JP2013005533A - 単相ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 単相ブラシレスモータの駆動コイルに第1の駆動電流、および前記第1の駆動電流と反対方向の第2の駆動電流をいずれも供給しない非通電期間を挟んで、前記駆動コイルに前記第1の駆動電流と前記第2の駆動電流とを交互に供給するための駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号に応じて前記駆動コイルに前記第1または第2の駆動電流を供給する出力回路と、前記非通電期間に、前記駆動コイルに発生する誘起電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、を有し、前記駆動信号生成回路は、前記出力回路が前記駆動コイルに前記第1または第2の駆動電流を供給する通電期間の開始から、前記ゼロクロス検出回路が前記ゼロクロスを検出するまでの駆動周期に基づいて、次の通電期間の長さを決定する。
【選択図】 図1
Description
一方、一般的な単相ブラシレスモータでは、駆動コイルへの駆動電流の供給を開始してもロータ(回転子)が回転しない、デッド(ロック)ポイントと呼ばれる停止位置が存在する。そのため、特許文献1の単相ブラシレスモータでは、永久磁石の中心と駆動コイルの中心とがずれた位置で停止するようにして、デッドポイントを回避する対策を行っている。さらに、駆動コイルに発生する誘起電圧(逆起電圧)とは反対方向の電流を発生する電圧を印加して、効率の向上や振動・騒音の低減などを実現する駆動制御回路も開示されている。
このようにして、デッドポイント対策を行ったり、振動・騒音の低減技術を用いたりすることによって、単相ブラシレスモータをファンモータなどの種々の用途に用いることができる。
以下、図1を参照して、本発明の一実施形態における単相ブラシレスモータの駆動回路全体の構成について説明する。
次に、図2を参照して、出力回路20および誘起電圧検出回路30のさらに具体的な構成について説明する。
次に、図3を参照して、エッジ検出回路50のさらに具体的な構成について説明する。
以下、本実施形態における単相ブラシレスモータの駆動回路の動作について説明する。
Vout=Vref+(R3/R1)・(V1−V2)
となる。そして、コンパレータ40は、出力電圧Voutを基準電圧Vrefと比較し、Vout>Vrefの場合、すなわち、差電圧V1−V2が正の場合にハイ・レベルとなり、負の場合にロー・レベルとなる比較結果信号CPを出力する。
ここで、図4ないし図6を適宜参照して、本実施形態における単相ブラシレスモータの駆動回路の動作の具体例について説明する。なお、以下においては、ループカウント値LPが1から10までの間の動作モードを起動モードと称し、それ以降の動作モードを通常モードと称することとする。また、駆動コイル9には、ループカウント値LPが奇数(LP[0]=1)の場合に正電流が流れ、ループカウント値LPが偶数(LP[0]=0)の場合に負電流が流れるものとする。
9 駆動コイル
11 メインカウンタ
12 駆動周期記憶レジスタ
13 通電時間設定レジスタ
14 ループカウンタ
15 選択回路
16 タイミング制御回路
17 NOR回路(否定論理和回路)
20 出力回路
30 誘起電圧検出回路
40 コンパレータ(比較器)
50 エッジ検出回路
51、53 遅延回路
52 XOR回路(排他的論理和回路)
54 AND回路(論理積回路)
91、92 出力端子
M1〜M4 出力トランジスタ
R1〜R4 抵抗
OP オペアンプ(演算増幅器)
Claims (5)
- 単相ブラシレスモータの駆動コイルに第1の駆動電流、および前記第1の駆動電流と反対方向の第2の駆動電流をいずれも供給しない非通電期間を挟んで、前記駆動コイルに前記第1の駆動電流と前記第2の駆動電流とを交互に供給するための駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて前記駆動コイルに前記第1または第2の駆動電流を供給する出力回路と、
前記非通電期間に、前記駆動コイルに発生する誘起電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、
を有し、
前記駆動信号生成回路は、前記出力回路が前記駆動コイルに前記第1または第2の駆動電流を供給する通電期間の開始から、前記ゼロクロス検出回路が前記ゼロクロスを検出するまでの駆動周期に基づいて、次の通電期間の長さを決定することを特徴とする単相ブラシレスモータの駆動回路。 - 前記駆動信号生成回路は、起動時からの前記駆動コイルへの通電回数が所定回数に達するまでの間は、前記通電回数の増加に応じて減少するように予め設定された通電時間だけ前記出力回路から前記駆動コイルに前記第1または第2の駆動電流を供給するための前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の単相ブラシレスモータの駆動回路。
- 前記通電時間は、前記通電回数に略反比例するように予め設定されることを特徴とする請求項2に記載の単相ブラシレスモータの駆動回路。
- 前記駆動信号生成回路は、
所定のクロックでカウントし、前記ゼロクロス検出回路が前記ゼロクロスを検出する度にリセットされる第1のカウンタ回路と、
前記ゼロクロス検出回路が前記ゼロクロスを検出する度に、前記第1のカウンタ回路がリセットされる直前のカウント値を前記駆動周期として記憶するレジスタと、
前記第1のカウンタ回路のカウント値に基づいて前記駆動信号を出力して、前記通電期間および前記非通電期間を制御するタイミング制御回路と、
を含み、
前記タイミング制御回路は、
前記ゼロクロス検出回路が前記ゼロクロスを検出する度に、前記第1の駆動電流と前記第2の駆動電流とを切り替えて、前記出力回路から前記駆動コイルへの前記第1または第2の駆動電流の供給を開始させ、
前記第1のカウンタ回路のカウント値が、前記レジスタに記憶されている前記駆動周期に0より大きく1より小さい所定の係数を乗じた値に達すると、前記出力回路から前記駆動コイルへの前記第1および第2の駆動電流のいずれの供給も停止させることを特徴とする請求項1に記載の単相ブラシレスモータの駆動回路。 - 前記駆動信号生成回路は、起動時からの前記駆動コイルへの通電回数をカウントする第2のカウンタ回路をさらに含み、
前記タイミング制御回路は、前記第2のカウンタ回路のカウント値が所定値に達するまでの間は、前記第1のカウンタ回路のカウント値が、前記第2のカウンタ回路のカウント値の増加に応じて減少するように予め設定された値に達すると、前記出力回路から前記駆動コイルへの前記第1および第2の駆動電流のいずれの供給も停止させることを特徴とする請求項4に記載の単相ブラシレスモータの駆動回路。
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