JP4658587B2 - モータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ駆動装置に関し、特にモータの回転数の制御技術に関する。

直流モータやスピンドルモータを所望の回転数で駆動するモータ駆動装置においては、モータの回転数をモニタし、所望の目標値との偏差にもとづいて駆動信号を生成する。

このようにしてモータを制御するモータ駆動装置においては、たとえば特許文献１に記載の速度ディスクリミネータが用いられる場合がある。
速度ディスクリミネータは、現在のモータの回転数と所望の目標値となる回転数を比較し、その偏差に応じて加速パルスまたは減速パルスを出力する。この加速パルス、減速パルスは、直流電圧に変換され、モータを駆動するための制御電圧が生成される。

特開平６−３０５８９号公報

上述のように、速度ディスクリミネータは、現在のモータの回転数と、回転数の目標値の偏差にもとづいて加速、減速パルスを生成するため、モータ駆動装置は、フィードバック経路を形成している。このフィードバック経路には、加速パルス、減速パルスを変換して得られる制御電圧を平滑化するためのローパスフィルタが設けられる。

このようなモータ駆動装置において、モータが停止した状態からモータの回転を開始する際には、速度ディスクリミネータからは加速パルスが生成され、モータを駆動するための制御電圧は急激に上昇するが、ローパスフィルタにより高周波成分が除去されるため、モータの回転数が所望の目標値に達するまでの起動時間は、ローパスフィルタの時定数により影響を受け、起動時間が長くなってしまう。また、ローパスフィルタにより、フィードバック経路の帯域が狭められるため、モータの回転数が所望の目標値を大きく超えるオーバーシュートが発生したり、リンギングが生じる場合もある。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの起動時間を短縮したモータ駆動装置の提供にある。

本発明のある態様はモータ駆動装置に関する。このモータ駆動装置は、駆動対象のモータの回転数を検出し、所望の回転数に近づくように制御電圧を生成する制御部と、制御部により生成される制御電圧にもとづきモータを駆動する駆動部と、モータの駆動開始時に、制御電圧を所定の初期電圧に固定するスタート回路と、を備える。

この態様によれば、モータの駆動開始時に、スタート回路によって制御電圧を所定の初期電圧に設定することにより、制御電圧が急激に上昇し、モータがフルトルクで回転し始めることを防止し、所望の回転数までの起動時間を短縮することができる。

スタート回路は、モータの駆動条件に応じて初期電圧を調節してもよい。
「モータの駆動条件」とは、モータの回転数の目標値、モータの種類、周囲温度、電源電圧などの諸条件をいう。モータの駆動条件が異なると、最適な初期電圧が変化する場合があるため、各条件に応じて調節できるようにスタート回路を構成することで、より好適に起動時間を短縮することができる。

初期電圧は、各駆動条件に応じてレジスタに格納されていてもよい。このとき、スタート回路は初期電圧を駆動条件に応じて適宜レジスタから読み出すことにより、最適な起動制御を行うことができる。

制御部は、制御電圧の上限値と下限値を制限するクランプ回路をさらに備えてもよく、モータの駆動開始から所定の期間、スタート回路をアクティブとし、所定の期間経過後に、クランプ回路をアクティブとしてもよい。
モータ駆動装置は、モータのトルクの上限値および下限値を設定するために、制御電圧をクランプするクランプ回路を備える場合がある。この場合に、制御部はモータの駆動開始時においてはスタート回路をアクティブとし、その後クランプ回路をアクティブとして通常動作を行うことにより、モータの起動時間を短縮することができる。

クランプ回路は、スタート回路と一体に構成され、モータの駆動開始時に、所定の期間、制御電圧の上限値もしくは下限値の少なくとも一方を初期電圧に設定してもよい。
クランプ回路のクランプ電圧を初期電圧に設定することによっても制御電圧を初期電圧に固定することが可能となり、また、回路を簡略化することができる。

制御部は、モータの回転数を示す速度信号と所望の回転数の偏差にもとづいて加速パルスおよび減速パルスを生成する速度ディスクリミネータと、速度ディスクリミネータにより生成されるパルスにもとづき制御電圧を生成する電圧生成部と、を含んでもよい。スタート回路は、モータの駆動開始時に速度ディスクリミネータに入力される速度信号を固定してもよい。

モータの駆動開始直後においてモータの回転数が上昇する前は、速度ディスクリミネータに入力される速度信号は低い値をとるが、この速度信号を所定の初期値に固定することによって、制御部はある値に固定された制御電圧を生成することになり、起動時間を短縮することができる。

スタート回路は、モータの駆動条件に応じて制御電圧を初期電圧に固定する期間を調節してもよい。
モータの駆動条件に応じてスタート回路をアクティブとする期間を変化させることにより、より好適に起動時間を短縮することができる。

スタート回路は、モータの駆動開始から該モータの回転数が所定の回転数に達するまでの期間、制御電圧を固定してもよい。所定の回転数は、モータの回転数の目標値にもとづいて設定してもよい。

本発明の実施の形態について、図面をもとに説明する。
図１は、実施の形態に係るモータ駆動装置１００の構成を示す。図１には、モータ駆動装置１００とともに、駆動対象となるモータ２００が示されている。

このモータ駆動装置１００は、モータ２００の回転数をモニタしつつ、その回転数が所望の目標値に近づくようにモータを駆動する。モータ２００の回転数は、図示しない速度検出部によって検出され、その速度情報が速度信号ＳＰＤとして速度端子１０２に入力される。たとえば、速度検出部は、モータに流れる電流を検出して速度情報に変換してもよいし、ホール素子を用いた速度検出を行ってもよい。本実施の形態において、速度信号ＳＰＤは、モータの回転数に比例した周波数をもつ周期信号とする。

モータ駆動装置１００は、制御部１１０、駆動部１２０、スタート回路４０を含む。
制御部１１０は、速度端子１０２に入力された現在のモータの回転数を示す速度信号ＳＰＤと、回転数の目標値を比較し、その偏差にもとづいて制御電圧Ｖｃｎｔを生成する。また、モータ駆動装置１００は、イネーブル端子１０４を備え、外部から入力されるイネーブル信号ＥＮがハイレベルのときにモータ２００を駆動する。
この制御部１１０は、制御電圧生成部１０、クランプ回路２０、フィルタ３０を含む。

制御電圧生成部１０は、速度ディスクリミネータ１２、第１定電流源１４、第２定電流源１６、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を含む。
速度ディスクリミネータ１２は、モータ２００の回転数の目標値を指示する基準クロック信号ＲＥＦの周波数と、速度信号ＳＰＤの周波数を比較し、モータ２００の回転数が目標値より低いとき加速パルスＳＩＧ１を、モータ２００の回転数が目標値より高いときには減速パルスＳＩＧ２を、差分の時間だけ出力する。

第１定電流源１４、第２定電流源１６、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２およびフィルタ３０は、速度ディスクリミネータ１２により生成される加速パルスＳＩＧ１、減速パルスＳＩＧ２を直流の制御電圧Ｖｃｎｔに変換する電圧生成部を構成する。
第１定電流源１４は第１キャパシタＣ３０を充電するための電流源であって、第２定電流源１６は第１キャパシタＣ３０を放電するための電流源である。第１定電流源１４は第１スイッチＳＷ１を介して第１キャパシタＣ３０と接続される。同様に第２定電流源１６は第２スイッチＳＷ２を介して第１キャパシタＣ３０と接続される。

いま、加速パルスＳＩＧ１が出力されると第１スイッチＳＷ１がオンし、第１定電流源１４によって第１キャパシタＣ３０が充電され、制御電圧Ｖｃｎｔが上昇する。逆に減速パルスＳＩＧ２が出力されると第２スイッチＳＷ２がオンし、第２定電流源１６によって第１キャパシタＣ３０が放電され、制御電圧Ｖｃｎｔが低下する。

フィルタ３０は、第１キャパシタＣ３０、第２キャパシタＣ３２、抵抗Ｒ３０を含む。制御電圧Ｖｃｎｔは、加速パルスＳＩＧ１および減速パルスＳＩＧ２により充放電を繰り返すことによって生成されるため、高周波のノイズ成分を含んでいる。このフィルタ３０のローパスフィルタの効果により、制御電圧Ｖｃｎｔの高周波成分が除去される。

このようにして、制御部１１０からは、駆動対象のモータ２００の回転数が所望の目標値に近づくように制御電圧Ｖｃｎｔが出力される。

クランプ回路２０は、制御電圧Ｖｃｎｔの上限値Ｖｃｕおよび下限値Ｖｃｌを設定する。クランプ回路２０は、第１トランジスタＱ１、第２トランジスタＱ２、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４を含む。

第１トランジスタＱ１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであって、ベース端子には最小クランプ電圧Ｖｃ１が印加されている。エミッタ端子は第３スイッチＳＷ３を介して制御部１１０の出力端子と接続されている。
第３スイッチＳＷ３がオンした状態において、制御電圧Ｖｃｎｔが低下すると、第１トランジスタＱ１がオンする。第１トランジスタＱ１がオンした状態において、そのエミッタ端子の電圧Ｖｅ１は、そのベース端子に印加される最小クランプ電圧Ｖｃ１を用いてＶｃｌ＝Ｖｃ１−Ｖｂｅにクランプされる。ここで、電圧Ｖｂｅはバイポーラトランジスタのベースエミッタ間の順方向電圧を表す。

同様に、第２トランジスタＱ２はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであって、ベース端子には最大クランプ電圧Ｖｃ２が印加されており、エミッタ端子第４スイッチＳＷ４を介して制御部１１０の出力端子と接続されている。
第４スイッチＳＷ４がオンした状態において、制御電圧Ｖｃｎｔが上昇すると、第２トランジスタＱ２がオンし、そのエミッタ電圧である制御電圧Ｖｃｎｔは、Ｖｃｌ＝Ｖｃ２＋Ｖｂｅにクランプされる。

第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４のオンオフはモータ駆動装置１００の動作状態に応じて外部から制御される。

スタート回路４０は、モータ２００の駆動開始時に、制御電圧Ｖｃｎｔを所定の初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定する。このスタート回路４０は、第５スイッチＳＷ５、バッファ４２を含む。バッファ４２には、初期電圧Ｖｉｎｉｔが入力されており、その出力は第５スイッチＳＷ５を介して制御部１１０の出力端子と接続される。
第５スイッチＳＷ５がオンすると、制御部１１０の出力端子に現れる制御電圧Ｖｃｎｔは、初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定される。第５スイッチＳＷ５のオンオフも、上述の第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４と同様にモータ駆動装置１００の動作状態に応じて外部から制御される。

制御電圧Ｖｃｎｔは、駆動部１２０へと入力されている。駆動部１２０は、パルス幅変調器５０、出力部６０を含み、制御部１１０により生成される制御電圧Ｖｃｎｔにもとづきモータ２００を駆動する。

パルス幅変調器５０は、電圧比較器５２、発振器５４を含み、入力された制御電圧Ｖｃｎｔにもとづき、オン期間の変化するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号Ｖｐｗｍを生成する。
発振器５４は、三角波あるいはのこぎり波状の周期電圧Ｖｏｓｃを出力する。

電圧比較器５２には、制御部１１０および発振器５４からそれぞれ制御電圧Ｖｃｎｔおよび周期電圧Ｖｏｓｃが入力されている。電圧比較器５２は、制御電圧Ｖｃｎｔと周期電圧Ｖｏｓｃを比較し、Ｖｏｓｃ＞Ｖｘのときハイレベルを、Ｖｏｓｃ＜Ｖｘのときローレベルを出力する。電圧比較器５２から出力されるＰＷＭ信号Ｖｐｗｍは、制御電圧Ｖｃｎｔの大きさによってハイレベルおよびローレベルの期間が変化するパルス幅変調された信号となる。

ここで、制御部１１０から出力される制御電圧Ｖｃｎｔは、モータ２００の回転数とその目標値の偏差に応じて変化する電圧であるため、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比は、モータ２００の回転数が目標値に近づくように変化する。パルス幅変調器５０により生成されたＰＷＭ信号Ｖｐｗｍは、出力部６０へと入力される。

出力部６０は、プリドライバ回路６２、スイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４、検出抵抗Ｒｄを含み、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍにもとづいてモータ２００を駆動する。
スイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、ゲート端子に印加される電圧に応じてスイッチング動作し、モータ２００に間欠的に駆動電圧を供給する。これらのスイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４はＨブリッジ回路を構成している。スイッチングトランジスタＭ２、Ｍ３をオフしておき、スイッチングトランジスタＭ１、Ｍ４を同期してオンオフさせることにより、モータ２００の一端子には電源電圧Ｖｄｄが、他端子には接地電圧に近い電圧が印加され、モータ２００をある方向に回転させることができる。検出抵抗Ｒｄは、モータ２００に流れるモータ電流を電圧に変換する。上述の制御電圧生成部１０に入力される速度信号ＳＰＤは、検出抵抗Ｒｄに現れる電圧から生成してもよい。

プリドライバ回路６２は、パルス幅変調器５０から出力されるＰＷＭ信号ＶｐｗｍにもとづいてスイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４のオンオフを制御する。プリドライバ回路６２は、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのオン期間の間、スイッチングトランジスタＭ１、Ｍ４のペア、あるいはＭ２、Ｍ３のペアをオンしてモータ２００に駆動電圧を印加する。したがって、モータ２００には、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのオン期間が長いほど駆動電圧が印加され、大きなトルクで、すなわち高回転数で回転することになる。

パルス幅変調器５０および出力部６０にはイネーブル信号ＥＮが入力されており、イネーブル信号ＥＮがハイレベルのときモータ２００を駆動し、ローレベルのとき、モータ２００の駆動を停止する。イネーブル信号ＥＮがローレベルのとき、プリドライバ回路６２や電圧比較器５２は省電力化のためオフしておいてもよい。

以上のように構成されたモータ駆動装置１００の動作について説明する。

本実施の形態に係るモータ駆動装置１００の効果をより明確にするため、はじめにスタート回路４０を動作させず、クランプ回路２０のみアクティブとする場合について説明する。図２は、スタート回路４０を動作させないときのモータ駆動装置１００の動作状態を示す信号波形図である。

時刻Ｔ０以前においては、モータ２００の回転は停止しているため、モータの回転数を表す速度信号ＳＰＤは最小値をとっている。このとき、モータ２００の回転数と目標値を比較する速度ディスクリミネータ１２からは加速パルスＳＩＧ１が出力され続けるため、制御電圧Ｖｃｎｔは上昇し、クランプ回路２０によって上限値Ｖｃｕでクランプされている。
時刻Ｔ０に、イネーブル信号ＥＮがハイレベルとなり、モータ２００の駆動開始の指示が与えられる。イネーブル信号ＥＮがハイレベルとなると、制御電圧Ｖｃｎｔにもとづいて駆動部１２０はフルトルクでモータ２００の駆動を開始する。モータ２００には、回転開始時に静止摩擦力が加わるため、時刻Ｔ０から遅れて回転数が立ち上がり始める。その後、速度信号ＳＰＤで表されるモータ２００の回転数は急激に上昇し、目標値ＲＥＦを超えてしまう。

モータ２００の回転数が所望の目標値ＲＥＦを超えると、速度ディスクリミネータ１２からは減速パルスＳＩＧ２が出力され、制御電圧Ｖｃｎｔが低下するが、フィードバックループに設けられたフィルタ３０によって高周波成分が除去されるため、モータ２００の回転数の急激な上昇に応答することができず、モータ２００の回転数は大きくオーバーシュートしてしまう。制御電圧Ｖｃｎｔはその後、緩やかに目標電圧Ｖｒｅｆに近づいていき、モータ２００の回転数は、徐々に目標値ＲＥＦに近づいていく。

このように、スタート回路４０を動作させない場合、モータ２００の起動時間を長く要するとともに、回転数がオーバーシュートするという問題が発生する。

つぎに、スタート回路４０を動作させた場合の動作について説明する。図３は、スタート回路４０を動作させたときのモータ駆動装置１００の動作状態を示す信号波形図である。

時刻Ｔ０以前には、スタート回路４０の第５スイッチＳＷ５がオンしており、スタート回路４０がアクティブとなっている。このとき、制御電圧Ｖｃｎｔは、初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定されている。この初期電圧Ｖｉｎｉｔは、図２のクランプ電圧Ｖｃｕよりも低く、さらに制御目標値に対応する電圧Ｖｒｅｆよりも低く設定されている。
時刻Ｔ０に、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになると、イネーブル信号ＥＮと同期して第５スイッチＳＷ５がオフし、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４がオンする。その結果、スタート回路４０に代えてクランプ回路２０がアクティブとなり、制御電圧Ｖｃｎｔの固定が解除される。

イネーブル信号ＥＮがハイレベルになり、駆動部１２０がモータ２００の駆動を開始する。駆動開始時には、制御電圧Ｖｃｎｔは、フルトルクより低く設定される初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定されているため、モータ２００は、図２に示す場合よりも緩やかにその回転数を上げていく。モータ２００の回転数の上昇は、図２の場合に比べて緩やかであるため、制御信号Ｖｃｎｔはモータ２００の回転数に追従した制御を行うことができ、オーバーシュートさせることなく、短時間で所望の回転数ＲＥＦに安定させることができる。

以上のように本実施の形態に係るモータ駆動装置１００によれば、モータ２００の駆動開始時に、スタート回路４０によって制御電圧Ｖｃｎｔを所定の初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定することにより、フルトルクの状態からモータ２００の回転を開始する場合に比べて、起動時間を短縮することができ、オーバーシュートを低減することができる。

図３では、外部からのイネーブル信号ＥＮがハイレベルになると同時に、スタート回路４０からクランプ回路２０への切り替えを行ったが、速度信号ＳＰＤをモニタし、所定の値に達したときにスタート回路４０の第５スイッチＳＷ５をオフし、クランプ回路２０の第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４をオンしてもよい。また、イネーブル信号ＥＮがハイレベルになってから所定の時間経過後に、スタート回路４０からクランプ回路２０への切り替えを行ってもよい。

スタート回路４０は、モータ２００の駆動条件に応じて初期電圧Ｖｉｎｉｔを調節してもよい。たとえば、モータ駆動装置１００に初期電圧Ｖｉｎｉｔと駆動条件を対応付けたレジスタを用意し、駆動条件に応じてレジスタから初期電圧Ｖｉｎｉｔを読み出してもよい。

図４は、図１のモータ駆動装置１００の変形例を示す回路図である。以降の図において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図４の制御電圧生成部１０は、図１の第１定電流源１４、第２定電流源１６に代えて、第１定電圧源８０、第２定電圧源８２を備える。
制御電圧生成部１０は、速度ディスクリミネータ１２から加速パルスＳＩＧ１が出力されると、第１スイッチＳＷ１がオンし、第１定電圧源８０から出力される第１電圧Ｖ１を出力する。また、制御電圧生成部１０は、減速パルスＳＩＧ２が出力されると、第２スイッチＳＷ２がオンし、第２定電圧源８２から出力される第２電圧Ｖ２を出力する。

フィルタ７０は、演算増幅器７２、電圧源７４、抵抗Ｒ７０、Ｒ７２、キャパシタＣ７０、Ｃ７２を含み、アクティブフィルタを構成する。演算増幅器７２の非反転入力端子には電圧源７４から出力される定電圧Ｖ３が印加されている。また、演算増幅器７２の反転入力端子には、抵抗Ｒ７０を介して制御電圧生成部１０から出力される第１電圧Ｖ１または第２電圧Ｖ２のいずれか印加される。

演算増幅器７２の出力端子と反転入力端子間にはキャパシタＣ７０が接続されている。さらにキャパシタＣ７０と並列にキャパシタＣ７２と抵抗Ｒ７２が接続されている。
フィルタ７０によって、制御電圧生成部１０から出力される第１電圧Ｖ１または第２電圧Ｖ２が積分され、またローパスフィルタの効果により制御電圧Ｖｃｎｔの高周波成分が除去される。

図４に示す本変形例に係るモータ駆動装置１００によっても、図１に示すモータ駆動装置１００と同様の効果を得ることができる。さらに図４の変形例によれば、より精度の高いモータ駆動を行うことができる。

図５は、図１のモータ駆動装置１００のさらに別の変形例を示す回路図である。このモータ駆動装置１００においては、スタート回路４０’は、クランプ回路２０と一体に構成されている。
図５のスタート回路４０’は、第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２のベース端子に印加する電圧Ｖｃ１およびＶｃ２を切り替えることにより、図１のクランプ回路２０およびスタート回路４０の機能として動作させることができる。

いま、第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２のベース端子にそれぞれ、モータ２００の最大、最小トルクを規定する電圧が印加されるとき、クランプ回路として動作する。また、第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２のベース端子に、それぞれＶｃ１＝Ｖｉｎｉｔ＋ＶｂｅおよびＶｃ２＝Ｖｉｎｉｔ−Ｖｂｅが印加されるとき、制御電圧Ｖｃｎｔを初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定するスタート回路として動作する。

図５に示すように構成されるモータ駆動装置１００の動作について、再度図３を用いて説明する。モータ２００の起動開始時において、図３の時刻Ｔ０以前には第１トランジスタＱ１のベース端子に電圧Ｖｃ１＝Ｖｉｎｉｔ＋Ｖｂｅを、第２トランジスタＱ２のベース端子に電圧Ｖｃ２＝Ｖｉｎｉｔ−Ｖｂｅを印加することにより、制御電圧Ｖｃｎｔが初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定される。
時刻Ｔ０に、第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２のベース電圧を最小トルクおよび最大トルクを規定する電圧に切り替えると、制御電圧Ｖｃｎｔの固定が解除され、制御電圧Ｖｃｎｔが上昇を開始し、モータ２００の回転数が所望の回転数に近づいていく。

図５に示すモータ駆動装置１００によっても、図１に示すモータ駆動装置１００と同様に起動時間を短縮し、オーバーシュートを低減することができる。

図６は、図１のモータ駆動装置１００のさらに別の変形例を示す回路図である。本変形例に係るスタート回路４０は、モータ２００の駆動開始時に速度ディスクリミネータ１２に入力される速度信号ＳＰＤを所定の初期値ＩＮＩＴに固定する。
図６のスタート回路４０は、周期信号生成部９０と、第５スイッチＳＷ５を含む。周期信号生成部９０は、所定の周波数を有する初期信号ＩＮＩＴを生成する。

モータ駆動開始時において、第５スイッチＳＷ５をオンとし、スタート回路４０をアクティブとすると、制御電圧生成部１０には、この初期信号ＩＮＩＴが入力される。その結果、速度ディスクリミネータ１２は、初期信号ＩＮＩＴの周波数と基準クロック信号ＲＥＦの周波数を比較し、加速パルスＳＩＧ１および減速パルスＳＩＧ２を出力する。

図６のスタート回路４０によれば、速度信号ＳＰＤを固定することによって、間接的に制御電圧Ｖｃｎｔを固定し、図１に示すモータ駆動装置１００と同様に起動時間を短縮し、またオーバーシュートを低減することができる。

上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態においては、速度ディスクリミネータ１２を用いて制御電圧Ｖｃｎｔを生成する場合について説明したがこれには限定されない。たとえば、出力部６０の検出抵抗Ｒｄに現れる電圧を速度信号とし、所定の基準電圧との誤差を増幅した誤差電圧を制御信号Ｖｃｎｔとして、この制御信号Ｖｃｎｔをモータの駆動開始時において固定してもよい。また、検出抵抗Ｒｄに現れる電圧を固定することによって間接的に制御信号Ｖｃｎｔを固定してもよい。

実施の形態において、Ｈブリッジ回路によりモータ２００を駆動したが、これには限定されず、本発明は、他の駆動方式にも適用することができる。また、実施の形態では、制御電圧Ｖｃｎｔを、パルス幅変調器５０によりパルス幅変調し、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍにもとづいてモータ２００を駆動したが、制御電圧Ｖｃｎｔにもとづいてリニア駆動してもよい。

実施の形態において、モータ駆動装置１００を構成する素子はすべて一体集積化されていてもよく、または別の集積回路に分けて構成されていてもよく、さらにはその一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。どの部分を集積化するかは、コストや占有面積、用途などに応じて決めればよい。

実施の形態に係るモータ駆動装置の構成を示す図である。 スタート回路を動作させないときのモータ駆動装置の動作状態を示す信号波形図である。 スタート回路を動作させたときのモータ駆動装置の動作状態を示す信号波形図である。 図１のモータ駆動装置の変形例を示す回路図である。 図１のモータ駆動装置のさらに別の変形例を示す回路図である。 図１のモータ駆動装置のさらに別の変形例を示す回路図である。

符号の説明

１００ モータ駆動装置、 １１０ 制御部、 １２０ 駆動部、 ２００ モータ、 １０ 制御電圧生成部、 １２ 速度ディスクリミネータ、 １４ 第１定電流源、 １６ 第２定電流源、 ＳＷ１ 第１スイッチ、 ＳＷ２ 第２スイッチ、 ２０ クランプ回路、 Ｑ１ 第１トランジスタ、 Ｑ２ 第２トランジスタ、 ＳＷ３ 第３スイッチ、 ＳＷ４ 第４スイッチ、 ３０ フィルタ、 Ｃ３０ 第１キャパシタ、 Ｃ３２ 第２キャパシタ、 Ｒ３０ 抵抗、 ４０ スタート回路、 ４２ バッファ、 ＳＷ５ 第５スイッチ、 ５０ パルス幅変調器、 ５２ 電圧比較器、 ５４ 発振器、 ６０ 出力部、 ６２ プリドライバ回路、 Ｍ１〜Ｍ４ スイッチングトランジスタ、 Ｒｄ 検出抵抗。

Claims (5)

1. 駆動対象のモータの回転数を検出し、所望の回転数に近づくように制御電圧を生成する制御部と、
   前記制御部により生成される制御電圧にもとづき前記モータを駆動する駆動部と、
   そのエミッタ端子が、前記制御電圧の経路側、そのコレクタ端子が電源端子側となる向きで設けられたＮＰＮ型の第１トランジスタと、
   そのエミッタ端子が、前記制御電圧の経路側、そのコレクタ端子が接地端子側となる向きで設けられたＰＮＰ型の第２トランジスタと、
   を備え、
   前記モータの駆動開始時のある期間、前記第１トランジスタのベース端子に、所定の初期電圧Ｖｉｎｉｔよりもバイポーラトランジスタのベースエミッタ間電圧Ｖｂｅだけ高い電圧を印加するとともに、前記第２トランジスタのベース端子に、前記初期電圧Ｖｉｎｉｔよりも前記ベースエミッタ間電圧Ｖｂｅだけ低い電圧を印加することにより、前記制御電圧を前記初期電圧Ｖｉｎｉｔに固定し、
   前記ある期間の経過後に、前記第１トランジスタのベース端子に所定の最小クランプ電圧Ｖｃ１を印加することにより、前記制御電圧の下限値をＶｃ１−Ｖｂｅに設定するとともに、前記第２トランジスタのベース端子に所定の最大クランプ電圧Ｖｃ２を印加することにより、前記制御電圧の上限値をＶｃ２＋Ｖｂｅに設定することを特徴とするモータ駆動装置。
2. 駆動対象のモータの回転数を検出し、所望の回転数に近づくように制御電圧を生成する制御部と、
   前記制御部により生成される制御電圧にもとづき前記モータを駆動する駆動部と、
   前記モータの駆動開始からある期間経過後、前記制御電圧の上限値と下限値を制限するクランプ回路と、
   を備え、
   前記クランプ回路は、前記モータの駆動開始から前記ある期間、前記上限値および前記下限値を所定の初期電圧に固定することにより、前記制御電圧を前記初期電圧に固定するスタート回路として機能することを特徴とするモータ駆動装置。
3. 前記モータの駆動条件に応じて前記初期電圧が調節されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記モータの駆動条件に応じて前記制御電圧を前記初期電圧に固定する期間の長さが調節されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
5. 前記モータの駆動開始から該モータの回転数が所定の回転数に達するまでの期間、前記制御電圧が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動装置。

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