JP2008072788A - モータ駆動装置、ブラシレスモータ及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧の昇圧によるデバイス破壊を防止し、高効率にモータを駆動することができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】位置検出回路７と、駆動コイル１Ａ〜１Ｃの通電切り替えタイミング信号を出力する通電信号生成回路６と、一定回転検出信号を出力する速度偏差検出回路９と、速度制御信号を出力する回転速度制御回路８と、電源電圧が供給される正極側駆動トランジスタ２Ａ〜２Ｃと、抵抗を介して接地される負極側駆動トランジスタ３Ａ〜３Ｃと、電源電圧をモニタし駆動モード切り替え信号を出力する電源監視回路５と、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのオン／オフ制御を行う出力ＰＷＭ制御部４と、を備え、出力ＰＷＭ制御部４は前記駆動モード切り替え信号に基づいて同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動装置、ブラシレスモータ及びその駆動方法に関するものである。

電気機器のモータとして幅広く用いられているブラシレスモータは、永久磁石などを含んで構成されたロータの位置を、ロータの回転軌道近傍に等間隔で配置された複数の位置検出器（例えばホール素子）で検出し、検出信号のオンオフタイミングに基づいて複数の駆動用のコイル巻線への通電状態を切り替えてロータを回転駆動している。例えば、３相ブラシレスモータの場合、３つのコイル巻線を備え、３つのうち２つに対する通電状態の切り替えを繰り返して回転トルクを生じさせる構成が一般的である。

３相ブラシレスモータの３つの駆動コイルの通電状態（電圧印加状態）を切り替えるモータ駆動装置として、電源と、電源線路間に設けられ駆動コイルに接続されたスイッチング回路と、速度制御の減速信号を用いて同期整流ＰＷＭ駆動と片側ＰＷＭ駆動を切り替えるＰＷＭ制御部と、パルス幅変調部と、位置検出部と、通電切り替え部と、を備えたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。

スイッチング回路はスイッチング素子として下側トランジスタと上側トランジスタの直列回路を３相分設けたもので、各トランジスタには逆起電力防止用のダイオードが並列に接続されている。３つの駆動コイルの一端はそれぞれ上側トランジスタと下側トランジスタの接続点に接続されており、他端は共通接続されている。３つの上側トランジスタのドレインは共通接続されており、３つの下側トランジスタのソースは共通接続されている。

位置検出部はロータマグネットと駆動コイルとの位置関係を検出する。通電切り替え部は位置検出部の出力に基づいて駆動コイルへの通電切り替え信号を出力する。パルス幅変調部はブラシレスモータの発生トルクを制御するトルク指令信号に応じたパルス幅の周波数信号を出力する。ＰＷＭ制御部は通電切り替え信号及びパルス幅変調部の出力信号に基づいてスイッチング回路の各トランジスタのオンオフ制御を行う。

上記モータ駆動装置の動作を説明する。３つの駆動コイルを駆動コイルＡ、Ｂ、Ｃ、駆動コイルＡの一端が接続された上側トランジスタをトランジスタＴＡｕ、下側トランジスタをトランジスタＴＡｄとする。駆動コイルＢ、Ｃの一端が接続された上側トランジスタ、下側トランジスタも同様にＴＢｕ、ＴＢｄ、ＴＣｕ、ＴＣｄとする。

駆動コイルＡ及びＢを通電状態にする場合、定常時等のトルク指令の減速期間以外ではトランジスタＴＡｕはオン、トランジスタＴＡｄはオフ、トランジスタＴＢｕ及びＴＢｄが同期整流型ＰＷＭ駆動によるオン／オフ動作をする。ＰＷＭとはパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）をいい、モータを駆動するパルスのデューティー比（ＯＮの時間の比率）を変えることでパワーを制御する方法であり、上側トランジスタと下側トランジスタとを両方ＰＷＭ動作させることを同期整流型ＰＷＭ駆動という。トランジスタＴＢｕがオン時はトランジスタＴＢｄはオフであり、トランジスタＴＢｕがオフ時はトランジスタＴＢｄはオンする。

トルク指令の減速期間では、トランジスタＴＢｄのオン／オフに伴いトランジスタＴＢｕのオン／オフを行わない。これによりトランジスタＴＢｄのオフのとき、回生電流はトランジスタＴＢｕに並列接続するダイオードを流れる。これを片側ＰＷＭ駆動という。同期整流ＰＷＭ駆動においては、減速期間はＰＷＭ駆動のパルス幅（デューティー比）が減少し、駆動コイルから電源に電流が逆流することで電源電圧が上昇し、デバイス破壊の虞があった。速度制御の減速信号に基づき片側ＰＷＭ駆動に切り替えることで、同期整流ＰＷＭ駆動よりも駆動効率が落ちるものの、デバイス破壊を防止することができる。

このように上記モータ駆動装置は定常時等のトルク指令の減速期間以外では電流が逆起電力防止用のダイオードに流れることがなく、低損失な駆動が実現できる。また、減速期間中は電源へ電流が逆流することを防止し、デバイス破壊を防止する。

ここで、電源へ逆流する電流により昇圧する電源電圧は電源のインピーダンスによって変わり、電源インピーダンスが小さいほど昇圧電圧は小さくなる。電源に他の回路が接続されて見かけ上電源インピーダンスが小さくなる場合もあり、その場合昇圧電圧は小さくなる。また、減速するスピード量やモータの回転数によっても昇圧電圧が小さくなりデバイス破壊につながらない場合がある。しかし、上記モータ駆動装置は速度制御の減速信号を用いて同期整流ＰＷＭ駆動と片側ＰＷＭ駆動を切り替えるため、デバイス破壊につながらないような場合でも減速指令時は常に片側ＰＷＭ駆動に切り替わってしまい、駆動効率が落ちてしまうという問題があった。
特開２００２−２７２１６２号公報

本発明は電源電圧の昇圧によるデバイス破壊を防止すると共に、高効率にモータを駆動することができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によるモータ駆動装置は、ブラシレスモータのロータマグネットと駆動コイルの位置関係を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力する通電信号生成回路と、前記ブラシレスモータの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力する速度偏差検出回路と、前記速度差情報に基づき加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力する回転速度制御回路と、電源電圧が供給されるドレインが共通接続された第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタと、抵抗を介して接地されるソースが共通接続され、ドレインがそれぞれ前記第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタのソースと接続された第１、第２及び第３の負極側駆動トランジスタと、前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力する電源監視回路と、前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号が入力され、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのゲートに接続されオン／オフ制御を行い、かつ前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記同期整流ＰＷＭ駆動から前記片側ＰＷＭ駆動に切り替える出力ＰＷＭ制御部と、を備えるものである。

本発明の一態様によるブラシレスモータは、ロータマグネットと、前記ロータマグネットに対向して設けられ一端が共通接続された第１、第２及び第３の駆動コイルと、前記ロータマグネットと前記第１、第２及び第３の駆動コイルの位置関係を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力する通電信号生成回路と、前記ロータマグネットの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力する速度偏差検出回路と、前記速度差情報に基づき加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力する回転速度制御回路と、電源電圧が供給されるドレインが共通接続された第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタと、抵抗を介して接地されるソースが共通接続され、ドレインがそれぞれ前記第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタのソース及び前記第１、第２及び第３の駆動コイルの他端と接続された第１、第２及び第３の負極側駆動トランジスタと、前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力する電源監視回路と、前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号が入力され、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのオン／オフ制御を行い、かつ前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記同期整流ＰＷＭ駆動から前記片側ＰＷＭ駆動に切り替える出力ＰＷＭ制御部と、を備えるものである。

本発明の一態様によるブラシレスモータ駆動方法は、位置検出回路と、通電信号生成回路と、速度偏差検出回路と、回転速度制御回路と、３個の正極側駆動トランジスタと、３個の負極側駆動トランジスタと、電源監視回路と、出力ＰＷＭ制御部と、を有するモータ駆動装置を用いて、ブラシレスモータを駆動する方法であって、前記位置検出回路により前記ブラシレスモータのロータマグネット及び駆動コイルの位置関係を検出し、前記通電信号生成回路により前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力し、前記速度偏差検出回路により前記ブラシレスモータの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力し、前記回転速度制御回路により前記速度差情報に基づいて加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力し、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタにより前記駆動コイルへの電源電圧の印加を切り替え、前記電源監視回路により前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力し、前記出力ＰＷＭ制御部により前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号に基づいて前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのオン／オフ制御を行い、前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記オン／オフ制御を同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替えることを含むものである。

本発明によれば、電源電圧の昇圧によるデバイス破壊を防止すると共に、高効率にモータを駆動することができる。

以下、本発明にかかるモータ駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に本発明の実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成を示す。駆動コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃはロータマグネット１０に対向して設けられており（図２参照）、一方の端子が共通に接続されている。正極側及び負極側スイッチング素子として駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃと駆動トランジスタ３Ａ、３Ｂ、３Ｃがそれぞれ直列に接続されている。駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃのドレインは共通接続されると共に電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、駆動トランジスタ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのソースは共通接続されると共に抵抗Ｒを介して接地されている。駆動トランジスタ２Ａのソース、駆動トランジスタ３Ａのドレイン及び駆動コイル１Ａの端子は共通接続される。駆動トランジスタ２Ｂのソース、駆動トランジスタ３Ｂのドレイン及び駆動コイル１Ｂの端子は共通接続される。駆動トランジスタ２Ｃのソース、駆動トランジスタ３Ｃのドレイン及び駆動コイル１Ｃの端子は共通接続される。各駆動トランジスタのソース・ドレイン間には寄生ダイオードであるダイオードＤが形成される。駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃを用いて駆動コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃにモータ駆動電流を流しかつ通電（電圧印加状態）を切り替えることでモータのロータを回転させるようになっている。

位置検出回路７はロータマグネットと駆動コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃの位置関係を検出し、検出結果を通電信号生成回路６へ出力する。

通電信号生成回路６はこの検出結果に基づいて駆動コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃの通電を切り替える通電切り替えタイミング信号を出力する。

速度偏差検出回路９には速度指令信号及び速度検出信号（ＦＧ信号）が入力され、モータの回転速度（ロータマグネットの回転速度）が目標速度領域に含まれているかが検出される。速度偏差検出回路９では基準クロックを所定倍（例えば１０２４倍）したパルス信号を用いて、速度指令信号による目標速度とＦＧ信号により検出されるモータ回転速度の差を求める。速度の差に相当する差分パルス数が例えば目標速度の±６％以内であれば、モータ回転速度が目標速度領域内であると判定する。モータ回転速度が目標速度領域内であるか否かの検出結果は一定回転検出信号として出力される。また、差分パルス数は速度差情報として回転速度制御回路８へ出力する。

回転速度制御回路８は入力された差分パルス（速度差情報）をアナログ信号に変換し、速度制御信号として出力する。速度制御信号は、モータ回転速度が目標速度より遅ければ加速指令となり、モータ回転速度が目標速度より速ければ減速指令となる。

電源監視回路５は電源電圧Ｖｃｃをモニタしており、電源電圧Ｖｃｃに基づいて駆動モード切り替え信号を出力する。電源監視回路５の構成の一例を図３に示す。電源監視回路５はコンパレータ３１、レギュレータ３２、抵抗３３〜３６を有する。コンパレータ３１は入力端子ＩＮ１、ＩＮ２を有し、入力端子ＩＮ１に入力される信号の電圧の方が入力端子ＩＮ２に入力される信号の電圧より大きい場合は出力端子ＯＵＴからの出力はハイレベルになり、小さい場合は出力端子ＯＵＴからの出力はローレベルになるとする。

例えば通常時の電源電圧Ｖｃｃが２４Ｖ、レギュレータの出力が５Ｖとする。抵抗３５を４ｋΩ、抵抗３６を１ｋΩとすることでコンパレータ３１の入力端子ＩＮ２には１Ｖが入力される。電源電圧Ｖｃｃが設定電圧（＞２４Ｖ）を超えたときに入力端子ＩＮ１に入力される信号の電圧が１Ｖを超えるように抵抗３３、３４の抵抗値を調整することで電源電圧Ｖｃｃが設定電圧に達したかどうかを出力値から検出することができる。出力端子ＯＵＴからの出力が駆動モード切り替え信号となる。

出力ＰＷＭ制御部４には通電切り替えタイミング信号、一定回転検出信号、速度制御信号及び駆動モード切り替え信号が入力され、これらの信号に基づき駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃのオンオフ制御を行う。駆動モード切り替え信号のローレベルからハイレベルへの変化に伴い、駆動モードを同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に変更する。また、速度制御信号により加速指令が入力される場合はＰＭＷ駆動のパルス幅（デューティー比）を増大させ、減速命令が入力される場合はパルス幅を減少させる。

本実施形態によるモータ駆動装置の動作について説明する。出力ＰＷＭ制御部４から出力され、駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃのゲート電極に入力されるオン／オフ制御信号を信号Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ２Ｃ、Ｐ３Ａ、Ｐ３Ｂ、Ｐ３Ｃとする。図４、６にオン／オフ制御信号のタイミングを示す。

図４は駆動モードが同期整流ＰＷＭ駆動のままのとき、すなわちモータ回転速度の減速期間以外又はモータ回転速度減速期間であるが駆動コイルから電源に電流が逆流することによる上昇した電源電圧が設定値より低い期間におけるオン／オフ制御信号のタイミングを示している。駆動トランジスタ２ＡがＰＷＭ動作のオフのとき駆動トランジスタ３Ａはオンし、駆動トランジスタ２Ａがオンのとき駆動トランジスタ３Ａはオフする。駆動トランジスタ２Ｂ及び３Ｂ、駆動トランジスタ２Ｃ及び３Ｃも同様である。

例えば図４の期間Ｔ１においては電源から駆動コイル１Ｂ、駆動コイル１Ａの順に電流が流れる。この期間Ｔ１において駆動トランジスタ２Ｂは常にオン、駆動トランジスタ３Ｂ、２Ｃ、３Ｃはオフしている。また、駆動トランジスタ２Ａ、３Ａは同期整流ＰＷＭ駆動によるオン／オフ動作している。駆動トランジスタ２Ａがオフ、３Ａがオンのときは図５（ａ）に示すような電流Ｉ１が流れる。駆動トランジスタ２Ａがオン、３Ａがオフのときは駆動コイル１Ａ、１Ｂのエネルギーにより図５（ｂ）に示すような回生電流Ｉ２が流れる。このように正極側の駆動トランジスタ２Ａと負極側の駆動トランジスタ３Ａが共にＰＷＭ駆動する動作モードが同期整流ＰＷＭ駆動である。

期間Ｔ１以外でも同様の動作が行われ、駆動コイル１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対する通電状態が切り替わることで回転トルクが生じ、モータが回転する。

図６は駆動モードが切り替わる、すなわちモータ回転速度減速期間であり駆動コイルから電源に電流が逆流することによる上昇した電源電圧Ｖｃｃが設定値より高い、期間がある場合のオン／オフ制御信号のタイミングを示している。

時刻ｔ１〜ｔ２の間は出力ＰＷＭ制御部４から片側ＰＷＭ駆動を行うオン／オフ制御信号が出力される。つまり駆動トランジスタ３Ａ、３Ｂ、３ＣがＰＷＭ動作によるオン／オフ動作しているとき、対応する駆動トランジスタ２Ａ、２Ｂ、２ＣはＰＷＭ動作せずオフ状態にある。

例えば期間Ｔ２においては電源から駆動コイル１Ｂ、駆動コイル１Ａの順に電流が流れる。この期間Ｔ２において駆動トランジスタ２Ｂは常にオン、駆動トランジスタ３Ｂ、２Ｃ、３Ｃはオフしている。駆動トランジスタ３ＡはＰＷＭ動作のオン／オフ動作をしているが、駆動トランジスタ２Ａはオフ状態である。従って、駆動トランジスタ３Ａがオンのときは図７（ａ）に示すような電流Ｉ３が流れる。また、駆動トランジスタ３Ａがオフのときは図７（ｂ）に示すように回生電流Ｉ４は駆動トランジスタ２Ａのソース・ドレイン間に形成されたダイオードＤを流れる。ダイオードＤを流れることによる電圧降下は駆動トランジスタ２Ａのオン抵抗による電圧降下よりも大きく、電源電圧の上昇を抑えることができる。

尚、片側ＰＷＭ駆動から同期整流ＰＷＭ駆動に戻るタイミングは、速度偏差検出回路９から出力される一定回転検出信号に基づく。従って、図８に示すようにモータ回転速度が減速し電源電圧Ｖｃｃが昇圧して設定値を超えたとき（ｔ３）に同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替わり、モータ回転速度が目標速度域に達し一定回転検出信号がローレベルになったとき（ｔ４）に同期整流ＰＷＭ駆動に戻る。

電源電圧Ｖｃｃをモニタし、電源電圧Ｖｃｃが設定値を超えたときに同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替えることでデバイスの破壊を防止することができる。また、この設定値をデバイスの定格近傍に設定することで、モータの減速時に常に同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替わることなく、同期整流ＰＷＭ駆動が行われる範囲（時間）を広げ、モータ駆動効率を向上させることができる。

このように上記実施形態によるモータ駆動装置により電源電圧の昇圧によるデバイス破壊を防止すると共に、高効率にモータを駆動することができる。

上述した実施形態は一例であって制限的なものではないと考えられるべきである。

例えば図４、図６に示す上記実施形態での正極側駆動トランジスタ（２Ａ〜２Ｃ）と負極側駆動トランジスタ（３Ａ〜３Ｃ）のオン／オフ制御信号を逆にしてもよい。つまり信号Ｐ２ＡとＰ３Ａ、信号Ｐ２ＢとＰ３Ｂ、信号Ｐ２ＣとＰ３Ｃをそれぞれ逆にして正極側駆動トランジスタと負極側駆動トランジスタの動作関係を逆にしてもよい。例えば図４に示す期間Ｔ１では駆動トランジスタ３Ｂは常にオン、駆動トランジスタ２Ｂ、２Ｃ、３Ｃはオフ、駆動トランジスタ２Ａ及び３Ａは同期整流ＰＷＭ駆動によるオン／オフ動作となる。駆動トランジスタ２Ａがオン、３Ａがオフのときは駆動トランジスタ２Ａ、駆動コイル１Ａ、駆動コイル１Ｂ、駆動トランジスタ３Ｂの順に電流が流れる。また、駆動トランジスタ２Ａがオフ、３Ａがオンのときは駆動トランジスタ３Ａ、駆動コイル１Ａ、駆動コイル１Ｂ、駆動トランジスタ３Ｂの順に電流が流れる。また、図６に示す期間Ｔ２では、駆動トランジスタ３Ｂは常にオン、駆動トランジスタ２Ｂ、２Ｃ、３Ｃはオフ、駆動トランジスタ２ＡはＰＷＭ動作のオン／オフ動作をし、駆動トランジスタ３Ａはオフ状態となる。駆動トランジスタ２Ａがオンのときは駆動トランジスタ２Ａ、駆動コイル１Ａ、駆動コイル１Ｂ、駆動トランジスタ３Ｂの順に電流が流れる。また、駆動トランジスタ２Ａがオフのときは駆動トランジスタ３Ａのソース・ドレイン間に形成されたダイオードＤ、駆動コイル１Ａ、駆動コイル１Ｂ、駆動トランジスタ３Ｂの順に電流が流れる。このように正極側駆動トランジスタと負極側駆動トランジスタの動作関係を上記実施形態と逆にしても電源電圧の昇圧によるデバイス破壊を防止すると共に、高効率にモータを駆動することができる。

本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施形態によるモータ駆動装置の概略構成図である。 同実施形態による駆動コイルとロータマグネットの概略構成図である。 同実施形態によるモータ駆動装置における電源監視回路の構成例である。 同実施形態によるモータ駆動装置における各駆動トランジスタの通電タイミングを示すタイミングチャートである。 同実施形態によるモータ駆動装置における回生電流の流れを示す図である。 同実施形態によるモータ駆動装置における各駆動トランジスタの通電タイミングを示すタイミングチャートである。 同実施形態によるモータ駆動装置における回生電流の流れを示す図である。 同実施形態によるモータ駆動装置における駆動モード切り替えを示す図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 駆動コイル
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ （正極側）駆動トランジスタ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ （負極側）駆動トランジスタ
４ 出力ＰＷＭ制御部
５ 電源監視回路
６ 通電信号生成回路
７ 位置検出回路
８ 回転速度制御回路
９ 速度偏差検出回路
１０ ロータマグネット

Claims (5)

1. ブラシレスモータのロータマグネットと駆動コイルの位置関係を検出する位置検出回路と、
   前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力する通電信号生成回路と、
   前記ブラシレスモータの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力する速度偏差検出回路と、
   前記速度差情報に基づき加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力する回転速度制御回路と、
   電源電圧が供給されるドレインが共通接続された第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタと、
   抵抗を介して接地されるソースが共通接続され、ドレインがそれぞれ前記第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタのソースと接続された第１、第２及び第３の負極側駆動トランジスタと、
   前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力する電源監視回路と、
   前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号が入力され、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのゲートに接続されオン／オフ制御を行い、かつ前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記同期整流ＰＷＭ駆動から前記片側ＰＷＭ駆動に切り替える出力ＰＷＭ制御部と、
   を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記出力ＰＷＭ制御部は前記一定回転検出信号に基づいて前記片側ＰＷＭ駆動から前記同期整流ＰＷＭ駆動に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. ロータマグネットと、
   前記ロータマグネットに対向して設けられ一端が共通接続された第１、第２及び第３の駆動コイルと、
   前記ロータマグネットと前記第１、第２及び第３の駆動コイルの位置関係を検出する位置検出回路と、
   前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力する通電信号生成回路と、
   前記ロータマグネットの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力する速度偏差検出回路と、
   前記速度差情報に基づき加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力する回転速度制御回路と、
   電源電圧が供給されるドレインが共通接続された第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタと、
   抵抗を介して接地されるソースが共通接続され、ドレインがそれぞれ前記第１、第２及び第３の正極側駆動トランジスタのソース及び前記第１、第２及び第３の駆動コイルの他端と接続された第１、第２及び第３の負極側駆動トランジスタと、
   前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力する電源監視回路と、
   前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号が入力され、前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのオン／オフ制御を行い、かつ前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記同期整流ＰＷＭ駆動から前記片側ＰＷＭ駆動に切り替える出力ＰＷＭ制御部と、
   を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
4. 位置検出回路と、通電信号生成回路と、速度偏差検出回路と、回転速度制御回路と、３個の正極側駆動トランジスタと、３個の負極側駆動トランジスタと、電源監視回路と、出力ＰＷＭ制御部と、を有するモータ駆動装置を用いて、ブラシレスモータを駆動する方法であって、
   前記位置検出回路により前記ブラシレスモータのロータマグネット及び駆動コイルの位置関係を検出し、
   前記通電信号生成回路により前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記駆動コイルの通電切り替えタイミング信号を出力し、
   前記速度偏差検出回路により前記ブラシレスモータの回転速度が速度指令信号による目標回転速度に基づく速度領域に含まれるか否かを検出し、その検出結果である一定回転検出信号及び前記ブラシレスモータの回転速度と前記速度指令信号に基づく目標回転速度との速度差情報を出力し、
   前記回転速度制御回路により前記速度差情報に基づいて加速指令又は減速指令の速度制御信号を出力し、
   前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタにより前記駆動コイルへの電源電圧の印加を切り替え、
   前記電源監視回路により前記電源電圧をモニタし、前記電源電圧が所定値以上で第１の値をとり、前記所定値未満で第２の値をとる駆動モード切り替え信号を出力し、
   前記出力ＰＷＭ制御部により前記通電切り替えタイミング信号、前記一定回転検出信号、前記速度制御信号及び前記駆動モード切り替え信号に基づいて前記正極側駆動トランジスタ及び前記負極側駆動トランジスタのオン／オフ制御を行い、前記駆動モード切り替え信号の前記第２の値から前記第１の値への切り替わりに基づいて前記オン／オフ制御を同期整流ＰＷＭ駆動から片側ＰＷＭ駆動に切り替える
   ことを含むことを特徴とするブラシレスモータ駆動方法。
5. 前記出力ＰＷＭ制御部により前記一定回転検出信号に基づいて前記オン／オフ制御を前記片側ＰＷＭ駆動から前記同期整流ＰＷＭ駆動に切り替えることを特徴とする請求項４に記載のブラシレスモータ駆動方法。

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