JP2931164B2 - 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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Description
ング素子がブリッジ接続され、上段がオンしている間に
対となる下段のスイッチング素子がPWMのスイッチン
グ動作を行うインバータ回路を備えたブラシレスモータ
の駆動回路に関するものである。
回路では、上段と下段のスイッチング素子がブリッジ接
続され、上段がオンしている間に対となる下段のスイッ
チング素子がPWMのスイッチング動作を行うインバー
タ回路を備えている。そして、回転子位置検出用の位置
検出素子の信号から、上段のスイッチング素子は、モー
タコイルに流れる電流の相が変わるときにオンオフが切
り替わり、下段のスイッチング素子はPWMのスイッチ
ング動作を行いながら、モータコイルに流れる電流の相
が変わるときに切り替わるように構成されている。
イッチング素子とも、今までオンしていたスイッチング
素子をオフさせ、直ちにオンすべきスイッチング素子を
オンさせるという方法であった。尚、従来例のスイッチ
ング素子の具体的な切り替わりの方法は実施例の箇所で
説明する。
下段のスイッチング素子を切り替えてやると、上段のス
イッチング素子が切り替わるときに、モータコイルに流
れる電流が急激に変化し、それによってトルクが急激に
変化を起こす。このトルクの急激な変化によって、モー
タが振動し、騒音の原因となっていた。
あって、スイッチング素子が切り替わったときに、トル
クの急激な変化を抑えて、振動・騒音を低く抑え、円滑
に駆動することを目的としたブラシレスモータの駆動回
路を提供するものである。
らなりそれぞれ複数のスイッチング素子でブリッジ接続
されたインバータ回路と、ブラシレスモータの回転子の
位置検出用の位置検出素子と、この位置検出素子の信号
を分配して上記インバータ回路のスイッチング素子のオ
ン、オフ信号を出力する分配回路とで構成され、上記イ
ンバータ回路の上段のスイッチング素子はモータコイル
に流れる電流の相が変わるときにオンオフが切り替わ
り、下段のスイッチング素子はPWMのスイッチングを
行いながらモータコイルの流れる電流の相が変わるとき
にスイッチング状態が切り替わるように構成されたブラ
シレスモータの駆動回路において、上段のスイッチング
素子が切り替わるとき、今までオンしていた上段のスイ
ッチング素子をオフさせ、その時スイッチング動作して
いた下段のスイッチング素子のPWMのスイッチング動
作を停止させて一定時間オン状態に制御し、該一定時間
が経過した後に該下段のスイッチング素子をスイッチン
グ動作せしめ、次のオンすべき上段のスイッチング素子
をオンさせるように制御する制御手段を備えたものであ
る。
り替わったときに、モータコイルに流れる電流の変化を
滑らかにさせ、トルクの急激な変化を抑えることができ
る。そのため、振動・騒音を低く抑えることができ、ブ
ラシレスモータを円滑に駆動することができる。
する。尚、本実施例では、本発明の特徴をより分かり易
くするために、従来例を参照しながら説明する。本実施
例は、図1及び図2に示すように、三相ブラシレスモー
タの駆動回路に適用したものであり、このブラシレスモ
ータでは、永久磁石回転子1の位置を、位置検出素子で
あるホール素子HU,HV,HWで検出している。
応じて図1に示すブラシレスモータの駆動回路によって
固定子巻線LU,LV,LWに電流を流して、永久磁石
回転子1を回転させるものである。ここで、上記ホール
素子HU,HV,HWは、図2に示すように、機械角6
0°の位置に配置され、永久磁石回転子1の各磁極に空
隙を介して対向させて磁束密度に応じた信号を出力す
る。
動回路は、パワーMOSFET・Q 1 〜Q6 をスイッチ
ング素子として用いたインバータ回路2で構成されてい
る。このインバータ回路2は、2個のパワーMOSFE
T(Q1 とQ2 、Q3 とQ4、Q5 とQ6 )をモータ駆
動用電源VMに直列に接続し、各々の接続点に一端が共
通接続された固定子巻線LU,LV,LWの他端を接続
した構成となっている。
力から駆動信号を作成する分配回路3の出力に応じてイ
ンバータ回路2のパワーMOSFET・Q1 〜Q6 をオ
ン、オフ制御する。分配回路3は図1に示すように、ホ
ール素子HU,HV,HWの出力信号検出用コンパレー
タU1,U2,U3と、マイクロコンピュータM1から
構成されており、コンパレータU1,U2,U3の出力
UOUT1,UOUT2,UOUT3をマイクロコンピ
ュータM1に入力し、マイクロコンピュータM1からO
UT1〜OUT6を出力してパワーMOSFET・Q1
〜Q6 をオン、オフ制御するものである。
波形を示し、図4は、本発明の要部の波形図を示してい
る。図3(a)〜(c)は、ホール素子HU,HV,H
Wの出力信号検出用コンパレータU1,U2,U3の出
力UOUT1,UOUT2,UOUT3を示している。
また、図3(d)〜(i)は分配回路3のマイクロコン
ピュータM1から出力される出力タイミング信号を示し
ている。
1 〜Q6 は、分配回路3の出力で直接オン・オフ制御さ
れている。ここで、図5及び図6は従来の制御方式にお
ける動作波形図を示し、それぞれ図3と図4に対応して
いる。図5及び図6に示すように、従来の制御方式で
は、上下段ともパワーMOSFET・Q1 〜Q6 が切り
替わるとき、今までオンしていたパワーMOSFETが
オフしたと同時に次のパワーMOSFETがオンするよ
うになっていた(但し、期間aに示すように、下段のパ
ワーMOSFET・Q 2 ,Q4 ,Q6 はスイッチングを
行っている。)例えば、図5(d)に示すように、パワ
ーMOSFET・Q1 がオンからオフする時に、図5
(e)に示すように、次にパワーMOSFET・Q3 が
オフ状態から直ぐにオンしている。図6は下段のパワー
MOSFET・Q2 ,Q4 ,Q6がaの期間、PWMの
スイッチング動作をしているのを示している。
のパワーMOSFET・Q1 ,Q3,Q5 が切り替わっ
たときに、モータコイルに流れる電流が、図7に示すよ
うに急激に減少して、トルクの急激な変動を起こしてい
た。そのため、モータが振動してしまって、図9に示す
ように、騒音の原因となっていた。但し、下段のパワー
MOSFET・Q2 ,Q4 ,Q6 が切り替わったとき
は、電流の変化は緩やかである。
パワーMOSFET・Q1 ,Q3 ,Q5 が切り替わった
ときの電流の変化を緩やかにする必要がある。そのた
め、本発明のように制御方式の駆動回路が必要となる。
すなわち、本発明の制御方式は、図3に示すように、今
までオンしていた上段のパワーMOSFETをオフさせ
ると同時にそのときスイッチングしている下段のパワー
MOSFETのPWMのスイッチング動作を停止させ、
そのパワーMOSFETのオン状態を図3及び図4に示
すように、例えば500μSの間維持するようにしてい
る。そして、500μS後に下段のパワーMOSFET
を再びスイッチング動作をさせ、そして、次に切り替わ
るべき上段のパワーMOSFETをオンさせるという方
法である。尚、この制御は制御手段としてのマイクロコ
ンピュータM1にて行っている。
ワーMOSFET・Q5 がオンの時は、図3(h)に示
すように下段のパワーMOSFETQ4 はスイッチング
動作を行っており(図中の期間a)、パワーMOSFE
T・Q5 がオフした後に、図3(h)及び図4に示すよ
うに、下段のパワーMOSFET・Q4 をオンさせる。
このオフの期間bを500μSとしている。
オンとなる上段のパワーMOSFET・Q1 (図3
(d)参照)をオンさせると同時に、下段のパワーMO
SFET・Q4 のスイッチング動作を開始させる(図3
(h)及び図4参照)。このような制御方式とすること
により、モータに流れる電流は図8に示すように滑らか
に変化するようになった。そのため、トルクの変動が小
さくなって、モータの振動を抑えることができ、図10
に示すように騒音を小さくすることができるものであ
る。
なりそれぞれ複数のスイッチング素子でブリッジ接続さ
れたインバータ回路と、ブラシレスモータの回転子の位
置検出用の位置検出素子と、この位置検出素子の信号を
分配して上記インバータ回路のスイッチング素子のオ
ン、オフ信号を出力する分配回路とで構成され、上記イ
ンバータ回路の上段のスイッチング素子はモータコイル
に流れる電流の相が変わるときにオンオフが切り替わ
り、下段のスイッチング素子はPWMのスイッチングを
行いながらモータコイルの流れる電流の相が変わるとき
にスイッチング状態が切り替わるように構成されたブラ
シレスモータの駆動回路において、上段のスイッチング
素子が切り替わるとき、今までオンしていた上段のスイ
ッチング素子をオフさせ、その時スイッチング動作して
いた下段のスイッチング素子のPWMのスイッチング動
作を停止させて一定時間オン状態に制御し、該一定時間
が経過した後に該下段のスイッチング素子をスイッチン
グ動作せしめ、次のオンすべき上段のスイッチング素子
をオンさせるように制御する制御手段を備えたものであ
るから、上段のスイッチング素子が切り替わったとき
に、モータコイルに流れる電流の変化を滑らかにさせ、
トルクの急激な変化を抑えることができる。そのため、
振動・騒音を低く抑えることができ、ブラシレスモータ
を円滑に駆動することができるという効果を奏するもの
である。
図である。
面図である。
SFETのオン・オフの状態を示すタイミングチャート
である。
ーMOSFETのPWMのスイッチング動作を示すタイ
ミングチャートである。
オン・オフの状態を示すタイミングチャートである。
ETのPWMのスイッチング動作を示すタイミングチャ
ートである。
電流波形を示す図である。
る電流波形を示す図である。
る。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 上段と下段からなりそれぞれ複数のスイ
ッチング素子でブリッジ接続されたインバータ回路と、
ブラシレスモータの回転子の位置検出用の位置検出素子
と、この位置検出素子の信号を分配して上記インバータ
回路のスイッチング素子のオン、オフ信号を出力する分
配回路とで構成され、上記インバータ回路の上段のスイ
ッチング素子はモータコイルに流れる電流の相が変わる
ときにオンオフが切り替わり、下段のスイッチング素子
はPWMのスイッチングを行いながらモータコイルの流
れる電流の相が変わるときにスイッチング状態が切り替
わるように構成されたブラシレスモータの駆動回路にお
いて、上段のスイッチング素子が切り替わるとき、今ま
でオンしていた上段のスイッチング素子をオフさせ、そ
の時スイッチング動作していた下段のスイッチング素子
のPWMのスイッチング動作を停止させて一定時間オン
状態に制御し、該一定時間が経過した後に該下段のスイ
ッチング素子をスイッチング動作せしめ、次のオンすべ
き上段のスイッチング素子をオンさせるように制御する
制御手段を備えた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 |
---|---|---|---|
JP4255242A JP2931164B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4255242A JP2931164B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06113586A JPH06113586A (ja) | 1994-04-22 |
JP2931164B2 true JP2931164B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=17276016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4255242A Expired - Lifetime JP2931164B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2931164B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4255242A patent/JP2931164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06113586A (ja) | 1994-04-22 |
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