JP2003134874A - ブラシレス直流1相モータのプリドライブ回路 - Google Patents
ブラシレス直流1相モータのプリドライブ回路Info
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Abstract
の制御入力電圧を幅広く、特に高める方向に大きく、か
つ容易に調整できるブラシレス直流1相モータのプリド
ライブ回路を提供する。 【解決手段】 モータコイルL1を間においてHブリッ
ジ回路を構成する4つのPF(スイッチング素子PF1
〜PF4)を備え、電源側PF1,PF2のONに電源
電圧を超える制御電圧が必要なブラシレス直流1相モー
タのドライブ回路を、制御電圧のデューティ比を変化さ
せてモータ速度を制御可能に駆動するプリドライブ回路
において、各PF制御用パルス信号を作成する回路部を
廉価なロジック回路17で構成する。昇圧電圧を受け、
電源側PF制御用パルス信号を、電源電圧を超えるレベ
ルまで増幅して電源側PF制御入力端子に与える駆動回
路19,22を、周辺回路とは別個に構成して増幅レベ
ル調整の自由度を高めた。
Description
で発生する熱を外部に排出するファンモータとして好適
なブラシレス直流1相モータに係り、特にそのドライブ
回路のスイッチング素子に制御信号を与えるプリドライ
ブ回路に関するものである。
ー機等のOA機器のように、多数の電子部品を比較的狭
い筐体内に収容した電子機器においては、上記電子部品
から発生する熱が筐体内にこもり、電子部品を熱破壊さ
せる虞がある。そこで、このような電子機器の筐体の壁
面や天井面に通気口を設け、その通気口にファンモータ
を取り付けて筐体内の熱を外部に排出するようにしてい
る。
1相モータを用いることが少なくないが、このようなブ
ラシレス直流1相モータの従来のプリドライブ回路を図
3を参照しつつ説明する。この図において、ブラシレス
直流1相モータのコイル(モータコイル)L1及びその
ドライブ回路31を除いた部分がプリドライブ回路であ
る。Vccは回路動作用の直流電源を示す。上記ドライ
ブ回路31は、図示するように4つのスイッチング素
子、ここではNチャンネルMOS形パワーFET(電界
効果トランジスタ)PF1〜PF4と、ダイオードD3
1、コンデンサC31を備えて構成されている。
示せず)に備えられ、このコイルL1を駆動対象とした
ドライブ回路31の4つのパワーFET PF1〜PF
4によって所定のON/OFFタイミングで通電され、
動的な磁界(回転磁界)を作る。モータのロータ(図示
せず)には永久磁石が備えられており、このロータは永
久磁石が上記磁界に追従して回転することにより回転す
る。
1,IC2、抵抗R31〜R35、コンデンサC32〜
C35及びダイオードD32〜D35から構成されてい
る。ここで、パワーFET PF1〜PF4は図示する
ように寄生ダイオードを有するFETである。なお、以
下の説明において、専用集積回路IC1,IC2は専用
IC1,IC2と略記し、パワーFET PF1,PF
2,PF3,PF4はPF1,PF2,PF3,PF4
と略記する。
検出されたモータ(ロータ;永久磁石)の回転位置信号
x、シャットダウン用の高レベル信号y及びモータ回転
速度を制御するためのデューティ比設定用信号zが入力
される。この専用IC1は、後述昇圧電圧VB1を受
け、信号x,y,zに基づいて設定したタイミングでP
F1,PF3をON/OFFさせる。専用IC2にも上
記信号x,y,zが入力される。この専用IC2は、後
述昇圧電圧VB2を受け、信号x,y,zに基づいて設
定したタイミングでPF2,PF4をON/OFFさせ
る。
3,PF4は、ソースがアースされているのでゲート
(制御入力端子)がアース電位より若干高ければONす
る。一方、PF1,PF2は、コイルL1を挟んで電源
Vcc側にあるので、コイルL1の駆動電圧が電源電圧
(Vcc)にほぼ等しい通常の場合にあっては電源電圧
以上の電圧(電源電圧に、PF1,PF2をONさせる
ために必要なゲート・ソース間電圧を加えた電圧)をゲ
ートに与えなければならない。このような電源電圧以上
の電圧を外部から取り込むことは、電源回路を複雑化、
大型化するのみならず、コストの上昇を招く等の理由か
ら、通常は自身の回路内で得ることが望まれる。
路等が付加されることになるが、ダイオードD32、コ
ンデンサC34及び抵抗R31からなる回路と、ダイオ
ードD33、コンデンサC35及び抵抗R31からなる
回路は、各々そのようなチャージポンプ回路を構成して
いる。この場合、ダイオードD32及びコンデンサC3
4接続点からの昇圧電圧VB1はPF1をONさせるた
めの昇圧電圧VBとして専用IC1に与えられる。ま
た、ダイオードD33及びコンデンサC35接続点から
の昇圧電圧VB2はPF2をONさせるための昇圧電圧
VBとして専用IC2に与えられる。
Fタイミングで電圧VBに基づく高電圧のパルス信号H
OをPF1のゲートに与え、専用IC2は、所定のON
/OFFタイミングで電圧VBに基づく高電圧のパルス
信号HOをPF2のゲートに与える。PF3,PF4の
各ゲートには、専用IC1,IC2から各々電源電圧
(Vcc)基づく低電圧のパルス信号LOが所定のON
/OFFタイミングで与えられる。上記ON/OFFタ
イミングは、信号x,y,zに応じて専用IC1,IC
2内で設定され、その専用IC1,IC2からの信号に
よってPF1〜PF4が所定のタイミング、デューティ
比でON/OFFしてコイルL1の通電制御を行う。こ
れにより、モータ(ロータ)は所定の方向に信号x,
y,zに応じた速度で回転する。上記モータがファンを
備え、電子機器の筐体の通気口に取り付けられていれ
ば、そのモータはファンモータとして回転し、筐体内の
熱を外部に排出する。
回路では、専用IC1,IC2を使用しているのでコス
ト高になった。
ために、電源側のPF1,PF2のゲート電圧は一定の
範囲内の値に制限された。すなわち、上述したようにP
F1,PF2のゲート電圧は、電源電圧以上の電圧をゲ
ートに与えなければならない。この電圧は、チャージポ
ンプ回路等で得て、専用IC1,IC2の各VB端子
(昇圧電圧入力端子)に昇圧電圧VB1,VB2として
与えた電圧に基づき、その専用IC1,IC2からPF
1,PF2の各ゲートに与えられる。しかし、IC(専
用IC1,IC2)は1パッケージ化され、また内部の
回路構成は固定化されているので、PF1,PF2の各
VB端子に与えられる昇圧電圧VB1,VB2の範囲、
つまりPF1,PF2のゲート電圧の変更が可能な範囲
はそのICの仕様で定まり、任意に変えることができな
いからである。
小さくなり、例えば駆動するモータの変更、すなわちモ
ータコイルL1の定格駆動電圧の変更や、パワーFET
(PF1〜PF4)自体の変更等のように、PF1,P
F2のゲート電圧の変更を伴う回路設計に対して柔軟に
対応できなかった。特に、PF1,PF2のゲート電圧
(昇圧電圧)を高くする変更については、昇圧電圧入力
端子の定格を無視して与えると専用IC1,IC2を破
壊させてしまうという問題があった。
たもので、低コストで構成でき、また、電源側のスイッ
チング素子の制御入力電圧の変更(調節)を広い範囲で
容易に、特に制御入力電圧を高める変更であっても容易
に、かつ回路素子の破壊を生じさせずに実現できるブラ
シレス直流1相モータのプリドライブ回路を提供するこ
とを目的とする。
に、請求項1に記載の発明は、2つのスイッチング素子
の直列接続体が一対、電源・アース間に接続され、それ
ら直列接続体の2つのスイッチング素子の接続点相互間
に接続されたモータコイルに、各スイッチング素子のO
N/OFF制御によって任意の方向から、任意のタイミ
ングでON/OFF通電制御可能で、前記電源側の2つ
のスイッチング素子のONに電源電圧を超える制御電圧
が必要なブラシレス直流1相モータのドライブ回路を、
前記スイッチング素子へのON/OFF制御電圧のデュ
ーティ比を変化させてモータ回転速度を制御可能に駆動
するプリドライブ回路において、電源電圧を所定の電圧
に昇圧する昇圧回路と、モータ回転位置信号及びモータ
回転速度を制御するためのデューティ比設定用信号に基
づいた各スイッチング素子制御用のパルス信号を各別に
作成し、出力するロジック回路と、このロジック回路の
前記電源側の2つのスイッチング素子制御用のパルス信
号出力端子に各別に接続され、前記昇圧回路からの昇圧
電圧を動作電源として各々与えられて、前記電源側の2
つのスイッチング素子制御用のパルス信号を、各々電源
電圧を超える所定の電圧レベルまで増幅してその電源側
の2つのスイッチング素子の制御入力端子に各別に与え
る2つの電源側スイッチング素子駆動回路と、前記ロジ
ック回路の前記アース側の2つのスイッチング素子制御
用のパルス信号出力端子に各別に接続され、前記電源電
圧以下の電圧を動作電源として各々与えられて、前記ア
ース側の2つのスイッチング素子制御用のパルス信号
を、各々適宜増幅してそのアース側の2つのスイッチン
グ素子の制御入力端子に各別に与える2つのアース側ス
イッチング素子駆動回路とを具備することを特徴とす
る。
の発明において、昇圧回路は、抵抗値の設定により昇圧
電圧を設定可能な分圧器を備えてなり、電源側の2つの
スイッチング素子のONに必要な制御電圧値に応じて前
記分圧器の抵抗値を設定して所望の昇圧電圧を得ること
を特徴とする。
に記載の発明において、電源側スイッチング素子駆動回
路は、抵抗と、この抵抗を介して順方向に直列接続され
たNPN形トランジスタ及びPNP形トランジスタとを
備え、両トランジスタのベースが共通接続されてロジッ
ク回路の電源側のスイッチング素子制御用のパルス信号
出力端子に接続され、前記抵抗のアース側の端部が前記
電源側のスイッチング素子の制御入力端子に接続される
ことを特徴とする。
は3に記載の発明において、アース側スイッチング素子
駆動回路は、抵抗と、この抵抗を介して順方向に直列接
続されたNPN形トランジスタ及びPNP形トランジス
タとを備え、両トランジスタのベースが共通接続されて
ロジック回路のアース側のスイッチング素子制御用のパ
ルス信号出力端子に接続され、前記抵抗のアース側の端
部が前記アース側スイッチング素子の制御入力端子に接
続されることを特徴とする。
記載の発明において、電源側スイッチング素子の制御入
力端子と、同スイッチング素子の一対のスイッチ端子の
うちのモータコイル側のスイッチ端子との間の過電圧を
防止する過電圧防止回路を具備することを特徴とする。
に基づき説明する。図1は、本発明によるブラシレス直
流1相モータのドライブ回路の一実施形態を示す回路図
である。この図において、ブラシレス直流1相モータの
コイル(モータコイル)L1及びそのドライブ回路31
を除いた部分がプリドライブ回路である。Vccは回路
動作用の直流電源を示す。この例では、コイルL1の動
作電源も電源Vccからとっているが、これとは別の電
源をコイルL1の動作電源としてもよい。
4つのスイッチング素子、ここではNチャンネルMOS
形パワーFET(電界効果トランジスタ)PF1〜PF
4と、ダイオードD31、コンデンサC31を備えて構
成されている。
2つのパワーFETの直列接続体(PF1,PF3によ
る直列接続体とPF2,PF4による直列接続体)に分
けられ、各々電源Vcc及びアース間に図示極性で接続
されている。ダイオードD31は、電源Vccと上記2
つの直列接続体(PF1,PF3;PF2,PF4)と
の間に、電源Vccに対して順方向に接続され、コンデ
ンサC31は、ダイオードD31のカソード及びアース
間に接続されている。駆動対象であるコイルL1は、P
F1及びPF3の接続点と、PF2及びPF4の接続点
との間に接続されている。
示せず)に備えられ、後述するように、PF1〜PF4
によって所定のON/OFFタイミングで通電され、動
的な磁界(回転磁界)を作る。モータのロータ(図示せ
ず)には永久磁石が備えられており、このロータは永久
磁石が上記磁界に追従して回転することにより回転す
る。
のアンド回路11〜14と2つのインバータ回路15,
16とからなるロジック回路17(17a〜17d)
と、抵抗R11〜R30,R41,R42、コンデンサ
C11〜C15、ダイオードD11〜D13、ツェナダ
イオードZD1〜ZD4、NPN形トランジスタT1〜
T4及びPNP形トランジスタT5〜T8から構成され
ている。ここで、パワーFET PF1〜PF4は図示
するように寄生ダイオードを有するFETである。
様の信号x,y,zに基づき、図3中の専用IC1,I
C2から出力される信号と同様の信号(電圧波形)を出
力して、信号x,y,zに基づいて設定されるタイミン
グでPF1〜PF4をON/OFFさせる回路である。
このロジック回路17は、ここでは4つ以上のアンド回
路と2つ以上のインバータ回路を内蔵する汎用ICを用
いて構成されている。
F4のうち、PF3,PF4は、ソースがアースされて
いるのでゲート(制御入力端子)がアース電位より若干
高ければONする。一方、PF1,PF2は、コイルL
1を挟んで電源Vcc側にあるので、コイルL1の駆動
電圧が電源電圧(Vcc)にほぼ等しい通常の場合にあ
っては電源電圧以上の電圧(電源電圧に、PF1,PF
2をONさせるために必要なゲート・ソース間電圧を加
えた電圧)をゲートに与えなければならない。このよう
な電源電圧以上の電圧を外部から取り込むことは、電源
回路を複雑化、大型化するのみならず、コストの上昇を
招く等の理由から、通常は自身の回路内で得ることが望
まれる。
路等が付加されることになるが、ダイオードD11、コ
ンデンサC15及び抵抗R41,R42(分圧器)から
なる回路18は、そのようなチャージポンプ回路を構成
している。すなわちチャージポンプ回路18は、ここで
は電源Vcc及びPF1のソース間に、電源Vcc側か
ら順に、抵抗R41、順方向のダイオードD11及びコ
ンデンサC15を接続し、抵抗R41及びダイオードD
11の接続点とアースとの間に抵抗R42を接続して構
成される。このチャージポンプ回路18によれば、分圧
器を構成する抵抗R41,R42の抵抗値をR41,R
42、電源Vccの電圧値をVccとしたとき、{R4
2/(R41+R42)}・Vccで与えられる昇圧電
圧VBがダイオードD11及びコンデンサC15の接続
点から出力される。
9と、トランジスタT2,T6及び抵抗R20は、各々
電源側の2つのPF制御用のパルス信号を、各々電源電
圧Vccを超える所定の電圧レベル(少なくとも電源側
のPF1,PF2をONさせ得る電圧レベル)まで増幅
する電源側PF駆動回路19,22を構成する。
上記昇圧電圧VBが与えられた直流電源端子VB及びア
ース間に、抵抗R19を介して順方向に直列接続された
トランジスタT1,T5を介挿接続させてなる。この場
合、両トランジスタT1,T5のベースは共通接続され
てロジック回路17aの電源側PF1制御用のパルス信
号出力端子PO1に接続され、抵抗R19のアース側端
部(抵抗R19及びトランジスタT5のエミッタ間)は
電源側PF1のゲート(制御入力端子)に接続されてい
る。
抵抗R23と、抵抗R24及びツェナダイオードZD1
からなる電源側PF1のゲート・ソース間の過電圧防止
回路20とを介して電源側PF1のゲートに接続され
る。また、トランジスタT1,T5の共通接続されたベ
ースは、抵抗R12と、抵抗R11及びコンデンサC1
1からなるノイズ防止用フィルタ回路21とを介して上
記パルス信号出力端子PO1に接続される。
電圧VBが与えられた直流電源端子VB及びアース間
に、抵抗R20を介して順方向に直列接続されたトラン
ジスタT2,T6を介挿接続させてなる。この場合、両
トランジスタT2,T6のベースは共通接続されてロジ
ック回路17bの電源側PF2制御用のパルス信号出力
端子PO2に接続され、抵抗R20のアース側端部(抵
抗R20及びトランジスタT6のエミッタ間)は電源側
PF2のゲートに接続される。
抵抗R25と、抵抗R26及びツェナダイオードZD2
からなる電源側PF2のゲート・ソース間の過電圧防止
回路23とを介して電源側PF2のゲートに接続され
る。また、トランジスタT2,T6の共通接続されたベ
ースは、抵抗R14と、抵抗R13及びコンデンサC1
2からなるノイズ防止用フィルタ回路24とを介して上
記パルス信号出力端子PO2に接続される。
及びダイオードD12と、トランジスタT4,T8、抵
抗R22及びダイオード13は、各々アース側の2つの
PF制御用のパルス信号を、電源電圧Vcc以下の適宜
値、基本的にはアース側のPF3,PF4をONさせ得
るゲート・ソース(アース)間電圧値に増幅するアース
側PF駆動回路25,28を構成する。
は、直流電源Vcc及びアース間に、抵抗R21を介し
て順方向に直列接続されたトランジスタT3,T7を介
挿接続させてなる。この場合、両トランジスタT3,T
7のベースは共通接続されてロジック回路17cのアー
ス側PF1制御用のパルス信号出力端子PO3に接続さ
れ、抵抗R21のアース側端部(抵抗R21及びトラン
ジスタT7のエミッタ間)はアース側PF3のゲートに
接続されている。
抵抗R27と、抵抗R28及びツェナダイオードZD3
からなるアース側PF3のゲート・ソース間の過電圧防
止回路26とを介してアース側PF3のゲートに接続さ
れる。また、トランジスタT3,T7の共通接続された
ベースは、抵抗R16と、抵抗R15及びコンデンサC
13からなるノイズ防止用フィルタ回路27とを介して
上記パルス信号出力端子PO3に接続される。なお直流
電源Vccは、順方向のダイオードD12を介してトラ
ンジスタT3(コレクタ)に接続される。
源Vcc及びアース間に、抵抗R22を介して順方向に
直列接続されたトランジスタT4,T8を介挿接続させ
てなる。この場合、両トランジスタT4,T8のベース
は共通接続されてロジック回路17dのアース側PF4
制御用のパルス信号出力端子PO4に接続され、抵抗R
22のアース側端部(抵抗R22及びトランジスタT8
のエミッタ間)はアース側PF4のゲートに接続されて
いる。
抵抗R29と、抵抗R30及びツェナダイオードZD4
からなるアース側PF4のゲート・ソース間の過電圧防
止回路29とを介してアース側PF4のゲートに接続さ
れる。また、トランジスタT4,T8の共通接続された
ベースは、抵抗R18と、抵抗R17及びコンデンサC
14からなるノイズ防止用フィルタ回路30とを介して
上記パルス信号出力端子PO4に接続される。なお直流
電源Vccは、順方向のダイオードD13を介してトラ
ンジスタT4(コレクタ)に接続される。
る。ロジック回路17(17a〜17d)は、図3に示
すと同様の信号x,y,zに基づき、図3中の専用IC
1,IC2から出力される信号と同様の信号(電圧波
形)をパルス信号出力端子PO1〜PO4に出力する。
具体的には、専用IC1のパルス信号HOと同様の信号
をパルス信号出力端子PO1に入力し、同じくパルス信
号LOと同様の信号をパルス信号出力端子PO3に入力
する。また、専用IC2のパルス信号HOと同様の信号
をパルス信号出力端子PO2に入力し、同じくパルス信
号LOと同様の信号をパルス信号出力端子PO4に入力
する。
されたパルス信号は、チャージポンプ回路18からの昇
圧電圧VBを動作電源として各々与えられた電源側PF
駆動回路19,22によって、各々電源側のPF1,P
F2をONさせ得る電圧レベル(高電圧レベル)まで増
幅されてそれら電源側のPF1,PF2のゲートに与え
られる。
に出力されたパルス信号は、電源電圧Vcc以下の電
圧、ここでは電源電圧Vccを動作電源として各々与え
られたアース側PF駆動回路25,28によって、各々
アース側のPF3,PF4をONさせ得る電圧レベル
(低電圧レベル)まで増幅されてそれらアース側のPF
3,PF4のゲートに与えられる。
かって通電されたときに正転状態(本モータがファンモ
ータに適用された場合には送風状態)になることとし、
その方向に100%のデューティ比、換言すれば最速設
定で回転させる信号がロジック回路17(17a〜17
d)からパルス信号出力端子PO1〜PO4に出力され
ているとする。この場合は、パルス信号出力端子PO
1,PO4に高レベルパルス信号、パルス信号出力端子
PO2,PO3に低レベル信号が各々出力されているこ
とになる。
高レベルパルス信号は、電源側PF駆動回路19に入力
され、そのNPN形トランジスタT1をONして、電源
電圧Vcc以上の高電圧レベルまで増幅されてPF1の
ゲートに与えられ、そのPF1をONしている。また、
パルス信号出力端子PO4への高レベルパルス信号は、
アース側PF駆動回路28に入力され、そのNPN形ト
ランジスタT4をONして、電源電圧Vcc以下で、P
F4をONさせるに足りる程度の低電圧レベルに増幅
(ここでは増幅率1を含む。)されてPF4のゲートに
与えられ、そのPF4をONしている。
には各々低レベル信号が出力されているので、PF駆動
回路22,25は非動作(トランジスタT2,T3が全
期間にわたって共にOFF)状態にある。
は、パルス信号出力端子PO1,PO4へのパルス信号
の高レベル期間毎に、ダイオードD31→PF1(ドレ
イン・ソース間)→コイルL1→PF4(ドレイン・ソ
ース間)→アースの経路で流れる(実線矢印I参照)。
PF1,PF4のONの立上がり及び立下がりは、デュ
ーティ比が100%の設定であれば常に同時であり、モ
ータ(ロータ)は最速回転する。本モータがファンモー
タに適用されている場合には最大量の送風が行われ、取
り付けられた電子機器の筐体内の熱を最大能力にて外部
に排出する。なお、パルス信号出力端子PO1,PO4
へのパルス信号の立上がり及び立下がりタイミングは、
図示しないホール素子等で検出されたモータ(ロータ;
永久磁石)の回転位置信号xに従う。
ば50%の速度で回転させる場合には、パルス信号出力
端子PO4へのパルス信号の立下がりタイミングのみに
ついて、上述100%時に比べて1/2だけ早い時点と
される。すなわち、パルス信号出力端子PO1へのパル
ス信号の高レベル期間は変えることなく、パルス信号出
力端子PO4へのパルス信号の高レベル期間を半減させ
る。これによると、直流電源Vccからの電流が、ダイ
オードD31→PF1(ドレイン・ソース間)→コイル
L1→PF4(ドレイン・ソース間)→アースの経路で
流れる期間は上述100%時の半分となり、モータは最
速時の1/2の速度で回転することになる。
間、つまり、PF1のみがONしていてPF4がOFF
している期間は、コイルL1からの電流I’はPF2の
寄生ダイオードを通ってコンデンサC3に吸収される
(破線矢印I’参照)。コンデンサC3に吸収された電
荷は、次のPF1のON時に放出される。ダイオードD
31は、この際、コイルL1からの電流が直流電源Vc
c側に流れようとするのを阻止(逆流阻止)する。コン
デンサC3はノイズ除去用としても機能する。
に高レベルパルス信号、パルス信号出力端子PO1,P
O4に低レベル信号が各々出力された場合には、PF1
及びPF4がOFFし、それに代わってPF2及びPF
3がONすることになり、コイルL1へは図中右端から
左端に向かって通電されてモータは逆転する。逆転時の
PF2及びPF3は、正転時のPF1及びPF4と同様
に動作し、パルス信号出力端子PO2,PO3へのパル
ス信号x,y,zに基づく所定のデューティ比でコイル
L1に通電して、モータを回転させる。
回路図である。この図において、図1と同一又は相当部
分に同一符号を付して説明すると、この実施形態では、
図1に示す回路から過電圧防止回路26,29及びノイ
ズ防止用フィルタ回路27,30を省略した。アース側
PF3,PF4は、各々ゲートに与える電圧は低く、ゲ
ート・ソース間に過電圧が発生する虞は小さいので過電
圧防止回路26,29を省略可能である。また、パルス
信号出力端子PO3,PO4部分においてはノイズが少
なく、したがってノイズ防止用フィルタ回路27,30
を省略可能である。
チャンネルMOS形パワーFETを用いたが、これのみ
に限定されず、例えば、コレクタ・エミッタ間に逆並列
にダイオードを接続したパワートランジスタを用いても
よい。また、電源側のスイッチング素子駆動回路に電源
電圧以上の電圧を与える昇圧回路としてチャージポンプ
回路を用いたが、ブートストラップ回路等を用いてもよ
い。
路の専用ICに相当する回路を単なるロジック回路(ア
ンド回路、オア回路、インバータ回路等、上述実施形態
ではアンド回路及びインバータ回路)で構成し、トラン
ジスタ及びダイオード等の回路素子や汎用ICのような
安価な回路を利用できるようにしたので、低コストで構
成できる。また、このようなロジック回路の出力端子に
スイッチング素子駆動回路を接続した。つまり、ロジッ
ク回路から別個独立にスイッチング素子駆動回路を構成
してそのロジック回路に接続(ロジック回路が汎用IC
で構成していれば、スイッチング素子駆動回路はそのロ
ジック回路に外付け)するようにした。したがって、ス
イッチング素子駆動回路の動作電源の電圧範囲、特に電
源側スイッチング素子駆動回路の動作電源として与える
昇圧回路からの昇圧電圧の範囲に、従来回路の専用IC
におけるような制限がなくなった。これにより、回路設
計の自由度は大きくなり、例えば駆動するモータの変
更、すなわちモータコイルの定格駆動電圧の変更や、ス
イッチング素子自体の変更等のように、スイッチング素
子の制御入力電圧の変更、特に制御入力電圧を高める変
更に対しても、回路素子の破壊を生じさせることもな
く、柔軟に対応できるようになる。
設定により昇圧電圧を設定可能な分圧器を備えて昇圧回
路を構成したので、電源側の2つのスイッチング素子の
ONに必要な制御電圧値に応じた所望の昇圧電圧を、単
に抵抗値を選定するだけで容易に得ることができる。
イッチング素子駆動回路を、抵抗と、この抵抗を介して
順方向に直列接続されたNPN形トランジスタ及びPN
P形トランジスタとを備えるだけの簡単な回路で構成で
きる。
スイッチング素子駆動回路を、抵抗と、この抵抗を介し
て順方向に直列接続されたNPN形トランジスタ及びP
NP形トランジスタとを備えるだけの簡単な回路で構成
できる。またこの構成は、電源側スイッチング素子駆動
回路と同様であるので、抵抗値等、僅かなパラメータ選
定を要するものの、電源側スイッチング素子駆動回路と
共に設計、製造が可能で、コストの低減が図れる。
イッチング素子の制御入力端子と、そのスイッチング素
子の一対のスイッチ端子のうちのモータコイル側のスイ
ッチ端子との間に過電圧防止回路を設けた。したがっ
て、アース側スイッチング素子に比べて過電圧を受けや
すい電源側スイッチング素子を過電圧から保護すること
ができ、プリドライブ回路の信頼性を高めることができ
る。
る。
素子駆動回路) 25,28 アース側PF駆動回路(アース側スイッチ
ング素子駆動回路) 31 ブラシレス直流1相モータのドライブ回路 PF1〜PF4 NチャンネルMOS形パワーFET
(スイッチング素子) Vcc 直流電源 L1 モータコイル
Claims (5)
- 【請求項1】 2つのスイッチング素子の直列接続体が
一対、電源・アース間に接続され、それら直列接続体の
2つのスイッチング素子の接続点相互間に接続されたモ
ータコイルに、各スイッチング素子のON/OFF制御
によって任意の方向から、任意のタイミングでON/O
FF通電制御可能で、前記電源側の2つのスイッチング
素子のONに電源電圧を超える制御電圧が必要なブラシ
レス直流1相モータのドライブ回路を、前記スイッチン
グ素子へのON/OFF制御電圧のデューティ比を変化
させてモータ回転速度を制御可能に駆動するプリドライ
ブ回路において、 電源電圧を所定の電圧に昇圧する昇圧回路と、 モータ回転位置信号及びモータ回転速度を制御するため
のデューティ比設定用信号に基づいた各スイッチング素
子制御用のパルス信号を各別に作成し、出力するロジッ
ク回路と、 このロジック回路の前記電源側の2つのスイッチング素
子制御用のパルス信号出力端子に各別に接続され、前記
昇圧回路からの昇圧電圧を動作電源として各々与えられ
て、前記電源側の2つのスイッチング素子制御用のパル
ス信号を、各々電源電圧を超える所定の電圧レベルまで
増幅してその電源側の2つのスイッチング素子の制御入
力端子に各別に与える2つの電源側スイッチング素子駆
動回路と、 前記ロジック回路の前記アース側の2つのスイッチング
素子制御用のパルス信号出力端子に各別に接続され、前
記電源電圧以下の電圧を動作電源として各々与えられ
て、前記アース側の2つのスイッチング素子制御用のパ
ルス信号を、各々適宜増幅してそのアース側の2つのス
イッチング素子の制御入力端子に各別に与える2つのア
ース側スイッチング素子駆動回路とを具備することを特
徴とするブラシレス直流1相モータのプリドライブ回
路。 - 【請求項2】 昇圧回路は、抵抗値の設定により昇圧電
圧を設定可能な分圧器を備えてなり、電源側の2つのス
イッチング素子のONに必要な制御電圧値に応じて前記
分圧器の抵抗値を設定して所望の昇圧電圧を得ることを
特徴とする請求項1に記載のブラシレス直流1相モータ
のプリドライブ回路。 - 【請求項3】 電源側スイッチング素子駆動回路は、抵
抗と、この抵抗を介して順方向に直列接続されたNPN
形トランジスタ及びPNP形トランジスタとを備え、両
トランジスタのベースが共通接続されてロジック回路の
電源側のスイッチング素子制御用のパルス信号出力端子
に接続され、前記抵抗のアース側の端部が前記電源側の
スイッチング素子の制御入力端子に接続されることを特
徴とする請求項1又は2に記載のブラシレス直流1相モ
ータのプリドライブ回路。 - 【請求項4】 アース側スイッチング素子駆動回路は、
抵抗と、この抵抗を介して順方向に直列接続されたNP
N形トランジスタ及びPNP形トランジスタとを備え、
両トランジスタのベースが共通接続されてロジック回路
のアース側のスイッチング素子制御用のパルス信号出力
端子に接続され、前記抵抗のアース側の端部が前記アー
ス側スイッチング素子の制御入力端子に接続されること
を特徴とする請求項1、2又は3に記載のブラシレス直
流1相モータのプリドライブ回路。 - 【請求項5】 電源側スイッチング素子の制御入力端子
と、そのスイッチング素子の一対のスイッチ端子のうち
のモータコイル側のスイッチ端子との間の過電圧を防止
する過電圧防止回路を具備することを特徴とする請求項
1〜4のいずれかに記載のブラシレス直流1相モータの
プリドライブ回路。
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