JP2002325478A - Dcモータ駆動回路 - Google Patents

Dcモータ駆動回路

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JP2002325478A
JP2002325478A JP2001125002A JP2001125002A JP2002325478A JP 2002325478 A JP2002325478 A JP 2002325478A JP 2001125002 A JP2001125002 A JP 2001125002A JP 2001125002 A JP2001125002 A JP 2001125002A JP 2002325478 A JP2002325478 A JP 2002325478A
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transistor
pin
coil
rotor
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Kenji Oe
健二 大江
Masayuki Kato
雅之 加藤
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Nidec Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲温度に応じてロータの回転数を可変する
場合に周囲温度が極端に低下しても、或いは外部制御信
号の電圧によってロータの回転数を可変する場合にその
電圧が上昇してしまっても、ロータの回転が停止しない
ようにする。 【解決手段】 ロータの回転位置に応じて2相の駆動コ
イルL1,L2を交互通電して励磁するコイル駆動手段
IC1と、電源電圧を充電するコンデンサC2及びこの
電荷を一定間隔毎に放電する放電手段Q1を含む充放電
回路と、この充放電回路の充放電電圧と制御電圧とを比
較する比較手段IC2と、比較手段IC2の比較結果に
応じてオンオフし2相の駆動コイルのうち一方の相の駆
動コイルに流れる電流をオンオフするスイッチング手段
とを有し、一方の相の駆動コイルの通電時間を可変する
ことによりロータの回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファンモータ等の
DCモータにおいて、周囲温度を検出する温度検出手段
からの信号や外部装置からの制御信号に応じて回転数を
変化させるDCモータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図19は、DCファンモータに適用され
る2相ユニポーラブラシレスDCモータ駆動回路を示
し、周囲温度を検知してこの検知温度に応じて回転速度
を可変する従来のDCモータ駆動回路である。この回路
は、例えば4極の磁極を有するロータマグネットを備え
たロータが、4個の極歯に2相コイルを巻回してなるス
テータに対して回転駆動されるモータに適用される。
【0003】図19に示す駆動回路は、例えば三洋電機
株式会社製モータドライブIC(型番LB1861M)
からなるコイル駆動手段IC31、周囲温度を検出する
温度センサNT1、ロータ(ファン用インペラ)の1/
4回転毎に充放電を行うコンデンサC32等により構成
され、コイル駆動手段IC31の働きにより、ロータに
設けられたロータマグネットの磁極を検知するホール素
子HEからの位置検知信号をもとにステータの2相の駆
動コイルL1,L2を交互に順次励磁するように制御さ
れる。
【0004】コイル駆動手段IC31は、ロータの1/
4回転毎に放電パルスを12番ピン(出力タイミング制
御端子)から出力し、この12番ピンの放電パルスがコ
ンデンサC32に出力されることによりコンデンサC3
2を放電する。放電されたコンデンサC32は放電パル
スが出力されなくなると抵抗R63を通して充電され
る。このため、コイル駆動手段IC31の12番ピンに
は、図20に示すコンデンサ端子電圧VCT、すなわちロ
ータが1/4回転する期間Tを1周期とする充放電波形
が入力される。
【0005】電源電圧(+12V)が入力される電源端
子11とグランド端子12間に抵抗R64と共に直列接
続された温度センサNT1は、サーミスタよりなり、そ
の抵抗値は温度が低い場合は大きく、温度が高い場合は
小さくなる。このため、温度センサNT1の端子電圧V
NTは温度が低い場合は電圧が高く、温度が高い場合は電
圧が低くなり、この端子電圧VNTがコイル駆動手段IC
31の11番ピン(検知温度入力端子)に入力される。
コイル駆動手段IC31は12番ピンに入力される充放
電電圧VCTと11番ピンに入力される検知温度電圧VNT
を内部で比較し、12番ピンの電圧VCTが11番ピンの
電圧VNTより低い場合はコイルL1,L2への電流の出
力をオフにし、高い場合はコイルL1,L2への電流の
出力をオンにする。従ってコイルL1,L2に流れる電
流は、図20のように、ロータが1/4回転する周期の
前半では電流が流れず、後半で電流が流れる。
【0006】コイル駆動手段IC31の11番ピンの電
圧VNTは、温度が低い場合は高く、温度が高い場合は低
くなるので、温度が高い場合はコイルL1,L2に電流
が流れない期間は短くなり、反対に温度が低い場合は電
流が流れない期間は長くなる。このためロータが1/4
回転する期間での電流が流れている期間が変わるのでロ
ータの回転数が変わる。
【0007】この様にして従来のモータは温度センサN
T1が検出する温度に対応して回転数を変化させ、周囲
温度が高い場合にはロータの回転数を増大させてインペ
ラによる送風量を増大し、冷却能力を高めていた。
【0008】また、従来では、外部制御信号によってロ
ータの回転数を可変する場合は、上述したDCモータ駆
動回路において抵抗R64と温度センサNT1との直列
回路に代えて、電圧が変化する外部制御信号をコイル駆
動手段IC31の11番ピンに入力するように構成され
る。そして、外部制御信号の電圧とコンデンサC32の
端子電圧VCTとをコイル駆動手段IC11の内部で比較
し、上述と同様にして、ロータが1/4回転する周期の
前半の電流が流れない期間を制御し、ロータの回転数を
変化させている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のDCモ
ータ駆動回路では、周囲温度に応じてロータの回転数を
可変する場合に、温度センサNT1の端子電圧VNTと充
放電電圧VCTとを比較してコイルL1,L2への通電期
間を制御する構成であるため、周囲温度が低下するに従
って温度センサNT1の端子電圧VNTは単に上昇するこ
とから、温度が下がった場合に回転数がどんどん低下し
てしまい、最後にはロータが停止してしまうといった問
題がある。通常、ファンモータでは、温度が低い場合で
もファンを停止しない程度の回転数で回転させることが
望まれるが、こういう用途では従来の駆動回路では対応
できなかった。
【0010】一方、温度センサNT1がオープン状態で
故障した場合に、温度センサNT1の端子に発生する電
圧VNTはほぼ電源電圧に等しい電圧になる。このため、
端子電圧VNTと充放電電圧VCTとの比較の結果ロータは
停止してしまう。通常、特にファンモータでは、何らか
の故障が起きた場合には安全のため、冷却能力が落ちな
いように最高速度になる事が望ましいが、従来の駆動回
路では冷却能力が最低の状態に陥るため、好ましくなか
った。
【0011】また、外部制御信号の電圧によってロータ
の回転数を可変する場合においても、上述と同様に、外
部制御信号の電圧上昇に従って回転数がどんどん低下し
てしまい、最後にはロータが停止してしまうといった問
題がある。
【0012】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に留意してなされたものであり、その目的とする
ところは、周囲温度に応じてロータの回転数を可変する
場合に周囲温度が極端に低下しても、或いは外部制御信
号の電圧によってロータの回転数を可変する場合にその
電圧が例えば上昇してしまっても、ロータの回転が停止
しないようにしたDCモータ駆動回路を提供することに
ある。さらに、本発明は、温度センサがオープン状態で
故障したとしてもロータが停止状態に陥ることのないD
Cモータ駆動回路を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明のDCモータ駆動回路にあっては、ロー
タを回転するためにロータの回転位置に応じて2相の駆
動コイルを交互通電して励磁するコイル駆動手段と、電
源電圧を充電するコンデンサ及びその電荷を一定間隔毎
に放電する放電手段を含む充放電回路と、充放電回路の
充放電電圧と制御電圧とを比較する比較手段と、比較手
段の比較結果に応じてオンオフし2相の駆動コイルのう
ち一方の相の駆動コイルに流れる電流をオンオフするス
イッチング手段とを有し、一方の相の駆動コイルの通電
時間を可変することによりロータの回転数を制御するよ
うにしたものである。
【0014】この場合、制御電圧を温度検出手段による
検出電圧とし、検出温度に応じてロータの回転数を変化
させるよう構成するのがよく、特に、前記温度検出手段
の検出電圧から該温度検出手段の故障を検知する手段を
設け、該手段の故障検知により前記スイッチング手段を
前記比較手段の比較結果に拘わらずオン状態に保持する
ことが望ましい。
【0015】また、前記制御電圧を外部制御信号の電圧
とし、外部制御によってロータの回転数が変化するよう
構成するも好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】〔第1の実施形態〕本発明の第1
の実施形態につき図1〜図5を用いて説明する。
【0017】図1は本発明のDCモータ駆動回路をファ
ンモータ駆動回路に適用した場合の実施形態を示してい
る。DCモータであるファンモータは、従来技術で説明
したのと同様に、例えば4極の磁極を有するロータマグ
ネットを備えたロータが、4個の極歯に2相コイルを巻
回してなるステータに対して回転駆動されるものであ
る。電源端子1には外部の装置から電源電圧(+12
V)が印加される。グランド端子2は外部の装置のグラ
ンドと本駆動回路のグランドを接続する端子である。
【0018】ロータに装着されたロータマグネットの磁
極位置を検知するホール素子HEは駆動コイルL1,L
2を駆動するドライブICであるコイル駆動手段IC1
の2番ピン及び4番ピンに接続される。コイル駆動手段
IC1は、例えばローム株式会社社製2相半波モータプ
リドライバIC(型番BA6406F)からなる。
【0019】コイルL1に流れる電流は、電源端子1か
らダイオードD1を通りコイルL1を通ってコイルL1
を駆動するトランジスタQ1のコレクタに入りエミッタ
からグランド端子2に流れる。又、コイルL2に流れる
電流は、電源端子1からダイオードD1を通りコイルL
2を通ってコイルL2を駆動するトランジスタQ2のコ
レクタに入りエミッタからグランド端子2に流れる。
【0020】コイル電流がコイルL1に流れるかコイル
L2に流れるはホール素子HEの出力する信号によって
決まる。すなわち、ホール素子HEからの信号はコイル
駆動手段IC1に送られ、コイル駆動手段IC1では、
ホール素子HEの検知した信号に応じて7番ピンと8番
ピンとのいずれかをハイレベル、他方をロウレベルに
し、これを順次切り換える。7番ピンがハイレベルにな
ると抵抗R7を通してトランジスタQ1のベースに電流
が流れトランジスタQ1がオンになってコイルL1に電
流が流れる。8番ピンがハイレベルになると抵抗R8を
通してトランジスタQ2のベースに電流が流れトランジ
スタQ2がオンになってコイルL2に電流が流れる。
【0021】コイル駆動手段IC1の2番ピンと4番ピ
ンの入力電圧波形と出力の7番ピンと8番ピンの電圧波
形を図2に示す。出力の7番ピンと8番ピンは図2で分
かるように交互にハイレベルとロウレベルになる。一つ
のハイレベル又はロウレベルの期間がファンの1/4回
転の周期Tに相当し、ハイレベルになった出力ピンから
電流が流れ出て、トランジスタをオンにし、オンになっ
たトランジスタを通ってコイルに電流が流れる。
【0022】このようにしてコイルL1,L2に順次切
り換えながら電流を供給し、コイルL1,L2に流れる
電流によって磁力が発生し、ロータに回転力を与え、ロ
ータ(インペラ)が回転する。
【0023】サーミスタからなる温度センサNT、抵抗
R4〜R6,R9、コンデンサC2、トランジスタQ
3、及び比較手段としてのコンパレータIC2で構成さ
れる回路Aは、温度センサNTで検知した温度に応じて
一定の時間ロウレベルとなる信号を発生し、トランジス
タQ1のベースをロウレベルに保ってトランジスタQ1
をオフにする機能を有する。
【0024】コンパレータIC2の反転入力端子である
2番ピンには、ダイオードD2のカソードとグランド端
子2の間の電圧を抵抗R6とサーミスタNTで分圧した
電圧が加わる。サーミスタNTは温度が上昇すると抵抗
値が減少するので、温度センサNTの端子電圧VNTは温
度が上昇すると低下する。
【0025】コイル駆動手段IC1の8番ピンは抵抗R
9を通してトランジスタQ3のベースに接続されてい
て、この8番ピンがハイレベルの場合はトランジスタQ
3はオンになり、ロウレベルの場合はオフになる。
【0026】トランジスタQ3がオンの場合はそのコレ
クタはエミッタとショート状態になり、抵抗R5とコン
デンサC2の接続点は0Vに保たれる。トランジスタQ
3がオフになると、抵抗R4とR5を通してコンデンサ
C2が充電され、抵抗R5とコンデンサC2の接続点に
充電電圧が発生する。抵抗R4と抵抗R5の接続点に
は、抵抗R5とコンデンサC2の接続点に発生した充電
電圧を正方向にレベルシフトした電圧が発生する。この
電圧はコンパレータIC2の非反転入力端子である3番
ピンに入力される。これらの電圧波形を図2に示す。図
2では抵抗R5とコンデンサC2の接続点の電圧をC2
端子電圧と表示している。
【0027】次に、サーミスタNTで検知する温度が高
温の場合の動作を図2で説明する。尚、以下の説明では
ファンが最高速で回転する事を要求される温度を高温と
呼び、ファンが最低速で回転する事を要求される温度を
低温と呼ぶものとする。
【0028】図2はサーミスタNTで検知する温度が高
温の場合を表していて、サーミスタNTと抵抗R6の接
続点は低い電圧となる。従ってコンパレータIC2の2
番ピンの電圧はその3番ピンの電圧より常時低くなり、
コンパレータIC2の出力の1番ピンはハイレベルにな
る。コンパレータIC2はオープンコレクタ方式の出力
の為、ハイレベルの場合は出力はオープン状態になる。
【0029】コンパレータIC2の出力の1番ピンはト
ランジスタQ1のベースに接続されていて、コンパレー
タIC2の出力がハイレベルの場合はトランジスタQ1
はコイル駆動手段IC1の7番ピンの出力に従ってオン
又はオフになる。
【0030】この為、図1のコイルL1,L2に流れる
電流は、コイル駆動手段IC1の7番ピンがハイレベル
で8番ピンがロウレベルの場合は、7番ピンから流れ出
た電流が抵抗R7を通じてトランジスタQ1のベースに
流れトランジスタQ1をオンにしてコイルL1に電流が
流れ、トランジスタQ2はオフになってコイルL2には
電流は流れない。
【0031】コイル駆動手段IC1の7番ピンがロウレ
ベルで8番ピンがハイレベルの場合は、8番ピンから流
れ出た電流が抵抗R8を通じてトランジスタQ2のベー
スに流れトランジスタQ2をオンにしてコイルL2に電
流が流れ、トランジスタQ1はオフになってコイルL1
には電流は流れない。
【0032】コイルL1とコイルL2に流れる電流の波
形と、ダイオードD1に流れる電流の波形を図2に示
す。コイルL1,L2には交互に電流が流れるが、ダイ
オードD1には両方のコイルL1,L2に流れる電流が
流れるのでダイオードD1には切れ目なく絶えず電流が
流れる。ロータに与えられる回転力はダイオードD1に
流れる電流の時間平均した値に比例する。
【0033】次にサーミスタNTで検知する温度が高温
と低温の中間の場合の動作を図3で説明する。図3は図
2で示した個所と同じ個所の電圧と電流の波形をそれぞ
れ表している。
【0034】図3では図2の場合よりサーミスタNTで
検知する温度は低くなる為、サーミスタNTと抵抗R6
の接続点の電圧は図2の場合よりも上昇する。従ってコ
ンパレータIC2の3番ピンの充電電圧の最も低い電圧
はコンパレータIC2の2番ピンの電圧より低くなる。
3番ピンの充電電圧が2番ピンの電圧より低くなると、
コイル駆動手段IC1の8番ピンがロウレベルになって
トランジスタQ3がオフになり、コンデンサC2に充電
が始まった時点ではコンパレータIC2の3番ピンの充
電電圧は2番ピンの電圧より低い。コンデンサが充電さ
れて充電電圧が上昇してくると、コンパレータIC2の
3番ピンの充電電圧は周期Tの途中で2番ピンの電圧よ
り高くなる。
【0035】この為コンパレータIC2の出力の1番ピ
ンはコイル駆動手段IC1の出力の8番ピンがロウレベ
ルの周期の初めではロウレベルになっているが、周期の
途中でコンパレータIC2の3番ピンの充電電圧が2番
ピンの電圧より高くなるとハイレベルになる。
【0036】コンパレータIC2の出力の1番ピンがハ
イレベルの場合はトランジスタQ1はオンになりロウレ
ベルの場合はオフになる。この為周期Tの初めにコンパ
レータIC2の出力の1番ピンがロウレベルの間はトラ
ンジスタQ1はオフになっているが、周期Tの途中でコ
ンパレータIC2の出力の1番ピンがハイレベルになる
とトランジスタQ1はオン状態になる。
【0037】この為、コイルL1に流れる電流は、周期
Tの初めではトランジスタQ1がオフの為流れないが、
周期Tの途中でトランジスタQ1がオンになると流れ始
める。このコイルL1に流れる電流波形を図3に示す。
コイルL2に流れる電流はコンパレータIC2の出力に
関係無く図2と同様に流れるが、コイルL1に流れる電
流は周期Tの前半がカットされた波形となる。
【0038】ダイオードD1には両方のコイルL1,L
2に流れる電流が流れるのでダイオードD1に流れる電
流も一部分カットされた波形となり、両方のコイルに流
れる電流の時間平均した値が図2の場合に比べ減少す
る。この為コイルに流れる電流によって発生する磁力も
時間平均すれば減少し、ロータに与える回転力も減少
し、図2の高温の場合に比較してファンの回転数は減少
する。
【0039】このようにサーミスタNTで検知する温度
が低くなればコンパレータIC2の2番ピンの電圧が上
昇し、IC2の出力の1番ピンのロウレベルの期間が長
くなり、トランジスタQ1がオフになる期間も長くな
り、トランジスタQ1を通ってコイルL1に流れる電流
のカットされる期間も長くなり、ロータの回転力が減少
し回転数が低下する。つまりサーミスタNTで検知する
温度によってロータの回転数を制御できる。
【0040】最後にサーミスタNTで検知する温度が低
温の場合の動作を図4で説明する。図4も図2と図3で
示した個所と同じ個所の電圧と電流の波形を表してい
る。
【0041】図4では図3の場合よりサーミスタNTで
検知する温度は更に低くなり、サーミスタNTと抵抗R
6の接続点の電圧は周期の全ての期間でコンパレータI
C2の3番ピンの充電電圧より高くなる。
【0042】この為コンパレータIC2の出力の1番ピ
ンが常時ロウレベルになってトランジスタQ1はオフ状
態を維持し、トランジスタQ1を通してコイルL1には
電流は流れない。コイルに流れる電流はトランジスタQ
2を通してコイルL2に流れる電流のみとなり、図4に
示すようにダイオードD1に流れる電流は半分の期間は
電流が流れるが残りの半分の期間は電流が流れない、デ
ューティ50%の波形になる。従って図4の場合はロー
タ回転数は図3の場合より更に低下する。
【0043】しかし、温度が図4の状態から更に下がっ
てもコイルL2を流れる電流は流れ続けるので、図4の
状態から更に回転数が下がる事は無い。つまり図1の回
路は図19の従来の回路の欠点であった低い温度でファ
ンが停止してしまうという事がない。
【0044】このように本発明では温度をサーミスタN
Tで検知し、温度が高い場合はロータの回転数を高くし
温度が低い場合はロータの回転数を低く制御できる。更
に本実施形態によれば、いくら温度が下がってもある回
転数以下にロータの回転数が低下することが無い。
【0045】図5に周囲温度とロータ回転数の関係を示
す。通常ファンモータのコイルに流れる電流が図4のよ
うにデューティ50%になると回転数は図2のように電
流がデューティ100%で流れている場合の回転数の半
分より若干高い回転数で回転する。
【0046】次に本発明の他の実施形態について図6〜
図13を用いて説明する。これらの図面において図1〜
図5で説明した符号と同一のものは同一若しくは相当す
るものを示すものとする。
【0047】〔第2の実施形態〕図6は本発明の第2の
実施形態の回路図である。
【0048】図6は図1の第1の実施形態のように温度
によってコイルL1に接続されたトランジスタQ1のベ
ース電圧を制御してトランジスタQ1をオンオフせず、
トランジスタQ4を追加して、トランジスタQ4のエミ
ッタをグランド端子2に接続し、トランジスタQ4のコ
レクタにトランジスタQ1のエミッタを接続し、温度に
よってトランジスタQ4をオンオフする例である。コイ
ルL1に流れる電流はトランジスタQ1,Q4を通して
流れるのでトランジスタQ4をオンオフする事でコイル
L1に流れる電流をオンオフできる。又、図6ではトラ
ンジスタQ4にベース電流を供給する為に図1のコンパ
レータIC2の代わりにオペアンプIC3を使用してい
る。
【0049】図6において、サーミスタNT、抵抗R4
〜R6,R9、コンデンサC2、トランジスタQ3、及
びオペアンプIC3で構成される回路は、温度センサN
Tで検知した温度に応じて一定の時間ロウレベルとなる
信号を発生し、トランジスタQ4のベースをロウレベル
に保ってトランジスタQ4をオフにする機能を有する。
【0050】オペアンプIC3の反転入力端子である2
番ピンには、ダイオードD2のカソードとグランド端子
2との間の電圧を抵抗R6とサーミスタNTで分圧した
電圧が加わる。
【0051】コイル駆動手段IC1の8番ピンは抵抗R
9を通してトランジスタQ3のベースに接続されてい
て、コイル駆動手段IC1の8番ピンがハイレベルの場
合は、トランジスタQ3はオンになって抵抗R5とコン
デンサC2の接続点は0Vに保たれる。コイル駆動手段
IC1の8番ピンがロウレベルになってトランジスタQ
3がオフになると、抵抗R4,R5を通してコンデンサ
C2が充電され、抵抗R5とコンデンサC2の接続点に
充電電圧が発生する。抵抗R4と抵抗R5の接続点に
は、抵抗R5とコンデンサC2の接続点に発生した充電
電圧を正方向にレベルシフトした電圧が発生する。この
電圧はオペアンプIC3の3番ピンに入力される。
【0052】オペアンプIC3は3番ピンに入力される
充電電圧と2番ピンに入力されるサーミスタNTの端子
電圧を比較している。充電電圧がサーミスタの端子電圧
より低いとオペアンプIC3の出力の1番ピンはロウレ
ベルになる。オペアンプIC3の1番ピンがロウレベル
になるとトランジスタQ4がオフになってコイルL1に
電流が流れずコイル電流はカットされる。
【0053】充電電圧がサーミスタNTの端子電圧より
高くなるとオペアンプIC3の出力の1番ピンはハイレ
ベルになりトランジスタQ4がオンになってコイルL1
に電流が流れる。
【0054】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばオペアンプIC3の2番ピンの電圧が上昇し、オペア
ンプIC3の出力の1番ピンのロウレベルの期間が長く
なり、トランジスタQ4がオフになる期間も長くなり、
コイルL1に流れる電流のカットされる期間も長くな
り、ロータの回転力が減少し回転数が低下する。つまり
サーミスタNTで検知する温度によってロータの回転数
を制御できる。
【0055】〔第3の実施形態〕図7は本発明の第3の
実施形態の回路図である。
【0056】図7は図6の第2の実施形態のトランジス
タQ4のコレクタとエミッタの間に抵抗R11を接続
し、トランジスタQ4がオフの間でも抵抗R11を通し
て小さな電流がコイルL1に流れるようにした例であ
る。
【0057】図6の第2の実施形態では温度が低温の場
合の回転数は温度が高温の場合の回転数のほぼ半分の回
転数になり、自由に選択できなかった。図7の第3の実
施形態ではトランジスタQ4がオフの場合でもコイルL
1には抵抗R11を通して小さな電流が流れる為、この
電流によってトランジスタQ4がオフの場合の回転力が
増加し、温度が低温の場合の回転数を高温の場合の回転
数の半分より高くできる。温度が低温の場合の回転数は
抵抗R11を選択する事で調整できる。
【0058】〔第4の実施形態〕図8は本発明の第4の
実施形態の回路図である。
【0059】図8は図7の第3の実施形態の抵抗R11
の代りにツェナーダイオードZD3を接続し、トランジ
スタQ4がオフの場合でもツェナーダイオードZD3を
通して小さな電流がコイルL1に流れるようにした例で
ある。
【0060】ツェナーダイオードZD3を通してコイル
L1に電流が流れる為、温度が低温の場合の回転数を高
温の場合の回転数の半分より高くできる。温度が低温の
場合の回転数はツェナーダイオードZD3のツェナー電
圧を選択する事で調整できる。
【0061】〔第5の実施形態〕図9は本発明の第5の
実施形態の回路図である。
【0062】図9は図6の第2の実施形態のコイルL2
とトランジスタQ2のコレクタの間に抵抗R12を接続
し、コイルL2に流れる電流を小さくした例である。温
度が低温の場合で、コイルL1に流れる電流が全てカッ
トされてコイルに流れる電流がコイルL2に流れる電流
のみの場合に、コイルL2に流れる電流を抵抗R12で
下げる為、温度が低温の場合の回転数を高温の場合の回
転数の半分より低くできる。温度が低温の場合の回転数
は抵抗R12を選択する事で調整できる。抵抗R12は
ツェナーダイオードに置換えても同様の効果がある。
【0063】〔第6の実施形態〕図10は本発明の第6
の実施形態の回路図である図10はpnp型トランジス
タQ5を使用してトランジスタQ1のベース電流をトラ
ンジスタQ5で制御してトランジスタQ1をオンオフす
るようにした例であり、加えて、2つのコンパレータI
C4,IC5を使用し、サーミスタNTがオープン状態
で故障してもロータが停止状態に陥らないようにしたも
のである。
【0064】図10において、サーミスタNT、抵抗R
4〜R6,R9、コンデンサC2、トランジスタQ3、
及びコンパレータIC4で構成される回路は、温度セン
サNTで検知した温度に応じて一定の時間ハイレベルと
なる信号を発生し、トランジスタQ5のベースをハイレ
ベルに保ってトランジスタQ1のベース電流を遮断しト
ランジスタQ1をオフにする機能を有する。
【0065】コンパレータIC4の3番ピンには、ダイ
オードD2のカソードとグランド端子2の間の電圧を抵
抗R6とサーミスタNTで分圧した電圧が加わる。コイ
ル駆動手段IC1の8番ピンは抵抗R9を通してトラン
ジスタQ3のベースに接続されていて、コイル駆動手段
IC1の8番ピンがハイレベルの場合は、トランジスタ
Q3はオンになって抵抗R5とコンデンサC2の接続点
は0Vに保たれる。コイル駆動手段IC1の8番ピンが
ロウレベルになってトランジスタQ3がオフになると、
抵抗R4,R5を通してコンデンサC2が充電され、抵
抗R5とコンデンサC2の接続点に充電電圧が発生す
る。抵抗R4と抵抗R5の接続点には、抵抗R5とコン
デンサC2の接続点に発生した充電電圧を正方向にレベ
ルシフトした電圧が発生する。この電圧はコンパレータ
IC4の2番ピンに入力される。
【0066】コンパレータIC4は2番ピンに入力され
る充電電圧と3番ピンに入力されるサーミスタNTの端
子電圧を比較しており、充電電圧がサーミスタNTの端
子電圧より低いとコンパレータIC4の出力の1番ピン
はハイレベルになる。コンパレータIC4の1番ピンが
ハイレベルになるとトランジスタQ5がオフになってト
ランジスタQ1のベース電流を遮断しトランジスタQ1
をオフにする。この為コイルL1に電流が流れずコイル
電流はカットされる。
【0067】充電電圧がサーミスタNTの端子電圧より
高くなるとコンパレータIC4の1番ピンはロウレベル
になり、トランジスタQ5がオンになってコイル駆動手
段IC1の7番ピンからトランジスタQ1のベースに電
流が流れ、トランジスタQ1をオンにする。この為コイ
ルL1に電流が流れる。
【0068】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばコンパレータIC4の3番ピンの電圧が上昇し、その
出力の1番ピンのハイレベルの期間が長くなり、トラン
ジスタQ5,Q1がオフになる期間も長くなり、トラン
ジスタQ1を通ってコイルL1に流れる電流のカットさ
れる期間も長くなり、ロータの回転力が減少し回転数が
低下する。
【0069】次にサーミスタNTがオープン状態で故障
した場合の動作を説明する。
【0070】抵抗R2は抵抗R1と直列に接続され、抵
抗R1と抵抗R2の接続点にはダイオードD2のカソー
ドとグランド端子2との間の電圧を抵抗R1と抵抗R2
とホール素子の内部抵抗と抵抗R3で分圧した電圧が現
われる。通常抵抗R1と抵抗R2の接続点の電圧は電源
電圧に近い電圧に設定される。抵抗R1と抵抗R2の接
続点はコンパレータIC5の3番ピン(非反転入力端
子)に接続される。
【0071】コンパレータIC5の2番ピン(反転入力
端子)の入力にはサーミスタNTと抵抗R6の接続点が
接続される。コンパレータIC5の1番ピンの出力はコ
ンパレータIC4の1番ピンの出力と接続され、ワイヤ
ードORを形成する。
【0072】サーミスタNTが故障せず通常に動作して
いる場合はサーミスタNTと抵抗R6の接続点の電圧は
電源電圧に近い抵抗R1と抵抗R2の接続点の電圧より
低い為、コンパレータIC5の2番ピンの入力は抵抗R
1と抵抗R2の接続点の電圧であるコンパレータIC5
の3番ピンの電圧より低くなり、コンパレータIC5の
1番ピンの出力はハイレベルになる。この為トランジス
タQ5のオンオフはコンパレータIC4の1番ピンの出
力で制御される。
【0073】サーミスタNTがオープン状態で故障した
場合、サーミスタNTと抵抗R6の接続点の電圧はほぼ
電源電圧に等しい電圧に上昇する。この為、コンパレー
タIC5の2番ピンの入力電圧は抵抗R1と抵抗R2の
接続点の電圧であるコンパレータIC5の3番ピンの電
圧より高くなり、コンパレータIC5の1番ピンの出力
はロウレベルになる。従ってトランジスタQ5は常時オ
ンとなり、コイルL1に流れる電流がトランジスタQ5
の働きでカットされる事が無くなり温度に関らずファン
は高い回転数で回転する。
【0074】このようにしてサーミスタNTがオープン
状態で故障した場合にロータの回転が停止してしまう事
を防ぐ事ができる。
【0075】〔第7の実施形態〕図11は本発明の第7
の実施形態の回路図である。
【0076】第7の実施形態は、ロータの回転数をサー
ミスタNTによる検出温度で制御するのではなく、外部
の装置から入力される制御電圧で制御する例であり、図
11に示すように、第1の実施形態の図1における抵抗
R6とサーミスタNTを削除し、外部の装置からコント
ロール端子3に入力される制御電圧を、抵抗R15を通
してコンパレータIC2の2番ピンに入力するようにし
ている。
【0077】制御電圧が低い場合はコンパレータIC2
の出力の1番ピンは常時ハイレベルになり、ロータは高
い回転数で回転する。制御電圧を高くすればコンパレー
タIC2の出力は周期Tの前半でロウレベルになりトラ
ンジスタQ1のベース電圧をロウレベルにしてトランジ
スタQ1をオフにする為、コイルL1に流れる電流をカ
ットすることができ、回転数を低下させる事が出来る。
又、制御電圧が高くなりすぎた場合でもコイルL1の電
流はカットされるがトランジスタQ2を通してコイルL
2に流れる電流はカットされないのでロータは停止する
ことなく低速で回転する。
【0078】このように図11の回路の実施形態は外部
の装置から入力される制御電圧でファンの回転数を制御
できる。
【0079】〔第8の実施形態〕前記した第1〜第7の
実施形態では、ドライブICであるコイル駆動手段IC
1とトランジスタQ1,Q2を用い、コイルL1とコイ
ルL2に流れる電流がそれぞれトランジスタQ1,Q2
を通して流れる例であったが、図12〜図14で示す実
施形態では、コイルに流す電流を直接ドライブICを通
して流す構成であり、これらの実施形態ではコイル駆動
手段(ドライブIC)IC11に例えば三洋電機株式会
社製2相半波モータドライバIC(型番LB1668
M)を使用しており、先の実施形態におけるトランジス
タQ1,Q2を使用しない為構成部品が減少し回路が簡
単になっている。
【0080】図12は本発明の第8の実施形態の回路図
である。
【0081】図12において、ドライブICからなるコ
イル駆動手段IC11はIC内部にツェナーダイオード
を含み、その14番ピン(電源入力端子)の電圧を約
6.7Vに保つ。ホール素子HEの出力はコイル駆動手
段IC11の1番ピンと2番ピンに入力され、ホール素
子HEの出力によってコイル駆動手段IC11の5番ピ
ンと10番ピンの出力は交互にロウレベルになる。5番
ピンがロウレベルの場合はトランジスタQ12のコレク
タとエミッタを通してコイルL1に電流が流れ、コイル
駆動手段IC11の5番ピンに流れ込む。10番ピンが
ロウレベルの場合はコイルL2に電流が流れコイル駆動
手段IC11の10番ピンに流れ込む。
【0082】サーミスタNT、抵抗R24〜R26,R
28、コンデンサC12、トランジスタQ11、及びオ
ペアンプIC12で構成される回路は、温度センサNT
で検知した温度に応じて一定の時間ロウレベルとなる信
号を発生し、トランジスタQ12のベースをロウレベル
に保ってトランジスタQ12をオフにする機能を有す
る。
【0083】オペアンプIC12の反転入力端子である
2番ピンには、コイル駆動手段IC11の14番ピンの
約6.7Vの電圧を抵抗R26とサーミスタNTで分圧
した電圧が加わる。
【0084】コイル駆動手段IC11の5番ピンは抵抗
R28を通してトランジスタQ11のベースに接続され
ていて、コイル駆動手段IC11の5番ピンがハイレベ
ルの場合は、トランジスタQ11はオンになって抵抗R
25とコンデンサC12の接続点は0Vに保たれる。コ
イル駆動手段IC11の5番ピンがロウレベルになって
トランジスタQ11がオフになると、抵抗R24,R2
5を通してコンデンサC12が充電され、抵抗R25と
コンデンサC12の接続点に充電電圧が発生する。抵抗
R24と抵抗R25の接続点には、抵抗R25とコンデ
ンサC12の接続点に発生した充電電圧を正方向にレベ
ルシフトされた電圧が発生する。この電圧はオペアンプ
IC12の3番ピンに入力される。
【0085】オペアンプIC12は3番ピンに入力され
る充電電圧と2番ピンに入力されるサーミスタNTの端
子電圧を比較し、充電電圧がサーミスタ端子電圧より低
いと出力はロウレベルになる。オペアンプIC12の1
番ピンは抵抗R29を通してトランジスタQ12のベー
スに接続されていてオペアンプIC12の1番ピンがロ
ウレベルになるとトランジスタQ12はオフになる。
【0086】トランジスタQ12がオフになるとコイル
駆動手段IC11の5番ピンがロウレベルになってもコ
イルL1に電流が流れない。従って充電電圧がサーミス
タ端子電圧より低い期間はコイルL1に電流が流れず電
流はカットされる。充電電圧がサーミスタ端子電圧より
高くなるとオペアンプIC12の出力はハイレベルにな
りトランジスタQ12がオンになってコイルL1に電流
が流れる。
【0087】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばオペアンプIC12の2番ピンの電圧が上昇し、コイ
ル駆動手段IC12の出力のロウレベルの期間が長くな
り、トランジスタQ12がオフになる期間も長くなり、
トランジスタQ12を通ってコイルL1に流れる電流の
カットされる期間も長くなり、ロータの回転力が減少し
回転数が低下する。
【0088】つまりサーミスタNTで検知する温度によ
ってロータの回転数を制御できる。
【0089】周囲温度が低温の場合、図12のサーミス
タNTで検知する温度が低くなって、サーミスタNTと
抵抗R26の接続点の電圧が周期の全ての期間でオペア
ンプIC12の3番ピンの充電電圧より高くなり、オペ
アンプIC12の出力は常時ロウレベルになってトラン
ジスタQ12はオフ状態を維持し、トランジスタQ12
を通してコイルL1に電流が流れなくなる。
【0090】コイルに流れる電流はコイル駆動手段IC
11の10番ピンを通してコイルL2に流れる電流のみ
となり、ダイオードD11に流れる電流は半分の期間は
電流が流れるが残りの半分の期間は電流が流れない、デ
ューティー50%の波形になる。
【0091】温度がいくら下がってもコイルL2にはコ
イル駆動手段IC11の10番ピンを通して電流が流れ
続けるのでロータの回転数が更に下がる事はない。つま
り図12の回路は図19の従来回路の欠点である極端に
低い温度でロータが停止してしまうという事がない。
【0092】〔第9の実施形態〕図13は本発明の第9
の実施形態の回路図である。
【0093】図13は図12の実施形態のトランジスタ
Q12のコレクタとエミッタの間に抵抗R32を接続
し、トランジスタQ12がオフの間でも抵抗R32を通
して小さな電流がコイルL1に流れるようにした例であ
る。
【0094】図12の実施形態では温度が低温の場合の
回転数は高温の場合の回転数のほぼ半分の回転数にな
り、自由に選択できなかったが、図13の実施形態では
トランジスタQ12がオフの場合でもコイルL1には抵
抗R32を通して小さな電流が流れる為、この電流によ
ってトランジスタQ12がオフの場合の回転力が増加
し、温度が低温の場合の回転数を高温の場合の回転数の
半分より高くできる。温度が低温の場合の回転数は抵抗
R32を選択する事で調整できる。なお、抵抗R32は
ツェナーダイオードに置換えても同様の効果がある。
【0095】〔第10の実施形態〕図14は本発明の第
10の実施形態の回路図である。
【0096】図14は図12の実施形態のコイルL2と
コイル駆動手段IC11の10番ピンの間に抵抗R33
を接続し、コイルL2に流れる電流を小さくした例であ
る。周囲温度が低温で、コイルL1に流れる電流が全て
カットされてコイルに流れる電流がコイルL2に流れる
電流のみの場合に、コイルL2に流れる電流を抵抗R3
3で下げる事が出来る為、温度が低温の場合の回転数を
高温の場合の回転数の半分より低くできる。温度が低温
の場合の回転数は抵抗R33を選択する事で調整でき
る。抵抗R33はツェナーダイオードに置換えても同様
の効果がある。
【0097】〔第11の実施形態〕第1から第7の実施
形態ではコイル駆動手段としてのドライブICとnpn
型トランジスタQ1,Q2を用い、コイルL1,コイル
L2に流れる電流がそれぞれトランジスタQ1,Q2の
コレクタに流れ込む例であったが、図15から図18に
示す実施形態は、ドライブIC(コイル駆動手段)とp
np型トランジスタQ21,Q22を用い、トランジス
タQ21,Q22のコレクタからそれぞれコイルL1,
L2に電流が流れ込む例である。これらの実施形態では
コイル駆動手段IC21に例えば図12の場合と同じ三
洋電機株式会社製2相半波モータドライバIC(型番L
B1668M)を使用する。
【0098】図15及び図16の実施形態ではトランジ
スタQ21,Q22にpnp型トランジスタを使用する
為、サーミスタNTがオープン状態で故障してもロータ
が停止状態に陥らないように回路を構成する事が容易に
なる。
【0099】図15は本発明の第11の実施形態の回路
図である。
【0100】図15において、ドライブICからなるコ
イル駆動手段IC21はIC内部にツェナーダイオード
を含み、14番ピンの電圧を約6.7Vに保つ。ホール
素子HEの出力はコイル駆動手段IC21の1番ピンと
2番ピンに入力されていて、ホール素子HEの出力によ
って5番ピンと10番ピンの出力は交互にロウレベルに
なる。5番ピンがロウレベルの場合はトランジスタQ2
1のベース電流がトランジスタQ24のエミッタとコレ
クタと抵抗R47を通してコイル駆動手段IC21の5
番ピンに流れ込みトランジスタQ21がオンになる。こ
の為トランジスタQ21のエミッタとコレクタを通して
コイルL1に電流が流れる。10番ピンがロウレベルの
場合はトランジスタQ22のベース電流が抵抗R48を
通してコイル駆動手段IC21の10番ピン流れ込みト
ランジスタQ22がオンになる。この為トランジスタQ
22のエミッタとコレクタを通してコイルL2に電流が
流れる。
【0101】サーミスタNT、抵抗R44〜R46,R
50、コンデンサC22、トランジスタQ23、及びコ
ンパレータIC22で構成される回路は、温度センサN
Tで検知した温度に応じて一定の時間ロウレベルとなる
信号を発生し、抵抗R51を通してトランジスタQ24
のベース電流を引出す。この為コンパレータIC22の
出力の1番ピンがロウレベルになるとトランジスタQ2
4はオンになる。
【0102】コンパレータIC22の3番ピンには、コ
イル駆動手段IC21の14番ピンの約6.7Vの電圧
を抵抗R46とサーミスタNTで分圧した電圧が加わ
る。
【0103】コイル駆動手段IC21の5番ピンは抵抗
R50を通してトランジスタQ23のベースに接続され
ていて、この5番ピンがハイレベルの場合は、トランジ
スタQ23はオンになって抵抗R45とコンデンサC2
2の接続点は0Vに保たれる。コイル駆動手段IC21
の5番ピンがロウレベルになってトランジスタQ23が
オフになると、抵抗R44,R45を通してコンデンサ
C22が充電され、抵抗R45とコンデンサC22の接
続点に充電電圧が発生する。抵抗R44と抵抗R45の
接続点には、抵抗R45とコンデンサC22の接続点に
発生した充電電圧を正方向にレベルシフトした電圧が発
生する。この電圧はコンパレータIC22の2番ピンに
入力される。
【0104】コンパレータIC22は2番ピンに入力さ
れる充電波形と3番ピンに入力されるサーミスタの端子
電圧を比較している。充電電圧がサーミスタNTの端子
電圧より低いとコンパレータIC22の出力の1番ピン
はハイレベルになる。コンパレータIC22の1番ピン
は抵抗R51を通してトランジスタQ24のベースに接
続されていてコンパレータIC22の1番ピンがハイレ
ベルになるとトランジスタQ24はオフになる。
【0105】トランジスタQ24がオフになるとコイル
駆動手段IC21の5番ピンがロウレベルになってもト
ランジスタQ21のベース電流は流れず従ってトランジ
スタQ21はオンにならないのでコイルL1に電流が流
れない。従って充電電圧がサーミスタNTの端子電圧よ
り低い期間はコイルL1に電流が流れず電流はカットさ
れる。
【0106】充電電圧がサーミスタNTの端子電圧より
高くなるとコンパレータIC22の出力の1番ピンはロ
ウレベルになりトランジスタQ21がオンになってコイ
ルL1に電流が流れる。
【0107】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばコンパレータIC22の3番ピンの電圧が上昇し、そ
の出力のハイレベルの期間が長くなり、トランジスタQ
21がオフになる期間も長くなり、トランジスタQ21
を通ってコイルL1に流れる電流のカットされる期間も
長くなり、ロータの回転力が減少し回転数が低下する。
【0108】つまりサーミスタNTで検知する温度によ
ってロータ回転数を制御できる。
【0109】周囲温度が低温の場合、図15のサーミス
タNTで検知する温度が低くなって、サーミスタNTと
抵抗R46の接続点の電圧が周期の全ての期間でコンパ
レータIC22の2番ピンの充電電圧より高くなると、
コンパレータIC22の出力は常時ハイレベルになって
トランジスタQ21はオフ状態を維持し、トランジスタ
Q21を通してコイルL1に電流が流れなくなる。
【0110】コイル駆動手段IC21の10番ピンの出
力とトランジスタQ22はサーミスタNTの影響を受け
ないのでコイルL1に電流が流れなくなってもコイルL
2には電流が流れる。この為温度が低温になると、ダイ
オードD21に流れる電流は半分の期間は電流が流れる
が残りの半分の期間は電流が流れない、デューティ50
%の波形になる。
【0111】温度がいくら下がってもコイルL2にはコ
イル駆動手段IC21の10番ピンを通して電流が流れ
続けるのでロータの回転数が更に下がる事はない。つま
り図15の回路は従来欠点であった極端に低い温度でフ
ァンが停止してしまうという事がない。
【0112】次にサーミスタNTがオープン状態で故障
した場合の動作を説明する。
【0113】抵抗R42は抵抗R43と直列に接続さ
れ、抵抗R42と抵抗R43の接続点にはコイル駆動手
段IC21の14番ピンの約6.7Vの電圧を抵抗R4
2と抵抗R43とホール素子HEの内部抵抗で分圧した
電圧が現われる。通常抵抗R42と抵抗R43の接続点
の電圧は6.7Vに近い電圧に設定される。抵抗R42
と抵抗R43の接続点はコンパレータIC23の3番ピ
ンに接続される。
【0114】コンパレータIC23の2番ピンの入力に
はサーミスタNTと抵抗R46の接続点が接続される。
コンパレータIC23の1番ピンの出力はコンパレータ
IC22の1番ピンの出力と接続され、ワイヤードOR
を形成する。
【0115】サーミスタNTが故障せず通常に動作して
いる場合はサーミスタNTと抵抗R46の接続点の電圧
は6.7Vに近い抵抗R42と抵抗R43の接続点の電
圧より低い為、コンパレータIC23の2番ピンの入力
は抵抗R42と抵抗R43の接続点の電圧であるコンパ
レータIC23の3番ピンの電圧より低くなり、コンパ
レータIC23の1番ピンの出力はハイレベルになる。
この為トランジスタQ24のオンオフはコンパレータI
C22の1番ピンの出力で制御される。
【0116】サーミスタNTがオープン状態で故障した
場合、サーミスタNTと抵抗R46の接続点の電圧はほ
ぼ6.7Vに等しい電圧に上昇する。この為、コンパレ
ータIC23の2番ピンの入力電圧は抵抗R42と抵抗
R43の接続点の電圧であるコンパレータIC23の3
番ピンの電圧より高くなり、コンパレータIC23の1
番ピンの出力はロウレベルになる。従ってトランジスタ
Q24は常時オンとなり、トランジスタQ21のベース
電流がトランジスタQ24で遮断される事がなくなり、
コイル駆動手段IC21の5番ピンがロウレベルになる
とトランジスタQ21がオンになってコイルL1に電流
が流れる。
【0117】この為コンパレータIC22の出力でコイ
ルL1に流れる電流がカットされる事が無くなり温度に
関らずロータは高い回転数で回転する。
【0118】このようにしてサーミスタNTがオープン
状態で故障した場合にロータが停止してしまう事を防ぐ
事ができる。
【0119】〔第12の実施形態〕図16は本発明の第
12の実施形態の回路図である。
【0120】図16は図15の実施形態のようにトラン
ジスタQ21のベース電圧を制御してトランジスタQ2
1をオンオフせず、トランジスタQ25を追加して、ト
ランジスタQ25のエミッタをダイオード21のカソー
ドに接続し、トランジスタQ25のコレクタにトランジ
スタQ21のエミッタを接続した例である。コイルL1
に流れる電流はトランジスタQ25,Q21を通して流
れるのでトランジスタQ25をオンオフする事でコイル
L1に流れる電流をオンオフできる。
【0121】図16において、サーミスタNT、抵抗R
44〜R46,R50、コンデンサC22、トランジス
タQ23、及びコンパレータIC22で構成される回路
は、図15の実施形態と同様に温度センサNTで検知し
た温度に応じて一定の時間ハイレベルとなる信号を発生
し、トランジスタQ25のベースをハイレベルに保って
トランジスタQ25をオフにする機能を有する。
【0122】コンパレータIC22は2番ピンに入力さ
れる充電電圧と3番ピンに入力されるサーミスタNTの
端子電圧を比較している。充電電圧がサーミスタ端子電
圧より低いとコンパレータIC22の出力の1番ピンは
ハイレベルになる。コンパレータIC22の1番ピンは
抵抗R53を通してトランジスタQ25のベースに接続
されていてコンパレータIC22の1番ピンがハイレベ
ルになるとトランジスタQ25はオフになる。
【0123】トランジスタQ25がオフになるとコイル
駆動手段IC21の5番ピンがロウレベルになってトラ
ンジスタQ21がオンになってもコイルL1に電流が流
れない。従って充電電圧がサーミスタ端子電圧より低い
期間はコイルL1に電流が流れず電流波形はカットされ
る。
【0124】充電電圧がサーミスタ端子電圧より高くな
るとコンパレータIC22の出力はロウレベルになりト
ランジスタQ25がオンになってトランジスタQ25,
Q21を通してコイルL1に電流が流れる。
【0125】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばコンパレータIC22の3番ピンの電圧が上昇し、そ
の出力のハイレベルの期間が長くなり、トランジスタQ
25がオフになる期間も長くなり、トランジスタQ25
を通ってコイルL1に流れる電流のカットされる期間も
長くなり、ロータの回転力が減少し回転数が低下する。
【0126】つまりサーミスタNTで検知する温度によ
ってロータ回転数を制御できる。
【0127】低温の場合の回転数を高温の場合の回転数
の半分より高くしたい場合には、トランジスタQ25の
エミッタとコレクタの間に抵抗R54を接続し、トラン
ジスタQ25がオフの間でも抵抗R54とトランジスタ
Q21を通して小さな電流をコイルL1に流し、低温の
場合の回転数を調整する事ができる。抵抗R54はツェ
ナーダイオードに置換えても同様の効果がある。
【0128】〔第13の実施形態〕図17は本発明の第
13の実施形態の回路図である。
【0129】図15の実施形態ではトランジスタQ24
を追加してこれがオンになるとトランジスタQ21がオ
ンになるように制御したが、図17の実施形態では、ト
ランジスタQ26を追加してトランジスタQ26がオン
になるとトランジスタQ21がオフになるように制御し
た例である。
【0130】図17において、サーミスタNT、抵抗R
44〜R46,R50、コンデンサC22、トランジス
タQ23、及びコンパレータIC22で構成される回路
は、図15の実施形態と同様にサーミスタNTで検知し
た温度に応じて一定の時間ロウレベルとなる信号を発生
し、トランジスタQ26のベースをロウレベルに保って
トランジスタQ26をオンにする機能を有する。
【0131】コンパレータIC22は3番ピンに入力さ
れる充電電圧と2番ピンに入力されるサーミスタNTの
端子電圧を比較している。充電電圧がサーミスタ端子電
圧より低いとコンパレータIC22の出力の1番ピンは
ロウレベルになる。コンパレータIC22の1番ピンは
抵抗R55を通してトランジスタQ26のベースに接続
されていてコンパレータIC22の1番ピンがロウレベ
ルになるとトランジスタQ26はオンになる。
【0132】トランジスタQ26がオンになるとコイル
駆動手段IC21の5番ピンがロウレベルになってもト
ランジスタQ21のベース電圧はハイレベルのままにな
り、トランジスタQ21はオンにならず、コイルL1に
電流が流れない。従って充電電圧がサーミスタNTの端
子電圧より低い期間はコイルL1に電流が流れず電流は
カットされる。
【0133】充電電圧がサーミスタNTの端子電圧より
高くなるとコンパレータIC22の出力の1番ピンはハ
イレベルになりトランジスタQ26がオフになって、ト
ランジスタQ21のベースはロウレベルになる為、トラ
ンジスタQ21はオンになり、トランジスタQ21を通
してコイルL1に電流が流れる。
【0134】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばコンパレータIC22の2番ピンの電圧が上昇し、そ
の出力のロウレベルの期間が長くなり、トランジスタQ
26がオンになる期間も長くなり、トランジスタQ21
を通ってコイルL1に流れる電流のカットされる期間も
長くなり、ロータの回転力が減少し回転数が低下する。
【0135】つまりサーミスタNTで検知する温度によ
ってロータ回転数を制御できる。
【0136】〔第14の実施形態〕図18は本発明の第
14の実施形態の回路図である。
【0137】図17の実施形態ではpnp型トランジス
タQ26を追加してトランジスタQ26がオンになると
トランジスタQ21がオフになるように制御したが、図
18の実施形態では、npn型トランジスタQ27を追
加してトランジスタQ27がオフになるとトランジスタ
Q21がオフになるように制御したものである。
【0138】図18において、サーミスタNT、抵抗R
44〜R46,R50、コンデンサC22、トランジス
タQ23、及びコンパレータIC22で構成される回路
は、図15の実施形態と同様に温度センサNTで検知し
た温度に応じて一定の時間ロウレベルとなる信号をコン
パレータIC22の1番ピンに発生する。
【0139】コンパレータIC22の1番ピンは抵抗R
56を通してトランジスタQ27のベースに接続されて
いて、コンパレータIC22の1番ピンがロウレベルに
なるとトランジスタQ27のベースをロウレベルに保っ
てトランジスタQ27をオフにする。
【0140】コイル駆動手段IC21の5番ピンは抵抗
R59、トランジスタQ27及び抵抗R47を通してト
ランジスタQ21のベースに接続されていて、トランジ
スタQ27がオフになると、コイル駆動手段IC21の
5番ピンがロウレベルになってもトランジスタQ21の
ベース電流は流れないので、トランジスタQ21はオン
にならず、コイルL1に電流が流れない。従って充電電
圧がサーミスタNTの端子電圧より低い期間はコイルL
1に電流が流れず電流はカットされる。
【0141】コンパレータIC22の1番ピンがハイレ
ベルになるとトランジスタQ27のベースをハイレベル
に保ってトランジスタQ27をオンにする。トランジス
タQ27がオンになると、トランジスタQ21のベース
電流は抵抗R47、トランジスタQ27及び抵抗R59
を通ってコイル駆動手段IC21の5番ピンに流れ、ト
ランジスタQ21はオンになる。この為、コイルL1に
電流が流れる。
【0142】サーミスタNTで検知する温度が低くなれ
ばコンパレータIC22の2番ピンの電圧が上昇し、コ
ンパレータIC22の出力の1番ピンのロウレベルの期
間が長くなり、トランジスタQ27がオフになる期間も
長くなり、トランジスタQ21を通ってコイルL1に流
れる電流のカットされる期間も長くなり、ロータの回転
力が減少し回転数が低下する。
【0143】つまりサーミスタNTで検知する温度によ
ってロータ回転数を制御できる。
【0144】
【発明の効果】本発明によれば、交互通電される2相の
駆動コイルのうちの一方の相の駆動コイルに対して、温
度検知手段や外部の装置から入力される制御信号に応じ
てオンオフされるスイッチング手段を備えて当該駆動コ
イルに流れる電流をオンオフするようにし、その通電時
間を可変するようにしたので、温度検知手段による温度
や外部装置からの制御電圧でロータの回転数を制御でき
るだけでなく、温度や外部信号が大きく変化してもロー
タが停止してしまうと言った不具合を解消することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す回路図である。
【図2】図1の第1の実施形態における温度が高温の場
合の波形図である。
【図3】図1の第1の実施形態における温度が高温と低
温の中間の場合の波形図である。
【図4】図1の第1の実施形態における温度が低温の場
合の波形図である。
【図5】図1の第1の実施形態における周囲温度とロー
タ回転数の関係を示す特性図である。
【図6】本発明の第2の実施形態を示す回路図である。
【図7】本発明の第3の実施形態を示す回路図である。
【図8】本発明の第4の実施形態を示す回路図である。
【図9】本発明の第5の実施形態を示す回路図である。
【図10】本発明の第6の実施形態を示す回路図であ
る。
【図11】本発明の第7の実施形態を示す回路図であ
る。
【図12】本発明の第8の実施形態を示す回路図であ
る。
【図13】本発明の第9の実施形態を示す回路図であ
る。
【図14】本発明の第10の実施形態を示す回路図であ
る。
【図15】本発明の第11の実施形態を示す回路図であ
る。
【図16】本発明の第12の実施形態を示す回路図であ
る。
【図17】本発明の第13の実施形態を示す回路図であ
る。
【図18】本発明の第14の実施形態を示す回路図であ
る。
【図19】従来のDCモータ駆動回路を示す回路図であ
る。
【図20】図19の動作を説明するための波形図であ
る。
【符号の説明】
IC1,IC11,IC21 コイル駆動手段(ドライ
ブIC) IC2,IC4,IC5,IC22,IC23 コンパ
レータ IC3,IC12, オペアンプ L1,L2 駆動コイル C2 コンデンサ Q1〜Q5,Q11、Q12,Q21〜Q27 トラ
ンジスタ
フロントページの続き Fターム(参考) 5H560 AA01 BB03 BB12 DA02 DC20 EB05 EC09 GG01 JJ01 JJ07 RR10 SS01 TT05 TT07 TT10 TT18 UA03 XA01 XA11 5H575 AA05 BB06 DD01 DD06 DD10 EE20 HA08 HA20 HB01 JJ12 KK01 KK08 LL31 LL33 LL46 MM05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータを回転するために該ロータの回転
    位置に応じて2相の駆動コイルを交互通電して励磁する
    コイル駆動手段と、電源電圧を充電するコンデンサ及び
    該コンデンサの電荷を一定間隔毎に放電する放電手段を
    含む充放電回路と、該充放電回路の充放電電圧と制御電
    圧とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に応
    じてオンオフし前記2相の駆動コイルのうち一方の相の
    駆動コイルに流れる電流をオンオフするスイッチング手
    段とを有し、当該一方の相の駆動コイルの通電時間を可
    変することによりロータの回転数を制御するように構成
    されたDCモータ駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記制御電圧は、温度検出手段による検
    出電圧であり、検出温度に応じてロータの回転数が変化
    するよう構成されている請求項1記載のDCモータ駆動
    回路。
  3. 【請求項3】 前記温度検出手段の検出電圧から該温度
    検出手段の故障を検知する手段を設け、該手段の故障検
    知により前記スイッチング手段を前記比較手段の比較結
    果に拘わらずオン状態に保持するようにした請求項2記
    載のDCモータ駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記制御電圧は、外部制御信号の電圧で
    あり、外部制御によってロータの回転数が変化するよう
    構成されている請求項1記載のDCモータ駆動回路。
JP2001125002A 2001-04-23 2001-04-23 Dcモータ駆動回路 Withdrawn JP2002325478A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7394215B2 (en) 2003-06-25 2008-07-01 Delta Electronics, Inc. Thermal control variable-speed circuit without switching noise

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