JP2006262551A - モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの起動動作後にモータが回転していない場合の起動時間を短縮する。
【解決手段】モータの駆動コイルの駆動状態から、前記モータが回転したか否かを検出する検出回路と、前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していることを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記駆動コイルに対して前記モータが回転する大きさの第１駆動電流を供給するための制御を行い、前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していないことを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記モータに次の起動がかけられるまで、前記駆動コイルに対して前記第１駆動電流より小さい第２駆動電流を供給するための制御を行う駆動電流制御回路と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータ駆動回路に関する。

モータ（例えば冷蔵庫に使用されているファンモータ）が、例えば氷結などの原因によって拘束されて駆動できない場合、モータの駆動コイルに駆動電流を供給する駆動回路に過大電流が流れることがある。そして、駆動回路が集積化されている場合には、駆動回路に過大電流が流れることによって、集積回路（以下、ＩＣとする）が発熱して破壊する可能性がある。

よって、駆動コイルを通電してもモータが回転しない場合には、駆動回路に過大電流が流れることを防止する必要がある。そこで、モータの起動動作時に所定時間駆動コイルを通電してもモータが回転していない場合、駆動コイルを一定間隔で通電／非通電とする制御を行うことによって、ＩＣの破壊を防止するモータ駆動回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図７は従来のモータ駆動回路の通電制御を説明するための図である。従来のモータ駆動回路は、図７に示すようにモータの起動動作を行う期間（以下Ｔａ期間とする）に駆動コイルを通電し、Ｔａ期間でモータが回転していない場合、次の保護期間（以下Ｔｂ期間とする）に駆動コイルを非通電とするように制御していた。また、このＴｂ期間は、ＩＣの発熱による破壊を防止するため、Ｔａ期間に対して通常数十倍（例えば１０倍）となるように設定されていた。そして、Ｔｂ期間経過後に、再度起動をかけて駆動コイルを通電していた。そして、モータに再度起動がかけられることでモータが回転していることを検出すると、通常の駆動ロジックによって駆動コイルを通電していた。

このように従来のモータ駆動回路では、モータに起動がかけられてもモータが回転していない場合に、駆動コイルを一定間隔で通電／非通電とする制御を行うことによって、ＩＣの発熱による破壊を防止していた。
特開平６−１６５５７４号公報

このような従来のモータ駆動回路では、Ｔｂ期間において駆動コイルを非通電としているため、モータに全くトルクが発生していないことになる。
そのため、例えばＴａ期間にモータが拘束されていて、次のＴｂ期間中にモータの拘束が解除された場合、次のＴａ期間に起動がかけられても、モータが回転を始めるまでに時間がかかった。なお、モータに起動がかけられてからモータが回転を始めるまでの時間のことを起動時間とする。
さらに、モータが拘束されていないにもかかわらず、最初のＴａ期間に駆動コイルが通電されてもモータが回転しない場合もある。この場合にも、Ｔｂ期間では駆動コイルが非通電となってしまうので、次のＴａ期間に再度起動がかけられても、モータの起動時間が長くなった。
このように、従来のモータ駆動回路は、モータの起動動作時にモータが回転していない場合の起動時間が長くなるという問題点があった。

そこで、本発明は、モータの起動動作時にモータが回転していない場合の起動時間を短縮することができるモータ駆動回路を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための主たる発明は、モータの駆動コイルの駆動状態から、前記モータが回転したか否かを検出する検出回路と、前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していることを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記駆動コイルに対して前記モータが回転する大きさの第１駆動電流を供給するための制御を行い、前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していないことを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記モータに次の起動がかけられるまで、前記駆動コイルに対して前記第１駆動電流より小さい（前記モータが回転することのない大きさの）第２駆動電流を供給するための制御を行う駆動電流制御回路と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、モータに起動がかけられてもモータが回転していない場合の起動時間を短縮することができる。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝全体構成＝＝＝
本発明のモータ駆動回路は各種のモータに適用することが可能である。本実施の形態では３相ブラシレスモータに本発明のモータ駆動回路を適用した場合について説明する。

図１は、本発明のモータ駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施の形態において、モータは、ロータ位置を検出するためのセンサ（例えばホール素子）を有する３相モータであることとするが、これに限定されるものではない。例えばセンサレスモータや単相モータにも適用することが可能である。また、本実施の形態では３相モータのうちＵ相のモータ駆動回路の構成について説明するが、Ｖ相、Ｗ相についても同様の構成とすることができる。

Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６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に巻回されたものである。
ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（以下ＮＰＮトランジスタとする）８は、電源ＶＣＣからＵ相コイル２へ駆動電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮトランジスタ１０は、Ｕ相コイル２から接地ＶＳＳへ電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＮＰＮトランジスタ８、１０のコレクタ−エミッタ路は、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＮＰＮトランジスタ８、１０のコレクタ−エミッタ接続部は、Ｕ相コイル２の一端と接続されている。なお、Ｕ相コイル２の一端の電圧をＶＵとし、他端すなわち３相コイルの結線部の電圧をＶＣＯＭとする。

また、ＮＰＮトランジスタ１２は、電源ＶＣＣからＶ相コイル４へ駆動電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮトランジスタ１４は、Ｖ相コイル４から接地ＶＳＳへ電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＮＰＮトランジスタ１２、１４のコレクタ−エミッタ路は、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＮＰＮトランジスタ１２、１４のコレクタ−エミッタ接続部は、Ｖ相コイル４の一端と接続されている。

さらに、ＮＰＮトランジスタ１６は、電源ＶＣＣからＷ相コイル６へ駆動電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮトランジスタ１８は、Ｗ相コイル６から接地ＶＳＳへ電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＮＭＯＳ１６、１８のコレクタ−エミッタ路は、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＮＭＯＳ１６、１８のコレクタ−エミッタ接続部は、Ｗ相コイル６の一端と接続されている。

そして、ＮＭＯＳ８、１０、１２、１４、１６、１８が適宜のタイミングでオン、オフすると、モータは、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に駆動電流が供給されて予め定められた方向へ回転（例えば正転）することとなる。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には電気角１２０度の位相差を有するコイル電圧が現れることとなる。なおソーストランジスタおよびシンクトランジスタとしてバイポーラトランジスタのみならず、ＭＯＳＦＥＴを使用することも可能である。

ホール素子２０、２２、２４は、電気角１２０度の位相差を生じるロータの外周位置に設けられており、ロータが回転したときの磁極の変化に応じて、電気角１２０度の位相差を有する正弦波形のホール信号を出力するものである。このホール信号は、ロータの回転位置を示す信号である。ホールアンプ２６は、微小な振幅を有するホール信号を増幅するものである。なお、ホールアンプ２６は、後段の制御回路においてホール信号に基づくロジック処理が可能なるまで、ホール信号の振幅を増幅する。

駆動ロジック２８は、マイクロコンピュータ等からの指示に応じて、モータに正転トルクを与えるための正転ロジックまたはモータに逆転トルクを与えるための逆転ロジックの一方が設定される。詳しくは、駆動ロジック２８は、正転ロジックが設定されているとき、ロータの回転位置を示すホールアンプ２６の増幅信号に応じて、モータに正転トルクを与える適宜の順序でＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフするためのロジック信号を出力する。また、駆動ロジック２８は、逆転ロジックが設定されているとき、ロータの回転位置を示すホールアンプ２６の増幅信号に応じて、モータに逆転トルクを与える適宜の順序でＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフするためのロジック信号を出力する。なお、駆動ロジック２８には、例えば不図示の外部の電源スイッチをオンすることによってモータを起動する起動信号が入力される。さらに、１回の起動動作でモータが回転していなかった場合、次の起動動作にタイマー１０２からも起動信号が入力される。そして、駆動ロジック２８は起動信号を入力すると、予め定められた初期レベルでＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフさせる起動モードをＴａ期間において実行する。

プリドライバ３０は、駆動ロジック２８からのロジック信号に応じて、ＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフするための制御信号を出力するものである。これによりＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６へ駆動電流が供給されることとなる。また、プリドライバ３０は、エラーアンプ３８の出力に応じてＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流の大きさを制御する。

抵抗Ｒ２は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流をシンク側となるＮＰＮトランジスタ１０、１４、１８および端子ＲＦを介して電圧ＶＲ（『第１電圧』）に変換するものである。なお、電圧ＶＲは、駆動電流の大きさに比例する電圧であり、モータの駆動電流を制御するための情報として使用できる。
定電流回路３２（『第１定電流回路』）は、電源ＶＣＣに接続され定電流Ｉ１（『第１定電流』）を発生する。

ＮＰＮトランジスタ４０（『電流供給制御回路』）のコレクタはダイオード３４のアノードと接続され、ＮＰＮトランジスタ４０のベースには検出回路１００の出力が印加される。また、ＮＰＮトランジスタ４０のエミッタは接地ＶＳＳされている。
逆流防止用のダイオード３４のアノードは定電流回路３２と接続され、カソードは抵抗Ｒ１と接続されている。なお、ダイオード３４と抵抗Ｒ１との接続点をＡ点とし、Ａ点の電圧をＶＡとする。

定電流回路３６（『第２定電流回路』）は、電源ＶＣＣに接続され定電流Ｉ２（『第２定電流』）を発生し、Ａ点に供給する。なお、定電流Ｉ２は定電流Ｉ１に比べ小さい電流（例えばＩ１：Ｉ２＝１０：１）であることとする。
エラーアンプ３８（『電圧制御回路』）は、Ａ点の電圧ＶＡと電圧ＶＲとの誤差を検出し、電圧ＶＲが電圧ＶＡと等しくなるようにＵ相駆動コイル２、Ｖ相駆動コイル４、Ｗ相駆動コイル６に流れる駆動電流の大きさを調整する信号をプリドライバ３０に出力する。

検出回路１００は、Ｕ相コイル２の一端に発生する電圧ＶＵと、Ｖ相コイル４およびＷ相コイル６との接続点の電圧ＶＣＯＭとの比較によって、モータが回転しているか否かを検出する。そして検出回路１００は、検出結果をＮＰＮトランジスタ６０のベースおよびタイマー１０２に出力する。
図２は検出回路１００の構成の一例を示すブロック図である。また、図３は検出回路１００で発生する信号について説明するための図である。図２に示すように検出回路１００は、コンパレータ５０、抵抗Ｒ３、コンデンサ５２、コンパレータ５４を有している。

コンパレータ５０の非反転入力端子（以下、＋端子とする）には電圧ＶＵが印加され、反転入力端子（以下、−端子とする）には電圧ＶＣＯＭが印加される。モータが通常に回転しているときの電圧ＶＵは図３に示すように正弦波となる。一方、電圧ＶＣＯＭは常に一定の電圧である。コンパレータ５０は電圧ＶＵが電圧ＶＣＯＭより大きい期間に「ＨＩＧＨレベル（以下Ｈとする）」を出力し、電圧ＶＵが電圧ＶＣＯＭより小さい期間に「ＬＯＷレベル（以下Ｌとする）」を出力する。このコンパレータ５０の出力は、モータの回転速度に比例した周波数信号となる。なお、モータが回転していない場合には、Ｕ相コイル２に逆起電圧が発生しないため、コンパレータ５０の出力は「Ｌ」に固定となる。

抵抗Ｒ３の一端にはコンパレータ５０の出力が印加され、他端にはコンデンサ５２の非接地側の電極が接続される。なお、抵抗Ｒ３とコンデンサ５２は積分回路を構成している。
コンパレータ５４の−端子にはコンデンサ５２の充電電圧が印加され、＋端子には、基準電圧ＶＲＥＦが印加される。なお、基準電圧ＶＲＥＦはモータが回転しているか否かを判定するための基準となる電圧である。

以上の構成の検出回路１００によって、モータが回転すると、コンパレータ５０でモータの回転速度に比例した周波数信号が生成され、抵抗Ｒ３とコンデンサ５２による積分回路で積分される。そして、コンデンサ５２の充電電圧と基準電圧ＶＲＥＦとの大小比較がコンパレータ５４で行われる。コンデンサ５２の充電電圧が基準電圧ＶＲＥＦより大きい場合には、検出回路１００から「Ｌ」が出力され、コンデンサ５２の充電電圧が基準電圧ＶＲＥＦより小さい場合には、「Ｈ」が出力される。

つまり、検出回路１００は電圧ＶＵと電圧ＶＣＯＭとの比較によって、モータが回転していることを検出した場合には「Ｌ」を出力し、モータが回転していないことを検出した場合には「Ｈ」を出力する。なお、モータの起動動作時（Ｔａ期間）には検出回路１００の出力は「Ｌ」になるように設定されていることとする。例えば、駆動ロジック２８は、タイマー１０２の出力を受けて、起動動作を行うＴａ期間中に検出回路１００の出力を停止させることとする。

タイマー１０２は、検出回路１００の出力が「Ｈ」となることによってリセットされた後、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に微小電流を流すＴｂ期間をカウントする。そしてＴｂ期間のカウント後、再度起動をかけるための起動信号を駆動ロジック２８に出力する。

なお、ＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８、およびプリドライバ３０は、抵抗Ｒ２に電流を供給することで電圧ＶＲを発生させる回路を構成している。

＝＝＝モータ駆動回路の動作＝＝＝
≪検出回路１００の出力が「Ｌ」の場合≫
検出回路１００の出力が「Ｌ」の場合、すなわち、前述のようにモータが回転していることを検出したには、ＮＰＮトランジスタ４０はオフとなる。
したがって、Ａ点には定電流回路３２で発生する定電流Ｉ１と定電流回路３６で発生する定電流Ｉ２との加算電流が供給されるので、Ａ点の電圧ＶＡはＲ１×（Ｉ１＋Ｉ２）となる。

そして、端子ＲＦの電圧ＶＲがＡ点の電圧ＶＡと等しくなるようにＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流の大きさを制御する信号が、エラーアンプ３８からプリドライバ３０に出力される。
プリドライバ３０は、駆動ロジック２８からのロジック信号に応じて、ＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフさせるとともに、エラーアンプ３８の出力に応じてＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流の大きさを制御する。

そして、例えば、ソーストランジスタとしてＮＰＮトランジスタ８がオンし、シンクトランジスタとしてＮＰＮトランジスタ１４がオンした場合には、電源ＶＣＣ→ＮＰＮトランジスタ８→Ｕ相コイル２→Ｖ相コイル４→ＮＰＮトランジスタ１４の径路の電流が流れる。また、シンク側のＮＰＮトランジスタ１０、１４、１８を流れた電流は端子ＲＦを介して抵抗Ｒ２に供給される。端子ＲＦに流れる電流をＩａとすると、電圧ＶＡがＲ１×（Ｉ１＋Ｉ２）、電圧ＶＲがＲ２×Ｉａなので、電圧ＶＡと電圧ＶＲとが等しくなったときのＩａは、（Ｉ１＋Ｉ２）×Ｒ１/Ｒ２（以下第１駆動電流とする）となる。

≪検出回路１００の出力が「Ｈ」の場合≫
検出回路１００の出力が「Ｈ」の場合、すなわち、モータが回転していないことを検出したには、ＮＰＮトランジスタ４０はオフとなる。そして、ＮＰＮトランジスタ４０は定電流回路３２で発生する定電流Ｉ１をコレクタ電流として流す。
したがって、Ａ点には定電流Ｉ１が供給されなくなるので、電圧ＶＡはＲ１×Ｉ２となる。

そして、端子ＲＦの電圧ＶＲがＡ点の電圧ＶＡと等しくなるようにＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流の大きさを制御する信号がエラーアンプ３８からプリドライバ３０に出力される。
プリドライバ３０は、駆動ロジック２８からのロジック信号に応じて、ＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフさせる。また、プリドライバ３０はエラーアンプ３８の出力に応じてＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流の大きさを制御する。

シンク側のＮＰＮトランジスタ１０、１４、１８を流れた電流は端子ＲＦを介して抵抗Ｒ２に供給される。
このとき端子ＲＦに流れる電流をＩｂとすると、電圧ＶＡがＲ１×Ｉ２、電圧ＶＲがＲ２×Ｉｂなので、電圧ＶＡと電圧ＶＲが等しくなったとき、ＩｂはＩ２×Ｒ１/Ｒ２（以下第２駆動電流とする）となる。定電流Ｉ２は定電流Ｉ１に比べて小さい電流であるので、このときＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に流れる駆動電流はモータが回転するときの駆動電流に比べて小さい電流となる。

図４は、本発明のモータ駆動回路の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、制御ロジック２８に外部スイッチ等から起動を開始するための起動信号が入力される（Ｓ４０２）。すると制御ロジック２８は、検出回路１００の出力を停止させ（Ｓ４０４）予め定められた初期レベルでＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフさせる起動モードを実行する（Ｓ４０６）。この起動時には検出回路１００の出力は「Ｌ」となっているためＵ相コイル２、Ｖ相コイル６、Ｗ相コイル８は第１駆動電流で通電される（Ｓ４０８）。Ｔａ期間が経過すると（Ｓ４１０）、制御ロジック２８は、検出回路１００の検出結果を出力させる（Ｓ４１２）。

検出径路１００の出力が「Ｈ」の場合（Ｓ４１４：ＮＯ）、つまりＴａ期間でモータが回転しなかった場合には、ＮＰＮトランジスタ４０がオンすることによってＵ相コイル２、Ｖ相コイル６、Ｗ相コイル８は第２駆動電流で通電される（Ｓ４１６）。また、タイマー１０２がリセットされ（Ｓ４１８）、カウントが行われる（Ｓ４２０）。タイマー１０２のカウントがＴｂ期間にならない場合には（Ｓ４２２：ＮＯ）タイマー１０２をカウントするステップ４２０を再度実行する。タイマー１０２のカウントがＴｂ期間になると（Ｓ４２２：ＹＥＳ）、再度起動を開始するステップ４０２に戻る。

一方、ステップ４１４において検出回路１００の検出結果が「Ｌ」の場合（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、つまりＴａ期間経過後にモータが回転している場合には、ＮＰＮトランジスタ４０がオフとなるため、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６は第１駆動電流で通電されることになる。

そしてロータの回転位置を示すホールアンプ２６の増幅信号に応じて、モータにトルクを与える適宜の順序でＮＰＮトランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８をオン、オフする通常の駆動ロジックによって、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が第１駆動電流で通電される（Ｓ４２４）。

また、図５は本発明のモータ駆動回路の通電制御を説明するための図である。本発明のモータ駆動回路では、図５に示すようにＴａ期間では第１駆動電流で通電を行い、Ｔａ期間後にモータが回転していない場合、Ｔｂ期間では第２駆動電流で通電を行う。以下同様にＴａ期間後にモータが回転していない場合は、Ｔｂ期間に第２駆動電流で通電を行い、次のＴａ期間に第１駆動電流で通電を行うことを繰り返し行う。また、Ｔａ期間後にモータが回転していることが検出された場合には、図５に示すように定常モードになり、通常の駆動ロジックによる第１駆動電流での通電を行う。

このように、本発明のモータ駆動回路では、モータ起動動作を行うＴａ期間にモータが回転しない場合、次のＴｂ期間に駆動コイルを非通電とせずに、第１駆動電流より小さい第２駆動電流で通電を行う。この第２駆動電流が流れていることによって、Ｔｂ期間でもある程度のトルクが発生しているので、再度起動がかけられたとき、起動がかけられてからモータが回転を始めるまでの起動時間を短縮することができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
図６は、本発明のモータ駆動回路の他の実施形態を示すブロック図である。なお、本発明の第１の実施形態と同じ構成の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図６に示すモータ駆動回路は、ＮＰＮトランジスタ６０、６２、６４、定電流回路６６、６８ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ（以下、ＰＮＰトランジスタとする）７０を有している。
ＮＰＮトランジスタ６０（『差動動作切替回路』）のベースには検出回路１００の出力が印加され、ＮＰＮトランジスタ６０のコレクタはＮＰＮトランジスタ６２のベースと接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ６０のエミッタは接地ＶＳＳされている。
ＮＰＮトランジスタ６２（『一方の差動トランジスタ』）のベースには電圧Ｖ１が印加され、コレクタは電源ＶＣＣと接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ６２のエミッタはＰＮＰトランジスタ７０のベースと接続されている。
ＮＰＮトランジスタ６４（『他方の差動トランジスタ』）のベースには電圧Ｖ２が印加され、コレクタは電源ＶＣＣと接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ６４のエミッタはＰＮＰトランジスタ７０のベースと接続されている。なお、電圧Ｖ１>電圧Ｖ２であることとする。またＮＰＮトランジスタ６２およびＮＰＮトランジスタ６４はトランジスタサイズが等しいこととし、ＮＰＮトランジスタ６２およびＮＰＮトランジスタ６４のベース−エミッタ間電圧をＶＢＥとする。

定電流回路６６はＰＮＰトランジスタ７０のベースに接続され定電流Ｉ３を発生する。定電流回路６８は電源ＶＣＣと接続され定電流Ｉ４を発生しＰＮＰトランジスタ７０のエミッタに供給する。
ＰＮＰトランジスタ７０のエミッタはエラーアンプ３８の＋端子に接続され、コレクタは接地ＶＳＳされている。ここで、ＰＮＰトランジスタ７０のベース−エミッタ間電圧をＶＢＥとする。また、定電流回路６８とＰＮＰトランジスタ７０のエミッタとの接続点をＢ点とし、エラーアンプ３８の＋端子にはＢ点の電圧が印加される。
なお、ＮＰＮトランジスタ６２、６４、定電流回路６６は差動回路を構成し、定電流回路６８およびＰＮＰトランジスタ７０は出力回路を構成している。
以上の構成によって、検出回路１００の出力が「Ｌ」の場合、ＮＰＮトランジスタ６０がオフとなる。

電圧Ｖ１>電圧Ｖ２であるので、ＮＰＮトランジスタ６２がオン、ＮＰＮトランジスタ６４がオフとなり、ＰＮＰトランジスタ７０のベースにはＶ１−ＶＢＥが印加される。そして、ＰＮＰトランジスタ７０がオンすることによって、Ｂ点の電圧はＶ１となる。
エラーアンプ３８は、電圧ＶＲと電圧Ｖ１との誤差が無くなるように駆動電流を制御する信号をプリドライバ３０に出力する。このとき端子ＲＦに流れる電流ＩｃはＶ１／Ｒ２となる。

一方、検出回路１００の出力が「Ｈ」の場合、ＮＰＮトランジスタ６０がオンとなる。そして、ＮＰＮトランジスタ６０が電圧Ｖ１で発生する電流をコレクタ電流として流すので、ＮＰＮトランジスタ６２はベースに電流が供給されなくなり、オフとなる。一方、ＮＰＮトランジスタ６４は、電圧Ｖ２によってオンする。
よって、ＰＮＰトランジスタ７０のベースにはＶ２−ＶＢＥが印加される。そして、ＰＮＰトランジスタ７０がオンすることによって、Ｂ点の電圧はＶ２となる。

エラーアンプ３８は、電圧ＶＲと電圧Ｖ２との誤差が無くなるように駆動電流を制御する信号をプリドライバ３０に出力する。このとき端子ＲＦに流れる電流ＩｄはＶ２／Ｒ２となる。
電圧Ｖ１>電圧Ｖ２なので、モータ起動時の通電によってモータが回転している場合にはＶ１／Ｒ２の第１駆動電流で駆動コイルを通電し、モータが回転していない場合、第１駆動電流より小さいＶ２／Ｒ２の第２駆動電流で駆動コイルを通電するように切り替えることができる。

以上、説明したように、本発明のモータ駆動回路は、モータに起動をかけるＴａ期間にモータが回転していない場合、保護期間となるＴｂ期間に駆動コイルを非通電とせずに、第２駆動電流を流しておくので、モータに微小なトルクが発生することになる。よって、再度起動をかけてモータが回転を始めるまでの起動時間を短縮することができる。また、モータが拘束されていないにもかかわらず、Ｔａ期間にモータが回転しない場合の起動時間も同様に短縮することができる。

また、端子ＲＦの電圧をＡ点の電圧ＶＡの電圧と等しく制御することによって、起動動作後にモータが回転しているときにはモータが回転する大きさの第１駆動電流とし、モータが回転していないときには、第１駆動電流より小さい（モータが回転することのない）第２駆動電流に切り替えることができる。

また、Ａ点の電圧ＶＡを切り替えるのに２つの定電流回路３２、３６を用いた図１の場合、電圧ＶＡは、検出回路１００の出力が「Ｌ」のときにはＲ１×（Ｉ１＋Ｉ２）となり、検出回路１００の出力が「Ｈ」のときときにはＲ１×Ｉ２となる。この電圧ＶＡと電圧ＶＲとの誤差が無くなるようにエラーアンプ３８で制御することによって、起動動作後にモータが回転しているときには第１駆動電流で通電を行い、モータが回転していないときには第２駆動電流で通電を行うことができる。

さらに、ＮＰＮトランジスタ６２、６４を用いた図６の場合、Ｂ点の電圧ＶＢは検出回路１００の出力が「Ｌ」のときにはＶ１となり、検出回路１００の出力が「Ｈ」のときにはＶ２（Ｖ２＜Ｖ１）となる。この電圧ＶＢと電圧ＶＲとの誤差が無くなるようにエラーアンプ３８で制御することによって、起動動作後にモータが回転しているときには第１駆動電流で通電を行い、モータが回転していないときには第２駆動電流で通電を行うことができる。

また、電圧ＶＵと電圧ＶＣＯＭとの大小比較をすることによって発生する矩形波を積分した電圧と、基準電圧ＶＲＥＦとを比較することによってモータが回転しているか否かを検出することができる。

以上、本実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明の実施形態にかかるモータ駆動回路の構成を示すブロック図である。 検出回路の構成を示すブロック図である。 検出回路で発生する信号について説明するための波形図である。 本発明のモータ駆動回路の動作について説明するためのフローチャートである。 本発明のモータ駆動回路の通電制御を説明するための図である。 本発明の他の実施形態にかかるモータ駆動回路の構成を示す回路図である。 従来のモータ駆動回路の通電制御を説明するための図である。

符号の説明

２ Ｕ相コイル
４ Ｖ相コイル
６ Ｗ相コイル
８、１０、１２、１４、１６、１８ ＮＰＮトランジスタ
２０、２２、２４ ホール素子
２６ ホールアンプ
２８ 駆動ロジック
３０ プリドライバ
３２、３６、６６、６８ 定電流回路
３４ ダイオード
３８ エラーアンプ
４０、６０、６２、６４ ＮＰＮトランジスタ
５０、５４ コンパレータ
５２ コンデンサ
７０ ＰＮＰトランジスタ
１００ 検出回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗

Claims (5)

1. モータの駆動コイルの駆動状態から、前記モータが回転したか否かを検出する検出回路と、
   前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していることを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記駆動コイルに対して前記モータが回転する大きさの第１駆動電流を供給するための制御を行い、前記モータに起動がかけられた後に前記モータが回転していないことを示す検出結果が前記検出回路から得られた場合、当該検出結果に応じて、前記モータに次の起動がかけられるまで、前記駆動コイルに対して前記第１駆動電流より小さい第２駆動電流を供給するための制御を行う駆動電流制御回路と、
   を備えたことを特徴とするモータ駆動回路。
2. 前記駆動コイルを流れる駆動電流の大きさに応じた第１電圧を発生する第１電圧発生回路、を有し、
   更に、前記駆動電流制御回路は、
   前記モータが回転していることを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記第１駆動電流に対応する第２電圧を出力し、前記モータが回転していないことを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記第２駆動電流に対応する第３電圧（＜前記第２電圧）を発生する電圧切替回路と、
   前記電圧切替回路が前記第２電圧を発生した場合、前記駆動コイルに前記第１駆動電流を供給すべく前記第１電圧を前記第２電圧まで変化させ、前記電圧切替回路が前記第３電圧を発生した場合、前記駆動コイルに前記第２駆動電流を供給すべく前記第１電圧を前記第３電圧まで変化させる電圧制御回路と、を有し、
   前記電圧制御回路の出力電圧に従って、前記駆動コイルに供給される駆動電流の大きさを変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。
3. 前記電圧切替回路は、
   第１定電流を発生する第１定電流回路と、
   第２定電流を発生する第２定電流回路と、
   前記モータが回転していることを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記第１の定電流と前記第２の定電流との加算電流を、電流の大きさに応じた電圧を発生する抵抗に供給して前記前記第２電圧を発生し、前記モータが回転していないことを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記第２電流を前記抵抗に供給して前記第３電圧を発生する電流供給制御回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動回路。
4. 前記電圧切替回路は、
   ２つの差動トランジスタを有し、一方の差動トランジスタに印加される制御電圧より低い制御電圧が他方の差動トランジスタに印加される差動回路と、
   前記モータが回転していることを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記他方の差動トランジスタの動作を無効とし、前記モータが回転してないことを示す前記検出回路の検出結果に応じて、前記一方の差動トランジスタの動作を無効とする差動動作切替回路と、
   前記一方の差動トランジスタが動作したときの前記差動回路の出力に応じて前記第２電圧を出力し、前記他方の差動トランジスタが動作したときの前記差動回路の出力に応じて前記第３電圧を出力する出力回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動回路。
5. 前記検出回路は、
   前記駆動コイルに発生する電圧から得られる前記モータの回転速度を示す周波数信号を積分する積分回路と、
   前記積分回路の出力電圧と、前記モータの回転を判別するための基準電圧との大きさを比較する比較回路と、
   を備え、
   前記積分回路の出力電圧が前記基準電圧より小の場合に、前記モータが回転していないことを示す検出結果を出力し、
   前記積分回路の出力電圧が前記基準電圧より大の場合に、前記モータが回転していることを示す検出結果を出力する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータ駆動回路。
   
   

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