JP4698241B2 - モータ駆動装置 - Google Patents

Description

この発明はモータ駆動装置に関し、特に、ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置に関する。

従来より、ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置が知られている。このモータ駆動装置では、ロータの回転位置をホールセンサで検出する代わりに、ロータの回転によってステータのコイルに発生する誘導電圧を利用してロータの回転位置を検出し、その検出結果に基づいて３相コイルに１２０度ずつ位相がずれた３相ＰＷＭ電圧を印加する（たとえば特許文献１参照）。
特開２００３−４７２８０号公報

より詳しく説明すると、このようなモータ駆動装置では、位置検出相のコイルへの電流供給を所定のタイミングで遮断し、一定のマスク期間の経過後に位置検出相のコイル端子電圧のゼロクロス点を検出し、その検出結果に基づいて３相コイルに３相ＰＷＭ電圧を印加している。一定のマスク期間を設けるのは、コイル端子電圧のゼロクロス点を検出するためには、コイル電流を０Ａにする必要があるが、コイルに対する電流供給を遮断してもコイル電流は直ぐには０Ａにならないからである。

一方、３相ブラシレスモータを回転効率を下げずに静かに駆動させる場合、１相の通電電気角を１２０度から１８０度に近付ける必要がある。１相の通電電気角を１２０度から１８０度に近付けると、設定可能なマスク期間が短くなる。加えてモータのコイル定数が大きくなると、コイル電流の減衰が遅くなり、ゼロクロス点の検出までにコイル電流を０Ａにすることができなくなる。この場合は、ゼロクロス点を正確に検出することができず、モータ制御が困難となる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ゼロクロス点を正確に検出することができるモータ駆動装置を提供することである。

この発明に係るモータ駆動装置は、ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置であって、ＰＷＭ信号に従って、位相がずれた３相ＰＷＭ電圧をそれぞれ３相ブラシレスモータの３相コイル端子に与える出力回路と、３相コイル端子の電圧の各々と３相コイルの中点の電圧との高低を比較する比較回路と、比較回路の比較結果に基づいて位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出する電流検出回路と、電流検出回路によって位置検出相のコイル電流が０Ａになったことが検出されたことに応じて、比較回路の比較結果に基づいて位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出する位置検出回路と、位置検出回路によってゼロクロス点が検出されてから所定時間が経過した後に次の位置検出相のコイルに流れる電流を遮断する電流遮断回路と、位置検出回路の検出結果に基づいてＰＷＭ信号を生成する信号発生回路と、電流検出回路と位置検出回路の検出結果に基づいて、前回のゼロクロス点検出時刻から位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出するまでの第１の時間と、前前回のゼロクロス点検出時刻から前回のゼロクロス点検出時刻までの第２の時間とを比較し、比較結果に基づいて所定時間を調整する調整回路とを備えたものである。

この発明に係るモータ駆動装置では、位置検出相のコイル電流が実際に０Ａになったことを検出した後に、位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出するので、マスク期間を設けることなく、ゼロクロス点を正確に検出することができる。

図１は、この発明の一実施の形態によるモータ駆動装置１の構成を示すブロック図である。図１において、このモータ駆動装置１は、出力回路２、比較回路３、電流ゼロアンペア（０Ａ）検出回路７、位置検出回路８、センサレス駆動演算回路９、騒音低減用電流波形生成回路１１、信号合成回路１２、および出力トランジスタ制御回路１３を備え、ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータ２１を駆動するものである。モータ駆動装置１は、１つのＩＣとして形成されている。

３相ブラシレスモータ２１は、ステータ２２と、その周囲に回転自在に設けられたロータ２３とを備える。ステータ２２は、Ｙ結線されたＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルを含む。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルの一方端はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに接続され、それらの他方端は中点端子ＴＮに接続されている。ロータ２３には、回転方向に沿ってＮ極とＰ極が交互に複数極（図では４極）配置されている。１２０度ずつ位相がずれた３相ＰＷＭ電圧をそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルに印加すると、回転磁界が生成され、その回転磁界に従ってロータ２３が回転する。モータ２１は、たとえばパーソナルコンピュータのハードディスクを高速回転させるスピンドルモータとして使用される。

出力回路２は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ６およびダイオードＤ１〜Ｄ６を含む。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１とＱ２，Ｑ３とＱ４，Ｑ５とＱ６は、それぞれ電源電圧ＶＣＣのラインと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１とＱ２，Ｑ３とＱ４，Ｑ５とＱ６の間のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ５は、それぞれ３相ブラシレスモータ２１のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに接続される。ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５はそれぞれノードＮ１，Ｎ３，Ｎ５と電源電圧ＶＣＣのラインとの間に接続され、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６は、それぞれ接地電圧ＧＮＤのラインとノードＮ１，Ｎ３，Ｎ５との間に接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ６を所定のタイミングでオン／オフさせることにより、直流電圧ＶＣＣを３相ＰＷＭ電圧に変換することができる。なお、ＮチャネルＭＯＳトランジスタの代わりにＰチャネルＭＯＳトランジスタを使用し、ＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートに与える信号と逆相の信号または反転信号をＰチャネルＭＯＳトランジスタのゲートに与えてもよい。

比較回路３は、３つのコンパレータ４〜６を含む。コンパレータ４〜６の＋端子はそれぞれ３相ブラシレスモータ２１のコイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに接続され、コンパレータ４〜６の−端子はともに３相ブラシレスモータ２１の中点端子ＴＮに接続される。コンパレータ４の出力信号φＵは、コイル端子ＴＵの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも高い場合は「Ｈ」レベルになり、コイル端子ＴＵの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも低い場合は「Ｌ」レベルになる。

コンパレータ５の出力信号φＶは、コイル端子ＴＶの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも高い場合は「Ｈ」レベルになり、コイル端子ＴＶの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも低い場合は「Ｌ」レベルになる。コンパレータ６の出力信号φＷは、コイル端子ＴＷの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも高い場合は「Ｈ」レベルになり、コイル端子ＴＷの電圧が中点端子ＴＮの電圧よりも低い場合は「Ｌ」レベルになる。

電流ゼロアンペア検出回路７は、コンパレータ４〜６の出力信号φＵ，φＶ，φＷに基づいて、位置検出相のコイル電流が実際に０Ａになったことを検出する。ここで位置検出相とは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの位置検出対象の相をいい、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の順で順次変化する。

位置検出回路８は、電流ゼロアンペア検出回路７が位置検出相のコイル電流が０Ａになたことを検出したことに応じて、コンパレータ４〜６の出力信号φＵ，φＶ，φＷに基づき、位置検出相の端子ＴＵ，ＴＶまたはＴＷの電圧のゼロクロス点を検出し、検出結果を示す位置検出信号を出力する。

センサレス駆動演算回路９は、内蔵のカウンタ１０のインクリメント、初期値設定、セット、リセットを行いながら、位置検出回路８からの位置検出信号に基づいてＰＷＭ信号を生成する。センサレス駆動演算回路９は、ＰＷＭ信号を制御して位置検出相の電流を最適なタイミングで遮断する。カウンタ１０は、電流ゼロアンペア検出回路７、騒音低減用電流波形生成回路１１、信号合成回路１２と共用される。

騒音低減用電流波形生成回路１１は、センサレス駆動演算回路９で生成されたＰＷＭ信号に同期して、３相ブラシレスモータ２１の騒音を低減させるための電流波形を生成する。信号合成回路１２は、センサレス駆動演算回路９で生成されたＰＷＭ信号と、騒音低減用電流波形生成回路１１で生成された電流波形とを合成する。出力トランジスタ制御回路１３は、信号合成回路１２の出力信号に従って、出力回路２のトランジスタＱ１〜Ｑ６の各々をオン／オフ制御する。これにより、出力回路２から３相ブラシレスモータ２１に３相ＰＷＭ電圧が供給され、ローター２３が回転される。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルの駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷの波形を示すタイムチャートであり、図２（ｄ）（ｅ）（ｆ）はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルの誘導電圧ＶＩＵ，ＶＩＶ，ＶＩＷの波形を示すタイムチャートであり、図２（ｇ）（ｈ）（ｉ）はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルの駆動電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの波形を示すタイムチャートである。

図２（ａ）〜（ｉ）において、ｃｏｍ１〜ｃｏｍ６は電気角３６０度において３相コイルに流れる駆動電流の状態を示しており、ｃｏｍ１ではＵ相のコイルから中点を介してＶ相のコイルに駆動電流が流れ、ｃｏｍ２ではＵ相のコイルから中点を介してＷ相のコイルに駆動電流が流れ、ｃｏｍ３ではＶ相のコイルから中点を介してＷ相のコイルに駆動電流が流れ、ｃｏｍ４ではＶ相のコイルから中点を介してＵ相のコイルに駆動電流が流れ、ｃｏｍ５ではＷ相のコイルから中点を介してＵ相のコイルに駆動電流が流れ、ｃｏｍ６ではＷ相のコイルから中点を介してＶ相のコイルに駆動電流が流れる。このように、駆動電流の経路が変化することにより、回転磁界が生成される。

駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷは、出力回路２のＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ６の各々をオン／オフさせることにより、３相ブラシレスモータ２３の３相コイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷにそれぞれ供給される。ロータ２３が回転すると、３相コイルに誘導電圧ＶＩＵ，ＶＩＶ，ＶＩＷが発生する。誘導電圧ＶＩＵ，ＶＩＶ，ＶＩＷのゼロクロス点を検出することにより、ロータ２３の位置を検出することができる。出力回路２の電源側のトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５と接地側のトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６の両方がオフしたときに現れる誘導電圧ＶＩＵ，ＶＩＶ，ＶＩＷの位相と、駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷの位相は同じであるので、駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷのゼロクロス点を検出することにより、ロータ２３の位置を検出することができる。ロータ２３の位置に応じて３相コイルに駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷを与えることにより、ロータ２３を回転させることができる。

駆動電圧ＶＤＵ，ＶＤＶ，ＶＤＷのゼロクロス点を検出するためには、その前に駆動電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを遮断して０Ａにする必要がある。たとえばｃｏｍ５における駆動電圧ＶＤＶのゼロクロス点Ｃを検出するためには、その前（Ｂ部）に駆動電圧ＶＤＶの印加を停止して駆動電流ＩＶを遮断し、駆動電流ＩＶを０Ａにする必要がある。コイルの電流を遮断しても電流は直ぐには０Ａにならないので、本願発明では位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを電流ゼロアンペア検出回路７で検出し、その後に位置検出回路８で位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出する。

次に、位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出する方法について説明する。位置検出相をＶ相とする。図２のＡ部では、図３（ａ）に示すように、出力回路２のＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ３がオンして電源電圧ＶＣＣのラインからＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｖ相コイル端子ＴＶ、Ｖ相コイル、中点、Ｕ相コイル、Ｕ相コイル端子ＴＵおよびＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ２を介して接地電圧ＧＮＤのラインに駆動電流ＩＶが流れている。このときＶ相コイルに電流ＩＶが流れているので、モータ駆動電圧内で動作するコンパレータ５ではゼロクロス点を検出できない。

そこで図２のＢ部に示すように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ３をオフさせて駆動電流ＩＶを遮断する。駆動電流ＩＶの供給を遮断しても駆動電流ＩＶは直ぐには０Ａにならず、図３（ｂ）に示すように、それまで流れていた電流と同じ値の電流が、接地電圧ＧＮＤのラインからダイオードＤ４、Ｖ相コイル端子ＴＶ、Ｖ相コイル、中点、Ｕ相コイル、Ｕ相コイル端子ＴＵおよびダイオードＤ１を介して電源電圧ＶＤＤのラインに流れる。

このとき、中点から見たＶ相コイル端子ＴＶの電圧は負になり、コンパレータ５の出力信号φＶは「Ｌ」レベルになる。Ｖ相コイルに流れる電流Ｉ０は、静的な場合において次式（１）に従ってＩ＝０Ａになる。

Ｉ＝[ｅｘｐ（−ｔ・Ｒ／Ｌ）−１]・Ｅ／Ｒ＋Ｉ０・ｅｘｐ（−ｔ・Ｒ／Ｌ） …（１）

ただし、ＲはＶ相コイルの抵抗値、ＬはＶ相コイルのインダクタンス、Ｅは電圧ＶＣＣ／２である。

この電流Ｉが０Ａになると、Ｖ相コイルの誘導電圧ＶＩＶにより、コンパレータ５の出力信号は「Ｈ」レベルになる。したがって、駆動電流ＩＶがＶ相コイル端子ＴＶから中点に流れている場合は、コンパレータ５の出力信号φＶが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられた瞬間を検出することにより、電流Ｉが０Ａになった瞬間を検出することができる。Ｖ相コイルの電流ＩＶが０Ａになれば、Ｖ相電圧のゼロクロス点Ｃを検出する。Ｖ相電圧のゼロクロス点Ｃを検出したら、図３（ｃ）に示すように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ４をオンしてＶ相コイルへの電流供給を再開する。

また、図３（ｃ）に示す状態でＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ４をオフすると、接地電圧ＧＮＤのラインからダイオードＤ２、Ｕ相コイル端子ＴＵ、Ｕ相コイル、中点、Ｖ相コイル、Ｖ相コイル端子ＴＶおよびダイオードＤ３を介して電源電圧ＶＣＣのラインに電流が流れる。このとき、中点から見たＶ相コイル端子ＴＶの電圧は正になり、コンパレータ５の出力信号φＶは「Ｈ」レベルになる。Ｖ相コイルおよびＵ相コイルに流れる電流Ｉは、上式（１）に従って減衰する。この電流Ｉが０Ａになると、Ｖ相コイルの誘導電圧ＶＩＶにより、コンパレータ５の出力信号φＶは「Ｌ」レベルになる。したがって、駆動電流ＩＶが中点からＶ相コイル端子ＴＶに流れている場合は、コンパレータ５の出力信号φＶが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられた瞬間を検出することにより、電流Ｉが０Ａになった瞬間を検出することができる。位置検出相がＵ相、Ｗ相の場合もＶ相の場合と同じであるので、その説明は繰り返さない。

図４および図５は、図１に示した電流ゼロアンペア検出回路７、位置検出回路８および
センサレス駆動演算回路９の主な動作を示すフローチャートである。位置検出相をＶ相とし、Ｖ相コイルの駆動電流ＩＶ、Ｖ相コイルの駆動電圧ＶＤＶおよびコンパレータ５の出力信号φＶの波形を図６に示す。

図４〜図６において、ステップＳ１において、前回のゼロクロスカウント数（図６では電気角６０〜１２０度の間のカウント数）をＴlastとし、現在（図６では電気角１２０度）のカウント数Ｔを０とし、電流カット角度のカウント値をＩcutとする。ステップＳ２において、カウンタ１０のカウント数ＴがＴlast−Ｉcut以上か否かを判別し、Ｔ≧Ｔlast−Ｉcutでない場合はステップＳ３でカウント数Ｔをインクリメント（＋１）してステップＳ２に戻り、Ｔ≧Ｔlast−Ｉcutである場合はステップＳ４で位相検出相すなわちＶ相の駆動電流ＩＶを遮断する。

ステップＳ５において、位置検出相であるＶ相のコイル電流ＩＶの向きがSINK側かどうか（コイル電流ＩＶが中点からコイル端子ＴＶに流れているかどうか）を判別し、コイル電流ＩＶの向きがSINK側である場合はステップＳ６に進み、コイル電流ＩＶの向きがSINK側でない場合はステップＳ９に進む。

ステップＳ６では、コンパレータ５の出力信号φＶが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられたかどうか（コイル電流ＩＶが０Ａになったかどうか）を判別し、信号φＶが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられた場合（コイル電流ＩＶが０Ａになった場合）はステップＳ１４に進み、信号φＶが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられていない場合（コイル電流ＩＶが０Ａになっていない場合）はステップＳ７に進む。ステップＳ７ではカウント数Ｔをインクリメントし、ステップＳ８ではカウント数ＴがＴlastよりも大きいか否かを判別し、Ｔ＞Ｔlastでない場合はステップＳ６に戻り、Ｔ＞Ｔlastである場合はステップＳ１２に進む。

ステップＳ９では、コンパレータ５の出力信号φＶが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられたかどうか（コイル電流ＩＶが０Ａになったかどうか）を判別し、信号φＶが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられた場合（コイル電流ＩＶが０Ａになった場合）はステップＳ１４に進み、信号φＶが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられていない場合（コイル電流ＩＶが０Ａになっていない場合）はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０ではカウント数Ｔをインクリメントし、ステップＳ１１ではカウント数ＴがＴlastよりも大きいか否かを判別し、Ｔ＞Ｔlastでない場合はステップＳ９に戻り、Ｔ＞Ｔlastである場合はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、何らかの原因でゼロクロス点の検出は実際にはなかったが、モータ２１の運転を続けるため、ゼロクロス点の検出があったものとみなす。ステップＳ１３では、Ｉcutの値をθに維持して図４のステップS２０に進む。

ステップＳ１４では、カウント数ＴがＴlast−αよりも小さいか否かを判別し、Ｔ＜Ｔlast−αでない場合はコイル電流ＩＶが０Ａになるのが遅過ぎるのでステップＳ１５においてＩcutの値をγだけ大きくし、Ｔ＜Ｔlast−αである場合はステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、カウント数ＴがＴlast−β（ただし、Ｔlast≫β＞θ＞αであり、β≫γである）よりも大きいか否かを判別し、Ｔ＞Ｔlast−βでない場合はコイル電流ＩＶが０Ａになるのが早過ぎるのでステップＳ１７においてＩcutの値をγだけ小さくし、
Ｔ＞Ｔlast−βである場合はステップＳ１８に進む。ステップＳ１４〜Ｓ１７により、コイル電流ＩＶを遮断するタイミングが最適化され、コイル電流ＩＶが自然に０Ａになるタイミングでコイル電流ＩＶが遮断される。これにより、Ｕ相およびＷ相のコイル電流ＩＵ，ＩＷの歪みが無くなり、モータ２１の騒音が改善される。なお、図６では、コイル電流ＩＶが自然に０Ａになる前にコイル電流ＩＶを遮断しているので（Ｂ）、コイル電流ＩＶ
のＡ部に歪みが生じ、騒音が発生する。

ステップＳ１８では、コイル駆動電圧ＶＤＶのゼロクロス点があったか否かを判別し（コンパレータ５の出力信号φＶが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられたかどうかを判別し）、ゼロクロス点がない場合はステップＳ１９でカウント数ＴをインクリメントしてステップＳ１８に戻り、ゼロクロス点があった場合はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、ゼロクロス点があったときのカウント数Ｔを新たなＴlastとし、カウント数Ｔを０にリセットしてステップＳ２に戻る。

この実施の形態では、位置検出相のコイルへの電流供給を所定のタイミング（Ｔ＝Ｔlast−Ｉcut）で遮断し、コイル電流が実際に０Ａになったことを検出した後に、位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出する。したがって、マスク期間を設けることなく、ゼロクロス点を正確に検出することができる。

また、コイルへの電流供給を遮断するタイミングを調整し、コイル電流が自然に０Ａになるタイミングで電流供給を遮断するので、強制的に電流供給を遮断することによって他相のコイル電流に歪みが生じ、騒音が発生することを防止することができる。

図７は、この実施の形態の変更例を示す回路ブロック図である。図７において、このモータ駆動装置３０が図１のモータ駆動装置１と異なる点は、中点電圧発生回路３１が追加されている点である。中点電圧発生回路３１は、同じ抵抗値の３つの抵抗素子３２〜３４を含む。抵抗素子３２〜３４の一方端子は３相ブラシレスモータ２１の３つのコイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷにそれぞれ接続され、抵抗素子３２〜３４の他方端子はノードＮ３１に共通接続される。ノードＮ３１には、３相コイルの中点と同じ電圧が発生する。ノードＮ３１は、コンパレータ４〜６の−端子に接続される。この変更例では、図１のモータ駆動装置１と同じ効果が得られる他、モータ２１とモータ駆動装置との間の配線数が１本少なくて済む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の一実施の形態によるモータ駆動装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示したモータ駆動装置の動作を示すタイムチャートである。 図１に示した電流ゼロアンペア検出回路の動作を示す回路図である。 図１に示したモータ駆動装置の動作の一部分を示すフローチャートである。 図１に示したモータ駆動装置の動作の他の部分を示すフローチャートである。 図４および図５で示したモータ駆動装置の動作を示すタイムチャートである。 この実施の形態の変更例を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１，３０ モータ駆動装置、２ 出力回路、Ｑ１〜Ｑ６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ６ ダイオード、３ 比較回路、４〜６ コンパレータ、７ 電流ゼロアンペア検出回路、８ 位置検出回路、９ センサレス駆動演算回路、１０ カウンタ、１１ 騒音低減用電流波形生成回路、１２ 信号合成回路、１３ 出力トランジスタ制御回路、２１ ３相ブラシレスモータ、２２ ステータ、２３ ロータ、３１ 中点電圧発生回路、３２〜３４ 抵抗素子。

Claims (6)

1. ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置であって、
   ＰＷＭ信号に従って、位相がずれた３相ＰＷＭ電圧をそれぞれ前記３相ブラシレスモータの３相コイル端子に与える出力回路、
   前記３相コイル端子の電圧の各々と３相コイルの中点の電圧との高低を比較する比較回路、
   前記比較回路の比較結果に基づいて位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出する電流検出回路、
   前記電流検出回路によって前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったことが検出されたことに応じて、前記比較回路の比較結果に基づいて前記位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出する位置検出回路、
   前記位置検出回路によってゼロクロス点が検出されてから所定時間が経過した後に次の位置検出相のコイルに流れる電流を遮断する電流遮断回路、
   前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成する信号発生回路、および
   前記電流検出回路と前記位置検出回路の検出結果に基づいて、前回のゼロクロス点検出時刻から前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出するまでの第１の時間と、前前回のゼロクロス点検出時刻から前回のゼロクロス点検出時刻までの第２の時間とを比較し、比較結果に基づいて前記所定時間を調整する調整回路を備える、モータ駆動装置。
2. 前記調整回路は、前記第２の時間と前記第１の時間との差の時間が予め定められた時間よりも短い場合は前記所定時間を長くし、前記第２の時間と前記第１の時間との差の時間が前記予め定められた時間よりも長い場合は前記所定時間を短くする、請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記電流検出回路は、
   前記位置検出相のコイル電流が前記位置検出相のコイル端子から前記中点の方向に流れている場合は、前記電流遮断回路によって前記位置検出相の電流が遮断された後に前記位置検出相のコイル端子の電圧が前記中点の電圧よりも低い電圧から高い電圧に変化したことに応じて前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったと判別し、
   前記位置検出相のコイル電流が前記中点から前記位置検出相のコイル端子の方向に流れている場合は、前記電流遮断回路によって前記位置検出相の電流が遮断された後に前記位置検出相のコイル端子の電圧が前記中点の電圧よりも高い電圧から低い電圧に変化したことに応じて前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったと判別する、請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置。
4. ホールセンサを用いることなく３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動装置であって、
   ＰＷＭ信号に従って、位相がずれた３相ＰＷＭ電圧をそれぞれ前記３相ブラシレスモータの３相コイル端子に与える出力回路、
   前記３相コイル端子の電圧の各々と３相コイルの中点の電圧との高低を比較する比較回路、
   前記比較回路の比較結果に基づいて位置検出相のコイル電流が０Ａになったことを検出する電流検出回路、
   前記電流検出回路によって前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったことが検出されたことに応じて、前記比較回路の比較結果に基づいて前記位置検出相の電圧のゼロクロス点を検出する位置検出回路、
   前記位置検出回路によってゼロクロス点が検出されてから所定時間が経過した後に次の位置検出相のコイルに流れる電流を遮断する電流遮断回路、
   前記位置検出回路の検出結果に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成する信号発生回路、および
   前記電流遮断回路によって前記位置検出相のコイル電流が遮断された時刻と、前記電流検出回路によって前記位置検出相のコイル電流が０Ａになったことが検出された時刻との差が小さくなるように前記所定時間を調整する調整回路を備える、モータ駆動装置。
5. 前記電流遮断回路は、前回のゼロクロス点検出時刻から経過した時間が、前々回のゼロクロス点検出時刻と前回のゼロクロス点検出時刻との間の時間を超えた場合は、前記所定時間の計時を開始する、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のモータ駆動装置。
6. さらに、前記３相コイル端子の電圧に基づき、前記中点の電圧を生成して前記比較回路に与える中点電圧発生回路を備える、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のモータ駆動装置。

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