JP2004166429A - 単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単相モータ用駆動回路では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、検知温度電圧と回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧がデューティ設定電圧より大の期間に単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路とを備え、検知温度電圧生成回路及び回転速度設定電圧生成回路は、共通の電源から、検知温度電圧及び回転速度設定電圧を生成する。
【効果】周囲温度に応じて安定した可変速制御ができる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば実開平3−74199号公報(特許文献1)で開示されたモータの駆動方式では、サーミスタによる可変速機能を有し、相切換信号に応じて生成される鋸波状電圧に基づき、コンパレータがモータを駆動するための”H”のパルス信号(制御信号)を出力する。この駆動方式は、サーミスタによる可変速機能を有しており、コンパレータには、鋸波状電圧に対する比較入力として、サーミスタの検知温度に基づく検知温度電圧が入力される。すなわち、鋸波状電圧が検知温度電圧より大の期間中において、コンパレータは”H”のパルス信号を出力する。
【0003】
この検知温度電圧は、サーミスタが検知する温度の変化に応じ、一定の範囲内を変動する。したがって、サーミスタの検知温度の変化に応じ、コンパレータが出力する”H”のパルス信号の幅は広狭する。つまり、サーミスタの検知温度の変化に応じ、モータの回転数を可変とできる。
【0004】
【特許文献1】
実開平3−74199号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーミスタの検知温度の変化に対し、コンパレータに入力される検知電圧自体の変化量は小さい。すなわち、この変化量の小さい検知温度電圧の電源がばらつくと、コンパレータのパルス信号は、サーミスタの検知温度の変化に対し、正確には定まらなってくる。この結果、どうしてもモータの回転数が不安定となっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る主たる発明では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路とを備え、前記検知温度電圧生成回路及び回転速度設定電圧生成回路は、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記回転速度設定電圧を生成する。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかにする。
【0007】
【発明の実施の形態】
=====開示の概要=====
少なくとも次のことが明らかにされる。
本実施の形態に係る単相モータ用駆動回路では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路とを備え、前記検知温度電圧生成回路及び回転速度設定電圧生成回路は、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記回転速度設定電圧を生成する。
【0008】
この構成によれば、コンパレータが比較する回転速度設定用電圧及び検知温度電圧の双方は、共通の電源でもって生成される。したがって、この電源の電圧がばらついても、その影響を受けることなくコンパレータは単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。よって、単相モータについて、周囲温度に応じて安定した可変速制御ができる。
【0009】
また、前記回転速度設定電圧生成回路は、第一の回転速度設定電圧を生成する第一の回転速度設定電圧生成回路と、第二の回転速度設定電圧を生成する第二の回転速度設定電圧生成回路とを更に備え、前記第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、前記第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧としてもよい。
【0010】
さらに、前記検知温度電圧生成回路、前記第一の回転速度設定電圧生成回路、及び前記第二の回転速度設定電圧生成回路は、それぞれ分圧抵抗を有し、前記検知温度電圧、前記第一の回転速度設定電圧及び前記第二の回転速度設定電圧は、前記共通の電源から前記分圧抵抗でもってそれぞれ生成される分圧値であるとしてもよい。
【0011】
この構成によれば、共通の電源から各分圧抵抗の比でもって、各検知温度電圧、第一の回転速度設定電圧及び第二の回転速度設定電圧は生成される。このため、共通の電源の電圧がばらついても、各検知温度電圧、第一の回転速度設定電圧及び第二の回転速度設定電圧が入力されるコンパレータの出力は、その影響を受けない。したがって、この共通の電源がばらついても、コンパレータは、単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。
【0012】
また、前記鋸歯状電圧を生成する回路と、前記制御信号に基づき駆動信号を生成して前記単相モータへ出力する制御回路とを更に備えてもよい。
【0013】
さらに、前記鋸歯状電圧を生成する回路は、前記共通の電源から生成されてもよい。
【0014】
この構成によれば、コンパレータに入力される前記鋸歯状電圧は共通の電源から生成される。したがって、共通の電源がばらついても、コンパレータは、単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。
【0015】
さらにまた、少なくとも前記コンパレータ及び前記制御回路は、集積回路で構成されてもよい。
【0016】
また、前記適宜変更可能な設定電圧である前記第二の回転速度設定電圧を生成する前記分圧抵抗は前記集積回路に対して外付けであるとしてもよい。
【0017】
本実施の形態に係る単相モータの駆動方法では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力し、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記最低速設定用電圧を生成する。
【0018】
また、第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧としてもよい。
【0019】
===単相モータ駆動装置の全体構成===
図1の回路ブロック図を参照しつつ、本実施の形態に係る単相モータ駆動回路の全体構成について説明する。なお、本実施の形態において、単相モータ駆動回路は基本的に集積回路で構成され、この集積回路に外付けされる部品については後述する。
【0020】
図1に示すように、NPN型のバイポーラトランジスタ102、104は、駆動信号A、Dが供給されることにより、外付けの単相コイル106の紙面右方向(a方向)に駆動電流を供給する。そのため、バイポーラトランジスタ102のコレクタエミッタ路、単相コイル106、バイポーラトランジスタ104のコレクタエミッタ路は、電源VCCと接地VSSとの間に直列接続されている。同様に、NPN型のバイポーラトランジスタ108、110は、駆動信号C、Bが供給されることによって、単相コイル106の紙面左方向(b方向)に駆動電流を供給する。そのため、バイポーラトランジスタ108のコレクタエミッタ路と、単相コイル106と、バイポーラトランジスタ110のコレクタエミッタ路とは、電源VCCと接地VSSとの間に直列接続されている。
【0021】
そして、バイポーラトランジスタ102、104およびバイポーラトランジスタ108、110が相補的にオンオフして、単相コイル106の駆動電流の方向が適宜変化することにより、単相モータは回転する。回生ダイオード112は、単相コイル106の駆動電流の方向がa方向からb方向へ変化するときの駆動電流を回生するものであり、バイポーラトランジスタ110のコレクタエミッタ路に並列接続されている。同様に、回生ダイオード114は、単相コイル106の駆動電流の方向がb方向からa方向へ変化するときの駆動電流を回生するものであり、バイポーラトランジスタ104のコレクタエミッタ路に並列接続されている。
【0022】
このように、バイポーラトランジスタ102、104およびバイポーラトランジスタ108、110が相補的にオンオフして単相モータを回転させるにあたり、駆動デューティ決定用コンパレータCMPが出力する制御信号に従い、その回転の駆動デューティが決定される。すなわち、駆動デューティ決定用コンパレータCMPには、検知温度電圧VTH、内部設定最低速電圧(第一の回転速度設定電圧)VIN、外部設定最低速電圧(第二の回転速度設定電圧)RMI、及び25kHzを基本周波数とする三角波信号(鋸歯状電圧)PWMが入力される。これらの入力に基づきコンパレータCMPは制御信号を出力する。つまり、バイポーラトランジスタ102、104およびバイポーラトランジスタ108、110をオンオフ駆動するにあたり、PWM(Pulse Width Modulation)制御を行う。
【0023】
したがって、図1に示すように、単相コイル106に駆動電流を矢印aの方向に流す期間では、バイポーラトランジスタ104は常時オン状態を維持する一方、バイポーラトランジスタ102は25kHzを基本周波数としてオンオフする。反対に、単相コイル106に駆動電流を矢印bの方向に流す期間では、バイポーラトランジスタ110は常時オン状態を維持する一方、バイポーラトランジスタ108は25kHzを基本周波数としてオンオフする。
【0024】
そして、本実施の形態では、駆動デューティ決定用コンパレータCMPからの制御信号は、25kHzを基本周波数とする三角波信号PWMに対する、内部設定最低速電圧VIN、外部設定最低速電圧RMI、及び検知温度電圧VTHの変化に応じ、決定される。この決定されたパルス信号により、バイポーラトランジスタ102、104およびバイポーラトランジスタ108、110のオンオフ動作が変わり、単相モータの駆動デューティが制御される。
【0025】
ホール素子116は、単相モータのロータ側の磁石と対向する所定位置に固定されるとともに定電圧でバイアスされている。そして、ホール素子116は、単相モータの回転位置に応じて、即ち、対向するロータ側の磁極の変化に応じて、正弦波信号を出力する。
【0026】
比較回路118は、チャタリングを防止するためのヒステリシス特性を有し、ホール素子116からの正弦波信号を矩形波信号とするものである。なお、この矩形波信号は、単相コイル106の駆動電流がa方向またはb方向の何れか一方へ切り替わるための基となる転流信号である。
【0027】
内部設定最低速電圧VINは、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定するための最低駆動デューティを決定する一定の基準電圧である。この内部設定最低速電圧VINは、単相モータ駆動回路を構成する集積回路内部において予め設定された固定の設定電圧である。この内部設定最低速電圧VINは、図1に示すように、内部設定最低速電圧生成回路(第一の回転速度設定電圧生成回路)200Aで生成される。この内部設定最低速電圧生成回路200Aは、分圧抵抗R21a,R22aが電源VCCと接地VSSとの間に直列接続されて構成される。
【0028】
この電源VCCは、外部設定最低速電圧RMI及び検知温度電圧VTHを生成するための電源と共通である。
この分圧抵抗R21aと分圧抵抗R22aとの接続点から分圧値として内部設定最低速電圧VINが得られる。
【0029】
外部設定最低速電圧RMIは、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定するための最低駆動デューティを決定する一定の基準電圧である。この外部設定最低速電圧RMIは、外部設定最低速電圧生成回路(第二の回転速度設定電圧生成回路)200Bで生成される一定の電圧である。この外部設定最低速電圧生成回路200Bは、外付けの分圧抵抗R21b,R22bが電源VCCと接地VSSとの間に直列接続されて構成される。この外付けの分圧抵抗R21b,R22bの設定により、外部設定最低速電圧RMIを適宜変更できる。
【0030】
この電源VCCは、内部設定最低速電圧VIN及び検知温度電圧VTHを生成するための電源と共通である。
この分圧抵抗R21bと分圧抵抗R22bとの接続点から分圧値として外部設定最低速電圧RMIが得られる。
【0031】
また、外部設定最低速電圧RMIは、内部設定最低速電圧VINより低く設定される。そして、後述するように、外部設定最低速電圧RMIが外付けの分圧抵抗R21b,R22bでもって設定された場合、コンパレータCMPが三角波信号(鋸歯状電圧)PWMと行う差動動作の対象として、内部設定最低速電圧VINより低い方の外部設定最低速電圧RMIが優先して選択される。
【0032】
あるいは、分圧抵抗R21b,R22bを外付けせず、外部設定最低速電圧RMIを設定しない場合には、図1に示される外部端子RMIをサーミスタ(温度検知素子)Rsによる検知電圧VTHが現れる外部端子VTHに接続する。このことで、外部設定最低速電圧RMIは検知電圧VTHと同じ値となり、見かけ上、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定する基準電圧は、内部設定最低速電圧VINだけが残る状態となる。なおかつ、外部端子RMIを外部端子VTHに接続することで、外部端子RMIに不適切な電圧が生じ、コンパレータCMPが誤動作してしまうことを防止できる。
【0033】
検知温度電圧VTHは検知温度電圧生成回路300で生成される。この検知温度電圧生成回路300は、外付けのサーミスタ(温度検知素子)Rs及び抵抗R3が、電源VCCと接地VSSとの間に直列接続されて構成される。
この電源VCCは、外部設定最低速電圧RMI及び内部設定最低速電圧VINを生成するための電源と共通である。
このサーミスタRsは、単相モータが駆動するファンの周囲温度を検知すべく、ファンのハウジングに取り付けられる。このサーミスタRsと抵抗R3との接続点には、ファンの周囲温度を反映した検知温度電圧VTHが生じる。なお、このサーミスタRsは、負の温度係数を持ち、ハウジング内部の温度が上昇すると、検知温度電圧VTHは低下する。
【0034】
これまで説明した検知温度電圧VTHと、内部設定最低速電圧VINと、外部設定最低速電圧RMIと、三角波信号(鋸歯状電圧)PWMが、コンパレータCMPに入力される。このコンパレータCMPは4差動(4入力)コンパレータで構成される。なお、PWM発生回路は、単相モータの回転速度の制御を行うべく、PWM制御信号として三角波信号PWMを出力する。
【0035】
このような構成により、共通の電源VCCから各分圧抵抗R21a,R22a、R21b,R22b、Rs及び抵抗R3の分圧比でもって、各検知温度電圧電圧VTH、内部設定最低速電圧VIN、及び外部設定最低速電圧RMIが生成される。このため、共通の電源VCCがばらついても、コンパレータCMPの出力はその影響を受けない。したがって、この共通の電源VCCがばらついても、コンパレータCMPは正確に単相モータを駆動するための制御信号を出力することができる。また、この単相モータ用駆動回路を構成する各素子の特性がばらついても、その影響をできる限り防止できる。
【0036】
駆動デューティ決定用コンパレータCMPの具体的な構成例としては、図2の回路図に示すように、定電流源、四つのPNP型のバイポーラトランジスタTr10,Tr20a,Tr20b,Tr30、一つのNPN型のバイポーラトランジスタTr40、バイアス抵抗R10、及び抵抗R20で構成される。三つのバイポーラトランジスタTr10,Tr20a,Tr20b,Tr30のエミッタは定電流源に接続されている。三つのバイポーラトランジスタTr10,Tr20a,Tr20bのコレクタは接地されている。バイポーラトランジスタTr40のベース−エミッタ間にはバイアス抵抗R10が接続され、そのエミッタとバイアス抵抗R10の接続点は接地されている。また、バイポーラトランジスタTr30のコレクタは、バイポーラトランジスタTr40のベースに接続される。バイポーラトランジスタTr40のコレクタには、電源VCCが抵抗R20を介して接続される。
【0037】
このような構成のコンパレータCMPにおいて、バイポーラトランジスタTr10のベースには、検知温度電圧VTHが印加される。また、バイポーラトランジスタTr20aのベースには、内部設定最低速電圧VINが印加される。さらに、バイポーラトランジスタTr20bのベースには、外部設定最低速電圧電圧RMIが印加される。なお、バイポーラトランジスタTr20a、あるいはバイポーラトランジスタTr20bの各ベース電圧のうち、いずれか低い方が三角波PWMとの比較対象となる。そして、バイポーラトランジスタTr30のベースには、三角波信号PWMが印加される。よって、バイポーラトランジスタTr40のコレクタには、駆動デューティの制御信号として、コンパレータCMPの出力信号が現れる。
【0038】
コンパレータCMP及び比較回路118の出力に基づき、制御回路132は、信号処理を実行する。その結果、制御回路132は、前述したように、バイポーラトランジスタ102、104およびバイポーラトランジスタ108、110を相補的にオンオフするための駆動信号A、B、C、Dを出力する。
【0039】
===単相モータ駆動回路の動作===
図2の回路図、及び図3の波形図を参照しつつ、本実施の形態に係る単相モータ駆動回路の特徴的な動作について説明する。まず、駆動デューティの制御原理について、図3の波形図を参照して説明する。なお、図3の波形図は、動作を解りやすく説明するための概念図である。
【0040】
図3の最低速設定回転期間T1では、例えば駆動対象である単相モータの起動時であって、低温時用の最低回転数で単相モータが回転するよう、駆動デューティ決定用コンパレータCMPは最も狭いパルス幅の制御信号を出力する。
【0041】
すなわち、図3の最低速設定回転期間T1では、検知温度電圧VTHは、単相モータの回転による温度上昇に伴って徐々に小さくなりながらも、クロスポイントαに至るまで、内部設定最低速電圧VIN及び外部設定最低速電圧RMIより大きい。
【0042】
このとき、前述したように、図1の分圧抵抗R21b,R22bを外付けせず、外部設定最低速電圧RMIを設定しない場合には、駆動デューティ決定用コンパレータCMPは、実質的に、内部設定最低速電圧VINと検知温度電圧VTHとを比較する。この比較の結果、小さい方の内部設定最低速電圧VINをデューティ設定電圧とする。そして、コンパレータCMPは、図3中のコンパレータCMPの出力波形図に示すように、三角波信号PWMがデューティ設定電圧より大の期間にのみ”H”の制御信号を出力する。この制御信号の波形は、VINで示される実線で表されている。
【0043】
一方、図1の分圧抵抗R21b,R22bを外付けして、外部設定最低速電圧RMIを設定した場合には、駆動デューティ決定用コンパレータCMPは、内部設定最低速電圧VINと外部設定最低速電圧RMIと検知温度電圧VTHとを比較する。この比較の結果、最も小さい外部設定最低速電圧RMIをデューティ設定電圧とする。そして、コンパレータCMPは、図3中のコンパレータCMPの出力波形図に示すように、三角波信号PWMがデューティ設定電圧より大の期間にのみ”H”の制御信号を出力する。この制御信号の波形は、RMIで示される波線で表されている。そして、この制御信号が出力される最低速設定回転期間T1は、外部設定最低速電圧RMIと検知温度電圧VTHとが交わるクロスポイントβに至るまで広がる。
【0044】
そして、単相モータの回転による温度上昇に伴い、検知温度電圧VTHが漸次小さくなる。この結果、検知温度電圧VTHが、図3中のクロスポイントα(外部設定最低速電圧RMIが設定されている場合はクロスポイントβ)を通過し、内部設定最低速電圧VIN(あるいは外部設定最低速電圧RMI)より小となった場合(図3の期間T2、PWM制御可変速領域)、コンパレータCMPは、デューティ設定電圧を検知温度電圧VTHに切り替える。その結果、駆動デューティ決定用コンパレータCMPは、三角波信号PWMが検知温度電圧VTHより大の期間にのみ制御信号を出力する。つまり、サーミスタRsの検知温度VTHに応じた駆動デューティでもって、単相モータは回転する。
【0045】
単相モータの回転による温度上昇が進み、サーミスタRsの検知温度VTHが高温となると(図3の期間T3、全速領域)、コンパレータCMPが出力する制御信号はデューティ100%のフル駆動となる。
【0046】
次に、これまで説明した駆動デューティの制御原理を実現する回路素子の動作について説明する。図2に示すように、図3の期間T1(あるいはクロスポイントβまで)では、検知温度電圧VTHより、内部設定最低速電圧VIN(あるいは外部設定最低速電圧RMI)の方が小さい。
【0047】
このため、外部設定最低速電圧RMIが設定されている場合には、この外部設定最低速電圧RMIが三角波信号PWMより低い時、バイポーラトランジスタTr20bがオンとなる一方、検知温度電圧VTHがベースに印加されるバイポーラトランジスタTr10及びバイポーラトランジスタTr20aは共にオフの状態を維持する。すると、三角波信号PWMがベースに印加されるバイポーラトランジスタTr30は、三角波信号PWMが外部設定最低速電圧RMIより大の期間中においてオフする一方、三角波信号PWMが外部設定最低速電圧RMIより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータCMPの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタTr40は、三角波信号PWMが外部設定最低速電圧RMIより大の期間中において”H”の信号を出力する一方、三角波信号PWMが外部設定最低速電圧RMIより小の期間中において”L”の信号を出力する。
【0048】
一方、外部設定最低速電圧RMIが設定されていない場合には、内部設定最低速電圧VINが三角波信号PWMより低い時、バイポーラトランジスタTr20aがオンとなる一方、バイポーラトランジスタTr10及びバイポーラトランジスタTr20bは共にオフの状態を維持する。すると、三角波信号PWMがベースに印加されるバイポーラトランジスタTr30は、三角波信号PWMが内部設定最低速電圧VINより大の期間中においてオフする一方、三角波信号PWMが内部設定最低速電圧VINより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータCMPの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタTr40は、三角波信号PWMが内部設定最低速電圧VINより大の期間中において”H”の信号を出力する一方、三角波信号PWMが内部設定最低速電圧VINより小の期間中において”L”の信号を出力する。
【0049】
そして、図3の期間T2,T3に示すように、検知温度電圧VTHが内部設定最低速電圧VIN(あるいは、外部設定最低速電圧RMIが設定されている場合には外部設定最低速電圧RMI)より小になると、検知温度電圧VTHが三角波信号PWMより低い時、バイポーラトランジスタTr10はオンに切り替わる一方、バイポーラトランジスタTr20a,Tr20bの双方はオフに切り替わる。すると、バイポーラトランジスタTr30は、三角波信号PWMが検知温度電圧VTHより大の期間中においてオフする一方、三角波信号PWMが検知温度電圧VTHより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータCMPの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタTr40は、三角波信号PWMが検知温度電圧VTHより大の期間中において”H”の信号を出力する一方、三角波信号PWMが検知温度電圧VTHより小の期間中において”L”の信号を出力する。よって、コンパレータCMPは、サーミスタRsの検知温度電圧VTHに応じたパルス信号を出力する。
【0050】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0051】
例えば、コンパレータCMPに対し、PWM発生回路から供給される三角波信号も、検知温度電圧VTH、内部設定最低速電圧VIN及び外部設定最低速電圧RMIを生成する共通の電源VCCから生成されれば、電源VCCがばらついても単相モータの回転数を安定させることができる。
【0052】
すなわち、図1に示すように、PWM発生回路は、よく知られた回路で構成されるが、その電源は共通の電源VCCとする。コンパレータCMP1の反転入力端子(−)には、分圧抵抗R0と分圧抵抗R1との接続点が接続される。これら分圧抵抗R0及び分圧抵抗R1と分圧抵抗R2は、共通の電源VCCと接地との間に、直列に接続される。これら分圧抵抗R1と分圧抵抗R2との接続点には、トランジスタTr1のコレクタが接続される。このトランジスタTr1のエミッタは接地される。また、このトランジスタTr1のベースには、コンパレータCMP1が出力する三角波信号(PWM信号)が印加される。一方、コンパレータCMP1の非反転入力端子(+)には、一端が接地されたコンデンサC0の他端が接続されるとともに、スイッチSW1とスイッチSW2との接続点に接続される。これらスイッチSW1及びスイッチSW2と、上段側の定電流源及び下段側の定電流源は、共通の電源VCCと接地との間に、図1のように、直列に接続される。
【0053】
このような構成において、コンパレータCMP1が出力する三角波信号のレベルに応じ、トランジスタTr1がオン・オフする。このことによって、PWM発生回路のコンパレータCMP1の反転入力端子(−)に印加される基準電圧がV1あるいはV2に切り替わる。これら基準電圧V1あるいはV2は、共通の電源VCCに接続された分圧抵抗R0,R1,R2で生成される。
【0054】
したがって、三角波信号(PWM信号)は共通の電源VCCから生成されることになるため、4入力コンパレータCMPは、単相モータを駆動するための制御信号について、そのばらつきを抑え、安定して出力することができる。
【0055】
また、PWM発生回路のコンパレータCMP1はヒステリシスを有する。このため、コンパレータCMP1はノイズ等の影響を受けることなく、安定した三角波信号を出力できる。このため、4入力コンパレータCMPは、単相モータを駆動するための制御信号をより安定させることができる。
【0056】
【発明の効果】
コンパレータが比較する回転速度設定用電圧及び検知温度電圧の双方は、共通の電源でもって生成される。したがって、この電源の電圧がばらついても、その影響を受けることなくコンパレータは単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。よって、単相モータについて、周囲温度に応じて安定した可変速制御ができる。また、この単相モータ用駆動回路を構成する各素子の特性がばらついても、その影響をできる限り防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る単相モータ及びその駆動装置を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る四入力コンパレータの具体的な構成例を示す回路図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る単相モータの駆動回路における主要信号を示す波形図である。
【符号の説明】
106 単相コイル
116 ホール素子
122 回転停止検知回路
132 制御回路
200A 内部設定最低速電圧生成回路(第一の回転速度設定電圧生成回路)
200B 外部設定最低速電圧生成回路(第二の回転速度設定電圧生成回路)
300 検知温度電圧生成回路
CMP 駆動デューティ決定用(四入力,四差動)コンパレータ
Rs サーミスタ(分圧抵抗)
R3,R21a,R22a,R21b,R22b 分圧抵抗
VCC 共通の電源
VTH 検知温度
VIN 内部設定最低速電圧(第一の回転速度設定電圧)
RMI 外部設定最低速電圧(第二の回転速度設定電圧)
Claims (9)
- 温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、
前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、
前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路と、
を備え、
前記検知温度電圧生成回路及び回転速度設定電圧生成回路は、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記回転速度設定電圧を生成することを特徴とする単相モータ用駆動回路。 - 前記回転速度設定電圧生成回路は、第一の回転速度設定電圧を生成する第一の回転速度設定電圧生成回路と、第二の回転速度設定電圧を生成する第二の回転速度設定電圧生成回路とを更に備え、
前記第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、前記第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、
前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧とすることを特徴とする請求項1に単相モータ用駆動回路。 - 前記検知温度電圧生成回路、前記第一の回転速度設定電圧生成回路、及び前記第二の回転速度設定電圧生成回路は、それぞれ分圧抵抗を有し、
前記検知温度電圧、前記第一の回転速度設定電圧及び前記第二の回転速度設定電圧は、前記共通の電源から前記分圧抵抗でもってそれぞれ生成される分圧値であることを特徴とする請求項2に記載の単相モータ用駆動回路。 - 前記鋸歯状電圧を生成する回路と、前記制御信号に基づき駆動信号を生成して前記単相モータへ出力する制御回路とを更に備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の単相モータ用駆動回路。
- 前記鋸歯状電圧は前記コンパレータに入力され、当該鋸歯状電圧は、前記共通の電源から生成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の単相モータ用駆動回路。
- 少なくとも前記コンパレータ及び前記制御回路は、集積回路で構成されてなることを特徴とする請求項4または5に記載の単相モータ用駆動回路。
- 前記適宜変更可能な設定電圧である前記第二の回転速度設定電圧を生成する前記分圧抵抗は前記集積回路に対して外付けであることを特徴とする請求項6に記載の単相モータ用駆動回路。
- 温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力し、
共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記最低速設定用電圧を生成することを特徴とする単相モータ用駆動回路の駆動方法。 - 第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、
前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧とすることを特徴とする請求項8に単相モータ用駆動回路の駆動方法。
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Cited By (8)
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---|---|---|---|---|
JP2008312329A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ速度制御回路 |
CN102201769A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-09-28 | 罗姆股份有限公司 | 电机驱动电路和使用它的冷却装置、电子设备 |
CN102208892A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-10-05 | 罗姆股份有限公司 | 电机驱动电路、冷却装置、电子设备、定时检测电路 |
JP2011205791A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Rohm Co Ltd | モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器 |
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