JP2014050115A - 単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単相モータ駆動での消費電流を低減する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、単相モータ駆動回路は、カウンタ部、通電パターン生成部、及び駆動部が設けられる。カウンタ部は、クロック信号に基づいてホール信号の相切換時間をカウントする。通電パターン生成部は、カウンタ部のカウント結果を用いて、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間から、１８０度の通電パターンを生成する。駆動部は、デューティ設定信号と通電パターン生成部から出力される通電パターン信号が入力され、デューティ設定信号及び通電パターン信号を用いて生成されるＰＷＭ信号を変化させ、単相モータを駆動する出力信号を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置に関する。

単相モータは、換気扇、冷蔵庫、ＰＣ等に多用される。単相モータを駆動する単相モータ駆動回路は、切り替え時の駆動電流がトルクにあまり寄与しないため駆動効率が低いという問題点がある。また、単相モータ駆動では、三相モータと比較して電流方向変化による振動やノイズが大きくなるという問題点がある。

特開２００４−１５３９２１号公報

本発明は、消費電力を低減することができる単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置を提供することにある。

一つの実施形態によれば、単相モータ駆動回路は、カウンタ部、通電パターン生成部、及び駆動部が設けられる。カウンタ部は、クロック信号に基づいてホール信号の相切換時間をカウントする。通電パターン生成部は、カウンタ部のカウント結果を用いて、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間から、１８０度の通電パターンを生成する。駆動部は、デューティ設定信号と通電パターン生成部から出力される通電パターン信号が入力され、デューティ設定信号及び通電パターン信号を用いて生成されるＰＷＭ信号を変化させ、単相モータを駆動する出力信号を生成する。

第一の実施形態に係る単相モータ装置の概略構成を示すブロック図である。 第一の実施形態に係る冷蔵庫の概略構成を示すブロック図である。 第一の実施形態に係る駆動部の構成を示す回路図である。 第一の実施形態に係る単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。 第一の実施形態に係る単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。 第一の実施形態に係る回転数と消費電力の関係を示す図である。 第一の変形例の換気扇の概略構成を示す断面図である。 第二の実施形態に係る単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。 第三の実施形態に係る単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。 第四の実施形態に係わる単相モータ装置の概略構成を示すブロック図である。 第四の実施形態に係わる駆動部の構成を示す回路図である。 第四の実施形態に係わる単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。

以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第一の実施形態）
まず、実施形態に係る単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置について、図面を参照して説明する。図１は係る単相モータ装置の概略構成を示すブロック図である。図２は冷蔵庫の概略構成を示すブロック図である。図３は駆動部の構成を示す回路図である。本実施形態では、ホール信号の周期をカウントし、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成し、ホール信号の相切換前後でソフトスイッチング動作を実施して消費電力を低減している。

図１に示すように、単相モータ装置には、単相モータ駆動回路１、単相モータ２、及び位置検出センサが設けられる。ここでは、位置検出センサにホール素子３を用いている。

ホール素子３は、一端が高電位側電源Ｖｄｄに接続され、他端が低電位側電源（接地電位）Ｖｓｓに接続され、ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｐの逆位相のホール信号Ｓｈｍを発生する。

単相モータ駆動回路１は、ホール信号の相切換前後でソフトスイッチング動作し、単相モータ駆動での消費電力を低減することができる。単相モータ駆動回路１は、ソフトスイッチング動作により振動やノイズを低減することができる。また、単相モータ駆動回路１は、ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｍの周期情報だけを使用しているので、回路規模の増加を大幅に抑制することができる。更に、ホール素子３のバラツキや温度特性の影響を大幅に抑制することができる。なお、ソフトスイッチング動作については詳細を後述する。

単相モータ駆動回路１には、コンパレータ１１、発振回路１２、カウンタ部１３、Ａ／Ｄコンバータ１４、通電パターン生成部１５、駆動回路１６、及び端子Ｐａｄ１乃至８が設けられる。

コンパレータ１１は、端子Ｐａｄ１を介して入力側のプラス（＋）ポートにホール信号Ｓｈｐが入力され、端子Ｐａｄ２を介して入力側のマイナス（−）ポートにホール信号Ｓｈｐとは逆位相のホール信号Ｓｈｍが入力される。コンパレータ１１は、ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｍを比較し、比較増幅した信号であるコンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍを生成する。コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍは、ホール信号Ｓｈｐがホール信号Ｓｈｍよりも大きなときに“Ｈｉｇｈ”レベルの信号となり、ホール信号Ｓｈｐがホール信号Ｓｈｍよりも小さなときに“Ｌｏｗ”レベルの信号となる。

発振回路１２は、クロック信号Ｓｃｌｋを生成する。クロック信号Ｓｃｌｋは、ホール信号Ｓｈｐ及びホール信号Ｓｈｍよりも数桁以上周波数が高く設定される。

カウンタ部１３は、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍとクロック信号Ｓｃｌｋが入力され、クロック信号Ｓｃｌｋに基づいてホール信号の相互切換時間をカウントし、カウント結果をカウント信号Ｓｃｎｔとして出力する。具体的には、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍの“Ｈｉｇｈ”レベル期間（第１相切換時間）と“Ｌｏｗ”レベル期間（第２相切換時間）をそれぞれカウントする。

Ａ／Ｄコンバータ１４は、端子Ｐａｄ３を介してデューティ設定信号Ｓｖｓｐ、端子Ｐａｄ４を介してソフトスイッチング期間設定信号Ｓｓｓ、端子Ｐａｄ５を介してオフ期間設定信号Ｓｏｆｆ、端子Ｐａｄ６を介して進角設定信号Ｓｌａがそれぞれ入力され、アナログ・デジタル変換し、アナログ・デジタル変換された複数の信号を通電パターン生成部１５に出力する。

通電パターン生成部１５は、アナログ・デジタル変換された複数の信号とカウント信号Ｓｃｎｔが入力され、アナログ・デジタル変換された複数の信号とカウント信号Ｓｃｎｔを用いて、通電パターンを生成する直前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成して通電パターン信号Ｓｔｐを出力する。なお、通電パターン信号Ｓｔｐについては詳細を後述する。

図３に示すように、駆動部１６は、通電パターン信号Ｓｔｐ、アナログ・デジタル変換されたデューティ設定信号Ｓｖｓｐａ、及びコンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍが入力され、出力信号Ｓｏｕｔ１（第１出力信号）と出力信号Ｓｏｕｔ１（第１出力信号）に対して１８０度ずれた出力信号Ｓｏｕｔ２（第２出力信号）を生成し、出力信号Ｓｏｕｔ１と出力信号Ｓｏｕｔ２を単相モータ２に出力する。

駆動部１６には、乗算器２１、三角波発生回路２２、パルス幅変調回路２３、信号制御部２４、出力部２５、バッファＢＵＦＦ１、及びインバータＩＮＶ１が設けられる。

乗算器２１は、通電パターン信号Ｓｔｐとデューティ設定信号Ｓｖｓｐａが入力され、通電パターン信号Ｓｔｐ及びデューティ設定信号Ｓｖｓｐａを乗算処理して乗算結果を信号Ｓ１として出力する。三角波発生回路２２は、三角波信号を生成して信号Ｓ２として出力する。

パルス幅変調回路２３は、信号Ｓ１と信号Ｓ２が入力され、デューティが可変されるＰＷＭ（pulse width modulation）信号Ｓｐｗｍを生成する。

バッファＢＵＦＦ１は、高電位側電源Ｖｄｄと低電位側電源（接地電位）Ｖｓｓが供給され、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍをドライブし、ドライブされた信号Ｓｖ１を出力する。インバータＩＮＶ１は、高電位側電源Ｖｄｄと低電位側電源（接地電位）Ｖｓｓが供給され、信号Ｓｖ１を反転した信号Ｓｖ１ｂを出力する。

信号制御部２４は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍが入力され、ＰＷＭ信号ＳｐｗｍａとＰＷＭ信号Ｓｐｗｍｂを生成する。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍａはスイッチング駆動される出力信号Ｓｏｕｔ１を生成する期間だけＰＷＭ信号Ｓｐｗｍとなり、それ以外の期間は”Ｈｉｇｈ”レベルに設定される。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍｂはスイッチング駆動される出力信号Ｓｏｕｔ２を生成する期間だけＰＷＭ信号Ｓｐｗｍとなり、それ以外の期間は”Ｈｉｇｈ”レベルに設定される。

出力部２５には、Ｈブリッジ回路２６とＨブリッジ回路２７が設けられる。Ｈブリッジ回路２６は、ゲートにＰＷＭ信号Ｓｐｗｍａが入力される第１ハイサイドトランジスタとゲートに信号Ｓｖ１が入力される第１ローサイドトランジスタが設けられる。第１ハイサイドトランジスタと第１ローサイドトランジスタは、一対或いは複数対設けられる。Ｈブリッジ回路２７は、ゲートにＰＷＭ信号Ｓｐｗｍｂが入力される第２ハイサイドトランジスタとゲートに信号Ｓｖ１ｂが入力される第２ローサイドトランジスタが設けられる。第２ハイサイドトランジスタと第２ローサイドトランジスタは、一対或いは複数対設けられる。

ここで、ＰＷＭ信号ＳｐｗｍａがＰＷＭ信号Ｓｐｗｍで、信号Ｓｖ１が”Ｌｏｗ”レベルのときにＨブリッジ回路２６からスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍａが”Ｈｉｇｈ”レベルで、信号Ｓｖ１が”Ｈｉｇｈ”レベルのときに第１ローサイドトランジスタがオンし、Ｈブリッジ回路２６から”Ｌｏｗ”レベルの出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。

ＰＷＭ信号ＳｐｗｍｂがＰＷＭ信号Ｓｐｗｍで、信号Ｓｖ１ｂが”Ｌｏｗ”レベルのときにＨブリッジ回路２７からスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍｂが”Ｈｉｇｈ”レベルで、信号Ｓｖ１ｂが”Ｈｉｇｈ”レベルのときに第２ローサイドトランジスタがオンし、Ｈブリッジ回路２７から”Ｌｏｗ”レベルの出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。

ここで、単相モータは、例えば換気扇、冷蔵庫、ＰＣ等に適用される。本実施形態では、例えば、図２に示すようにファンを備えた装置としての冷蔵庫に適用される。具体的には、冷蔵庫９０には、送風機９１、冷却機９２、冷却室９３、及び冷媒圧縮機９４が設けられる。

冷媒圧縮機９４は、冷蔵庫９０の右下に配置される。冷却機９２は、筺体を介して冷蔵庫９０の右端中央部に配置され、冷却室９３に設けられる。冷却機９２は、冷気を生成する。送風機９１は、筺体を介して冷蔵庫９０の右端中央部に配置され、冷却室９３に設けられる。送風機９１は、冷却機９１で生成された冷気を冷蔵庫９０内の冷蔵室、冷凍室等に送る。送風機９１には、単相モータ駆動回路１、単相モータ２、ホール素子３、及びファンが設けられる。

冷蔵庫９０に使用される単相モータ駆動回路１は、従来よりも回路規模の増加を大幅に抑制され、単相モータ駆動での消費電力が低減され、ソフトスイッチング動作により振動やノイズが低減されている。

このため、送風機９１の占有面積を削減でき、送風機９１の低消費電力化が図れ、低騒音な冷蔵庫９０を提供することができる。

次に、単相モータ駆動回路の動作について図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャート。ここで、図４はホール信号の相切換前後でソフトスイッチング駆動（期間２０％）を行っている。図５はホール信号の相切換前後でソフトスイッチング駆動（期間５０％、（１／２）周期分の正弦波駆動）を行っている。

図４に示すように、単相モータ駆動回路１では、ホール信号の相切換前後でソフトスイッチング駆動を行う。具体的には、コンパレータ１１は、ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｍを比較し、比較増幅した信号であるコンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍを生成する。ここで、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍは、１８０度の“Ｈｉｇｈ”レベル期間と１８０度の“Ｌｏｗ”レベル期間が交互に生成される。

コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍの１８０度の“Ｈｉｇｈ”レベル期間とクロック信号Ｓｃｌｋにより、カウンタ部１３でカウント値ＣＮＴ１がカウントされる。

通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１により、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ１を次の１８０度の期間でカウントダウンされる。つまり、次の１８０度の期間の０％のときカウント値ＣＮＴ１で、次の１８０度の期間の１００％のときカウント値が０（ゼロ）。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間２０％だけソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ１×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ１×６０％）が設定される。具体的には、次の１８０度の期間の２０％でカウント値ＣＮＴ１×６０％がカウントダウンされ、次の１８０度の期間の８０％でカウント値が０（ゼロ）となる。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ１、カウント値ＣＮＴ１×２０％、カウント値ＣＮＴ１×６０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、立ち上り（期間２０％）／立ち下り（期間２０％）が緩やかな信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐａ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６がソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。ホール信号の相切換前後での出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち上り（期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち下り（期間２０％）は緩やかな波形となる。この期間、Ｈブリッジ回路２７はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

次に、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍの１８０度の“Ｌｏｗ”レベル期間とクロック信号Ｓｃｌｋにより、カウンタ部１３でカウント値ＣＮＴ２がカウントされる。

通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１により、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ２を次の１８０度の期間でカウントダウンされる。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間２０％だけソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ２×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ２×６０％）が設定される。具体的には、次の１８０度の期間の２０％でカウント値ＣＮＴ２×６０％がカウントダウンされ、次の１８０度の期間の８０％のときでカウント値が０（ゼロ）となる。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ２、カウント値ＣＮＴ２×２０％、カウント値ＣＮＴ２×６０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、立ち上り（期間２０％）／立ち下り（期間２０％）が緩やかな信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐｂ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐｂ”により、Ｈブリッジ回路２７がソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。ホール信号の相切換前後での出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち上り（期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち下り（期間２０％）は緩やかな波形となる。この期間、Ｈブリッジ回路２６はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

図５に示すように、単相モータ駆動回路１では、ホール信号の相切換前後でソフトスイッチング駆動（期間５０％、（１／２）周期分の正弦波駆動）を行う。なお、Ｔｉｍｅｒ１までは、図４と同様なので説明を省略する。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間５０％においてソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ１×５０％カウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３では、通常通電期間が設定されない。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ１、カウント値（ＣＮＴ１／２）、カウント値ＣＮＴ１×５０％の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐの波形は（１／２）周期分の正弦波となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐａ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６がソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。出力信号Ｓｏｕｔ１の波形は（１／２）周期分の正弦波となる。この期間、Ｈブリッジ回路２７はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

次に、通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間５０％においてソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ２×５０％カウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３では、通常通電期間が設定されない。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ２、カウント値（ＣＮＴ２／２）、カウント値ＣＮＴ２×５０％の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐの波形は（１／２）周期分の正弦波となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐｂ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐｂ”により、Ｈブリッジ回路２７がソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。出力信号Ｓｏｕｔ２の波形は（１／２）周期分の正弦波となる。この期間、Ｈブリッジ回路２６はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

ここでは、ソフトスイッチング期間を２０％（図４）と５０％（図５）を例にして説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。単相モータ装置に要求される特性に適応するように、本実施形態の単相モータ駆動回路１では、ソフトスイッチング期間を最適な期間に設定することできる構成となっている（汎用性の高い構成）。

次に、単相モータ装置での回転数と消費電力の関係について図６を参照して説明する。ここで、実線（ａ）はソフトスイッチング駆動（期間５０％、（１／２）周期分の正弦波駆動）での回転数と消費電力の関係、実線（ｂ）はソフトスイッチング駆動（期間２０％）での回転数と消費電力の関係、破線（ｃ）はソフトスイッチング駆動を行わない場合での回転数と消費電力の関係である。なお、消費電力はノルマライズしている。

図６に示すように、ソフトスイッチング駆動を実施しない場合と比較し、ソフトスイッチング駆動を行うことにより消費電力を低減することができる。また、ソフトスイッチング期間を高めて（１／２）周期分の正弦波駆動することにより更に消費電力を低減することができる。

具体的には、低回転領域（１７００ｒｐｍ以下）では、ソフトスイッチング駆動を実施しない場合と比較し、ソフトスイッチング駆動により消費電力を３０％以上低減することができる（期間２０％と期間５０％での差異は小さい）。高回転領域（２０００ｒｐｍ以上）では、ソフトスイッチング駆動を実施しない場合と比較し、ソフトスイッチング駆動（期間２０％）により消費電力を低減することができ、ソフトスイッチング駆動（期間５０％）により更に消費電力を低減することができる。例えば、２５００ｒｐｍでは、ソフトスイッチング駆動を実施しない場合と比較し、ソフトスイッチング駆動（期間２０％）により消費電力を１７％低減することができ、ソフトスイッチング駆動（期間５０％）により２５％消費電力を低減することができる。

上述したように、本実施形態の単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置では、単相モータ駆動回路１、単相モータ２、及びホール素子３が単相モータ装置に設けられる。単相モータ駆動回路１には、コンパレータ１１、発振回路１２、カウンタ部１３、Ａ／Ｄコンバータ１４、通電パターン生成部１５、駆動回路１６、及び端子Ｐａｄ１乃至８が設けられる。カウンタ部１３は、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍとクロック信号Ｓｃｌｋが入力され、クロック信号Ｓｃｌｋに基づいてホール信号の相互切換時間をカウントし、カウント結果をカウント信号Ｓｃｎｔとして出力する。通電パターン生成部１５は、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンＳｔｐを生成し、駆動部１６に出力する。通電パターンＳｔｐは、ホール信号の相切換前後の所定期間だけソフトスイッチング駆動するための信号として使用される。

このため、ソフトスイッチング駆動により単相モータ装置の消費電力を低減することができ、振動やノイズを低減することができる。ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｍの周期情報だけを使用しているので、回路規模の増加を大幅に抑制することができる。ホール素子３のバラツキや温度特性の影響を大幅に抑制することができる。また、単相モータ装置に要求される特性に適応するように、ソフトスイッチング期間を最適な期間に適宜設定することできる構成となっているので、種々の単相モータ装置に適応することができる。

なお、本実施形態では、単相モータ装置１を冷蔵庫に適用しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図７に示す単相モータ装置としての換気扇に適用してもよい。

具体的には、換気扇１００は、開口された壁１０２に装着され、換気扇グリルを介して汚れた空気を室外に排気する。換気扇１００には、単相モータ１０１、筺体１１０、ファン１１１、及び電気部品収納部１１２が設けられる。単相モータ１０１は、筺体１１０の上部側に配置される。シャフト（図示しない）は筺体１０１を貫通し、ファン１１１まで達している。ベアリング（図示しない）は筺体１０１内部側にも設けられる。電気部品収納部１１２は、筺体１１０の左側内部に配置され、単相モータ駆動回路、ホール素子等が設けられる。

このため、換気扇１００は、低消費電力化でき、振動やノイズを低減することができる。また、回路規模の増大を抑制することができ、電気部品収納部１１２の容積を縮小することができる。

なお、換気扇の代わりに低消費電力化及び低騒音化が要求されるＰＣ等にも適用してもよい。

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に係る単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置について、図面を参照して説明する。図８は単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。本実施形態では、ホール信号の周期をカウントし、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成し、ホール信号の相切換前後でオフ期間を設定して消費電力を低減している。

本実施形態では、第一の実施形態の単相モータ装置と同様な構成を採用している。また、通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１までの動作は、第一の実施形態（図４の動作）と同様なので説明を省略し、異なる点のみ説明する。

図８に示すように、本実施形態では、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間２０％だけオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ１×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ１×６０％）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ１、カウント値ＣＮＴ１×２０％（オフ期間）、カウント値ＣＮＴ１×６０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、０％−２０％の領域と８０％−１００％の領域が”Ｌｏｗ”レベル、２０％−８０％の領域が”Ｈｉｇｈ”レベルの信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐａ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６が２０％−８０％の領域においてスイッチング駆動し（”Ｈｉｇｈ”レベルの信号）、スイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。Ｈブリッジ回路２６は、０％−２０％の領域（オフ期間Ｔｏｆｆ１）と８０％−１００％の領域（オフ期間Ｔｏｆｆ２）はオフとなる。この期間、Ｈブリッジ回路２７はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

次に、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間２０％だけオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ２×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ２×６０％）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ２、カウント値ＣＮＴ２×２０％（オフ期間）、カウント値ＣＮＴ２×６０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、０％−２０％の領域と８０％−１００％の領域が”Ｌｏｗ”レベル、２０％−８０％の領域が”Ｈｉｇｈ”レベルの信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐｂ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐｂ”により、Ｈブリッジ回路２７が２０％−８０％の領域においてスイッチング駆動し（”Ｈｉｇｈ”レベルの信号）、スイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。Ｈブリッジ回路２７は、０％−２０％の領域（オフ期間Ｔｏｆｆ１）と８０％−１００％の領域（オフ期間Ｔｏｆｆ２）はオフとなる。この期間、Ｈブリッジ回路２６はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

上述したように、本実施形態の単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置では、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間２０％だけオフ期間が設定される。通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ１×６０％、カウント値ＣＮＴ２×６０％、）が設定される。

このため、第一の実施形態と同様な効果を有する。

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態に係る単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置について、図面を参照して説明する。図９は単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。本実施形態では、ホール信号の周期をカウントし、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成し、信号切換前後でオフ期間の設定とソフトスイッチング動作の設定により消費電力を低減している。

本実施形態では、第一の実施形態の単相モータ装置と同様な構成を採用している。また、通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１までの動作は、第一の実施形態（図４の動作）と同様なので説明を省略し、異なる点のみ説明する。

図９に示すように、本実施形態では、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間１０％だけオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ１×１０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後から期間１０％シフトした期間２０％だけソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ１×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ１×４０％）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ１、カウント値ＣＮＴ１×１０％、カウント値ＣＮＴ１×２０％、カウント値ＣＮＴ１×４０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、ホール信号の相切換前後の１０％が”Ｌｏｗ”レベル、立ち上り（期間２０％）／立ち下り（期間２０％）が緩やかな信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐａ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６がホール信号の相切換前後の期間１０％オフ（オフ期間Ｔｏｆｆ１１、オフ期間Ｔｏｆｆ２２）し、期間２０％だけソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち上り（期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち下り（期間２０％）は緩やかな波形となる。この期間、Ｈブリッジ回路２７はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

次に、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間１０％だけオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ２×１０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後から期間１０％シフトした期間２０％だけソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ２×２０％のカウントダウン動作）。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ２×４０％）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ２、カウント値ＣＮＴ２×１０％、カウント値ＣＮＴ２×２０％、カウント値ＣＮＴ２×４０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、ホール信号の相切換前後の１０％が”Ｌｏｗ”レベル、立ち上り（期間２０％）／立ち下り（期間２０％）が緩やかな信号となる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐｂ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐｂ”により、Ｈブリッジ回路２７がホール信号の相切換前後の期間１０％オフ（オフ期間Ｔｏｆｆ１１、オフ期間Ｔｏｆｆ２２）し、期間２０％だけソフトスイッチング駆動し、ソフトスイッチング駆動された出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち上り（期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち下り（期間２０％）は緩やかな波形となる。この期間、Ｈブリッジ回路２６は駆動せず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。

上述したように、本実施形態の単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置では、通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後の期間１０％だけオフ期間が設定される。通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間でホール信号の相切換前後から期間１０％シフトした期間２０％だけソフトスイッチング駆動が設定される（カウント値ＣＮＴ１×２０％、カウント値ＣＮＴ２×２０％）。通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（カウント値ＣＮＴ１×４０％、カウント値ＣＮＴ２×４０％）が設定される。

このため、第一の実施形態と同様な効果の他に、通常通電で駆動する期間は、同じの場合で相切り替え前後にオフ期間が有するので第一の実施形態よりも消費電力を低減することができる。

（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態に係る単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置について、図面を参照して説明する。図１０は単相モータ装置の概略構成を示すブロック図である。図１１は駆動部の構成を示す回路図である。本実施形態では、ホール信号の周期をカウントし、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成し、信号切換前後でオフ期間の設定、ソフトスイッチング動作の設定、及び進角の設定により消費電力を低減している。

図１０に示すように、単相モータ装置には、単相モータ駆動回路１ａ、単相モータ２、及びホール素子３が設けられる。

単相モータ駆動回路１ａは、ホール信号の相切換前後でソフトスイッチング動作し、単相モータ駆動での消費電力を低減することができる。単相モータ駆動回路１ａは、ソフトスイッチング動作により振動やノイズを低減することができる。また、単相モータ駆動回路１ａは、ホール信号Ｓｈｐとホール信号Ｓｈｍの周期情報だけを使用しているので、回路規模の増加を大幅に抑制することができる。更に、ホール素子３のバラツキや温度特性の影響を大幅に抑制することができる。

図１１に示すように、単相モータ駆動回路１ａには、コンパレータ１１、発振回路１２、カウンタ部１３、Ａ／Ｄコンバータ１４、通電パターン生成部１５、駆動回路１６ａ、及び端子Ｐａｄ１乃至８が設けられる。本実施形態では、駆動回路１６ａの構成が第一の実施形態と異なるので、異なる点のみ説明する。

駆動部１６ａには、乗算器２１、三角波発生回路２２、パルス幅変調回路２３、信号制御部２４、出力部２５、及びフリップフロップ２８が設けられる。

フリップフロップ２８は、Ｔｉｍｅｒ１のＳｔｉｍｅｒ１信号をクロックとして入力する。Ｓｔｉｍｅｒ１信号は、通電パターン生成部１５から出力される。フリップフロップ２８は、Ｓｔｉｍｅｒ１信号の立ち上がりエッジでＤポートの情報をラッチする。なお、Ｓｔｉｍｅｒ１信号は、カウンタ値が０（ゼロ）のときに“Ｈｉｇｈ”レベルの信号に設定される。フリップフロップ２８は、Ｑｂポートから信号Ｓｖ１１ｂを出力し、Ｑｂポートの情報をＤポートに帰還入力する。フリップフロップ２８は、Ｑポートから信号Ｓｖ１１を出力する。Ｓポートに入力される信号Ｓｉｓによりフリップフロップ２８の初期値が設定される。信号Ｓｉｓは、コンパレータ出力信号Ｓｈｐ−ｈｍに基づいた信号である。

信号Ｓｖ１１ｂは、信号Ｓｖ１１の逆位相の信号である。信号Ｓｖ１１は出力部２５のＨブリッジ回路２６に出力され、信号Ｓｖ１１ｂは出力部２５のＨブリッジ回路２７に出力される。

ここで、フリップフロップ２８は、第一の実施形態の信号Ｓｖ１、信号Ｓｖ１ｂに対して進角期間Ｔｌａ３３だけ位相がシフトされた信号Ｓｖ１１、信号Ｓｖ１１ｂを生成する。

次に、単相モータ駆動回路の動作について図１２を参照して説明する。図１２は単相モータ駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。ここで、カウンタ部１３のカウント動作までは、第一の実施形態（図４）と同様なので説明を省略し、異なる点のみ説明する。

図１２に示すように、本実施形態では、通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１により、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ１は、次の１８０度の期間の０％のときにカウント値｛ＣＮＴ１−（ＣＮＴ１×１０％）｝がカウントダウンされ、次の１８０度の期間の９０％のときにカウント値が０（ゼロ）となる。次の１８０度の期間での９０％−１００％の期間１０％の領域に進角期間が設定される。

通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間での８０％−９０％の期間１０％の領域と９０％−１００％の期間１０％の領域にオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ１×１０％×２）。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間で０％−２０％の期間２０％、６０％−８０％の期間２０％の領域にソフトスイッチング駆動が設定される。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（２０％−６０％の期間４０％の領域）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ１、進角期間１０％、オフ期間１０％、期間２０％のソフトスイッチング駆動、期間４０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、０％−２０％の期間での立ち上り、６０％−８０％の期間での立ち下りが緩やかな信号となり、８０％−１００％の期間が”Ｌｏｗ”レベルとなる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐａ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６が０％−２０％の期間と６０％−８０％の期間でソフトスイッチング駆動され、８０％−９０％の期間（オフ期間Ｔｏｆｆ４４）オフされた出力信号Ｓｏｕｔ１が出力される。”Ｈｉｇｈ”レベルの信号Ｓｖ１１と”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２６が９０％−１００％の期間（進角期間Ｔｌａ３３）に、出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち上り（０％−２０％の期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ１の立ち下り（６０％−８０％の期間）は緩やかな波形となる。０％−９０％の期間に、Ｈブリッジ回路２７はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。９０％−１００％の期間に、出力信号Ｓｏｕｔ２はオフとなる。

次に、通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１により、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ２は、次の１８０度の期間の０％のときにカウント値｛ＣＮＴ２−（ＣＮＴ２×１０％）｝がカウントダウンされ、次の１８０度の期間の９０％のときにカウント値が０（ゼロ）となる。次の１８０度の期間での９０％−１００％の期間１０％の領域に進角期間が設定される。

通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間で８０％−９０％の期間１０％の領域と９０％−１００％の期間１０％の領域にオフ期間が設定される（カウント値ＣＮＴ２×１０％×２）。

通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間で０％−２０％の期間２０％、６０％−８０％の期間２０％の領域にソフトスイッチング駆動が設定される。

通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（２０％−６０％の期間４０％の領域）が設定される。

前の１８０度の期間でのカウント値ＣＮＴ２、進角期間１０％、オフ期間１０％、期間２０％のソフトスイッチング駆動、期間４０％の通常通電期間の設定により通電パターン生成部１５で通電パターン信号Ｓｔｐが生成される。通電パターン信号Ｓｔｐは、０％−２０％の期間での立ち上り、６０％−８０％の期間での立ち下りが緩やかな信号となり、８０％−１００％の期間が”Ｌｏｗ”レベルとなる（図中では” 通電パターン信号Ｓｔｐｂ”と表記）。

駆動部１６では、”Ｌｏｗ”レベルの信号Ｓｖ１１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐｂ”により、Ｈブリッジ回路２７が０％−２０％の期間と６０％−８０％の期間でソフトスイッチング駆動され、８０％−９０％の期間（オフ期間Ｔｏｆｆ４４）オフされた出力信号Ｓｏｕｔ２が出力される。”Ｈｉｇｈ”レベルの信号Ｓｖ１１ｂと”通電パターン信号Ｓｔｐａ”により、Ｈブリッジ回路２７が９０％−１００％の期間（進角期間Ｔｌａ３３）出力信号Ｓｏｕｔ２は“Ｌｏｗ”レベルとなる。出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち上り（０％−２０％の期間２０％）と出力信号Ｓｏｕｔ２の立ち下り（６０％−８０％の期間）は緩やかな波形となる。０％−９０％の期間に、Ｈブリッジ回路２６はオンせず”Ｌｏｗ”レベルを維持する。出力信号Ｓｏｕｔ１は“Ｌｏｗ”レベルとなる。９０％−１００％の期間に、出力信号Ｓｏｕｔ１はオフとなる。

上述したように、本実施形態の単相モータ駆動回路、単相モータ装置、ファンを備えた装置では、通電パターン生成部１５の進角設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ１により、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ１が次の１８０度の期間では、カウント値｛ＣＮＴ１−（ＣＮＴ１×１０％）でカウントダウンされ、また、前の１８０度の期間でカウントされたカウント値ＣＮＴ２が次の１８０度の期間では、カウント値｛ＣＮＴ２−（ＣＮＴ２×１０％）｝でカウントダウンされて進角設定期間がそれぞれ１０％設定される。通電パターン生成部１５のオフ期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ４により、次の１８０度の期間で８０％−９０％の期間１０％の領域と９０％−１００％の期間１０％の領域にオフ期間が設定される。通電パターン生成部１５のソフトスイッチング期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ２により、次の１８０度の期間で０％−２０％の期間２０％、６０％−８０％の期間２０％の領域にソフトスイッチング駆動が設定される。通電パターン生成部１５の通常通電期間設定用タイマーであるＴｉｍｅｒ３により、次の１８０度の期間で通常通電期間（２０％−６０％の期間４０％の領域）が設定される。

このため、第一の実施形態と同様な効果を有する。

なお、実施形態では、通電パターン生成部１５が通電パターンを生成する直前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成しているが、代わりに１周期前のホール信号の１８０度の時間に基づいて、１８０度の通電パターンを生成してもよい。

また、フリップフロップ２８を有する駆動部１６ａを第四の実施形態に使用しているが、必ずしもこれに限定するものではない。駆動部１６ａを第一乃至三の実施形態にも使用することができる。この場合、進角の設定期間は０（ゼロ）である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 単相モータ駆動回路
２、１０１ 単相モータ
３ ホール素子
１１ コンパレータ
１２ 発振回路
１３ カウンタ部
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ 通電パターン生成部
１６ 駆動部
２１ 乗算器
２２ 三角波発生回路
２３ パルス幅変調回路
２４ 信号制御部
２５ 出力部
２６、２７ Ｈブリッジ回路
９０ 冷蔵庫
９１ 送風機
９２ 冷却機
９３ 冷却室
９４ 冷媒圧縮機
１００ 換気扇
１０２ 壁
１０３ 換気扇グリル
１１０ 筺体
１１１ ファン
１１２ 電気部品収納部
ＢＵＦＦ１ バッファ
ＩＮＶ１ インバータ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓｖ１、Ｓｖ２ 信号
Ｐａｄ１〜Ｐａｄ８ 端子
Ｓｃｌｋ クロック信号
Ｓｃｎｔ カウント信号
Ｓｔｐ 通電パターン信号
Ｓｈｐ、Ｓｈｍ ホール信号
Ｓｈｐ−ｈｍ コンパレータ出力信号
Ｓｌａ 進角設定信号
Ｓｏｆｆ オフ期間設定信号
Ｓｏｕｔ１、Ｓｏｕｔ２ 出力信号
Ｓｐｗｍ、Ｓｐｗｍａ、Ｓｐｗｍｂ ＰＷＭ信号
Ｓｓｓ ソフトスイッチング期間設定信号
Ｓｓｖｐ、Ｓｓｖｐａ デユーティ設定信号
Ｔｌａ３３ 進角期間
Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２、Ｔｏｆｆ１１、ｆｆ２２ オフ期間
Ｖｄｄ 高電位側電源
Ｖｓｓ 低電位側電源（接地電位）

Claims (7)

1. クロック信号に基づいてホール信号の相切換時間をカウントするカウンタ部と、
   前記カウンタ部のカウント結果を用いて、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間から、１８０度の通電パターンを生成する通電パターン生成部と、
   デューティ設定信号と前記通電パターン生成部から出力される通電パターン信号が入力され、前記デューティ設定信号及び前記通電パターン信号を用いて生成されるＰＷＭ信号を変化させ、単相モータを駆動する出力信号を生成する駆動部と、
   を具備することを特徴とする単相モータ駆動回路。
2. 前記通電パターン生成部は、ソフトスイッチング期間設定信号が入力され、前記ソフトスイッチング期間設定信号に基づいて、前記ホール信号切換前後で信号変化する前記通電パターン信号の立ち上り／立ち下りを緩やかにすることを特徴とする請求項１に記載の単相モータ駆動回路。
3. 前記通電パターン生成部は、オフ期間設定信号及びソフトスイッチング期間設定信号が入力され、前記オフ期間設定信号に基づいて、前記ホール信号切換前後で前記通電パターン信号を第１所定期間ローレベルに設定し、前記ソフトスイッチング期間設定信号に基づいて、前記通電パターン信号の立ち上り／立ち下りを緩やかにすることを特徴とする請求項１に記載の単相モータ駆動回路。
4. 前記通電パターン生成部は、進角設定信号、オフ期間設定信号、及びソフトスイッチング期間設定信号が入力され、前記進角設定信号に基づいて、前記通電パターン信号を第２所定期間ずらし、前記オフ期間設定信号に基づいて、前記ホール信号切換後又は前記ホール信号切換前後で前記通電パターン信号を第３所定期間ローレベルに設定し、前記ソフトスイッチング期間設定信号に基づいて、前記通電パターン信号の立ち上り／立ち下りを緩やかにすることを特徴とする請求項１に記載の単相モータ駆動回路。
5. 前記デューティ設定信号、前記進角設定信号、前記オフ期間設定信号、及び前記ソフトスイッチング期間設定信号は、Ａ／Ｄコンバータでアナログ・デジタル変換された信号であることを特徴とする請求項４に記載の単相モータ駆動回路。
6. クロック信号に基づいてホール信号の相切換時間をカウントするカウンタ部と、前記カウンタ部のカウント結果を用いて、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間から、１８０度の通電パターンを生成する通電パターン生成部と、デューティ設定信号と前記通電パターン生成部から出力される通電パターン信号が入力され、前記デューティ設定信号及び前記通電パターン信号を用いて生成されるＰＷＭ信号を変化させ、単相モータを駆動する第１出力信号及び前記第１出力信号とは１８０度ずれた第２出力信号を生成する駆動部とを有する単相モータ駆動回路と、
   前記第１及び第２出力信号が入力され、前記第１及び第２出力信号に基づいて動作する単相モータと、
   を具備することを特徴とする単相モータ装置。
7. ファンと、
   クロック信号に基づいてホール信号の相切換時間をカウントするカウンタ部と、前記カウンタ部のカウント結果を用いて、通電パターンを生成する前のホール信号の１８０度の時間から、１８０度の通電パターンを生成する通電パターン生成部と、デューティ設定信号と前記通電パターン生成部から出力される通電パターン信号が入力され、前記デューティ設定信号及び前記通電パターン信号を用いて生成されるＰＷＭ信号を変化させ、単相モータを駆動する第１出力信号及び前記第１出力信号とは１８０度ずれた第２出力信号を生成する駆動部とを有する単相モータ駆動回路と、
   前記第１及び第２出力信号が入力され、前記第１及び第２出力信号に基づいて前記ファンを回転駆動する単相モータと、
   を具備することを特徴とするファンを備えた装置。

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