JP2012039784A - ブラシレスモータ駆動回路、および、ブラシレスモータ駆動システム - Google Patents

ブラシレスモータ駆動回路、および、ブラシレスモータ駆動システム Download PDF

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Abstract

【課題】ブラシレスモータの減速時の回生による電源電圧の変動を抑制しつつ、ブラシレスモータをより適切に駆動させることが可能なブラシレスモータ駆動回路を提供する。
【解決手段】ブラシレスモータ駆動回路は、電源から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧に応じた電圧値を、デジタル信号に変換して出力する第1のADコンバータ回路と、前記第1のADコンバータ回路が出力したデジタル信号に応じて、前記3相ブラレスモータの通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力する通電タイミング調整回路と、前記3相ブラレスモータの通電タイミングを設定する通電タイミング設定回路と、を備える。前記通電タイミング設定回路は、正弦波信号で前記3相ブラレスモータを減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧が上昇した場合に、前記3相ブラレスモータがさらに減速するように、前記調整信号に基づいて前記進角値又は前記遅角値だけ変化させた通電タイミングを設定する。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、3相ブラシレスモータを正弦波駆動するブラシレスモータ駆動回路、および、ブラシレスモータ駆動システムに関する。
従来は、ブラシレスモータの正弦波駆動の減速時には、電源に電流が回生して電源電圧が上昇することになる。
このため、電源電圧の変動を考慮してブラシレスモータを駆動するための構成を設計する必要がある。
すなわち、従来技術では、電源電圧の変動を考慮して電源や部品に耐圧が大きいものを使用しなければならなく、また、電源電圧の変動がブラシレスモータの動作にも影響を与える問題がある。
特開2006−353026 特開2005−168797
ブラシレスモータの減速時の回生による電源電圧の変動を抑制しつつ、ブラシレスモータをより適切に駆動させることが可能なブラシレスモータ駆動回路を提供する。
実施例に従ったブラシレスモータ駆動回路は、電源から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧に応じた電圧値を、デジタル信号に変換して出力する第1のADコンバータ回路と、前記第1のADコンバータ回路が出力したデジタル信号に応じて、前記3相ブラレスモータの通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力する通電タイミング調整回路と、前記3相ブラレスモータの通電タイミングを設定する通電タイミング設定回路と、を備える。前記通電タイミング設定回路は、正弦波信号で前記3相ブラレスモータを減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧が上昇した場合に、前記3相ブラレスモータがさらに減速するように、前記調整信号に基づいて前記進角値又は前記遅角値だけ変化させた通電タイミングを設定する。
実施例1に係るブラシレスモータ駆動システム100の構成の一例を示す図である。 図1に示すブラシレスモータ駆動システム100における、ホール信号の波形、通常の通電タイミングおよび進角調整した際の通電タイミングの波形の一例を示す図である。 比較例のブラシレスモータ駆動システムにおける、3相ブラレスモータの減速制御と電源電圧との関係を示す図である。 電源電圧と図1に示すブラシレスモータ駆動回路1の制御状態との関係の一例を示す図である。 図1に示すブラシレスモータ駆動システム100における、3相ブラレスモータの減速制御と電源電圧との関係を示す図である。
以下、各実施例について図面に基づいて説明する。
図1は、実施例1に係るブラシレスモータ駆動システム100の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、ブラシレスモータ駆動システム100は、ブラシレスモータ駆動回路1と、パワーデバイス2と、3相ブラレスモータ3と、抵抗4と、第1ないし第3のホール素子5a〜5cと、第1ないし第3のキャパシタ6a〜6cと、直流電源7と、抵抗8と、キャパシタ9と、直流電源10と、分圧抵抗11、12と、キャパシタ13と、抵抗14と、キャパシタ15と、を備える。
第1ないし第3のホール素子5a〜5cは、3相ブラレスモータ3の各相(U相、V相、W相)のコイルにそれぞれ付加されている。この第1ないし第3のホール素子5a〜5cは、それぞれ、U相ホール信号HUP、HUM、V相ホール信号HVP、HVM、W相ホール信号HWP、HWMをブラシレスモータ駆動回路1に出力するようになっている。なお、信号HUM、HVM、HWMは、それぞれ、信号HUP、HVP、HWPを反転した信号である。
この第1ないし第3のホール素子5a〜5cの出力には、第1ないし第3のキャパシタ6a〜6cがそれぞれ接続されている。
また、直流電源7は、パワーデバイス2に電圧Vccを出力するようになっている。
直流電源10は、一端がパワーデバイス2に接続され、他端が接地に接続されている。パワーデバイス2に供給する電源電圧Vdを生成する。
分圧抵抗11、12は、直流電源10の一端と接地との間に直列に接続されている。この分圧抵抗11、12は、直流電源10の出力電圧(電源電圧Vd)を分圧し、この分圧した電圧Vdcを出力する。
キャパシタ13は、分圧抵抗11、12の接続点と接地との間に接続されている。
抵抗14は、パワーデバイス2の他端とモータ駆動回路1の入力との間に接続されている。この抵抗14を介して、パワーデバイス2に流れる総電流に応じた電流信号Idcがブラシレスモータ駆動回路1に入力される。
キャパシタ15は、パワーデバイス2の他端と接地との間に接続されている。
パワーデバイス2は、一端が直流電源10に接続され、他端が抵抗8を介して接地に接続されている。このパワーデバイス2は、駆動信号SU、SX、SV、SY、SW、SZに応じて、3相ブラレスモータ3に対して電源電圧Vdを3相の正弦波信号U、V、Wで供給するようになっている。
このパワーデバイス2は、6個のnMOSトランジスタ2a〜3fと、6個のダイオード2g〜2lを有する。
駆動信号SUがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2aと駆動信号SXがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2bとは、直流電源10と接地との間に直列に接続されている。このnMOSトランジスタ2aとnMOSトランジスタ2bとの間の端子が3相ブラレスモータ3のU相のコイルに接続されている。この端子から正弦波信号UがU相のコイルに供給される。
なお、ダイオード2gは、nMOSトランジスタ2aのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。また、ダイオード2hは、nMOSトランジスタ2bのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。
また、駆動信号SVがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2cと駆動信号SYがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2dとは、直流電源10と接地との間に直列に接続されている。このnMOSトランジスタ2cとnMOSトランジスタ2dとの間の端子が3相ブラレスモータ3のV相のコイルに接続されている。この端子から正弦波信号VがV相のコイルに供給される。
なお、ダイオード2iは、nMOSトランジスタ2cのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。また、ダイオード2jは、nMOSトランジスタ2dのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。
また、駆動信号SWがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2eと駆動信号SZがゲートに入力されるnMOSトランジスタ2fとは、直流電源10と接地との間に直列に接続されている。このnMOSトランジスタ2eとnMOSトランジスタ2fとの間の端子が3相ブラレスモータ3のW相のコイルに接続されている。この端子から正弦波信号WがW相のコイルに供給される。
なお、ダイオード2kは、nMOSトランジスタ2eのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。また、ダイオード2lは、nMOSトランジスタ2fのドレイン/ソースに、カソード/アノードが接続されている。
3相ブラレスモータ3は、3相の正弦波信号U、V、Wにより、3相のコイルに電流が流れて、駆動するようになっている。
ブラシレスモータ駆動回路1は、パワーデバイス2を制御する(3相ブラシレスモータ3に対する3相の正弦波信号U、V、Wによる駆動を制御する)ようになっている。
このブラシレスモータ駆動回路1は、図1に示すように、第1ないし第3のアンプ回路1a〜1cと、位置推定回路1dと、通電タイミング設定回路1eと、出力波形生成回路1fと、電源電圧検出コンパレータ回路1gと、通電制御回路1hと、電源電圧検出ADコンバータ回路1iと、通電タイミング調整回路1jと、通電タイミング検出回路1kと、ADコンバータ1lと、を有する。
第1ないし第3のアンプ回路1a〜1cは、U相ホール信号HUP、HUMの差、V相ホール信号HVP、HVMの差、W相ホール信号HWP、HWMの差を、それぞれ増幅した信号を出力するようになっている。
位置推定回路1dは、第1ないし第3のアンプ回路1a〜1cの出力信号に基づいて、3相ブラレスモータ3の位相(ロータの位置)を推定し、この推定結果に応じた信号を出力するようになっている。
電源電圧検出ADコンバータ回路1iは、直流電源10から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧Vdを分圧抵抗11、12により分圧した電圧Vdcが入力されている。そして、電源電圧検出ADコンバータ回路1iは、電源電圧Vdに応じた電圧値(電圧Vdc)を、デジタル信号に変換して出力するようになっている。
この電源電圧検出ADコンバータ1iは、該電源電圧Vdが予め設定された閾値以上である場合に、該デジタル信号を出力するようになっている。
すなわち、例えば、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが第1の閾値以上である場合には、第1の進角値又は第1の遅角値に対応した第1のデジタル信号を出力する。
さらに、例えば、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが該第1の閾値よりも高い第2の閾値以上である場合には、該第1の進角値よりも進んだ第2の進角値又は該第1の遅角値よりも遅れた第2の遅角値に対応した第2のデジタル信号を出力する。
さらに、例えば、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが該第2の閾値よりも高い第3の閾値以上である場合には、該第2の進角値よりも進んだ第3の進角値又は該第2の遅角値よりも遅れた第3の遅角値に対応した第3のデジタル信号を出力する。
また、この電源電圧検出ADコンバータ1iは、例えば、該閾値を変更可能である。
通電タイミング検出回路1kは、パワーデバイス2に流れる電流を検出し、検出された電流の大きさに応じた検出信号を出力するようになっている。例えば、この通電タイミング検出回路1kは、検出された電流がゼロの場合は、該進角値又は該遅角値をそのままにし、また、検出された電流が大きくなると、該進角値又は該遅角値が大きくなるように変化させるように該検出信号を出力する。
ADコンバータ1lは、該検出信号をデジタル信号に変換して出力するようになっている。
通電タイミング調整回路1jは、電源電圧検出ADコンバータ1iが出力したデジタル信号およびADコンバータ1lが出力したデジタル信号に応じて、3相ブラレスモータ3の通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力するようになっている。
例えば、この通電タイミング調整回路1jは、電源電圧検出ADコンバータ1iが出力した該デジタル信号とADコンバータ1lが出力した該デジタル信号とを加算し、得られた結果を該調整信号として出力するようになっている。この通電タイミング調整回路1jは、例えば、該電源電圧検出ADコンバータ1iが出力した該デジタル信号とADコンバータ1lが出力した該デジタル信号とを加算し、該調整信号を出力する加算器で構成される。
通電タイミング設定回路1eは、位相推定回路1dにより推定された3相ブラレスモータ3の位相に基づいて、3相ブラレスモータ3の通電タイミングを設定するようになっている。
この通電タイミング設定回路1eは、正弦波信号U、V、Wで3相ブラレスモータ3を減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧Vdが上昇した場合に、3相ブラレスモータ3がさらに減速するように、該調整信号に基づいて該進角値又は該遅角値だけ変化させた通電タイミングを設定する。
ここで、図2は、図1に示すブラシレスモータ駆動システム100における、ホール信号の波形、通常の通電タイミングおよび進角調整した際の通電タイミングの波形の一例を示す図である。
図2に示すように、例えば、通電タイミング設定回路1eは、電源電圧Vdが上昇した場合に、3相ブラレスモータ3がさらに減速するように、該調整信号に基づいた進角値だけ変化させた通電タイミングを設定する。
出力波形生成回路1fは、通電タイミング設定回路により設定された該通電タイミングおよび外部から入力された速度指令に基づいて、3相ブラレスモータ3を駆動するための駆動信号SU、SX、SV、SY、SW、SZを出力するようになっている。例えば、駆動信号SU、SX、SV、SY、SW、SZのデューティ比、進角値、遅角値等が制御されることにより、3相ブラレスモータ3の速度が制御される。
また、この出力波形生成回路1fは、後述の通電制御回路1hから出力された制御信号に応じて、3相ブラレスモータ3と直流電源10との間を遮断するような駆動信号SU、SX、SV、SY、SW、SZを出力するようになっている。なお、3相ブラレスモータ3と直流電源10との間を遮断するためには、例えば、パワーデバイス2のnMOSトランジスタ2a、2c、2eをオフして直流電源10と3相ブラレスモータ3の全てのコイルとの間を遮断し、又は、パワーデバイス2のnMOSトランジスタ2a、2c、2eをオフし且つnMOSトランジスタ2b、2d、2fをオンして3相ブラレスモータ3を構成する全てのコイルを接地するようにしてもよい。
これにより、3相ブラレスモータ3の回転による直流電源10への電流の回生が抑制され、電源電圧Vdの上昇が抑制される。
電源電圧検出コンパレータ回路1gは、直流電源10から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧Vdを分圧抵抗11、12により分圧した電圧Vdcが入力されている。この電源電圧検出コンパレータ回路1gは、電源電圧Vdが、電源電圧検出ADコンバータ1iの該閾値よりも高く設定された過電圧値以上である場合に、過電圧信号を出力するようになっている。
通電制御回路1hは、該過電圧信号に応じて、3相ブラレスモータ3への電源電圧Vdの供給を遮断するための該制御信号を出力するようになっている。
次に、以上のような構成を有するブラシレスモータ駆動システム100の動作の一例について、説明する。
ここで、図3は、比較例のブラシレスモータ駆動システムにおける、3相ブラレスモータの減速制御と電源電圧との関係を示す図である。
図3に示すように、先ず、図3の時間t0〜t1において、現在の回転速度よりも低い目標回転速度を設定する速度指令に応じて、パワーデバイス2から出力された正弦波信号U、V、Wで3相ブラレスモータ3が減速を開始する。これにより、回生電圧が発生すると、電源電圧Vdが上昇する。
そして、図3の時間t1において3相ブラレスモータ3の回転速度が速度指令で設定された目標回転速度になり、直流電源への電流回生が無くなるため、電源電圧が降下する(時間t0〜t1)。
このように、比較例のブラシレスモータ駆動システムでは、3相ブラシレスモータの正弦波駆動の減速時には、電源に電流が回生して電源電圧が上昇することになる。すなわち、比較例では、電源電圧の変動を考慮して電源や部品に耐圧が大きいものを使用しなければならなく、また、電源電圧の変動がブラシレスモータの動作にも影響を与える問題がある。
一方、図4は、図1に示すブラシレスモータ駆動回路100の制御状態と電源電圧との関係の一例を示す図である。また、図5は、図1に示すブラシレスモータ駆動システム100における、3相ブラレスモータの減速制御と電源電圧との関係を示す図である。なお、図4においては、通電タイミングの進角について定義しているが、通電タイミングの遅角についても既述の説明のように定義される。
先ず、図5の時間t0以前において、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが第1の閾値未満であるので、規定のデジタル信号を出力する。この場合は、通電タイミング設定回路1eは、位相推定回路1dにより推定された3相ブラレスモータ3の位相に基づいて、3相ブラレスモータ3の通電タイミング(通常の進角(図4))を設定する。
次に、図5の時間t0〜t3において、現在の回転速度よりも低い目標回転速度を設定する速度指令に応じて、パワーデバイス2から出力された正弦波信号U、V、Wで3相ブラレスモータ3が減速を開始する。これにより、回生電圧が発生すると、電源電圧Vdが上昇する。なお、この時の電源電圧Vdの上昇の傾きは、比較例の電源電圧の上昇の傾きと等しくなる。
そして、図5の時間t3において、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが第1の閾値以上になると、第1の進角値に対応したデジタル信号を出力する。
この場合は、通電タイミング設定回路1eは、3相ブラレスモータ3がさらに減速するように、該調整信号に基づいて通常の進角から該第1の進角値(図4の進角第1段階)だけ変化させた通電タイミングを設定する。なお、この時の電源電圧Vdの上昇の傾きは、比較例の電源電圧の上昇の傾きよりも、小さくなる。すなわち、電源電圧Vdの上昇が抑制される。
そして、図5の時間t4において、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが該第1の閾値よりも高い第2の閾値以上である場合には、該第1の進角値よりも進んだ第2の進角値に対応した第2のデジタル信号を出力する。
この場合は、通電タイミング設定回路1eは、3相ブラレスモータ3がさらに減速するように、該調整信号に基づいて通常の進角から該第2の進角値(図4の進角第2段階)だけ変化させた通電タイミングを設定する。なお、この時の電源電圧Vdの上昇の傾きは、比較例の電源電圧の上昇の傾きよりも、さらに小さくなる。すなわち、電源電圧Vdの上昇がより抑制される。
そして、図5の時間t5において、電源電圧検出ADコンバータ1iは、電源電圧Vdが該第2の閾値よりも高い第3の閾値以上である場合には、該第2の進角値よりも進んだ第3の進角値に対応した第3のデジタル信号を出力する。
この場合は、通電タイミング設定回路1eは、3相ブラレスモータ3がさらに減速するように、該調整信号に基づいて通常の進角から該第3の進角値(図4の進角第3段階)だけ変化させた通電タイミングを設定する。なお、この時の電源電圧Vdの上昇の傾きは、比較例の電源電圧の上昇の傾きよりも、さらに小さくなる。すなわち、電源電圧Vdの上昇がより抑制される。
そして、図5の時間t6において3相ブラレスモータ3の回転速度が速度指令で設定された目標回転速度になり、直流電源10への電流回生が無くなるため、電源電圧Vdが降下する(時間t6〜t10)。なお、電源電圧Vdが降下する場合も、進角値に応じて、電源電圧Vdの降下の傾きが変化する。
また、上述の時間t6は、図3に示す時間t1よりも早い。すなわち、実施例1のブラシレスモータ駆動システム100は、3相ブラレスモータ3の回転速度が速度指令に応じて目標回転速度まで減速する時間が短くすることができる。これにより、電源電圧Vdが速やかに所定値に戻るので、実施例1のブラシレスモータ駆動システム100は、3相ブラシレスモータ3をより適切に駆動させることができる。
なお、電源電圧Vdが過電圧値(図4)を超えた場合には、電源電圧検出コンパレータ回路1gは、過電圧信号を出力する。そして、通電制御回路1hは、該過電圧信号に応じて、3相ブラレスモータ3への電源電圧Vdの供給を遮断するための該制御信号を出力する。そして、また、この出力波形生成回路1fは、後述の通電制御回路1hから出力された制御信号に応じて、3相ブラレスモータ3と直流電源10との間を遮断するような駆動信号SU、SX、SV、SY、SW、SZを出力するようになっている。なお、3相ブラレスモータ3と直流電源10との間を遮断するためには、例えば、直流電源10と3相ブラレスモータ3の全てのコイルとの間を遮断し、又は、3相ブラレスモータ3を構成する全てのコイルを接地するようにしても、又は、矩形波駆動するようにしてもよい。
既述のように、ブラシレスモータ駆動回路1は、正弦波信号U、V、Wで3相ブラレスモータ3を減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧Vdが上昇した場合に、通電タイミングの進角値を大きくする(進角を進める)又は遅角値を大きくする(遅角を遅らす)ことにより、3相ブラレスモータ3で消費される電力を大きくする。
これにより、直流電源10への電流の回生を抑制して、3相ブラレスモータ3を減速することができる。すなわち、電源電圧Vdの上昇を抑制することができる。
さらに、ブラシレスモータ駆動回路1は、通電タイミングの進角値を大きくする又は遅角値を大きくしても、電源電圧Vdが設定値(過電圧値)以上に上昇した場合、3相ブラレスモータ3への電源電圧Vdの供給を遮断する。
これにより、3相ブラレスモータ3の回転による直流電源10への電流の回生が遮断され、電源電圧Vdの上昇が抑制される。
以上により、直流電源10への電流の回生を抑制することにより、電源電圧Vdの上昇が抑制されるので、3相ブラレスモータ3は、動作の変動は少なくなり、所望の動作をすることができる。
また、電源電圧Vdの上昇が抑制されるので、ブラシレスモータ駆動システム100の電源や構成部品について、耐圧が大きいものを使用する必要がなくなる。
また、ブラシレスモータ駆動回路1は、ハードロジックで構成されているため、ソフトで構成するより動作の連続性が高く、容易に使用することができる。
以上のように、本実施例1に係るブラシレスモータ駆動回路によれば、ブラシレスモータの減速時の回生による電源電圧の変動を抑制しつつ、ブラシレスモータをより適切に駆動させることができる。
1 ブラシレスモータ駆動回路
2 パワーデバイス
3 3相ブラレスモータ
4 抵抗
5a〜5c 第1ないし第3のホール素子
6a〜6c 第1ないし第3のキャパシタ
7 直流電源
8 抵抗
9 キャパシタ
10 直流電源
11、12 分圧抵抗
13 キャパシタ
14 抵抗
15 キャパシタ
100 ブラシレスモータ駆動システム

Claims (12)

  1. 3相ブラシレスモータを正弦波信号で駆動するためのブラシレスモータ駆動回路において、
    電源から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧に応じた電圧値を、デジタル信号に変換して出力する第1のADコンバータ回路と、
    前記第1のADコンバータ回路が出力したデジタル信号に応じて、前記3相ブラレスモータの通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力する通電タイミング調整回路と、
    前記3相ブラレスモータの通電タイミングを設定する通電タイミング設定回路と、を備え、
    前記通電タイミング設定回路は、
    正弦波信号で前記3相ブラレスモータを減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧が上昇した場合に、前記3相ブラレスモータがさらに減速するように、前記調整信号に基づいて前記進角値又は前記遅角値だけ変化させた通電タイミングを設定する
    ことを特徴とするブラシレスモータ駆動回路。
  2. 前記第1のADコンバータは、前記電源電圧が予め設定された閾値以上である場合に、前記デジタル信号を出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  3. 前記第1のADコンバータは、
    前記電源電圧が第1の閾値以上である場合には、第1の進角値又は第1の遅角値に対応した第1のデジタル信号を出力し、
    前記電源電圧が前記第1の閾値よりも高い第2の閾値以上である場合には、前記第1の進角値よりも進んだ第2の進角値又は前記第1の遅角値よりも遅れた第2の遅角値に対応した第2のデジタル信号を出力する
    ことを特徴とする請求項2に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  4. 前記第1のADコンバータは、前記閾値を変更可能であることを特徴する請求項1ないし3のいずれか一項に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  5. 前記電源電圧が前記閾値よりも高く設定された過電圧値以上である場合に、過電圧信号を出力する電源電圧検出コンパレータ回路と、
    前記過電圧信号に応じて、前記3相ブラレスモータと前記電源との間を遮断するための制御信号を出力する通電制御回路と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  6. 前記通電制御回路は、前記過電圧信号に応じて、前記3相ブラレスモータを構成する全てのコイルを接地するための制御信号を出力する
    ことを特徴とする請求項5に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  7. 前記電圧値は、前記電源電圧の分圧値であることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  8. 前記パワーデバイスに流れる電流を検出し、検出された電流の大きさに応じた検出信号を出力する通電タイミング検出回路と、
    前記検出信号をデジタル信号に変換して出力する第2のADコンバータと、をさらに備え、
    前記通電タイミング調整回路は、前記第1のADコンバータが出力したデジタル信号および前記第2のコンバータが出力したデジタル信号に応じて、前記3相ブラレスモータの通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  9. 前記通電タイミング調整回路は、前記第1のADコンバータが出力したデジタル信号と前記第2のコンバータが出力したデジタル信号とを加算し、得られた結果を前記調整信号として出力する
    ことを特徴とする請求項8に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  10. 前記通電タイミング調整回路は、加算器であることを特徴とする請求項9に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  11. 前記通電タイミング設定回路により設定された通電タイミングに基づいて、前記3相ブラレスモータを駆動するための駆動信号を生成する出力波形生成回路をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載のブラシレスモータ駆動回路。
  12. 3相ブラレスモータと、
    電源電圧を生成する電源と、
    前記3相ブラレスモータに対して前記電源電圧を正弦波信号で供給するパワーデバイスと、
    前記パワーデバイスを制御するモータ駆動回路と、を備え、
    前記ブラシレスモータ駆動回路は、
    電源から供給され3相ブラレスモータを駆動するための電源電圧に応じた電圧値を、デジタル信号に変換して出力する第1のADコンバータ回路と、
    前記第1のADコンバータ回路が出力したデジタル信号に応じて、前記3相ブラレスモータの通電タイミングの進角値又は遅角値を調整するための調整信号を出力する通電タイミング調整回路と、
    前記3相ブラレスモータの通電タイミングを設定する通電タイミング設定回路と、を有し、
    前記通電タイミング設定回路は、
    正弦波信号で前記3相ブラレスモータを減速させることにより回生電圧が発生して電源電圧が上昇した場合に、前記3相ブラレスモータがさらに減速するように、前記調整信号に基づいて前記進角値又は前記遅角値だけ変化させた通電タイミングを設定する
    ことを特徴とするブラシレスモータ駆動システム。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012147264A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 パナソニック株式会社 モータ駆動方法、モータ駆動装置およびブラシレスモータ
US9401672B2 (en) 2014-05-30 2016-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Brushless motor driving circuit and brushless motor driving system
JP2017073945A (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 株式会社デンソー 電子制御装置
US10679928B2 (en) 2016-08-05 2020-06-09 Rohm Co., Ltd. Power module and motor drive circuit
DE112021004246T5 (de) 2020-10-21 2023-05-25 Rohm Co., Ltd. Leistungsmodul

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016054545A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 University Of Florida Research Foundation, Incorporated High electron mobility transistors with improved heat dissipation
EP3235119B1 (en) 2014-12-18 2021-10-13 Black & Decker Inc. Control scheme to increase power output of a power tool using conduction band and advance angle
JP6450256B2 (ja) * 2015-05-11 2019-01-09 ミネベアミツミ株式会社 モータ駆動制御装置
WO2017079295A1 (en) 2015-11-02 2017-05-11 Black & Decker Inc. Reducing noise and lowering harmonics in power tools using conduction band control schemes
US10680494B2 (en) * 2016-06-24 2020-06-09 Black & Decker Inc. Control scheme for power tool having a brushless motor
CN106899241B (zh) * 2017-04-28 2023-09-26 广东上水能源科技有限公司 一种无刷双馈电机启动控制装置及方法
DE102017109770A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betrieb eines Reluktanzmotors
EP3806273A1 (en) 2019-10-11 2021-04-14 Black & Decker Inc. Power tool receiving different capacity batttery packs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11215880A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気洗濯機
JPH11275889A (ja) * 1998-03-19 1999-10-08 Toshiba Corp モータ駆動制御装置及び洗濯機
JP2001276467A (ja) * 2000-03-29 2001-10-09 Sharp Corp インバータ洗濯機
JP2008236892A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Mitsuba Corp ブラシレスモータの制御装置
JP2008306906A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Fujitsu General Ltd ブラシレスdcモータの制御方法およびその制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW322655B (en) * 1996-11-22 1997-12-11 Ind Tech Res Inst The automatic adjust device for driving phase angle
AU1302601A (en) 1999-11-19 2001-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brushless motor controller, and disk device using the same
JP4363169B2 (ja) 2003-12-11 2009-11-11 パナソニック株式会社 食器洗い機のモータ駆動装置
JP4667132B2 (ja) 2005-06-17 2011-04-06 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11215880A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気洗濯機
JPH11275889A (ja) * 1998-03-19 1999-10-08 Toshiba Corp モータ駆動制御装置及び洗濯機
JP2001276467A (ja) * 2000-03-29 2001-10-09 Sharp Corp インバータ洗濯機
JP2008236892A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Mitsuba Corp ブラシレスモータの制御装置
JP2008306906A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Fujitsu General Ltd ブラシレスdcモータの制御方法およびその制御装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012147264A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 パナソニック株式会社 モータ駆動方法、モータ駆動装置およびブラシレスモータ
JPWO2012147264A1 (ja) * 2011-04-28 2014-07-28 パナソニック株式会社 モータ駆動方法、モータ駆動装置およびブラシレスモータ
US9225273B2 (en) 2011-04-28 2015-12-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Motor drive method, motor drive device, and brushless motor
JP5945702B2 (ja) * 2011-04-28 2016-07-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 モータ駆動方法、モータ駆動装置およびブラシレスモータ
US9401672B2 (en) 2014-05-30 2016-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Brushless motor driving circuit and brushless motor driving system
JP2017073945A (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 株式会社デンソー 電子制御装置
US10679928B2 (en) 2016-08-05 2020-06-09 Rohm Co., Ltd. Power module and motor drive circuit
US10832996B2 (en) 2016-08-05 2020-11-10 Rohm Co., Ltd. Power module and motor drive circuit
DE112021004246T5 (de) 2020-10-21 2023-05-25 Rohm Co., Ltd. Leistungsmodul

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