JP4315205B2 - モータ駆動装置およびモータユニット - Google Patents
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Description
図6では、例として単相全波式DCブラシレスモータの駆動回路を示している。このモータ駆動回路は、ホール素子11、ホールアンプ12、波形整形回路13、スイッチング制御回路14、および電力出力回路16を備えている。また、電力出力回路16は、pnp型のトランジスタQ1およびQ2と、npn型のトランジスタQ3およびQ4とを備え、トランジスタQ1およびQ3の間と、トランジスタQ2およびQ4の間とに、ファンモータのステータ(固定子)を構成するコイルL1の両端が接続されることで、Hブリッジ回路が構成されている。
この図11では、ホール素子などのロータ31の位置検出デバイスを使用しない、いわゆるセンサレス駆動方式のモータ駆動回路の構成例を示している。なお、この例では、ファンモータとして3相ブラシレスDCモータを適用している。
図1は、第1の実施の形態に係るモータ駆動回路の構成例を示す図である。
Q=CV
=i×t=i×(1/f)=0.005×(1/20000)=0.00000025
……(1)
V=Q/C=0.00000025/0.00000047=0.53 ……(2)
この式(2)より、電源端子15における電圧変動は0.53V程度となり、12Vの電源電圧VCCと比較して安定した電圧が、制御回路10に対して供給されることになる。このため、電源電圧VCCの変動に関係なく、制御回路10内の各回路が安定的に動作するようになる。特に、ホールアンプ12の出力電圧に対する電源電圧VCCの変動の影響を無視できる程度に小さくでき、FG信号としてロータ31の回転数に比例した正しいパルス信号を常に出力できるようになる。従って、外部の制御装置がロータ31の回転数を正確に認識し、モータ回転速度を正確に制御できるとともに、モータの不具合を正確に検出できるようになる。
この図4では、ホール素子などのロータ31の位置検出デバイスを使用しない、いわゆるセンサレス駆動方式のモータ駆動回路の構成例を示している。なお、この例では、ファンモータとして3相ブラシレスDCモータを適用している。
ここで、上記のファンモータユニット2の電源端子41に対してPWM信号を入力させることで、ファンモータの回転速度を制御することを考える。電源電圧VCCがPWM信号により変調された場合、そのパルス幅に応じて電源電圧VCCの実効電圧が変化し、その結果、コイルL11〜L13に流れる電流が変化して、ロータ31の回転速度を変化させることが可能である。
Claims (9)
- モータを駆動するためのモータ駆動装置において、
第1の電源電圧の供給を受けて駆動し、スイッチング制御信号に応じてオン/オフが切り換えられるスイッチング素子を備え、パルス幅変調された前記第1の電源電圧を受けたとき、そのパルス幅に応じた電流をモータコイルに出力する出力回路と、
前記モータのロータの位置を検出する位置検出回路、および、前記位置検出回路による検出結果を基に前記スイッチング制御信号を生成して前記スイッチング素子のオン/オフを切り換える切り換え回路を備え、第2の電源電圧の供給を受けて動作する制御回路と、
逆流防止用のダイオードと、
一端が前記ダイオードに接続されて他端が接地され、前記第1の電源電圧の入力端子から前記ダイオードを介して印加される電圧により充電動作を行い、前記ダイオードとの接続点の電圧を前記第2の電源電圧として前記制御回路に供給するコンデンサと、
を有することを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記位置検出回路は、
前記ロータからの磁界の方向を検出するホール素子と、
前記ホール素子の出力波形を増幅して前記切り換え回路に供給するホールアンプと、
前記ホールアンプの出力波形を位置検出信号として外部の制御装置に出力するための出力端子と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 前記位置検出回路は、前記ロータの回転時に前記モータコイルに現れる逆起電力を検出することで、前記ロータの位置を検出することを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。
- 前記出力回路は、複数の相のそれぞれに対応する前記モータコイルに対して電流を供給し、
前記位置検出回路は、各相の前記モータコイルに現れる前記逆起電力を基に、前記各モータコイルに発生する電圧の0レベルの位置を検出し、
前記切り換え回路は、前記0レベルの位置の検出結果を基に、各相の前記モータコイルの通電タイミングを生成して、前記通電タイミングに応じた前記スイッチング制御信号を出力する、
ことを特徴とする請求項3記載のモータ駆動装置。 - 外部から入力されるPWM信号に応じてオン/オフ動作を行うことで、パルス幅変調された前記第1の電源電圧を発生するスイッチング回路を含む電圧出力回路をさらに有することを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。
- モータと、前記モータを駆動するためのモータ駆動装置とが一体化されたモータユニットにおいて、
前記モータ駆動装置は、
第1の電源電圧の供給を受けて駆動し、スイッチング制御信号に応じてオン/オフが切り換えられるスイッチング素子を備え、パルス幅変調された前記第1の電源電圧を受けたとき、そのパルス幅に応じた電流をモータコイルに出力する出力回路と、
前記モータのロータの位置を検出する位置検出回路、および、前記位置検出回路による検出結果を基に前記スイッチング制御信号を生成して前記スイッチング素子のオン/オフを切り換える切り換え回路を備え、第2の電源電圧の供給を受けて動作する制御回路と、
逆流防止用のダイオードと、
一端が前記ダイオードに接続されて他端が接地され、前記第1の電源電圧の入力端子から前記ダイオードを介して印加される電圧により充電動作を行い、前記ダイオードとの接続点の電圧を前記第2の電源電圧として前記制御回路に供給するコンデンサと、
を有することを特徴とするモータユニット。 - 前記モータにより駆動されるファンがさらに一体化されたことを特徴とする請求項6記載のモータユニット。
- 前記モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項6記載のモータユニット。
- 外部から入力されるPWM信号に応じてオン/オフ動作を行うことで、パルス幅変調された前記第1の電源電圧を発生するスイッチング回路を含む電圧出力回路をさらに有することを特徴とする請求項6記載のモータユニット。
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