JP2006238670A - Drive device for three-phase brushless motor - Google Patents

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Kohei Sakurazawa
康平 櫻澤
Kouichirou Ougino
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately protect a motor in a drive device for a three-phase brushless motor. <P>SOLUTION: The driving device is provided with a three-phase drive circuit, constituted of a three-phase source transistor which discharges a drive current to a three-phase drive coil that the three phase brushless motor has, and of a three-phases sync transistor for, to which a drive current flows from the three-phase driving coil, and with a drive control circuit for controlling conduction/non-conduction of the source and sync transistors, based on the relative position of a rotor, with respect to a stator and supplying six drive control signals to the drive circuit. The drive device rotates and drives the three-phase brushless motor, by sequentially switching a conduction direction of the three-phase drive coil to a prescribed conduction direction which is to be set at each prescribed electrical angle, based on the six drive control signals. The device is also provided with a motor protecting circuit, performing motor protection control for stopping an operation of the drive circuit, when it decides that the six drive control signals received from the drive control circuit do not indicate a logical pattern at normal rotation drive, which corresponds to the prescribed conduction direction at each prescribed electrical angle. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、3相ブラシレスモータの駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device for a three-phase brushless motor.

3相ブラシレスモータは、ステータ(電機子)とその周囲に配設されるロータ(回転子)とによって構成される。ステータは、その中央部から放射線状に配設された複数の鉄心に対して、U相駆動コイル、V相駆動コイル、W相駆動コイルの順序で繰り返し巻回して構成される。ロータは、N極及びS極を交互に配設して成る永久磁石として構成される。そして、3相ブラシレスモータは、ステータに対するロータの相対位置に基づいて、3相(U相、V相、W相)の駆動コイルに流れる駆動電流の通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで、ステータとロータ間に磁界の変化を生じさせ、その磁界の変化に伴って回転駆動する。   The three-phase brushless motor includes a stator (armature) and a rotor (rotor) disposed around the stator. The stator is configured by repeatedly winding a plurality of iron cores arranged radially from the center in the order of a U-phase drive coil, a V-phase drive coil, and a W-phase drive coil. The rotor is configured as a permanent magnet having alternating N and S poles. The three-phase brushless motor sets the energization direction of the drive current flowing in the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) drive coils for each predetermined electrical angle based on the relative position of the rotor with respect to the stator. By sequentially switching in a predetermined energizing direction, a change in the magnetic field is generated between the stator and the rotor, and rotational driving is performed in accordance with the change in the magnetic field.

3相ブラシレスモータは、ステータに対するロータの相対位置を検出するための位置検出素子(例えばホール素子)を有するセンサ有りモータと、その位置検出素子を設けずに3相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出するセンサレスモータと、に分類される。なお、センサ有りモータの場合、主として、図22に示すように、3相分のホール素子101a〜101cがロータ107の周囲に120度の間隔で配設されて、3相分のホール素子101a〜101cより検出された3つの位置検出信号の位相差が電気角120度の関係を示す。なお、図22に示す例は、3相4極のブラシレスモータの場合であり、ステータ106における3個の放射状の鉄心にU相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cが夫々巻回され、ステータ106の周囲には4極の永久磁石で構成されたロータ107が配設されるものである。なお、最近では、例えば、図23に示すように、3相分のホール素子101a〜101cがロータ107の周囲に30度の間隔で配設されて、3相分のホール素子101a〜101cより検出された3つの位置検出信号の位相差が電気角60度の関係を示す場合も採用される。   A three-phase brushless motor includes a sensor-equipped motor having a position detection element (for example, a hall element) for detecting the relative position of the rotor with respect to the stator, and a counter electromotive force generated in a three-phase drive coil without providing the position detection element. And a sensorless motor that detects the relative position of the rotor with respect to the stator based on the voltage. In the case of a motor with a sensor, mainly as shown in FIG. 22, hall elements 101a to 101c for three phases are arranged around the rotor 107 at intervals of 120 degrees, so that hall elements 101a to 101 for three phases are arranged. A phase difference between the three position detection signals detected from 101c indicates a relationship of an electrical angle of 120 degrees. The example shown in FIG. 22 is a case of a three-phase, four-pole brushless motor, and a U-phase drive coil 105a, a V-phase drive coil 105b, and a W-phase drive coil 105c are respectively provided on three radial iron cores in the stator 106. A rotor 107 made of a permanent magnet having four poles is disposed around the stator 106. Recently, for example, as shown in FIG. 23, three-phase Hall elements 101a to 101c are arranged around the rotor 107 at intervals of 30 degrees, and detected from the three-phase Hall elements 101a to 101c. The case where the phase difference between the three position detection signals thus obtained indicates a relationship of an electrical angle of 60 degrees is also adopted.

3相ブラシレスモータを回転駆動させる駆動装置は、3相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する3相分のソーストランジスタと3相の駆動コイルから駆動電流が流れ込む3相分のシンクトランジスタとによって構成される駆動回路と、3相分のソーストランジスタ及び3相分のシンクトランジスタの導通/非導通を夫々制御するための6つの駆動制御信号を駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を少なくとも有する。そして、駆動装置は、6つの駆動制御信号に基づき、前述したように3相の駆動コイルの通電方向を順次切り替えることで、3相ブラシレスモータを回転駆動させる。   A driving device that rotationally drives a three-phase brushless motor includes a three-phase source transistor that discharges a driving current to a three-phase driving coil and a three-phase sink transistor into which the driving current flows from the three-phase driving coil. And at least a drive control circuit for supplying six drive control signals for controlling the conduction / non-conduction of the three-phase source transistors and the three-phase sink transistors to the drive circuit. Then, the drive device rotates the three-phase brushless motor by sequentially switching the energization directions of the three-phase drive coils as described above based on the six drive control signals.

ここで、駆動装置は、モータ拘束時の場合、駆動回路において拘束されたロータ位置によって、夫々所定相のソーストランジスタとシンクトランジスタがオンとなり、モータの所定の駆動コイルに一方向の駆動電流を流し続ける。この場合、駆動回路の温度ならびにモータの駆動コイルの温度が上昇してしまう。このため、駆動装置には、この温度上昇に伴う熱によって破壊される事象を保護するための対策が必要となる。図21は、ホール素子有りモータの場合であり、且つ、従来の駆動装置が有する従来のモータ保護回路の構成を示した図である。なお、従来のモータ保護回路は、例えば、以下に示す特許文献1の図8に開示される。   Here, when the motor is restrained, the source transistor and the sink transistor of a predetermined phase are turned on according to the rotor position restrained in the drive circuit, respectively, and a driving current flows in a predetermined driving coil of the motor. to continue. In this case, the temperature of the drive circuit and the temperature of the drive coil of the motor will increase. For this reason, the drive device needs a measure for protecting the event that is destroyed by the heat accompanying the temperature rise. FIG. 21 is a diagram showing the configuration of a conventional motor protection circuit which is a case of a motor with a Hall element and which a conventional drive device has. In addition, the conventional motor protection circuit is disclosed by FIG. 8 of the patent document 1 shown below, for example.

図21に示す従来のモータ保護回路は、クロック入力信号をもとにカウントアップして所定のカウント値に到達した際にその旨を通知する出力信号Cをラッチ回路2に対してラッチクロック信号として供給するカウンタ1と、カウンタ1の出力信号Cの立ち上がりエッジ(又は立ち下がりエッジ)で電源電位VccをHレベルとしてラッチした際に駆動装置の動作を停止させるための出力信号OFF(Hレベル:駆動装置の動作停止)を生成するラッチ回路2と、外部装置(マイコン等)から供給されるS/S(スタート/ストップ)入力信号によって、3相ブラシレスモータの動作状態を通知する出力信号S(Lレベル:スタート、Hレベル:ストップ)を生成するS/S回路3と、不図示のホール素子より検出される位置検出信号のエッジを検出してその検出した旨を示すパルス状の出力信号RPを生成するエッジ検出回路4と、S/S回路3からの出力信号Sとエッジ検出回路4からの出力信号RPの論理和を演算してその論理和よりカウンタ1とラッチ回路2の状態をリセットさせるための出力信号RST(Hレベル:カウンタ1とラッチ回路2の状態をリセット)を生成するOR素子5と、を有する。   The conventional motor protection circuit shown in FIG. 21 counts up based on a clock input signal and outputs an output signal C for notifying the latch circuit 2 as a latch clock signal when a predetermined count value is reached. When the power supply potential Vcc is latched at the H level at the counter 1 to be supplied and the rising edge (or falling edge) of the output signal C of the counter 1, the output signal OFF (H level: driving) for stopping the operation of the driving device An output signal S (L (L) for notifying the operation state of the three-phase brushless motor by a latch circuit 2 for generating a device operation stop) and an S / S (start / stop) input signal supplied from an external device (such as a microcomputer). Level: start, H level: stop) and edge of a position detection signal detected by a hall element (not shown) An edge detection circuit 4 that detects and generates a pulsed output signal RP indicating the detection, and calculates the logical sum of the output signal S from the S / S circuit 3 and the output signal RP from the edge detection circuit 4 And an OR element 5 for generating an output signal RST (H level: resets the states of the counter 1 and the latch circuit 2) for resetting the states of the counter 1 and the latch circuit 2 from the logical sum thereof.

3相ブラシレスモータの駆動開始に伴って、カウンタ1はカウント値のカウントアップを開始する。このとき、S/S回路3の出力信号SはLレベル(スタート)である。また、3相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合、不図示のホール素子において生成された位置検出信号がエッジ検出回路4へ送信され、この結果、エッジ検出回路4において出力信号RPが生成される。そして、OR素子5は、S/S回路3からの出力信号SはLレベルであるが、エッジ検出回路4からの出力信号RPはパルス幅分Hレベルであるため、Hレベルの出力信号RSTをカウンタ1とラッチ回路2へと供給する。よって、カウンタ1の状態は所定周期でリセットされるため、カウンタ1のカウント値は出力信号Cを発生させるための所定のカウント値までカウントアップしない。ゆえに、ラッチ回路2はHレベルの出力信号OFFを生成しない。すなわち、出力信号OFFはLレベルである。   As the driving of the three-phase brushless motor starts, the counter 1 starts counting up the count value. At this time, the output signal S of the S / S circuit 3 is at L level (start). When the three-phase brushless motor is in a rotational drive state, a position detection signal generated in a hall element (not shown) is transmitted to the edge detection circuit 4, and as a result, an output signal RP is generated in the edge detection circuit 4. The OR element 5 has the output signal S from the S / S circuit 3 at the L level, but the output signal RP from the edge detection circuit 4 is at the H level by the pulse width. Supply to the counter 1 and the latch circuit 2. Therefore, since the state of the counter 1 is reset at a predetermined cycle, the count value of the counter 1 does not count up to a predetermined count value for generating the output signal C. Therefore, the latch circuit 2 does not generate the H level output signal OFF. That is, the output signal OFF is at the L level.

しかし、モータ拘束時の場合、不図示のホール素子において生成される位置検出信号のレベルが固定するため、エッジ検出回路4において出力信号RPが生成されない。そして、OR素子5の出力信号RSTは、共にLレベルの出力信号Sと出力信号RPによってLレベルとなり、カウンタ1とラッチ回路2はリセットされない。この結果、カウンタ1のカウント値はカウントアップを継続する。そして、カウンタ1のカウント値が所定のカウント値に到達した際に出力信号Cをラッチ回路2に対してラッチクロック信号として供給する。この結果、ラッチ回路2において生成される出力信号OFF(Hレベル)に基づいて、3相ブラシレスモータの回転駆動が停止する。このように、モータ拘束時の保護がなされる。
特開2001−268971号公報
However, when the motor is restrained, the level of the position detection signal generated in the hall element (not shown) is fixed, so that the output signal RP is not generated in the edge detection circuit 4. The output signal RST of the OR element 5 becomes both L level by the L level output signal S and the output signal RP, and the counter 1 and the latch circuit 2 are not reset. As a result, the count value of the counter 1 continues to count up. When the count value of the counter 1 reaches a predetermined count value, the output signal C is supplied to the latch circuit 2 as a latch clock signal. As a result, based on the output signal OFF (H level) generated in the latch circuit 2, the rotational drive of the three-phase brushless motor is stopped. In this way, protection during motor restraint is achieved.
JP 2001-268971 A

ところで、ホール素子有りモータの場合、3相の駆動コイルの通電方向の切替わり時に、ホール素子において検出された位置検出信号にノイズが混入する場合が多い。また、3相の駆動コイルの通電方向の切り替わり時に、モータ拘束がなされると、ホール素子の位置検出信号にチャタリングが発生する恐れがある。同様に、センサレスモータの場合であっても、3相の駆動コイルの通電方向の切替わり時に、3相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を示す位置検出信号において、ノイズの混入やチャタリングが発生する恐れがある。これらの場合、エッジ検出回路4の出力信号RP並びにOR素子5の出力信号RSTは不適切な信号を形成してしまい、適切なモータ保護ができない恐れがあった。   By the way, in the case of a motor with a Hall element, noise is often mixed in the position detection signal detected by the Hall element when the energization direction of the three-phase drive coil is switched. Further, if the motor is restrained when the energization direction of the three-phase drive coil is switched, chattering may occur in the Hall element position detection signal. Similarly, even in the case of a sensorless motor, a position detection signal indicating the relative position of the rotor with respect to the stator based on the back electromotive voltage generated in the three-phase drive coil when the energization direction of the three-phase drive coil is switched. In this case, there is a risk of noise mixing and chattering. In these cases, the output signal RP of the edge detection circuit 4 and the output signal RST of the OR element 5 form inappropriate signals, and there is a possibility that appropriate motor protection cannot be performed.

前述した課題を解決する主たる本発明は、3相ブラシレスモータが有する3相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する3相分のソーストランジスタと前記3相の駆動コイルから前記駆動電流が流れ込む3相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、前記3相ブラシレスモータにおけるステータに対するロータの相対位置に基づいて前記ソーストランジスタ及び前記シンクトランジスタの導通/非導通を夫々制御するための6つの駆動制御信号を前記駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、前記6つの駆動制御信号に基づき前記3相の駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで前記3相ブラシレスモータを回転駆動させる3相ブラシレスモータの駆動装置において、前記3相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において前記駆動制御回路から前記6つの駆動制御信号を受信し、前記受信した6つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に、前記所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有することとする。   The main present invention that solves the above-described problems is a three-phase source transistor that discharges drive current to a three-phase drive coil of a three-phase brushless motor, and a three-phase portion in which the drive current flows from the three-phase drive coil. And six drive control signals for controlling conduction / non-conduction of the source transistor and the sink transistor based on the relative position of the rotor with respect to the stator in the three-phase brushless motor, respectively. A drive control circuit for supplying the drive circuit to the drive circuit, and based on the six drive control signals, the energization direction of the three-phase drive coil is set to a predetermined energization direction to be set for each predetermined electrical angle. In the three-phase brushless motor drive device that rotationally drives the three-phase brushless motor by sequentially switching When the three-phase brushless motor is in a rotational drive state, the six drive control signals are received from the drive control circuit, and the received six drive control signals are transmitted in the predetermined energization direction for each predetermined electrical angle. A motor protection circuit that performs a motor protection control to stop the operation of the drive circuit when it is determined whether or not the logical pattern at the time of normal rotation driving is indicated and it is determined that the logical pattern is not indicated. And

本発明によれば、モータ保護を適切に行う3相ブラシレスモータの駆動装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device of the three-phase brushless motor which performs motor protection appropriately can be provided.

<3相ブラシレスモータの駆動装置の構成>
図1は、本発明に係る3相ブラシレスモータの駆動装置の構成を示す図である。なお、本実施形態において、3相ブラシレスモータは、ホール素子有りモータの場合とする。
<Configuration of 3-phase brushless motor drive device>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a driving device for a three-phase brushless motor according to the present invention. In the present embodiment, the three-phase brushless motor is a motor with a Hall element.

3相ブラシレスモータの駆動装置は、モータ回路10と、モータ保護回路20と、によって構成される。また、モータ保護回路20は、ラッチ制御回路11、ラッチ回路12、エッジ検出回路13、動作状態検出回路14によって構成される。   The three-phase brushless motor driving apparatus includes a motor circuit 10 and a motor protection circuit 20. The motor protection circuit 20 includes a latch control circuit 11, a latch circuit 12, an edge detection circuit 13, and an operation state detection circuit 14.

まず、モータ回路10の構成について、図3、図4、図5、図6、図7を適宜参照しつつ、図2をもとに説明する。   First, the configuration of the motor circuit 10 will be described based on FIG. 2 with reference to FIGS. 3, 4, 5, 6, and 7 as appropriate.

3相ブラシレスモータを駆動するための駆動回路104は、NPN型トランジスタ104a〜104fによって構成される。   The drive circuit 104 for driving the three-phase brushless motor is composed of NPN transistors 104a to 104f.

NPN型トランジスタ104aは、電源ラインVccからU相駆動コイル105aへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、NPN型トランジスタ104bは、U相駆動コイル105aから接地ラインVssへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、NPN型トランジスタ104a、104bは電源ラインVccと接地ラインVssの間に直列接続され、また、NPN型トランジスタ104a、104bの接続部はU相駆動コイル105aの一端と接続される。
NPN型トランジスタ104cは、電源ラインVccからV相駆動コイル105bへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、NPN型トランジスタ104dは、V相駆動コイル105bから接地ラインVssへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、NPN型トランジスタ104c、104dは電源ラインVccと接地ラインVssの間に直列接続され、また、NPN型トランジスタ104c、104dの接続部はV相駆動コイル105bの一端と接続される。
NPN型トランジスタ104eは、電源ラインVccからW相駆動コイル105cへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、NPN型トランジスタ104fは、W相駆動コイル105cから接地ラインVssへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、NPN型トランジスタ104e、104fは電源ラインVccと接地ラインVssの間に直列接続され、また、NPN型トランジスタ104e、104fの接続部はW相駆動コイル105cの一端と接続される。
NPN transistor 104a is a source transistor for discharging drive current from power supply line Vcc to U-phase drive coil 105a, and NPN transistor 104b is for drive current to flow from U-phase drive coil 105a to ground line Vss. It is a sink transistor. The NPN transistors 104a and 104b are connected in series between the power supply line Vcc and the ground line Vss, and the connection portion of the NPN transistors 104a and 104b is connected to one end of the U-phase drive coil 105a.
NPN transistor 104c is a source transistor for discharging drive current from power supply line Vcc to V-phase drive coil 105b, and NPN transistor 104d is for drive current to flow from V-phase drive coil 105b to ground line Vss. It is a sink transistor. The NPN transistors 104c and 104d are connected in series between the power supply line Vcc and the ground line Vss, and the connection portion of the NPN transistors 104c and 104d is connected to one end of the V-phase drive coil 105b.
The NPN transistor 104e is a source transistor for discharging drive current from the power supply line Vcc to the W-phase drive coil 105c, and the NPN transistor 104f is for drive current flowing from the W-phase drive coil 105c to the ground line Vss. It is a sink transistor. The NPN transistors 104e and 104f are connected in series between the power supply line Vcc and the ground line Vss, and the connection portion of the NPN transistors 104e and 104f is connected to one end of the W-phase drive coil 105c.

なお、駆動回路104を構成するソーストランジスタ及びシンクトランジスタとしては、前述したようなバイポーラトランジスタに限らず、MOS型トランジスタを採用してもよい。また、駆動回路104を構成するソーストランジスタ及びシンクトランジスタのベース電極の前段にプリアンプを接続してもよい。   Note that the source transistor and the sink transistor constituting the drive circuit 104 are not limited to the bipolar transistors as described above, and may be MOS transistors. Further, a preamplifier may be connected in front of the base electrodes of the source transistor and the sink transistor constituting the driving circuit 104.

U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cは、スター結線されるとともに、電気角120度の位相差を有してステータの放射状の鉄心に巻回される。そして、ステータの周囲に所定極数の永久磁石で構成されたロータ(不図示)が配設される。   The U-phase drive coil 105a, the V-phase drive coil 105b, and the W-phase drive coil 105c are star-connected and wound around a radial iron core of the stator with a phase difference of 120 electrical degrees. A rotor (not shown) composed of permanent magnets having a predetermined number of poles is disposed around the stator.

また、ロータの周囲には、ステータに対するロータの相対位置を検出するU相ホール素子101a、V相ホール素子101b、W相ホール素子101cが配設される。これらの3相分のホール素子101a〜101cは、図22で示すように、ロータ107の周囲に120°間隔で配設されて、3相分のホール素子101a〜101cより検出された3つの位置検出信号の位相差が電気角120度の関係を示す場合と、図23で示すように、ロータ107の周囲に30°間隔で配設されて、3相分のホール素子101a〜101cより検出された3つの位置検出信号の位相差が電気角60度の関係を示す場合とがある。   Further, around the rotor, a U-phase Hall element 101a, a V-phase Hall element 101b, and a W-phase Hall element 101c for detecting the relative position of the rotor with respect to the stator are disposed. As shown in FIG. 22, these three-phase Hall elements 101a to 101c are arranged at intervals of 120 ° around the rotor 107, and are detected at three positions detected from the three-phase Hall elements 101a to 101c. As shown in FIG. 23, when the phase difference of the detection signal indicates a relationship of 120 electrical angles, the detection signals are arranged around the rotor 107 at intervals of 30 ° and detected by the hall elements 101a to 101c for three phases. In some cases, the phase difference between the three position detection signals indicates a relationship of an electrical angle of 60 degrees.

ここで、3相分のホール素子101a〜101cから出力される電気角120度の場合のホール信号の波形を図3に示す。図に示すように、3相分のホール素子101a〜101cから出力される一方のホール信号HU1,HV1,HW1は互いに120度の位相差を有しており、また、他方のホール信号HU2,HV2,HW2とは逆相の関係にある。ここで、ホール信号HU1,HU2はU相ゼロクロス検出回路102aに、ホール信号HV1,HV2はV相ゼロクロス検出回路102bに、ホール信号HW1,HW2はW相ゼロクロス検出回路102cに供給される。   Here, the waveform of the Hall signal in the case of an electrical angle of 120 degrees output from the Hall elements 101a to 101c for three phases is shown in FIG. As shown in the figure, one hall signal HU1, HV1, HW1 output from the hall elements 101a to 101c for three phases has a phase difference of 120 degrees from each other, and the other hall signals HU2, HV2 , HW2 is in a reverse phase relationship. Here, the hall signals HU1 and HU2 are supplied to the U-phase zero-cross detection circuit 102a, the hall signals HV1 and HV2 are supplied to the V-phase zero-cross detection circuit 102b, and the hall signals HW1 and HW2 are supplied to the W-phase zero-cross detection circuit 102c.

U相ゼロクロス検出回路102aは、ホール信号HU1がホール信号HU2より大きい時は、一方の論理値である例えばHレベルを出力し、ホール信号HU1がホール信号HU2より小さい時は、他方の論理値である例えばLレベルを出力する。ここで、U相ゼロクロス検出回路102aの出力信号のことをU相ホール素子101aで検出された位置検出信号IN1と称する。位置検出信号IN1は、ホール信号HU1がホール信号HU2と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。   When the Hall signal HU1 is larger than the Hall signal HU2, the U-phase zero-cross detection circuit 102a outputs one logic value, for example, H level, and when the Hall signal HU1 is smaller than the Hall signal HU2, the other logic value is output. For example, L level is output. Here, the output signal of the U-phase zero-cross detection circuit 102a is referred to as a position detection signal IN1 detected by the U-phase Hall element 101a. The position detection signal IN1 is inverted at the point where the hall signal HU1 intersects the hall signal HU2, that is, the zero crossing point.

V相ゼロクロス検出回路102bは、ホール信号HV1がホール信号HV2より大きい時は、一方の論理値である例えばHレベルを出力し、ホール信号HV1がホール信号HV2より小さい時は、他方の論理値である例えばLレベルを出力する。ここで、V相ゼロクロス検出回路102bの出力信号のことをV相ホール素子101bで検出された位置検出信号IN2と称する。位置検出信号IN2は、ホール信号HV1がホール信号HV2と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。   When the hall signal HV1 is larger than the hall signal HV2, the V-phase zero-cross detection circuit 102b outputs, for example, an H level that is one of the logical values. When the hall signal HV1 is smaller than the hall signal HV2, the V-phase zero-cross detection circuit 102b For example, L level is output. Here, the output signal of the V-phase zero-cross detection circuit 102b is referred to as a position detection signal IN2 detected by the V-phase Hall element 101b. The position detection signal IN2 is inverted at the point where the hall signal HV1 intersects the hall signal HV2, that is, at the zero cross point.

W相ゼロクロス検出回路102cは、ホール信号HW1がホール信号HW2より大きい時は、一方の論理値である例えばHレベルを出力し、ホール信号HW1がホール信号HW2より小さい時は、他方の論理値である例えばLレベルを出力する。ここで、W相ゼロクロス検出回路102cの出力信号のことをW相ホール素子101cで検出された位置検出信号IN3と称する。位置検出信号IN3は、ホール信号HW1がホール信号HW2と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。   When the hall signal HW1 is larger than the hall signal HW2, the W-phase zero-cross detection circuit 102c outputs, for example, an H level that is one of the logical values. When the hall signal HW1 is smaller than the hall signal HW2, the other logical value. For example, L level is output. Here, the output signal of the W-phase zero-cross detection circuit 102c is referred to as a position detection signal IN3 detected by the W-phase Hall element 101c. The position detection signal IN3 is inverted at the point where the hall signal HW1 intersects the hall signal HW2, that is, the zero crossing point.

ここで、位置検出信号IN1〜IN3は、3相分のホール素子101a〜101cの配設位置に応じて、図6に示すように位相差が電気角120度の関係を示す場合と、図7に示すように位相差が電気角60度の関係を示す場合とがある。   Here, the position detection signals IN1 to IN3 correspond to the case where the phase difference indicates an electrical angle of 120 degrees as shown in FIG. 6 according to the arrangement positions of the hall elements 101a to 101c for the three phases, and FIG. In some cases, the phase difference indicates a relationship of an electrical angle of 60 degrees.

駆動制御回路103は、U相ゼロクロス検出回路102aからの位置検出信号IN1、V相ゼロクロス検出回路102bからの位置検出信号IN2、W相ゼロクロス検出回路102cからの位置検出信号IN3をもとに、U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cに流れる駆動電流の通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へ切り替えるべく、NPN型トランジスタ104a〜104fの導通/非導通を夫々制御するための6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを生成する。   Based on the position detection signal IN1 from the U-phase zero-cross detection circuit 102a, the position detection signal IN2 from the V-phase zero-cross detection circuit 102b, and the position detection signal IN3 from the W-phase zero-cross detection circuit 102c, the drive control circuit 103 In order to switch the energization direction of the drive current flowing through the phase drive coil 105a, V-phase drive coil 105b, and W-phase drive coil 105c to a predetermined energization direction that should be set for each predetermined electrical angle, the NPN transistors 104a to 104f are turned on. / Six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL for controlling non-conduction are generated.

なお、駆動制御信号UHはNPN型トランジスタ104aのベース電極に供給されてその導通/非導通を制御し、駆動制御信号ULはNPN型トランジスタ104bのベース電極に供給されてその導通/非導通を制御し、駆動制御信号VHはNPN型トランジスタ104cのベース電極に供給されてその導通/非導通を制御し、駆動制御信号VLはNPN型トランジスタ104dのベース電極に供給されて導通/非導通を制御し、駆動制御信号WHはNPN型トランジスタ104eのベース電極に供給されてその導通/非導通を制御し、駆動制御信号WLはNPN型トランジスタ104fのベース電極に供給されてその導通/非導通を制御するものである。   The drive control signal UH is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104a to control conduction / non-conduction, and the drive control signal UL is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104b to control conduction / non-conduction. The drive control signal VH is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104c to control conduction / non-conduction, and the drive control signal VL is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104d to control conduction / non-conduction. The drive control signal WH is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104e to control its conduction / non-conduction, and the drive control signal WL is supplied to the base electrode of the NPN transistor 104f to control its conduction / non-conduction. Is.

駆動制御回路103は、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角120度の関係を示す場合、例えば、図4に示すような論理回路として構成される。なお、図4に示す駆動制御回路103の通電ロジックは、図5の真理値表として示されるものである。図5の真理値表に示すように、位置検出信号IN1,IN2,IN3の組み合わせとしては、電気角60度毎に6つのモードa〜fが有る。また、モードa〜fの順に、V相駆動コイル105bからU相駆動コイル105aへ、W相駆動コイル105cからU相駆動コイル105aへ、W相駆動コイル105cからV相駆動コイル105bへ、U相駆動コイル105aからV相駆動コイル105bへ、U相駆動コイル105aからW相駆動コイル105cへ、V相駆動コイル105bからW相駆動コイル105cへ、と通電方向が切り替えられる。   The drive control circuit 103 is configured as a logic circuit as shown in FIG. 4, for example, when the phase differences between the position detection signals IN1 to IN3 indicate a relationship of 120 electrical degrees. The energization logic of the drive control circuit 103 shown in FIG. 4 is shown as the truth table in FIG. As shown in the truth table of FIG. 5, the combination of the position detection signals IN1, IN2, and IN3 has six modes a to f for every 60 electrical angles. Further, in order of modes a to f, the V-phase drive coil 105b to the U-phase drive coil 105a, the W-phase drive coil 105c to the U-phase drive coil 105a, the W-phase drive coil 105c to the V-phase drive coil 105b, the U-phase The energization direction is switched from drive coil 105a to V-phase drive coil 105b, U-phase drive coil 105a to W-phase drive coil 105c, and V-phase drive coil 105b to W-phase drive coil 105c.

また、駆動制御回路103は、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角60度の関係を示す場合であっても、前述した位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角120度の場合とは論理パターンの組み合わせは異なるものの、図4に示すような論理回路と同様な論理回路によって実現される。具体的には、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角60度の場合、図5に示したモードa〜fにおいて、位置検出信号IN1〜IN3が、モードaの場合は「H、L、L」、モードbの場合は「H、H、L」、モードcの場合は「H、H、H」、モードdの場合は「L、H、H」、モードeの場合は「L、L、H」、モードfの場合は「L、L、L」となる点が異なる。なお、この場合、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの論理パターンは、図5に示したモードa〜fに示した論理パターンと同一となる。すなわち、駆動制御回路103は、位置検出信号IN1〜IN3を用いて、このような論理パターンを実現する論理回路として構成される。   Further, the drive control circuit 103 has a case where each phase difference between the position detection signals IN1 to IN3 is an electrical angle of 120 degrees even when each phase difference between the position detection signals IN1 to IN3 indicates a relationship of 60 electrical degrees. Although the combination of logic patterns is different from the above, it is realized by a logic circuit similar to the logic circuit shown in FIG. Specifically, when each phase difference between the position detection signals IN1 to IN3 is an electrical angle of 60 degrees, when the position detection signals IN1 to IN3 are in the mode a in the modes a to f shown in FIG. , L ”,“ b ”for mode b,“ H, H, H ”for mode c,“ L, H, H ”for mode d,“ L ”for mode e , L, H ”and mode f are different in that they are“ L, L, L ”. In this case, the logic patterns of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL are the same as the logic patterns shown in the modes a to f shown in FIG. That is, the drive control circuit 103 is configured as a logic circuit that realizes such a logic pattern using the position detection signals IN1 to IN3.

AND素子108aは、駆動制御信号ULと後述の停止信号/OFFとの論理積を演算しこの論理積をNPN型トランジスタ104bのベース電極へと供給する。AND素子108bは、駆動制御信号VLと後述の停止信号/OFFとの論理積を演算しこの論理積をNPN型トランジスタ104dのベース電極へと供給する。AND素子108cは、駆動制御信号WLと後述の停止信号/OFFとの論理積を演算しこの論理積をNPN型トランジスタ104fのベース電極へと供給する。つまり、後述の停止信号OFFがHレベルの場合、NPN型トランジスタ104b,104d,104fは一斉に非導通となる。これにより、U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cの駆動電流の通電を停止させる。なお、AND素子108a〜108cは、ソーストランジスタ側、つまりNPN型トランジスタ104a,104c,104e側に設けてもよい。   The AND element 108a calculates a logical product of the drive control signal UL and a stop signal / OFF described later, and supplies the logical product to the base electrode of the NPN transistor 104b. The AND element 108b calculates a logical product of the drive control signal VL and a stop signal / OFF described later, and supplies this logical product to the base electrode of the NPN transistor 104d. The AND element 108c calculates a logical product of the drive control signal WL and a stop signal / OFF described later, and supplies this logical product to the base electrode of the NPN transistor 104f. That is, when a stop signal OFF (to be described later) is at an H level, the NPN transistors 104b, 104d, and 104f are all turned off all at once. This stops energization of the drive currents of the U-phase drive coil 105a, the V-phase drive coil 105b, and the W-phase drive coil 105c. The AND elements 108a to 108c may be provided on the source transistor side, that is, on the NPN type transistors 104a, 104c, and 104e side.

つぎに、モータ保護回路20の構成について、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、図16、図17を適宜参照しつつ、図1をもとに説明する。   Next, the configuration of the motor protection circuit 20 will be described with reference to FIG. 1, referring to FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10, 11, 12, 16, and 17 as appropriate. And explained.

モータ保護回路20は、3相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において、駆動制御回路103から6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを受信し、これらの受信した6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLが、所定の電気角毎(例えば、電気角60度毎)に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cの駆動電流の通電を停止させるモータ保護制御を行うものである。このモータ保護制御は、動作状態検出回路14からHレベルの停止信号OFFが出力された上で、インバータ素子により論理反転させたLレベルの停止信号/OFFがAND素子108a〜108cへと供給されることで実施される。   The motor protection circuit 20 receives six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL from the drive control circuit 103 when the three-phase brushless motor is in a rotational drive state, and receives these received six drives. Whether the control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL indicate a logical pattern during normal rotation driving according to a predetermined energization direction for each predetermined electrical angle (for example, every 60 degrees electrical angle) When it is determined that the logic pattern during normal rotation driving is not indicated, motor protection control is performed to stop energization of the driving current of the U-phase driving coil 105a, V-phase driving coil 105b, and W-phase driving coil 105c. Is. In this motor protection control, an H level stop signal OFF is output from the operation state detection circuit 14, and then an L level stop signal / OFF logically inverted by an inverter element is supplied to the AND elements 108a to 108c. It is carried out.

ここで、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの正常回転駆動時の論理パターンとは、例えば、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角120度の関係を示す場合には、図5に示した真理値表の電気角60度毎のモードa〜fをもとに、図6に示すような論理パターンを示すものである。なお、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角60度の関係を示す場合、図5に示した真理値表の電気角60度毎のモードa〜fをもとに、図7に示すような論理パターンを示すことになる。すなわち、図6と図7を対比すると、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの正常回転駆動時の論理パターンとは、位置検出信号IN1〜IN3の位相関係によらず、所定の電気角毎に、一定の組み合わせを示すことになる。なお、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの正常回転駆動時ではない場合の論理パターンとは、例えば、図16、図17に示されるようなモータ拘束時の場合の論理パターンである。   Here, the logic pattern during normal rotation driving of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL indicates a relationship in which each phase difference of the position detection signals IN1 to IN3 has an electrical angle of 120 degrees, for example. In this case, a logical pattern as shown in FIG. 6 is shown based on the modes a to f for every electrical angle of 60 degrees in the truth table shown in FIG. In addition, when each phase difference of position detection signals IN1-IN3 shows the relationship of 60 electrical degrees, it shows in FIG. 7 based on mode af for every electrical angle 60 degrees of the truth table shown in FIG. Such a logical pattern is shown. That is, when FIG. 6 is compared with FIG. 7, the logic pattern during normal rotation driving of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL is independent of the phase relationship of the position detection signals IN1 to IN3. A certain combination is shown for each predetermined electrical angle. Note that the logic pattern when the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL are not in normal rotation drive is, for example, when the motor is restrained as shown in FIGS. It is a logical pattern.

よって、本発明に係るモータ保護回路20は、従来のモータ保護制御がホール素子101a〜101cの配設位置によって位相差が可変な位置検出信号IN1〜IN3を用いるのとは大きく異なり、所定の電気角毎に一定の論理パターンの組み合わせを示す6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを用いて、本発明に係るモータ保護制御を実施するものである。すなわち、本発明によれば、モータ回路10の構成に因らず、汎用的なモータ保護制御を実施することができる。   Therefore, the motor protection circuit 20 according to the present invention is significantly different from the conventional motor protection control using the position detection signals IN1 to IN3 whose phase difference is variable depending on the arrangement positions of the Hall elements 101a to 101c. The motor protection control according to the present invention is performed using six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL indicating combinations of constant logic patterns for each corner. That is, according to the present invention, general-purpose motor protection control can be performed regardless of the configuration of the motor circuit 10.

なお、モータ保護回路20は、停止リセット信号生成回路30と、動作状態検出回路14と、によって、図21に示したリセット信号RSTによる停止信号OFFの生成のリセット可否といった従来のモータ保護回路の仕組みに則ることで、簡易に構成できる。   The motor protection circuit 20 is configured by a stop reset signal generation circuit 30 and an operation state detection circuit 14 so that the stop signal OFF generation by the reset signal RST shown in FIG. By following this, it can be easily configured.

停止リセット信号生成回路30は、駆動制御回路103から6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを受信して、その受信した6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLが、所定の電気角毎に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定する。そして、停止リセット信号生成回路30は、正常回転駆動時の論理パターンを示す旨を判定したとき、所定期間(例えば、電気角360度)以内に、停止リセット信号RPを順次生成するとともに動作状態検出回路14へと送信する。なお、停止リセット信号RPとは、動作状態検出回路14における停止信号OFFの生成をリセットするか否かを設定するための信号である。一方、停止リセット信号生成回路30は、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、停止リセット信号RPの生成ならびに動作状態検出回路14への送信を停止する。
なお、停止リセット信号生成回路30は、ラッチ制御回路11、ラッチ回路12、エッジ検出回路13によって構成される。
The stop reset signal generation circuit 30 receives six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL from the drive control circuit 103, and receives the received six drive control signals UH, UL, VH, VL, It is determined whether WH and WL indicate a logical pattern during normal rotation driving according to a predetermined energization direction for each predetermined electrical angle. When the stop reset signal generation circuit 30 determines that the logic pattern during normal rotation driving is indicated, the stop reset signal generation circuit 30 sequentially generates the stop reset signal RP and detects the operation state within a predetermined period (eg, electrical angle of 360 degrees). Transmit to circuit 14. The stop reset signal RP is a signal for setting whether to reset the generation of the stop signal OFF in the operation state detection circuit 14. On the other hand, the stop reset signal generation circuit 30 stops the generation of the stop reset signal RP and the transmission to the operation state detection circuit 14 when it is determined that the logic pattern during normal rotation driving is not indicated.
The stop reset signal generation circuit 30 includes a latch control circuit 11, a latch circuit 12, and an edge detection circuit 13.

ラッチ制御回路11は、駆動制御回路103から6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを受信して、その受信した6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLが、所定の電気角毎に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定する。そして、ラッチ制御回路11は、正常回転駆動時の論理パターンを示す旨を判定したとき、正常回転駆動時の6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの論理パターンに応じて生成されるラッチクロック信号PN12及びラッチリセット信号PA3をラッチ回路12へと供給する。一方、ラッチ制御回路11は、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、Hレベル若しくはLレベルのいずれか一方に固定されてエッジが生じないラッチクロック信号PN12、若しくは、Hレベル若しくはLレベルのいずれか一方に固定されたラッチリセット信号PA3を生成してラッチ回路12へと供給する。   The latch control circuit 11 receives six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL from the drive control circuit 103, and receives the received six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, It is determined whether or not WL indicates a logical pattern during normal rotation driving corresponding to a predetermined energization direction for each predetermined electrical angle. When the latch control circuit 11 determines that the logic pattern during normal rotation driving is indicated, the latch control circuit 11 responds to the logic patterns of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL during normal rotation driving. The generated latch clock signal PN12 and latch reset signal PA3 are supplied to the latch circuit 12. On the other hand, when the latch control circuit 11 determines that the logic pattern at the time of normal rotation driving is not shown, the latch control circuit 11 is fixed to either the H level or the L level and does not generate an edge, or the H level. Alternatively, a latch reset signal PA3 fixed at one of the L levels is generated and supplied to the latch circuit 12.

ラッチ回路12は、ラッチクロック信号PN12のエッジでセット状態となるとともにラッチリセット信号PA3のHレベル(又はLレベル)によってリセット状態となる。そして、ラッチ回路12は、セット状態からリセット状態への切り替えに伴って、パルス信号Pを生成する。ここで、ラッチ回路12の一構成例を図8に示す。図8に示すように、ラッチ回路12はDフリップフロップ121によって構成できる。このDフリップフロップ121において、データ入力端子Dには電源電位Vccが印加され、クロック入力端子CLにはラッチクロック信号PN12が供給され、リセット端子Rにはラッチリセット信号PA3が供給され、出力端子Qよりパルス信号Pが出力される。   The latch circuit 12 is set at the edge of the latch clock signal PN12, and is reset by the H level (or L level) of the latch reset signal PA3. Then, the latch circuit 12 generates the pulse signal P with the switching from the set state to the reset state. Here, one configuration example of the latch circuit 12 is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the latch circuit 12 can be configured by a D flip-flop 121. In the D flip-flop 121, the power supply potential Vcc is applied to the data input terminal D, the latch clock signal PN12 is supplied to the clock input terminal CL, the latch reset signal PA3 is supplied to the reset terminal R, and the output terminal Q Thus, a pulse signal P is output.

この構成において、例えば、図9に示すように、クロック入力端子CLにラッチクロック信号PN12が供給された場合、ラッチクロック信号PN12の立ち下がりエッジで、出力端子QはHレベル(セット状態)となる。また、リセット端子Rにラッチリセット信号PA3が供給された場合、ラッチリセット信号PA3がHレベルのときに出力端子QはLレベル(リセット状態)となる。すなわち、クロック入力端子CLに供給されるラッチクロック信号PN12の立ち下がりエッジから、リセット端子Rに供給されるラッチリセット信号PA3の立ち上がりエッジまでの間、出力端子QはHレベルをラッチし、この結果、パルス信号Pが出力される。   In this configuration, for example, as shown in FIG. 9, when the latch clock signal PN12 is supplied to the clock input terminal CL, the output terminal Q becomes the H level (set state) at the falling edge of the latch clock signal PN12. . Further, when the latch reset signal PA3 is supplied to the reset terminal R, the output terminal Q becomes L level (reset state) when the latch reset signal PA3 is H level. That is, the output terminal Q latches the H level from the falling edge of the latch clock signal PN12 supplied to the clock input terminal CL to the rising edge of the latch reset signal PA3 supplied to the reset terminal R. As a result, , A pulse signal P is output.

ここで、ラッチクロック信号PN12及びラッチリセット信号PA3は、例えば、図6、図7に示されるように、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角120度の関係を示す場合であっても、電気角60度の関係を示す場合であっても、所定の電気角毎に、一定な論理パターンを示すものである。なぜならば、前述したように、位置検出信号IN1〜IN3の各位相差が電気角120度の関係を示す場合であっても、電気角60度の関係を示す場合であっても、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの論理パターンは同一だからである。また、ラッチクロック信号PN12ならびにラッチリセット信号PA3は、少なくとも、電気角360度毎に、タイミングが重なることなく必ず発生するものである。   Here, even when the latch clock signal PN12 and the latch reset signal PA3 are, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, the phase differences between the position detection signals IN1 to IN3 indicate a relationship of an electrical angle of 120 degrees. Even when a relationship of 60 electrical angles is shown, a constant logic pattern is shown for each predetermined electrical angle. This is because, as described above, there are six drive controls regardless of whether the phase differences of the position detection signals IN1 to IN3 indicate a relationship of 120 electrical degrees or a relationship of 60 electrical angles. This is because the logic patterns of the signals UH, UL, VH, VL, WH, WL are the same. The latch clock signal PN12 and the latch reset signal PA3 are always generated at least at every electrical angle of 360 degrees without overlapping timing.

すなわち、3相ブラシレスモータが正常回転駆動時の場合、ラッチ回路12は、ラッチクロック信号PN12及びラッチリセット信号PA3によって、所定期間(例えば、電気角360度)毎に、セット状態とリセット状態を、発生タイミングを異ならせて必ず生じさせることとなる。この結果、所定期間毎に、パルス信号Pのエッジが必ず生成されることとなる。   That is, when the three-phase brushless motor is normally driven, the latch circuit 12 sets the set state and the reset state every predetermined period (for example, electrical angle 360 degrees) by the latch clock signal PN12 and the latch reset signal PA3. It must be generated at different generation timings. As a result, the edge of the pulse signal P is always generated every predetermined period.

一方、モータ拘束時等の3相ブラシレスモータの動作が異常となる場合、ラッチ回路12は、Hレベル若しくはLレベルのいずれか一方に固定されてエッジを生じさせないラッチクロック信号PN12及びHレベル若しくはLレベルのいずれか一方に固定されたラッチリセット信号PA3によって、前の状態が保持されることになる。この結果、所定期間毎に、パルス信号Pのエッジが生成されないこととなる。   On the other hand, when the operation of the three-phase brushless motor becomes abnormal, such as when the motor is restrained, the latch circuit 12 is fixed to either the H level or the L level, and the latch clock signal PN12 and the H level or L that do not cause an edge. The previous state is held by the latch reset signal PA3 fixed at one of the levels. As a result, the edge of the pulse signal P is not generated every predetermined period.

ここで、ラッチ制御回路11において、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの論理パターンに応じて生成されるラッチクロック信号及びラッチリセット信号について詳述する。   Here, the latch clock signal and the latch reset signal generated according to the logic patterns of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, and WL in the latch control circuit 11 will be described in detail.

まず、ラッチ制御回路11は、駆動制御回路103より受信した6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLをもとに、駆動制御信号ULと駆動制御信号VHの論理積PA1(UL and VH)と、駆動制御信号VLと駆動制御信号WHの論理積PA2(VL and WH)と、駆動制御信号WLと駆動制御信号UHの論理積PA3(WL and UH)と、を論理演算する。   First, the latch control circuit 11 is based on the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL received from the drive control circuit 103, and is a logical product PA1 of the drive control signal UL and the drive control signal VH ( (UL and VH), a logical product PA2 (VL and WH) of the drive control signal VL and the drive control signal WH, and a logical product PA3 (WL and UH) of the drive control signal WL and the drive control signal UH. .

つぎに、ラッチ制御回路11は、論理積PA1と論理積PA2の反転論理和PN12(PA1 nor PA2)と、論理積PA1と論理積PA3の反転論理和PN13(PA1 nor PA3)と、論理積PA2と論理積PA3の反転論理和PN23(PA2 nor PA3)と、を論理演算する。   Next, the latch control circuit 11 includes an inverted logical sum PN12 (PA1 nor PA2) of the logical product PA1 and the logical product PA2, an inverted logical sum PN13 (PA1 nor PA3) of the logical product PA1 and the logical product PA3, and a logical product PA2. And an inversion logical sum PN23 (PA2 nor PA3) of the logical product PA3.

そして、ラッチ制御回路11は、論理積PA1〜PA3のうちいずれか一つを選定してそれをラッチリセット信号とし、また、ラッチリセット信号として選定対象外の論理積PA1〜PA3のいずれか二つに基づく、反転論理和PN12、PN13、PN23のいずれか一つを選定してそれをラッチクロック信号とするのである。なお、前述した実施例では、論理積PA3がラッチリセット信号として選定され、ラッチリセット信号として選定対象外の論理積PA1と論理積PA2の反転論理和PN12がラッチクロック信号として選定された場合である。すなわち、前述した実施例以外のその他の組み合わせとしては、ラッチリセット信号PA1及びラッチクロック信号PN23の組み合わせと、ラッチリセット信号PA2及びラッチクロック信号PN13の組み合わせが採用できる。   Then, the latch control circuit 11 selects any one of the logical products PA1 to PA3 and uses it as a latch reset signal, and any two of the logical products PA1 to PA3 that are not selected as the latch reset signal. One of the inverted logical sums PN12, PN13, and PN23 based on the above is selected and used as a latch clock signal. In the above-described embodiment, the logical product PA3 is selected as the latch reset signal, and the logical product PA1 and the inverted logical sum PN12 of the logical product PA2 that are not selected are selected as the latch reset signal as the latch clock signal. . That is, as other combinations other than the embodiment described above, a combination of the latch reset signal PA1 and the latch clock signal PN23 and a combination of the latch reset signal PA2 and the latch clock signal PN13 can be adopted.

エッジ検出回路13は、ラッチ回路12からパルス信号Pを受信し、その受信したパルス信号Pのエッジを検出する。そして、当該エッジを検出した旨を示す停止リセット信号RPを生成する。ここで、エッジ検出回路13の一構成例を、図10に示す。図10に示すように、エッジ検出回路13は、Dフリップフロップ131、132と、AND素子133を組み合わせて構成できる。   The edge detection circuit 13 receives the pulse signal P from the latch circuit 12 and detects the edge of the received pulse signal P. Then, a stop reset signal RP indicating that the edge has been detected is generated. Here, a configuration example of the edge detection circuit 13 is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the edge detection circuit 13 can be configured by combining D flip-flops 131 and 132 and an AND element 133.

この構成において、例えば、図11に示すように、パルス信号Pの立ち上りエッジによって、所定パルス幅のリセット停止信号RPを生成する。詳述すると、まず、Dフリップフロップ131の出力端子Qの初期状態はLレベル、Dフリップフロップ132の出力端子Qの初期状態はHレベルとする。すなわち、AND素子133より出力されるリセット停止信号RPはLレベルである。ここで、Dフリップフロップ131では、データ入力端子Dに供給されるパルス信号Pが立ち上りエッジを示す場合、クロック入力端子CLに供給されるクロック入力信号の立ち下がりエッジによって、出力端子QがHレベル(セット状態)となる。この結果、AND素子133より出力されるリセット停止信号RPはHレベルとなる。   In this configuration, for example, as shown in FIG. 11, the reset stop signal RP having a predetermined pulse width is generated by the rising edge of the pulse signal P. Specifically, first, the initial state of the output terminal Q of the D flip-flop 131 is L level, and the initial state of the output terminal Q of the D flip-flop 132 is H level. That is, the reset stop signal RP output from the AND element 133 is at the L level. Here, in the D flip-flop 131, when the pulse signal P supplied to the data input terminal D indicates a rising edge, the output terminal Q is set to the H level by the falling edge of the clock input signal supplied to the clock input terminal CL. (Set state). As a result, the reset stop signal RP output from the AND element 133 becomes H level.

つぎに、Dフリップフロップ132では、クロック入力端子CLに供給されるクロック入力信号のつぎの周期の立ち下がりエッジによって、データ入力端子Dに供給されるDフリップフロップ131の反転出力、すなわちLレベルがラッチされる。このため、AND素子133より出力されるリセット停止信号RPはLレベルとなる。このように、リセット停止信号RPが生成される。   Next, in the D flip-flop 132, the inverted output of the D flip-flop 131 supplied to the data input terminal D, that is, the L level is set by the falling edge of the next cycle of the clock input signal supplied to the clock input terminal CL. Latched. For this reason, the reset stop signal RP output from the AND element 133 becomes L level. In this way, the reset stop signal RP is generated.

なお、エッジ検出回路13は、前述した構成に限らず、例えば、ワンショットマルチバイブレータで構成してもよい。また、エッジ検出回路13は、パルス信号Pの立ち下がりエッジを検出してその検出した旨を示す停止リセット信号RPを生成してもよいし、パルス信号Pの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方のエッジを検出して、それぞれを検出した旨を示す停止リセット信号RPを生成してもよい。なお、パルス信号Pの一方のエッジのみを検出する方が、回路構成を簡略化できる。   Note that the edge detection circuit 13 is not limited to the configuration described above, and may be configured with, for example, a one-shot multivibrator. The edge detection circuit 13 may generate a stop reset signal RP indicating that the falling edge of the pulse signal P has been detected and indicate the detection, or both the rising edge and the falling edge of the pulse signal P. An edge may be detected and a stop reset signal RP indicating that each edge is detected may be generated. The circuit configuration can be simplified by detecting only one edge of the pulse signal P.

このように、停止リセット信号生成回路30は、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを適宜論理演算して生成されるラッチクロック信号PN12及びラッチリセット信号PA3を用いる。ここで、3相ブラシレスモータが正常回転駆動時の場合、すなわち、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLが所定の電気角毎に正常な論理パターンを示す場合、ラッチクロック信号PN12及びラッチリセット信号PA3は、所定の期間毎に、タイミングを異ならせて必ず発生する関係を有する。本発明では、この関係を利用することで、停止リセット信号生成回路30を簡易に実現するものである。   As described above, the stop reset signal generation circuit 30 uses the latch clock signal PN12 and the latch reset signal PA3 that are generated by appropriately performing logical operations on the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, and WL. Here, when the three-phase brushless motor is normally driven, that is, when the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL indicate a normal logic pattern for each predetermined electrical angle, the latch clock The signal PN12 and the latch reset signal PA3 have a relationship that is always generated at different timings for each predetermined period. In the present invention, the stop reset signal generation circuit 30 is easily realized by utilizing this relationship.

動作状態検出回路14は、3相ブラシレスモータの動作状態を検出するものである。動作状態検出回路14は、不図示の外部装置(マイコン等)より指示されたS/S(Lレベル:スタート、Hレベル:ストップ)入力信号と、停止リセット信号生成回路30において生成された停止リセット信号RPとが、それぞれ入力される。よって、動作状態検出回路14は、外部装置から駆動装置に対して3相ブラシレスモータの回転駆動が指示されたか否かを検出することができる。   The operation state detection circuit 14 detects the operation state of the three-phase brushless motor. The operation state detection circuit 14 includes an S / S (L level: start, H level: stop) input signal instructed by an external device (such as a microcomputer) (not shown), and a stop reset generated by the stop reset signal generation circuit 30. A signal RP is input. Therefore, the operation state detection circuit 14 can detect whether or not an external device has instructed the drive device to rotate the three-phase brushless motor.

また、動作状態検出回路14は、停止リセット信号生成回路30から受信する停止リセット信号RPをもとに、外部装置より指示された3相ブラシレスモータの実際の動作状態を検出する。具体的には、動作状態検出回路14は、停止リセット信号RPの受信間隔が、停止リセット信号生成回路30におけるモータ正常回転駆動時の停止リセット信号RPの生成間隔を超える場合には、モータ拘束等の異常が生じた旨を判定し、駆動回路104の動作を停止させるための停止信号OFFを生成して駆動回路104に供給するものである。   The operation state detection circuit 14 detects the actual operation state of the three-phase brushless motor instructed from the external device based on the stop reset signal RP received from the stop reset signal generation circuit 30. More specifically, the operation state detection circuit 14 determines that the motor restraint or the like when the reception interval of the stop reset signal RP exceeds the generation interval of the stop reset signal RP when the stop reset signal generation circuit 30 is driven to rotate normally. It is determined that an abnormality has occurred, and a stop signal OFF for stopping the operation of the drive circuit 104 is generated and supplied to the drive circuit 104.

図12は、動作状態検出回路14の一構成例である。図12に示す動作状態検出回路14は、3相ブラシレスモータの駆動開始に伴ってカウントを開始してカウント値が所定値(少なくとも電気角360度を越える適宜な値)に到達したときその旨を示す通知信号Cを生成するとともに、停止リセット信号RPを受信したときカウント値をリセットするカウンタ回路141と、カウント回路141から通知信号Cを受信し、受信した通知信号Cのエッジによって停止信号OFFをセット状態とさせるとともに、停止リセット信号RPを受信したとき停止信号OFFをリセット状態とさせるための出力信号SD(Hレベル:駆動停止、Lレベル:駆動継続)を生成するラッチ回路142と、外部装置(マイコン等)から供給されるS/S(スタート/ストップ)入力信号によって、3相ブラシレスモータの動作状態を通知する出力信号S(Lレベル:スタート、Hレベル:ストップ)を生成するS/S回路143と、S/S回路143からの出力信号Sとエッジ検出回路13からの停止リセット信号RPの論理和を演算してその論理和よりカウンタ141とラッチ回路142の状態をリセットさせるための出力信号RST(Hレベル:リセット、Lレベル:リセット解除)を生成するOR素子144と、S/S回路143からの出力信号Sとラッチ回路142からの出力信号SDの論理和を演算して停止信号OFFを生成するOR素子145と、によって構成される。このように、3相ブラシレスモータの動作状態の検出の際に、ラッチクロック信号PN12とラッチリセット信号PA3との間に成立する前述した所定の関係に頼らずに、カウンタ141によって停止リセット信号RPが生成されない所定期間を検証させることで、モータ保護制御の確実性が増すこととなる。   FIG. 12 is a configuration example of the operation state detection circuit 14. The operation state detection circuit 14 shown in FIG. 12 starts counting when the driving of the three-phase brushless motor starts, and when the count value reaches a predetermined value (at least an appropriate value exceeding 360 electrical angles), this fact is indicated. A notification signal C is generated, and a counter circuit 141 that resets the count value when the stop reset signal RP is received. The notification signal C is received from the count circuit 141, and the stop signal OFF is turned on by the edge of the received notification signal C. A latch circuit 142 that generates an output signal SD (H level: drive stopped, L level: drive continued) for setting the stop signal OFF when the stop reset signal RP is received, 3 phase brushless by S / S (start / stop) input signal supplied from (microcomputer etc.) S / S circuit 143 for generating an output signal S (L level: start, H level: stop) for notifying the operation state of the data, output signal S from S / S circuit 143, and stop from edge detection circuit 13 An OR element 144 for calculating the logical sum of the reset signals RP and generating an output signal RST (H level: reset, L level: reset release) for resetting the state of the counter 141 and the latch circuit 142 from the logical sum; The OR element 145 generates a stop signal OFF by calculating the logical sum of the output signal S from the S / S circuit 143 and the output signal SD from the latch circuit 142. As described above, when detecting the operation state of the three-phase brushless motor, the counter 141 outputs the stop reset signal RP without depending on the predetermined relationship established between the latch clock signal PN12 and the latch reset signal PA3. By verifying the predetermined period that is not generated, the certainty of the motor protection control is increased.

図13は、動作状態検出回路14のその他の構成例である。図13に示す動作状態検出回路14は、図12に示したカウンタ141とラッチ回路142の代わりに、容量素子147と、3相ブラシレスモータの駆動開始に伴って容量素子147への充電を開始するとともに、停止リセット信号RPを受信したとき容量素子147への充電を停止するとともに放電を開始する充放電回路146と、容量素子147の充放電電圧と所定の基準電圧Vrefとを比較して、容量素子147の充放電電圧が基準電圧をVref超えるときその旨を示す出力信号SDを生成する比較器148と、を設けたものである。この場合、図12に示した構成例と対比して、設計上のタイミング制約が緩和されるため、簡易に実現できる。   FIG. 13 shows another configuration example of the operation state detection circuit 14. The operation state detection circuit 14 shown in FIG. 13 starts charging the capacitive element 147 when the driving of the capacitive element 147 and the three-phase brushless motor starts instead of the counter 141 and the latch circuit 142 shown in FIG. In addition, the charge / discharge circuit 146 that stops charging and starts discharging when the stop reset signal RP is received is compared with the charge / discharge voltage of the capacitor 147 and a predetermined reference voltage Vref. And a comparator 148 that generates an output signal SD indicating that the charge / discharge voltage of the element 147 exceeds the reference voltage Vref. In this case, as compared with the configuration example shown in FIG. 12, the design timing constraint is relaxed, and therefore, it can be easily realized.

<3相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御>
<<位置検出信号の各位相差が電気角120度の場合>>
=== 位置検出信号の立ち上がり時にモータ拘束の場合 ===
3相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図5、図6、図16を適宜参照しつつ、図14をもとに説明する。なお、位置検出信号IN1〜IN3は、図6に示すように電気角120度の位相差を示す場合とする。
<Motor protection control of 3-phase brushless motor drive>
<< When each phase difference of position detection signal is electrical angle 120 degrees >>
=== In case of motor restraint at the rising edge of position detection signal ===
The motor protection control of the driving device for the three-phase brushless motor will be described with reference to FIG. 14 with reference to FIGS. 5, 6, and 16 as appropriate. It is assumed that the position detection signals IN1 to IN3 indicate a phase difference of 120 electrical degrees as shown in FIG.

まず、位置検出信号IN1の立ち上がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。   First, motor protection control when the motor is restrained when the position detection signal IN1 rises will be described.

ここで、位置検出信号IN1の立ち上がり時とは、図6に示すモードaに該当する。なお、モードaとは、位置検出信号IN1がHレベル、位置検出信号IN2がLレベル、位置検出信号IN3がHレベルの場合である。この位置検出信号IN1の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN1はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN2、IN3はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードaとモードfのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the time of rising of the position detection signal IN1 corresponds to the mode a shown in FIG. Mode a is a case where the position detection signal IN1 is at the H level, the position detection signal IN2 is at the L level, and the position detection signal IN3 is at the H level. When the motor is restrained when the position detection signal IN1 rises, the position detection signal IN1 chatters repeatedly between H level and L level, and the other position detection signals IN2 and IN3 maintain the level. . That is, in this case, only mode a and mode f shown in FIG. 5 occur repeatedly.

図14(a)は、位置検出信号IN1の立ち上がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)がなされた場合における、モードaとモードfの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 14A shows position detection signals IN1 to IN3 and six drive control signals UH, UL, mode a and mode f when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN1 rises. The logical levels of VH, VL, WH, WL, logical products PA1 to PA3, and inverted logical sums PN12, PN13, and PN23 are shown.

図14(a)に示すように、この場合、位置検出信号IN1、駆動制御信号UL,WLはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードaとモードfともにLレベルのままである。よって、このLレベルのままのラッチリセット信号PA3によってラッチ回路12はリセットがなされず常に電源電位VccをHレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。   As shown in FIG. 14A, in this case, the position detection signal IN1 and the drive control signals UL and WL are subject to chattering that repeats H level and L level. Meanwhile, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, remains at the L level in both the mode a and the mode f. Therefore, the latch circuit 12 is not reset by the latch reset signal PA3 remaining at the L level, and the power supply potential Vcc is always latched at the H level, so that the pulse signal P cannot cause an edge thereafter.

そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。なお、前述した主要信号の波形図を、参考のため、図16に示すこととする。   Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed. The waveform diagram of the main signal described above is shown in FIG. 16 for reference.

つぎに、前述と同様に、位置検出信号IN2の立ち上がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)された場合のモータ保護制御について説明する。   Next, similarly to the above, the motor protection control when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN2 rises will be described.

ここで、位置検出信号IN2の立ち上がり時とは、図6に示すモードcに該当する。なお、モードcとは、位置検出信号IN1がHレベル、位置検出信号IN2がHレベル、位置検出信号IN3がLレベルの場合である。この位置検出信号IN2の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN2はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN1、IN3はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードbとモードcのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the time of rising of the position detection signal IN2 corresponds to the mode c shown in FIG. Mode c is a case where the position detection signal IN1 is at the H level, the position detection signal IN2 is at the H level, and the position detection signal IN3 is at the L level. When the motor is restrained at the rising edge of the position detection signal IN2, the position detection signal IN2 chatters repeatedly between the H level and the L level, and the other position detection signals IN1 and IN3 maintain the level. . That is, in this case, only mode b and mode c shown in FIG. 5 occur repeatedly.

図14(b)は、位置検出信号IN2の立ち上がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードbとモードcの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 14B shows the position detection signals IN1 to IN3 and the six drive control signals UH, UL, VH, VL, and WH in the mode b and the mode c when the motor is restrained when the position detection signal IN2 rises. , WL, logical products PA1 to PA3, and logical levels of inverted logical sums PN12, PN13, and PN23.

図14(b)に示すように、この場合、位置検出信号IN2、駆動制御信号UL,VLはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードaとモードfともにLレベルのままである。よって、このLレベルのままのラッチリセット信号PA3によってラッチ回路12はリセットがなされず常に電源電位VccをHレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。   As shown in FIG. 14B, in this case, the position detection signal IN2 and the drive control signals UL and VL are chattered repeatedly between H level and L level. Meanwhile, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, remains at the L level in both the mode a and the mode f. Therefore, the latch circuit 12 is not reset by the latch reset signal PA3 remaining at the L level, and the power supply potential Vcc is always latched at the H level, so that the pulse signal P cannot cause an edge thereafter.

そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。   Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed.

つぎに、前述と同様に、位置検出信号IN3の立ち上がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)された場合のモータ保護制御について説明する。   Next, similarly to the above, the motor protection control when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN3 rises will be described.

ここで、位置検出信号IN3の立ち上がり時とは、図6に示すモードeに該当する。なお、モードeとは、位置検出信号IN1がLレベル、位置検出信号IN2がHレベル、位置検出信号IN3がHレベルの場合である。この位置検出信号IN3の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN3はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN1、IN2はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードdとモードeのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the rising edge of the position detection signal IN3 corresponds to the mode e shown in FIG. Note that the mode e is a case where the position detection signal IN1 is L level, the position detection signal IN2 is H level, and the position detection signal IN3 is H level. When the motor is restrained at the rising edge of the position detection signal IN3, the position detection signal IN3 chatters repeatedly between the H level and the L level, and the other position detection signals IN1 and IN2 are held at the level. . That is, in this case, only mode d and mode e shown in FIG. 5 are repeatedly generated.

図14(c)は、位置検出信号IN3の立ち上がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードdとモードeの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 14C shows the position detection signals IN1 to IN3 and the six drive control signals UH, UL, VH, VL, and WH in the modes d and e when the motor is restrained when the position detection signal IN3 rises. , WL, logical products PA1 to PA3, and logical levels of inverted logical sums PN12, PN13, and PN23.

図14(c)に示すように、この場合、位置検出信号IN3、駆動制御信号VL,WLはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードdとモードeにおいてHレベルとLレベルを繰り返す。しかしながら、反転論理和PN12、すなわちラッチクロック信号PN12は、モードdとモードeにおいてHレベルのままである。   As shown in FIG. 14C, in this case, the position detection signal IN3 and the drive control signals VL and WL are chattered repeatedly between H level and L level. Incidentally, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, repeats the H level and the L level in the modes d and e. However, the inverted logical sum PN12, that is, the latch clock signal PN12 remains at the H level in the modes d and e.

よって、このHレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号PN12によって、ラッチ回路12において電源電位VccをHレベルとするラッチが以後なされず、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。   Therefore, the latch circuit 12 does not subsequently latch the power supply potential Vcc at the H level by the latch clock signal PN12 that cannot generate an edge while maintaining the H level, and the pulse signal P cannot subsequently generate an edge. Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed.

=== 位置検出信号の立ち下がり時にモータ拘束の場合 ===
3相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図5、図6、図16を適宜参照しつつ、図15をもとに説明する。なお、位置検出信号IN1〜IN3は、図6に示すように電気角120度の位相差を示す場合とする。まず、位置検出信号IN1の立ち下がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。
=== When the motor is restrained when the position detection signal falls ===
The motor protection control of the three-phase brushless motor driving device will be described with reference to FIG. 15 with reference to FIGS. 5, 6, and 16 as appropriate. It is assumed that the position detection signals IN1 to IN3 indicate a phase difference of 120 electrical degrees as shown in FIG. First, motor protection control when the motor is restrained when the position detection signal IN1 falls will be described.

ここで、位置検出信号IN1の立ち下がり時とは、図6に示すモードdに該当する。なお、モードdとは、位置検出信号IN1がLレベル、位置検出信号IN2がHレベル、位置検出信号IN3がLレベルの場合である。この位置検出信号IN1の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN1はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN2、IN3はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードcとモードdのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the time of the fall of the position detection signal IN1 corresponds to the mode d shown in FIG. The mode d is a case where the position detection signal IN1 is L level, the position detection signal IN2 is H level, and the position detection signal IN3 is L level. When the motor is restrained at the time of the fall of the position detection signal IN1, the position detection signal IN1 is subject to chattering that repeats the H level and the L level, and the other position detection signals IN2 and IN3 are held at the level. Become. That is, in this case, only mode c and mode d shown in FIG. 5 occur repeatedly.

図15(a)は、位置検出信号IN1の立ち下がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)がなされた場合における、モードcとモードdの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 15A shows the position detection signals IN1 to IN3 and the six drive control signals UH and UL in the modes c and d when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN1 falls. , VH, VL, WH, WL, logical products PA1 to PA3, and inverted logical sums PN12, PN13, and PN23.

図15(a)に示すように、この場合、位置検出信号IN1、駆動制御信号UH,WHはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードcとモードdともにLレベルのままである。よって、このLレベルのままのラッチリセット信号PA3によってラッチ回路12はリセットがなされず常に電源電位VccをHレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。   As shown in FIG. 15A, in this case, the position detection signal IN1 and the drive control signals UH and WH are chattered repeatedly between H level and L level. Incidentally, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, remains at the L level in both the mode c and the mode d. Therefore, the latch circuit 12 is not reset by the latch reset signal PA3 remaining at the L level, and the power supply potential Vcc is always latched at the H level, so that the pulse signal P cannot cause an edge thereafter.

そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。   Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed.

つぎに、前述と同様に、位置検出信号IN2の立ち下がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)された場合のモータ保護制御について説明する。   Next, similarly to the above, the motor protection control when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN2 falls is described.

ここで、位置検出信号IN2の立ち下がり時とは、図6に示すモードfに該当する。なお、モードfとは、位置検出信号IN1がLレベル、位置検出信号IN2がLレベル、位置検出信号IN3がHレベルの場合である。この位置検出信号IN2の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN2はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN1、IN3はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードeとモードfのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the time of the fall of the position detection signal IN2 corresponds to the mode f shown in FIG. The mode f is a case where the position detection signal IN1 is L level, the position detection signal IN2 is L level, and the position detection signal IN3 is H level. When the motor is restrained at the time of the fall of the position detection signal IN2, the position detection signal IN2 is subject to chattering that repeats the H level and the L level, and the other position detection signals IN1 and IN3 are held at the level. Become. That is, in this case, only mode e and mode f shown in FIG. 5 occur repeatedly.

図15(b)は、位置検出信号IN2の立ち下がり時にモータ拘束(又はノイズ混入)がなされた場合における、モードeとモードfの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 15B shows the position detection signals IN1 to IN3 and the six drive control signals UH and UL in the mode e and the mode f when the motor is restrained (or mixed with noise) when the position detection signal IN2 falls. , VH, VL, WH, WL, logical products PA1 to PA3, and inverted logical sums PN12, PN13, and PN23.

図15(b)に示すように、この場合、位置検出信号IN2、駆動制御信号UH,VHはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードeとモードfにおいてHレベルとLレベルを繰り返す。しかしながら、反転論理和PN12、すなわちラッチクロック信号PN12は、モードeとモードfにおいてHレベルのままである。   As shown in FIG. 15B, in this case, the position detection signal IN2 and the drive control signals UH and VH are chattered repeatedly between the H level and the L level. Incidentally, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, repeats the H level and the L level in the mode e and the mode f. However, the inverted logical sum PN12, that is, the latch clock signal PN12 remains at the H level in the mode e and the mode f.

よって、このHレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号PN12によって、ラッチ回路12において電源電位VccをHレベルとするラッチが以後なされず、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。   Therefore, the latch circuit 12 does not subsequently latch the power supply potential Vcc at the H level by the latch clock signal PN12 that cannot generate an edge while maintaining the H level, and the pulse signal P cannot subsequently generate an edge. Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed.

つぎに、前述と同様に、位置検出信号IN3の立ち下がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。   Next, similarly to the above, the motor protection control when the motor is restrained when the position detection signal IN3 falls is described.

ここで、位置検出信号IN3の立ち下がり時とは、図6に示すモードbに該当する。なお、モードbとは、位置検出信号IN1がHレベル、位置検出信号IN2がLレベル、位置検出信号IN3がLレベルの場合である。この位置検出信号IN3の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号IN3はHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号IN1、IN2はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図5に示すモードaとモードbのみが、繰り返し発生することになる。   Here, the time of the fall of the position detection signal IN3 corresponds to the mode b shown in FIG. Mode b is a case where the position detection signal IN1 is at the H level, the position detection signal IN2 is at the L level, and the position detection signal IN3 is at the L level. When the motor is restrained at the time of the fall of the position detection signal IN3, the position detection signal IN3 is subject to chattering that repeats the H level and the L level, and the other position detection signals IN1 and IN2 are held at the level. Become. That is, in this case, only mode a and mode b shown in FIG. 5 occur repeatedly.

図15(c)は、位置検出信号IN3の立ち下がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードaとモードbの、位置検出信号IN1〜IN3、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理レベルを示したものである。   FIG. 15C shows the position detection signals IN1 to IN3 and the six drive control signals UH, UL, VH, VL, mode a and mode b when the motor is restrained when the position detection signal IN3 falls. The logical levels of WH and WL, logical products PA1 to PA3, and inverted logical sums PN12, PN13, and PN23 are shown.

図15(c)に示すように、この場合、位置検出信号IN3、駆動制御信号VH,WHはHレベルとLレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積PA3、すなわちラッチリセット信号PA3はモードaとモードbともにLレベルのままである。よって、このLレベルのままのラッチリセット信号PA3によってラッチ回路12はリセットがなされず常に電源電位VccをHレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Pは以後エッジを生じ得ない。   As shown in FIG. 15C, in this case, the position detection signal IN3 and the drive control signals VH and WH are subject to chattering that repeats H level and L level. Meanwhile, the logical product PA3, that is, the latch reset signal PA3, remains at the L level in both the mode a and the mode b. Therefore, the latch circuit 12 is not reset by the latch reset signal PA3 remaining at the L level, and the power supply potential Vcc is always latched at the H level, so that the pulse signal P cannot cause an edge thereafter.

そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。   Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational driving of the three-phase brushless motor is reliably stopped, and the motor protection control is appropriately performed.

<<位置検出信号の各位相差が電気角60度の場合>>
つぎに、位置検出信号IN1〜IN3が、図7に示すように電気角60度の位相差を示す場合の、3相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図6、図7を適宜参照しつつ、図17をもとに説明する。
<< When each phase difference of position detection signal is electrical angle 60 degrees >>
Next, refer to FIGS. 6 and 7 for motor protection control of the driving device for the three-phase brushless motor when the position detection signals IN1 to IN3 indicate a phase difference of 60 degrees as shown in FIG. However, a description will be given based on FIG.

前述したように、図6と図7を対比してみると、位置検出信号IN1〜IN3の位相差が電気角120度を示す場合であっても、電気角60度を示す場合であっても、3相ブラシレスモータが正常回転駆動時の、6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WL、論理積PA1〜PA3、反転論理和PN12,PN13,PN23の論理パターンは一致する。   As described above, when comparing FIG. 6 and FIG. 7, even if the phase difference between the position detection signals IN1 to IN3 indicates an electrical angle of 120 degrees or an electrical angle of 60 degrees. When the three-phase brushless motor is driven to rotate normally, the logical patterns of the six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL, logical products PA1 to PA3, and inverted logical sums PN12, PN13, and PN23 match.

よって、位置検出信号IN1〜IN3のいずれか一相分の信号においてその立ち上り時若しくは立ち下がり時にモータ拘束がなされた場合であっても、前述した説明のとおり、Lレベルのままのラッチリセット信号PA3若しくはHレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号PN12によって、ラッチ回路12より出力されるパルス信号Pはエッジを生じ得ない。   Therefore, even when the motor is restrained at the rising or falling edge of any one of the position detection signals IN1 to IN3, as described above, the latch reset signal PA3 that remains at the L level. Alternatively, the pulse signal P output from the latch circuit 12 cannot generate an edge by the latch clock signal PN12 that remains at the H level and cannot generate an edge.

そして、エッジ検出回路13において停止リセット信号RPが生成されないため、動作状態検出回路14は、所定期間経過後に、停止信号OFFを生成して駆動回路104へと送信する。この結果、3相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされることとなる。   Then, since the stop reset signal RP is not generated in the edge detection circuit 13, the operation state detection circuit 14 generates a stop signal OFF and transmits it to the drive circuit 104 after a predetermined period. As a result, the rotational drive of the three-phase brushless motor is surely stopped and the motor protection control is appropriately performed.

以上、本実施の形態について説明したが、前述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。   Although the present embodiment has been described above, the above-described examples are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

<センサレスモータへの適用例>
前述した実施形態は、ホール素子101a〜101cなどの位置検出素子を有したセンサ有りモータの場合を示したものであるが、本発明に係る3相ブラシレスモータの駆動装置は、センサレスモータへ適用することも可能である。以下、その適用例について説明する。
<Application example for sensorless motor>
The above-described embodiment shows a case of a motor with a sensor having position detection elements such as Hall elements 101a to 101c. However, the driving device for a three-phase brushless motor according to the present invention is applied to a sensorless motor. It is also possible. Hereinafter, application examples thereof will be described.

図18は、センサレス3相ブラシレスモータ用のモータ回路10の構成を示した図である。
図18に示すモータ回路10の構成は、図2に示したセンサ有りの場合のモータ回路10からホール素子101a〜101cをとり除いたものとなる。また、U相駆動コイル105aの一端に生じるコイル電圧Vu、V相駆動コイル105bの一端に生じるコイル電圧Vv、W相駆動コイル105cの一端に生じるコイル電圧Vwが、U相ゼロクロス検出回路109a、V相ゼロクロス検出回路109b、W相ゼロクロス検出回路109cへと供給される。また、U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cの中性点電圧Vcomが、3相分のゼロクロス検出回路109a〜109cへと供給される。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a motor circuit 10 for a sensorless three-phase brushless motor.
The configuration of the motor circuit 10 shown in FIG. 18 is obtained by removing the Hall elements 101a to 101c from the motor circuit 10 with the sensor shown in FIG. Further, the coil voltage Vu generated at one end of the U-phase drive coil 105a, the coil voltage Vv generated at one end of the V-phase drive coil 105b, and the coil voltage Vw generated at one end of the W-phase drive coil 105c are converted into the U-phase zero-cross detection circuits 109a, V The phase zero cross detection circuit 109b and the W phase zero cross detection circuit 109c are supplied. Further, the neutral point voltage Vcom of the U-phase drive coil 105a, the V-phase drive coil 105b, and the W-phase drive coil 105c is supplied to the zero-cross detection circuits 109a to 109c for three phases.

ここで、U相ゼロクロス検出回路109aは、コイル電圧Vuと中性点電圧Vcomの大小を比較し、コイル電圧Vuが中性点電圧Vcomより大きいとき一方の論理レベルとして例えばHレベルを出力し、コイル電圧Vuが中性点電圧Vcomより小さいとき他方の論理レベルとして例えばLレベルを出力する。同様に、V相ゼロクロス検出回路109bは、コイル電圧Vvと中性点電圧Vcomの大小を比較し、コイル電圧Vvが中性点電圧Vcomより大きいとき一方の論理レベルとして例えばHレベルを出力し、コイル電圧Vvが中性点電圧Vcomより小さいとき他方の論理レベルとして例えばLレベルを出力する。同様に、W相ゼロクロス検出回路109cは、コイル電圧Vwと中性点電圧Vcomの大小を比較し、コイル電圧Vwが中性点電圧Vcomより大きいとき一方の論理レベルとして例えばHレベルを出力し、コイル電圧Vwが中性点電圧Vcomより小さいとき他方の論理レベルとして例えばLレベルを出力する。   Here, the U-phase zero-cross detection circuit 109a compares the coil voltage Vu and the neutral point voltage Vcom, and when the coil voltage Vu is larger than the neutral point voltage Vcom, for example, outputs an H level as one logic level, When the coil voltage Vu is smaller than the neutral point voltage Vcom, for example, L level is output as the other logic level. Similarly, the V-phase zero-cross detection circuit 109b compares the coil voltage Vv and the neutral point voltage Vcom, and outputs, for example, an H level as one logic level when the coil voltage Vv is greater than the neutral point voltage Vcom. When the coil voltage Vv is smaller than the neutral point voltage Vcom, for example, L level is output as the other logic level. Similarly, the W-phase zero-cross detection circuit 109c compares the coil voltage Vw and the neutral point voltage Vcom, and when the coil voltage Vw is larger than the neutral point voltage Vcom, for example, outputs an H level as one logic level, When the coil voltage Vw is smaller than the neutral point voltage Vcom, for example, L level is output as the other logic level.

図19は、3相分のゼロクロス検出回路109a〜109cへと供給される信号Vu,Vv,Vw,Vcom、及び、3相分のゼロクロス検出回路109a〜109cの各出力である位置検出信号Uo,Vo,Woの波形を示す図である。   FIG. 19 shows signals Vu, Vv, Vw, Vcom supplied to the zero-cross detection circuits 109a to 109c for three phases, and position detection signals Uo, which are outputs of the zero-cross detection circuits 109a to 109c for three phases. It is a figure which shows the waveform of Vo and Wo.

図20は、センサレスモータ用の駆動制御回路110の通電ロジックの一例を示す真理値表である。センサレスモータ用の駆動制御回路110は、3相分のゼロクロス検出回路109a〜109cより出力される位置検出信号Uo,Vo,Woをもとに、図20に示す真理値表に応じた6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLの論理パターンを生成する。そして、センサレスモータ用の駆動制御回路110は、生成した6つの駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLをもとに、U相駆動コイル105a、V相駆動コイル105b、W相駆動コイル105cへの駆動電流の通電方向を適宜切り替える。この結果、センサレスモータの回転駆動がなさせる。   FIG. 20 is a truth table showing an example of the energization logic of the drive control circuit 110 for the sensorless motor. The drive control circuit 110 for the sensorless motor has six drives corresponding to the truth table shown in FIG. 20 based on the position detection signals Uo, Vo, Wo output from the zero-cross detection circuits 109a to 109c for three phases. A logic pattern of the control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL is generated. Then, the drive control circuit 110 for the sensorless motor, based on the generated six drive control signals UH, UL, VH, VL, WH, WL, U-phase drive coil 105a, V-phase drive coil 105b, W-phase drive The energizing direction of the drive current to the coil 105c is appropriately switched. As a result, the sensorless motor is driven to rotate.

よって、本発明に係るモータ保護制御をセンサレスモータの駆動装置に適用する場合には、モータ保護回路20が、センサレスモータ用の駆動制御回路110で生成された駆動制御信号UH,UL,VH,VL,WH,WLを用いて、前述した実施形態と同様に、駆動回路104の動作を停止させる停止信号OFFを生成することとなる。この結果、センサレスモータの駆動開始時など、位置検出信号Uo,Vo,Woはノイズやチャタリングが生じた場合であっても、適切なモータ保護がなされることとなる。   Therefore, when the motor protection control according to the present invention is applied to the sensorless motor driving device, the motor protection circuit 20 is driven by the drive control signals UH, UL, VH, VL generated by the sensorless motor driving control circuit 110. , WH, WL are used to generate a stop signal OFF for stopping the operation of the drive circuit 104, as in the above-described embodiment. As a result, even when the position detection signals Uo, Vo, Wo have noise or chattering at the start of driving the sensorless motor, appropriate motor protection is achieved.

本発明の一実施形態に係る3相ブラシレスモータの駆動装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive device of the three-phase brushless motor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るモータ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るゼロクロス検出回路出力の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the zero cross detection circuit output which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る駆動制御回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive control circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る駆動制御回路の動作に応じた真理値表を示す図である。It is a figure which shows the truth table according to operation | movement of the drive control circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る3相分の位置検出信号の位相差が電気角120度の場合の主要信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the main signal in case the phase difference of the position detection signal for 3 phases which concerns on one Embodiment of this invention is an electrical angle of 120 degree | times. 本発明の一実施形態に係る3相分の位置検出信号の位相差が電気角60度の場合の主要信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the main signal in case the phase difference of the position detection signal for 3 phases which concerns on one Embodiment of this invention is an electrical angle of 60 degree | times. 本発明の一実施形態に係るラッチ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the latch circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るラッチ回路の動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an operation of the latch circuit according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るエッジ検出回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the edge detection circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエッジ検出回路の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing an operation of the edge detection circuit according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る動作状態検出回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the operation state detection circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る動作状態検出回路のその他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the operation state detection circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 図14(a)は位置検出信号IN1の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図14(b)は位置検出信号IN2の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図14(c)は位置検出信号IN3の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing a logical value calculated by the latch control circuit when the motor is constrained when the position detection signal IN1 rises, and FIG. 14B is a diagram when the motor is constrained when the position detection signal IN2 rises. FIG. 14C is a diagram showing a logical value calculated by the latch control circuit when the motor is restrained when the position detection signal IN3 rises. is there. 図15(a)は位置検出信号IN1の立ち下がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図15(b)は位置検出信号IN2の立ち下がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図15(c)は位置検出信号IN3の立ち下がりにモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図である。FIG. 15A is a diagram showing a logical value calculated by a latch control circuit when the motor is restrained when the position detection signal IN1 falls, and FIG. 15B shows a motor value when the position detection signal IN2 falls. FIG. 15C is a diagram illustrating a logical value calculated by the latch control circuit when restrained, and FIG. 15C illustrates a logical value calculated by the latch control circuit when the motor is restrained by the falling edge of the position detection signal IN3. FIG. 本発明の一実施形態に係る3相分の位置検出信号の位相差が電気角120度の場合であり且つモータ拘束時の場合の主要信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the main signal when the phase difference of the position detection signal for 3 phases which concerns on one Embodiment of this invention is an electrical angle of 120 degree | times, and a motor is restrained. 本発明の一実施形態に係る3相分の位置検出信号の位相差が電気角60度の場合であり且つモータ拘束時の場合の主要信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the main signal in case the phase difference of the position detection signal for 3 phases which concerns on one Embodiment of this invention is an electrical angle of 60 degree | times, and a motor is restrained. 本発明のその他の実施形態に係るセンサレスモータの場合のモータ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor circuit in the case of the sensorless motor which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態に係る3相分のゼロクロス検出回路の入出力波形を示す図である。It is a figure which shows the input-output waveform of the zero cross detection circuit for 3 phases which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態に係る駆動制御回路の動作に応じた真理値表を示す図である。It is a figure which shows the truth table according to operation | movement of the drive control circuit which concerns on other embodiment of this invention. 従来の3相ブラシレスモータの駆動装置の保護回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the protection circuit of the drive device of the conventional three-phase brushless motor. 3相分の位置検出信号の位相差が120°の場合のホール素子有りモータの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a motor with a Hall element in case the phase difference of the position detection signal for 3 phases is 120 degrees. 3相分の位置検出信号の位相差が60°の場合のホール素子有りモータの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a motor with a Hall element in case the phase difference of the position detection signal for 3 phases is 60 degrees.

符号の説明Explanation of symbols

10 モータ回路
101a、101b、101c ホール素子
102a、102b、102c ゼロクロス検出回路
109a、109b、109c ゼロクロス検出回路
103、110 駆動制御回路
104 駆動回路
104a、104b、104c、104d、104e、104f NPN型トランジスタ
105a U相駆動コイル
105b V相駆動コイル
105c W相駆動コイル
106 ステータ
107 ロータ
108a、108b、108c、133 AND素子
14 動作状態検出回路
1、141 カウンタ
2、142 ラッチ回路
3、143 S/S回路
5、144、145 OR素子
146 充放電回路
147 容量素子
148 比較器
11 ラッチ制御回路
12 ラッチ回路
121、131、132 Dフリップフロップ
4、13 エッジ検出回路
20 モータ保護回路
30 停止リセット信号生成回路
10 Motor circuit 101a, 101b, 101c Hall element 102a, 102b, 102c Zero cross detection circuit 109a, 109b, 109c Zero cross detection circuit 103, 110 Drive control circuit 104 Drive circuit 104a, 104b, 104c, 104d, 104e, 104f NPN transistor 105a U-phase drive coil 105b V-phase drive coil 105c W-phase drive coil 106 Stator 107 Rotors 108a, 108b, 108c, 133 AND element 14 Operation state detection circuit 1, 141 Counter 2, 142 Latch circuit 3, 143 S / S circuit 5, 144, 145 OR element 146 Charging / discharging circuit 147 Capacitance element 148 Comparator 11 Latch control circuit 12 Latch circuit 121, 131, 132 D flip-flop 4, 13 Edge detection circuit 20 MO Protection circuit 30 stops the reset signal generating circuit

Claims (9)

3相ブラシレスモータが有する3相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する3相分のソーストランジスタと前記3相の駆動コイルから前記駆動電流が流れ込む3相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、前記3相ブラシレスモータにおけるステータに対するロータの相対位置に基づいて前記ソーストランジスタ及び前記シンクトランジスタの導通/非導通を夫々制御するための6つの駆動制御信号を前記駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、前記6つの駆動制御信号に基づき前記3相の駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで前記3相ブラシレスモータを回転駆動させる3相ブラシレスモータの駆動装置において、
前記3相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において前記駆動制御回路から前記6つの駆動制御信号を受信し、前記受信した6つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に、前記所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有することを特徴とする3相ブラシレスモータの駆動装置。
A drive circuit comprising a three-phase source transistor for discharging drive current to a three-phase drive coil of a three-phase brushless motor, and a three-phase sink transistor into which the drive current flows from the three-phase drive coil; A drive control circuit for supplying to the drive circuit six drive control signals for controlling conduction / non-conduction of the source transistor and the sink transistor based on the relative position of the rotor with respect to the stator in the three-phase brushless motor The three-phase brushless motor is configured by sequentially switching the energization direction of the three-phase drive coil to a predetermined energization direction to be set for each predetermined electrical angle based on the six drive control signals. In the drive device of the three-phase brushless motor that is driven to rotate,
When the three-phase brushless motor is in a rotational drive state, the six drive control signals are received from the drive control circuit, and the received six drive control signals are in the predetermined energization direction for each predetermined electrical angle. A motor protection circuit that performs a motor protection control to stop the operation of the drive circuit when it is determined whether or not the logical pattern is displayed according to the normal rotation drive A drive device for a three-phase brushless motor.
前記モータ保護回路は、前記論理パターンを示さないと判定したとき、前記駆動回路における前記3相分のソーストランジスタ若しくは前記3相分のシンクトランジスタの一方を一斉に非導通とさせることで、前記モータ保護制御を行うこと、を特徴とする請求項1に記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。   When it is determined that the motor protection circuit does not indicate the logic pattern, the motor protection circuit simultaneously turns off one of the three-phase source transistors or the three-phase sink transistors in the drive circuit, thereby The three-phase brushless motor drive device according to claim 1, wherein protection control is performed. 前記モータ保護回路は、
受信する停止リセット信号をもとに前記3相ブラシレスモータの動作状態を検出するものであり、前記停止リセット信号の受信間隔が所定期間を超える場合には、前記駆動回路の動作を停止させるための停止信号を生成して前記駆動回路に供給する動作状態検出回路と、
前記駆動制御回路から前記6つの駆動制御信号を受信して、前記受信した6つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記所定期間内で前記停止リセット信号を生成して前記動作状態検出回路へと送信し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記停止リセット信号の生成並びに前記動作状態検出回路への送信を停止する停止リセット信号生成回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。
The motor protection circuit is
The operation state of the three-phase brushless motor is detected based on the received stop reset signal. When the reception interval of the stop reset signal exceeds a predetermined period, the operation of the drive circuit is stopped. An operation state detection circuit that generates a stop signal and supplies the stop signal to the drive circuit;
The six drive control signals are received from the drive control circuit, and it is determined whether or not the received six drive control signals indicate the logical pattern for each predetermined electrical angle, and the logical pattern is indicated. When it is determined that the stop reset signal is generated and transmitted to the operation state detection circuit within the predetermined period, and when it is determined that the logic pattern is not indicated, the generation of the stop reset signal and the operation are performed. A stop reset signal generation circuit for stopping transmission to the state detection circuit;
The drive device for a three-phase brushless motor according to claim 1, wherein:
前記停止リセット信号生成回路は、
ラッチクロック信号のエッジでセット状態となるとともにラッチリセット信号によってリセット状態となり、前記セット状態から前記リセット状態への切り替えに伴ってパルス信号を生成するラッチ回路と、
前記ラッチ回路から前記パルス信号を受信し、前記受信したパルス信号のエッジを検出して当該エッジを検出した旨を示す前記停止リセット信号を生成するエッジ検出回路と、
前記駆動制御回路から前記6つの駆動制御信号を受信して、前記受信した6つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記論理パターンに応じた前記ラッチクロック信号及び前記ラッチリセット信号を前記ラッチ回路へと供給し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、レベルが固定された前記ラッチクロック信号若しくはレベルが固定された前記ラッチリセット信号を生成して前記ラッチ回路へと供給するラッチ制御回路と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。
The stop reset signal generation circuit
A latch circuit that is set at the edge of the latch clock signal and is reset by a latch reset signal, and generates a pulse signal in accordance with switching from the set state to the reset state;
An edge detection circuit that receives the pulse signal from the latch circuit, detects an edge of the received pulse signal, and generates the stop reset signal indicating that the edge has been detected;
The six drive control signals are received from the drive control circuit, and it is determined whether or not the received six drive control signals indicate the logical pattern for each predetermined electrical angle, and the logical pattern is indicated. The latch clock signal and the latch reset signal corresponding to the logic pattern are supplied to the latch circuit. When it is determined that the logic pattern is not indicated, the latch clock whose level is fixed is determined. A latch control circuit that generates the latch reset signal with a fixed signal or level and supplies the latch reset signal to the latch circuit;
The drive device for a three-phase brushless motor according to claim 3, wherein:
前記6つの駆動制御信号は、
第1の相の前記シンクトランジスタの導通/非導通を制御する第1駆動制御信号(UL)、
第2の相の前記シンクトランジスタの導通/非導通を制御する第2駆動制御信号(VL)、
第3の相の前記シンクトランジスタの導通/非導通を制御する第3駆動制御信号(WL)、
前記第1の相の前記ソーストランジスタの導通/非導通を制御する第4駆動制御信号(UH)、
前記第2の相の前記ソーストランジスタの導通/非導通を制御する第5駆動制御信号(VH)、
前記第3の相の前記ソーストランジスタの導通/非導通を制御する第6駆動制御信号(WH)、であり、
前記ラッチ制御回路は、
前記受信した6つの前記第1乃至前記第6駆動制御信号をもとに、
前記第1駆動制御信号(UL)と前記第5駆動制御信号(VH)の第1論理積と、
前記第2駆動制御信号(VL)と前記第6駆動制御信号(WH)の第2論理積と、
前記第3駆動制御信号(WL)と前記第4駆動制御信号(UH)の第3論理積と、
前記第1論理積と前記第2論理積の第1反転論理和と、
前記第1論理積と前記第3論理積の第2反転論理和と、
前記第2論理積と前記第3論理積の第3反転論理和と、を演算するとともに、
前記第1乃至前記第3論理積のいずれか一つを選定して前記ラッチリセット信号とし、
前記ラッチリセット信号として選定対象外の前記第1乃至前記第3論理積のいずれか二つに基づく、前記第1乃至前記第3反転論理和のいずれか一つを選定して前記ラッチクロック信号とすること、を特徴とする請求項4に記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。
The six drive control signals are:
A first drive control signal (UL) for controlling conduction / non-conduction of the sink transistor of the first phase;
A second drive control signal (VL) for controlling conduction / non-conduction of the sink transistor of the second phase;
A third drive control signal (WL) for controlling conduction / non-conduction of the sink transistor of the third phase;
A fourth drive control signal (UH) for controlling conduction / non-conduction of the source transistor of the first phase;
A fifth drive control signal (VH) for controlling conduction / non-conduction of the source transistor of the second phase;
A sixth drive control signal (WH) for controlling conduction / non-conduction of the source transistor of the third phase;
The latch control circuit
Based on the received six first to sixth drive control signals,
A first logical product of the first drive control signal (UL) and the fifth drive control signal (VH);
A second logical product of the second drive control signal (VL) and the sixth drive control signal (WH);
A third logical product of the third drive control signal (WL) and the fourth drive control signal (UH);
A first inversion of the first logical product and the second logical product;
A second inverted logical sum of the first logical product and the third logical product;
Calculating the second logical product and a third inverted logical sum of the third logical product,
Selecting any one of the first to third logical products as the latch reset signal;
The latch clock signal is selected by selecting any one of the first to third inverted logical sums based on any two of the first to third logical products not selected as the latch reset signal. The three-phase brushless motor drive device according to claim 4, wherein:
前記動作状態検出回路は、
前記3相ブラシレスモータの駆動開始に伴ってカウントを開始してカウント値が所定値に到達したときその旨を示す通知信号を生成するとともに、前記停止リセット信号を受信したときカウント値をリセットするカウンタ回路と、
前記カウント回路から前記通知信号を受信し、前記受信した通知信号のエッジによって前記停止信号をセット状態とさせるとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記停止信号をリセット状態とさせるラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。
The operating state detection circuit includes:
A counter that starts counting when the three-phase brushless motor starts to drive, generates a notification signal indicating that the count value reaches a predetermined value, and resets the count value when the stop reset signal is received Circuit,
A latch circuit that receives the notification signal from the count circuit, sets the stop signal by an edge of the received notification signal, and sets the stop signal to a reset state when the stop reset signal is received;
The three-phase brushless motor driving device according to claim 3, wherein the three-phase brushless motor driving device is provided.
前記動作状態検出回路は、
容量素子と、
前記3相ブラシレスモータの駆動開始に伴って前記容量素子への充電を開始するとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記容量素子への充電を停止するとともに放電を開始する充放電回路と、
前記容量素子の充放電電圧と所定の基準電圧とを比較して、当該充放電電圧が当該基準電圧を超えるときその旨を示す前記停止信号を生成する比較器と、
を有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。
The operating state detection circuit includes:
A capacitive element;
A charge / discharge circuit that starts charging the capacitive element as the driving of the three-phase brushless motor starts, and stops charging and starts discharging when the stop reset signal is received;
A comparator that compares the charge / discharge voltage of the capacitive element with a predetermined reference voltage and generates the stop signal indicating that when the charge / discharge voltage exceeds the reference voltage;
The three-phase brushless motor driving device according to claim 3, wherein the three-phase brushless motor driving device is provided.
前記3相ブラシレスモータは、ステータに対するロータの相対位置を検出する回転位置検出素子を有したセンサ有りモータであり、前記駆動制御回路は、前記回転位置検出素子の検出結果に基づいて前記6つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。   The three-phase brushless motor is a motor with a sensor having a rotational position detecting element that detects a relative position of the rotor with respect to the stator, and the drive control circuit is configured to perform the six driving operations based on the detection result of the rotational position detecting element. The three-phase brushless motor drive device according to any one of claims 1 to 7, wherein a control signal is generated. 前記3相ブラシレスモータは、センサレスモータであり、前記駆動制御回路は、前記3相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出して、当該検出結果に基づいて前記6つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の3相ブラシレスモータの駆動装置。   The three-phase brushless motor is a sensorless motor, and the drive control circuit detects a relative position of the rotor with respect to the stator based on a back electromotive voltage generated in the three-phase drive coil, and based on the detection result. The three-phase brushless motor driving device according to any one of claims 1 to 7, wherein the six driving control signals are generated.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008245379A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Sanyo Electric Co Ltd Motor restriction detection circuit
JP2015070727A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 サンケン電気株式会社 Motor driver
WO2016084294A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 サンケン電気株式会社 Motor drive device
JP2017143597A (en) * 2016-02-08 2017-08-17 ローム株式会社 Motor drive device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008245379A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Sanyo Electric Co Ltd Motor restriction detection circuit
JP2015070727A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 サンケン電気株式会社 Motor driver
WO2016084294A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 サンケン電気株式会社 Motor drive device
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