JP2661369B2 - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

ブラシレスモータの駆動装置

Info

Publication number
JP2661369B2
JP2661369B2 JP2401283A JP40128390A JP2661369B2 JP 2661369 B2 JP2661369 B2 JP 2661369B2 JP 2401283 A JP2401283 A JP 2401283A JP 40128390 A JP40128390 A JP 40128390A JP 2661369 B2 JP2661369 B2 JP 2661369B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
trapezoidal wave
current
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2401283A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04210799A (ja
Inventor
新吾 深水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2401283A priority Critical patent/JP2661369B2/ja
Publication of JPH04210799A publication Critical patent/JPH04210799A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2661369B2 publication Critical patent/JP2661369B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモータの回転子の位置を
検出する位置検出手段のないブラシレスモータの駆動装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フロッピーディスク,ハードディ
スク等の情報処理機器、さらにビデオテープレコーダ,
ヘッドホンテープレコーダ等の民生機器のドライブ装置
にブラシレスモータが多数使用されている。
【0003】これらのブラシレスモータは、2相あるい
は3相の半波駆動方式または全波駆動方式が一般的であ
るが、この種のブラシレスモータには、ホール素子等の
回転子の位置を検出する位置検出素子が必要であるが、
従来から、位相検出素子を削減する試みは、行なわれて
おり、特公昭56−33953号(以下文献1とする)
には、最初は自走型の3相のマルチバイブレータの出力
信号によって各相巻線への通電状態を切換え、回転子が
回転してから3相の固定子巻線のうちの通電休止中の巻
線に現われる発電波形を利用して各相巻線への通電状態
を切換えるように構成された駆動回路が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記文
献1に示されて位置では、各巻線への電流切換が急峻に
行なわれ、その結果不要な振動や騒音,サージパルスに
よる電気雑音が発生するといった不都合がある。この問
題を解決するために各相巻線にコンデンサが接続される
ことがあるがこの場合は比較的大容量のコンデンサが複
数個必要となり、部品点数の増加や実装面積の増大等の
不都合が発生する。
【0005】本発明は上記問題点を解決すべく、位置検
出手段がないブラシレスモータにおいて、各相巻線への
電流切換を滑らかに行ない、大容量のコンデンサが不要
で、騒音,振動の少ないブラシレスモータ駆動装置を提
供するのを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータ駆動装置は、複数相のモー
タ駆動コイルと、前記駆動コイルに接続された複数の駆
動トンランジスタと、前記駆動コイルへの通電を切換え
る信号を前記複数の駆動トランジスタへ順次分配する分
配回路と、前記駆動トランジスタの通電切換信号の立ち
上がりと立ち下がりを滑らかにして出力する相切換台形
波合成器と、前記駆動コイルの通電休止期間に、前記駆
動コイルに発生する逆起電圧の前記駆動コイルへの通電
を切換える信号を検出する通電論理検出器と、モータ起
動時用の起動用回路とにより構成したものである。
【0007】
【作用】本発明は上記の構成により、位置検出素子なし
でモータを駆動することができ、さらに、モータの各相
巻線への電流切換を滑らかに行なうことができるため、
各相巻線に大容量のコンデンサが不要で、モータ起動時
から安定回転時まで騒音や振動を低減することができ
る。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例のブラシレスモー
タ駆動装置の回路構成図を示したものである。ここで
は、本発明を応用して好適な例として、3相全波電流駆
動のブラシレスモータ駆動装置の例を示す。図において
1,2,3はモータの駆動コイル、10,11,12お
よび13,14,15はそれぞれ吐き出し側,吸い込み
側出力トランジスタ、20はモータ駆動コイルに発生す
る逆起電圧の通電切換信号を検出する通電論理検出器、
21は通電論理検出器20により得られる信号によっ
て、立ち上がりと立ち下がりを滑らかにする台形波信号
を発生する相切換台形波合成器、22は相切換台形波合
成器21から得る分配信号により駆動トランジスタに駆
動信号を順次分配する分配回路、40はモータのトルク
指令信号を発生するトルク指令発生回路、23,24は
それぞれ吐き出し側,吸い込み側出力トランジスタのベ
ース電流を供給する増幅器、41は電流検出用の抵抗、
50はモータ起動時に、自走型の3走マルチバイブレー
タの出力信号によって、所定の時間、前記通電論理検出
器20と同様の出力を相切換台形波合成器21に与え、
各相巻線への通電状態を切換え、モータの回転子を起動
させ、モータのコイル巻線の逆起電圧を利用できるよう
に、モータの起動動作をさせる起動用回路である。
【0009】上記において相切換台形波合成器21は論
理回路211、台形波初期値設定回路212、コンデン
サ213,214,215、台形波合成回路216、台
形波V/I変換回路217、台形波最大値1/n引算回
路218、相切換台形波合成回路219により構成され
ている。
【0010】また起動用回路50は外部クロック信号を
入力とする3相のマルチバイブレータ501,カウンタ
502,起動/検出切換回路503により構成されてい
る。
【0011】以上のような構成要素よりなり、次に図2
を併用してその動作を説明する。図2は、本発明の動作
原理説明図である。図2のU,V,Wは、駆動コイル
1,2,3の逆起電圧波形(破線部)であり、Nは、駆
動コイルの中性点の電圧波形である。前記、U,V,
W,Nの電圧波形を、通電論理検出器20に入力して処
理し、出力U1,V1,W1を得る。
【0012】この出力U1,V1,W1を相切換台形波合
成器21に入力し、相切換台形波合成器21内部の論理
回路211はこの入力により相切換台形波を合成するた
めに必要な複数系列(この場合は3系列)のパルスを発
生し、台形波合成回路216に加え、ここで台形波初期
値設定回路212により直流値の初期値を設定し、台形
波合成回路216は論理回路211より得た出力論理信
号によりコンデンサ212〜214の各相の充電時定
数,放電時定数を制御して台形波の立ち上がり,状態保
持,立ち下がり期間を設定して台形波U2,V2,W2
形成する。このとき、立ち上がりの傾斜より立ち下がり
の傾斜を急にすることによって、モータのコイルと回転
子との相対角度のばらつきがあっても回転がスムーズに
行なわれるように対処する。
【0013】つぎに台形波合成回路216の出力を、電
圧−電流変換にするために、台形波V/I変換回路21
7に入力し、逆起電圧検出のための電流休止期間を設定
する台形波最大値1/n引算回路218に入力し、台形
波V/I変換回路217と台形波最大値1/n引算回路
218の出力を合成することで、図2の電流波形U3
3,W3を形成する。ここでnの値は大きいと通電期間
が短くなり小さいと電流休止期間が短くなり、4程度が
最も結果が良かった。
【0014】この電流波形U3,V3,W3と論理回路2
11の出力を相切換台形波合成回路219に入力し、論
理回路211の出力と論理処理をし電流波形を合成し相
切換台形波合成回路219の電流出力のIp1,Ip2,I
p3,Ip4,Ip5,Ip6(図2)を形成する。
【0015】この電流出力Ip1,Ip2,Ip3,Ip4,I
p5,Ip6を分配回路22に入力し、分配回路22におい
て、電流分配比を設定し、前記分配回路の出力を増幅器
23,24に入力し、増幅器23の出力を吐き出し側出
力トランジスタ10,11,12に、増幅器24の出力
を吸い込み側出トランジスタ13,14,15に入力す
ることによって、駆動コイル1,2,3の電流通電波形
の立ち上がりと立ち下がりを滑らかにするスロープをも
ち、また、正常な逆起電圧検出のための駆動コイルの通
電休止期間をもった駆動コイル電流通電波形U′,
V′,W′(図2)を形成することができる。分配回路
22の出力電流はトルク指令発生回路40の出力によっ
て制御される。
【0016】ここで分配回路22について図3を用いて
詳しく説明すると、相切換台形波合成器21の出力Ip1
〜Ip3は、それぞれダイオード100,101,102
のカソードに接続されるとともにトランジスタ105,
104,103のベースにも接続されている。ダイオー
ド100〜102のアノードは電源に共通接続され、ト
ランジスタ103〜105のカソードもトルク指令発生
回路の出力電流信号2に共通接続され、それぞれのアノ
ードは増幅器3に接続されている。
【0017】また相切換台形波合成器21の出力Ip4
p6も、上記と相補的なダイオード106,107,1
08のアノードとトランジスタ111,110,109
のベースにそれぞれ接続されている。ダイオード106
〜108のカソードは共通接地され、トランジスタ10
9〜111のカソードはトルク指令発生回路の出力電流
信号1に接続され、アノードはそれぞれ増幅器24に接
続されている。
【0018】分配回路の電流比の分配において、以下の
式が成立する。条件としてIp1とIp3がIp12とIp10
電流比に分配されるとして、 VBE100=(KT/q)×1n(Ip1/Is1) (1) VBE102=(KT/q)×1n(Ip3/Is1) (2) VBE103=(KT/q)×1n(I12/Is2) (3) VBE105=(KT/q)×1n(I10/Is2) (4) ここで、VBE100,VBE102,VBE103,VBE
05はトランジスタ100,102,103,105の
ベース・エミッタ間電圧、kはボルツマン定数、Tは絶
対温度、qは電子電荷,Is1,Is2はそれぞれトランジ
スタ100,102および、103,105の逆方向飽
和電流である。またVBE100−VBE102=VBE10
3−V105であるので、(1)式,(2)式,(3)
式,(4)式より(Ip1/Ip3)(I12/I10)が成立
し、また、IT2=I12+I10であるので、分配信号がI
p3からIp1へ切換る場合には、IT2は、Ip3とIp1の比
でI10とI12に分配されることがわかる。
【0019】つぎに図3を併用してモータを起動する場
合について説明する。図4は、起動用回路50を使用
し、低周波でモータを同期起動させ(低周波同期起動区
間)、その後起動/検出切換回路によりモータの逆起電
圧波形を通電論理検出器20で検出させ、(逆起電圧位
置検出区間)、モータが加速していく場合の過渡現象を
示すものである。
【0020】起動用回路50は、モータ起動時に、自走
型の3相のマルチバイブレータ501の出力信号によっ
て、各相巻線への通電状態を切換え、モータの回転子を
起動させるためのもので、入力されたクロック信号を、
3相のマルチバイブレータ501に入力し、スタート入
力をトリガとして起動しこの出力を、カウンタ502
と、相切換台形波合成器219とに入力し、カウンタ5
02で任意に設定されたカウントアップの出力を、起動
/検出切換回路503に入力し、その出力を起動/検出
に切換えることができ、起動/検出切換回路503の出
力を相切換台形波合成器21に入力し、この出力を分配
回路22に入力し、分配回路22の出力を増幅器23,
24に入力し、その出力を、駆動トランジスタ10〜1
5に入力し、駆動トランジスタ10〜15によってモー
タ駆動コイル1〜3を駆動し、カウンタ502のカント
アップによって起動/検出切換回路503を介し論理回
路211への入力を3相のマルチバイブレータ501か
らでなく通電論理検出器20からに切換える。
【0021】モータの回転数の安定が必要な場合は図1
のFG出力を外部に設けたサーボ回路(図示せず)に入
力し、その内部で設定される基準周期と比較して回路が
遅いと判断されたときは、トルク指令発生回路40のト
ルク指令入力電圧を高め、基準周期と比較して回路が速
いと判断されたときはトルク指令入力電圧を低めること
により制御することができる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータ駆
動コイルを通電論理検出器の出力を基に相切換台形波合
成器の台形波状の出力を分配回路に入力し、分配回路の
出力の通電切換信号にてモータ駆動コイルに通電し、そ
の通電波形と駆動コイル逆起電圧を、前記通電論理検出
器により検出し、一定の位相関係または速度関係を保持
するよう位相制御ループまたは、速度制御ループを構成
することにより、位置検出素子なしでモータを駆動する
ことができ、さらに、モータの各相巻線への電流切換を
滑らかに行なうことができるため、騒音,振動を低減で
き、また従来必要であった大容量のコンデンサも不要で
あり、部品点数が少なく特性の優れたブラシレスモータ
の駆動装置を実現でき、その実用効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブラシレスモータの駆動装
置の回路構成図
【図2】同じく図1の動作原理説明図
【図3】同じく分配回路の説明のための要部回路図
【図4】同じく低周波同期起動からのモータの加速時の
過渡現象の動作説明図
【符号の説明】
1〜3 駆動コイル 10〜15 駆動トランジスタ 20 通電論理検出器 21 相切換台形波合成器 22 分配回路 23,24 増幅器 40 トルク指令発生回路 50 起動用回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数相のモータ駆動コイルと、前記モータ
    駆動コイルに接続された複数の駆動トランジスタと、前
    記複数の駆動トランジスタに供給する通電切換信号を順
    次分配する分配回路と、前記分配回路の出力電流を制御
    するトルク指令発生回路と、前記通電切換信号の立ち上
    がりと立ち下がりを滑らかにして前記分配回路へ出力す
    る相切換台形波合成器と、前記駆動コイルの通電休止期
    間中に、前記駆動コイルで発生する逆起電圧を基に前記
    駆動コイルの通電切換信号を検出する通電論理検出器
    と、モータの起動時に、起動用のパルスを前記相切換台
    形波合成器に所定時間与える起動用回路とを具備し、前
    記相切換台形波合成器は、前記通電論理検出器の出力に
    基づき相切換台形波を合成する為に必要な複数系列のパ
    ルスを出力する論理回路と、前記論理回路の出力により
    コンデンサの充電状態、定電圧保持状態、放電状態を切
    り換えて台形波を発生する台形波合成回路と、前記台形
    波合成回路によって発生する台形波の初期値を設定する
    ための台形波初期値設定回路と、前記台形波合成回路の
    出力を電圧−電流変換する台形波V−I変換回路と、前
    記台形波合成回路の出力である台形波の最大値を検出し
    て電圧−電流変換し、その電圧−電流変換した出力を1
    /nに減少させて初期の台形波から引算する台形波最大
    値1/n引算回路と、前記台形波V/I変換回路の出力
    と前記台形波最大値1/n引算回路の出力とを合成した
    結果の合成出力と、前記論理回路の出力とが入力される
    ことによって、前記駆動コイルの通電休止期間と逆起電
    圧を検出する期間とに設定され、前記論理回路の出力論
    理に応じて前記合成出力を台形波状に電流出力に合成す
    る相切換台形波合成回路とによって構成されることを特
    徴とするブラシレスモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】複数相のモータ駆動コイルと、前記モータ
    駆動コイルに接続された複数の駆動トランジスタと、前
    記複数の駆動トランジスタに供給する通電切換信号を順
    次分配する分配回路と、前記分配回路の出力電流を制御
    するトルク指令発生回路と、前記通電切換信号の立ち上
    がりと立ち下がりを滑らかにして前記分配回路へ出力す
    る相切換台形波合成器と、前記駆動コイルの通電休止期
    間中に、前記駆動コイルで発生する逆起電圧を基に前記
    駆動コイルの通電切換信号を検出する通電論理検出器
    と、モータの起動時に、起動用のパルスを前記相切換台
    形波合成器に所定時間与える起動用回路とを具備し、前
    記分配回路は相切換台形波合成器の電流出力の1回転分
    の出力がアノード端子にそれぞれ接続されカソード端子
    を共通接続した複数個のダイオードと、該ダイオードの
    アノードがベースに接続されエミッタを共通接続した複
    数個のトランジスタより構成され、該複数個のトランジ
    スタの共通エミッタに前記トルク指令発生回路の出力電
    流信号を入力することで電流比を分配する第1の分配手
    段と、前記相切換台形波合成器の前記台形波状の電流出
    力のπだけ位相のずれた1回転分の出力がカソード端子
    に接続されアノード端子を共通接続した複数個のダイオ
    ードと、該ダイオードのカソードがベースに接続されエ
    ミッタを共通接続した複数個のトランジスタで構成さ
    れ、該複数個のトランジスタの共通エミッタに前記トル
    ク指令発生回路の出力電流信号を入力することで電流比
    を分配する第2の分配手段とによって構成されることを
    特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
JP2401283A 1990-12-11 1990-12-11 ブラシレスモータの駆動装置 Expired - Fee Related JP2661369B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2401283A JP2661369B2 (ja) 1990-12-11 1990-12-11 ブラシレスモータの駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2401283A JP2661369B2 (ja) 1990-12-11 1990-12-11 ブラシレスモータの駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04210799A JPH04210799A (ja) 1992-07-31
JP2661369B2 true JP2661369B2 (ja) 1997-10-08

Family

ID=18511125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2401283A Expired - Fee Related JP2661369B2 (ja) 1990-12-11 1990-12-11 ブラシレスモータの駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2661369B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH063995B2 (ja) * 1984-12-25 1994-01-12 松下電器産業株式会社 無刷子電動機
JPS62293986A (ja) * 1986-06-10 1987-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無刷子電動機

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04210799A (ja) 1992-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940009208B1 (ko) 무정류자 직류전동기
US5285135A (en) Automatic adjustment of commutation delay for brushless DC motor for improved efficiency
US4631459A (en) Brushless DC motor
US4958948A (en) System for driving a brushless motor
EP0557811A1 (en) Digital-analog driver for brushless D.C. spindle motor
US6351091B1 (en) Electronically commutatable motor
JP2661369B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP2892164B2 (ja) ブラシレスモータ駆動装置
JP3578698B2 (ja) ブラシレス直流モータ駆動装置
JP2778816B2 (ja) センサレス・スピンドルモータ制御回路
JP3300637B2 (ja) ブラシレス直流モータ
JP2751607B2 (ja) 無整流子直流電動機
JP3355792B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JPH07298671A (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP2897343B2 (ja) モータの駆動装置
JPH0557837B2 (ja)
JP3141526B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JPH03235695A (ja) ブラシレスモータの起動方法及び起動装置
JP2897275B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP2751608B2 (ja) 無整流子直流電動機
JPH09182486A (ja) モータ駆動装置
JP2789808B2 (ja) ブラシレスモータの起動方法
JPS59198891A (ja) モ−タの駆動回路
JPH06178588A (ja) 位置センサレス・ブラシレスdcモータの制御装置
JPH02197291A (ja) ブラシレスモータの起動方法及び起動装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees