JP3106661U

JP3106661U - 二相式ブラシレスモータ制御回路

Info

Publication number: JP3106661U
Application number: JP2004003609U
Authority: JP
Inventors: 李建玄
Original assignee: 達隆科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2010-06-22

Abstract

【課題】温度検知素子により、モータの稼動温度を検知して、それをモータへフィードバックし、そして、限流抵抗により、制御ユニットに、適当な電流が印加されることにより、熱シャットダウンの現象を防止できる二相式ブラシレスモータ制御回路を提供する。
【解決手段】二相式ブラシレスモータ制御回路は、制御ユニット１０と、それぞれに当該制御ユニットと接続されるホール素子１１と、モータと、モータ保護回路と、MOS素子１５と、逆方向保護回路１ｂと、温度制御回路１ｃとからなる。
【選択図】図１

Description

本考案は、二相式ブラシレスモータ制御回路に関し、特に、温度検知素子により、モータの稼動温度を検知して、それをモータへフィードバック、そして、限流抵抗により、制御ユニットに、適当な電流が印加されることにより、熱シャットダウンの現象を防止する。

従来のモータ制御回路（図４のように）は、当該制御ユニットGの第１、２のピンにホール素子Aが接続され、当該第６、９のピンにモータBが接続され、当該モータBにダイオードDが接続され、当該ダイオードDに第１の抵抗Eと第１４のピンとが接続され、また、当該第１４のピンに第２の抵抗Fが接続され、当該第２の抵抗Fにホール素子Aが接続されることにより、モータ制御回路を構成する。

上記のモータ制御回路はモータBのオン/オフを制御できるが、当該モータBは、ダイオードDと第１の抵抗Eとを、第１４のピンに接続することだけで、簡単な制御回路を形成するので、当該モータBの稼動温度が高すぎると、当該制御回路はいかなる対応措置も取られず、これにより、制御ユニットGは、モータBが過熱であることを示す信号を受信して、熱シャットダウンの現象を行うことになり、モータBは、これにより、稼動を続けることができない。

本考案の主な目的は、温度検知素子でモータの稼動温度を検知して、それを、モータにフィードバックし、また、限流抵抗により、制御ユニットに、適当な電流が印加され、モータの回転数を制御することによって、環境温度が高すぎる時、モータの回転数を向上させ、放熱を素早く行える二相式ブラシレスモータ制御回路を提供することにある。

本考案の二相式ブラシレスモータ制御回路は、温度検知素子により、モータの稼動温度を検知して、それをモータへフィードバックし、そして、限流抵抗により、制御ユニットに、適当な電流が印加されることにより、熱シャットダウンの現象を防止できる。

図１、２、３は、それぞれ、本考案に係わる回路のブロック図、本考案に係わる制御回路の回路図、本考案に係わる制御ユニットの回路図である。
本考案は、図のように、二相式ブラシレスモータ制御回路であり、当該制御回路は、制御ユニット１０と、それぞれに当該制御ユニット１０に接続されるホール素子１１と、モータ１３と、モータ保護回路１aと、MOS素子１５と、逆方向保護回路１bと、温度制御回路１cと、安全スイッチ１６と、トランジスター１７と、複数の抵抗及び容量からなり、当該安全スイッチ１６は、0.１オームの抵抗で、電流を安定化するに供し、これにより、温度検知素子１２で、モータ１３の稼動温度を検知して、それを、モータ１３にフィードバックし、そして、限流抵抗により、制御ユニットに適当な電流が印加されることにより、熱シャットダウンの現象を防止できる。

上記の制御ユニット１０は、LB１８６８Mチップであってもいいし、他の、類似する機能を有するワンチップ素子であってもいいのであり、制御回路の中心とされ、当該制御ユニット１０には一つ以上のピンがある。
当該制御ユニット１０の第２のピン（IN+）には、ホール素子１１が接続され、当該ホール素子１１はモータ１３のローターの位置を検知することに供し、これにより、モータ１３の稼動状況が分かる。
当該制御ユニット１０の第３のピン（CT）には第４の容量２４が接続され、当該制御ユニット１０の第４のピン（ST）には第１１の抵抗３１１と第３の容量２３とが接続され、当該第１１の抵抗３１１には第２の抵抗３２と上記ホール素子１１とが接続され、当該第４のピンは運転開始或いは運転終了を制御する。

当該制御ユニット１０の第６のピン（OUT１）から制御モータ１３の半波信号が生成され、それには、モータ１３と第７の抵抗３７が接続され、当該第７の抵抗３７にはトランジスター１７と第２のダイオード４２とが接続され、当該第２のダイオード４２には温度検知素子１２が並列され、当該トランジスター１７はエミッタ端で第７の抵抗３７と接続し、また、当該トランジスター１７のコレクタ端は第８、９の抵抗３８、３９で温度検知素子１２と接続する。

また、当該トランジスター１７のベースには、第５、６の抵抗３５、３６が接続され、これにより当該温度制御回路１cが形成され、其れに加えて、MOS素子１５を利用して温度を感応することと、電圧差異の比較することをスイッチとすることとで、モータ１３の回転数を、温度の上昇に従って上昇させ、また、電圧を調整することにより、モータ１３の回転数が必要なものとされる。

当該制御ユニット１０の第７のピン（GND）はグラウンドであり、当該制御ユニット１０の第９のピン（OUT2）から制御モータ１３の半波信号が生成され、それには、モータ１３が接続され、また、当該モータ１３の二相間には第３と第４のツェナーダイオード(Zener
Diode)４３、４４が接続され、当該第３、４のダイオード４３、４４はツェナー（Zener）ダイオードであり、これにより形成されたモータ１３とモータ保護回路１aとは、コイル端の逆起電力を防止でき、主としての機能は定圧であり、逆起電力を同一の電圧下に抑制しながら、両誘導の間に発生した細微な磁気ノイズも、この回路によって吸收される。

当該制御ユニット１０の第１０のピン（Z１）は電圧信号をフィードバックすることに供され、其れには第５のツェナーダイオード４５が接続され、また、当該第５のツェナーダイオード４５には上記モータ１３とMOS素子１５とが接続され、当該MOS素子１５は電流値を制御するチャンネル空乏型MOSFETであり、これによりモータ１３の回転数を制御する機能が達成され、また、当該MOS素子１５はドレインで第５のツェナーダイオード４５と接続し、当該MOS素子１５のゲートは上記トランジスター１７のコレクタと接続され、また、当該MOS素子１５のソースに接続される逆方向保護回路１bは、逆方向電圧をフィードバックすることを防止するとともに、逆方向に接続頭を接続することにより、保護線路の制御ユニット１０が破壊されることも防止でき、また、制御ユニット１０ヘ入る電圧を許可される範囲に保持し、逆方向保護回路１bには第１の容量２１と第１のダイオード４１とがあり、当該ダイオードは回路の逆起電力を除去することに供され、また、当該第１のダイオード４１には安全スイッチ１６が接続される。

当該制御ユニット１０の第１１のピン（Z2）には第１２の抵抗３１２が接続され、また、当該第１２の抵抗３１２は第１０のピンと接続され、
当該制御ユニット１０の第１２のピン（FG）は速度を検知し、第４の抵抗３４が接続され、また、当該第４の抵抗３４には第３の抵抗３３が接続され、また、当該第３の抵抗３３には制御ユニット１０の第１３のピン（RD）が接続され、また、当該第４の抵抗３４にはスイッチ５と第２の容量２２とが接続され、当該第１３のピンは、運転が正常であるかどうかを検知する。

当該制御ユニット１０の第１４のピン（VIN）は電源入力端であり、其れには第１０の抵抗３１０が接続され、当該第１０の抵抗３１０には第１の抵抗３１と上記の第２の抵抗３２と接続され、また、当該第１の抵抗３１にはMOS素子１５のソースと上記の第５の抵抗３５とが接続され、また、当該第１０の抵抗３１０は限流抵抗であり、ピーク電流を高すぎないようにして、制御ユニット１０に熱シャットダウンの現象が行うことを防止する。

上記の制御回路により新規な二相式ブラシレスモータ制御回路の改良が実現され、電源がオンする瞬間信号を制御ユニットへ転送し、制御ユニットを駆動してモータを制御する半波制御信号を生成し、モータが稼動する時、ホール素子１１と温度検知素子１２とにより随時にモータの稼動状態を了解して調整し、また、第１０の抵抗３１０を限流抵抗とすることにより、制御ユニットに稼動する時、制御ユニットに入力されたピーク電流が高すぎるため、熱シャットダウンの現象(Thermal shut down)が発生することを防止する。

そのため、上記の回路素子を組み立てることによっては、モータの制御がより効率的になり、また、上記の回路素子には、更に、容量、抵抗、ダイオード或いはトランジスター等の回路基本素子を直列や並列して、実際に応用する時の特別なニーズに対応し、例えば、マッチング等であり、また、以上は、本考案の実施例であるが、本考案は、其れにより制限されるものではない。

以上のように、この技術を熟知するものであれば、本考案が確実に前記の目的を達成できると分かり、そのため、実用新案法の規定に符合すると認め、法により出願する。

本考案に係わる回路のブロック図である。本考案に係わる制御回路の回路図である。本考案に係わる制御ユニットの回路図である。従来の制御回路図である。

符号の説明

（本考案部分）：
１a モータ保護回路
１b 逆方向保護回路
１c 温度制御回路
１０制御ユニット
１１ホール素子
１２温度検知素子
１３モータ
１５ MOS素子
１６安全スイッチ
１７トランジスター
２１第１の容量
２２第２の容量
２３第３の容量
２４第４の容量
３１第１の抵抗
３２第２の抵抗
３３第３の抵抗
３４第４の抵抗
３５第５の抵抗
３６第６の抵抗
３７第７の抵抗
３８第８の抵抗
３９第９の抵抗
３１０第１０の抵抗
３１１第１１の抵抗
３１２第１２の抵抗
４１第１のダイオード
４２第２のダイオード
４３第３のツェナーダイオード
４４第４のツェナーダイオード
４５第５のツェナーダイオード
５スイッチ
（従来部分）：
A ホール素子
B モータ
D ダイオード
E 第１の抵抗
F 第２の抵抗
G 制御ユニット

Claims

制御ユニットと、それぞれに該制御ユニットと接続されるホール素子と、モータと、モータ保護回路と、MOS素子と、逆方向保護回路と、温度制御回路とからなる制御回路において、
当該制御ユニットは、制御回路の中心とされ、一つ以上のピンがあり、
当該ホール素子は、モータのローター位置を検知することに供され、これにより、モータの稼動状況が分かり、
当該モータとモータ保護回路とは、コイル端の逆起電力を防止でき、主としての機能は定圧であり、逆起電力を同一の電圧下に抑制しながら、両誘導の間に発生する細微な磁気ノイズも、この回路によって吸收され、
当該MOS素子は、電流値を制御することにより、モータの回転数を制御する機能を実現し、
当該逆方向保護回路は、逆方向電圧をフィードバックすることを防止するとともに、逆方向に接続頭を接続することにより、保護線路の制御ユニットが破壊されることも防止でき、また、制御ユニットへ入る電圧を許可される範囲に保持し、
当該温度制御回路は、MOS素子に合わせて温度に感応することと、電圧差異を比較することをスイッチすることとで、モータの回転数を、温度の上昇に従って上昇させ、また、電圧を調整することにより、モータの回転数が必要なものとされる、ことを特徴とする、二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットは、LB１８６８Mチップであってもいいし、他の、LB１８６８Mチップに類似する機能を有するワンチップ素子であってもいい、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第３のピンには、第４の容量が接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第４のピンには、第１１の抵抗と第３の容量とが接続され、当該第１１の抵抗には、第２の抵抗とホール素子とが接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第７のピンはグラウンドである、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第１０のピンには、第５のツェナーダイオードが接続され、また、当該第５のツェナーダイオードは上記のモータと接続され、また、当該第５のツェナーダイオードはMOS素子と接続され、当該MOS素子は、ドレインで、第５のツェナーダイオードと接続され、また、当該MOS素子のゲートは上記のトランジスターのコレクタと接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第１１のピンには第１２の抵抗が接続され、当該第１２の抵抗は第１０のピンと接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第１２のピンには第４の抵抗が接続され、また、当該第４の抵抗には第３の抵抗が接続され、また、当該第３の抵抗には制御ユニットの第１３のピンが接続され、また、当該第４の抵抗にはスイッチと第２の容量とが接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該制御ユニットの第１４のピンには第１０の抵抗が接続され、当該第１０の抵抗には第１の抵抗と第２の抵抗とが接続され、また、当該第１の抵抗にはMOS素子のソースと第５の抵抗とが接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該ホール素子には制御ユニットの第２のピンが接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該モータとモータ保護回路とは、制御ユニットの第９のピンを介して、モータが接続され、また、当該モータと上記第１のモータとが接続され、また、当該モータの間には第３と第４のツェナーダイオード(Zener Diode)が接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該MOS素子のソースには、逆方向保護回路が接続され、また、当該逆方向保護回路は、MOS素子のソースに接続される第１の容量と、第１のダイオードと、当該第１のダイオードに接続される安全スイッチとからなる、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。
当該温度制御回路には、制御ユニットの第６のピンを介して、第１のモータと第７の抵抗とが接続され、当該第７の抵抗にはトランジスターと第２のダイオードとが接続され、当該第２のダイオードには温度検知素子が並列され、また、当該トランジスターには、エミッタ端を介して、第７の抵抗が接続され、また、当該トランジスターのコレクタ端には、第８、９の抵抗を介して、温度検知素子が接続され、また、当該トランジスターのベースには第５、６の抵抗が接続される、ことを特徴とする、請求項１記載の二相式ブラシレスモータ制御回路。