JP3288339B2 - センサレスbldcモータの駆動回路及び方法 - Google Patents
センサレスbldcモータの駆動回路及び方法Info
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Description
C(Brushless Direct Current)モータに関し、特に、
モータの駆動の効率性を高めるためのモータの駆動回路
及び駆動方法に関する。
モータの連続的な回転磁界の形成のために、各相の電流
切換を適切な時点で行わなければならず、適切な電流切
換を行うためには回転子の位置認識が求められる。従っ
て、回転子の位置を認識するための装置を要し、このよ
うな回転子の位置認識装置としてはホールセンサ(Hall
Sensor)やレゾルバ(Resolver)素子などが用いられ
いた。しかし、このようなホールセンサやレゾルバなど
の素子を用いる場合には、回路が複雑になる問題点があ
ったので、このような問題点を解決するためにホールセ
ンサレスBLDCモータが開発された。
タの回転に伴う逆起電力(BEMF;BackElectro Motive F
orce)を利用して回転子の位置を認識する。かかる逆起
電力を利用するためには、モータの駆動を開始する時に
モータの回転有無を判断するための逆起電力を発生させ
なければならず、このためにはモータの回転有無とは関
係なくてスタート−アップモードという強制駆動区間を
要する。ここでスタート−アップモードは、モータの駆
動を開始する時、逆起電力を発生させるために出力端を
駆動せずにモータを回転させる形式的なモータの強制回
転区間をいう。
タが停止しているうちには強制駆動区間であるスタート
アップモードが必ず必要であるが、モータが回転してい
るうちにはモータに逆起電力が発生しているため、逆起
電力を発生させるためのスタートアップモードを要しな
い。
センサレスBLDCモータは、モータの電源をオフさせ
た後にモータが停止する前、再びモータを駆動しようと
する場合のように、モータが回転しているうちには逆起
電力が発生しているにも拘わらずスタートアップモード
から始める非効率的な面がある。すなわち、形式的なモ
ータ強制駆動区間であるスタート−アップ区間をモータ
が回転しているうちにも経ることにより、モータの駆動
における時間の遅延とエネルギーの損失を来たす問題点
があった。
その目的は、センサレスBLDCモータの初期駆動の際
にモータの回転有無を認識し、モータが回転しているう
ちにはBLDCモータの形式的な強制駆動区間であるス
タート−アップ区間を省略することにより、効率的なモ
ータの駆動を図ることにある。
に、本発明によるセンサレスBLDCモータの駆動回路
は、第1入力端子に任意の相の電圧が入力され、第2入
力端子に中性点の電圧が入力される比較器と、前記比較
器の出力が共通にクロック信号入力端に連結され、リセ
ット信号が共通にリセット信号入力端に連結される、直
列に連結されたN個のフリップフロップとからなるフリ
ップフロップ部とを含む。ここで、本発明によるフリッ
プフロップ部の第1フリップフロップの入力端に入力さ
れるデータ信号がN番目のフリップフロップから出力さ
れる場合、自己駆動モードで駆動される。
ータの駆動方法は、直列に連結されたN個のフリップフ
ロップをリセットさせる段階と、前記N個のフリップフ
ロップのうちの第1フリップフロップに第1論理値を有
するデータ信号を入力する段階と、前記モータの任意の
相の電圧と中性点の電圧とを比較して、モータの回転数
に従うクロック信号を発生する段階と、前記クロック信
号に従う前記データ信号を次の段のフリップフロップに
転送する段階と、前記データ信号がN番目のフリップフ
ロップに出力されると、前記モータを自己駆動モードで
駆動する段階とを含む。
面に基づいて詳細に説明する。
ータの駆動回路である。本発明によるセンサレスBLD
Cモータの駆動回路はフリップフロップ部10と、比較
器20とからなる。
つのD−フリップフロップDFF1、DFF2、DFF
3からなる。第1フリップフロップDFF1の入力端D
1にはデータ信号DATAが入力され、クロック入力端
CK1は比較器20の出力端と連結され、リセット信号
入力端R1にはリセット信号が入力される。
2は、第1フリップフロップの非反転出力端Q1に連結
され、クロック入力端CK2は比較器20の出力端に連
結され、リセット信号の入力端R2にはリセット信号が
入力される。
3は、第2フリップフロップの非反転出力端Q2に連結
され、クロック入力端CK3は比較器20の出力端に連
結され、リセット信号入力端R3にはリセット信号が入
力され、反転出力端QB3はモータに連結される。
F2、DFF3は、入力されるリセット信号RESET
によってディスエーブルされるかイネーブルされる。
ータの駆動回路の動作について説明する。比較器20に
はBLDCモータの3相の入力端のうち、任意の相の電
圧U、V、W相が+端子に入力され、中性点の電圧が−
端子に入力される。比較器は+端子と−端子の両端子の
入力を比較し、+端子の入力である任意の相の電圧が−
端子の入力である中性点の電圧よりも大きいとハイ値を
出力し、−端子の入力が+端子の入力よりも大きいか同
一であるとロー値を出力する。
+端子に入力される出力が中性点電圧の上下に変動する
ので、比較器はハイーとロー値とが繰返されるパルスを
出力する。また、モータが停止中であると比較器はロー
値を出力し続ける。
の駆動回路は、前記中性点と任意の相の電圧とを比較器
にて比較して発生したクロックパルスによって回転有無
がわかる。
フロップの出力値を一定の論理値で固定させる。すなわ
ち、各フリップフロップの出力端Q1、Q2、Q3はロ
ーに、反転出力端QB1、QB2、QB3はハイに固定
され、リセット信号がハイである時にはフリップフロッ
プが入力端の信号を伝達可能な状態となる。
ロック発生に対して適切な個数のフリップフロップを連
結することで、回転有無におけるチェックの正確性を担
保する機能を行う。
部10の動作について図2及び図3を参照して説明す
る。図2はモータが停止している場合のタイミング図を
示し、図3はモータが回転している場合のタイミング図
を示した。最初のリセット信号RESETによってフリ
ップフロップの出力端子Q=LOW、反転出力端子QB
=HIGHに設定される。本発明の実施例においては最
後の段のフリップフロップの反転出力端QB3の値に従
ってモータの駆動モードが決定される。すなわち、最後
のフリップフロップの反転出力端QB3の値がハイであ
る時には強制駆動モード、QB3の値がローである時に
は自己駆動モードで作動する。最初のリセット信号によ
って各フリップフロップの出力端Q1、Q2、Q3がロ
ー値に変わると、ハイHIGH信号値を有するデータ信
号が入力される。このデータ信号は比較器でクロックが
発生する時に限って次の段のフリップフロップに伝達さ
れる。
力端に入力されるクロックパルスがローからハイに変更
される時、入力端の信号を出力端に伝達する。
タが回転している時に限って球形波クロックパルスが入
力される。
してモータが停止している時と回転している時の動作に
ついて説明する。図2に示したようにモータが停止して
いる時には比較器20の球形波出力がない。従って、フ
リップフロップDFF1、DFF2、DFF3にクロッ
クが入力されないので、第3フリップフロップの反転出
力端QB3にデータが伝達されない。従って、QB3は
最初のリセット値であるハイ値を維持するようになって
出力端を強制駆動モードで駆動させる。
には比較器20で球形クロックパルスが発生するが、こ
の時、本発明の実施例においては三つのフリップフロッ
プを連結したので、球形波が三つ以上発生しなければデ
ータがQB3まで伝達されない。
け入力されると、第1フリップフロップのデータ入力端
D1のデータ信号が第1フリップフロップの出力端Q1
に伝達される。しかし、球形波クロックパルスがさらに
入力されないことによって第2フリップフロップにはデ
ータ信号が伝達されない。
と、第1球形波クロックパルスが入力される時に第1フ
リップフロップDFF1のデータ入力端D1のデータ信
号が第1フリップフロップの出力端Q1に伝達され、第
2球形波クロックパルスが入力される時に第1フリップ
フロップの出力端Q1の値が第2フリップフロップDF
F2の出力端Q2に伝達される。しかし、球形波クロッ
クパルスがさらに入力されないので、第3フリップフロ
ップDFF3に伝達されない。
と、第1球形波クロックパルスが入力される時に第1フ
リップフロップDFF1のデータ入力端D1のデータが
第1フリップフロップの出力端Q1に伝達され、第2球
形波クロックパルスが入力される時に第1フリップフロ
ップの出力端Q1の値が第2フリップフロップDFF2
の出力端Q2に伝達され、第3球形波クロックパルスが
入力される時に第2フリップフロップの出力端Q2の値
が第3フリップフロップDFF3の出力端Q3に伝達さ
れる。
力されると、データ入力信号が第3フリップフロップの
出力端Q3に伝達される。データ入力信号はハイ値であ
るので、三つの球形波クロックパルスが入力される時に
信号伝達によるQ3の値はハイとなり、QB3の値はロ
ーとなる。QB3の値がローとなるので出力端は自己駆
動モード(Running−mode)で駆動する。従って、比較
器で一定の個数以上の球形波出力が発生することによ
り、モータが回転していることを認識してStart upモー
ドを経ることなく、自己駆動モードで駆動するようにな
る。
ている時には逆起電力を発生するためのスタート−アッ
プモード区間を経ることなく、直ちに自己駆動モードに
切換えることで効率的なモータ駆動が可能となる。
ータは、比較器によって回転有無を判断するディジタル
方式を採用することによって回転有無の判断における誤
差を減らすことができ、内部キャパシタなどを除去する
ことによって費用も節減する。
三つのフリップフロップを用いたが、フリップフロップ
の個数を異にしてセンサレスBLDCモータの駆動回路
を具現することもでき、この場合にはフリップフロップ
の個数だけのパルスが比較器から出力される時に自己駆
動モードに切換える。
の駆動回路は、モータの回転有無をチェックして形成的
な強制駆動モードであるスタートアップ区間を除去する
ことにより、効率的なモータの動作が行える 。
タの駆動回路を示した図である。
況のタイミング図である。
況のタイミング図である。
Claims (4)
- 【請求項1】第1入力端子にセンサレスBLDCモータ
の任意の相の電圧が入力され、第2入力端子に中性点の
電圧が入力される比較器と、 前記比較器の出力が共通にクロック信号入力端に連結さ
れ、リセット信号が共通にリセット信号入力端に連結さ
れる、直列に連結されたN個のD型フリップフロップか
らなるフリップフロップ部とを含み、前記直列に連結されたフリップフロップのうち前段のD
型フリップフロップの出力は次の段のD型フリップフロ
ップの入力端に入力され、 前記フリップフロップ部の第
1D型フリップフロップの入力端に入力される論理信号
と同じ論理値の信号がN番目のフリップフロップから出
力されたとき、自己駆動モードで駆動されるセンサレス
BLDCモータの駆動回路。 - 【請求項2】前記比較器は、第1入力端子の入力信号が
大きいとハイ論理値を出力し、第2入力端子の入力信号
が大きいか同一であるとロー論理値を出力することを特
徴とする請求項1に記載のセンサレスBLDCモータの
駆動回路。 - 【請求項3】前記フリップフロップ部は、三つのフリッ
プフロップが直列に連結されていることを特徴とする請
求項1に記載のセンサレスBLDCモータの駆動回路。 - 【請求項4】直列に連結されたN個のD型フリップフロ
ップをリセットさせる段階と、 前記N個のD型フリップフロップのうちの第1D型フリ
ップフロップに第1論理値を有するデータ信号を入力す
る段階と、センサレスBLDCモータ の任意の相の電圧と中性点の
電圧とを比較して、モータの回転数に従うクロック信号
を発生し、前記クロック信号をN個のD型フリップフロ
ップのクロック信号段に共通に入力する段階と、 前記クロック信号に従う前記データ信号を次の段のフリ
ップフロップに転送する段階と、 前記第1D型フリップフロップに入力される論理値と同
じ論理値を有するデータ信号がN番目のフリップフロッ
プから出力されると、前記モータを自己駆動モードで駆
動する段階とを含むセンサレスBLDCモータの駆動方
法。
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IT1236865B (it) * | 1989-11-17 | 1993-04-22 | Sgs Thomson Microelectronics | Pilotaggio di un motore "brushless" multifase privo di sensori di posizione del rotore, impiegando un sistema di filtraggio digitale |
US5072166A (en) * | 1990-06-18 | 1991-12-10 | The Texas A&M University System | Position sensor elimination technique for the switched reluctance motor drive |
US5177416A (en) * | 1990-06-20 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless dc motor |
AU630820B2 (en) * | 1990-07-04 | 1992-11-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless dc motor |
US5182499A (en) * | 1990-10-25 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sensorless brushless motor |
US5196775A (en) * | 1991-02-20 | 1993-03-23 | Honeywell Inc. | Switched reluctance motor position by resonant signal injection |
US5221881A (en) * | 1991-10-03 | 1993-06-22 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for operating polyphase DC motors |
US5317243A (en) * | 1991-10-03 | 1994-05-31 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for detecting velocity profiles of a spinning rotor of a polyphase DC motor |
US5306988A (en) * | 1991-10-03 | 1994-04-26 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for operating polyphase dc motors |
US5517095A (en) * | 1991-10-03 | 1996-05-14 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for operating polyphase DC motors using a PWM chopping signal in zero crossing determination |
US5172036A (en) * | 1991-10-09 | 1992-12-15 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for resynchronizing a moving rotor of a polyphase dc motor |
DE4137559A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Heidelberger Druckmasch Ag | Einrichtung zur erfassung mindestens einer zustandsgroesse eines buerstenlosen gleichstrommotors |
US5177771A (en) * | 1991-12-05 | 1993-01-05 | Glassburn Tim R | High resolution symmetrical divider circuit |
US5382890A (en) * | 1993-02-17 | 1995-01-17 | Pitney Bowes Inc. | Integrated circuit driver having current limiter for brushless motor |
US5451832A (en) * | 1993-07-01 | 1995-09-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and circuitry for drag braking a polyphase DC motor |
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