JP2667216B2 - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来の技術（第９図，第10図） D.発明が解決しようとする課題 E.課題を解決するための手段 F.作用 G.実施例 G1.回路構成と動作（第１図，第２図） G2.エクスクルーシブOR回路の説明（第３図） G3.エッジ抽出回路の説明（第４図） G4.要部の具体回路の構成と動作（第５図，第６図
（ａ），（ｂ）） G5.積分回路の他の構成例（第７図） G6.ブラスレスモータの構成例（第８図（ａ），
（ｂ），（ｃ）） G7.実施例の作用と応用例 H.発明の効果 A.産業上の利用分野 本発明は、VTRや（ビテオテープレコーダ）やDAT（デ
ジタルオーディオテープレコーダ）のドラムモータやCD
（コンパクトディスク）プレーヤのスピンドルモータ等
に好適で、回転検出器を使用しないブラシレスモータの
駆動回路に関するものである。
（ａ），（ｂ）） G5.積分回路の他の構成例（第７図） G6.ブラスレスモータの構成例（第８図（ａ），
（ｂ），（ｃ）） G7.実施例の作用と応用例 H.発明の効果 A.産業上の利用分野 本発明は、VTRや（ビテオテープレコーダ）やDAT（デ
ジタルオーディオテープレコーダ）のドラムモータやCD
（コンパクトディスク）プレーヤのスピンドルモータ等
に好適で、回転検出器を使用しないブラシレスモータの
駆動回路に関するものである。
B.発明の概要 本発明は、センサーレスのブラシレスモータの駆動回
路において、 駆動コイルに発生する逆起電圧のゼロクロス点で反転
する信号を検出し、この信号とこの信号の反転信号を積
分した信号同士を比較して隣接するゼロクロス点の中間
点で反転する信号を得、この信号のエッジを検出して回
転速度に無関係に所定の電気角だけ遅延した駆動電流切
換用のタイミング信号を作り出すことにより、 可変速の場合にも使用可能にするとともに、無調整で
駆動電流切換用のタイミング信号が得られるようにした
ものである。
路において、 駆動コイルに発生する逆起電圧のゼロクロス点で反転
する信号を検出し、この信号とこの信号の反転信号を積
分した信号同士を比較して隣接するゼロクロス点の中間
点で反転する信号を得、この信号のエッジを検出して回
転速度に無関係に所定の電気角だけ遅延した駆動電流切
換用のタイミング信号を作り出すことにより、 可変速の場合にも使用可能にするとともに、無調整で
駆動電流切換用のタイミング信号が得られるようにした
ものである。
C.従来の技術 従来より、マグネットロータの位置検出器であるホー
ル素子などを使用せず、簡素化したセンサーレスのブラ
シレスモータが知られている。第９図は従来のセンサー
レスブラシレスモータの駆動回路の構成を示すブロック
図、第10図はその各部信号のタイミング図である。この
従来例は３相のブラシレスモータを示しており、ステー
タ側に３相構成の駆動コイルLU,LV,LWが配置されてい
る。センサーレスブラシレスモータでは、位置検出器か
らのタイミング信号のかわりに、駆動コイルに発生する
逆起電圧を利用して駆動コイルLU,LV,LWに流す駆動電流
を切り換えるためのタイミング信号を作成する。
ル素子などを使用せず、簡素化したセンサーレスのブラ
シレスモータが知られている。第９図は従来のセンサー
レスブラシレスモータの駆動回路の構成を示すブロック
図、第10図はその各部信号のタイミング図である。この
従来例は３相のブラシレスモータを示しており、ステー
タ側に３相構成の駆動コイルLU,LV,LWが配置されてい
る。センサーレスブラシレスモータでは、位置検出器か
らのタイミング信号のかわりに、駆動コイルに発生する
逆起電圧を利用して駆動コイルLU,LV,LWに流す駆動電流
を切り換えるためのタイミング信号を作成する。
即ち、まず駆動コイルLU,LV,LWに生ずる逆起電圧のゼ
ロクロス点をコンパレータA1,A2,A3で検出する。各駆動
コイルLU,LV,LWには、タイミング信号a,b,cを入力とす
る120゜ロジック回路１とその出力によってオン／オフ
が制御されるトランジスタQ1,〜Q6から成る駆動電流切
り換え回路２により、サーボ電源VSから電源供給を受け
て駆動電流があるタイミングで流れているが、ゼロクロ
ス付近においては通電されないため、上記逆起電圧のゼ
ロクロス点が正確に検出される。マグネットロータを効
率よく回転させるためには、磁束の多い部分，つまり逆
起電圧の高い部分で駆動電流を流す必要がある。第10図
では３相の両方向120゜（電気角）通電の場合が示して
ある。この場合、傾斜部分（ゼルクロス点より電気角で
30゜遅れた幅120゜の区間）で駆動電流を流す必要があ
り、従ってゼロクロス点より電気角で30゜遅れたタイミ
ング信号が必要となる。
ロクロス点をコンパレータA1,A2,A3で検出する。各駆動
コイルLU,LV,LWには、タイミング信号a,b,cを入力とす
る120゜ロジック回路１とその出力によってオン／オフ
が制御されるトランジスタQ1,〜Q6から成る駆動電流切
り換え回路２により、サーボ電源VSから電源供給を受け
て駆動電流があるタイミングで流れているが、ゼロクロ
ス付近においては通電されないため、上記逆起電圧のゼ
ロクロス点が正確に検出される。マグネットロータを効
率よく回転させるためには、磁束の多い部分，つまり逆
起電圧の高い部分で駆動電流を流す必要がある。第10図
では３相の両方向120゜（電気角）通電の場合が示して
ある。この場合、傾斜部分（ゼルクロス点より電気角で
30゜遅れた幅120゜の区間）で駆動電流を流す必要があ
り、従ってゼロクロス点より電気角で30゜遅れたタイミ
ング信号が必要となる。
そこで、各相U,V,Wの逆起電圧の検出信号d,e,fをエク
スクルーシブOR回路３に入力することにより、各信号d,
e,fの変化点（ゼロクロス点）で反転する信号ｇを作
り、この信号ｇからエッジ抽出回路４を通してエッジ抽
出した信号h,即ちゼロクロス点を示す信号を作る。この
信号ｈでモノステーブルマルチバイブレータ５をトリガ
することにより、その時定数の調整で電気角30゜に対応
した時間t2（隣接するゼロクロス点間の時間をt1として
t2＝t1/2）の点で同一方向の変化点を有するパルス信号
ｉを発生させる。３つのＤタイプフリップフロップＤ−
FF1,D−FF2,D−FF3は、上記のパルス信号ｉのゼロクロ
ス点より時間t2遅れた変化点でデータ入力端子に接続さ
れた逆起電圧の検出信号d,e,fを保持することによっ
て、各相のゼロクロス点から30゜遅れたタイミング信号
a,b,cを作成している。
スクルーシブOR回路３に入力することにより、各信号d,
e,fの変化点（ゼロクロス点）で反転する信号ｇを作
り、この信号ｇからエッジ抽出回路４を通してエッジ抽
出した信号h,即ちゼロクロス点を示す信号を作る。この
信号ｈでモノステーブルマルチバイブレータ５をトリガ
することにより、その時定数の調整で電気角30゜に対応
した時間t2（隣接するゼロクロス点間の時間をt1として
t2＝t1/2）の点で同一方向の変化点を有するパルス信号
ｉを発生させる。３つのＤタイプフリップフロップＤ−
FF1,D−FF2,D−FF3は、上記のパルス信号ｉのゼロクロ
ス点より時間t2遅れた変化点でデータ入力端子に接続さ
れた逆起電圧の検出信号d,e,fを保持することによっ
て、各相のゼロクロス点から30゜遅れたタイミング信号
a,b,cを作成している。
D.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従の技術におけるセンサーレスブ
ラシレスモータの駆動回路では、一定速度で回転するこ
とを前提にして、30゜の電気角のタイミングを時間に置
き換え、その時間をモノステーブルマルチバイブレータ
の時定数設定により固定的に作り出しているため、CDプ
レーヤのスピンドルモータやDATのドラムモータのよう
な可変速で使用するモータには使用できないという問題
点があった。即ち、CDプレーヤのスピンドルモータでは
線速度が一定となるように回転速度を変化させる必要が
あり、DATのドラムモータでは、高速サーチ機能に対応
してドラムの回転数を10倍程度まで高速回転させなけれ
ばならない。また、モノステーブルマルチバイブレータ
による時間の設定は、部品定数のバラツキ等に影響され
るため、必ず調整が必要になり、手間がかかるという問
題点があった。
ラシレスモータの駆動回路では、一定速度で回転するこ
とを前提にして、30゜の電気角のタイミングを時間に置
き換え、その時間をモノステーブルマルチバイブレータ
の時定数設定により固定的に作り出しているため、CDプ
レーヤのスピンドルモータやDATのドラムモータのよう
な可変速で使用するモータには使用できないという問題
点があった。即ち、CDプレーヤのスピンドルモータでは
線速度が一定となるように回転速度を変化させる必要が
あり、DATのドラムモータでは、高速サーチ機能に対応
してドラムの回転数を10倍程度まで高速回転させなけれ
ばならない。また、モノステーブルマルチバイブレータ
による時間の設定は、部品定数のバラツキ等に影響され
るため、必ず調整が必要になり、手間がかかるという問
題点があった。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたも
ので、可変速回転の場合にも使用可能にするとともに、
無調整で駆動電流切換用のタイミング信号が得られるよ
うにしたセンサーレスのブラシレスモータの駆動回路を
提供することを目的とする。
ので、可変速回転の場合にも使用可能にするとともに、
無調整で駆動電流切換用のタイミング信号が得られるよ
うにしたセンサーレスのブラシレスモータの駆動回路を
提供することを目的とする。
E.課題を解決するための手段 上記の目的を達成するための本発明のブラシレスモー
タの駆動回路の構成は、 ステータ側の複数個の駆動コイルに流す電流を所定の
タイミング信号で切り換えてマグネットロータを回転さ
せるブラシレスモータの駆動回路において、 上記各駆動コイルに生ずる逆起電圧のゼロクロス点で
反転する信号を検出する手段と、 この信号とこの信号を反転してそれぞれを積分する２
つの積分回路と、 上記２つの積分回路の出力信号を比較するコンパレー
タと、 上記コンパレータの出力信号のエッジを検出して上記
タイミング信号を作成する手段とを有することを特徴と
する。
タの駆動回路の構成は、 ステータ側の複数個の駆動コイルに流す電流を所定の
タイミング信号で切り換えてマグネットロータを回転さ
せるブラシレスモータの駆動回路において、 上記各駆動コイルに生ずる逆起電圧のゼロクロス点で
反転する信号を検出する手段と、 この信号とこの信号を反転してそれぞれを積分する２
つの積分回路と、 上記２つの積分回路の出力信号を比較するコンパレー
タと、 上記コンパレータの出力信号のエッジを検出して上記
タイミング信号を作成する手段とを有することを特徴と
する。
F.作用 本発明は、ブラシレスモータの駆動コイルに発生する
逆起電圧のゼロクロス点で反転する信号を検出し、この
信号とこの信号を反転して積分した信号同士をコンパレ
ータで比較すると、隣接するゼロクロス点で中間点で反
転する信号が得られることに着目し、このゼロクロスの
中間点で反転する信号のエッジを検出し、そのタイミン
グを利用して回転速度に無関係に所定の電気角だけ遅延
した駆動電流の切換用のタイミング信号を、無調整で作
り出す。このように本発明は、所定のタイミング信号を
時間的な要素を用いずに発生させ、可変速対応とし、無
調整化する。
逆起電圧のゼロクロス点で反転する信号を検出し、この
信号とこの信号を反転して積分した信号同士をコンパレ
ータで比較すると、隣接するゼロクロス点で中間点で反
転する信号が得られることに着目し、このゼロクロスの
中間点で反転する信号のエッジを検出し、そのタイミン
グを利用して回転速度に無関係に所定の電気角だけ遅延
した駆動電流の切換用のタイミング信号を、無調整で作
り出す。このように本発明は、所定のタイミング信号を
時間的な要素を用いずに発生させ、可変速対応とし、無
調整化する。
G.実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
G1.回路構成と動作（第１図，第２図） 第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図はその各部信号のタイミング図である。本実
施例は、３相ブラシレスモータに適用した場合を示す。
従って、以下の説明において、第９図の従来例の３相の
ブラシレスモータと同等な部材や信号には同一の符号を
付して説明を簡略にする。
図、第２図はその各部信号のタイミング図である。本実
施例は、３相ブラシレスモータに適用した場合を示す。
従って、以下の説明において、第９図の従来例の３相の
ブラシレスモータと同等な部材や信号には同一の符号を
付して説明を簡略にする。
まず、従来例と同様に、ステータ側の各駆動コイル
LU,LV,LWの逆起電圧をコンパレータA1,A2,A3によって検
出し、その検出信号d,e,fを後記するエクスクルーシブO
R回路３に入力して各ゼロクロス点で反転する信号ｇを
検出する。この各逆起電圧のゼロクロス点で反転する信
号ｇを基に作成したそのゼロクロス点から30゜（以下電
気角を表す）遅れて変化する信号ｉで、各逆起電圧の検
出信号d,e,fを例えばＤタイプフリップフロップＤ−F
F1,D−FF2,D−FF3によって保持し、その保持出力を駆動
コイルLU,LV,LWに流す駆動電流の切り換え用のタイミン
グ信号a,b,cとする。このタイミング信号a,b,cは、120
゜ロジック回路１により、駆動電流の切り換え信号，す
なわち駆動電流切り換え回路２を構成するトランジスタ
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6のベースへ入力するオン／オフ信号 a,c,ｂに変換され、この駆動電流切り換え回路２
を介しサーボ電源VSから電源供給を受けて各駆動コイル
LU,LV,LWに流す駆動電流を切り換える。この駆動電流に
よってマグネットロータが回転するが、その回転数の制
御は、図示しないサーボ系が、例えば信号ｇより回転速
度を検出し、サーボ電源VSを増減して目標速度になるよ
うにフィードバック制御することで行われる。
LU,LV,LWの逆起電圧をコンパレータA1,A2,A3によって検
出し、その検出信号d,e,fを後記するエクスクルーシブO
R回路３に入力して各ゼロクロス点で反転する信号ｇを
検出する。この各逆起電圧のゼロクロス点で反転する信
号ｇを基に作成したそのゼロクロス点から30゜（以下電
気角を表す）遅れて変化する信号ｉで、各逆起電圧の検
出信号d,e,fを例えばＤタイプフリップフロップＤ−F
F1,D−FF2,D−FF3によって保持し、その保持出力を駆動
コイルLU,LV,LWに流す駆動電流の切り換え用のタイミン
グ信号a,b,cとする。このタイミング信号a,b,cは、120
゜ロジック回路１により、駆動電流の切り換え信号，す
なわち駆動電流切り換え回路２を構成するトランジスタ
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6のベースへ入力するオン／オフ信号 a,c,ｂに変換され、この駆動電流切り換え回路２
を介しサーボ電源VSから電源供給を受けて各駆動コイル
LU,LV,LWに流す駆動電流を切り換える。この駆動電流に
よってマグネットロータが回転するが、その回転数の制
御は、図示しないサーボ系が、例えば信号ｇより回転速
度を検出し、サーボ電源VSを増減して目標速度になるよ
うにフィードバック制御することで行われる。
本実施例の要部は、本発明の検出手段の例であるコン
パレータA1,A2,A3とエクスクルーシブOR3により検出さ
れた各駆動コイルLU,LV,LWの逆起電圧のゼロクロス点で
反転する信号ｇから、30゜遅れて変化する信号ｉを、２
つの積分回路6,7やコンパレータA4などの演算要素を用
いて作成する部分である。信号ｇは分岐されて一方はバ
ッファ８を介して同相の信号ｊとされ、他方はインバー
タ９の介して反転された信号ｉとされる。これらの信号
ｊおよびｊはそれぞれ別個に特性がほぼ同一な積分回6,
7に入力され、積分された信号k1,k2同士がコンパレータ
A4に入力されて比較される。信号k1とk2とは、その中間
点を境に対称となっているため、コンパレータA4の比較
出力信号ｌは信号k1,k2の中間点で変化する信号とな
る。元の信号ｇは60゜ごとに変化する信号であるから、
信号ｌは信号ｇから30゜遅れた信号、即ちゼロクロス点
から30゜遅れて変化する信号となる。この信号ｌの後記
のエッジ抽出回路10に入力して、各変化点で同一方向に
変化する信号ｉを作成する。この信号ｉは、前述したよ
うにＤタイプフリップフロップDFF1,DFF2,DFF3のクロッ
ク入力とされて、逆起電圧の検出信号d,e,fを保持し、3
0゜遅れたタイミング信号a,b,cを作成する。
パレータA1,A2,A3とエクスクルーシブOR3により検出さ
れた各駆動コイルLU,LV,LWの逆起電圧のゼロクロス点で
反転する信号ｇから、30゜遅れて変化する信号ｉを、２
つの積分回路6,7やコンパレータA4などの演算要素を用
いて作成する部分である。信号ｇは分岐されて一方はバ
ッファ８を介して同相の信号ｊとされ、他方はインバー
タ９の介して反転された信号ｉとされる。これらの信号
ｊおよびｊはそれぞれ別個に特性がほぼ同一な積分回6,
7に入力され、積分された信号k1,k2同士がコンパレータ
A4に入力されて比較される。信号k1とk2とは、その中間
点を境に対称となっているため、コンパレータA4の比較
出力信号ｌは信号k1,k2の中間点で変化する信号とな
る。元の信号ｇは60゜ごとに変化する信号であるから、
信号ｌは信号ｇから30゜遅れた信号、即ちゼロクロス点
から30゜遅れて変化する信号となる。この信号ｌの後記
のエッジ抽出回路10に入力して、各変化点で同一方向に
変化する信号ｉを作成する。この信号ｉは、前述したよ
うにＤタイプフリップフロップDFF1,DFF2,DFF3のクロッ
ク入力とされて、逆起電圧の検出信号d,e,fを保持し、3
0゜遅れたタイミング信号a,b,cを作成する。
G2.エクスクルーシブOR回路の説明（第３図） 第３図は第１図のエクスクルーシブOR回路３の回路図
であり、本回路は２つのエクスクルーシブORゲート31,3
2より成る。２入力のエクスクルーシブORゲート31の出
力を他の２入力エクスクルーシブORゲート32の一方の入
力とし、エクスクルーシブORゲート31の２入力に２つの
逆起電圧の検出信号d,eを入力して、エクスクルーシブO
Rゲート32の他方の入力に逆起電圧の検出信号ｆを入力
すれば、エクスクルーシブORゲート32の出力に逆起電圧
の各ゼロクロス点で反転する信号ｇが得られる。
であり、本回路は２つのエクスクルーシブORゲート31,3
2より成る。２入力のエクスクルーシブORゲート31の出
力を他の２入力エクスクルーシブORゲート32の一方の入
力とし、エクスクルーシブORゲート31の２入力に２つの
逆起電圧の検出信号d,eを入力して、エクスクルーシブO
Rゲート32の他方の入力に逆起電圧の検出信号ｆを入力
すれば、エクスクルーシブORゲート32の出力に逆起電圧
の各ゼロクロス点で反転する信号ｇが得られる。
G3.エッジ抽出回路の説明（第４図） 第４図は第１図のエッジ抽出回路10の回路図であり、
抵抗R1とコンデンサC1によるディレー回路101とエクス
クルーシブORゲート102とから成る。エクスクルーシブO
Rゲート102の一方の入力には信号ｌを入力し、その他方
の入力には信号ｌをディレー回路102でわずかに遅延さ
せた信号を入力する。すると、エクスクルーシブORゲー
ト102の出力にはこのわずかの遅延期間の間だけ出力が
得られ、信号ｌの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエ
ッジで同一方向に変化する（この場合、立ち上がりエッ
ジとなる）信号が得られる。
抵抗R1とコンデンサC1によるディレー回路101とエクス
クルーシブORゲート102とから成る。エクスクルーシブO
Rゲート102の一方の入力には信号ｌを入力し、その他方
の入力には信号ｌをディレー回路102でわずかに遅延さ
せた信号を入力する。すると、エクスクルーシブORゲー
ト102の出力にはこのわずかの遅延期間の間だけ出力が
得られ、信号ｌの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエ
ッジで同一方向に変化する（この場合、立ち上がりエッ
ジとなる）信号が得られる。
G4.要部の具体回路の構成と動作（第５図，第６図
（ａ），（ｂ）） 第５図は第１図の要部の演算部分の具体例を示す回路
図、第６図（ａ），（ｂ）はその動作説明用の各部信号
のタイミング図である。本回路図は、第１図におけるゼ
ロクロス点で反転する信号ｇから、そのゼロクロス点よ
り30゜遅れた同一方向の変化点を有する信号ｉを作成す
るまでの部分が示されており、バッファ8,インバータ9,
コンパレータA4は第１図と同一構成のものである。本具
体例の積分回路６（７、以下（）内は積分回路７の場合
を示す）は、オペアンプ61（71）と、帰還用のコンデン
サC2（C3）と、入力抵抗R2（R3）と、コンデンサC
2（C3）に並列に接続されたスイッチS1（S2）と、入力
される信号ｊ（）の放電区間の最終点を検出した信号
r1（r2）で瞬間的にスイッチS1（S2）をオンさせて積分
回路6,7をリセットするリセット回路62（72）から成
る。この信号r1（r2）は充放電の誤差により積分回路６
（７）の出力信号k1,k2がドリフトしてしまうのを防止
するための信号であり、放電区間の最後にスイッチS
1（S2）を作動させてコンデンサC2（C3）を完全に放電
させるためのものである。なお、同様の機能は、放電量
の方を充電量よりも若干増やすことによっても実現する
ことができる。
（ａ），（ｂ）） 第５図は第１図の要部の演算部分の具体例を示す回路
図、第６図（ａ），（ｂ）はその動作説明用の各部信号
のタイミング図である。本回路図は、第１図におけるゼ
ロクロス点で反転する信号ｇから、そのゼロクロス点よ
り30゜遅れた同一方向の変化点を有する信号ｉを作成す
るまでの部分が示されており、バッファ8,インバータ9,
コンパレータA4は第１図と同一構成のものである。本具
体例の積分回路６（７、以下（）内は積分回路７の場合
を示す）は、オペアンプ61（71）と、帰還用のコンデン
サC2（C3）と、入力抵抗R2（R3）と、コンデンサC
2（C3）に並列に接続されたスイッチS1（S2）と、入力
される信号ｊ（）の放電区間の最終点を検出した信号
r1（r2）で瞬間的にスイッチS1（S2）をオンさせて積分
回路6,7をリセットするリセット回路62（72）から成
る。この信号r1（r2）は充放電の誤差により積分回路６
（７）の出力信号k1,k2がドリフトしてしまうのを防止
するための信号であり、放電区間の最後にスイッチS
1（S2）を作動させてコンデンサC2（C3）を完全に放電
させるためのものである。なお、同様の機能は、放電量
の方を充電量よりも若干増やすことによっても実現する
ことができる。
第６図（ａ）はブラシレスモータの回転数が大きい場
合を示し、（ｂ）は小さい場合を示している。両図から
明らかなように、たとえ回転数が変わっても、各積分回
路の出力信号k1,k2の振幅が大きくなるだけで、信号k1,
k2の各スロープがクロスする中間点を比較判定する演算
動作には変わりがないことから、信号ｇと信号ｉの電気
角（30゜遅れ）の関係は変わらない。このように積分回
路を使用することによって、可変速対応とすることがで
きる。また、２つの積分回路の積分特性はほぼ同一であ
ることを除いて精度は問題とならず、部品の精度範囲内
で無調整化することができる。
合を示し、（ｂ）は小さい場合を示している。両図から
明らかなように、たとえ回転数が変わっても、各積分回
路の出力信号k1,k2の振幅が大きくなるだけで、信号k1,
k2の各スロープがクロスする中間点を比較判定する演算
動作には変わりがないことから、信号ｇと信号ｉの電気
角（30゜遅れ）の関係は変わらない。このように積分回
路を使用することによって、可変速対応とすることがで
きる。また、２つの積分回路の積分特性はほぼ同一であ
ることを除いて精度は問題とならず、部品の精度範囲内
で無調整化することができる。
G5.積分回路の他の構成例（第７図） 第７図は積分回路の他の具体例を示す回路図で、抵抗
R4とコンデンサC4から成る充放電回路により構成したも
のである。この回路によれば、多少積分特性が劣るもの
の、時定数のとり方により十分使用可能である。
R4とコンデンサC4から成る充放電回路により構成したも
のである。この回路によれば、多少積分特性が劣るもの
の、時定数のとり方により十分使用可能である。
G6.ブラシレスモータの構成例（第８図（ａ），
（ｂ），（ｃ）） 第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本実施例を適用する
３相のブラシレスモータの構成例の説明図である。この
ブラシレスモータの偏平形のものを示し、（ａ）はステ
ータ側の駆動コイルの配置図、（ｂ）はマグネットロー
タの着磁状態を示す図、（ｃ）は駆動コイルの結線図を
示している。本ブラシレスモータは、円周状に配置され
た駆動コイルLU1,LU2、LV1,LV2、LW1,LW2に対向するよ
うに、円形状のマグネットロータ12が回転可能に軸支さ
れて成る。各駆動コイルは、円の中心から対称な位置同
士が直列に接続され、一方端が共通に接続されてコモン
COM側となり、他方端がそれぞれ各相の駆動電流の入力
側となっている。
（ｂ），（ｃ）） 第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本実施例を適用する
３相のブラシレスモータの構成例の説明図である。この
ブラシレスモータの偏平形のものを示し、（ａ）はステ
ータ側の駆動コイルの配置図、（ｂ）はマグネットロー
タの着磁状態を示す図、（ｃ）は駆動コイルの結線図を
示している。本ブラシレスモータは、円周状に配置され
た駆動コイルLU1,LU2、LV1,LV2、LW1,LW2に対向するよ
うに、円形状のマグネットロータ12が回転可能に軸支さ
れて成る。各駆動コイルは、円の中心から対称な位置同
士が直列に接続され、一方端が共通に接続されてコモン
COM側となり、他方端がそれぞれ各相の駆動電流の入力
側となっている。
G7.実施例の作用と応用例 以上に述べた本実施例が従来例と異なる点は、ブラシ
レスモータのステータ側の各駆動コイルに生ずる各逆起
電圧のゼロクロス点から30゜遅れた信号を、モノステー
ブルマルチバイブレータのような時間的要素を用いず
に、積分回路やコンパレータといった演算要素を用いて
その中間点を求める点にある。このため、回路数によら
ずゼロクロス点から30゜遅れのタイミング信号を得るこ
とができ、また積分回路の積分特性の精度は２つの積分
回路の特性がほぼ同一であるという関係を除いて問題に
されることはないので、無調整化することが可能にな
る。
レスモータのステータ側の各駆動コイルに生ずる各逆起
電圧のゼロクロス点から30゜遅れた信号を、モノステー
ブルマルチバイブレータのような時間的要素を用いず
に、積分回路やコンパレータといった演算要素を用いて
その中間点を求める点にある。このため、回路数によら
ずゼロクロス点から30゜遅れのタイミング信号を得るこ
とができ、また積分回路の積分特性の精度は２つの積分
回路の特性がほぼ同一であるという関係を除いて問題に
されることはないので、無調整化することが可能にな
る。
なお、上記実施例では偏平形の３相のブラシレスモー
タを適用例としたが、円筒形等また４相等の他の形式の
ブラシレスモータに適用可能である。
タを適用例としたが、円筒形等また４相等の他の形式の
ブラシレスモータに適用可能である。
例えば４相ブラシレスモータでは隣接するゼロクロス
点の電気角は90゜であり、タイミング信号は同様にして
その中間点の45゜遅れた信号により作成すれば良い。こ
のように、本発明は、その主旨に沿って種々に応用さ
れ、種々の実施態様を取り得るものである。
点の電気角は90゜であり、タイミング信号は同様にして
その中間点の45゜遅れた信号により作成すれば良い。こ
のように、本発明は、その主旨に沿って種々に応用さ
れ、種々の実施態様を取り得るものである。
H.発明の効果 以上の説明で明らかにように、本発明のブラシレスモ
ータの駆動回路によれば、以下のような効果が得られ
る。
ータの駆動回路によれば、以下のような効果が得られ
る。
（１）センサーレスのブラシレスモータにおいて、回転
数が変わっても駆動コイルに通電するタイミングの電気
角が変わらないので、常に最適な駆動ができ、可変速対
応とすることができる。
数が変わっても駆動コイルに通電するタイミングの電気
角が変わらないので、常に最適な駆動ができ、可変速対
応とすることができる。
（２）必要な駆動のタイミングを得るための調整が不要
となる。
となる。
（３）一定速回転のブラシレスモータに適用した場合に
は、起動時の速度変化に応じて最適な駆動ができるた
め、起動時間が短縮される。
は、起動時の速度変化に応じて最適な駆動ができるた
め、起動時間が短縮される。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図はその各部信号のタイミング図、第３図はエ
クスクルーシブOR回路の回路図、第４図はエッジ抽出回
路の回路図、第５図は第１図の要部の具体例を示す回路
図、第６図（ａ），（ｂ）はその動作説明用の各部信号
のタイミング図、第７図は積分回路の他の具体例を示す
回路図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）はブラシレスモ
ータの構成例の説明図、第９図は従来のセンサーレスブ
ラシレスモータの駆動回路のブロック図、第10図はその
従来例の各部信号のタイミング図である。 ２……駆動電流切り換え回路、３……エクスクルーシブ
OR回路、6,7……積分回路、８……バッファ、９……イ
ンバータ、10……エッジ抽出回路、A1,A2,A3,A4……コ
ンパレータ、Ｄ−FF1,D−FF2,D−FF3……Ｄタイプフリ
ップフロップ。
図、第２図はその各部信号のタイミング図、第３図はエ
クスクルーシブOR回路の回路図、第４図はエッジ抽出回
路の回路図、第５図は第１図の要部の具体例を示す回路
図、第６図（ａ），（ｂ）はその動作説明用の各部信号
のタイミング図、第７図は積分回路の他の具体例を示す
回路図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）はブラシレスモ
ータの構成例の説明図、第９図は従来のセンサーレスブ
ラシレスモータの駆動回路のブロック図、第10図はその
従来例の各部信号のタイミング図である。 ２……駆動電流切り換え回路、３……エクスクルーシブ
OR回路、6,7……積分回路、８……バッファ、９……イ
ンバータ、10……エッジ抽出回路、A1,A2,A3,A4……コ
ンパレータ、Ｄ−FF1,D−FF2,D−FF3……Ｄタイプフリ
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───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 靖 東京都港区北青山３丁目６番12号 青山 富士ビル 日本テキサス・インスツルメ ンツ株式会社内 (72)発明者 田原 久嗣 東京都港区北青山３丁目６番12号 青山 富士ビル 日本テキサス・インスツルメ ンツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−26913（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ステータ側の複数個の駆動コイルに流す電
流を所定のタイミング信号で切り換えてマグネットロー
タを回転させるブラシレスモータの駆動回路において、 上記各駆動コイルに生ずる逆起電圧のゼロクロス点で反
転する信号を検出する手段と、 この信号とこの信号を反転してそれぞれを積分する２つ
の積分回路と、 上記２つの積分回路の出力信号を比較するコンパレータ
と、 上記コンパレータの出力信号のエッジを検出して上記タ
イミング信号を作成する手段とを有することを特徴とす
るブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199312A JP2667216B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199312A JP2667216B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251389A JPH0251389A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2667216B2 true JP2667216B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16405709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63199312A Expired - Lifetime JP2667216B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667216B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819655B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1998-10-30 | 松下電器産業株式会社 | ブラシレスモータの駆動装置 |
| JP3099047B2 (ja) * | 1990-02-02 | 2000-10-16 | 株式会社 ボッシュ オートモーティブ システム | ブラシレスモータの制御装置 |
| FR2660126B1 (fr) * | 1990-03-26 | 1995-06-16 | Peugeot | Procede de commande d'un moteur synchrone autopilote et dispositif pour sa mise en óoeuvre. |
| JP2836199B2 (ja) * | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 無整流子直流電動機 |
| JPH06303796A (ja) * | 1993-04-12 | 1994-10-28 | Mitsubishi Denki Eng Kk | モータ駆動回路 |
| KR100791814B1 (ko) * | 2005-07-13 | 2009-01-28 | 삼성광주전자 주식회사 | 센서리스 비엘디씨 전동기의 제어방법 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63199312A patent/JP2667216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251389A (ja) | 1990-02-21 |
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