JP3398894B2 - ブラシレスモータ用プリドライブ回路 - Google Patents
ブラシレスモータ用プリドライブ回路Info
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- JP3398894B2 JP3398894B2 JP06171394A JP6171394A JP3398894B2 JP 3398894 B2 JP3398894 B2 JP 3398894B2 JP 06171394 A JP06171394 A JP 06171394A JP 6171394 A JP6171394 A JP 6171394A JP 3398894 B2 JP3398894 B2 JP 3398894B2
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- pwm
- brushless motor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＤＣブラシレスモータ
の駆動回路に関するものであり、特に駆動方式の異なる
モータをプログラムを変更することで駆動可能にするプ
リドライブ回路に関するものである。
の駆動回路に関するものであり、特に駆動方式の異なる
モータをプログラムを変更することで駆動可能にするプ
リドライブ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来では、特開平４−２９５３００号公
報、特開平４−３２５８９８号公報に示されるような、
ステッピングモータの駆動において運転中の駆動条件に
応じて２相励磁と１−２相励磁という駆動方式を切り替
える駆動回路が使用されていた。また、ブラシレスモー
タの駆動回路のＰＷＭ方式はアームの片側（上側、下側
のどちらか片方）における等幅ＰＷＭが主流であり駆動
用ＩＣとして数多く発売されていた。
報、特開平４−３２５８９８号公報に示されるような、
ステッピングモータの駆動において運転中の駆動条件に
応じて２相励磁と１−２相励磁という駆動方式を切り替
える駆動回路が使用されていた。また、ブラシレスモー
タの駆動回路のＰＷＭ方式はアームの片側（上側、下側
のどちらか片方）における等幅ＰＷＭが主流であり駆動
用ＩＣとして数多く発売されていた。
【０００３】また、ブラシレスモータ駆動ＩＣは出力の
論理が固定でありドライバーを接続する場合のインター
フェイスが決まっており、ドライブ方式を変更する場合
使用するＩＣとインターフェイス仕様が一致していない
場合は外部で変更する必要があり回路規模を増大させて
いた。また、駆動回路は使用機種に応じて動作ポイント
を把握して振動・騒音に対して制御ループの定数を決定
したり、その振動発生の周波数の使用をやめるような製
品づくりがなされていた。
論理が固定でありドライバーを接続する場合のインター
フェイスが決まっており、ドライブ方式を変更する場合
使用するＩＣとインターフェイス仕様が一致していない
場合は外部で変更する必要があり回路規模を増大させて
いた。また、駆動回路は使用機種に応じて動作ポイント
を把握して振動・騒音に対して制御ループの定数を決定
したり、その振動発生の周波数の使用をやめるような製
品づくりがなされていた。
【０００４】ＰＷＭ制御を行うブラシレスモータ駆動回
路では、電流制限を行う方法として特開平３−１１７３
８８号公報に示されるように、過電流を検出すると非同
期で出力をＯＦＦし、過電流がなくなった直後のキャリ
ア周波数のクロックでＰＷＭ制御を復帰するものが知ら
れていた。また、特開昭６１−１８０５９５号公報に示
されるように、起動時にＰＷＭにて所定低電圧印加で起
動時の電流を抑制する方法が知られていた。
路では、電流制限を行う方法として特開平３−１１７３
８８号公報に示されるように、過電流を検出すると非同
期で出力をＯＦＦし、過電流がなくなった直後のキャリ
ア周波数のクロックでＰＷＭ制御を復帰するものが知ら
れていた。また、特開昭６１−１８０５９５号公報に示
されるように、起動時にＰＷＭにて所定低電圧印加で起
動時の電流を抑制する方法が知られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動回路では、
固定された駆動方式に対して対応できる専用の駆動ＩＣ
が存在しており、そのＩＣを使用することができれば駆
動回路の小型化やコストダウンができるが、駆動方式が
特殊である場合には汎用のＩＣを使用することができず
駆動回路のコストアップや回路規模の増大につながると
いう問題点があった。例えば、３相全波駆動用ＩＣを使
用して２相半波駆動モータや２相全波駆動モータといっ
たモータ構成のことなるものを駆動する事は非常に困難
である。そして、磁極センサが有るか無いか違いでも駆
動回路が異なってた。
固定された駆動方式に対して対応できる専用の駆動ＩＣ
が存在しており、そのＩＣを使用することができれば駆
動回路の小型化やコストダウンができるが、駆動方式が
特殊である場合には汎用のＩＣを使用することができず
駆動回路のコストアップや回路規模の増大につながると
いう問題点があった。例えば、３相全波駆動用ＩＣを使
用して２相半波駆動モータや２相全波駆動モータといっ
たモータ構成のことなるものを駆動する事は非常に困難
である。そして、磁極センサが有るか無いか違いでも駆
動回路が異なってた。
【０００６】また、使用する駆動ＩＣでドライバーの出
力形式が決まってしまい、出力電圧（制御電圧と出力電
圧が違う場合）や出力形式を変更する場合、駆動ＩＣと
のインターフェイスを特別に設置する必要があるという
問題点があった。また、ブラシレスモータが製品に搭載
されてある負荷条件で駆動された場合、製品の筐体で共
振して大きな振動や騒音を発生する場合があるが、この
ような場合、製品筐体の共振ポイントを変更したりモー
タの動作ポイントを変更したりといった対策を製品個別
に行う必要があるという問題点があった。
力形式が決まってしまい、出力電圧（制御電圧と出力電
圧が違う場合）や出力形式を変更する場合、駆動ＩＣと
のインターフェイスを特別に設置する必要があるという
問題点があった。また、ブラシレスモータが製品に搭載
されてある負荷条件で駆動された場合、製品の筐体で共
振して大きな振動や騒音を発生する場合があるが、この
ような場合、製品筐体の共振ポイントを変更したりモー
タの動作ポイントを変更したりといった対策を製品個別
に行う必要があるという問題点があった。
【０００７】さらに、過電流保護では過電流を検出しや
すい起動時や過負荷時にＰＷＭを復帰させるタイミング
が同じである場合、その周波数に対応した音が発生する
事があり、その対策は容易なものではなかった。このよ
うに、従来では、ブラシレスモータ駆動回路は小型化や
コストダウンするために、その駆動方式や製品の特性に
あわせて専用ＩＣを開発する必要があり、その開発に時
間がかかり、しいてはコストアップの原因となってい
た。
すい起動時や過負荷時にＰＷＭを復帰させるタイミング
が同じである場合、その周波数に対応した音が発生する
事があり、その対策は容易なものではなかった。このよ
うに、従来では、ブラシレスモータ駆動回路は小型化や
コストダウンするために、その駆動方式や製品の特性に
あわせて専用ＩＣを開発する必要があり、その開発に時
間がかかり、しいてはコストアップの原因となってい
た。
【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、モータの駆動方式等をプログラ
ミングにより変更でき、汎用性が高いブラシレスモータ
用プリドライブ回路を提供することを目的とする。
になされたものであり、モータの駆動方式等をプログラ
ミングにより変更でき、汎用性が高いブラシレスモータ
用プリドライブ回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るブラシ
レスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモータの
位置情報に関する信号が全端子又は一部の端子に供給さ
れる３個の入力端子及び該入力端子に供給される信号に
対する比較信号が供給される１個の入力端子からなる入
力端子部と、ブラシレスモータを駆動するための信号が
全端子又は一部の端子から出力される６個の出力端子か
らなる出力端子部と、前記入力端子に供給された信号に
基いて、ブラシレスモータを駆動するための信号を生成
し、前記出力端子に出力するプログラマブルロジック発
生手段を備え、前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御のためのＰＷＭ制御
信号及び前記出力端子から出力される各出力信号毎にＰ
ＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選択信号を出力す
る機能を有し、そして、前記ＰＷＭ制御信号に基いて前
記ＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段と、前記Ｐ
ＷＭ重畳選択信号に基いて、前記出力端子から出力され
る所定の出力信号に前記ＰＷＭ信号を重畳させるＰＷＭ
重畳手段とを備えるものである。
レスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモータの
位置情報に関する信号が全端子又は一部の端子に供給さ
れる３個の入力端子及び該入力端子に供給される信号に
対する比較信号が供給される１個の入力端子からなる入
力端子部と、ブラシレスモータを駆動するための信号が
全端子又は一部の端子から出力される６個の出力端子か
らなる出力端子部と、前記入力端子に供給された信号に
基いて、ブラシレスモータを駆動するための信号を生成
し、前記出力端子に出力するプログラマブルロジック発
生手段を備え、前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御のためのＰＷＭ制御
信号及び前記出力端子から出力される各出力信号毎にＰ
ＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選択信号を出力す
る機能を有し、そして、前記ＰＷＭ制御信号に基いて前
記ＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段と、前記Ｐ
ＷＭ重畳選択信号に基いて、前記出力端子から出力され
る所定の出力信号に前記ＰＷＭ信号を重畳させるＰＷＭ
重畳手段とを備えるものである。
【００１０】第２の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、出力端子から出力される各出力信号毎に、その論
理を選択する正・負論理選択信号を出力する機能を有
し、そして、正・負論理選択信号に基いて、出力端子か
ら出力される出力信号の論理を変更させる正・負論理選
択手段を備えるものである。
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、出力端子から出力される各出力信号毎に、その論
理を選択する正・負論理選択信号を出力する機能を有
し、そして、正・負論理選択信号に基いて、出力端子か
ら出力される出力信号の論理を変更させる正・負論理選
択手段を備えるものである。
【００１１】第３の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、出力端子から出力される各出力信号毎に、その出
力形態を選択する出力状態選択信号を出力する機能を有
し、そして、出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態を変更させる出力形態選
択手段を備えるものである。第４の発明に係るブラシレ
スモータ用プリドライブ回路は、通信端子を備え、そし
て、プログラマブルロジック発生手段は、更に、通信端
子を介して外部とデータのやり取りを行う機能を有する
ものである。
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、出力端子から出力される各出力信号毎に、その出
力形態を選択する出力状態選択信号を出力する機能を有
し、そして、出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態を変更させる出力形態選
択手段を備えるものである。第４の発明に係るブラシレ
スモータ用プリドライブ回路は、通信端子を備え、そし
て、プログラマブルロジック発生手段は、更に、通信端
子を介して外部とデータのやり取りを行う機能を有する
ものである。
【００１２】第５の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、ブラシレスモータのコイルに流れる電
流に関する信号が入力される電流入力端子を備え、ＰＷ
Ｍ信号出力手段は、更に、電流入力端子から入力された
信号に基いて、コイルに過電流が流れているとき、ＰＷ
Ｍ信号の出力を停止する機能を有し、そして、プログラ
マブルロジック発生手段は、更に、前記ＰＷＭ信号の出
力が停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号出力手段
からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブルセット信
号を出力する機能を有するものである。
ドライブ回路は、ブラシレスモータのコイルに流れる電
流に関する信号が入力される電流入力端子を備え、ＰＷ
Ｍ信号出力手段は、更に、電流入力端子から入力された
信号に基いて、コイルに過電流が流れているとき、ＰＷ
Ｍ信号の出力を停止する機能を有し、そして、プログラ
マブルロジック発生手段は、更に、前記ＰＷＭ信号の出
力が停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号出力手段
からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブルセット信
号を出力する機能を有するものである。
【００１３】第６の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレス
モータの回転数を検出し、その回転数をＮ、ブラシレス
モータの起電圧定数をＫE 、ブラシレスモータのコイル
抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基いてブラシレスモータのコイ
ルに発生する印加電圧をＶ、ブラシレスモータの駆動電
流の最大値をＩMAX としたとき、回転数Ｎに対して、Ｉ
MAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが一定の値となる、印加電圧
Ｖを発生させるＰＷＭデュ−ティを最大値として、ＰＷ
Ｍ制御信号を制御するものである。第８の発明に係るブ
ラシレスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモー
タ用プリドライブ回路をＩＣ化するものである。
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレス
モータの回転数を検出し、その回転数をＮ、ブラシレス
モータの起電圧定数をＫE 、ブラシレスモータのコイル
抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基いてブラシレスモータのコイ
ルに発生する印加電圧をＶ、ブラシレスモータの駆動電
流の最大値をＩMAX としたとき、回転数Ｎに対して、Ｉ
MAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが一定の値となる、印加電圧
Ｖを発生させるＰＷＭデュ−ティを最大値として、ＰＷ
Ｍ制御信号を制御するものである。第８の発明に係るブ
ラシレスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモー
タ用プリドライブ回路をＩＣ化するものである。
【００１４】
【作用】第１の発明においては、入力端子部は、ブラシ
レスモータの位置情報に関する信号が全端子又は一部の
端子に供給される３個の入力端子及び入力端子に供給さ
れる信号に対する比較信号が供給される１個の入力端子
からなり、出力端子部は、ブラシレスモータを駆動する
ための信号が全端子又は一部の端子から出力される６個
の出力端子からなり、プログラマブルロジック発生手段
により、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が生成され、出力端子に
出力される。
レスモータの位置情報に関する信号が全端子又は一部の
端子に供給される３個の入力端子及び入力端子に供給さ
れる信号に対する比較信号が供給される１個の入力端子
からなり、出力端子部は、ブラシレスモータを駆動する
ための信号が全端子又は一部の端子から出力される６個
の出力端子からなり、プログラマブルロジック発生手段
により、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が生成され、出力端子に
出力される。
【００１５】第２の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御
のためのＰＷＭ制御信号及び出力端子から出力される各
出力信号毎にＰＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選
択信号が出力され、そして、ＰＷＭ信号出力手段によ
り、ＰＷＭ制御信号に基いてＰＷＭ信号が出力され、Ｐ
ＷＭ重畳手段により、ＰＷＭ重畳選択信号に基いて、出
力端子から出力される所定の出力信号にＰＷＭ信号が重
畳される。
ジック発生手段により、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御
のためのＰＷＭ制御信号及び出力端子から出力される各
出力信号毎にＰＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選
択信号が出力され、そして、ＰＷＭ信号出力手段によ
り、ＰＷＭ制御信号に基いてＰＷＭ信号が出力され、Ｐ
ＷＭ重畳手段により、ＰＷＭ重畳選択信号に基いて、出
力端子から出力される所定の出力信号にＰＷＭ信号が重
畳される。
【００１６】第３の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、出力端子から出力される
各出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信
号が出力され、そして、正・負論理選択手段により、正
・負論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出
力信号の論理が変更される。第４の発明においては、プ
ログラマブルロジック発生手段により、更に、出力端子
から出力される各出力信号毎に、その出力形態を選択す
る出力状態選択信号が出力され、そして、出力形態選択
により、手段出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態が変更される。
ジック発生手段により、更に、出力端子から出力される
各出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信
号が出力され、そして、正・負論理選択手段により、正
・負論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出
力信号の論理が変更される。第４の発明においては、プ
ログラマブルロジック発生手段により、更に、出力端子
から出力される各出力信号毎に、その出力形態を選択す
る出力状態選択信号が出力され、そして、出力形態選択
により、手段出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態が変更される。
【００１７】第５の発明においては、通信端子を備え、
そして、プログラマブルロジック発生手段により、更
に、通信端子を介して外部とデータのやり取りが行われ
る。第６の発明においては、ブラシレスモータのコイル
に流れる電流に関する信号が入力される電流入力端子を
備え、ＰＷＭ信号出力手段により、更に、電流入力端子
から入力された信号に基いて、コイルに過電流が流れて
いるとき、ＰＷＭ信号の出力が停止され、そして、プロ
グラマブルロジック発生手段により、更に、前記ＰＷＭ
信号の出力が停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号
出力手段からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブル
セット信号が出力される。
そして、プログラマブルロジック発生手段により、更
に、通信端子を介して外部とデータのやり取りが行われ
る。第６の発明においては、ブラシレスモータのコイル
に流れる電流に関する信号が入力される電流入力端子を
備え、ＰＷＭ信号出力手段により、更に、電流入力端子
から入力された信号に基いて、コイルに過電流が流れて
いるとき、ＰＷＭ信号の出力が停止され、そして、プロ
グラマブルロジック発生手段により、更に、前記ＰＷＭ
信号の出力が停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号
出力手段からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブル
セット信号が出力される。
【００１８】第７の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、入力端子に供給された信
号に基いて、ブラシレスモータの回転数が検出され、そ
の回転数をＮ、ブラシレスモータの起電圧定数をＫE 、
ブラシレスモータのコイル抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基い
てブラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をＶ、
ブラシレスモータの駆動電流の最大値をＩMAX としたと
き、回転数Ｎに対して、ＩMAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが
一定の値となる、印加電圧Ｖを発生させるＰＷＭデュ−
ティを最大値として、ＰＷＭ制御信号が制御される。第
８の発明においては、ブラシレスモータ用プリドライブ
回路がＩＣ化される。
ジック発生手段により、更に、入力端子に供給された信
号に基いて、ブラシレスモータの回転数が検出され、そ
の回転数をＮ、ブラシレスモータの起電圧定数をＫE 、
ブラシレスモータのコイル抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基い
てブラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をＶ、
ブラシレスモータの駆動電流の最大値をＩMAX としたと
き、回転数Ｎに対して、ＩMAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが
一定の値となる、印加電圧Ｖを発生させるＰＷＭデュ−
ティを最大値として、ＰＷＭ制御信号が制御される。第
８の発明においては、ブラシレスモータ用プリドライブ
回路がＩＣ化される。
【００１９】
実施例１．図１は本発明の一実施例に係るブラシレスモ
ータ用プリドライブ回路の構成を示すブロック図であ
る。図において、１はプリドライブ回路であり、ＩＣ化
されているものである。２は磁極を検出するための入力
端子、３はスイッチング素子を駆動する駆動信号を出力
する主回路スイッチング素子ドライブ出力端子、４は主
回路スイッチング素子ドライブ出力端子３の出力信号の
バッファであり、ブラシレスモータを駆動するスイッチ
ング素子をドライブするために必要な電圧と電流を発生
させる回路である。５はＥＸＯＲ回路、６はＡＮＤ回
路、７はＯＲ回路、８はＡＮＤ回路、９はコンパレータ
又はマグネチュードコンパレータ（ディジタルの場
合）、１０はアナログ又はディジタルの三角波発生回
路、１１はＤフリップフロップ、１２はコンパレータ、
１３はプログラムの変更により入力信号に対する出力信
号が変化するプログラマブルロジック発生回路、１４は
コンパレータ、３５はＥ2 ＰＲＯＭである。
ータ用プリドライブ回路の構成を示すブロック図であ
る。図において、１はプリドライブ回路であり、ＩＣ化
されているものである。２は磁極を検出するための入力
端子、３はスイッチング素子を駆動する駆動信号を出力
する主回路スイッチング素子ドライブ出力端子、４は主
回路スイッチング素子ドライブ出力端子３の出力信号の
バッファであり、ブラシレスモータを駆動するスイッチ
ング素子をドライブするために必要な電圧と電流を発生
させる回路である。５はＥＸＯＲ回路、６はＡＮＤ回
路、７はＯＲ回路、８はＡＮＤ回路、９はコンパレータ
又はマグネチュードコンパレータ（ディジタルの場
合）、１０はアナログ又はディジタルの三角波発生回
路、１１はＤフリップフロップ、１２はコンパレータ、
１３はプログラムの変更により入力信号に対する出力信
号が変化するプログラマブルロジック発生回路、１４は
コンパレータ、３５はＥ2 ＰＲＯＭである。
【００２０】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、入力端子２ｄはコンパレータ１４，１５，１
６の比較電圧端子であり、入力端子２ａ，２ｂ，２ｃか
らの信号は、それぞれコンパレータ１４，１５，１６に
入力され、入力端子２ｄの比較電圧に対してＨｉ，Ｌｏ
ｗのディジタル信号化され、それぞれ３つの信号１７が
プログラマブルロジック発生回路１３に入力されてい
る。また、入力端子２ａ，２ｂ，２ｃから入力する信号
は、磁極センサ信号であっても、モータの誘起電圧であ
ってもよく、駆動方式に応じて入力を選択すればよい。
る。まず、入力端子２ｄはコンパレータ１４，１５，１
６の比較電圧端子であり、入力端子２ａ，２ｂ，２ｃか
らの信号は、それぞれコンパレータ１４，１５，１６に
入力され、入力端子２ｄの比較電圧に対してＨｉ，Ｌｏ
ｗのディジタル信号化され、それぞれ３つの信号１７が
プログラマブルロジック発生回路１３に入力されてい
る。また、入力端子２ａ，２ｂ，２ｃから入力する信号
は、磁極センサ信号であっても、モータの誘起電圧であ
ってもよく、駆動方式に応じて入力を選択すればよい。
【００２１】そして、駆動方式に応じて、プログラマブ
ルロジック発生回路１３のプログラムを変更する事によ
り、コンパレータ１４，１５，１６からの３入力１７と
正／逆回転指令１９に対する、６出力信号２４が決定さ
れる。この出力はＡＮＤ回路６ａ〜６ｆとＥＸＯＲ回路
５ａ〜５ｆを通してバッファ４ａ〜４ｂに入り、主回路
スイッチング素子ドライブ出力端子３から出力される。
この主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３からの
６出力は、ブラシレスモータの３相のフルブリッジをド
ライブできるプリドライブ信号となっている。また、モ
ータの方式よっては２アームしかいらないものもある
が、３相までのモータが駆動可能なように６出力を出力
できる構成になっている。
ルロジック発生回路１３のプログラムを変更する事によ
り、コンパレータ１４，１５，１６からの３入力１７と
正／逆回転指令１９に対する、６出力信号２４が決定さ
れる。この出力はＡＮＤ回路６ａ〜６ｆとＥＸＯＲ回路
５ａ〜５ｆを通してバッファ４ａ〜４ｂに入り、主回路
スイッチング素子ドライブ出力端子３から出力される。
この主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３からの
６出力は、ブラシレスモータの３相のフルブリッジをド
ライブできるプリドライブ信号となっている。また、モ
ータの方式よっては２アームしかいらないものもある
が、３相までのモータが駆動可能なように６出力を出力
できる構成になっている。
【００２２】ＰＷＭ制御入力２０は、モータ駆動のＰＷ
Ｍ Ｄｕｔｙを制御する信号であり、モータのＳＴＡＲ
Ｔ，ＳＴＯＰや速度制御、トルク制御を行う為の指令入
力である。ＰＷＭ制御入力２０がプログラマブルロジッ
ク発生器１３に入力されると、プログラマブルロジック
発生器１３では、比較レベル信号２１を発生させ、コン
パレータ９に入力させる。そして、三角波発生回路１０
からの信号３１とコンパレータ９により比較する事でＰ
ＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３が作られる。
Ｍ Ｄｕｔｙを制御する信号であり、モータのＳＴＡＲ
Ｔ，ＳＴＯＰや速度制御、トルク制御を行う為の指令入
力である。ＰＷＭ制御入力２０がプログラマブルロジッ
ク発生器１３に入力されると、プログラマブルロジック
発生器１３では、比較レベル信号２１を発生させ、コン
パレータ９に入力させる。そして、三角波発生回路１０
からの信号３１とコンパレータ９により比較する事でＰ
ＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３が作られる。
【００２３】そして、その信号３３はＡＮＤ回路８を通
して７ａ〜７ｆのＯＲ回路入力に入力され、プログラマ
ブルロジック発生回路１３から出力されるＰＷＭ重畳選
択信号２５とのＯＲがとられ、ＰＷＭ重畳端子が選択さ
れる。ＰＷＭ重畳端子の選択は、ＰＷＭ重畳選択信号２
５がＨｉｇｈならばＰＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信
号３３はＯＲ回路７で阻止されＰＷＭ変調はかからず、
ＰＷＭ重畳選択信号２５がＬｏｗの場合ＰＷＭのＯＮ，
ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３はＯＲ回路７を通過して６出
力信号２４と６ａ〜６ｆのＡＮＤ回路でＡＮＤがとられ
て、ＰＷＭ重畳が選択された出力端子のみＰＷＭ変調が
行われる。
して７ａ〜７ｆのＯＲ回路入力に入力され、プログラマ
ブルロジック発生回路１３から出力されるＰＷＭ重畳選
択信号２５とのＯＲがとられ、ＰＷＭ重畳端子が選択さ
れる。ＰＷＭ重畳端子の選択は、ＰＷＭ重畳選択信号２
５がＨｉｇｈならばＰＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信
号３３はＯＲ回路７で阻止されＰＷＭ変調はかからず、
ＰＷＭ重畳選択信号２５がＬｏｗの場合ＰＷＭのＯＮ，
ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３はＯＲ回路７を通過して６出
力信号２４と６ａ〜６ｆのＡＮＤ回路でＡＮＤがとられ
て、ＰＷＭ重畳が選択された出力端子のみＰＷＭ変調が
行われる。
【００２４】このＡＮＤ回路６ａ〜６ｆの出力はＥＸＯ
Ｒ回路５ａ〜５ｆで正・負論理選択信号２６とＥＸＯＲ
がとられる。ＥＸＯＲ論理により正・負論理選択信号２
６がＨｉｇｈのときはＡＮＤ回路６ａ〜６ｆの出力は反
転され素子をＯＮさせる信号がＬｏｗとなる。また、正
・負論理選択信号２６がＬｏｗの場合はＡＮＤ回路６ａ
〜６ｆの出力は変化せずＥＸＯＲ回路５ａ〜５ｆの出力
３７となるので素子をＯＮさせる信号はＨｉｇｈのまま
である。このように正・負論理選択信号２６によって、
主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３からの６出
力の正負どちらかの論理を選択できる。
Ｒ回路５ａ〜５ｆで正・負論理選択信号２６とＥＸＯＲ
がとられる。ＥＸＯＲ論理により正・負論理選択信号２
６がＨｉｇｈのときはＡＮＤ回路６ａ〜６ｆの出力は反
転され素子をＯＮさせる信号がＬｏｗとなる。また、正
・負論理選択信号２６がＬｏｗの場合はＡＮＤ回路６ａ
〜６ｆの出力は変化せずＥＸＯＲ回路５ａ〜５ｆの出力
３７となるので素子をＯＮさせる信号はＨｉｇｈのまま
である。このように正・負論理選択信号２６によって、
主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３からの６出
力の正負どちらかの論理を選択できる。
【００２５】この正負どちらかの論理の選択は、例え
ば、図２の（ａ）に示すように、モータコイル１２２を
駆動する出力段（アーム）を上段にＰＮＰトランジスタ
１２０、下段にＮＰＮトランジスタ１２１を接続した場
合、上段ＰＮＰトランジスタ１２０をＯＮしてモータコ
イル１２２に電流を流し込むには出力信号３ａはＬｏｗ
でなくてはならず、信号の論理は負論理にする必要があ
る。また、下段ＮＰＮトランジスタ１２１をＯＮさせて
モータコイル１２２から電流を引き込む為には出力信号
３ｂはＨｉｇｈレベルでなくてはならず、信号の論理は
正論理にする必要がある。このように出力段の構成によ
って出力信号３の論理を変更する必要があるが、上述の
ように正・負論理選択信号２６を設定するだけで簡単に
出力信号３の論理を変更することが可能となる。
ば、図２の（ａ）に示すように、モータコイル１２２を
駆動する出力段（アーム）を上段にＰＮＰトランジスタ
１２０、下段にＮＰＮトランジスタ１２１を接続した場
合、上段ＰＮＰトランジスタ１２０をＯＮしてモータコ
イル１２２に電流を流し込むには出力信号３ａはＬｏｗ
でなくてはならず、信号の論理は負論理にする必要があ
る。また、下段ＮＰＮトランジスタ１２１をＯＮさせて
モータコイル１２２から電流を引き込む為には出力信号
３ｂはＨｉｇｈレベルでなくてはならず、信号の論理は
正論理にする必要がある。このように出力段の構成によ
って出力信号３の論理を変更する必要があるが、上述の
ように正・負論理選択信号２６を設定するだけで簡単に
出力信号３の論理を変更することが可能となる。
【００２６】また、バッファ４ａ〜４ｆには、プログラ
マブルロジック発生回路１３から出力状態選択信号２７
が入力され、出力の形態をプッシュプル形式かオープン
ドレインもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選
択することができる。ここで、バッファ４ａ〜４ｆにお
ける、出力の形態をプッシュプル形式かオープンドレイ
ンもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択する
動作について説明する。図３はバッファ４の構成の一例
を示す回路図である。図において、３７は外部パワー素
子を駆動するための駆動信号でＰＷＭ信号が重畳されて
いる場合もある。２７は出力状態選択信号である。ま
ず、出力状態選択信号がＬｏｗの場合で、駆動信号３７
がＨｉｇｈの場合抵抗１１０，１１１を介してＮＰＮト
ランジスタ１０８，１０９がＯＮする。
マブルロジック発生回路１３から出力状態選択信号２７
が入力され、出力の形態をプッシュプル形式かオープン
ドレインもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選
択することができる。ここで、バッファ４ａ〜４ｆにお
ける、出力の形態をプッシュプル形式かオープンドレイ
ンもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択する
動作について説明する。図３はバッファ４の構成の一例
を示す回路図である。図において、３７は外部パワー素
子を駆動するための駆動信号でＰＷＭ信号が重畳されて
いる場合もある。２７は出力状態選択信号である。ま
ず、出力状態選択信号がＬｏｗの場合で、駆動信号３７
がＨｉｇｈの場合抵抗１１０，１１１を介してＮＰＮト
ランジスタ１０８，１０９がＯＮする。
【００２７】そして、トランジスタ１０８のコレクタ電
圧がほぼ０Ｖになりダーリントン構成をしている２つの
ＰＮＰトランジスタ１０２，１０３がＯＦＦになる。ト
ランジスタ１０９がＯＮすることで電源電圧ＶccからＰ
ＮＰトランジスタ１００のエミッタ、ベース、抵抗１０
５を通して電流が流れトランジスタ１００をＯＮさせそ
のトランジスタ１００のコレクタ電離流がトランジスタ
１０１のベースに注入されＯＮする。つまり出力端子３
への出力はＨｉｇｈレベルで外付けパワー素子をドライ
ブできるだけ電流を流せるようになっている。
圧がほぼ０Ｖになりダーリントン構成をしている２つの
ＰＮＰトランジスタ１０２，１０３がＯＦＦになる。ト
ランジスタ１０９がＯＮすることで電源電圧ＶccからＰ
ＮＰトランジスタ１００のエミッタ、ベース、抵抗１０
５を通して電流が流れトランジスタ１００をＯＮさせそ
のトランジスタ１００のコレクタ電離流がトランジスタ
１０１のベースに注入されＯＮする。つまり出力端子３
への出力はＨｉｇｈレベルで外付けパワー素子をドライ
ブできるだけ電流を流せるようになっている。
【００２８】また、出力状態選択信号がＬｏｗの場合
で、駆動信号３７がＬｏｗの場合トランジスタ１０８，
１０９が共にＯＦＦとなるので、トランジスタ１０２の
ベースには電源Ｖccから抵抗１０７を介して電流が流れ
ダーリントントランジスタ１０２，１０３がＯＮする。
一方、上段のトランジスタ１００，１０１はトランジス
タ１０６がＯＦＦしているのでベースに電流が流れずＯ
ＦＦ状態である。したがって出力３はＬｏｗレベルで外
付けパワー素子をドライブできるだけの電流を引き出す
事ができる。このようにして、駆動信号３７と同一レベ
ルの信号を出力端子３に出力する（出力段はプッシュプ
ル形式）。しかし、出力状態選択信号２７がＨｉｇｈの
場合、抵抗１１２を介してトランジスタ１０９がＯＮす
るので出力信号３７のレベルに関係なくトランジスタ１
０６はＯＦＦ状態になる。その結果、出力段の上側トラ
ンジスタ１００，１０１は常にＯＦＦとなるので、出力
端子３はオープンコレクタ出力となっている。
で、駆動信号３７がＬｏｗの場合トランジスタ１０８，
１０９が共にＯＦＦとなるので、トランジスタ１０２の
ベースには電源Ｖccから抵抗１０７を介して電流が流れ
ダーリントントランジスタ１０２，１０３がＯＮする。
一方、上段のトランジスタ１００，１０１はトランジス
タ１０６がＯＦＦしているのでベースに電流が流れずＯ
ＦＦ状態である。したがって出力３はＬｏｗレベルで外
付けパワー素子をドライブできるだけの電流を引き出す
事ができる。このようにして、駆動信号３７と同一レベ
ルの信号を出力端子３に出力する（出力段はプッシュプ
ル形式）。しかし、出力状態選択信号２７がＨｉｇｈの
場合、抵抗１１２を介してトランジスタ１０９がＯＮす
るので出力信号３７のレベルに関係なくトランジスタ１
０６はＯＦＦ状態になる。その結果、出力段の上側トラ
ンジスタ１００，１０１は常にＯＦＦとなるので、出力
端子３はオープンコレクタ出力となっている。
【００２９】このように、出力状態選択信号２７によっ
て出力状態をプッシュプルとオープンコレクタを選択す
ることができる。また、出力信号を上段トランジスタ１
００，１０１に伝えないようにする方法には、上述のも
の以外に抵抗１１１に直列にアナログスイッチをいれて
１０６トランジスタに信号を伝えなくする方法、又は上
段，下段のトランジスタを独立した駆動信号で動作さ
せ、オープンドレインもしくはオープンコレクタを選択
する場合は上段トランジスタ駆動信号をＯＦＦさせる方
法にしてもよい。
て出力状態をプッシュプルとオープンコレクタを選択す
ることができる。また、出力信号を上段トランジスタ１
００，１０１に伝えないようにする方法には、上述のも
の以外に抵抗１１１に直列にアナログスイッチをいれて
１０６トランジスタに信号を伝えなくする方法、又は上
段，下段のトランジスタを独立した駆動信号で動作さ
せ、オープンドレインもしくはオープンコレクタを選択
する場合は上段トランジスタ駆動信号をＯＦＦさせる方
法にしてもよい。
【００３０】このプッシュプル形式かオープンドレイン
もしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択は、例
えば、図２の（ｂ）に示すように、出力段電源電圧がプ
リドライバの電源電圧Ｖccより高い場合、出力信号がＨ
ｉｇｈレベルでもＰＮＰトランジスタはＯＮする可能性
があり、このような場合、出力状態をプッシュプルから
オープンコレクタに変更してやることでプリドライバ電
源電圧と出力段電源電圧が異なる場合にも出力状態選択
信号２７の設定で簡単に対処することが可能となる。
もしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択は、例
えば、図２の（ｂ）に示すように、出力段電源電圧がプ
リドライバの電源電圧Ｖccより高い場合、出力信号がＨ
ｉｇｈレベルでもＰＮＰトランジスタはＯＮする可能性
があり、このような場合、出力状態をプッシュプルから
オープンコレクタに変更してやることでプリドライバ電
源電圧と出力段電源電圧が異なる場合にも出力状態選択
信号２７の設定で簡単に対処することが可能となる。
【００３１】また、過電流検出端子からの入力信号２
８，２９は２９が比較レベル、２８が電流検出信号であ
り、電流検出信号２８が比較レベル２９より大きくなる
とコンパレータ１２により過電流検出信号３０がＨｉｇ
ｈレベルとなり、過電流検出信号３０はＤフリップフロ
ップ１１のリセット端子に入力されており、過電流検出
信号３０がＨｉｇｈレベルのときはＰＷＭイネーブル信
号３２が非同期でＬｏｗとなる。ここで、ＰＷＭイネー
ブル信号３２とＰＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３
３はＡＮＤ回路８でＡＮＤがとられるので、ＰＷＭイネ
ーブル信号３２がＬｏｗになると、ＡＮＤ出力３４はＬ
ｏｗとなり、ＰＷＭ制御される出力はＯＦＦ状態とな
り、ＰＷＭ制御はされなくなる。
８，２９は２９が比較レベル、２８が電流検出信号であ
り、電流検出信号２８が比較レベル２９より大きくなる
とコンパレータ１２により過電流検出信号３０がＨｉｇ
ｈレベルとなり、過電流検出信号３０はＤフリップフロ
ップ１１のリセット端子に入力されており、過電流検出
信号３０がＨｉｇｈレベルのときはＰＷＭイネーブル信
号３２が非同期でＬｏｗとなる。ここで、ＰＷＭイネー
ブル信号３２とＰＷＭのＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３
３はＡＮＤ回路８でＡＮＤがとられるので、ＰＷＭイネ
ーブル信号３２がＬｏｗになると、ＡＮＤ出力３４はＬ
ｏｗとなり、ＰＷＭ制御される出力はＯＦＦ状態とな
り、ＰＷＭ制御はされなくなる。
【００３２】また、Ｄフリップフロップ１１から出力さ
れるＰＷＭイネーブル信号３２の反転信号２３は、プロ
グラマブルロジック発生回路１３に入力されており、あ
らかじめプログラムされた方法でＰＷＭイネーブルセッ
ト信号２２をＨｉｇｈレベルにし、その後Ｌｏｗレベル
に復帰させる。このＰＷＭイネーブルセット信号２２に
より、ＰＷＭ制御が復帰することになる。このＰＷＭの
復帰までの時間をプログラマブルにすることで過電流が
連続で発生している時に生じるスイッチング音による騒
音を低減させることが可能となる。
れるＰＷＭイネーブル信号３２の反転信号２３は、プロ
グラマブルロジック発生回路１３に入力されており、あ
らかじめプログラムされた方法でＰＷＭイネーブルセッ
ト信号２２をＨｉｇｈレベルにし、その後Ｌｏｗレベル
に復帰させる。このＰＷＭイネーブルセット信号２２に
より、ＰＷＭ制御が復帰することになる。このＰＷＭの
復帰までの時間をプログラマブルにすることで過電流が
連続で発生している時に生じるスイッチング音による騒
音を低減させることが可能となる。
【００３３】また、このＰＷＭイネーブルセット信号２
２の出力は、ＰＷＭのキャリア周波数が高い場合、プロ
グラマブルなソフトウェア処理で対応できないことがあ
り、その場合のハードウェア構成の一例を図４に示す。
また、図５はＰＷＭイネーブルセット信号２２出力動作
中の各入出力波形を示したタイムチャートである。な
お、この場合においてもソフトウェアの処理により、対
応が可能であればソフトウェア処理で対応してもよい。
図中、３８は過電流から復帰する時間を決める初期デー
タである。ＳＲ1 〜ＳＲｎはｎ個のシフトレジスタ、１
３０はランダムロジックで、入力されるランダマイズ信
号がＬｏｗの場合、次のように動作する。
２の出力は、ＰＷＭのキャリア周波数が高い場合、プロ
グラマブルなソフトウェア処理で対応できないことがあ
り、その場合のハードウェア構成の一例を図４に示す。
また、図５はＰＷＭイネーブルセット信号２２出力動作
中の各入出力波形を示したタイムチャートである。な
お、この場合においてもソフトウェアの処理により、対
応が可能であればソフトウェア処理で対応してもよい。
図中、３８は過電流から復帰する時間を決める初期デー
タである。ＳＲ1 〜ＳＲｎはｎ個のシフトレジスタ、１
３０はランダムロジックで、入力されるランダマイズ信
号がＬｏｗの場合、次のように動作する。
【００３４】まず、過電流検出入力２８，２９により、
図５の（ａ）に示すように過電流が検出されると、図５
の（ｃ）に示すように、Ｄフリップフロップ１１からの
ＰＷＭイネーブル信号の反転信号２３がＨｉｇｈレベル
になる。ＰＷＭイネーブル信号の反転信号２３がＨｉｇ
ｈレベルになると、図５の（ｆ）に示すランダムロジッ
ク１３０に入力されているクロック１３６に同期して、
図５の（ｇ）に示すように初期データ３８をシフトレジ
スタにロードするデータロード信号１３４が１パルス発
生する。
図５の（ａ）に示すように過電流が検出されると、図５
の（ｃ）に示すように、Ｄフリップフロップ１１からの
ＰＷＭイネーブル信号の反転信号２３がＨｉｇｈレベル
になる。ＰＷＭイネーブル信号の反転信号２３がＨｉｇ
ｈレベルになると、図５の（ｆ）に示すランダムロジッ
ク１３０に入力されているクロック１３６に同期して、
図５の（ｇ）に示すように初期データ３８をシフトレジ
スタにロードするデータロード信号１３４が１パルス発
生する。
【００３５】その後、図５の（ｈ）に示すように、シフ
トレジスタの内容を次のレジスタにシフトさせるクロッ
クパルス１３３が発生して初期データを次々と隣のレジ
スタへシフトさせる。初期データの最初のＨｉｇｈがシ
フトレジスタＳＲｎに達した時、図５の（ｄ）に示すよ
うに、ＰＷＭイネーブルセット信号２２が１パルス出力
される。また、このＰＷＭイネーブルセット信号２２が
出力されるとクロックパルス１３３は停止する。そし
て、ＰＷＭイネーブルセット信号２２の１パルスの立ち
下がりにより、図５の（ｃ）に示すように、ＰＷＭイネ
ーブル信号の反転信号２３がＬｏｗレベルになる。
トレジスタの内容を次のレジスタにシフトさせるクロッ
クパルス１３３が発生して初期データを次々と隣のレジ
スタへシフトさせる。初期データの最初のＨｉｇｈがシ
フトレジスタＳＲｎに達した時、図５の（ｄ）に示すよ
うに、ＰＷＭイネーブルセット信号２２が１パルス出力
される。また、このＰＷＭイネーブルセット信号２２が
出力されるとクロックパルス１３３は停止する。そし
て、ＰＷＭイネーブルセット信号２２の１パルスの立ち
下がりにより、図５の（ｃ）に示すように、ＰＷＭイネ
ーブル信号の反転信号２３がＬｏｗレベルになる。
【００３６】このようにして、ＰＷＭイネーブル信号の
反転信号２３はＨｉｇｈレベルの間は、図５の（ｂ）に
示すＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３はＡＮＤ回路８か
ら出力されず、図５の（ｅ）に示す波形となり、ＰＷＭ
制御はされなくなる。よって初期データ３８によって、
ＰＷＭ制御への復帰時間を自由に変更することが可能で
ある。
反転信号２３はＨｉｇｈレベルの間は、図５の（ｂ）に
示すＯＮ，ＯＦＦ Ｄｕｔｙ信号３３はＡＮＤ回路８か
ら出力されず、図５の（ｅ）に示す波形となり、ＰＷＭ
制御はされなくなる。よって初期データ３８によって、
ＰＷＭ制御への復帰時間を自由に変更することが可能で
ある。
【００３７】また、過電流からの復帰時間をランダムに
する場合、ランダマイズ信号１３５をＨｉｇｈにすると
ランダムロジックは一度だけ初期データをシフトレジス
タにデータを入力する。その後、ＰＷＭイネーブル信号
の反転信号２３がＨｉｇｈで入力されるとランダムロジ
ックはその後シフトレジスタの内容を次のレジスタにシ
フトさせるクロックパルス１３３が発生して初期データ
を次々と隣のレジスタへシフトさせる。シフトレジスタ
ＳＲｎのデータ、つまりＰＷＭイネーブルセット信号２
２はＡＮＤ回路１３２を介してＳＲｎ−１とＥＸＯＲ回
路１３１でＥＸＯＲがとられその結果がＳＲｎの次のデ
ータとなる。
する場合、ランダマイズ信号１３５をＨｉｇｈにすると
ランダムロジックは一度だけ初期データをシフトレジス
タにデータを入力する。その後、ＰＷＭイネーブル信号
の反転信号２３がＨｉｇｈで入力されるとランダムロジ
ックはその後シフトレジスタの内容を次のレジスタにシ
フトさせるクロックパルス１３３が発生して初期データ
を次々と隣のレジスタへシフトさせる。シフトレジスタ
ＳＲｎのデータ、つまりＰＷＭイネーブルセット信号２
２はＡＮＤ回路１３２を介してＳＲｎ−１とＥＸＯＲ回
路１３１でＥＸＯＲがとられその結果がＳＲｎの次のデ
ータとなる。
【００３８】この回路は２n −１周期の擬似ランダムな
Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗのデータを作ることができ、シフトレ
ジスタＳＲｎにＨｉｇｈのデータを発生してＰＷＭイネ
ーブルセット信号２２が発生する時間がランダムとな
る。ＰＷＭイネーブルセット信号２２が発生した後、ク
ロックパルスが停止する動作はランダマイズ信号１３５
がＬｏｗの場合と同じである。
Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗのデータを作ることができ、シフトレ
ジスタＳＲｎにＨｉｇｈのデータを発生してＰＷＭイネ
ーブルセット信号２２が発生する時間がランダムとな
る。ＰＷＭイネーブルセット信号２２が発生した後、ク
ロックパルスが停止する動作はランダマイズ信号１３５
がＬｏｗの場合と同じである。
【００３９】このような動作により過電流時のＰＷＭの
周期的なＯＦＦがスイッチング音として大きく発生して
いる場合、その周期を上下にずらし騒音レベルを聴感的
にさげることや、周期を分散することで周期的な音をな
くすことができるのである。
周期的なＯＦＦがスイッチング音として大きく発生して
いる場合、その周期を上下にずらし騒音レベルを聴感的
にさげることや、周期を分散することで周期的な音をな
くすことができるのである。
【００４０】また、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５はプリドライバ１
のＥ2 ＰＲＯＭ通信端子３６と４本の信号線で接続され
ており、プログラマブルロジック発生器１３はＥ2 ＰＲ
ＯＭ３５と通信線１８で通信するようになっており、Ｅ
2 ＰＲＯＭ３５内に書き込まれたデータよりブラシレス
モータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避や特殊
な運転条件でブラシレスモータを駆動制御する。また、
モータの自己診断結果や累積運転時間などを、Ｅ2 ＰＲ
ＯＭ３５に保存しておくようになっている。このＥ2 Ｐ
ＲＯＭ通信端子３６はブラシレスモータをコントロール
するメインコントローラ（図示せず）と通信する事も可
能で、その場合にはＰＷＭ制御入力２０や正／逆回転指
令１９がなくともメインコントローラの指示をこのＥ2
ＰＲＯＭ通信端子３６から、入力することでブラシレス
モータを駆動制御することが可能となる。
のＥ2 ＰＲＯＭ通信端子３６と４本の信号線で接続され
ており、プログラマブルロジック発生器１３はＥ2 ＰＲ
ＯＭ３５と通信線１８で通信するようになっており、Ｅ
2 ＰＲＯＭ３５内に書き込まれたデータよりブラシレス
モータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避や特殊
な運転条件でブラシレスモータを駆動制御する。また、
モータの自己診断結果や累積運転時間などを、Ｅ2 ＰＲ
ＯＭ３５に保存しておくようになっている。このＥ2 Ｐ
ＲＯＭ通信端子３６はブラシレスモータをコントロール
するメインコントローラ（図示せず）と通信する事も可
能で、その場合にはＰＷＭ制御入力２０や正／逆回転指
令１９がなくともメインコントローラの指示をこのＥ2
ＰＲＯＭ通信端子３６から、入力することでブラシレス
モータを駆動制御することが可能となる。
【００４１】ここで、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５内に書き込まれ
たブラシレスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運
転回避のためのデータについて説明する。図６はブラシ
レスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避を
説明するための説明図である。例えば、ブラシレスモー
タが回転中に、図６の（ａ）に示すようにモータの回転
数Ｎ1 ，Ｎ2 で製品筐体の共振により製品の騒音が急激
に増加する回転数があったとすると、あらかじめＥ2 Ｐ
ＲＯＭ３５内には、その共振回転数Ｎ1 ，Ｎ2前後の回
転数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄのデータを書き込んでお
く。
たブラシレスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運
転回避のためのデータについて説明する。図６はブラシ
レスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避を
説明するための説明図である。例えば、ブラシレスモー
タが回転中に、図６の（ａ）に示すようにモータの回転
数Ｎ1 ，Ｎ2 で製品筐体の共振により製品の騒音が急激
に増加する回転数があったとすると、あらかじめＥ2 Ｐ
ＲＯＭ３５内には、その共振回転数Ｎ1 ，Ｎ2前後の回
転数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄのデータを書き込んでお
く。
【００４２】そして、プリドライバ１のプログラマブル
ロジック発生回路１３は、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込ま
れた回転数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，ＮｄのデータをＥ2 ＰＲ
ＯＭ通信端子３６から読み込み、そのデータに基いて、
モータコントローラからの回転速度指令Ｎ* がＮａ＜Ｎ
* ＜Ｎｂの時には、図６の（ｂ）に示すように実際の制
御回転数はＮａにし、回転数が共振を起こす回転数には
しないようし、また、Ｎ＊＞Ｎｂの時には、また指令回
転数と実際の制御回転数を一致させるように回転数制御
を行う。このように、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込まれた
データに基いて、共振のある回転数Ｎ1 でのモータ駆動
を避け製品の騒音を低減させることが可能となる。ま
た、共振のある回転数Ｎ2 でも動作は回転数Ｎ1 と同様
である。そして、モータの特性にばらつきがあっても、
Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込むデータを変更することによ
り、プログラマブルロジック発生回路１３の基本プログ
ラムを共用化することが可能となる。
ロジック発生回路１３は、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込ま
れた回転数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，ＮｄのデータをＥ2 ＰＲ
ＯＭ通信端子３６から読み込み、そのデータに基いて、
モータコントローラからの回転速度指令Ｎ* がＮａ＜Ｎ
* ＜Ｎｂの時には、図６の（ｂ）に示すように実際の制
御回転数はＮａにし、回転数が共振を起こす回転数には
しないようし、また、Ｎ＊＞Ｎｂの時には、また指令回
転数と実際の制御回転数を一致させるように回転数制御
を行う。このように、Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込まれた
データに基いて、共振のある回転数Ｎ1 でのモータ駆動
を避け製品の騒音を低減させることが可能となる。ま
た、共振のある回転数Ｎ2 でも動作は回転数Ｎ1 と同様
である。そして、モータの特性にばらつきがあっても、
Ｅ2 ＰＲＯＭ３５に書き込むデータを変更することによ
り、プログラマブルロジック発生回路１３の基本プログ
ラムを共用化することが可能となる。
【００４３】プログラマブルロジック発生器１３は、マ
イクロコンピュータをコアにして組み込むことで容易に
実現できるものであり、一般にブラシレスモータのコン
トロールをマイクロコンピュータで行う場合、高速処理
のできるマイコンを必要としていたが、この実施例では
プリドライバの構成として、ＰＷＭ制御や過電流制限な
ど高速な処理は専用のハードウェアで処理しているの
で、マイクロコンピュータの処理能力は比較的小さなも
のにすることが可能となる。また、処理速度を必要とす
る部分は専用のロジックで構成してもよい。
イクロコンピュータをコアにして組み込むことで容易に
実現できるものであり、一般にブラシレスモータのコン
トロールをマイクロコンピュータで行う場合、高速処理
のできるマイコンを必要としていたが、この実施例では
プリドライバの構成として、ＰＷＭ制御や過電流制限な
ど高速な処理は専用のハードウェアで処理しているの
で、マイクロコンピュータの処理能力は比較的小さなも
のにすることが可能となる。また、処理速度を必要とす
る部分は専用のロジックで構成してもよい。
【００４４】次に、ブラシレスモータの駆動回路におけ
る、この実施例のプリドライブ回路１の接続の一例につ
いて説明する。図７は磁極センサとしてホールＩＣを使
用した場合の３相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路
の構成図である。図において、１はプリドライブ回路、
５４，５５，５６はホールＩＣで回転子５３の周囲に１
２０°もしくは６０°毎に配置され回転子５３の磁極位
置を検出する。ホールＩＣ５４，５５，５６で検出され
た信号は既にＨｉｇｈ，Ｌｏｗレベルのディジタル信号
であるが入力端子２ｄに電源電圧を抵抗５７，５８で分
圧された比較電圧を入力し、入力端子２ａ〜２ｃにホー
ルＩＣ出力信号を入力してプリドライブ回路１内で再度
ディジタル化する。
る、この実施例のプリドライブ回路１の接続の一例につ
いて説明する。図７は磁極センサとしてホールＩＣを使
用した場合の３相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路
の構成図である。図において、１はプリドライブ回路、
５４，５５，５６はホールＩＣで回転子５３の周囲に１
２０°もしくは６０°毎に配置され回転子５３の磁極位
置を検出する。ホールＩＣ５４，５５，５６で検出され
た信号は既にＨｉｇｈ，Ｌｏｗレベルのディジタル信号
であるが入力端子２ｄに電源電圧を抵抗５７，５８で分
圧された比較電圧を入力し、入力端子２ａ〜２ｃにホー
ルＩＣ出力信号を入力してプリドライブ回路１内で再度
ディジタル化する。
【００４５】プリドライブ回路１に入力された、このロ
ータ磁極信号よりロータを所定回転方向に回転する為の
プリドライブ信号が、主回路スイッチング素子ドライブ
出力端子３ａ〜３ｆから出力され、３相モータのＵ相コ
イル５２，Ｖ相コイル５１，Ｗ相コイル５０をドライブ
する６つのトランジスタ５９〜６４がＯＮ，ＯＦＦ制御
され、モータ回転子は所定方向に回転をする。また、回
転子の回転速度を制御するには３つのアーム上側トラン
ジスタか下側トランジスタをＰＷＭ変調信号でＯＮ，Ｏ
ＦＦ制御すればよいので、３ａ，３ｃ，３ｅ又は３ｂ，
３ｄ，３ｆにＰＷＭ信号を重畳するように、図１に示す
プログラマブルロジック発生器１３のＰＷＭ重畳選択信
号２５を設定する。
ータ磁極信号よりロータを所定回転方向に回転する為の
プリドライブ信号が、主回路スイッチング素子ドライブ
出力端子３ａ〜３ｆから出力され、３相モータのＵ相コ
イル５２，Ｖ相コイル５１，Ｗ相コイル５０をドライブ
する６つのトランジスタ５９〜６４がＯＮ，ＯＦＦ制御
され、モータ回転子は所定方向に回転をする。また、回
転子の回転速度を制御するには３つのアーム上側トラン
ジスタか下側トランジスタをＰＷＭ変調信号でＯＮ，Ｏ
ＦＦ制御すればよいので、３ａ，３ｃ，３ｅ又は３ｂ，
３ｄ，３ｆにＰＷＭ信号を重畳するように、図１に示す
プログラマブルロジック発生器１３のＰＷＭ重畳選択信
号２５を設定する。
【００４６】実施例２．この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図８は磁極位置をモータコイ
ルの起電圧から検出する方式の駆動回路の構成図であ
る。これは、センサーレスブラシレスモータ駆動方式と
呼ばれているものである。
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図８は磁極位置をモータコイ
ルの起電圧から検出する方式の駆動回路の構成図であ
る。これは、センサーレスブラシレスモータ駆動方式と
呼ばれているものである。
【００４７】この実施例では、比較電圧として３相モー
タコイルの中性点（仮想中性点でもかまわない）電圧を
抵抗６５とコンデンサ６６でフィルタされたものを入力
端子２ｄへ入力し、各相コイル電圧をおのおの抵抗６
７，６８，６９とコンデンサ７０，７１，７２でフィル
タされた略起電圧波形を入力端子２ａ〜２ｃへ入力して
磁極位置信号として使用しその入力信号に対して回転子
を回転方向し回転せしめるモータコイルの通電パターン
が主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆ
から出力され、３相モータのＵ相コイル５２，Ｖ相コイ
ル５１，Ｗ相コイル５０をドライブする６つのトランジ
スタ５９〜６４がＯＮ，ＯＦＦ制御され、モータ回転子
は所定方向に回転をする。このモータが所定方向に回転
する動作は実施例１と同様である。
タコイルの中性点（仮想中性点でもかまわない）電圧を
抵抗６５とコンデンサ６６でフィルタされたものを入力
端子２ｄへ入力し、各相コイル電圧をおのおの抵抗６
７，６８，６９とコンデンサ７０，７１，７２でフィル
タされた略起電圧波形を入力端子２ａ〜２ｃへ入力して
磁極位置信号として使用しその入力信号に対して回転子
を回転方向し回転せしめるモータコイルの通電パターン
が主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆ
から出力され、３相モータのＵ相コイル５２，Ｖ相コイ
ル５１，Ｗ相コイル５０をドライブする６つのトランジ
スタ５９〜６４がＯＮ，ＯＦＦ制御され、モータ回転子
は所定方向に回転をする。このモータが所定方向に回転
する動作は実施例１と同様である。
【００４８】しかしながら、センサーレス駆動の場合モ
ータが所定の回転に達して起電圧を発生するまでは回転
子マグネットの磁極が検出できないので、磁極検出がで
きるまでは適当なシーケンスで、主回路スイッチング素
子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆから信号を出力させ、回
転子を起動させる必要がある。このようなシーケンスも
プログラマブルロジック発生器１３にて対応するもので
ある。また、回転子の可変速制御方法としては実施例１
と同様である。
ータが所定の回転に達して起電圧を発生するまでは回転
子マグネットの磁極が検出できないので、磁極検出がで
きるまでは適当なシーケンスで、主回路スイッチング素
子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆから信号を出力させ、回
転子を起動させる必要がある。このようなシーケンスも
プログラマブルロジック発生器１３にて対応するもので
ある。また、回転子の可変速制御方法としては実施例１
と同様である。
【００４９】実施例３．この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図９は２相モータをセンサー
レス駆動する場合の駆動回路の構成図である。２相全波
駆動する場合は出力アームが４本必要であるが、８０，
８１の直流電源を直列に配置しその中点に２相コイル８
２，８３を接続することで２アームで駆動することがで
きる。この場合、モータコイル８２，８３に通電させる
為のトランジスタは４つ８４，８５，８６，８７であ
り、主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３
ｆの６出力端子のうち４出力端子を使用することとな
る。
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図９は２相モータをセンサー
レス駆動する場合の駆動回路の構成図である。２相全波
駆動する場合は出力アームが４本必要であるが、８０，
８１の直流電源を直列に配置しその中点に２相コイル８
２，８３を接続することで２アームで駆動することがで
きる。この場合、モータコイル８２，８３に通電させる
為のトランジスタは４つ８４，８５，８６，８７であ
り、主回路スイッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３
ｆの６出力端子のうち４出力端子を使用することとな
る。
【００５０】また、回転子の位置検出方法は、実施例２
に示す３相全波センサレス駆動方式と同じであり、２つ
の直列直流電源の中点電圧を抵抗８９、コンデンサ９０
でフィルタした信号を比較入力端子２ｄに入力し、各相
コイル電圧をおのおの抵抗９１，９２とコンデンサ９
４，９３でフィルタされた略起電圧波形を入力端子２
ａ，２ｂに入力し磁極位置信号として使用し、主回路ス
イッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆの６出力端
子のうち、４出力端子３ａ〜３ｄに駆動信号を発生させ
てトランジスタ８４〜８７をＯＮ，ＯＦＦ制御して回転
子を回転させる。
に示す３相全波センサレス駆動方式と同じであり、２つ
の直列直流電源の中点電圧を抵抗８９、コンデンサ９０
でフィルタした信号を比較入力端子２ｄに入力し、各相
コイル電圧をおのおの抵抗９１，９２とコンデンサ９
４，９３でフィルタされた略起電圧波形を入力端子２
ａ，２ｂに入力し磁極位置信号として使用し、主回路ス
イッチング素子ドライブ出力端子３ａ〜３ｆの６出力端
子のうち、４出力端子３ａ〜３ｄに駆動信号を発生させ
てトランジスタ８４〜８７をＯＮ，ＯＦＦ制御して回転
子を回転させる。
【００５１】この実施例でも実施例２と同様にセンサー
レスであるので、回転子を所定回転数以上に駆動させる
起動シーケンスが必要であることは実施例２と同様であ
る。この実施例の回転子の可変速制御の方法は２アーム
の上下トランジスタにＰＷＭを重畳させる必要がある。
したがって、この実施例では主回路スイッチング素子ド
ライブ出力端子３ａ〜３ｄにＰＷＭを重畳させるよう
に、図１に示すＰＷＭ重畳選択信号２５を設定する。
レスであるので、回転子を所定回転数以上に駆動させる
起動シーケンスが必要であることは実施例２と同様であ
る。この実施例の回転子の可変速制御の方法は２アーム
の上下トランジスタにＰＷＭを重畳させる必要がある。
したがって、この実施例では主回路スイッチング素子ド
ライブ出力端子３ａ〜３ｄにＰＷＭを重畳させるよう
に、図１に示すＰＷＭ重畳選択信号２５を設定する。
【００５２】実施例４．この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図１０は単相全波駆動方式の
駆動回路の構成図であり、回転子５３の磁極センサーと
してホール素子を用いた場合を示している。入力端子は
２ｄ，２ａを使用する事でホール素子の差動出力を差動
入力として取り入れる事ができる。単相全波駆動では２
アームが必要でトランジスタ８４〜８７をＯＮ，ＯＦＦ
制御してモータコイル９８に往復通電して回転子を回転
せしめる。
タの駆動回路における、プリドライブ回路１の接続の他
の例を示したものである。図１０は単相全波駆動方式の
駆動回路の構成図であり、回転子５３の磁極センサーと
してホール素子を用いた場合を示している。入力端子は
２ｄ，２ａを使用する事でホール素子の差動出力を差動
入力として取り入れる事ができる。単相全波駆動では２
アームが必要でトランジスタ８４〜８７をＯＮ，ＯＦＦ
制御してモータコイル９８に往復通電して回転子を回転
せしめる。
【００５３】回転子の可変速制御の方法は２アームの上
下どちらかのトランジスタにＰＷＭ信号を重畳させる必
要がある。図５では３ａ，３ｃもしくは３ｂ，３ｃのど
ちらかにＰＷＭ信号が重畳するように図１のＰＷＭ重畳
選択信号２５を設定する。以上３相，２相，単相のブラ
シレスモータを駆動するプリドライバとして使用する事
が可能である。また、図示されていないが、３相半波２
相半波駆動方式のモータも当然駆動可能である。
下どちらかのトランジスタにＰＷＭ信号を重畳させる必
要がある。図５では３ａ，３ｃもしくは３ｂ，３ｃのど
ちらかにＰＷＭ信号が重畳するように図１のＰＷＭ重畳
選択信号２５を設定する。以上３相，２相，単相のブラ
シレスモータを駆動するプリドライバとして使用する事
が可能である。また、図示されていないが、３相半波２
相半波駆動方式のモータも当然駆動可能である。
【００５４】実施例５．この実施例は、モータの回転数
に基いて、ＰＷＭ比較レベル信号２１を変化させ、スイ
ッチング音を発生させないようにしたものである。図１
１はモータ回転数Ｎとコイルへの印加電圧Ｖの最大値及
びコイルに発生する起電圧の関係を示した図である。ブ
ラシレスモータのコイルに発生する起電圧は、起電圧定
数をＫE 、回転数をＮとすると、ＫE Ｎと表され、回転
数Ｎに比例するものである。そして、コイルの抵抗を
Ｒ、Ｖ−ＫE ＮをΔＶとすると、Ｉ＝ΔＶ／Ｒで表され
る電流Ｉがコイルに流れるので、電流Ｉは印加電圧Ｖと
起電圧ＫE Ｎの差に比例することになる。
に基いて、ＰＷＭ比較レベル信号２１を変化させ、スイ
ッチング音を発生させないようにしたものである。図１
１はモータ回転数Ｎとコイルへの印加電圧Ｖの最大値及
びコイルに発生する起電圧の関係を示した図である。ブ
ラシレスモータのコイルに発生する起電圧は、起電圧定
数をＫE 、回転数をＮとすると、ＫE Ｎと表され、回転
数Ｎに比例するものである。そして、コイルの抵抗を
Ｒ、Ｖ−ＫE ＮをΔＶとすると、Ｉ＝ΔＶ／Ｒで表され
る電流Ｉがコイルに流れるので、電流Ｉは印加電圧Ｖと
起電圧ＫE Ｎの差に比例することになる。
【００５５】したがって、プログラマブルロジック発生
器１３で回転数Ｎに対して、常にΔＶ＝Ｖ−ＫE Ｎが一
定となるようにし、さらに、その一定のΔＶにより流れ
る電流が許容電流以下になるように、印加電圧Ｖを発生
させるためのＰＷＭ比較レベル信号２１を設定するよう
にすることにより、図１１に示すように印加電圧の最大
値ＶMAX と起電圧ＫE Ｎは一定になり、モータコイルを
駆動するトランジスタ等のパワー素子の許容電流以下で
パワー素子を使用する事ができ、過電流保護は起動時な
どの通常動作時に動作することはなくなる。
器１３で回転数Ｎに対して、常にΔＶ＝Ｖ−ＫE Ｎが一
定となるようにし、さらに、その一定のΔＶにより流れ
る電流が許容電流以下になるように、印加電圧Ｖを発生
させるためのＰＷＭ比較レベル信号２１を設定するよう
にすることにより、図１１に示すように印加電圧の最大
値ＶMAX と起電圧ＫE Ｎは一定になり、モータコイルを
駆動するトランジスタ等のパワー素子の許容電流以下で
パワー素子を使用する事ができ、過電流保護は起動時な
どの通常動作時に動作することはなくなる。
【００５６】この実施例では、このようにモータの回転
数Ｎに応じて、過電流が流れないように印加電圧Ｖを発
生させるためのＰＷＭ比較レベル信号２１を変化させる
ようにしたので、過電流が流れることはなく、過電流時
に発生するＰＷＭが周期的にＯＦＦをする時に発生する
スイッチング音を出さないようにすることが可能とな
る。ここで、過電流が流れたときのスイッチング音の発
生について説明する。ＰＷＭ制御では、周期的にパワー
素子をＯＮ，ＯＦＦさせるがその周波数が可聴周波数以
上である場合は人間は音として感じないが、過電流がな
がれると、過電流保護によりＰＷＭのＯＦＦ周期が可聴
周波数以下になってしまった場合、騒音として感じてし
まうのである
数Ｎに応じて、過電流が流れないように印加電圧Ｖを発
生させるためのＰＷＭ比較レベル信号２１を変化させる
ようにしたので、過電流が流れることはなく、過電流時
に発生するＰＷＭが周期的にＯＦＦをする時に発生する
スイッチング音を出さないようにすることが可能とな
る。ここで、過電流が流れたときのスイッチング音の発
生について説明する。ＰＷＭ制御では、周期的にパワー
素子をＯＮ，ＯＦＦさせるがその周波数が可聴周波数以
上である場合は人間は音として感じないが、過電流がな
がれると、過電流保護によりＰＷＭのＯＦＦ周期が可聴
周波数以下になってしまった場合、騒音として感じてし
まうのである
【００５７】また、この実施例の回転数Ｎに対応して印
加電圧最大値ＶMAX を設定する場合と、電流のＩMAX を
電流制限で行う場合との違いは、電流制限の場合は電流
を検出してＰＷＭのＤｕｔｙを変更するので、そのＰＷ
ＭのＯＦＦ周期が可聴周波数以下になってしまった場
合、上述のスイッチング音が発生してしまうことにな
る。しかし、この実施例の回転数Ｎを検出して印加電圧
Ｖを制御する場合、回転数の検出に時間遅れが必ずある
為、印加電圧はＩMAX 以上流す電圧にはならないのでＰ
ＷＭの過電流による可聴周波数でのスイッチング音を避
けることが可能になる。
加電圧最大値ＶMAX を設定する場合と、電流のＩMAX を
電流制限で行う場合との違いは、電流制限の場合は電流
を検出してＰＷＭのＤｕｔｙを変更するので、そのＰＷ
ＭのＯＦＦ周期が可聴周波数以下になってしまった場
合、上述のスイッチング音が発生してしまうことにな
る。しかし、この実施例の回転数Ｎを検出して印加電圧
Ｖを制御する場合、回転数の検出に時間遅れが必ずある
為、印加電圧はＩMAX 以上流す電圧にはならないのでＰ
ＷＭの過電流による可聴周波数でのスイッチング音を避
けることが可能になる。
【００５８】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、入
力端子部は、ブラシレスモータの位置情報に関する信号
が全端子又は一部の端子に供給される３個の入力端子及
び入力端子に供給される信号に対する比較信号が供給さ
れる１個の入力端子からなり、出力端子部は、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が全端子又は一部の端子
から出力される６個の出力端子からなり、プログラマブ
ルロジック発生手段により、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータを駆動するための信号を生
成し、出力端子に出力するようにし、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御
のためのＰＷＭ制御信号及び出力端子から出力される各
出力信号毎にＰＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選
択信号を出力し、そして、ＰＷＭ信号出力手段により、
ＰＷＭ制御信号に基いてＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭ重
畳手段により、ＰＷＭ重畳選択信号に基いて、出力端子
から出力される所定の出力信号にＰＷＭ信号を重畳する
ようにしたので、プログラマブルロジック発生手段のプ
ログラムを変更することで、４個の入力端子部からの信
号に基いて、６個の出力端子部へ出力するパターンを変
更でき、モータ方式の変更に伴い新たなプリドライブ回
路を開発する必要がなく、開発期間を短縮でき、開発コ
ストを削減することができるという効果を有する。ま
た、入力端子部及び出力端子部は固定であるが、その順
番もプログラムにより変更することができ、配線時のジ
ャンパを削減でき、ノイズの影響をなくすることができ
るという効果を有する。また、モータの種類により出力
信号にＰＷＭ信号を重畳させるパターンを簡単に変更で
き、プログラムを変更するだけで、モータの種類に合っ
たＰＷＭ信号の重畳をすることができるという効果を有
する。また、ＰＷＭ信号の重畳は、ＰＷＭ信号出力手段
及びＰＷＭ重畳手段により行うので、プログラマブルロ
ジック発生手段を小規模なもので対応でき、小型化を図
ることができるという効果を有する。
力端子部は、ブラシレスモータの位置情報に関する信号
が全端子又は一部の端子に供給される３個の入力端子及
び入力端子に供給される信号に対する比較信号が供給さ
れる１個の入力端子からなり、出力端子部は、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が全端子又は一部の端子
から出力される６個の出力端子からなり、プログラマブ
ルロジック発生手段により、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータを駆動するための信号を生
成し、出力端子に出力するようにし、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、ＰＷＭデュ−ティの制御
のためのＰＷＭ制御信号及び出力端子から出力される各
出力信号毎にＰＷＭ信号の重畳を選択するＰＷＭ重畳選
択信号を出力し、そして、ＰＷＭ信号出力手段により、
ＰＷＭ制御信号に基いてＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭ重
畳手段により、ＰＷＭ重畳選択信号に基いて、出力端子
から出力される所定の出力信号にＰＷＭ信号を重畳する
ようにしたので、プログラマブルロジック発生手段のプ
ログラムを変更することで、４個の入力端子部からの信
号に基いて、６個の出力端子部へ出力するパターンを変
更でき、モータ方式の変更に伴い新たなプリドライブ回
路を開発する必要がなく、開発期間を短縮でき、開発コ
ストを削減することができるという効果を有する。ま
た、入力端子部及び出力端子部は固定であるが、その順
番もプログラムにより変更することができ、配線時のジ
ャンパを削減でき、ノイズの影響をなくすることができ
るという効果を有する。また、モータの種類により出力
信号にＰＷＭ信号を重畳させるパターンを簡単に変更で
き、プログラムを変更するだけで、モータの種類に合っ
たＰＷＭ信号の重畳をすることができるという効果を有
する。また、ＰＷＭ信号の重畳は、ＰＷＭ信号出力手段
及びＰＷＭ重畳手段により行うので、プログラマブルロ
ジック発生手段を小規模なもので対応でき、小型化を図
ることができるという効果を有する。
【００５９】
【００６０】第２の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信号
を出力し、そして、正・負論理選択手段により、正・負
論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信
号の論理を変更するようにしたので、モータの駆動回路
の種類により出力信号の論理を簡単に変更でき、プログ
ラムを変更するだけで、モータの駆動回路の種類に合っ
た出力信号の論理を選択することができるという効果を
有する。
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信号
を出力し、そして、正・負論理選択手段により、正・負
論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信
号の論理を変更するようにしたので、モータの駆動回路
の種類により出力信号の論理を簡単に変更でき、プログ
ラムを変更するだけで、モータの駆動回路の種類に合っ
た出力信号の論理を選択することができるという効果を
有する。
【００６１】第３の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その出力形態を選択する出力状態選択信
号を出力し、そして、出力形態選択により、手段出力状
態選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信号
の出力形態を変更するようにしたので、モータの駆動回
路の種類、又は動作状態により出力信号の論理を簡単に
変更でき、プログラムを変更するだけで、モータの駆動
回路の種類、又は動作状態に合った出力信号の出力形態
を選択することができるという効果を有する。
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その出力形態を選択する出力状態選択信
号を出力し、そして、出力形態選択により、手段出力状
態選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信号
の出力形態を変更するようにしたので、モータの駆動回
路の種類、又は動作状態により出力信号の論理を簡単に
変更でき、プログラムを変更するだけで、モータの駆動
回路の種類、又は動作状態に合った出力信号の出力形態
を選択することができるという効果を有する。
【００６２】第４の発明によれば、通信端子を備え、そ
して、プログラマブルロジック発生手段により、更に、
通信端子を介して外部とデータのやり取りを行うように
したので、通信端子を介して、モータの個別データを読
み取ることができ、そのデータを用いて、モータが使用
されたときの異常な状態を回避することができ、また、
通信端子を使用し、外部からプリドライブ回路の制御も
することができ、さらに、モータを運転中に不具合を生
じた場合、不具合の自己診断結果を通信端子を介して外
部に記録保存することができるという効果を有する。ま
た、通信端子からモータの特性のばらつきのデータを入
力させることで、プリドライバ内の基本プログラムをモ
ータの種類に関係なく共用化して使用することができる
という効果を有する。
して、プログラマブルロジック発生手段により、更に、
通信端子を介して外部とデータのやり取りを行うように
したので、通信端子を介して、モータの個別データを読
み取ることができ、そのデータを用いて、モータが使用
されたときの異常な状態を回避することができ、また、
通信端子を使用し、外部からプリドライブ回路の制御も
することができ、さらに、モータを運転中に不具合を生
じた場合、不具合の自己診断結果を通信端子を介して外
部に記録保存することができるという効果を有する。ま
た、通信端子からモータの特性のばらつきのデータを入
力させることで、プリドライバ内の基本プログラムをモ
ータの種類に関係なく共用化して使用することができる
という効果を有する。
【００６３】第５の発明においては、ブラシレスモータ
のコイルに流れる電流に関する信号が入力される電流入
力端子を備え、ＰＷＭ信号出力手段により、更に、電流
入力端子から入力された信号に基いて、コイルに過電流
が流れているとき、ＰＷＭ信号の出力を停止し、プログ
ラマブルロジック発生手段により、更に、前記ＰＷＭ信
号の出力を停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号出
力手段からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブルセ
ット信号を出力するようにしたので、過電流検出が流
れ、ＰＷＭ信号の出力が停止したときの、復帰時間がプ
ログラム可能になり、モータ特性に応じて復帰時間を調
整する事ができ、復帰時間を無限大にすることで電流ト
リップ機能として使用することや、復帰時間をランダム
化すれば一定周波数のスイッチング騒音を低減すること
ができるという効果を有する。また、ＰＷＭ信号の出力
の停止は、ＰＷＭ信号出力手段により行うので、プログ
ラマブルロジック発生手段を小規模なもので対応でき、
小型化を図ることができるという効果を有する。
のコイルに流れる電流に関する信号が入力される電流入
力端子を備え、ＰＷＭ信号出力手段により、更に、電流
入力端子から入力された信号に基いて、コイルに過電流
が流れているとき、ＰＷＭ信号の出力を停止し、プログ
ラマブルロジック発生手段により、更に、前記ＰＷＭ信
号の出力を停止し、所定時間経過した後、ＰＷＭ信号出
力手段からＰＷＭ信号を出力させるＰＷＭイネーブルセ
ット信号を出力するようにしたので、過電流検出が流
れ、ＰＷＭ信号の出力が停止したときの、復帰時間がプ
ログラム可能になり、モータ特性に応じて復帰時間を調
整する事ができ、復帰時間を無限大にすることで電流ト
リップ機能として使用することや、復帰時間をランダム
化すれば一定周波数のスイッチング騒音を低減すること
ができるという効果を有する。また、ＰＷＭ信号の出力
の停止は、ＰＷＭ信号出力手段により行うので、プログ
ラマブルロジック発生手段を小規模なもので対応でき、
小型化を図ることができるという効果を有する。
【００６４】第６の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータの回転数を検出し、その回
転数をＮ、ブラシレスモータの起電圧定数をＫE 、ブラ
シレスモータのコイル抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基いてブ
ラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をＶ、ブラ
シレスモータの駆動電流の最大値をＩMAX としたとき、
回転数Ｎに対して、ＩMAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが一定
の値となる印加電圧Ｖを発生させるＰＷＭデュ−ティを
最大値として、ＰＷＭ制御信号を制御するようにしたの
で、起動時に、ブラシレスモータの駆動電流の最大値Ｉ
MAX 以上に駆動電流が流れることはなく、過電流で素子
を破損する恐れもなく過電流保護による不規則なスイッ
チング音もなくすころができるという効果を有する。
ック発生手段により、更に、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータの回転数を検出し、その回
転数をＮ、ブラシレスモータの起電圧定数をＫE 、ブラ
シレスモータのコイル抵抗をＲ、ＰＷＭ信号に基いてブ
ラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をＶ、ブラ
シレスモータの駆動電流の最大値をＩMAX としたとき、
回転数Ｎに対して、ＩMAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが一定
の値となる印加電圧Ｖを発生させるＰＷＭデュ−ティを
最大値として、ＰＷＭ制御信号を制御するようにしたの
で、起動時に、ブラシレスモータの駆動電流の最大値Ｉ
MAX 以上に駆動電流が流れることはなく、過電流で素子
を破損する恐れもなく過電流保護による不規則なスイッ
チング音もなくすころができるという効果を有する。
【００６５】第７の発明によれば、ブラシレスモータ用
プリドライブ回路をＩＣ化したので、汎用性のあるブラ
シレスモータ用プリドライブ回路を小型化することがで
き、また、扱い易くすることができるという効果を有す
る。
プリドライブ回路をＩＣ化したので、汎用性のあるブラ
シレスモータ用プリドライブ回路を小型化することがで
き、また、扱い易くすることができるという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例に係るブラシレスモータ用プ
リドライブ回路の構成を示すブロック図である。
リドライブ回路の構成を示すブロック図である。
【図２】ＥＸＯＲ回路５及びバッファ４の出力を説明す
るための説明図である。
るための説明図である。
【図３】バッファ４の構成の一例を示す回路図である。
【図４】ＰＷＭイネーブルセット信号２２を出力するた
めのハードウェア構成の一例を示した回路図である。
めのハードウェア構成の一例を示した回路図である。
【図５】ＰＷＭイネーブルセット信号２２出力動作中の
各入出力波形を示したタイムチャートである。
各入出力波形を示したタイムチャートである。
【図６】ブラシレスモータ搭載機器特有の共振ポイント
での運転回避を説明するための説明図である。
での運転回避を説明するための説明図である。
【図７】磁極センサとしてホールＩＣを使用した場合の
３相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路の構成図であ
る。
３相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路の構成図であ
る。
【図８】磁極位置をモータコイルの起電圧から検出する
方式の駆動回路の構成図である。
方式の駆動回路の構成図である。
【図９】２相モータをセンサーレス駆動する場合の駆動
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図１０】単相全波駆動方式の駆動回路の構成図であ
る。
る。
【図１１】モータ回転数Ｎとコイルへの印加電圧Ｖの最
大値及びコイルに発生する起電圧の関係を示した図であ
る。
大値及びコイルに発生する起電圧の関係を示した図であ
る。
１ プリドライブ回路
２ 入力端子（入力端子部）
３ 主回路スイッチング素子ドライブ出力端子（出力端
子部） ４ バッファ ５ ＥＸＯＲ回路（正・負論理選択回路） ６ ＡＮＤ回路（ＰＷＭ重畳回路） ７ ＯＲ回路（ＰＷＭ重畳回路） １３ プログラマブルロジック発生器 ３５ Ｅ2 ＰＲＯＭ ３６ Ｅ2 ＰＲＯＭ通信端子（通信端子）
子部） ４ バッファ ５ ＥＸＯＲ回路（正・負論理選択回路） ６ ＡＮＤ回路（ＰＷＭ重畳回路） ７ ＯＲ回路（ＰＷＭ重畳回路） １３ プログラマブルロジック発生器 ３５ Ｅ2 ＰＲＯＭ ３６ Ｅ2 ＰＲＯＭ通信端子（通信端子）
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(72)発明者 田中 資朗
鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株
式会社 生活システム開発研究所内
(72)発明者 深瀬 雄一
鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株
式会社 生活システム開発研究所内
(72)発明者 早川 高広
中津川市手賀野字下巾３番40号 三菱電
機エンジニアリング株式会社 名古屋事
業所中津川支所内
(56)参考文献 特開 平５−344779（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−123980（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−32369（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−101697（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 6/08
Claims (7)
- 【請求項１】 ブラシレスモータの位置情報に関する信
号が全端子又は一部の端子に供給される３個の入力端子
及び該入力端子に供給される信号に対する比較信号が供
給される１個の入力端子からなる入力端子部と、ブラシ
レスモータを駆動するための信号が全端子又は一部の端
子から出力される６個の出力端子からなる出力端子部
と、前記入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレ
スモータを駆動するための信号を生成し、前記出力端子
に出力するプログラマブルロジック発生手段を備え、前
記プログラマブルロジック発生手段は、更に、ＰＷＭデ
ュ−ティの制御のためのＰＷＭ制御信号及び前記出力端
子から出力される各出力信号毎にＰＷＭ信号の重畳を選
択するＰＷＭ重畳選択信号を出力する機能を有し、そし
て、前記ＰＷＭ制御信号に基いて前記ＰＷＭ信号を出力
するＰＷＭ信号出力手段と、前記ＰＷＭ重畳選択信号に
基いて、前記出力端子から出力される所定の出力信号に
前記ＰＷＭ信号を重畳させるＰＷＭ重畳手段とを備える
ことを特徴とするブラシレスモータ用プリドライブ回
路。 - 【請求項２】 プログラマブルロジック発生手段は、更
に、前記出力端子から出力される各出力信号毎に、その
論理を選択する正・負論理選択信号を出力する機能を有
し、そして、前記正・負論理選択信号に基いて、前記出
力端子から出力される出力信号の論理を変更させる正・
負論理選択手段を備えることを特徴とする請求項１記載
のブラシレスモータ用プリドライブ回路。 - 【請求項３】 プログラマブルロジック発生手段は、更
に、前記出力端子から出力される各出力信号毎に、その
出力形態を選択する出力状態選択信号を出力する機能を
有し、そして、前記出力状態選択信号に基いて、前記出
力端子から出力される出力信号の出力形態を変更させる
出力形態選択手段を備えることを特徴とする請求項１又
は２記載のブラシレスモータ用プリドライブ回路。 - 【請求項４】 通信端子を備え、そして、前記プログラ
マブルロジック発生手段は、更に、前記通信端子を介し
て外部とデータのやり取りを行う機能を有することを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシレスモ
ータ用プリドライブ回路。 - 【請求項５】 ブラシレスモータのコイルに流れる電流
に関する信号が入力される電流入力端子を備え、前記Ｐ
ＷＭ信号出力手段は、更に、電流入力端子から入力され
た信号に基いて、前記コイルに過電流が流れていると
き、前記ＰＷＭ信号の出力を停止する機能を有し、そし
て、前記プログラマブルロジック発生手段は、更に、前
記前記ＰＷＭ信号の出力が停止し、所定時間経過した
後、前記ＰＷＭ信号出力手段からＰＷＭ信号を出力させ
るＰＷＭイネーブルセット信号を出力する機能を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブラ
シレスモータ用プリドライブ回路。 - 【請求項６】 プログラマブルロジック発生手段は、更
に、前記入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレ
スモータの回転数を検出し、その回転数をＮ、ブラシレ
スモータの起電圧定数をＫE 、ブラシレスモータのコイ
ル抵抗をＲ、前記ＰＷＭ信号に基いてブラシレスモータ
のコイルに発生する印加電圧をＶ、ブラシレスモータの
駆動電流の最大値をＩMAX としたとき、回転数Ｎに対し
て、ＩMAX ＝（Ｖ−ＫE Ｎ）／Ｒが一定の値となる、印
加電圧Ｖを発生させるＰＷＭデュ−ティを最大値とし
て、前記ＰＷＭ制御信号を制御することを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載のブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のブラシ
レスモータ用プリドライブ回路をＩＣ化することを特徴
とするブラシレスモータ用プリドライブ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06171394A JP3398894B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ブラシレスモータ用プリドライブ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06171394A JP3398894B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ブラシレスモータ用プリドライブ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07274576A JPH07274576A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3398894B2 true JP3398894B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13179151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06171394A Expired - Lifetime JP3398894B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ブラシレスモータ用プリドライブ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398894B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4708525B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | モータのサーボ制御装置 |
| JP4592622B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2010-12-01 | 富士機械製造株式会社 | 位置決め制御装置および位置決め制御方法 |
| JP2014180137A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | モータ制御装置、モータ制御システム及び画像形成装置 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP06171394A patent/JP3398894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07274576A (ja) | 1995-10-20 |
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