JP2003319686A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JP2003319686A JP2003319686A JP2002117295A JP2002117295A JP2003319686A JP 2003319686 A JP2003319686 A JP 2003319686A JP 2002117295 A JP2002117295 A JP 2002117295A JP 2002117295 A JP2002117295 A JP 2002117295A JP 2003319686 A JP2003319686 A JP 2003319686A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの逆起電力を基に回転位置を確実に検
出すると共に、最小デューティが高い値に制限されない
モータ駆動回路を提供する。 【解決手段】 第１のオン区間設定タイマ２１の設定時
間経過時点と、第２のオン区間設定タイマ２２の設定時
間経過以降の２段階で電流比較手段６によりモータ電流
を設定電流値と比較する。この第１のオン区間設定タイ
マ２１の設定時間経過時点での比較結果に基づき、直ち
にオフ区間へ切り替えて最小オン区間を短くし逆起電力
の検出も行わない場合と、比較後もオン区間を継続して
逆起電力検出許可タイマ８の設定時間経過後から第２の
オン区間設定タイマ２２の設定時間経過までの区間に確
実に逆起電力を検出する場合とに分けることができ、モ
ータ１の定数によって、回転位置の検出が行えない危険
性を回避し、かつ最小デューティを低くする。
出すると共に、最小デューティが高い値に制限されない
モータ駆動回路を提供する。 【解決手段】 第１のオン区間設定タイマ２１の設定時
間経過時点と、第２のオン区間設定タイマ２２の設定時
間経過以降の２段階で電流比較手段６によりモータ電流
を設定電流値と比較する。この第１のオン区間設定タイ
マ２１の設定時間経過時点での比較結果に基づき、直ち
にオフ区間へ切り替えて最小オン区間を短くし逆起電力
の検出も行わない場合と、比較後もオン区間を継続して
逆起電力検出許可タイマ８の設定時間経過後から第２の
オン区間設定タイマ２２の設定時間経過までの区間に確
実に逆起電力を検出する場合とに分けることができ、モ
ータ１の定数によって、回転位置の検出が行えない危険
性を回避し、かつ最小デューティを低くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動回路に
係り、特に、位置検出用センサのないブラシレスモータ
をＰＷＭ（Ｐulse Ｗide Ｍodulation）駆動するモータ
駆動回路に関するものである。
係り、特に、位置検出用センサのないブラシレスモータ
をＰＷＭ（Ｐulse Ｗide Ｍodulation）駆動するモータ
駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＰＷＭ方式のモータ駆動
回路は、図４に示したように構成されている。図４にお
いて、１はモータ、２はモータ１に発生する逆起電力を
検出する逆起電力検出手段、３は通電相を制御する通電
相制御回路、４はモータ１をＰＷＭ駆動するスイッチン
グ手段、５はスイッチング手段４をＰＷＭ制御するドラ
イバ回路、６はモータ１に流れる電流を設定電流値と比
較する電流比較手段、７はＰＷＭ駆動におけるオフ区間
を設定するオフ区間設定タイマ、８は逆起電力検出禁止
区間を設定する逆起電力検出許可タイマである。この逆
起電力検出許可タイマは、同時にＰＷＭ駆動における最
小オン区間を設定する。
回路は、図４に示したように構成されている。図４にお
いて、１はモータ、２はモータ１に発生する逆起電力を
検出する逆起電力検出手段、３は通電相を制御する通電
相制御回路、４はモータ１をＰＷＭ駆動するスイッチン
グ手段、５はスイッチング手段４をＰＷＭ制御するドラ
イバ回路、６はモータ１に流れる電流を設定電流値と比
較する電流比較手段、７はＰＷＭ駆動におけるオフ区間
を設定するオフ区間設定タイマ、８は逆起電力検出禁止
区間を設定する逆起電力検出許可タイマである。この逆
起電力検出許可タイマは、同時にＰＷＭ駆動における最
小オン区間を設定する。
【０００３】このモータ駆動回路は、ピーク検出方式で
ＰＷＭ駆動するものであり、逆起電力検出許可タイマ８
の設定する最小オン区間、またはモータ１に流れる電流
が設定電流値以下となる区間がＰＷＭ駆動におけるオン
区間となり、オフ区間設定タイマ７の設定する一定区間
がＰＷＭ駆動におけるオフ区間となる。また、モータ１
の回転駆動時、モータ１に発生する逆起電力を、逆起電
力検出手段２によって検出し、モータ１の回転位置を検
出する。検出した回転位置に基づき通電相制御回路３と
ドライバ回路５が通電相を制御する。
ＰＷＭ駆動するものであり、逆起電力検出許可タイマ８
の設定する最小オン区間、またはモータ１に流れる電流
が設定電流値以下となる区間がＰＷＭ駆動におけるオン
区間となり、オフ区間設定タイマ７の設定する一定区間
がＰＷＭ駆動におけるオフ区間となる。また、モータ１
の回転駆動時、モータ１に発生する逆起電力を、逆起電
力検出手段２によって検出し、モータ１の回転位置を検
出する。検出した回転位置に基づき通電相制御回路３と
ドライバ回路５が通電相を制御する。
【０００４】以上のように構成された従来のモータ駆動
回路において、以下にその詳細な動作を図４を参照しな
がら図５のタイミングチャートを用いて説明する。図５
において、１０はモータ１のコイルを流れるモータ電
流、１１は電流検出手段６が検出する検出抵抗を流れる
検出電流、１２，１３はモータ１の第１，２の出力電
圧、１４はモータ１の第３の出力電圧、１５は逆起電力
検出許可信号、１６はモータ１の設定電流値、１７は逆
起電力検出禁止区間（Ｔmask）、１８は逆起電力検出区
間（Ｔwin）、１９はＰＷＭ駆動におけるオフ区間（Ｔo
ff）、２０はＰＷＭ駆動におけるオン区間（Ｔon）であ
る。
回路において、以下にその詳細な動作を図４を参照しな
がら図５のタイミングチャートを用いて説明する。図５
において、１０はモータ１のコイルを流れるモータ電
流、１１は電流検出手段６が検出する検出抵抗を流れる
検出電流、１２，１３はモータ１の第１，２の出力電
圧、１４はモータ１の第３の出力電圧、１５は逆起電力
検出許可信号、１６はモータ１の設定電流値、１７は逆
起電力検出禁止区間（Ｔmask）、１８は逆起電力検出区
間（Ｔwin）、１９はＰＷＭ駆動におけるオフ区間（Ｔo
ff）、２０はＰＷＭ駆動におけるオン区間（Ｔon）であ
る。
【０００５】ＰＷＭ駆動におけるオン区間２０中に逆起
電力の検出を行うが、モータ１の第３の出力電圧１４が
図５に示すように、ＰＷＭ駆動におけるオン区間とオフ
区間の切り替え時にはスパイクノイズが発生するため、
逆起電力検出許可タイマ８の設定する逆起電力禁止区間
１７中は逆起電力の検出を禁止する。また、逆起電力禁
止区間１７は最小オン区間でもある。逆起電力禁止区間
１７の終了後から逆起電力の検出が許可され、モータ１
を流れる電流が設定電流値１６に到達するまで、オン区
間２０が継続され、設定電流値１６に到達後、オフ区間
１９へ切り替わる。逆起電力検出区間１８は、逆起電力
禁止区間１７終了後からモータ１を流れる電流が設定電
流値１６に達するまでとなる。ＰＷＭ駆動におけるオフ
区間１９は、オフ区間設定タイマ７が設定する一定時間
が経過するまで継続し、経過後オン区間２０へ切り替わ
る。以上の動作の連続によりＰＷＭ制御される。
電力の検出を行うが、モータ１の第３の出力電圧１４が
図５に示すように、ＰＷＭ駆動におけるオン区間とオフ
区間の切り替え時にはスパイクノイズが発生するため、
逆起電力検出許可タイマ８の設定する逆起電力禁止区間
１７中は逆起電力の検出を禁止する。また、逆起電力禁
止区間１７は最小オン区間でもある。逆起電力禁止区間
１７の終了後から逆起電力の検出が許可され、モータ１
を流れる電流が設定電流値１６に到達するまで、オン区
間２０が継続され、設定電流値１６に到達後、オフ区間
１９へ切り替わる。逆起電力検出区間１８は、逆起電力
禁止区間１７終了後からモータ１を流れる電流が設定電
流値１６に達するまでとなる。ＰＷＭ駆動におけるオフ
区間１９は、オフ区間設定タイマ７が設定する一定時間
が経過するまで継続し、経過後オン区間２０へ切り替わ
る。以上の動作の連続によりＰＷＭ制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のモー
タ駆動回路は、図５に示す逆起電力禁止区間１７の時間
内に、モータ１のコイルを流れるモータ電流１０が設定
電流値１６に到達しなかった場合には、前述のように逆
起電力検出区間１８が存在し、問題なく逆起電力を検出
することができる。しかしながら、逆起電力禁止区間１
７の終了時点で、モータ１のコイルを流れるモータ電流
１０が設定電流値１６に既に到達している場合には、直
ちにオフ区間１９へ切り替わるため、逆起電力禁止区間
１７の終了後からモータ１を流れる電流が設定電流値１
６に達するまでの区間である逆起電力検出区間１８は存
在せず、逆起電力の検出は不可能となる。つまり回転位
置の検出が行えないことになる。したがって、図５の右
部（矢印Ａ）に示すように、従来の構成においては、モ
ータ１の定数によっては、回転位置の検出が行えない危
険性があるという課題が存在する。
タ駆動回路は、図５に示す逆起電力禁止区間１７の時間
内に、モータ１のコイルを流れるモータ電流１０が設定
電流値１６に到達しなかった場合には、前述のように逆
起電力検出区間１８が存在し、問題なく逆起電力を検出
することができる。しかしながら、逆起電力禁止区間１
７の終了時点で、モータ１のコイルを流れるモータ電流
１０が設定電流値１６に既に到達している場合には、直
ちにオフ区間１９へ切り替わるため、逆起電力禁止区間
１７の終了後からモータ１を流れる電流が設定電流値１
６に達するまでの区間である逆起電力検出区間１８は存
在せず、逆起電力の検出は不可能となる。つまり回転位
置の検出が行えないことになる。したがって、図５の右
部（矢印Ａ）に示すように、従来の構成においては、モ
ータ１の定数によっては、回転位置の検出が行えない危
険性があるという課題が存在する。
【０００７】また、逆起電力検出禁止区間１７中にモー
タ１のコイルを流れるモータ電流１０が設定電流値１６
に到達する場合に、最小デューティＤminとなり、逆起
電力検出禁止区間１７をＴmask、ＰＷＭ駆動におけるオ
フ区間１９をＴoffと記述すると、Ｄminは（数１）で表
され、
タ１のコイルを流れるモータ電流１０が設定電流値１６
に到達する場合に、最小デューティＤminとなり、逆起
電力検出禁止区間１７をＴmask、ＰＷＭ駆動におけるオ
フ区間１９をＴoffと記述すると、Ｄminは（数１）で表
され、
【０００８】
【数１】Ｄmin＝Ｔmask／（Ｔmask＋Ｔoff）
可能なデューティはＤminで制限される。例えば、逆起
電力検出禁止区間１７が１６μＳ、ＰＷＭ駆動における
オフ区間１９を８μＳとすると、最小デューティＤmin
は６６．７％と高い値で制限される。したがって、従来
の構成においては、モータ１の定数によっては、最小デ
ューティが高い値に制限されるという課題がある。
電力検出禁止区間１７が１６μＳ、ＰＷＭ駆動における
オフ区間１９を８μＳとすると、最小デューティＤmin
は６６．７％と高い値で制限される。したがって、従来
の構成においては、モータ１の定数によっては、最小デ
ューティが高い値に制限されるという課題がある。
【０００９】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、モータの逆起電力を基に回
転位置を確実に検出すると共に、最小デューティが高い
値に制限されないモータ駆動回路を提供することを目的
とする。
ことに指向するものであり、モータの逆起電力を基に回
転位置を確実に検出すると共に、最小デューティが高い
値に制限されないモータ駆動回路を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係るモータ駆動回路は、直流ブラシレスモ
ータのステータを構成する複数の巻線をＰＷＭ駆動する
スイッチング手段と、モータに流れる電流を設定電流値
と比較する電流比較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区
間を決定するオフ区間設定タイマと、電流比較手段の出
力信号とオフ区間設定タイマの出力信号によりスイッチ
ング手段をＰＷＭ制御するドライバ回路と、ＰＷＭ駆動
におけるオン区間にて動作する第１のオン区間設定タイ
マと、ＰＷＭ駆動におけるオン区間でかつ第１のオン区
間設定タイマの設定時間経過後に動作する逆起電力検出
禁止区間を設定する逆起電力検出許可タイマと、逆起電
力検出許可タイマの設定時間経過後に動作する第２のオ
ン区間設定タイマと、逆起電力検出許可タイマの設定時
間経過後にのみモータに発生する逆起電力を検出する逆
起電力検出手段とを備え、第１のオン区間設定タイマの
設定時間経過時点、または第２のオン区間設定タイマの
設定時間経過以降においてのみ電流比較手段が動作する
ことを特徴とする。
に、本発明に係るモータ駆動回路は、直流ブラシレスモ
ータのステータを構成する複数の巻線をＰＷＭ駆動する
スイッチング手段と、モータに流れる電流を設定電流値
と比較する電流比較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区
間を決定するオフ区間設定タイマと、電流比較手段の出
力信号とオフ区間設定タイマの出力信号によりスイッチ
ング手段をＰＷＭ制御するドライバ回路と、ＰＷＭ駆動
におけるオン区間にて動作する第１のオン区間設定タイ
マと、ＰＷＭ駆動におけるオン区間でかつ第１のオン区
間設定タイマの設定時間経過後に動作する逆起電力検出
禁止区間を設定する逆起電力検出許可タイマと、逆起電
力検出許可タイマの設定時間経過後に動作する第２のオ
ン区間設定タイマと、逆起電力検出許可タイマの設定時
間経過後にのみモータに発生する逆起電力を検出する逆
起電力検出手段とを備え、第１のオン区間設定タイマの
設定時間経過時点、または第２のオン区間設定タイマの
設定時間経過以降においてのみ電流比較手段が動作する
ことを特徴とする。
【００１１】また、直流ブラシレスモータのステータを
構成する複数の巻線をＰＷＭ駆動するスイッチング手段
と、モータに流れる電流を設定電流値と比較する電流比
較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区間の設定時間と、
ＰＷＭ駆動におけるオン区間である第１のオン区間の設
定時間と、第１のオン区間の設定時間経過後から始まる
逆起電力検出禁止区間の設定時間と、逆起電力検出禁止
区間の設定時間経過後から始まる第２のオン区間の設定
時間との各設定時間をカウントするタイマ手段と、逆起
電力検出禁止区間の設定時間経過後にのみモータに発生
する逆起電力を検出する逆起電力検出手段と、電流比較
手段の出力信号とオフ区間の設定時間経過信号によりス
イッチング手段をＰＷＭ制御するドライバ回路とを備
え、第１のオン区間の設定時間経過時点、または第２の
オン区間の設定時間経過以降においてのみ電流比較手段
が動作することを特徴とする。
構成する複数の巻線をＰＷＭ駆動するスイッチング手段
と、モータに流れる電流を設定電流値と比較する電流比
較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区間の設定時間と、
ＰＷＭ駆動におけるオン区間である第１のオン区間の設
定時間と、第１のオン区間の設定時間経過後から始まる
逆起電力検出禁止区間の設定時間と、逆起電力検出禁止
区間の設定時間経過後から始まる第２のオン区間の設定
時間との各設定時間をカウントするタイマ手段と、逆起
電力検出禁止区間の設定時間経過後にのみモータに発生
する逆起電力を検出する逆起電力検出手段と、電流比較
手段の出力信号とオフ区間の設定時間経過信号によりス
イッチング手段をＰＷＭ制御するドライバ回路とを備
え、第１のオン区間の設定時間経過時点、または第２の
オン区間の設定時間経過以降においてのみ電流比較手段
が動作することを特徴とする。
【００１２】前記構成によれば、タイマ設定により第１
のオン区間の設定時間経過時点と、第２のオン区間の設
定時間経過以降の２段階でモータ電流を設定電流値と比
較することができ、第１のオン区間の設定時間経過時点
での比較結果に基づき、直ちにオフ区間へ切り替え最小
オン区間を短くして、逆起電力の検出も行わない場合
と、比較後もオン区間を継続し、逆起電力検出許可の設
定時間経過後から第２のオン区間の設定時間経過までの
区間は確実に逆起電力を検出する場合とに場合分けがで
き、モータの定数によって、回転位置の検出が行えない
危険性を回避し、かつ最小デューティを低くすることが
できる。
のオン区間の設定時間経過時点と、第２のオン区間の設
定時間経過以降の２段階でモータ電流を設定電流値と比
較することができ、第１のオン区間の設定時間経過時点
での比較結果に基づき、直ちにオフ区間へ切り替え最小
オン区間を短くして、逆起電力の検出も行わない場合
と、比較後もオン区間を継続し、逆起電力検出許可の設
定時間経過後から第２のオン区間の設定時間経過までの
区間は確実に逆起電力を検出する場合とに場合分けがで
き、モータの定数によって、回転位置の検出が行えない
危険性を回避し、かつ最小デューティを低くすることが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。
ける実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の実施の形態１におけるモー
タ駆動回路の概略構成を示すブロック図である。ここ
で、前記従来例を示す図４において説明した構成要件に
対応し実質的に同等の機能を有するものには同一の符号
を付してこれを示し、以下の各図においても同様とす
る。
タ駆動回路の概略構成を示すブロック図である。ここ
で、前記従来例を示す図４において説明した構成要件に
対応し実質的に同等の機能を有するものには同一の符号
を付してこれを示し、以下の各図においても同様とす
る。
【００１５】図１において、１はモータ、２は逆起電力
検出手段、３は通電相制御回路、４はスイッチング手
段、５はドライバ回路、６は電流比較手段、７はオフ区
間設定タイマ、８は逆起電力検出許可タイマ、２１はＰ
ＷＭ駆動における最小オン区間を設定する第１のオン区
間設定タイマ、２２は逆起電力の検出を行う場合の最小
オン区間を設定し、かつ最小の逆起電力検出区間を設定
する第２のオン区間設定タイマである。この第１のオン
区間設定タイマ２１の設定時間経過時点、または第２の
オン区間設定タイマ２２の設定時間経過以降においての
み電流比較手段６が動作する。
検出手段、３は通電相制御回路、４はスイッチング手
段、５はドライバ回路、６は電流比較手段、７はオフ区
間設定タイマ、８は逆起電力検出許可タイマ、２１はＰ
ＷＭ駆動における最小オン区間を設定する第１のオン区
間設定タイマ、２２は逆起電力の検出を行う場合の最小
オン区間を設定し、かつ最小の逆起電力検出区間を設定
する第２のオン区間設定タイマである。この第１のオン
区間設定タイマ２１の設定時間経過時点、または第２の
オン区間設定タイマ２２の設定時間経過以降においての
み電流比較手段６が動作する。
【００１６】図２は本実施の形態１の動作波形を示すタ
イミングチャートである。１０はモータ１のコイルを流
れるモータ電流、１１は電流検出手段６が検出する検出
抵抗を流れる検出電流、１２，１３はモータ１の第１，
２の出力電圧、１４はモータ１の第３の出力電圧、１５
は逆起電力検出許可信号、１６はモータ１の設定電流
値、１７は逆起電力検出禁止区間（Ｔmask）、１８は逆
起電力検出区間（Ｔwin）、１９はＰＷＭ駆動における
オフ区間（Ｔoff）、２４はＰＷＭ駆動における最小オ
ン区間を設定する第１のオン区間（Ｔon１）、２５は逆
起電力の検出を行う場合の最小オン区間を設定し、かつ
最小の逆起電力検出区間を設定する第２のオン区間（Ｔ
on２）である。
イミングチャートである。１０はモータ１のコイルを流
れるモータ電流、１１は電流検出手段６が検出する検出
抵抗を流れる検出電流、１２，１３はモータ１の第１，
２の出力電圧、１４はモータ１の第３の出力電圧、１５
は逆起電力検出許可信号、１６はモータ１の設定電流
値、１７は逆起電力検出禁止区間（Ｔmask）、１８は逆
起電力検出区間（Ｔwin）、１９はＰＷＭ駆動における
オフ区間（Ｔoff）、２４はＰＷＭ駆動における最小オ
ン区間を設定する第１のオン区間（Ｔon１）、２５は逆
起電力の検出を行う場合の最小オン区間を設定し、かつ
最小の逆起電力検出区間を設定する第２のオン区間（Ｔ
on２）である。
【００１７】以上のように構成されたモータ駆動回路に
おいて、図１，図２を参照しながらその動作を説明す
る。また、本実施の形態１におけるモータ駆動回路は、
ピーク検出方式でＰＷＭ駆動するものである。
おいて、図１，図２を参照しながらその動作を説明す
る。また、本実施の形態１におけるモータ駆動回路は、
ピーク検出方式でＰＷＭ駆動するものである。
【００１８】まず、ＰＷＭ駆動におけるオフ区間１９で
の動作から説明する。オフ区間１９では、モータ１のコ
イルを流れるモータ電流１０は、モータ定数による時定
数にしたがって減少する。このとき、オフ区間設定タイ
マ７がカウントを開始し、第１のオン区間設定タイマ２
１，逆起電力検出許可タイマ８，第２のオン区間設定タ
イマ２２は動作しない。また、逆起電力検出手段２は逆
起電力の検出を行わず、電流比較手段６においても電流
の比較を行わない。オフ区間設定タイマ７の設定時間経
過後、ドライバ回路５がオフ区間１９からオン区間へス
イッチング手段４の駆動を切り替える。
の動作から説明する。オフ区間１９では、モータ１のコ
イルを流れるモータ電流１０は、モータ定数による時定
数にしたがって減少する。このとき、オフ区間設定タイ
マ７がカウントを開始し、第１のオン区間設定タイマ２
１，逆起電力検出許可タイマ８，第２のオン区間設定タ
イマ２２は動作しない。また、逆起電力検出手段２は逆
起電力の検出を行わず、電流比較手段６においても電流
の比較を行わない。オフ区間設定タイマ７の設定時間経
過後、ドライバ回路５がオフ区間１９からオン区間へス
イッチング手段４の駆動を切り替える。
【００１９】次に、ＰＷＭ駆動におけるオン区間での動
作を説明する。オン区間では、モータ１のコイルを流れ
るモータ電流１０は、モータ定数による時定数にしたが
って増加する。まず、第１のオン区間設定タイマ２１が
カウントを開始し、オフ区間設定タイマ７はカウントを
停止する。逆起電力検出許可タイマ８，第２のオン区間
設定タイマ２２は動作しない。また、オフ区間とオン区
間の切り替わり時には、モータ１の第３の出力電圧１４
には、図２に示すようにスパイクノイズが存在して逆起
電力を正確に検出できないため、逆起電力検出許可タイ
マ８の設定時間経過後までは逆起電力検出手段２による
逆起電力の検出を禁止する。第１のオン区間設定タイマ
２１の設定時間経過時点で電流比較手段６がモータ１の
コイルに流れるモータ電流１０と設定電流値１６を比較
する。この比較結果により、以降の動作は異なる。
作を説明する。オン区間では、モータ１のコイルを流れ
るモータ電流１０は、モータ定数による時定数にしたが
って増加する。まず、第１のオン区間設定タイマ２１が
カウントを開始し、オフ区間設定タイマ７はカウントを
停止する。逆起電力検出許可タイマ８，第２のオン区間
設定タイマ２２は動作しない。また、オフ区間とオン区
間の切り替わり時には、モータ１の第３の出力電圧１４
には、図２に示すようにスパイクノイズが存在して逆起
電力を正確に検出できないため、逆起電力検出許可タイ
マ８の設定時間経過後までは逆起電力検出手段２による
逆起電力の検出を禁止する。第１のオン区間設定タイマ
２１の設定時間経過時点で電流比較手段６がモータ１の
コイルに流れるモータ電流１０と設定電流値１６を比較
する。この比較結果により、以降の動作は異なる。
【００２０】まず、第１のオン区間設定タイマ２１の設
定時間経過時点で、モータ電流１０が設定電流値１６を
超えている場合について説明する。この場合、モータ電
流１０を減少させるため、直ちにドライバ回路５がオン
区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆動を切り替
え、前述のオフ区間１９における動作となる。この場合
には、図２の右部（矢印Ａ）に示すように逆起電力検出
手段２による逆起電力の検出は行われないことになる
が、オン区間（第１のオン区間２４）が短くなり、オフ
区間１９に切り替わりモータ電流１０が減少していけ
ば、第１のオン区間設定タイマ２１の設定時間経過時点
でモータ電流１０が設定電流値１６を超えなくなり、後
述するように、全く逆起電力が検出できない状態にはな
らない。
定時間経過時点で、モータ電流１０が設定電流値１６を
超えている場合について説明する。この場合、モータ電
流１０を減少させるため、直ちにドライバ回路５がオン
区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆動を切り替
え、前述のオフ区間１９における動作となる。この場合
には、図２の右部（矢印Ａ）に示すように逆起電力検出
手段２による逆起電力の検出は行われないことになる
が、オン区間（第１のオン区間２４）が短くなり、オフ
区間１９に切り替わりモータ電流１０が減少していけ
ば、第１のオン区間設定タイマ２１の設定時間経過時点
でモータ電流１０が設定電流値１６を超えなくなり、後
述するように、全く逆起電力が検出できない状態にはな
らない。
【００２１】また、この場合のオン区間は第１のオン区
間設定タイマ２１の設定時間の第１のオン区間２４のみ
であり、最小デューティＤminは（数２）で表され、こ
の設定時間の第１のオン区間（Ｔon１）２４を短くする
ことで、
間設定タイマ２１の設定時間の第１のオン区間２４のみ
であり、最小デューティＤminは（数２）で表され、こ
の設定時間の第１のオン区間（Ｔon１）２４を短くする
ことで、
【００２２】
【数２】Ｄmin＝Ｔon１／（Ｔon１＋Ｔoff）
最小デューティを小さくすることができる。
【００２３】次に、第１のオン区間設定タイマ２１の設
定時間経過時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電
流値１６を超えていない場合について説明する。第１の
オン区間設定タイマ２１の設定時間経過後、逆起電力検
出許可タイマ８がカウントを開始する。第２のオン区間
設定タイマ２２はこの時点では動作せず、逆起電力検出
手段２も電流比較手段６も動作しない。逆起電力検出許
可タイマ８の設定時間経過以降（逆起電力検出許可信号
１８の出力）、逆起電力検出手段２が逆起電力の検出を
開始し、第２のオン区間設定タイマ２２がカウントを開
始する。この場合、少なくとも第２のオン区間設定タイ
マ２２の設定時間経過までは、確実に逆起電力が検出さ
れる。
定時間経過時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電
流値１６を超えていない場合について説明する。第１の
オン区間設定タイマ２１の設定時間経過後、逆起電力検
出許可タイマ８がカウントを開始する。第２のオン区間
設定タイマ２２はこの時点では動作せず、逆起電力検出
手段２も電流比較手段６も動作しない。逆起電力検出許
可タイマ８の設定時間経過以降（逆起電力検出許可信号
１８の出力）、逆起電力検出手段２が逆起電力の検出を
開始し、第２のオン区間設定タイマ２２がカウントを開
始する。この場合、少なくとも第２のオン区間設定タイ
マ２２の設定時間経過までは、確実に逆起電力が検出さ
れる。
【００２４】第２のオン区間設定タイマ２２の設定時間
経過以降は、電流比較手段６がモータ１のモータ電流１
０と設定電流値１６を比較し、モータ電流１０が設定電
流値１６に到達するまで、オン区間を継続し、逆起電力
検出手段２による逆起電力の検出も継続する。その後、
モータ電流１０が設定電流値１６に到達後、ドライバ回
路５がオン区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆
動を切り替える。
経過以降は、電流比較手段６がモータ１のモータ電流１
０と設定電流値１６を比較し、モータ電流１０が設定電
流値１６に到達するまで、オン区間を継続し、逆起電力
検出手段２による逆起電力の検出も継続する。その後、
モータ電流１０が設定電流値１６に到達後、ドライバ回
路５がオン区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆
動を切り替える。
【００２５】以上のように検出された逆起電力により回
転位置を検出し、通電相制御回路３とドライバ回路５
が、通電相を順次切り替えることで、モータ１を駆動す
る。
転位置を検出し、通電相制御回路３とドライバ回路５
が、通電相を順次切り替えることで、モータ１を駆動す
る。
【００２６】本実施の形態１では、第１のオン区間設定
タイマ２１の設定時間経過時点で、モータ１のモータ電
流１０が設定電流値１６を超えてない場合に、第２のオ
ン区間設定タイマ２２を用いて、確実に逆起電力を検出
するため、モータの定数によっては逆起電力が検出され
ない危険性を回避できる。また、最小デューティを小さ
くすることが可能であるが、第１のオン区間設定タイマ
２１の設定時間経過時点で、モータ１のモータ電流１０
が設定電流値１６を超えている場合には、逆起電力の検
出は行われず、このときの逆起電力の検出精度は、従来
の構成よりも悪化しうるため、本実施の形態１はモータ
の起動時など、高い検出精度が要求されない場面での使
用に適している。
タイマ２１の設定時間経過時点で、モータ１のモータ電
流１０が設定電流値１６を超えてない場合に、第２のオ
ン区間設定タイマ２２を用いて、確実に逆起電力を検出
するため、モータの定数によっては逆起電力が検出され
ない危険性を回避できる。また、最小デューティを小さ
くすることが可能であるが、第１のオン区間設定タイマ
２１の設定時間経過時点で、モータ１のモータ電流１０
が設定電流値１６を超えている場合には、逆起電力の検
出は行われず、このときの逆起電力の検出精度は、従来
の構成よりも悪化しうるため、本実施の形態１はモータ
の起動時など、高い検出精度が要求されない場面での使
用に適している。
【００２７】次に、図３は本発明の実施の形態２におけ
るモータ駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
図３において、１はモータ、２は逆起電力検出手段、３
は通電相制御回路、４はスイッチング手段、５はドライ
バ回路、６は電流比較手段、２６はＰＷＭ駆動における
オフ区間の設定時間、ＰＷＭ駆動におけるオン区間にお
ける第１のオン区間の設定時間、ＰＷＭ駆動におけるオ
ン区間で、かつ前記第１のオン区間の設定時間経過後か
ら始まる逆起電力検出禁止区間の設定時間と、逆起電力
検出禁止区間の設定時間経過後から始まる第２のオン区
間の設定時間との各設定時間をカウントするタイマ手段
である。
るモータ駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
図３において、１はモータ、２は逆起電力検出手段、３
は通電相制御回路、４はスイッチング手段、５はドライ
バ回路、６は電流比較手段、２６はＰＷＭ駆動における
オフ区間の設定時間、ＰＷＭ駆動におけるオン区間にお
ける第１のオン区間の設定時間、ＰＷＭ駆動におけるオ
ン区間で、かつ前記第１のオン区間の設定時間経過後か
ら始まる逆起電力検出禁止区間の設定時間と、逆起電力
検出禁止区間の設定時間経過後から始まる第２のオン区
間の設定時間との各設定時間をカウントするタイマ手段
である。
【００２８】また、第１のオン区間の設定時間経過時
点、または第２のオン区間の設定時間経過以降において
のみ電流比較手段６が動作する。本実施の形態２は、前
記実施の形態１において説明した各タイマは同時に動作
する必要性がないため、単一のタイマ手段により各タイ
マを兼用する構成としたものである。また、本実施の形
態２の動作波形は、実施の形態１の図２に示した動作波
形と同様である。
点、または第２のオン区間の設定時間経過以降において
のみ電流比較手段６が動作する。本実施の形態２は、前
記実施の形態１において説明した各タイマは同時に動作
する必要性がないため、単一のタイマ手段により各タイ
マを兼用する構成としたものである。また、本実施の形
態２の動作波形は、実施の形態１の図２に示した動作波
形と同様である。
【００２９】以上のように構成された本実施の形態２に
おけるモータ駆動回路において、以下に図２，図３を参
照しながらその動作を説明する。まず、ＰＷＭ駆動にお
けるオフ区間での動作から説明する。このとき、タイマ
手段２６はオフ区間の設定時間をカウントする。また、
逆起電力検出手段２は逆起電力の検出を行わず、電流比
較手段６も電流の比較を行わない。タイマ手段２６によ
りカウントされるオフ区間の設定時間が経過した後、ド
ライバ回路５がオフ区間からオン区間へスイッチング手
段４の駆動を切り替える。
おけるモータ駆動回路において、以下に図２，図３を参
照しながらその動作を説明する。まず、ＰＷＭ駆動にお
けるオフ区間での動作から説明する。このとき、タイマ
手段２６はオフ区間の設定時間をカウントする。また、
逆起電力検出手段２は逆起電力の検出を行わず、電流比
較手段６も電流の比較を行わない。タイマ手段２６によ
りカウントされるオフ区間の設定時間が経過した後、ド
ライバ回路５がオフ区間からオン区間へスイッチング手
段４の駆動を切り替える。
【００３０】次に、ＰＷＭ駆動におけるオン区間での動
作を説明する。タイマ手段２６は、カウントをリセット
し、第１のオン区間の設定時間をカウントする。オフ区
間とオン区間の切り替わり時には、モータ１の第３の出
力電圧１４に示すようにスパイクノイズが存在して逆起
電力を正確に検出できないため、後述する逆起電力検出
許可の設定時間が経過するまでは逆起電力検出手段２に
よる逆起電力の検出を禁止する。タイマ手段２６により
カウントされる第１のオン区間の設定時間が経過した時
点で電流比較手段６がモータ１のモータ電流１０と設定
電流値１６を比較する。この比較結果により、以降の動
作は異なる。
作を説明する。タイマ手段２６は、カウントをリセット
し、第１のオン区間の設定時間をカウントする。オフ区
間とオン区間の切り替わり時には、モータ１の第３の出
力電圧１４に示すようにスパイクノイズが存在して逆起
電力を正確に検出できないため、後述する逆起電力検出
許可の設定時間が経過するまでは逆起電力検出手段２に
よる逆起電力の検出を禁止する。タイマ手段２６により
カウントされる第１のオン区間の設定時間が経過した時
点で電流比較手段６がモータ１のモータ電流１０と設定
電流値１６を比較する。この比較結果により、以降の動
作は異なる。
【００３１】まず、前記第１のオン区間の設定時間が経
過した時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電流値
１６を超えている場合について説明する。この場合、モ
ータ電流１０を減少させるため、直ちにドライバ回路５
がオン区間（第１のオン区間２４）からオフ区間１９へ
スイッチング手段４の駆動を切り替え、前述のオフ区間
における動作となる。この場合、実施の形態１と同様に
最小デューティを小さくできる。
過した時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電流値
１６を超えている場合について説明する。この場合、モ
ータ電流１０を減少させるため、直ちにドライバ回路５
がオン区間（第１のオン区間２４）からオフ区間１９へ
スイッチング手段４の駆動を切り替え、前述のオフ区間
における動作となる。この場合、実施の形態１と同様に
最小デューティを小さくできる。
【００３２】次に、前記第１のオン区間の設定時間が経
過した時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電流値
１６を超えていない場合について説明する。前記第１の
オン区間２４の設定時間が経過した後、タイマ手段２６
は、カウントをリセットして逆起電力検出許可の設定時
間をカウントする。この時点では、逆起電力検出手段２
も電流比較手段６も動作しない。タイマ手段２６により
カウントされる逆起電力検出許可の設定時間が経過した
以降、逆起電力検出手段２が逆起電力の検出を開始し、
タイマ手段２６は、カウントをリセットして第２のオン
区間２５の設定時間をカウントする。
過した時点で、モータ１のモータ電流１０が設定電流値
１６を超えていない場合について説明する。前記第１の
オン区間２４の設定時間が経過した後、タイマ手段２６
は、カウントをリセットして逆起電力検出許可の設定時
間をカウントする。この時点では、逆起電力検出手段２
も電流比較手段６も動作しない。タイマ手段２６により
カウントされる逆起電力検出許可の設定時間が経過した
以降、逆起電力検出手段２が逆起電力の検出を開始し、
タイマ手段２６は、カウントをリセットして第２のオン
区間２５の設定時間をカウントする。
【００３３】この場合、少なくとも前記第２のオン区間
２５の設定時間が経過するまでは、確実に逆起電力の検
出が行われる。前記第２のオン区間２５の設定時間が経
過した以降は、電流比較手段６がモータ１のモータ電流
１０と設定電流値１６を比較し、モータ電流１０が設定
電流値１６に到達するまで、オン区間を継続し、逆起電
力検出手段２による逆起電力の検出も継続する。モータ
電流１０が設定電流値１６に到達後、ドライバ回路５が
オン区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆動を切
り替える。
２５の設定時間が経過するまでは、確実に逆起電力の検
出が行われる。前記第２のオン区間２５の設定時間が経
過した以降は、電流比較手段６がモータ１のモータ電流
１０と設定電流値１６を比較し、モータ電流１０が設定
電流値１６に到達するまで、オン区間を継続し、逆起電
力検出手段２による逆起電力の検出も継続する。モータ
電流１０が設定電流値１６に到達後、ドライバ回路５が
オン区間からオフ区間へスイッチング手段４の駆動を切
り替える。
【００３４】以上のように検出された逆起電力により、
回転位置を検出し、通電相制御回路３とドライバ回路５
が、通電相を順次切り替えることで、モータ１を駆動す
る。
回転位置を検出し、通電相制御回路３とドライバ回路５
が、通電相を順次切り替えることで、モータ１を駆動す
る。
【００３５】本実施の形態２では、実施の形態１と同様
に、第１のオン区間の設定時間が経過した時点で、モー
タ１のモータ電流１０が設定電流値１６を超えていない
場合に、確実に逆起電力を検出するため、モータの定数
によって、逆起電力が検出されない危険性を回避するこ
とができる。また、最小デューティを小さくできる。
に、第１のオン区間の設定時間が経過した時点で、モー
タ１のモータ電流１０が設定電流値１６を超えていない
場合に、確実に逆起電力を検出するため、モータの定数
によって、逆起電力が検出されない危険性を回避するこ
とができる。また、最小デューティを小さくできる。
【００３６】なお、各タイマを別々に構成する実施の形
態１と、各タイマを単一のタイマで兼用する実施の形態
２を説明したが、もちろん各タイマを任意の個数のタイ
マとして兼用しても同様の効果を得ることができる。ま
た、第１の実施形態では、各タイマのカウントを１タイ
マづつ順番に動作させる場合を例として説明を行った
が、もちろん、任意のタイマを他のタイマと同時に動作
させても同様の効果を得ることもできる。第２の実施形
態では、タイマ手段を逐次リセットする場合の説明を行
ったが、もちろんリセットを行わず、経過時間の累積を
利用しても同様の効果を得ることができる。
態１と、各タイマを単一のタイマで兼用する実施の形態
２を説明したが、もちろん各タイマを任意の個数のタイ
マとして兼用しても同様の効果を得ることができる。ま
た、第１の実施形態では、各タイマのカウントを１タイ
マづつ順番に動作させる場合を例として説明を行った
が、もちろん、任意のタイマを他のタイマと同時に動作
させても同様の効果を得ることもできる。第２の実施形
態では、タイマ手段を逐次リセットする場合の説明を行
ったが、もちろんリセットを行わず、経過時間の累積を
利用しても同様の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの定数によって回転位置の検出が行えない危険性
を回避し、かつ最小デューティを低くすることが可能で
ある優れたモータ駆動回路を実現できるという効果を奏
する。
モータの定数によって回転位置の検出が行えない危険性
を回避し、かつ最小デューティを低くすることが可能で
ある優れたモータ駆動回路を実現できるという効果を奏
する。
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動回路
の概略構成を示すブロック図
の概略構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態１の動作波形を示すタイミングチ
ャート
ャート
【図３】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動回路
の概略構成を示すブロック図
の概略構成を示すブロック図
【図４】従来のモータ駆動回路の概略構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図５】従来の動作波形を示すタイミングチャート
１ モータ
２ 逆起電力検出手段
３ 通電相制御回路
４ スイッチング手段
５ ドライバ回路
６ 電流比較手段
７ オフ区間設定タイマ
８ 逆起電力検出許可タイマ
１０ モータ電流
１１ 検出電流
１２，１３ 第１，２の出力電圧
１４ 第３の出力電圧
１５ 逆起電力検出許可信号
１６ 設定電流値
１７ 逆起電力検出禁止区間（Ｔmask）
１８ 逆起電力検出区間（Ｔwin）
１９ オフ区間（Ｔoff）
２０ オン区間（Ｔon）
２１ 第１のオン区間設定タイマ
２２ 第２のオン区間設定タイマ
２４ 第１のオン区間
２５ 第２のオン区間
２６ タイマ手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DC12
EB01 EB05 EC10 TT01 TT07
UA06 XA02 XA11 XA12
Claims (2)
- 【請求項１】 直流ブラシレスモータのステータを構成
する複数の巻線をＰＷＭ駆動するスイッチング手段と、
前記モータに流れる電流を設定電流値と比較する電流比
較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区間を決定するオフ
区間設定タイマと、前記電流比較手段の出力信号と前記
オフ区間設定タイマの出力信号により前記スイッチング
手段をＰＷＭ制御するドライバ回路と、ＰＷＭ駆動にお
けるオン区間にて動作する第１のオン区間設定タイマ
と、前記ＰＷＭ駆動におけるオン区間でかつ前記第１の
オン区間設定タイマの設定時間経過後に動作する逆起電
力検出禁止区間を設定する逆起電力検出許可タイマと、
前記逆起電力検出許可タイマの設定時間経過後に動作す
る第２のオン区間設定タイマと、前記逆起電力検出許可
タイマの設定時間経過後にのみ前記モータに発生する逆
起電力を検出する逆起電力検出手段とを備え、 前記第１のオン区間設定タイマの設定時間経過時点、ま
たは前記第２のオン区間設定タイマの設定時間経過以降
においてのみ前記電流比較手段が動作することを特徴と
するモータ駆動回路。 - 【請求項２】 直流ブラシレスモータのステータを構成
する複数の巻線をＰＷＭ駆動するスイッチング手段と、
前記モータに流れる電流を設定電流値と比較する電流比
較手段と、ＰＷＭ駆動におけるオフ区間の設定時間と、
ＰＷＭ駆動におけるオン区間の第１のオン区間の設定時
間と、前記ＰＷＭ駆動におけるオン区間でかつ前記第１
のオン区間の設定時間経過後から始まる逆起電力検出禁
止区間の設定時間と、前記逆起電力検出禁止区間の設定
時間経過後から始まる第２のオン区間の設定時間との各
設定時間をカウントするタイマ手段と、前記逆起電力検
出禁止区間の設定時間経過後にのみ前記モータに発生す
る逆起電力を検出する逆起電力検出手段と、前記電流比
較手段の出力信号と前記オフ区間の設定時間経過信号に
より前記スイッチング手段をＰＷＭ制御するドライバ回
路とを備え、 前記第１のオン区間の設定時間経過時点、または前記第
２のオン区間の設定時間経過以降においてのみ前記電流
比較手段が動作することを特徴とするモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117295A JP3766345B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117295A JP3766345B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003319686A true JP2003319686A (ja) | 2003-11-07 |
| JP3766345B2 JP3766345B2 (ja) | 2006-04-12 |
Family
ID=29534550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117295A Expired - Fee Related JP3766345B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3766345B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097268A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｄｃモータ駆動制御装置及びポンプユニット |
| WO2015141029A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブラシレスモータの制御装置及び制御方法 |
| JP2016059205A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社デンソー | モータ駆動装置 |
| US10075111B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-09-11 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and electrically-powered equipment |
| KR20230166171A (ko) * | 2022-05-30 | 2023-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | 역기전력 오차를 이용한 센서리스 제어의 슬라이딩 모드 관측 시스템 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117295A patent/JP3766345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2007097268A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｄｃモータ駆動制御装置及びポンプユニット |
| JP4696818B2 (ja) * | 2005-09-27 | 2011-06-08 | パナソニック電工株式会社 | Ｄｃモータ駆動制御装置及びポンプユニット |
| WO2015141029A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブラシレスモータの制御装置及び制御方法 |
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| CN106105012A (zh) * | 2014-03-20 | 2016-11-09 | 日立汽车系统株式会社 | 无刷电机的控制装置及控制方法 |
| US9685894B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-06-20 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Brushless motor controller and control method |
| JP2016059205A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社デンソー | モータ駆動装置 |
| US10075111B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-09-11 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and electrically-powered equipment |
| US10243492B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-03-26 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and electrically-powered equipment |
| KR20230166171A (ko) * | 2022-05-30 | 2023-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | 역기전력 오차를 이용한 센서리스 제어의 슬라이딩 모드 관측 시스템 |
| KR102641403B1 (ko) | 2022-05-30 | 2024-02-27 | 연세대학교 산학협력단 | 역기전력 오차를 이용한 센서리스 제어의 슬라이딩 모드 관측 시스템 |
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|---|---|
| JP3766345B2 (ja) | 2006-04-12 |
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| JP2007282314A (ja) | モータ駆動装置およびモータ駆動方法 |
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