JP3387010B2 - 3相ブラシレスモータ用相切換短絡防止回路 - Google Patents

3相ブラシレスモータ用相切換短絡防止回路

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、3相ブラシレスモ
ータ用相切換短絡防止回路に関し、特に、微分回路と遅
延回路とを用いることにより、従来のモノマルチバイブ
レータを用いた同時駆動禁止回路を用いた構成よりも大
幅に簡素化された回路構成にて6チャンネルの相切換時
の短絡を防止するための新規な改良に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、用いられていたこの種の3相ブラ
シレスモータ用相切換短絡防止回路としては、図示して
いないが代表的構成として、モータの最終駆動回路にお
いて、複数のモノマルチバイブレータを用い、3相ブラ
シレスモータの3相駆動コイルへの駆動信号の相切換を
行わせるための6チャンネルの3相切換信号のオン/オ
フのタイミング時のモノマルチバイブレータによる同時
オン禁止のためのオフ信号回路を設けていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の3相ブラシレス
モータ用相切換短絡防止回路は、以上のように構成され
ていたため、次のような課題が存在していた。すなわ
ち、各モノマルチバイブレータによる同時オン禁止のた
めのオフ信号回路を設けているために、合計6個のモノ
マルチバイブレータを用いることとなり、全体の回路構
成が極めて複雑となって、信頼性の低下及びコストアッ
プとなっていた。 【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、微分回路と遅延回路とを用
いることにより、従来のモノマルチバイブレータを用い
た同時駆動禁止回路を用いた構成よりも大幅に簡素化さ
れた回路構成にて6チャンネルの相切換時の短絡を防止
するようにした3相ブラシレスモータ用相切換短絡防止
回路を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明による3相ブラシ
レスモータ用相切換短絡防止回路は、3相ブラシレスモ
ータからの3相検出信号と回転方向信号とをモータ駆動
制御回路に供給することにより6チャンネルの3相切換
信号をモータ駆動回路に供給し、前記モータ駆動回路か
ら3相モータ駆動信号を前記3相ブラシレスモータに供
給し、3相励磁により駆動する3相ブラシレスモータ用
相切換短絡防止回路において、前記3相検出信号と回転
方向信号とが入力される第1、第2、第3ゲート回路の
出力側にインバータを介して接続された第4、第5、第
6ゲート回路と、前記第4、第5、第6ゲート回路に接
続され抵抗とコンデンサからなる微分回路と、前記第
1、第2、第3ゲート回路に接続された遅延回路と、を
備え、前記第1、第2、第3ゲート回路、前記各インバ
ータ及び前記遅延回路にその一端が接続された前記コン
デンサの他端は、前記各インバータの出力が入力された
前記第4、第5、第6ゲート回路に接続され、前記第
4、第5、第6ゲート回路から得られる3チャンネルの
3相切換信号と前記各遅延回路から得られる3チャンネ
ルの3相切換信号とは、オン/オフ切換時期が互いにず
れている構成である。 【0006】 【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による3
相ブラシレスモータ用相切換短絡防止回路の好適な実施
の形態について説明する。なお、本発明におけるモータ
駆動構成としては、3相のブラシレスモータ(ACモー
タ)を3相励磁方式にて駆動する場合に適用するもの
で、他の周知の駆動方法にも適用可であるが、1例とし
て、ブラシ付DCモータ駆動信号を単極性型駆動信号に
変換してモータ駆動回路に供給する場合について説明す
る。図1において、符号1で示されるものは両極性型の
ブラシ付DCモータ駆動信号A,Bが入力される全波整
流回路であり、この全波整流回路1は前記ブラシ付DC
モータ駆動信号A,Bを全波整流することにより単極性
型駆動信号2に変換し、この単極性型駆動信号2はモー
タ駆動回路3に入力されている。このモータ駆動回路3
から出力されるU相,V相及びW相からなる3相DCモ
ータ駆動信号30は、これまで使用されていたブラシ付
DCモータと置換された3相ブラシレスモータ4に供給
されて駆動される構成である。 【0007】前記ブラシ付DCモータ駆動信号A,B
は、制御部5に設けられた回転方向検出回路6に同時に
入力されており、この回転方向検出回転6から出力され
るCW及びCCW方向の回転方向信号7は、前記3相ブ
ラシレスモータ4に接続された周知のホール素子10か
ら出力された3相検出信号U,V,Wが入力され
るモータ駆動制御回路11に入力されている。 【0008】前記モータ駆動制御回路11から出力され
る2方向で3相からなる6チャンネルの3相切換信号1
2は、プリアンプ13を介して増幅された後にモータ駆
動回路3に供給されている。また、前述のプリアンプ1
3、回転方向検出回路6、モータ駆動制御回路11及び
ホール素子10には、28Vの電源14を電圧変換器1
5で変換した5Vの駆動電源16が各々供給されてい
る。 【0009】次に、前記全波整流回路1は、図2で示さ
れるように構成されており、4個のショットキーバリア
ダイオードD1〜D4及び定電圧ダイオードD5を用い
ることにより、高速で低電圧作動とモータの逆起電力保
護を達成し、両極性型のブラシ付DCモータ駆動信号
A,Bを単極性型駆動信号2に変換している。 【0010】また、前記制御部5は、図3に示すように
構成されており、前記回転方向検出回路6の第1、第2
フォトカプラ20,21に入力された前記ブラシ付DC
モータ駆動信号A,Bは、各フォトカプラ20,21に
より回転方向信号CW,CCWとして変換された後にフ
リップフロップ22を介して前記3相検出信号U,V
,Wが入力されるモータ駆動制御回路11の第1、
第2、第3ゲート回路11a,11b,11cに入力さ
れた後、この各ゲート回路11a〜11cに3相検出信
号U,V,Wが入力されて6チャンネルの3相切
換信号12が出力され、この6チャンネル(U
,W,U,V,W)の3相切換信号12は
プリアンプ13を経てモータ駆動回路3に入力される。 【0011】前記第1〜第3ゲート回路11a〜11c
の出力U’〜W’はインバータ30,31,32を介し
て第4、第5、第6ゲート回路33,34,35に入力
され、この各第4〜第6ゲート回路33〜35には所定
の時定数を有する抵抗RとコンデンサCからなる周知の
微分回路36が接続され、前記出力U’〜W’は周知の
遅延回路37を介して制御部5の各トランジスタQ
,QとQ,QとQに接続され、前記各ゲー
ト回路33〜35は各トランジスタQ〜Qに接続さ
れると共に、各トランジスタQ〜Q及びQ〜Q
からは6チャンネル(U,V,W,U,V
)の3相切換信号12が出力される。従って、前記
第1、第2、第3ゲート回路11a〜11c、前記各イ
ンバータ30〜32及び前記各遅延回路37にその一端
が接続された前記コンデンサCの他端は、前記各インバ
ータ30〜32の出力が入力された前記第4、第5、第
6ゲート回路33〜35に接続されている。なお、これ
らの6チャンネルの3相切換信号12は、図4に示され
るように周知のモータ駆動回路3の各パワートランジス
タTR〜TRに順次送られ、モータ駆動信号である
単極性型駆動信号2が各パワートランジスタTR〜T
を介してU,V,Wの3相モータ駆動信号30とし
て3相ブラシレスモータ4に供給されて3相励磁駆動が
行われる。この3相励磁駆動の状態は、図8のブラシレ
スモータ駆動波形図の通りである。 【0012】また、前述の6チャンネルの3相切換信号
12を得るためのモータ駆動制御回路11で得られた2
チャンネル(U,U)の3相切換信号12をモータ
駆動回路3の2チャンネル分のパワートランジスタTR
,TRに信号を供給する場合について述べる。ま
ず、微分回路36の遅れtと遅延回路37の遅れt
DLYは、時間条件は、ICゲート時間(2ゲート分)
<tDLY<tであるため、図7で示すように、本発
明による3相切換信号12によれば、短絡防止手段がな
いタイミングで発生する各パワートランジスタTR
TRに対する3相切換信号12の各チャンネルU
の同時短絡は防止される。従って、前述では1相分
(2チャンネルの1チャンネル分ずつ)のみについて述
べたが、3相分(6チャンネルの3チャンネル分ず
つ)、すなわち、U,V,WとU,V,W
ずつについて前述と同様に同時短絡防止が行われる。 【0013】 【発明の効果】本発明による3相ブラシレスモータ用相
切換短絡防止回路は、以上のように構成されているた
め、次のような効果を得ることができる。すなわち、相
切換回路に短絡防止回路が設けられているため、6チャ
ンネルの3相切換信号の3チャンネル分ずつが順次同時
短絡することを防止でき、かつ、回路構成が従来よりも
簡略化され、大幅な信頼性の向上及び小型化を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による3相ブラシレスモータ用相切換短
絡防止回路を適用する1例を示す3相ブラシレスモータ
駆動回路の構成図である。 【図2】図1の全波整流回路を示す回路図である。 【図3】図1の制御部を示す回路図である。 【図4】図1のモータ駆動回路を示す回路図である。 【図5】図3の一部を示す回路図である。 【図6】図4の一部を示す回路図である。 【図7】図3の短絡保護回路のタイミングチャートであ
る。 【図8】3相のブラシレスモータ駆動波形図である。 【符号の説明】 3 モータ駆動回路 4 3相ブラシレスモータ 7 回転方向信号 11 モータ駆動制御回路 11a〜11c 第1〜第3ゲート回路 12 6チャンネルの3相切換信号 U,V,W 3相検出信号 30 3相モータ駆動信号 30〜32 インバータ 33〜35 第4〜第6ゲート回路 37 遅延回路

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 3相ブラシレスモータ(4)からの3相検
    出信号(U,V,W)と回転方向信号(7)と回転方向信号
    (7)とをモータ駆動制御回路(11)に供給することにより
    6チャンネルの3相切換信号(12)をモータ駆動回路(3)
    に供給し、前記モータ駆動回路(3)から3相モータ駆動
    信号(30)を前記3相ブラシレスモータ(4)に供給し、3
    相励磁により駆動する3相ブラシレスモータ用相切換短
    絡防止回路において、前記3相検出信号(U,V,W)
    と回転方向信号(7)とが入力される第1、第2、第3ゲ
    ート回路(11a〜11c)の出力側にインバータ(30〜32)を介
    して接続された第4、第5、第6ゲート回路(33〜35)
    と、前記第4、第5、第6ゲート回路(33〜35)に接続さ
    れ抵抗(R)とコンデンサ(C)からなる微分回路(36)と、前
    記第1、第2、第3ゲート回路(11a〜11c)に接続された
    遅延回路(37)と、を備え、前記第1、第2、第3ゲート
    回路(11a〜11c)、前記各インバータ(30〜32)及び前記各
    遅延回路(37)にその一端が接続された前記コンデンサ
    (C)の他端は、前記各インバータ(30〜32)の出力が入力
    された前記第4、第5、第6ゲート回路(33〜35)に接続
    され、前記第4、第5、第6ゲート回路(33〜35)から得
    られる3チャンネル(U〜W)の3相切換信号(12)と前
    記各遅延回路(37)から得られる3チャンネル(U〜W)
    の3相切換信号(12)とは、オン/オフ切換時期が互いに
    ずれていることを特徴とする3相ブラシレスモータ用相
    切換短絡防止回路。
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