。
【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。
【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。
【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。
【0006】このスイッチングドライバ1を制御するコ
ントロール信号CONU,CONV,CONWはコント
ロール信号成形回路2よりこのスイッチングドライバ1
に供給される。このコントロール信号CONU,CON
V,CONWは次の如くして得るようにしていた。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。
【0007】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が供給されたときに、この励磁コイル
U,V及びWに図4D,E及びF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。
【0008】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。
【0009】この演算増幅回路3U,3V及び3Wの出
力側に図4G,H及びI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4J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。
【0010】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。
【0011】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電圧等
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。
【0012】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。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述従来
例における比較回路を構成する演算増幅回路3U,3V
及び3Wにオフセットが無いときには、例えば図5に実
線で示す如く、励磁コイルU,V及びWの夫々の両端電
圧V0,V0及びW0の中間電圧VR即ち斜め部分のち
ょうど真ん中で演算増幅回路3U,3V及び3Wの出力
信号であるモニター信号MONU,MONV及びMON
Wの極性が変わるが、この演算増幅回路3U,3V及び
3Wにオフセットがあると図5に破線で示す如くこのオ
フセットに応じて極性が変わるタイミングがずれ、演算
増幅回路3U,3V及び3Wの出力側に得られるモニタ
ー信号MONU,NONV及びNONWの立上り及び立
下り点即ちエッジ位置がずれる。
【0014】例えば、図6A,B及びCに示す如く演算
増幅回路3U,3V及び3Wのオフセットが同じ方向に
揃った場合(之等3個の演算増幅回路3U,3V,3W
を同一の集積回路内で構成したとき等)、このモニター
信号MONU,NONV及びNONWの周期は図6D,
E及びFに示す如く、長短を順次、繰り返すことにな
り、エッジ検出回路4で検出される逆起エッジ信号は図
6Gに示す如く、この逆起エッジ信号の間隔が長短を順
次繰り返すこととなる。
【0015】この図6Eのモニター信号MONVの立上
りエッジについて、オフセットが無い場合とある場合と
のずれ幅をαとしたとき、この場合、オフセットによ
り、実際のタイミングより早く逆起エッジ信号が得られ
るので、ずれ量は−αと表記し、次のモニター信号MO
NUによる逆起エッジ信号のずれ量は+αとなる。
【0016】この場合、モニター信号MONUのエッジ
信号を検出すると、励磁コイルUのコントロール信号C
ONUを形成することとなり、このときの、このタイミ
ングがこの演算増幅回路3U,3V,3Wのオフセット
がある場合と無い場合とで比較する。
【0017】オフセットの無い場合 (tMONU−tMONV)を計測(電気角60°分を
計測)し、その1/2(電気角30°分)だけtMON
Uから遅延して出力するので、 tCONU=tMONU+(tMONU−tMONV)
/2 となる。ここでtMONUはモニター信号MONUが観
測される時間、tMONVはモニター信号MONVが観
測される時間、tCONUはコントロール信号CONU
が出力される時間である。
【0018】オフセットのある場合 tMONUは(tMONU+α)、tMONVは(tM
ONV−α)なので tCONU=(tMON+α)+{(tMONU+α)
−(tMONV−α)}/2=tMONU+(tMON
U−tMONV)/2+2α となる。次のモニター信号MONUからモニター信号M
ONWのエッジ信号についても同様に計算するとtCO
NW=tMONW+(tMONW−tMONU)/2−
2αとなる。
【0019】従って、この図6Gに示す、逆起エッジ信
号より上述同様にしてコントロール信号CONU,CO
NV及びCONWを生成すると共にマスク時間を得るよ
うにしたときには、このコントロール信号CONU,C
ONV及びCONWを生成するタイミングがずれると共
にこのマスク時間の設定が適正に行われないことにより
このマスク時間に検出すべき逆起エッジ信号が含まれ、
誤検出するおそれがあり、良好な回転駆動ができない不
都合があった。
【0020】本発明は斯る点に鑑み、演算増幅回路にオ
フセットがあっても良好な回転駆動が得られるようにす
ることを目的とする。
【0021】
【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ようにし
たセンサレスブラシレスモータにおいて、このマスク時
間の設定をするのに連続2回の逆起エッジ間隔の平均値
をこの逆起エッジ間隔とするようにしたものである。
【0022】斯る本発明によれば、3相の励磁コイルの
逆起エッジ間隔を検出する比較回路を構成する演算増幅
回路に同方向のオフセットがあっても、連続2回の逆起
エッジ間隔を平均しているので、このオフセットに依る
影響を打ち消すことができ、コントロール信号の生成の
タイミングのずれをなくし、マスク時間設定による誤検
出を防止することができ、良好な回転駆動ができる。
【0023】
【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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】このスイッチングドライバ1を制御するコ
ントロール信号CONU,CONV,CONWはコント
ロール信号成形回路2より、このスイッチングドライバ
1に供給される。本例においては、このコントロール信
号CONU,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,CO
NV及び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、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が供給されたときに、この励磁コ
イルU,V及びWに図4D,E及びFに示す如き電圧U
0,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4D,E及びF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4G,H及びI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、エッジ検出及
びエッジ信号形成回路10に供給する如くする。
【0030】本例によるエッジ検出及びエッジ信号形成
回路10においては、図4J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と共にこの図4Jに
示す如き逆起エッジ信号の連続2回の逆起エッジ信号間
隔を検出し、この連続2回の逆起エッジ信号間隔の平均
値を間隔とする図4Kに示す如き平均の逆起エッジ信号
を形成する。この図4Kの平均の逆起エッジ信号は、検
出された図4Jに示す如き逆起エッジ信号の間隔が略同
一なので連続2回の逆起エッジ信号間隔の平均値も略同
一となり、図4Jの逆起エッジ信号と略同一となる。
【0031】本例においては、図4Kに示す如きこの平
均の逆起エッジ信号が得られる毎に例えば平均の逆起エ
ッジ信号b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。
【0032】また、このエッジ検出及びエッジ信号形成
回路10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、このコントロール信
号の切り換えによる過渡電圧等のノイズによる誤動作を
防止すく如くする。
【0033】本例においては、この図4Kに示す如き平
均の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及びエッジ信号形成回路
10のマスク時間を設定し、誤動作を防止する如くして
いる。
【0034】この場合、電気角60°分の時間を計測す
ることにより、このセンサレスブラシレスモータのロー
タの回転速度を知ることができる。
【0035】本例は上述の如く構成されているので、例
えば図6A,B及びCに示す如く、演算増幅回路3U,
3V及び3Wにオフセットがあり、このオフセットが同
じ方向に揃った場合(之等3個の演算増幅回路3U,3
V,3Wを同一の集積回路内で構成したとき等)、この
モニター信号MONU,MONV及びMONWの周期は
図6D,E及びFに示す如く、長短を順次繰り返すこと
になり、これより検出される逆起エッジ信号は図6Gに
示す如く、この逆起エッジ信号の間隔が長短を順次繰り
返すこととなるが、本例においては、この図6Gに示す
如き逆起エッジ信号の連続2回の逆起エッジ信号間隔を
検出し、この連続2回の逆起エッジ信号間隔の平均値を
間隔とする図6Hに示す如き平均の逆起エッジ信号を形
成する。この図6Hの平均の逆起エッジ信号は略等間隔
の逆起エッジ信号となる。
【0036】本例においては、この図6Hに示す如き略
等間隔の平均の逆起エッジ信号が得られる毎に、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
号を電極角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,CONV,CONWを形成
する。
【0037】また、エッジ検出及びエッジ信号形成回路
10においては、このコントロール信号が立上がったと
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、このコントロール信号の切り換え
による過渡電圧等のノイズによる誤動作を防止する如く
する。
【0038】本例によれば、3相の励磁コイルの逆起エ
ッジ信号間隔を検出する比較回路を構成する演算増幅回
路3U,3V,3Wに同方向のオフセットがあっても、
連続2回の逆起エッジ信号間隔を平均しているので、こ
のオフセットによる影響を打ち消すことができ、コント
ロール信号CONU,CONV,CONWの生成のタイ
ミングのずれをなくし、マスク時間設定による誤検出を
防止することがでてき良好な回転駆動ができる。
【0039】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。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、3相の励磁コイルの逆
起エッジ信号間隔を検出する比較回路にオフセットがあ
っても、連続2回の逆起エッジ信号間隔を平均して逆起
エッジ信号としているので、このオフセットによる影響
を打ち消すことができ、コントロール信号CONU,C
ONV及びCONWの生成のタイミングのずれをなくす
ようにし、マスク時間設定による逆起エッジ信号の誤検
出を防止することができ良好な回転駆動ができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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、5‥‥
遅延回路、10‥‥エッジ検出及びエッジ信号形成回
路、U,V,W‥‥励磁コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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ように
    したセンサレスブラシレスモータにおいて、 前記マスク時間の設定をするのに連続2回の逆起エッジ
    間隔の平均値を前記逆起エッジ間隔とするようにしたこ
    とを特徴とするセンサレスブラシレスモータ。
JP2000267399A 2000-09-04 2000-09-04 センサレスブラシレスモータ Pending JP2002084778A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014117134A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びそれを用いたモータ

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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