JP3108965B2 - 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
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Description
和防止回路を持つブラシレスモータの駆動装置に関する
ものである。
は、振動・騒音の低減のため相切り替え時の電流傾斜を
小さくするよう工夫された駆動回路を使用することが多
い。このようなブラシレスモータの駆動回路は出力トラ
ンジスタが飽和すると正常な動作ができなくなるため、
通常、出力トランジスタの飽和防止回路と組み合わせて
使用される。
を示すものである。図4において100はロータ6の位置
検出器であり、ホール素子群101,102,103でなる。こ
の位置検出器100の出力は前置増幅器群200に接続されて
いる。この前置増幅器群200の出力は対数圧縮回路406,
407,408を経て、エミッタが共通接続されたトランジス
タ403,404,405に接続されてトランジスタ402のコレク
タ電流を前置増幅器104,105,106の出力電流の大きさ
に応じて分配する電流分配回路400を構成している。
404,405の各コレクタからの出力は、それぞれコレクタ
がモータのステータ巻線群600のステータ巻線601,60
2,603に接続された出力トランジスタ群500の各出力ト
ランジスタ501,502,503のベースに接続され、位置検
出器100のホール素子群101,102,103の出力とカレント
ミラー回路のトランジスタ402のコレクタ電流に応じ
て、ステータ巻線群600のステータ巻線601,602,603に
電流を流している。なお、ステータ巻線群600に電圧源
(VS)5が接続されステータ巻線群600と出力トランジ
スタ群500の間には抵抗器1001,1002,1003とコンデン
サ1004,1005,1006よりなるステータ巻線ダンピング回
路1000を有する。
ミッタは共通に接続され抵抗器1に接続され、抵抗器1
に3つの出力トランジスタの出力電流の和に比例する電
圧を発生している。
の電圧(2はグランド端子(GND))と抵抗器302,303に
より作られた電圧を電流出力型の増幅器301で比較し、
その出力電流をカレントミラー回路304,305,306を通
して抵抗器309に導き、この抵抗器309に制御入力端子3
の電圧に比例した電圧を発生し、この電圧と抵抗器1の
電圧を電流出力型の増幅器308で比較し、その出力電流
をカレントミラー回路312,313を経て前記電源分配回路
400のカレントミラー回路のトランジスタ401,402に導
くことにより出力トランジスタ501,502,503のベース
電流を制御し、抵抗器309の電圧と抵抗器1の電圧が等
しくなるように、つまり制御入力端子3の電圧により駆
動回路の出力電流を制御している。
が、モータの内部抵抗と電源電圧と逆起電力とで決まる
最大電流に対応する電圧より大きいと、抵抗器1の電圧
が前記電流で上限が決まるのに対し、抵抗器309の電圧
はより大きな値となるため、増幅器308は過大な電流を
出力し、出力トランジスタ501,502,503が過大なベー
ス電流で駆動されるため飽和してしまい、出力トランジ
スタ501,502,503のコレクタ電流が前置増幅器104,10
5,106の出力電流の大きさに比例しなくなり、相切り替
えときの電流傾斜は急峻となり振動・騒音が発生する。
以下のような方法をとっていた。
703,704はベースがそれぞれ出力トランジスタ501,50
2,503のコレクタに接続され、エミッタが定電流源701
の出力に共通接続されているため、その共通エミッタ電
圧は出力トランジスタ群500のコレクタ電圧の最も低い
ものの電圧より0.7V高い電圧となる。そして共通接続
されたエミッタは比較回路900の入力端子(トランジスタ
904のベース)に接続されている。
れた抵抗器802と、トランジスタ304,305,306,307で
構成されるカレントミラー回路の出力を接続し、さらに
その接続点Aに定電流回路801の出力を接続して成って
いる。前記トランジスタ307のコレクタ電流は増幅器301
の出力電流と比例するため、抵抗器802にはこの駆動回
路の出力電流I(図6参照)に比例する電圧が発生する。
また定電流回路801は抵抗器802の電圧にオフセットを与
えている。したがって駆動回路の出力電流Iと指令電圧
発生回路800の接続点Aの電圧(指令電圧)Vsrは、図5
に示すような関係になる。
ジスタ907と定電流源902よりなるエミッタフォロアで0.
7Vだけ電圧をレベルシフトした後、比較回路900で動作
電圧検出回路700の共通接続されたトランジスタ702,70
3,704の各エミッタの電圧と比較される。
トランジスタ903,904,905,906で構成され、トランジ
スタ903,904のエミッタには定電流源901の出力が接続
され、トランジスタ903のベースには指令電圧発生回路8
00のA点の電圧(指令電圧)Vsr、つまりトランジスタ90
7の出力が接続され、トランジスタ904のベースには動作
電圧検出回路700のトランジスタ702,703,704の出力が
接続される。更にトランジスタ906の出力は制御回路300
のトランジスタ311のベースに接続される。
関係を出力トランジスタの飽和電圧Voの特性(破線図
示)より高く設定しておけば、指令電圧Vsrより動作電
圧検出回路700の出力電圧が低いとき、比較回路900はト
ランジスタ311のベースに電流を出力し、トランジスタ3
11をオンさせて増幅器308の出力電流を吸い込むことに
よりトランジスタ402のコレクタ電流を減らし、出力ト
ランジスタ501,502,503のベース電流を減らすことに
より出力トランジスタのコレクタ電圧が指令電圧Vsrよ
り低くなることを防ぎ、出力トランジスタの飽和を防止
することができる。この代表的な方法が特公平2−1611
7号公報に示されている。
来の構成では、過渡時等に制御回路300が飽和したとき
出力トランジスタ501,502,503の動作電圧制御ループ
は、出力トランジスタの動作電圧が指令電圧Vsrより低
くならないように制御を行うため、相切替え時に図6の
概念図に示すようなオーバーラップが発生しても出力電
流制御のための帰還ループが飽和しているためにオーバ
ーラップを抑制できず、騒音や振動を発生するという問
題があった。
最大値に設定されるため、モータに印加される電圧が減
少し効率が低下するという問題があった。なお図6にお
いてV1〜V3は出力トランジスタ501,502,503のコレ
クタ電圧、I1〜I3は出力トランジスタ501,502,503
のコレクタ電流、Iは出力トランジスタ501,502,503
のコレクタ電流の総和、Vsrは指令電圧である。
もので、常に出力電流に応じた適切なベース電流で出力
トランジスタ501,502,503を駆動し、モータに振動・
騒音の発生しない最大限の電圧を供給することを可能に
し、振動・騒音が少なく効率のよいブラシレスモータの
駆動装置を提供することを目的とする。
に本発明のブラシレスモータの駆動装置は、出力トラン
ジスタ群の出力電流の総和を検出する第1の電流検出手
段と、この第1の電流検出手段により検出された電流総
和信号のみを指令電圧発生手段に出力する第2の電流検
出手段を備え、この第2の電流検出手段の出力により指
令電圧を決定するという構成を有している。
にかかわらず駆動回路の出力電流に比例した指令電圧を
発生できるため出力電流に応じた適切なベース電流で出
力トランジスタを動作させ、常にモータに振動・騒音の
発生しない最大限の電圧を供給することを可能にしてい
る。
モータの駆動回路を示すものであり、図1において、11
00が出力トランジスタ群の出力電流の総和を検出する電
流検出回路(第2の電流検出手段)である。その他、前
記図4の従来例と同じ番号を付してある部分は従来例の
機能と同一である。
02,1103,1104により構成されるカレントミラー回路の
入力側トランジスタ1101のコレクタ側にコレクタを接続
されたトランジスタ1106のベースと、前記カレントミラ
ー回路の一方の出力側であるトランジスタ1103のコレク
タに、コレクタとベースを接続されたトランジスタ1105
のベースをお互いに接続し、トランジスタ1105のエミッ
タを、ベースが抵抗器(第1の電流検出手段)1に接続
されたエミッタフォロア接続されたトランジスタ1107の
エミッタに接続し、トランジスタ1106のエミッタはトラ
ンジスタ1108のエミッタと接続され、コレクタとベース
が接続され、GNDに接続された抵抗器1109に接続され
ている。前記カレントミラー回路のもう一方の出力側で
あるトランジスタ1102のコレクタは、指令電圧発生回路
800の抵抗器802と定電流源801の接続点Aに接続されて
いる。
スタ1111と定電流源1110は起動回路である。
の駆動回路の一部を機能ブロック図で示すと、図2のよ
うに書き直すことができ、以下、図2の機能ブロック図
を用いてその動作を説明する。
IS)とトランジスタ1111は、前述したように電流検出
回路1100を動作させるための起動回路である。トランジ
スタ1101に電流I3が流れるとトランジスタ1103にI3に
等しい大きさI2が流れる。このときトランジスタ1107
のエミッタ電圧は出力トランジスタ群500に流れる電流
の総和を検出する抵抗器1の電圧V1よりトランジスタ1
107のベース・エミッタ間電圧だけ高い電圧となる。ベ
ースがお互いに接続されたトランジスタ1105,1106は前
述のとおり等しいコレクタ電流I2およびI3で動作して
いるため、そのベース・エミッタ間電圧は等しく、した
がってトランジスタ1106のエミッタ電圧V3はトランジ
スタ1105のV2と等しくなる。
クタ電流で動作しているため、抵抗器1109の電圧V4は
V1と等しくなる。抵抗器1109の抵抗値をR4とするとI
3は、I3=V4/R4で定まり、これは抵抗器1の抵抗値
をR1、流れる電流をI1とすると、I3=I1・(R1/
R4)となるためI3はI1に比例する電流となる。したが
って、I4もI1に比例するため指令電圧発生回路800の
抵抗器802にI1に比例する電圧が得られる。
に駆動回路の出力電流I1によって決まるため、図3に
概念図を示すとおり増幅器301が飽和してもオーバーラ
ップが指令電圧Vsrとして帰還されるため、出力電流に
応じた適切なベース電流で出力トランジスタ501,502,
503を動作させ、常にモータに振動・騒音の発生しない
最大限の電圧を供給することが可能になる。
モータの駆動装置は、出力トランジスタ群の出力電流の
総和を検出する第1の電流検出手段と、この第1の電流
検出手段により検出された電流総和信号のみを指令電圧
発生手段に出力する第2の電流検出手段と、この第2の
電流検出手段の出力信号のみに比例する電圧を発生する
指令電圧発生手段と、動作電圧検出手段の出力信号と指
令電圧発生手段の出力信号を比較する比較手段を備え、
動作電圧検出手段の出力信号が指令電圧発生手段の出力
信号より小さいとき、比較手段の出力で制御手段の出力
を減少するよう制御することにより常に出力電流に応じ
た適切なベース電流で出力トランジスタを動作させると
ともに、出力電流に比例した適切な動作電圧で出力トラ
ンジスタを動作させるため振動・騒音が少なく効率のよ
いブラシレスモータの駆動装置を実現できるものであ
る。
駆動回路図である。
スモータの駆動回路図である。
ある。
ある。
ある。
4…回路電源端子、5…モータ電源端子、 6…ロー
タ、 100…位置検出器、 200…前置増幅器群、 300
…制御回路、 400…電流分配回路、 500…出力トラン
ジスタ群、 600…モータのステータ巻線群、 700…動
作電圧検出回路、 800…指令電圧発生回路、 900…比
較回路、 1000…ステータ巻線ダンピング回路、 1100
…電流検出回路。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数相のコイルに電流を供給する複数個
のトランジスタよりなる出力トランジスタ群と、ロータ
の位置を検出する位置検出手段の出力に応じ、前記出力
トランジスタ群の通電を分配制御する電流分配手段と、
前記電流分配手段の出力電流を制御する制御手段と、前
記出力トランジスタ群の動作電圧を検出する動作電圧検
出手段と、前記出力トランジスタ群の出力電流の総和を
検出する第1の電流検出手段と、前記第1の電流検出手
段により検出された電流総和信号のみを指令電圧発生手
段に出力する第2の電流検出手段と、前記第2の電流検
出手段の出力信号のみに比例する電圧を発生する前記指
令電圧発生手段と、前記動作電圧検出手段の出力信号と
前記指令電圧発生手段の出力信号を比較する比較手段を
備え、前記動作電圧検出手段の出力信号が前記指令電圧
発生手段の出力信号より小さいとき、前記比較手段の出
力で前記制御手段の出力を減少するよう制御することを
特徴とするブラシレスモータの駆動装置。 - 【請求項2】 前記指令電圧発生手段が、前記第1の電
流検出手段である抵抗器に発生する電圧のみに比例する
電流を発生する前記第2の電流検出手段の出力が加えら
れ、かつ前記比較手段の一方の入力端子に接続する抵抗
器を備えたことを特徴とする請求項1記載のブラシレス
モータの駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04337336A JP3108965B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04337336A JP3108965B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06189579A JPH06189579A (ja) | 1994-07-08 |
JP3108965B2 true JP3108965B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=18307675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04337336A Expired - Fee Related JP3108965B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108965B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4609474B2 (ja) | 2007-10-10 | 2011-01-12 | 株式会社デンソー | 回転電機装置 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP04337336A patent/JP3108965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06189579A (ja) | 1994-07-08 |
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