JPH01206893A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響機器や映像機器などに使用されるブラシレ
スモータの駆動装置に関するものである。

従来の技術 近年、音響機器や映像機器などに使用されるモータはそ
の高信頼化、長寿命化のために、従来の刷子、整流子を
有する直流モータに代わって、ロータの回転位置を位置
検出器で検出して複数相のコイルと直列に接続された複
数個の駆動トランジスタを順次導通させて、前記ロータ
の回転を接続させるように構成されたいわゆる、ブラシ
レスモータの実用化が盛んとなってきた。

以下、図面を参照しながら従来のブラシレスモータの駆
動装置について説明する。

第８図は従来のブラシレスモータの駆動装置の全体ブロ
ック図であり、ｌａ、ｌｂ、ｌｃは駆動コイルである。

２ａ、２ｂ、２ｃは駆動トランジスタであり、３は通電
切換指令回路であり、４はロータの位置検出回路である
。

以上のように構成された従来のブラシレスモータの駆動
装置について、その動作を以下に説明する。

まず、ロータ位置検出回路４よりロータの回転位置に応
じた位置検出信号が出力される。この位置検出信号は通
電切換指令回路３に入力され、その入力信号に応動して
通電切換指令信号が出力される。第９図Ｖ２＋１．　Ｖ
２＋）、　Ｖ２Ｃは通電切換指令信号であり、その信号
波形は時間的に急激に変化する。

たとえば、Ｖ２１１がハイになると駆動トランジスタ２
ａがＯＮして駆動コイル］ａに電流１ａを流す。ｖ２ａ
がローになると駆動トランジスタ２ａはＯＦＦするので
ｊａは流れない。１−たがって、通電切換指令信号ＶＬ
Ｉに応動して駆動コイル１ａに流れる電流波形は第１０
図のｌａとなる。他の相においても同様の動作により、
Ｖ２ｂに応動してｌｂが流れ、Ｖ　２　ｃに応動してｌ
ｃが流れ、その信号波形は第１０図のようになる。

このように駆動トランジスタ２ａ、２ｂ、２ｃを回転電
気角で１２０°ずつ順次切換えることにより駆動コイル
ｌａ、ｌｂ、ｌｃに順次電流を流して回転磁界を発生さ
せ回転力を得ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記に示したような構成を有する従来例
のブラシレスモータの駆動装置においては、駆動トラン
ジスタ２ａ、２ｂ、、２ｃの通電状態を順次切換えるた
めの通電切換指令信号が第９図に示すようにその切換時
に急激な立ち上がり、立ち下がりを示すため駆動トラン
ジスタ２ａ、２ｂ。

２ｃが急激にＯＮからＯＦＦあるいはＯＦＦからＯＮに
切換わる。その結果、駆動コイルｌａ、ｌｂ。

ＩＣのエネルギーが急激に変化するため駆動コイル１　
ａ、　１　ｂ、１　ｃが強く機械的に振動し、その振動
がモニタを構成する他の部材に伝わり音が発生するとい
う問題点を有していた。

本発明の目的は従来のブラシレスモータの駆動装置にお
ける上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、
音の発生の軽減化を図り雑音の少ない高性能なブラシレ
スモータの駆動装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のブラシレスモータの
駆動装置は、複数相の駆動コイルと電源との間に接続さ
れた複数個の駆動トランジスタと、モータの回転速度を
検出する速度検出回路と、速度信号に応じて台形波のス
ロープを設定する台形波スロープ設定回路と、駆動トラ
ンジスタの通電状態を順次切換える通電切換指令回路か
らの時間的に急激に変化する矩形波信号と台形波スロー
プ設定からの合成信号により台形波に波形整形する波形
整形回路と、波形整形回路から得る出力信号の電位レベ
ルに応じた電流を出力する電圧−電流変換回路とを備え
、電圧−電流変換回路の動作信号に対応した信号を駆動
トランジスタの入力電極にモータの回転速度に応じて時
間的にゆるやかに供給することによりモータを駆動する
という１１４成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成により通電切換信号を波形整形回
路によりモータの回転速度に応じて時間的にゆるやかに
し、その出力信号を電圧−電流変換回路により電流信号
に変換し駆動トランジスタの入力電極に印加することに
より駆動コイルの通電切換をゆるやかにして音の発生を
軽減化するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しなから説
明する。

第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置の全体ブロック図である。

さて、７６はロータ位置検出回路で、７５は通電切換指
令回路であり、ここでブラシレスモータにおいて従来必
要であったロータの位置検出器を省略し、その代わりに
固定子コイルに誘起される誘起電圧で合成される信号を
回転子の位置検出信号としている。７４ａ、７４ｂ、７
４ｃは波形整形回路であり、７３ａ、７３ｂ、７３ｃは
電圧−電流変換回路である。７２ａ、７２ｂ、７２ｃは
駆動トランジスタで、７１ａ、７１ｂ、７１ｃは駆動コ
イルである。７７は台形波スロープ設定回路であり、７
８は速度検出回路である。

以上のように構成された本発明の一実施例におけるブラ
シレスモータの駆動装置についてその動作を説明する。

まず、前記ロータ位置検出回路７６からの位置検出信号
に応動じて前記通電切換指令回路７５から通電切換指令
信号が出力される。その信号波形は第３図のＶ１０７＋
１．　Ｖ　１０７ｂ　、　ｖＩ０７ｃに示したようにそ
の切換時に急激な立ち上り、立ち下がりを有しているが
、前記波形整形回路７４ａ、７４ｂ。

７４ｃにより台形波に波形整形される。この台形波はコ
ンデンサの充放電によりつくられる電圧波形信号である
。例えば、Ｕ相の場合、Ｖ１０７ａがローのときコンデ
ンサは充電され、Ｖ６Ｏ１３がハイのときはコンデンサ
は放電されるのでＵ和波形整形回路８９ａからはｖ８９
ａの台形波信号が出力される。他相についても同様で、
ｖ１０７ｂの信号からＶ８９ｂが、Ｖ１０７Ｃの信号か
らＶ８９Ｃが出力される。

また、コンデンサの充放電電流は台形波スロープ設定回
路７７により設定される。しかも、そのスロープはモー
タの回転速度に応じて変化する。すなわち、速度検出回
路７８のモータの回転速度に比例した電圧信号を台形波
スロープ設定回路７７により電圧−電流変換回路するこ
とにより充放電電流を決定している。例えば、モータの
回転速度が２倍になったとすると第３図Ｖ’＋ｏ７ａ、
　■’＋ｏ７ｂ。

Ｖ’＋０７Ｃに示すように通電切換指令信号の周波数も
２倍になる。するとその信号に応じて’Ｊ’８９ａ。

ｖ′８９ｂ、Ｖ′８９ｃのごとく台形波信号が出力され
る。

また、前記波形整形回路８９ａ、８９ｂ、８９ｃからの
出力信号は前記電圧−電流変換回路によりその出力電位
レベルに応じた電流に変換され、前記駆動トランジスタ
７２ａ、、７２ｂ、７２ｃの入力電極にモータの回転速
度に応じて時間的にゆるやかに供給される。その動作信
号は前記駆動トランジスタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃによ
って増幅され、前記駆動コイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃ
に時間的にゆるやかに供給されるので、駆動コイルの機
械的振動が減少し音の発生を少なくすることができる。

次に前記台形波スロープ設定回路および前記波形整形回
路及び前記電圧−電流変換回路の具体的回路構成および
それらの回路動作について説明する。

第２図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置の一相分の台形波スロープ設定回路および波形
整形回路及び電圧−電流変換回路の具体的回路結線図で
ある。

さて、トランジスタ１０９のベースは同コレタタおよび
トランジスタ１１０およびトランジスタ１１１のベース
に共通接続されると共に定電流源１０８を介して電源正
側給電端子１０５に接続されている。前記トランジスタ
１０９のエミッタは前記トランジスタ１１０および前記
トランジスタ１１１のエミッタに共通接続されると共に
電源負側給電端子１０６に接続されている。ここで前記
トランジスタ１０９と前記トランジスタ１１０と前記ト
ランジスタ１１１はカレントミラー回路を構成している
。トランジスタ１１５のエミッタは前記電源正側給電端
子１０５に接続されている。

前記トランジスタ１１５のベースは同コレクタに接続さ
れると共に抵抗１１４を介して前記トランジスタ１１０
のコレクタおよびトランジスタ１１８とトランジスタ１
１９のベースに接続されている。

前記トランジスタ１１１のコレクタはトランジスタ１１
２とトランジスタ１１３の共通エミッタに接続されてい
る。前記トランジスタ１１２のベースは速度検出回路７
８の出力電極に接続されている。前記トランジスタ１１
２のコレクタは前記トランジスタ１１９のエミッタに接
続されると共に抵抗１１６を介して、前記電源正側給電
端子１０５に接続されている。前記トランジスタ１１３
のコレクタは前記トランジスタ１１８のエミッタに接続
されると共に抵抗１１７を介して前記電源正側給電端子
１０５に接続されている。前記トランジスタ１１３のベ
ースはトランジスタ１２３のエミッタに接続されると共
に抵抗１２０を介して前記電源正側給電端子１０５に接
続されている。トランジスタ１２１のベースは同コレク
タに接続されると共にトランジスタ１２２のベースおよ
び前記トランジスタ１１８のコレクタに接続されている
。

前記トランジスタ１２１のエミッタは前記トランジスタ
１２２のエミッタと共に前記電源負側給電端子ＬＯ６に
接続されている。前記トランジスタ１２２のコレクタは
前工己トランジスタ１１９のコレクタに接続されると共
に前記トランジスタ１２３のベースに接続されている。

ここで前記トランジスタ１２゛１と前記トランジスタ１
２２はカレントミラー回路を構成している。トランジス
タ１２４のベースは同コレクタに接続されると共にトラ
ンジスタ１２５のベースおよび前記トランジスタ１２３
のコレクタに接続されている。前記トランジスタ１２４
と前記トランジスタ１２５の共通エミッタは前記電源負
側給電端子１０６に接続されている。ここで前記トラン
ジスタ１２４と前記トランジスタ１２５はカレントミラ
ー回路を構成している。トランジスタ１２６のベースは
同コレクタに接続されると共にトランジスタ１２７のベ
ースおよび前記トランジスタ１２５のコレクタに接続さ
れている。前記トランジスタ１２６と前記トランジスタ
１２７の共通エミッタは前記電源正側給電端子１０５に
接続されている。

トランジスタ１０７のベースは通電切換指令回路７５の
出力電極に接続され、同コレクタは抵抗１００を介して
電源正側給電端子１０５に接続されると共にトランジス
タ１０１のベースに接続され、同エミッタは電源負側給
電端子１０６に接続されている。前記トランジスタ１０
１のエミッタは前記電源正側給電端子１０５に接続され
、同コレクタはトランジスタ１０２のベースに接続され
ている。前記トランジスタ１０２のベースは同コレクタ
に接続されると共にトランジスタ９７のコレクタおよび
トランジスタ１０３のベースに接続されている。前工己
トランジスタ１０３のコレクタはトランジスタ９８のコ
レクタに接続されると共にコンデンサ９２の一端および
トランジスタ８９のベースに接続されている。前記トラ
ンジスタ１０２七前記トランジスタ１０３のエミッタの
共通接続点は前記電源正側給電端子１０５に接続されて
いる。ここで前記トランジスタ１０２と前記トランジス
タ１０３はカレントミラー回路を構成している。トラン
ジスタ９６のベースは同コレクタに接続されると共に前
記トランジスタ１２７のコレクタおよび前記トランジス
タ９７のベースおよび前記トランジスタ９８のベースに
共通接続され、同エミッタは抵抗９５を介して前記電源
負側給電端子１０６に接続されている。前記トランジス
タ９７のエミッタは抵抗９４を介して前記電源負側給電
端子１０６に接続されている。前記トランジスタ９８の
エミッタは前記電源負制給電端子１０６に接続されてい
る。前記トランジスタ９６と前記トランジスタ９７およ
び前記トランジスタ９８はカレントミラー回路を構成し
ている。前記コンデンサ９２の他端は前記電源負制給電
端子１０６に接続されている。トランジスタ８８および
前記トランジスタ８９からなる差動トランジスタ対の共
通エミッタは定電流源８７を介して前記電源正側給電端
子１０５に接続されている。前記トランジスタ８９のコ
レクタは抵抗９１を介して前記電源負側給電端子１０６
に接続されると共にトランジスタ８５のエミッタに接続
されている。

前記トランジスタ８８のコレクタは抵抗９０を介して前
記電源負側給電端子１０６に接続されると共にトランジ
スタ８６のエミッタに接続されている。前記トランジス
タ８６と前記トランジスタ８５の共通ベースは抵抗８１
の一端に接続されると共に定電流源８０を介して前記電
源正側給電端子１０５に接続されている。トランジスタ
８４のベースは同コレクタに接続されると共にトランジ
スタ８３のベースおよび前記トランジスタ８６のコレク
タに接続されている。前記トランジスタ８３のコレクタ
は前記トランジスタ８５のコレクタに接続されると共に
トランジスタ７７およびトランジスタ１０４の共通ベー
スに接続されている。前記トランジスタ８３と前記トラ
ンジスタ８４の共通エミッタは前記電源正側給電端子１
０５に接続されている。ここで前記トランジスタ８３と
前記トランジスタ８４はカレントミラー回路を構成して
いる。トランジスタ８２のベースは同コレクタに接続さ
れると共に前記抵抗８１の他端に接続され、同エミッタ
は前記電源負側給電端子１０６に接続されている。前記
トランジスタ７７のエミッタは前記電源正側給電端子１
０５に接続され、同コレクタは抵抗７８を介して前記ト
ランジスタ８８のベースおよび抵抗７９の一端に接続さ
れている。前記抵抗７９の他端は前記電源負側給電端子
１０６に接続されている。前記トランジスタ１０４のエ
ミッタは前記電源正側給電端子１０５に接続され、同コ
レクタは駆動トランジスタ７２ａのベースに接続されて
いる。前記駆動トランジスタのエミッタは前記電源負側
給電端子１０６に接続され、同コレクタは駆動コイル７
１ａを介して前記電源正側給電端子１０５に接続されて
いる。

以上のように構成された本発明の一実施例におけるブラ
シレスモーフの駆動装置について、その具体的回路動作
を以下に説明する。

すなわち、速度検出回路７８の出力端子電圧ｖ１１２は
モータの回転速度に比例した出力電位レベルである。ト
ランジスタ１１２とトランジスタ１１３とトランジスタ
１１１とトランジスタ１１８とトランジスタ１１９とト
ランジスタ１２１とトランジスタ１２２とトランジスタ
１２３と抵抗１１６と抵抗１１７により構成される一連
の回路は差動増幅器であり、イマジナリショートが成立
すル（７）　テＶ　目２　＝　Ｖ　＋　１３　テある。

ＶＩ＋２＝Ｖ目３＝Ｒ＋２０−　Ｉ　１２０よりＩ　１
２０＝　Ｖ１１２／Ｒ＋２０ｏＩ　＋２０はＶ１１２に
比例する。トランジスタ１２４とトランジスタ１２５は
カレントミラー回路を構成しており、トランジスタ１２
６とトランジスタ１２７もカレントミラー回路を構成し
ている。また、トランジスタ９６とトランジスタ９７と
トランジスタ９８もカレントミラー回路を構成している
。したがってトランジスタ９６など一連のカレントミラ
ー回路にはモータの回転速度に比例した電流１１２０が
流れる。

次に通電切換指令回路７５から出力される通電指令信号
Ｖ１０７１１の出力レベルがハイに上がるとトランジス
タ１０７がＯＮし、同コレクタにコレクタ電流が流れ抵
抗１００の両端に電圧降下を生じトランジスタ１０１が
ＯＮする。このトランジスタ１０１がＯＮすると、同ト
ランジスタは飽和し、トランジスタ１０２とトランジス
タ１０３により構成されているカレントミラー回路はＯ
ＦＦし電流１１０３は流れな（なる。ｖＩ　０７　ａの
出力レベルがローに下がると■１０３は流れる。一方、
トランジスタ９６とトランジスタ９７とトランジスタ９
８により構成されているカレントミラー回路によりモー
タの回転速度に比例した電流１１２Ｇ＝　１９８がつね
に流れている。Ｉ　１０３＝２１９８の関係があるので
、前記ＶＩ　Ｏ７ａがローのとき＋　１０３−１　ａａ
＝　１９８に相当する電流がコンデンサ９２に充電され
、前記ＶＩ０７９がハイのときＩｓａに相当する電流が
前記コンデンサ９２により充電されるので、前記コンデ
ンサ９２の出力波形は第３図Ｖ８９ａに示す台形波にな
る。なお第３図においてθｅは回転電気角を示している
。

また、電圧−電流変換回路の主要部は定電流源８７とト
ランジスタ８８とトランジスタ８９と抵抗９０と抵抗９
１とトランジスタ８５とトランジスタ８６とトランジス
タ８４とトランジスタ８３とトランジスタ７７と抵抗７
８と抵抗７９により構成される増幅回路である。前記増
幅回路において前記トランジスタ８９のベースは非反転
入力端子であり、前記トランジスタ８８のベースは反転
入力端子であり、前記トランジスタ７７のコレクタは出
力端子である。イマジナリショートによりＶ８９３とＶ
８９３の電位はほぼ等しくなり、電流Ｉ７７は１７７＝
Ｖ８８ａ／Ｒ７９＃Ｖ８９ａ／Ｒ７９となる。トランジ
スタ１０４のベースと前記トランジスタ７７のベースは
共通接続されているので、■？？！；１１０４とナリ、
（＋ｏ４絢Ｖａｓ／Ｒ７９となる。すなわち、前記波形
整形回路７４ａの出力信号Ｖ８９の出力レヘルに応じた
電流１１０４が駆動トランジスタ７２ａのベースに流れ
こみ増幅されて駆動コイル７１ａに通電される。

以上、Ｕ相についての説明であるが、■相、Ｗ相につい
ても同様にモータの回転速度に応じて時間的にゆるやか
に通電切換が行われため、駆動トランジスタの急激な電
流の切換わりをやわらげ、駆動コイルの機械的振動が減
少し、音の発生が軽減され、雑音の少ないブラシレスモ
ータの駆動装置が実現できる。ここで第３図Ｖ　Ｉ　０
７　ａとｖ８９　ａを比較してみると、■ｌ０７３の立
下がりでＶＢ９Ｑのスロープが立ち上がっている。Ｖ１
０７１１の通電タイミングがモータの効率面で最適であ
るとするならばＶ８９　ａはタイミングが最適位置から
遅れていることになる。他の相についても同様でｖａｓ
ｂ、　’Ｖａｓｃも最適タイミングから遅れている。そ
こでさらにこの点を改善するための実施例について図面
を参照しながら説明する。

第４図は本発明の通電タイミングに関する実施例におけ
るブラシレスモータの駆動装置の全体ブロック図である
。

さ・て、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは駆動コイルで
あり、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃは駆動トランジス
タである。１４２ａ、１４２ｂ。

１４２ｃは電圧−電流変換回路であり、１４３ａ。

１４３ｂ、１４３ｃは波形整形回路である。１４４は通
電切換指令回路であり、１４５は台形波スロープ設定回
路である。１４６は速度検出回路であり、１４７は誘起
電圧合成回路である。１４８ａ。

］、４８ｂ、１４８ｃは通電切換コンパレータであり、
１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃはエッヂトリガ検出回路
であり、１５０はエッヂトリガ合成回路である。

以上のように構成された本発明の他の実施例におけるブ
ラシレスモータの駆動装置についてその動作を説明する
。

誘起電圧合成回路１４７はＵ、Ｖ、Ｗ各相の最高電位を
１／ｎに反転しそれらの最低電位を出力するものである
。ｎ＝２とすると、その出力波形は第５図Ｅ′Ｇとなり
、ｎ＝３とするとＥｌｌとなる。

Ｅ′３を通電切換コンパレータに入力するとＶＵが出力
され、Ｅａを入力するとＶＩ４８２が出力される。

矩形波信号で通電切換を行う場合、ｎ＝２の場合が効率
の面で最適タイミングとなる。しかしながら、ｎ＝２の
場合の信号をもとに台形波をつくり、モータを駆動する
と、最適タイミングからずれてしまい効率が落ちる。そ
こでｎ〉２．たとえばｎ＝３の場合をもとに以下の方法
で通電タイミングをつくり出すと効率を落とさずに台形
波でモータを駆動することができる。まずｎ＝３として
通電切換コンパレータ１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃに
よりＶ　１４８ａ　、　Ｖ１４８ｂ　、　■＋４８ｃを
つ（り出す。次にエッヂトリガ検出回路によりＶ１４Ｂ
２．　■１４８ｂ　。

Ｖ１４８０の立ち下がり時のエッヂを検出してトリガと
する。その動作信号はエッヂトリガ合成回路１５０によ
り合成される。その出力信号は第６図のＶ１５０である
。通電切換指令回路１４４はＶ１５０のトリガのタイミ
ングで三相リングノノウンタとして働き、Ｖ　１４４ａ
　、　Ｖ　１４４ｂ　、　Ｖ　１４４ｃの信号波形を出
力する。波形整形回路は、例えば、Ｖ１４ａのロー区間
で充電し、ハイ区間で放電するのでｖ１４３ａの信号波
形となる。同様にｖ＋４３ｂ、　Ｖ１４３Ｃが出力され
る。これらの波形を最適タイミングであるＶＵ。

ＶＶ、　Ｖｗと比較すると、Ｖ　１４３ａ　、　Ｖ　１
４３ｂ　、　’Ｖ　１４３ｃが最適通電タイミングとな
っていることがわかる。

波形整形回路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃの出力信号
は電圧−電流変換回路１４２ａ、１４２ｂ。

１４２ｃによりそれぞれその出力電位に応じた電流に変
換され、駆動トランジスタ１４１ａ。

１４１ｂ、１４１ｃにより増幅され、駆動コイル１４０
ａ、１４０ｂ、１４０ｃに時間的にゆるやかにしかも効
率を落とさずに供給されるので、駆動コイル機械的振動
が減少し音の発生を少なくすることができる。

次に前記誘起電圧合成回路および前記通電切換コンパレ
ータの具体的回路構成およびそれらの回路動作について
説明する。

第７図は第２の本発明の他実施例におけるブラシレスモ
ータの駆動装置の誘起電圧合成回路および一相分の通電
切換コンパレータの具体的回路結線図である。

さて、トランジスタ１５６のエミッタは電源正側給電端
子２０１に接続され同ベースは同コレクタに接続される
とともに抵抗１５７を介して定電流源１５１の一端およ
びトランジスタ１７８のベースに接続されている。前記
定電流源１５１の他端は電源負側給電端子２０２に接続
されている。

トランジスタ１７８とトランジスタ１７９とトランジス
タ１８０とトランジスタ１８１とトランジスタ１８２と
トランジスタ１８３とトランジスタ１８４とトランジス
タ１８５のベースは共通接続されている。トランジスタ
１７０とトランジスタ１７１の共通エミッタは定電流源
１５２を介して前記電源負側給電端子２０２に接続され
ている。

トランジスタ１７２とトランジスタ１７３の共通エミッ
タは定電流源１５３を介して前記電源負側給電端子２０
２に接続されている。トランジスタ１７４とトランジス
タ１７５の共通エミッタは定電流源１５４を介して前記
電源負側給電端子２０２に接続されている。トランジス
タ１７６とトランジスタ１７７の共通エミッタは定電流
源１５５を介して前記電源負側給電端子２０２に接続さ
れている。前記トランジスタ１７０のベースは抵抗１８
０を介して前記トランジスタ１７２のへレスは抵抗１９
０を介して前記トランジスタ１７４のベースは抵抗１９
４を介してそれぞれ前記電源正側給電端子２０１に接続
されている。前記トランジスタ１７１のベースは抵抗１
８９を介して前記電源正側給電端子２０１に接続される
と共に抵抗２０３を介してトランジスタ１６６のコレク
タに接続されている。前記トランジスタ１７３のベース
は抵抗１９３を介して前記電源正側給電端子２０１に接
続されると共に抵抗２０４を介してトランジスタ１６７
のコレクタに接続されている。

前記トランジスタ１７５のベースは抵抗１９７コイル１
４０Ｃを介して前記電源正側給電端子２０１に接続され
ると共に抵抗２０５を介してトランジスタ１６８のコレ
クタに接続されている。前記トランジスタ１７０のコレ
クタは抵抗１８７を介して前記電源正側給電端子２０１
に接続されると共に前記トランジスタ１７９のエミッタ
に接続されている。−前記トランジスタ１７１のコレク
タは抵抗１８８を介して前記電源正側給電端子２０１に
接続されると共に前記トランジスタ１７８のエミッタに
接続されている。前記トランジスタ１７２のコレクタは
抵抗１９１を介して前記電源正側給電端子２０１に接続
されると共に前記トランジスタ１８１のエミッタに接続
されている。前記トランジスタ１７３のコレクタは抵抗
１９２を介して前記電源正側給電端子２０１に接続され
ると共に前記トランジスタ１８０のエミッタに接続され
ている。前記トランジスタ１７４のコレクタは抵抗１９
５を介して前記電源正側給電端子２０１に接続されると
共に前記トランジスタ１８３のエミッタに接続されてい
る。前記トランジスタ１７５のコレクタは抵抗１９６を
介して前記電源正側給電端子２０１に接続されると共に
前記トランジスタ１８２のエミッタに接続されている。

前記ｌ・ランジスタ１７６のコレクタは抵抗１９８を介
して前記電源正側給電端子２０１に接続されると共に前
記トランジスタ１８５のエミッタに接続されている。前
記トランジスタ１７７のコレクタは抵抗１９９を介して
前記電源正側給電端子２０１に接続されると共に前記ト
ランジスタ１８４のエミッ夕に接続されている。トラン
ジスタ１５８のベースは同コレクタに接続されると共に
トランジスタ１６２のベースおよび前記トランジスタ１
７８のコレクタに接続されている。前記トランジスタ１
６２のコレクタは前記トランジスタ１７９のコレクタに
接続されると共に前記トランジスタ１６６のベースに接
続されている。前記トランジスタ１５８と前記１６２と
前記トランジスタ１６６のエミッタはそれぞれ前記電源
負側給電端子２０２に接続されている。トランジスタ１
５９のベースは同コレクタに接続されると共にトランジ
スタ１６３のベースおよび前記１８０のコレクタに接続
されている。前記トランジスタ１６３のコレクタは前記
トランジスタ１８１のコレクタに接続されると共に前記
トランジスタ１６７のベースに接続されている。前記ト
ランジスタ１５９と前記トランジスタ１６３と前記トラ
ンジスタ１６７のエミッタはそれぞれ前記電源負側給電
端子２０２に接続されている。トランジスタ１６０のベ
ースは同コレクタに接続されると共にトランジスタ１６
４のベースおよび前記トランジスタ１８２のコレクタに
接続されている。前記トランジスタ１６４のコレクタは
前記トランジスタ１８３のコレクタに接続されると共に
前記トランジスタ１６８のベースに接続されている。前
記トランジスタ１６０と前記トランジスタ１６４と前記
トランジスタ１６８のエミッタはそれぞれ前記電源負側
給電端子２０２に接続されている。前記トランジスタ１
６６と前記トランジスタ１６７と前記トランジスタ１６
８のベースは共通接続され抵抗２０６を介して前記トラ
ンジスタ１７６のベースに接続されている。

トランジスタ１６１のベースは同コレクタに接続される
と共にトランジスタ１６５のベースおよび前記トランジ
スタ１８４のコレクタに接続されている。前記トランジ
スタ１６５のコレクタはトランジスタ１６９のベースお
よび前記トランジスタ１８５のコレクタに接続されてい
る。前記トランジスタ１６５のコレクタは抵抗２００を
介して前記電源正側給電端子２０１に接続されている。

前記トランジスタ１６１と前記トランジスタ１６５と前
記トランジスタ１６９のエミッタはそれぞれ前記電源負
側給電端子２０２に接続されている。

前記トランジスタ１７７のベースは抵抗２０７を介して
駆動コイル１４０ａの一端に接続されると共に駆動トラ
ンジスタ１４１ａのコレクタに接続されている。前記駆
動コイル１４０ａの他端は前記電源正側給電端子２０１
に接続されている。前記駆動トランジスタ１４１ａのエ
ミッタは前記電源負側給電端子２０２に接続されると共
に同ベースはＵ相電圧−電流変換回路１４２ａの出力電
極に接続されている。

以上のように構成された第２の本発明の実施例における
ブラシレスモータの駆動装置について、その具体的回路
動作を以下に説明する。

ここではＵ、Ｖ、Ｗの各相が同じであるから、Ｕ相につ
いて説明する。

ｖＩ　４０　ａ≦ｖｃｃのときはトランジスタ１７０が
ＯＮｔ、て抵抗１８７の両端に電圧降下を生じるのでト
ランジスタ１７９がＯＦＦする。このときトランジスタ
１７８がＯＮｔ、てトランジスタ１６６がＯＦＦするの
で１１８９は流れない。したがってＶ２０３　＝　ｖｌ
　４０　ｓとなる。Ｖ　Ｉ　４０　ａ≧Ｖｃｃのときは
逆にトランジスタ１６６がＯＮするので■！８９が流れ
て、１１８９＝　（ＶＩ４０ａ　−ＶＩ７１　）　／　
ＲＡ＝　（Ｖ＋Ｈ−Ｖ２Ｏ３）／ＲＢとなる。このとき
イマジナリショートが成立してＶＩ　７１　＝　Ｖ　Ｃ
ｃとなるので（ｖｃｃ−Ｖ２Ｏ３）＝、（ＶＩ４０ａ−
Ｖｃｃ）Ｒ［ｌ／ＲＡとなる。たとえば、ＲＡ：ＲＢ＝
２：１とすると、上の式から誘起電圧Ｖ１４０１１をＶ
ＣＣをセンターにして１／２反転したものがＶ２Ｏ３と
なる。■相、Ｗ相についても同様な動作によりＶ２Ｏ４
，Ｖ２Ｏ５が得られる。トランジスタ１６６とトランジ
スタ１６７とトランジスタ１６８のコレクタを共通接続
すると、Ｖ２Ｏ３とＶ２Ｏ４とＶ２Ｏ５の最低電位を検
出することになり、その合成信号は第５図Ｅ′ａのよう
になる。また、ＲＡ、ＲＢ＝３　：　１とした場合、合
成信号は第５図Ｅ、となる。ただし抵抗１８９と抵抗１
９３お抵抗１９７の抵抗値はすべてＲＡとし、抵抗２０
３と抵抗２０４と抵抗２０５の抵抗値はすべてＲＢとし
ている。

次にＵ相の通電切換コンパレータについて説明する。

Ｅａ≦ｖＩ　４０　ａのとき、トランジスタ１７６がＯ
Ｎして、抵抗１９８の両端に電圧降下を生じトランジス
タ１８５がＯＦＦする。このとき、トランジスタ１８４
がＯＮしてトランジスタ１６９がＯＦＦするので抵抗２
００には電流が流れず、ｖ１４８ａ−Ｖｃｃとなる。Ｅ
ＩＩ≧Ｖ　Ｉ　４０　ａのときはトランジスタ１６５が
ＯＮＬ、て抵抗２００に電圧降下が生じるのでｖ１４８
ａはローとなる。その信号波形は第５図Ｖ１４８１とな
る。Ｖ目ｓｂ、　■＋４８ｃの信号波形も同様にして得
られる。このようにして得られた信号波形は％６図１’
：示ｔようＪ：：　ｖ１４３ａ　、　Ｖ１４３ｂ　、　
■＋４３ｃの信号波形に変換される。上記のような構成
をとるならば、時間的に急激な矩形波信号を時間的にゆ
るやかに変化する台形波に変換した場合、第３図に示す
ような通電タイミングの遅れはおこらず、第６図のよう
に効率面で最適となる通電タイミングで通電することが
可能となる。しかも、駆動トランジスタの電流が時間的
にゆるやかに切換わるため、駆動コイルの機械的振動に
よる音の発生を軽減することができる。

発明の効果 以上のことから明らかなように本発明は、モータの回転
速度を速度検出回路で検出し、その出力信号を台形波ス
ロープ設定回路によりモータの回転速度に応じた出力電
流に変換し、通電切換指令回路７５からの通電切換司令
信号と台形波スロープ設定回路の出力信号との合成信号
を各和波形整形回路７４ａ、７４ｂ、７４ｃにより台形
波信号に変換し、その動作信号を各相電圧−電流変換回
路７３ａ、７３ｂ、７３ｃにより時間的にゆるやかに変
化する電流司令信号に変換し、その動作信号に応じた駆
動電流をモータ駆動コイル７１ａ。

７１ｂ、７１ｃに流すことにより、駆動トランジスタ７
２ａ、７２ｂ、７２ｃの急激な電流の切換わりをやわら
げ、機械的振動による音の発生を軽減でき、しかもいか
なるモータの回転速度においても実現できるという優れ
た効果が得られる。

また、モータの各相の誘起電圧を誘起電圧合成回路１４
７により合成し、その合成信号と各相の誘起電圧を各相
の通電切換コンパレータ１４８ａ。

１４８ｂ、１４８ｃにより矩形波信号に変換し、その矩
形波信号の立上がりまたは立下がりのどち　。

らか一方のエッヂを各相のエッヂトリガ検出回路１４９
ａ、１４９ｂ、１４９ｃにより検出し、その動作信号を
エッヂトリガ合成回路１５０により合成し、その動作信
号を通電切換指令回路１４４により電気角が１２０°ず
つずれた矩形波信号に変換し、モータの回転速度に応じ
た台形波のスロープを設定する台形波スロープ設定回路
１４５の出力信号と通電切換指令回路１４４の動作信号
の合成信号を波形整形回路１４３ａ、１４３ｂ。

１４３ｃにより台形波に波形整形し、その動作信号を各
相電圧−電流変換回路１４２ａ、１４２ｂ。

１４２ｃにより時間的にゆるやかに変化する電流指令信
号に変換し、その動作信号に応じた駆動電流をモータ駆
動コイル１４０ａ、１４０ｂ。

１４０ｃに供給することにより、駆動トランジスタ１４
１ａ、１４１ｂ、１４１ｃの急激な電流の切換わりをや
わらげ、機械的振動をモータの効率を落とさずにやわら
げるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置の全体ブロック図、第２図は本発明の一実施例
における一相分の具体的回路結線図、第３図は本発明の
一実施例における通電切換信号および台形波信号の波形
図、第４図は第２の本発明の実施例におけるブラシレス
モータの駆動装置の全体ブロック図、第５図は第２の本
発明の実施例の信号波形図、第６図は第２の本発明の実
施例における通電切換コンパレータおよびエッヂトリガ
合成回路および通電切換指令回路および波形整形回路の
出力信号波形図、第７図は第２の本発明の実施例におけ
る一相分の具体的回路結線図、第８図は従来のブラシレ
スモータの駆動装置の全体ブロック図、第９図は従来の
ブラシレスモータの駆動装置の通電切換指令信号波形図
、第１０図は従来のブラシレスモータの駆動装置の通電
電流波形図である。 １　ａ、　１　ｂ、　１　ｃ−＝−駆動コイル、２　ａ
　、２　ｂ　ｒ２ｃ・・・・・・駆動トランジスタ、３
・・・・・・通電切換指令回路、４・・・・・・ロータ
位置検出回路、７１ａ。 ７　ｌ　ｂ　、　７１　ｃ＝−−・−駆動コイル、７２
ａ、７２ｂ。 ７２ｃ・・・・・・駆動トランジスタ、７３ａ、７３ｂ
。 ７３　、ｃ・・・・・・電圧−電流返還回路、７４　ａ
　＋　７４　ｂ　＊７４ｃ・・・・・・波形整形回路、
７５・・・・・・通電切換指令回路、７６・・・・・・
ロータ位置検出回路、７７・・・・・・台形波スロープ
設定回路、７８・・・・・・速度検出回路、１４０ａ、
１４０ｂ、１４０ｃ・・・・・・駆動コイル、１４１ａ
、１４１ｂ、’Ｊ−４１ｃ・・・・−・駆動トランジス
タ、１４２ａ、１４２ｂ、　１４２ｃｍ−−−−−電圧
−電流変換回路、１４３ａ、１４３ｂ、　１４３ｃ・−
・・・・波形整形回路、１４４・・・・・・通電切換指
令回路、１４５・・・・・・台形波スロープ設定回路、
１４６・・・・・・速度検出回路、１４７・・・・・・
誘起電圧合成回路、１４８ａ−，１４８ｂ、　１４８ｃ
・・−・・通電切換コンパレータ、１４９　ａ　＋　　
１４９　ｂ　、１４９　ｃ　”・・”　エッヂトリガ検
出回路、１５０・・・・・・エッヂトリガ合成回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第３　図 ０　１２０２４０３６０４８０６００７２０８４０９６
０１０８０１２００１３２００ｅ第５図 −１２００１２０２４０３６０４８０９ｅ第６図 ０　　　１２０　　　２４０　　　３６０　　４８０　
　６００ｅ’？第８図１ａ、ｌｂ、１ｃ−５［２１７１
ｓイ１゜２ａ、２ｂ２ｃ２ｂ２貼Ｅ−ラレシスタ３−−
−区電側稜花今回鯵 ４−−一ローｑ佐１破出口外

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数相の駆動コイルと、この複数相の駆動コイ
   ルと対応し電源の一方の給電端子との間に接続された複
   数個の駆動トランジスタと、モータの回転速度を検出す
   る速度検出回路と、この速度検出回路からの速度信号に
   応じて台形波のスロープを設定する台形波スロープ設定
   回路と、前記駆動トランジスタの通電状態を順次切換え
   る通電切換指令回路からの矩形波信号と前記台形波スロ
   ープ設定回路からの合成信号により台形波に波形整形す
   る複数個の波形整形回路と、この波形整形回路から得ら
   れる出力信号の電位レベルに応じた電流を出力する複数
   個の電圧−電流変換回路と、この電圧−電流変換回路の
   出力信号を前記駆動トランジスタの入力電極に供給する
   ことによりモータを駆動させるように構成されたブラシ
   レスモータの駆動装置。
2. （２）　複数相の駆動コイルと、この複数相の駆動コイ
   ルと対応し電源の一方の給電端子との間に接続された複
   数個の駆動トランジスタと、モータの回転速度を検出す
   る速度検出回路と、この速度検出回路からの速度信号に
   応じて台形波のスロープを設定する台形波スロープ設定
   回路と、前記駆動コイルの誘起電圧を合成する誘起電圧
   合成回路と、前記誘起電圧合成回路の出力信号とモータ
   の誘起電圧から矩形波信号を出力する複数個の通電切換
   コンパレータと、この通電切換コンパレータの矩形波信
   号のエッヂを検出する複数個のエッヂトリガ検出回路と
   、このエッヂトリガ検出回路の出力信号を合成するエッ
   ヂトリガ合成回路と、このエッヂトリガ合成回路の出力
   信号を矩形波信号に変換する通電切換指令回路と、前記
   台形波スロープ設定回路と前記通電切換指令回路からの
   合成信号により矩形波信号を台形波に波形整形する複数
   個の波形整形回路と、この波形整形回路からの出力信号
   の電位レベルに応じた電流を出力する複数個の電圧−電
   流変換回路と、この電圧−電流変換回路の出力信号を前
   記駆動トランジスタの入力電極に供給することによりモ
   ータを駆動させるように構成したブラシレスモータの駆
   動装置。