JP2006129562A

JP2006129562A - モータ駆動回路

Info

Publication number: JP2006129562A
Application number: JP2004311394A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kinoshita; 和哉木下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: JP4453517B2

Abstract

【課題】従来のモータ駆動回路で、入力されたＰＷＭ信号を基準にデッドタイムを生成すると、実際の駆動信号のＨｉ時間がＰＷＭ信号のＨｉ時間からデッドタイム分少なくなってしまい、指示デューティと実駆動デューティとが異なるためＣＰＵのＰＷＭ演算に補正が必要となり、ＣＰＵ演算の負荷が高くなるという問題があった。
【解決手段】入力された回転方向指示信号ＤＩＲおよびＰＷＭデューティ指示信号に基づいてモータ駆動回路のＨｉサイド駆動信号Ｖ_ＨおよびＬｏサイド駆動信号を生成する回路であって、Ｈｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈは、デジタル信号処理によりＰＷＭデューティ指示信号にデッドタイムＴ_ＤＴを付加して生成される信号であって、ＰＷＭデューティ指示信号の立ち下がりエッジからデッドタイム経過後にＬｏ出力からＨｉ出力に切り換わり、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジよりデッドタイム分だけ前の時点でＨｉ出力からＬｏ出力に切り換わる信号である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＣモータ等のモータ駆動システムにおいて、入力された回転方向指示信号およびＰＷＭデューティ指示信号に基づいてモータ駆動用回路のＨｉサイド駆動信号およびローサイド駆動信号を生成する回路に関する。

従来からＤＣモータ用のプリドライバＩＣとして、Ｈブリッジ回路駆動用に４信号を入力して、Ｈブリッジ回路のスイッチング素子駆動用の４信号を出力するものが用いられている。
また、モータ駆動電流制御としては、ほとんどの場合でＰＷＭ制御が用いられるが、その場合、発熱低減のため還流時にデッドタイムを付加して還流用のスイッチング素子をオンさせることがよく実施される。
これらの、プリドライバＩＣから出力するスイッチング素子駆動用の４信号をＣＰＵにて演算して生成するとＣＰＵの負荷が高くなるため、ＣＰＵの演算負荷を軽減するために、モータ回転方向指示信号とＰＷＭ信号との入力により、Ｈブリッジ回路のスイッチング素子駆動用の４信号を出力するプリドライバＩＣも用いられている。
そして、ＰＷＭ信号を用いた制御を行う場合におけるＰＷＭパルス生成回路としては、特許文献１に示すように、デューティ値にデッドタイムを加えた値、デューティ値からデッドタイムを引いた値、およびカウンタ出力値を用いてモータの実駆動パルスを生成するものがある。
特開平１１−１２２９３８号公報

前述のように、回転方向信号とＰＷＭ信号のみを入力するプリドライバＩＣ（ＰＷＭ還流時にＨｉサイドのスイッチング素子をオンさせるもの）では、ＰＷＭ制御する実際の駆動デューティは、ＣＰＵからの指示デューティからデッドタイム時間分少なくなって、指示値と異なる値となってしまう。
例えば、ＣＰＵからのＰＷＭ信号を基準にデッドタイムを生成する場合、図１２に示すタイミングチャートの様に、実際の駆動信号（図１２中の∨−相端子の出力）のＨｉ時間（Ｔ_ＯＮ２）はＰＷＭ信号のＨｉ時間（Ｔ_ＯＮ１）からデッドタイム（Ｔ_ＤＴ）分少なくなる。
これにより、実駆動デューティ（＝Ｔ_ＯＮ２／Ｔ_ＰＷＭ＝（Ｔ_ＯＮ１−Ｔ_ＤＴ）／Ｔ_ＰＷＭ）と指示デューティ（＝Ｔ_ＯＮ１／Ｔ_ＰＷＭ）とがずれてしまうこととなる。

このように、指示デューティと実駆動デューティとが異なると、デッドタイムが大きく、ＰＷＭ周期に対してデッドタイムが無視できないような場合（モータ駆動電流制御で高精度が要求される場合等）には、ＣＰＵのＰＷＭ演算に補正が必要となり、ＣＰＵ演算の負荷が高くなる。
なお、一般には、コスト的な問題でプリドライバ素子に内蔵されるＣＲ遅延回路によりデッドタイムを生成していることが多くデッドタイムのばらつきが大きいため、システム設計時には貫通電流が流れることを防止するために、デッドタイムにマージンのあるプリドライバ素子を使用することになる。

上記課題を解決するモータ駆動回路は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、モータ駆動システムにおいて、入力された回転方向指示信号およびＰＷＭデューティ指示信号に基づいてモータ駆動用回路のＨｉサイド駆動信号およびＬｏサイド駆動信号を生成する回路であって、Ｈｉサイド駆動信号は、ＰＷＭデューティ指示信号にデッドタイムを付加して生成される信号であって、ＰＷＭデューティ指示信号の立ち下がりエッジからデッドタイム経過後にＬｏ出力からＨｉ出力に切り換わり、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジよりデッドタイム分だけ前の時点でＨｉ出力からＬｏ出力に切り換わる信号である。
これにより、モータの実駆動デューティを、モータ駆動回路に入力されるＰＷＭデューティ指示信号と同じにすることができるため、高精度なモータ電流制御が必要な場合でも、０％に極近い程度の低いデューティから制御を行うことが可能である。
また、ＰＷＭデューティ指示信号と実駆動デューティとの間でのＰＷＭ演算の補正を行う必要がないため、演算を行うＣＰＵの負荷を低減することができる。

また、請求項２記載の如く、前記モータ駆動回路は、回転方向指示信号およびＰＷＭデューティ指示信号を出力するＣＰＵと、デッドタイムを設定するデッドタイム設定部と、ＣＰＵから出力されるＰＷＭデューティ指示信号および設定されたデッドタイムを用いてＨｉサイド駆動信号を生成するハイサイド信号生成部と、ＣＰＵから出力される回転方向指示信号に応じて駆動信号を選択する駆動信号選択部とを備える。
これにより、モータの実駆動デューティを、ＣＰＵから出力されるＰＷＭデューティ指示信号と同じにすることができるため、高精度なモータ電流制御が必要な場合でも、０％に極近い程度の低いデューティから制御を行うことが可能である。
また、ＣＰＵにて、ＰＷＭデューティ指示信号と実駆動デューティとの間でのＰＷＭ演算の補正を行う必要がないため、ＣＰＵ演算負荷を低減することができる。

本発明によれば、モータの実駆動デューティを、モータ駆動回路に入力されるＰＷＭデューティ指示信号と同じにすることができるため、高精度なモータ電流制御が必要な場合でも、０％に極近い程度の低いデューティから制御を行うことが可能である。
また、ＰＷＭデューティ指示信号と実駆動デューティとの間でのＰＷＭ演算の補正を行う必要がないため、演算を行うＣＰＵの負荷を低減することができる。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１に示す、本発明のモータ駆動回路について説明する。
モータ駆動回路は、回転方向指示信号（ＤＩＲ）およびＰＷＭデューティ指示信号（以下、単に「ＰＷＭ信号」とも言う）を出力するＣＰＵ１、ＣＰＵ１からの信号の入力によりＨブリッジ回路３駆動用の信号を生成・出力するプリドライバＩＣ２、およびＤＣモータに構成されるモータ５を駆動するためのＨブリッジ回路３を備えている。

プリドライバＩＣ２は、演算部２１、発振回路２２、昇圧回路２３、および出力バッファ２４を備えており、演算部２１は、Ｈｉサイド信号生成部２１ａ、デッドタイム設定部２１ｂ、および駆動信号選択部２１ｃを備えている。
Ｈブリッジ回路３は、Ｈｉサイド側における、パワーＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子である第一スイッチＳＷ１と第三スイッチＳＷ３、およびＬｏサイド側の同じく第二スイッチＳＷ２と第四スイッチＳＷ４を有している。また、Ｈブリッジ回路３はモータ５に接続されており、モータ５には回転角度センサ６が付設されている。

また、プリドライバＩＣ２のＵ＋相端子およびＶ＋相端子は、それぞれＨｉサイド側の第一スイッチＳＷ１および第三スイッチＳＷ３に接続され、Ｕ−相端子およびＶ−相端子は、それぞれＬｏサイド側の第二スイッチＳＷ２および第四スイッチＳＷ４に接続されている。

前記演算部２１のデッドタイム設定部２１ｂでは、Ｈブリッジ回路３に用いられる各スイッチＳＷ１・ＳＷ２・・・に応じたデッドタイムの設定を行う。この場合、温度センサ値等の情報を基にしてリアルタイムに最適なデッドタイムを設定する必要がある場合には、デッドタイム設定値をＣＰＵ１からデッドタイム設定部２１ｂへシリアル通信等により入力し、その入力値に基づいてデッドタイムの設定を行う。

Ｈｉサイド信号生成部２１ａでは、ＣＰＵ１からのＰＷＭデューティ指示信号に基づいて、Ｈｉサイド側の第一スイッチＳＷ１または第三スイッチＳＷ３を還流時に駆動させる還流用のＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈを、デジタル信号処理にて生成する。
このＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈは、ＰＷＭ信号がＬｏ→Ｈｉ時点よりもデッドタイムＴ_ＤＴだけ前にＨｉ→Ｌｏとなり、ＰＷＭ信号がＨｉ→Ｌｏとなった時点よりもデッドタイムＴ_ＤＴだけ後にＬｏ→Ｈｉとなるように制御される。
つまり、Ｈｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈは、ＰＷＭ信号の立ち上がり時にはＬｏ出力であり、ＰＷＭ信号の立ち下がりエッジからデッドタイムＴ_ＤＴ経過後にＬｏ出力からＨｉ出力に切り換わり、さらに、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジよりデッドタイムＴ_ＤＴ分だけ前の時点でＨｉ出力からＬｏ出力に切り換わる信号である。

駆動信号選択部２１ｃでは、ＣＰＵ１から出力される回転方向指示信号ＤＩＲがＨｉであるかＬｏであるかによってモータ５の駆動方向を切り換えて、Ｈｉサイド信号生成部２１ａで生成されたＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈと、ＰＷＭデューティ指示信号とに基づいて、図２に示すように、４つの駆動信号を選択し、出力バッファ２４を通じてＨブリッジ回路３へ出力する。
つまり、回転方向指示信号ＤＩＲがＨｉのときには、Ｕ＋相端子からの出力はＨｉに保持され、Ｕ−相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｖ＋相端子からはＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈが出力され、Ｖ−相端子からはＰＷＭ信号が出力される。
逆に、回転方向指示信号ＤＩＲがＬｏのときには、Ｕ＋相端子からはＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈが出力され、Ｕ−相端子からはＰＷＭ信号が出力され、Ｖ＋相端子からの出力はＨｉに保持され、Ｖ−相端子からの出力はＬｏに保持される。

次に、本モータ駆動回路による駆動信号の生成例について図３、図４、図５により具体的に説明する。
なお、本例においては、基準クロックを生成する発振回路２２に、周波数精度の高い水晶発振子２２ａを用いるものとする。

モータ駆動回路においては、まず、デッドタイム設定部２１ｂによりデッドタイムが設定され、デッドタイム設定端子Ｓ１・Ｓ２のＨｉとＬｏとの組み合わせにより、予め設定された４種類の設定時間から一つの設定時間を選択する（Ｓ０１）。
つまり、デッドタイム設定端子Ｓ１がＬｏで且つデッドタイム設定端子Ｓ２がＬｏであるときにはデッドタイムＴ_ＤＴが５μｓに設定され、デッドタイム設定端子Ｓ１がＨｉで且つデッドタイム設定端子Ｓ２がＬｏであるときにはデッドタイムＴ_ＤＴが１０μｓに設定され、デッドタイム設定端子Ｓ１がＬｏで且つデッドタイム設定端子Ｓ２がＨｉであるときにはデッドタイムＴ_ＤＴが１５μｓに設定され、デッドタイム設定端子Ｓ１がＨｉで且つデッドタイム設定端子Ｓ２がＨｉであるときにはデッドタイムＴ_ＤＴが２０μｓに設定される。

なお、デッドタイム設定端子Ｓ１・Ｓ２のＨｉとＬｏとの組み合わせを、何れの組み合わせにするかはＨブリッジ回路３の各スイッチＳＷ１・ＳＷ２・・・に応じて適宜決定される。また、各組み合わせでのデッドタイムＴ_ＤＴの長さ（例えば本例における、Ｓ１＝Ｌｏ、Ｓ２＝ＬｏであるときのＴ_ＤＴ＝５μｓ）も適宜値に設定することが可能である。

次に、Ｈｉサイド信号生成部２１ａにて、ＣＰＵ１からのＰＷＭ信号に基づいてＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈを生成する（Ｓ０２）。
この場合、ＰＷＭ信号の立ち上りエッジ（ＰＷＭ信号がＬｏ→Ｈｉへ切り換わる時点）にてタイマをリセットし、ＰＷＭ信号の１周期間（Ｔ_ＰＷＭ）カウントさせる。その後、ＰＷＭ信号の立ち上りエッジからオンタイムＴ_ＯＮ１経過後にＰＷＭ信号の立ち下がりエッジ（ＰＷＭ信号がＨｉ→Ｌｏへ切り換わる時点）を検出する。

そして、ＰＷＭ信号の立ち下がりエッジからデッドタイムＴ_ＤＴ経過後（ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジからＴ_ＯＮ１＋Ｔ_ＤＴ経過した時点）に、Ｈｉサイド信号Ｖ_ＨをＬｏ→Ｈｉへ切り換え、さらにその後のＰＷＭ信号の立ち上がりエッジからＴ_ＰＷＭ−Ｔ_ＤＴ経過した時点で、Ｈｉサイド信号Ｖ_ＨをＨｉ→Ｌｏへ切り換える。
このようにして、Ｈｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈが生成される。
生成されたＨｉサイド駆動信号Ｖ_ＨにはデッドタイムＴ_ＤＴが付加されているが、このデッドタイムＴ_ＤＴを付加することにより、例えばスイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４とが同時にオン状態となって、ハイサイド側とローサイド側との間で貫通電流が流れることを防止することができる。

Ｈｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈを生成した後は駆動信号選択部２１ｃにて、プリドライバＩＣ２から出力する駆動信号を、ＣＰＵ１から出力されている回転方向指示信号ＤＩＲに応じて選択する（Ｓ０３）。
選択される駆動信号は、前述のように、回転方向指示信号がＤＩＲ＝Ｈｉである場合は、Ｕ＋＝Ｈ、Ｕ−＝Ｌ、Ｖ＋＝Ｖ_Ｈ、Ｖ−＝ＰＷＭとなり、回転方向指示信号がＤＩＲ＝Ｌｏである場合は、Ｕ＋＝Ｖ_Ｈ、Ｕ−＝ＰＷＭ、Ｖ＋＝Ｈ、Ｖ−＝Ｌとなる。
なお、図５には、回転方向指示信号がＤＩＲ＝Ｈｉの場合の、各端子Ｕ＋・Ｕ−・Ｖ＋・Ｖ−における出力信号を示している。

このようにして、プリドライバＩＣ２にて生成されたモータ５の駆動信号が、各端子Ｕ＋・Ｕ−・Ｖ＋・Ｖ−から出力され、Ｈブリッジ回路３の各スイッチＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３・ＳＷ４を作動させてモータ５が駆動される。

この駆動信号においては、Ｈｉサイド信号Ｖ_ＨがＨｉ→Ｌｏへ切り換わるタイミングが、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジよりもＴ_ＤＴだけ前の時点であり、モータ５の実駆動デューティ（＝Ｔ_ＯＮ２／Ｔ_ＰＷＭ）を、ＣＰＵ１から出力される指示デューティ（＝Ｔ_ＯＮ１／Ｔ_ＰＷＭ）と同じにすることができるため、図６に示すように、高精度なモータ電流制御が必要な場合でも、０％に極近い程度の低いデューティから制御を行うことが可能である（図６においては、実線が本プリドライバＩＣ２にて生成された駆動信号であり、点線が従来の駆動信号である）。
また、ＣＰＵ１にてＰＷＭ演算の補正を行う必要がないため、ＣＰＵ演算負荷を低減することができる。

また、モータ５の駆動信号を生成するプリドライバＩＣ２は、次のような構成とすることもできる。
図７に示すように、本例のプリドライバＩＣ２は、ＣＲ発振回路２２ｂを発振回路２２として用いており、モータ駆動回路を低コストで構成することを可能としている。
該プリドライバＩＣ２の演算部２１は、前記デッドタイム設定部２１ｂ、Ｈｉサイド信号生成部２１ａおよび駆動信号選択部２１ｃを備えており、さらに、ＣＲ発振回路２２ｂに基づいて生成されるデッドタイムＴ_ＤＴの精度を向上するために、プリドライバＩＣ２の演算部２１にＰＷＭ周期学習部２１ｄおよび時間補正部２１ｅを備えている。

図７、図８に示すように、本例のモータ駆動回路においては、ＣＰＵ１が、Ｈブリッジ回路３の各ＳＷ１・ＳＷ２・・・の温度情報等から最適と判断される設定デッドタイムＴ_ＤＴ’を算出し、プリドライバＩＣ２の演算部２１におけるデッドタイム設定部２１ｂが、ＣＰＵ１にて算出された設定デッドタイムＴ_ＤＴ’を、シリアル通信部２１ｆを介して受信し設定する（Ｓ１１、Ｓ１２）。設定デッドタイムＴ_ＤＴ’は、例えば５μｓに設定される。

一方、演算部２１のＰＷＭ周期学習部２１ｄでは、ＣＰＵ１から出力されているＰＷＭ信号の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間（周期：Ｔ_ＰＷＭ）をプリドライバＩＣ２が備える内部タイマにてカウントする（Ｓ１３）。このＣＰＵ１から出力されるＰＷＭ信号の時間精度は非常に高いため、この周期Ｔ_ＰＷＭを時間の基準とする。

次に、時間補正部２１ｅにて、前記設定デッドタイムＴ_ＤＴ’、およびＣＰＵ１から出力されたＰＷＭ信号の周期Ｔ_ＰＷＭの時間をＣＲ発振回路２２ｂでカウントした場合の周期Ｔ_ＰＷＭ’を用いて補正したデッドタイムＴ_ＤＴを数１により算出する（Ｓ１４）。

その後、Ｈｉサイド信号生成部２１ａにより、ＣＰＵ１からのＰＷＭ信号、および算出した補正後のデッドタイムＴ_ＤＴを用いて、Ｈｉサイド信号Ｖ_Ｈを生成し（Ｓ１５）、さらに駆動信号選択部２１ｃにて、プリドライバＩＣ２から出力する駆動信号を、ＣＰＵ１から出力されている回転方向指示信号ＤＩＲに応じて選択する（Ｓ１６）。
このＨｉサイド信号生成部２１ａでのＨｉサイド信号Ｖ_Ｈの生成、および駆動信号選択部２１ｃでの駆動信号の選択は、前述のステップＳ０２、Ｓ０３の場合と同様であるので、説明を省略する。

そして、このようにして生成されたモータ５の駆動信号が、各端子Ｕ＋・Ｕ−・Ｖ＋・Ｖ−から出力され、Ｈブリッジ回路３の各スイッチＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３・ＳＷ４を作動させてモータ５が駆動されることとなる。

また、本モータ駆動回路は、三相ブラシレスモータの１２０°通電方式におけるＰＷＭ制御を行う際の駆動信号の生成にも用いることができる。
図９に示すモータ駆動回路は、回転方向指示信号ＤＩＲおよびＰＷＭデューティ指示信号（ＰＷＭ信号）を出力するＣＰＵ１、ＣＰＵ１からの信号の入力により三相フルブリッジ回路７駆動用の信号を生成・出力するプリドライバＩＣ２、および三相ブラシレスモータ８を駆動するための三相フルブリッジ回路７を備えている。

図９に示すモータ駆動回路のＣＰＵ１およびプリドライバＩＣ２は、図１に示したモータ駆動回路におけるものと同様に構成されている。
三相フルブリッジ回路７は、Ｈｉサイド側のスイッチング素子である第一スイッチＳＷ１と第三スイッチＳＷ３と第五スイッチＳＷ５とを、およびＬｏサイド側のスイッチング素子である第二スイッチＳＷ２と第四スイッチＳＷ４と第六スイッチＳＷ６とを有している。また、三相フルブリッジ回路７は三相ブラシレスモータ８に接続されており、三相ブラシレスモータ８には回転角度センサ６が付設されている。

また、プリドライバＩＣ２のＵ＋相端子、Ｖ＋相端子、およびＷ＋相端子は、それぞれＨｉサイド側の第一スイッチＳＷ１、第三スイッチＳＷ３、および第五スイッチＳＷ５に接続され、Ｕ−相端子、Ｖ−相端子、およびＷ＋相端子は、それぞれＬｏサイド側の第二スイッチＳＷ２、第四スイッチＳＷ４、および第六スイッチＳＷ６に接続されている。

このように構成されるモータ駆動回路においては、演算部２１のデッドタイム設定部２１ｂにて、三相フルブリッジ回路７に用いられる各スイッチＳＷ１・ＳＷ２・・・に応じたデッドタイムの設定を行う。この場合、温度センサ値等の情報を基にしてリアルタイムに最適なデッドタイムを設定する必要がある場合には、デッドタイム設定値をＣＰＵ１からデッドタイム設定部２１ｂへシリアル通信等により入力し、その入力値に基づいてデッドタイムの設定を行う。

また、Ｈｉサイド信号生成部２１ａでは、ＣＰＵ１からのＰＷＭデューティ指示信号に基づいて、Ｈｉサイド側の第一スイッチＳＷ１、第三スイッチＳＷ３、または第五スイッチＳＷ５を還流時に駆動させる還流用のＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈを、デジタル信号処理にて生成する。

さらに、駆動信号選択部２１ｃでは、ＣＰＵ１から出力される回転方向指示信号ＤＩＲがＨｉであるかＬｏであるかによって三相ブラシレスモータ８の駆動方向を切り換えて、Ｈｉサイド信号生成部２１ａで生成されたＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈと、ＰＷＭデューティ指示信号とに基づいて、図１０に示すように、電気角に応じて６つの駆動信号を選択し、出力バッファ２４を通じて三相フルブリッジ回路７へ出力する。

例えば、回転方向指示信号ＤＩＲがＨｉであって、電気角が０°〜６０°の範囲にあるときには、Ｕ＋相端子からの出力はＨｉに保持され、Ｕ−相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｖ＋相端子からはＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈが出力され、Ｖ−相端子からはＰＷＭ信号が出力され、Ｗ＋相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｗ−相端子からの出力はＬｏに保持される。
また、回転方向指示信号ＤＩＲがＬｏであって、電気角が０°〜６０°の範囲にあるときには、Ｕ＋相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｕ−相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｖ＋相端子からの出力はＨｉに保持され、Ｖ−相端子からの出力はＬｏに保持され、Ｗ＋相端子からはＨｉサイド駆動信号Ｖ_Ｈが出力され、Ｗ−相端子からはＰＷＭ信号が出力される。

このように出力される駆動信号のうち、回転方向指示信号ＤＩＲがＨｉである場合の各信号の波形を図１１に示す。
図１１に示すように、本モータ駆動回路では、ＣＰＵ１から出力されるＰＷＭ信号を直接用いて、三相フルブリッジ回路７のＬｏサイド側の通電をＰＷＭ制御し、対応するＨｉサイド側の制御は、デジタル信号処理によりデッドタイムＴ_ＤＴを付加した信号にてオンさせて還流させている。
これにより、図１に示したＤＣモータに構成されるモータ５のＨブリッジ回路３におけるＰＷＭ制御の場合と同様に、ＰＷＭ実駆動デューティ値をＣＰＵ１から出力されるＰＷＭ信号の指示デューティ値と等しくすることが可能となっている。

本発明のモータ駆動回路を示すブロック図である。回転方向指示信号と選択信号との関係を示す図である。発振回路に水晶発振子を用いたプリドライバＩＣの演算部を示すブロック図である。発振回路に水晶発振子を用いたプリドライバＩＣにおけるモータの駆動信号生成フローを示す図である。モータの駆動信号のタイミングチャートを示す図である。実駆動デューティ値と指示デューティ値との関係を示す図である。発振回路にＣＲ発振回路を用いたプリドライバＩＣの演算部を示すブロック図である。発振回路にＣＲ発振回路を用いたプリドライバＩＣにおけるモータの駆動信号生成フローを示す図である。三相ブラシレスモータの駆動信号を生成するモータ駆動回路を示すブロック図である。三相ブラシレスモータの駆動信号を生成するモータ駆動回路における、回転方向指示信号と選択信号との関係を示す図である。三相ブラシレスモータの駆動信号を生成するモータ駆動回路により生成されたモータの駆動信号のタイミングチャートを示す図である。従来のモータ駆動回路により生成されたモータの駆動信号のタイミングチャートを示す図である。

符号の説明

１ＣＰＵ
２プリドライバＩＣ
３Ｈブリッジ回路
５モータ
２１演算部
２１ａＨｉサイド信号生成部
２１ｂデッドタイム設定部
２１ｃ駆動信号選択部

Claims

モータ駆動システムにおいて、入力された回転方向指示信号およびＰＷＭデューティ指示信号に基づいてモータ駆動用回路のＨｉサイド駆動信号およびＬｏサイド駆動信号を生成する回路であって、
Ｈｉサイド駆動信号は、ＰＷＭデューティ指示信号にデッドタイムを付加して生成される信号であって、ＰＷＭデューティ指示信号の立ち下がりエッジからデッドタイム経過後にＬｏ出力からＨｉ出力に切り換わり、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジよりデッドタイム分だけ前の時点でＨｉ出力からＬｏ出力に切り換わる信号である、
ことを特徴とするモータ駆動回路。
前記モータ駆動回路は、回転方向指示信号およびＰＷＭデューティ指示信号を出力するＣＰＵと、デッドタイムを設定するデッドタイム設定部と、ＣＰＵから出力されるＰＷＭデューティ指示信号および設定されたデッドタイムを用いてＨｉサイド駆動信号を生成するハイサイド信号生成部と、ＣＰＵから出力される回転方向指示信号に応じて駆動信号を選択する駆動信号選択部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。