JP2003047279A - Motor driver - Google Patents
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- JP2003047279A JP2003047279A JP2001226860A JP2001226860A JP2003047279A JP 2003047279 A JP2003047279 A JP 2003047279A JP 2001226860 A JP2001226860 A JP 2001226860A JP 2001226860 A JP2001226860 A JP 2001226860A JP 2003047279 A JP2003047279 A JP 2003047279A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
を駆動するためのモータドライバに関する。特に、スピ
ンドル等の回転用に用いられるブラシレスモータを駆動
するセンサレスモータドライバに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor driver for driving a brushless motor. In particular, the present invention relates to a sensorless motor driver that drives a brushless motor used for rotating a spindle or the like.
【0002】[0002]
【背景技術】ブラシレスモータを駆動するためのセンサ
レスモータドライバであって、中点制御と位置(ロータ
回転角度)検出の機能を備えたモータドライバの一例を
図1に示す。図1に示すものはモータドライバの一部分
であって、位置検出用コンパレート回路1、位置検出用
基準電圧回路兼中点制御用基準電圧回路2、中点制御回
路3からなる。2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an example of a sensorless motor driver for driving a brushless motor, which has a function of midpoint control and position (rotor rotation angle) detection. FIG. 1 shows a part of a motor driver, which comprises a position detecting comparator circuit 1, a position detecting reference voltage circuit and a midpoint control reference voltage circuit 2, and a midpoint control circuit 3.
【0003】位置検出用コンパレート回路1は、3つの
コンパレータ4A、4B、4Cからなり、各コンパレー
タ4A、4B、4Cの反転入力端子には、モータを駆動
するための出力電圧、すなわちU相出力、V相出力、W
相出力を分配して入力されている。The position detecting comparator circuit 1 is composed of three comparators 4A, 4B and 4C. An output voltage for driving a motor, that is, a U-phase output, is provided to the inverting input terminals of the comparators 4A, 4B and 4C. , V phase output, W
The phase outputs are distributed and input.
【0004】位置検出用基準電圧回路兼中点制御用基準
電圧回路2は、3つの抵抗5A、5B、5Cをスター結
線して構成されており、位置検出用コンパレート回路1
に入力されているU相出力、V相出力、W相出力を分配
して各抵抗5A、5B,5Cの端に入力される。また、
スター結線された抵抗5A、5B、5Cの結節点(中
点)から引き出された位置検出用基準電圧回路兼中点制
御用基準電圧回路2の中点電位を共通基準電位Vrefと
して各コンパレータ4A、4B、4Cの非反転入力端子
に接続する。The position detecting reference voltage circuit / middle point controlling reference voltage circuit 2 is formed by star-connecting three resistors 5A, 5B and 5C, and the position detecting comparator circuit 1 is provided.
The U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output that are input to are distributed and input to the ends of the resistors 5A, 5B, and 5C. Also,
Each comparator 4A uses the midpoint potential of the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit 2 extracted from the node (middle point) of the star-connected resistors 5A, 5B, and 5C as a common reference potential Vref. Connect to the non-inverting input terminals of 4B and 4C.
【0005】中点制御回路3は、オペアンプ6の非反転
入力端子に所定の比較電位Voを印加し、オペアンプ6
の出力端子と反転入力端子との間に負帰還抵抗7を挿入
すると共に反転入力端子とグランドとの間に位相補償用
のコンデンサ8を接続して構成されており、オペアンプ
6の反転入力端子に位置検出用基準電圧回路兼中点制御
用基準電圧回路2の出力が接続される。The midpoint control circuit 3 applies a predetermined comparison potential Vo to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 6, and the operational amplifier 6
The negative feedback resistor 7 is inserted between the output terminal and the inverting input terminal and the capacitor 8 for phase compensation is connected between the inverting input terminal and the ground. The output of the reference voltage circuit for position detection and the reference voltage circuit 2 for midpoint control is connected.
【0006】図2は、図1に示したモータドライバの部
分から、位置検出の機能を取り出して表したものであ
る。位置検出用基準電圧回路(位置検出用基準電圧回路
兼中点制御用基準電圧回路2)は、位置検出用コンパレ
ート回路1に入力されているU相出力、V相出力、W相
出力を基にして中点電位(抵抗5A、5B、5Cの結節
点の電位)を出力し、この中点電位を共通基準電位Vre
fとして各コンパレータ4A、4B、4Cに入力してい
る。各コンパレータ4A、4B、4Cからは、共通基準
電位VrefとU相出力、V相出力、W相出力との大小関
係に応じた信号が出力され、センサレスモータドライバ
は、この位置検出用コンパレータ回路1の出力信号に基
づいてモータの位置(ロータの回転角度)を判断し、モ
ータに印加するU相出力、V相出力、W相出力のタイミ
ングを制御する。FIG. 2 shows the function of position detection extracted from the portion of the motor driver shown in FIG. The position detection reference voltage circuit (position detection reference voltage circuit / midpoint control reference voltage circuit 2) is based on the U phase output, V phase output, and W phase output input to the position detection comparator circuit 1. And outputs the midpoint potential (potential of the nodes of the resistors 5A, 5B, and 5C), and the midpoint potential is used as the common reference potential Vre.
It is input to each comparator 4A, 4B, 4C as f. From each of the comparators 4A, 4B, and 4C, a signal corresponding to the magnitude relation between the common reference potential Vref and the U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output is output, and the sensorless motor driver uses the position detection comparator circuit 1 The position of the motor (rotational angle of the rotor) is determined based on the output signal of 1 to control the timing of the U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output applied to the motor.
【0007】センサレスモータドライバでは、モータの
位置信号入力が無いため、上記のようにモータを駆動す
る出力波形自体を自らの入力信号として取り込むことで
モータ駆動を実現しており、出力波形から入力信号を取
り込む際、基準電位と出力波形とを比較することで信号
処理しやすい論理信号を生成している。そして、この論
理信号に基づいてU相出力、V相出力、W相出力の周波
数を制御することでモータを滑らかに回転させる。Since the sensorless motor driver does not input the position signal of the motor, the motor driving is realized by taking the output waveform itself for driving the motor as its own input signal as described above. When taking in, the reference potential and the output waveform are compared to generate a logic signal that is easy to process. The frequency of the U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output is controlled based on this logic signal to smoothly rotate the motor.
【0008】また、図3は、図1に示したモータドライ
バの部分から、中点制御の機能を取り出して表したもの
である。中点制御用基準電圧回路(位置検出用基準電圧
回路兼中点制御用基準電圧回路2)は、位置検出用コン
パレート回路1に入力されているU相出力、V相出力、
W相出力を基にして中点電位(Vref)を出力する。中
点制御回路3は、この中点電位が所定の電位Voと同電
位となるようにフィードバック制御し、それによってモ
ータ回転時の静音化を図ることができる。Further, FIG. 3 shows the function of the midpoint control extracted from the portion of the motor driver shown in FIG. The midpoint control reference voltage circuit (position detection reference voltage circuit and midpoint control reference voltage circuit 2) is a U-phase output, a V-phase output, which is input to the position detection comparator circuit 1.
The midpoint potential (Vref) is output based on the W-phase output. The midpoint control circuit 3 performs feedback control so that the midpoint potential becomes the same potential as the predetermined potential Vo, whereby the noise during motor rotation can be reduced.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】モータドライバにおい
て、中点制御とモータの位置検出を同時に行う場合、一
般的には、位置検出用のモータの中点と、中点制御用の
抵抗によるスター結線の中点とが異なるため、中点制御
と位置検出とを同時に行っても、モータは安定に動作
し、モータの静音化も実現できる。しかし、上記のよう
に抵抗をスター結線して擬似的にモータの中点電位を生
成しようとするモータドライバの場合には、以下のよう
な問題があった。In a motor driver, when the midpoint control and the motor position detection are performed at the same time, generally, the center connection of the motor for the position detection and the star connection by the resistance for the midpoint control are performed. Since the middle point is different, even if the middle point control and the position detection are performed at the same time, the motor operates stably and the noise of the motor can be reduced. However, in the case of the motor driver that attempts to artificially generate the midpoint potential of the motor by star-connecting the resistors as described above, there are the following problems.
【0010】中点制御回路がフィードバック制御である
ため、発振を起こすことなく中点制御を安定に動作させ
るためには位相補償用のコンデンサ8を必要とするが、
そのため実際には、図2に示すように位置検出用基準電
圧回路(位置検出用基準電圧回路兼中点制御用基準電圧
回路2)の出力にもコンデンサ8が付加される結果とな
る。位置検出用の基準電位Vrefが安定であれば、モー
タの位置検出も安定に動作するため、中点制御用に付加
するコンデンサ8は位置検出用としても有効に動作する
ものと考えられる。Since the midpoint control circuit is a feedback control, the capacitor 8 for phase compensation is required to operate the midpoint control stably without causing oscillation.
Therefore, actually, as shown in FIG. 2, the capacitor 8 is added to the output of the position detection reference voltage circuit (position detection reference voltage circuit / midpoint control reference voltage circuit 2). If the reference potential Vref for position detection is stable, the position detection of the motor also operates stably, and therefore the capacitor 8 added for midpoint control is considered to operate effectively also for position detection.
【0011】しかし、実際には、中点制御がフィードバ
ック制御であるため、位相補償用のコンデンサ8は、容
量値が大きすぎても小さすぎても不安定となり、各モー
タに適した容量値が必要となる。However, in reality, since the midpoint control is feedback control, the phase compensating capacitor 8 becomes unstable if the capacitance value is too large or too small, and the capacitance value suitable for each motor is not appropriate. Will be needed.
【0012】また、位置検出用としては、中点電位に付
加されるコンデンサは、電位が安定するものほど良いた
め、容量値が大きければ大きいほど安定に動作する。た
だし、コンデンサが付加されていない場合にも、特異点
的に安定動作する。Further, for position detection, the capacitor added to the midpoint potential is preferably as stable as possible, so that the larger the capacitance value, the more stable the operation. However, even if no capacitor is added, stable operation is achieved at a singular point.
【0013】図4はモータドライバに用いられているコ
ンデンサ8の容量値の大小と、中点制御用と位置検出用
の用途における適否(○は良好、×は不良を表す。)を
まとめたテーブルである。位置検出用としては、コンデ
ンサの容量が大きいか、全く付加されていない(極小)
場合を除いては、位置検出用の比較電位Voの変動分が
コンデンサにより位相遅れを起こし、U相出力、V相出
力、W相出力で正確なタイミングで位相検出ができず、
モータドライバの動作が不安定となる問題がある。FIG. 4 is a table summarizing the magnitude of the capacitance value of the capacitor 8 used in the motor driver and the suitability (O indicates good, X indicates defective) in applications for midpoint control and position detection. Is. For position detection, the capacitor has a large capacity or is not added at all (minimum)
Except the case, the fluctuation of the comparison potential Vo for position detection causes a phase delay due to the capacitor, and the U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output cannot detect the phase at accurate timing.
There is a problem that the operation of the motor driver becomes unstable.
【0014】また、モータに流れる電流が小さい場合に
は、位置検出用の基準電位を安定にするためのコンデン
サ容量値と、中点制御に必要な位相補償用のコンデンサ
の容量値とを等しい値に設定することができる。しか
し、モータに流れる電流値は、モータの種類やモータ印
加電圧などの違いによって異なる場合があり、モータに
流れる電流が大きい場合には、位置検出用の基準点を安
定化するためには、大きな容量値のコンデンサが必要と
なり、中点制御に適したコンデンサと位置検出用に適し
たコンデンサとを両立させることが非常に困難であっ
た。Further, when the current flowing through the motor is small, the capacitance value of the capacitor for stabilizing the reference potential for position detection and the capacitance value of the capacitor for phase compensation required for midpoint control are equal. Can be set to. However, the value of the current that flows in the motor may differ depending on the type of motor and the voltage applied to the motor, and if the current that flows in the motor is large, a large value may be necessary to stabilize the reference point for position detection. A capacitor having a capacitance value is required, and it is very difficult to achieve both a capacitor suitable for midpoint control and a capacitor suitable for position detection.
【0015】この結果、図4のテーブルから分かるよう
に、両者の機能を両立させる容量値のコンデンサを選択
することは非常に困難であり、図4のテーブル上では両
者を満たす容量値のコンデンサは存在していなかった。As a result, as can be seen from the table of FIG. 4, it is very difficult to select a capacitor having a capacitance value that makes both functions compatible, and in the table of FIG. It did not exist.
【0016】[0016]
【発明の開示】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、位相補
償に適した容量値のコンデンサを用いて中点制御の位相
補償を行えると共に、正確な位置信号を取り出してモー
タの位置制御を行ってモータを安定に動作させることが
できるモータドライバを提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional example, and an object of the present invention is to perform phase compensation for midpoint control by using a capacitor having a capacitance value suitable for phase compensation. Another object of the present invention is to provide a motor driver that can perform a stable position operation of a motor by taking out an accurate position signal and controlling the position of the motor.
【0017】本発明にかかるモータドライバは、モータ
を駆動するための出力電圧を生成する出力回路と、前記
出力回路からの出力電圧に基づいてモータ位置を検出す
るための基準電位を生成する位置検出用基準電圧回路
と、前記出力回路からの出力電圧と前記位置検出用基準
電圧回路の基準電位とに基づいてロータの位置を検出す
る位置検出回路と、中点制御を行うための基準電圧を生
成する中点制御用基準電圧回路と、前記中点制御用基準
電圧回路で生成された基準電圧と所定の比較電位とを比
較し、該基準電圧と比較電位とが等しくなるようにフィ
ードバック制御を行う中点制御回路とを備えたモータド
ライバにおいて、前記位置検出用基準電圧回路と前記中
点制御用基準電圧回路とが互いに別個に形成されている
ことを特徴としている。A motor driver according to the present invention includes an output circuit for generating an output voltage for driving a motor, and a position detection for generating a reference potential for detecting a motor position based on the output voltage from the output circuit. Reference voltage circuit, a position detection circuit that detects the rotor position based on the output voltage from the output circuit and the reference potential of the position detection reference voltage circuit, and a reference voltage for performing midpoint control The midpoint control reference voltage circuit is compared with the reference voltage generated by the midpoint control reference voltage circuit and a predetermined comparison potential, and feedback control is performed so that the reference voltage becomes equal to the comparison potential. In a motor driver including a midpoint control circuit, the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit are formed separately from each other. .
【0018】本発明にかかるモータドライバにあって
は、位置検出用基準電圧回路と中点制御用基準電圧回路
とが互いに別個に形成されているので、位置検出用基準
電圧回路に用いられている位置検出用のコンデンサの容
量値と中点制御用基準電圧回路に用いられている位相補
償用のコンデンサの容量値とを互いに独立して決めるこ
とができるので、位置検出用基準電圧回路に用いられて
いる位置検出用のコンデンサの容量値はモータの位置検
出に適した値に設定し、中点制御用基準電圧回路に用い
られている位相補償用のコンデンサの容量値は中点制御
に適した値に設定することができる。あるいは、位置検
出用基準電圧回路がコンデンサを用いないものである場
合には、位置検出用基準電圧回路が中点制御用基準電圧
回路に用いられているコンデンサの影響を受けることが
ない。よって、本発明のモータドライバによれば、中点
制御用基準電圧回路の働きでモータの静音化を図りなが
ら、同時に位置検出用基準電圧回路の働きでモータの回
転を安定化することができる。In the motor driver according to the present invention, the reference voltage circuit for position detection and the reference voltage circuit for midpoint control are formed separately from each other, and therefore are used in the reference voltage circuit for position detection. Since the capacitance value of the position detection capacitor and the capacitance value of the phase compensation capacitor used in the midpoint control reference voltage circuit can be determined independently of each other, it is used in the position detection reference voltage circuit. The capacitance value of the capacitor for position detection is set to a value suitable for motor position detection, and the capacitance value of the capacitor for phase compensation used in the reference voltage circuit for midpoint control is suitable for midpoint control. Can be set to a value. Alternatively, when the position detection reference voltage circuit does not use a capacitor, the position detection reference voltage circuit is not affected by the capacitor used in the midpoint control reference voltage circuit. Therefore, according to the motor driver of the present invention, it is possible to stabilize the rotation of the motor by the function of the position detection reference voltage circuit while simultaneously achieving the noise reduction of the motor by the function of the midpoint control reference voltage circuit.
【0019】前記位置検出用基準電圧回路と前記中点制
御用基準電圧回路とを互いに別個に形成する方法として
は、例えば、位置検出用基準電圧回路と中点制御用基準
電圧回路とを、互いに共通の構成部品を有しないように
して、それぞれ個別の部品で構成しておけばよい。ま
た、位置検出用基準電圧回路がスター結線された複数の
抵抗を有し、中点制御用基準電圧回路がスター結線され
た複数の抵抗とコンデンサを有する場合には、位置検出
用基準電圧回路と中点制御用基準電圧回路とは、少なく
ともスター結線された抵抗とコンデンサを共用していな
ければよい(位置検出用基準電圧回路がコンデンサを有
しない場合を含む)。As a method of forming the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit separately from each other, for example, the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit may be formed separately from each other. It suffices that each component is configured as an individual component without having common components. When the position detection reference voltage circuit has a plurality of resistors connected in a star and the midpoint control reference voltage circuit has a plurality of resistors connected in a star and a capacitor, the reference voltage circuit for position detection is The midpoint control reference voltage circuit should not share at least the star-connected resistor and capacitor (including the case where the position detection reference voltage circuit does not have a capacitor).
【0020】なお、この発明の以上説明した構成要素
は、可能な限り組み合わせることができる。The constituent elements of the present invention described above can be combined as much as possible.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図5は本発明
の一実施形態によるモータドライバ21の構成を示すブ
ロック図である。このモータドライバ21はロータの位
置(角度のことを言う。以下、同じ。)を検出するため
のホール素子等のセンサを有しないセンサレスモータド
ライバであって、出力回路23、中点制御用基準電圧回
路24、中点制御回路25、位置検出用コンパレート回
路26、位置検出用基準電圧回路27、傾斜回路28、
V/I変換回路29、波形合成回路30、マスク信号生
成回路31によって構成されており、中点制御回路25
は位相補償用のコンデンサ32を有している。また、図
6は、図5に示したモータドライバの各部の波形を示し
ている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a motor driver 21 according to an embodiment of the present invention. The motor driver 21 is a sensorless motor driver that does not have a sensor such as a Hall element for detecting the position of the rotor (which means an angle. The same applies hereinafter). The output circuit 23 and the reference voltage for midpoint control Circuit 24, midpoint control circuit 25, position detecting comparator circuit 26, position detecting reference voltage circuit 27, tilt circuit 28,
The V / I conversion circuit 29, the waveform synthesis circuit 30, and the mask signal generation circuit 31 are included in the midpoint control circuit 25.
Has a capacitor 32 for phase compensation. Further, FIG. 6 shows waveforms at various parts of the motor driver shown in FIG.
【0022】図5に示されているモータ22は、三相交
流ブラシレスモータであって、内部にはスター結線され
た3本のコイルを有している。出力回路23は、図6
(g)に示すような波形のU相出力、V相出力、W相出
力の電圧をモータ22のコイルにそれぞれ印加し、コイ
ルに発生する電磁力でロータを回転駆動するものであ
る。The motor 22 shown in FIG. 5 is a three-phase AC brushless motor, and has three coils connected in star connection inside. The output circuit 23 is shown in FIG.
U-phase output, V-phase output, and W-phase output voltages having waveforms as shown in (g) are applied to the coils of the motor 22, respectively, and the rotor is rotationally driven by the electromagnetic force generated in the coils.
【0023】モータ22に印加されている出力回路23
のU相出力、V相出力、W相出力は、フィードバックさ
せて中点制御用基準電圧回路24、位置検出用コンパレ
ート回路26、位置検出用基準電圧回路27に入力され
ている。Output circuit 23 applied to motor 22
The U-phase output, V-phase output, and W-phase output are fed back and input to the midpoint control reference voltage circuit 24, the position detection comparator circuit 26, and the position detection reference voltage circuit 27.
【0024】中点制御用基準電圧回路24は、U相出
力、V相出力、W相出力の中点電位を生成して出力する
回路である。中点制御用基準電圧回路24としては、具
体的には、同じ抵抗値の3つの抵抗をスター結線し、各
抵抗の端にU相出力、V相出力、W相出力を印加すると
共に3つの抵抗の中点(結節点)から出力を取り出した
ものである(図3の中点制御用基準電圧回路を参照)。The midpoint control reference voltage circuit 24 is a circuit for generating and outputting midpoint potentials of U-phase output, V-phase output and W-phase output. As the midpoint control reference voltage circuit 24, specifically, three resistors having the same resistance value are star-connected, and a U-phase output, a V-phase output, and a W-phase output are applied to the ends of each resistor, and three resistors are connected. The output is taken from the midpoint (node) of the resistor (see the midpoint control reference voltage circuit in FIG. 3).
【0025】中点制御回路25は、中点制御用基準電圧
回路24で生成された中点電位を入力され、その中点電
位を所定の比較電位と比較し、中点制御用基準電圧回路
24から出力された中点電位が比較電位と等しくなるよ
うにフィードバック制御し、U相出力、V相出力、W相
出力の中点電位が変動することなく、常に安定した電位
に保たれるようにしたものである。中点制御回路25と
しては、具体的には、オペアンプの非反転入力端子に所
定の比較電位Voを印加し、オペアンプの出力端子と反
転入力端子との間に負帰還抵抗を挿入すると共に反転入
力端子とグランドとの間に位相補償用のコンデンサを接
続して構成されており、オペアンプの反転入力端子に中
点制御用基準電圧回路24の出力が接続される(図3の
中点制御回路を参照)。The midpoint control circuit 25 receives the midpoint potential generated by the midpoint control reference voltage circuit 24, compares the midpoint potential with a predetermined comparison potential, and midpoint control reference voltage circuit 24. Feedback control is performed so that the midpoint potential output from the control circuit becomes equal to the comparison potential, so that the midpoint potential of the U-phase output, V-phase output, and W-phase output does not fluctuate and is always maintained at a stable potential. It was done. As the midpoint control circuit 25, specifically, a predetermined comparison potential Vo is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier, a negative feedback resistor is inserted between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier, and the inverting input is performed. A phase compensation capacitor is connected between the terminal and the ground, and the output of the midpoint control reference voltage circuit 24 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (see the midpoint control circuit of FIG. 3). reference).
【0026】位置検出用コンパレート回路26は、3つ
のコンパレータからなり、各コンパレータの一方端子に
はそれぞれU相出力、V相出力、W相出力が入力され、
他方端子には位置検出用基準電圧回路27で生成された
共通基準電位が入力されるものである(図2の位置検出
コンパレート回路を参照)。The position detecting comparator circuit 26 is composed of three comparators, and the U-phase output, the V-phase output and the W-phase output are input to one terminal of each comparator,
The common reference potential generated by the position detection reference voltage circuit 27 is input to the other terminal (see the position detection comparator circuit of FIG. 2).
【0027】位置検出用基準電圧回路27は、位置検出
用コンパレート回路26で必要とする共通基準電位を生
成する回路である。具体的には、3つの抵抗をスター結
線して構成されており、位置検出用コンパレート回路2
6に入力されているU相出力、V相出力、W相出力を分
配して各抵抗の端に入力され、これらの抵抗の結節点
(中点)から引き出された出力を共通基準電位Vrefと
して位置検出用コンパレート回路26に入力させる(図
2の位置検出用基準電圧回路を参照)。尚、位置検出用
基準電圧回路27の出力とグランドとの間には、必要に
応じてコンデンサを接続していてもよい。The position detecting reference voltage circuit 27 is a circuit for generating a common reference potential required by the position detecting comparator circuit 26. Specifically, it is configured by connecting three resistors in a star connection, and the position detecting comparator circuit 2
The U-phase output, the V-phase output, and the W-phase output that are input to 6 are distributed and input to the ends of each resistor, and the output drawn from the node (middle point) of these resistors is used as the common reference potential Vref. It is input to the position detecting comparator circuit 26 (see the position detecting reference voltage circuit in FIG. 2). A capacitor may be connected between the output of the position detection reference voltage circuit 27 and the ground, if necessary.
【0028】位置検出用コンパレート回路26内には、
図示しないが、FG信号生成部が設けられており、FG
信号生成部ではFG信号が生成される。なお、FG信号
は、ブラシレスモータ22の回転速度を示すものであっ
て、図6(d)のような波形を有しており、モータ22
の回転速度を安定に保つために設けられているサーボ機
構(図示せず)等で使用される。In the position detecting comparator circuit 26,
Although not shown, the FG signal generator is provided,
The signal generation unit generates an FG signal. The FG signal indicates the rotation speed of the brushless motor 22 and has a waveform as shown in FIG.
It is used by a servo mechanism (not shown) or the like provided to keep the rotation speed of the drive stable.
【0029】中点制御用基準電圧回路24と位置検出用
基準電圧回路27とは、別個に構成されており、特に位
置検出用基準電圧回路27においてスター結線されてい
る3つの抵抗と、中点制御用基準電圧回路24において
スター結線されている3つの抵抗とは共用することな
く、全く別の部品によって構成されている。The midpoint control reference voltage circuit 24 and the position detection reference voltage circuit 27 are configured separately, and in particular, the three resistors star-connected in the position detection reference voltage circuit 27 and the midpoint. In the control reference voltage circuit 24, the resistors are not shared with the three resistors that are star-connected, but are configured by completely different components.
【0030】傾斜回路28は、位置検出用コンパレート
回路26からの出力に基づいて図6(e)に示すような
三角波SL1、SL2を生成する回路である。傾斜回路
28で生成された三角波はI/V変換回路29で電圧信
号に変換される。この信号に基づいて、波形合成回路3
0からは、図6(a)〜(c)のようなU相出力、V相
出力、W相出力の各波形が出力回路23へ出力され、出
力回路23はこの波形に基づいてモータ22にU相出
力、V相出力、W相出力の各電圧を印加する。The inclination circuit 28 is a circuit for generating triangular waves SL1 and SL2 as shown in FIG. 6E based on the output from the position detecting comparator circuit 26. The triangular wave generated by the gradient circuit 28 is converted into a voltage signal by the I / V conversion circuit 29. Based on this signal, the waveform synthesis circuit 3
From 0, waveforms of U-phase output, V-phase output, and W-phase output as shown in FIGS. 6A to 6C are output to the output circuit 23, and the output circuit 23 outputs to the motor 22 based on these waveforms. Voltages of U-phase output, V-phase output, and W-phase output are applied.
【0031】また、マスク信号生成回路31では、三角
波とFG信号を比較することによって図6(f)のよう
なマスク信号を生成している。マスク信号は、U相出
力、V相出力、W相出力の各信号波形に生じるノイズと
同じタイミングでLレベルとなり、マスク信号がLレベ
ルになると出力回路23へ入力されるU相出力、V相出
力、W相出力の各信号波形がマスクされ、出力回路23
からモータ22へノイズが伝わるのを防止する。Further, the mask signal generation circuit 31 generates a mask signal as shown in FIG. 6 (f) by comparing the triangular wave with the FG signal. The mask signal becomes L level at the same timing as the noise generated in each signal waveform of U phase output, V phase output, W phase output, and when the mask signal becomes L level, the U phase output and V phase input to the output circuit 23. The output circuit 23 masks the output and W-phase output signal waveforms.
The noise is prevented from being transmitted from the motor 22 to the motor 22.
【0032】従って、このようなモータドライバによれ
ば、ホール素子のようなセンサを用いること無く、モー
タ22に印加されるU相出力、V相出力、W相出力に基
づいてロータの位置信号を生成することができる。Therefore, according to such a motor driver, the position signal of the rotor is obtained based on the U-phase output, the V-phase output and the W-phase output applied to the motor 22 without using a sensor such as a Hall element. Can be generated.
【0033】また、このモータドライバでは、位置検出
用基準電圧回路27と中点制御用基準電圧回路24及び
中点制御回路25とが別個に形成されているので、中点
制御回路25の位相補償用に必要なコンデンサを自由に
選択することができる。また、位置検出用基準電圧回路
27の共通基準電圧Vrefには、コンデンサを付加しな
くても安定してロータの位置検出を行え、モータ22を
安定に回転動作させることができる。Further, in this motor driver, the position detection reference voltage circuit 27 and the midpoint control reference voltage circuit 24 and the midpoint control circuit 25 are formed separately, so that the phase compensation of the midpoint control circuit 25 is performed. You can freely choose the capacitor you need. Further, the common reference voltage Vref of the position detection reference voltage circuit 27 can stably detect the position of the rotor without adding a capacitor, and the motor 22 can be stably rotated.
【0034】ただし、モータ駆動時のノイズが大きい場
合、あるいは電源環境が悪い場合などには、位置検出用
基準電圧回路27の出力にコンデンサを付加しないと安
定動作しないことがある。そのような場合には、位置検
出用基準電圧回路27の出力にコンデンサを付加し、か
つその値を十分大きくすることで安定に動作させること
ができる。However, when noise is large when driving the motor, or when the power supply environment is bad, stable operation may not occur unless a capacitor is added to the output of the reference voltage circuit 27 for position detection. In such a case, stable operation can be achieved by adding a capacitor to the output of the position detection reference voltage circuit 27 and increasing the value sufficiently.
【0035】また、モータドライバはICとなってお
り、中点制御用の基準電位や位置検出用の共通基準電位
はIC内部に保持され、個別の値を有している。ただ
し、位相補償用のコンデンサ32はICに外付けされて
いる。このモータドライバによれば、モータ内部の中点
電位を使用せず、IC内部でスター結線された抵抗を用
いて位置検出用の共通基準電位を作成でき、モータから
引き出されるハーネスを少なくでき、モータドライバの
小型化を図れる。さらに、ICの端子を削減でき、パッ
ケージの端子を削減できるので、モータドライバの小型
化と低コスト化を図れる。また、モータドライバのチッ
プサイズを小さくできるので、ベアチップ実装の場合に
は、その小型化と低コスト化を図ることができる。The motor driver is an IC, and the reference potential for midpoint control and the common reference potential for position detection are held inside the IC and have individual values. However, the capacitor 32 for phase compensation is externally attached to the IC. According to this motor driver, a common reference potential for position detection can be created using a resistor connected in a star inside the IC without using the midpoint potential inside the motor, and the harness drawn from the motor can be reduced, The driver can be miniaturized. Further, the number of IC terminals and the number of package terminals can be reduced, so that the motor driver can be downsized and the cost can be reduced. Further, since the chip size of the motor driver can be reduced, it is possible to reduce the size and cost of the bare chip mounting.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明のモータドライバによれば、位置
検出用基準電圧回路と中点制御用基準電圧回路とが互い
に別個に形成されているので、位置検出用基準電圧回路
に用いられている位置検出用のコンデンサの容量値と中
点制御用基準電圧回路に用いられている位相補償用のコ
ンデンサの容量値とを互いに独立して決めることができ
るので、位置検出用基準電圧回路に用いられている位置
検出用のコンデンサの容量値はモータの位置検出に適し
た値に設定し、中点制御用基準電圧回路に用いられてい
る位相補償用のコンデンサの容量値は中点制御に適した
値に設定することができる。あるいは、位置検出用基準
電圧回路がコンデンサを用いないものである場合には、
位置検出用基準電圧回路が中点制御用基準電圧回路に用
いられているコンデンサの影響を受けることがない。よ
って、本発明のモータドライバによれば、中点制御用基
準電圧回路の働きでモータの静音化を図りながら、同時
に位置検出用基準電圧回路の働きでモータの回転を安定
化することができる。According to the motor driver of the present invention, the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit are formed separately from each other, so that they are used in the position detection reference voltage circuit. Since the capacitance value of the position detection capacitor and the capacitance value of the phase compensation capacitor used in the midpoint control reference voltage circuit can be determined independently of each other, it is used in the position detection reference voltage circuit. The capacitance value of the capacitor for position detection is set to a value suitable for motor position detection, and the capacitance value of the capacitor for phase compensation used in the reference voltage circuit for midpoint control is suitable for midpoint control. Can be set to a value. Alternatively, if the position detection reference voltage circuit does not use a capacitor,
The reference voltage circuit for position detection is not affected by the capacitor used in the reference voltage circuit for midpoint control. Therefore, according to the motor driver of the present invention, it is possible to stabilize the rotation of the motor by the function of the position detection reference voltage circuit while simultaneously achieving the noise reduction of the motor by the function of the midpoint control reference voltage circuit.
【0037】[0037]
【図1】従来のモータドライバの一部分を示す回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a conventional motor driver.
【図2】図1に示したモータドライバの部分から、位置
検出の機能を取り出して表した図である。FIG. 2 is a diagram showing the function of position detection extracted from the portion of the motor driver shown in FIG.
【図3】図1に示したモータドライバの部分から、中点
制御の機能を取り出して表したものである。FIG. 3 is a diagram in which the function of midpoint control is extracted from the portion of the motor driver shown in FIG.
【図4】モータドライバに用いられている各コンデンサ
の容量値の大小と、中点制御用と位置検出用の用途にお
ける適否を表わしたテーブルである。FIG. 4 is a table showing the magnitude of the capacitance value of each capacitor used in the motor driver, and the suitability for use in midpoint control and position detection.
【図5】本発明の一実施形態によるモータドライバの構
成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a motor driver according to an embodiment of the present invention.
【図6】図5に示したモータドライバの各部の波形を示
す図である。6 is a diagram showing waveforms at various parts of the motor driver shown in FIG.
22 モータ 23 出力回路 24 中点制御用基準電圧回路 25 中点制御回路 26 位置検出用コンパレート回路 27 位置検出用基準電圧回路 32 コンデンサ 22 motor 23 Output circuit 24 Midpoint control reference voltage circuit 25 Midpoint control circuit 26 Position detecting comparator circuit 27 Reference voltage circuit for position detection 32 capacitors
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H560 BB04 BB12 DA13 DA19 DB20 DC13 JJ13 JJ15 SS01 TT07 TT10 XA14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5H560 BB04 BB12 DA13 DA19 DB20 DC13 JJ13 JJ15 SS01 TT07 TT10 XA14
Claims (3)
する出力回路と、 前記出力回路からの出力電圧に基づいてモータ位置を検
出するための基準電位を生成する位置検出用基準電圧回
路と、 前記出力回路からの出力電圧と前記位置検出用基準電圧
回路の基準電位とに基づいてロータの位置を検出する位
置検出回路と、 中点制御を行うための基準電圧を生成する中点制御用基
準電圧回路と、 前記中点制御用基準電圧回路で生成された基準電圧と所
定の比較電位とを比較し、該基準電圧と比較電位とが等
しくなるようにフィードバック制御を行う中点制御回路
と、を備えたモータドライバにおいて、 前記位置検出用基準電圧回路と前記中点制御用基準電圧
回路とが互いに別個に形成されていることを特徴とする
モータドライバ。1. An output circuit for generating an output voltage for driving a motor; a position detection reference voltage circuit for generating a reference potential for detecting a motor position based on an output voltage from the output circuit; A position detection circuit that detects the position of the rotor based on the output voltage from the output circuit and the reference potential of the position detection reference voltage circuit, and a midpoint control reference that generates a reference voltage for performing midpoint control. A voltage circuit, a midpoint control circuit that compares a reference voltage generated by the midpoint control reference voltage circuit and a predetermined comparison potential, and performs feedback control so that the reference voltage and the comparison potential become equal to each other; A motor driver comprising: the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit formed separately from each other.
制御用基準電圧回路とは、互いに共通の構成部品を有し
ないことを特徴とする、請求項1に記載のモータドライ
バ。2. The motor driver according to claim 1, wherein the position detection reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit do not have common components.
線された複数の抵抗を有し、前記中点制御用基準電圧回
路はスター結線された複数の抵抗とコンデンサを有し、 前記位置検出用基準電圧回路と前記中点制御用基準電圧
回路とは、スター結線された抵抗とコンデンサを共用し
ていないことを特徴とする、請求項1に記載のモータド
ライバ。3. The position detection reference voltage circuit has a plurality of resistors connected in a star connection, and the midpoint control reference voltage circuit has a plurality of resistors connected in a star connection and a capacitor, The motor driver according to claim 1, wherein the reference voltage circuit and the midpoint control reference voltage circuit do not share a star-connected resistor and a capacitor.
Priority Applications (1)
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JP2001226860A JP2003047279A (en) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | Motor driver |
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- 2001-07-26 JP JP2001226860A patent/JP2003047279A/en active Pending
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