JPH03135394A - 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、家電機器あるいはＯＡ機器などの分野に利用
されるモータの駆動装置に関するものである。

従来の技術 家電機器あるいはＯＡ機器に使用されるモータは電源電
圧が比較的高く、従ってこれらの機器に搭載されるモー
タを駆動するパワー素子には、大きな電力負担がかかり
、場合によっては破壊することがある。そのため、パワ
ー素子の保護機能を有するモータの駆動装置が必要であ
る。

このようなモータの駆動装置の従来例としては、例えば
第４図に示すようなものがある。

以下図面を参照しながら、従来例のモータの駆動装置に
ついて説明する。

第４図において、一端が正側給電線路に接続されたモー
タ５０の他端は、トランジスタ５２のコレクタに接続さ
れ、前記トランジスタ５２のエミッタは電流検出手段６
０を介して接地されると共に比較器７０の反転入力端子
に接続されている。前記比較器７０の非反転入力端子に
は基準信号発生源６１が接続され、前記比較器７０の出
力はコレクタ接地されたトランジスタ１１０のベースに
接続されている。前記トランジスタ１１０のエミッタは
抵抗１１１を介して正側給電線路に接続されると共に、
前記トランジスタ５２のベースに接続されている。また
、前記モータ５０の両端子にはダイオード５１が接続さ
れている。

以上のように構成された従来のモータの駆動装置につい
て、以下その動作を説明する。

第４図において、モータ駆動電流に応じた電圧を発生す
る電流検出手段６０による発生電圧Ｖ。

は、基準信号発生器６１の発生電圧Ｖｒと比較器７０に
より比較される。まずＶｏ：６＜Ｖｒに比べて小なる場
合、前記比較器７０の出力はＨｉｇｈすなわち正側給電
線路の電位とほぼ等しくなり、従ってトランジスタ１１
０はＯＦＦ状態となる。トランジスタ１１０がＯＦＦ状
態となると、駆動トランジスタ５２はＯＮ状態となり、
十分な駆動電流がモータに供給される。次にＶｏｆＪ＜
Ｖｒに比べて大なる場合、前記比較器７０の出力は下降
し、それに伴いトランジスタ１１０が導通を始める。ト
ランジスタ１１０が導通を始めると、駆動トランジスタ
５２のベース電流は減少し、従ってモータ駆動電流が減
少するよう動作する。モータ駆動電流が減少すると、Ｖ
ｏは下降するが、ＶｏがＶｒより小さくなると、再びモ
ータ駆動電流が増加し、Ｖｏは上昇するよう動作するた
め、結局ＶｏとＶｒが等しくなるようモータ駆動電流が
制御される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、ＶｏとＶｒが等し
くなるようモータ駆動電流が制御されている時、駆動ト
ランジスタ５２は非飽和状態で動作しており、そのコレ
クタ・エミッタ間には大きな電圧がかかることになる。

特に高電源電圧仕様のモータにおいては、その電圧は極
めて高くなり、従って駆動トランジスタ５２は、広い安
全動作領域を有するものが要求される。このようなトラ
ンジスタは形状も大きく、高価なものである。また、ト
ランジスタ動作において非飽和状態で動作すると発熱を
伴い、放熱を行う必要が生じる。

このように従来のモータの駆動装置は種々の課題を有し
ていた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、高電源電圧
仕様のモータにおいても、形状が小さ（安価な、安全動
作領域の狭いトランジスタの適用が可能で、しかも発熱
量が少なく放熱の必要がないモータの駆動装置を提供す
ることを目的とする。

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モータの駆動装置は
、モータに通電を行う駆動トランジスタと、前記モータ
の駆動電流を検出する電流検出手段と、基準信号発生源
と、前記電流検出手段の出力と前記基準信号発生源の出
力とを比較する比較器と、クロック信号発生器と、前記
比較器出力によってセットされ、前記クロック信号発生
器のクロック出力によってリセットされるフリップフロ
・ツブ回路とを備え、前記ツリツブフロップ回路がセ、
。

トされた場合、前記駆動トランジスタの通電を停止し、
前記フリップフロップ回路がリセットされた場合、前記
駆動トランジスタの通電を行うよう構成するものである
。

作用 この構成によって、駆動トランジスタは、通電を行うか
停止するかのいずれかの状態で制御される。つまり、駆
動トランジスタは、０Ｎ１０ＦＦ動作で制御され、従来
例で示したような非飽和領域での動作に比べると、安全
動作領域ははるかに狭いトランジスタの適用が可能とな
り、また発熱においても極めて有利となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるモータの駆動位
置の回路構成図を示すものである。従来例で説明したも
のと同一名称については同一番号を符している。第１図
において、一端が正側給電線路に接続されたモータ５０
の他端は、トランジスタ５２のコレクタに接続され、前
記トランジスタ５２のエミッタは電流検出手段６０を介
して接地されると共に比較器７０の反転入力端子に接続
されている。前記比較器７０の非反転入力端子には基準
信号発生源６１が接続され、前記比較器７０の出力はフ
リップフロップ回路８０のＳ入力に入力されている。ク
ロック信号発生器９０の出力は、前記フリップフロップ
回路８０のＲ入力に入力され、前記フリップフロップ回
路８０の出力は、エミッタ接地されたトランジスタ１０
１のベースに入力されると共に抵抗１００を介して正側
給電線路に接続されている。前記トランジスタ１０１の
コレクタは、抵抗１０２を介して正側給電線路に接続さ
れると共に前記駆動トランジスタ５２のベースに接続さ
れている。

以上のように構成されたモータの駆動装置について、以
下その動作を説明する。

まず、電流検出手段６０による発生電圧Ｖｏが基準信号
発生源６１の発生電圧Ｖｒより低い場合、比較器７０の
出力電圧すなわちフリップフロップ回路８０のセット人
力ＳはＨｉｇｈとなる。一方、前記フリップフロップ回
路８０のセット人力Ｒにはクロック信号発生器９０によ
り常にクロ・ソクノ々ルスが入力されている。ここで、
フリップフロップ回路８０の出力は、セット人力ＳがＨ
ｉｇｈからＬｏｗに変化した時Ｈｉｇｈとなり、リセ・
ソト入力ＲがＨｉ　ｇ　ｈからＬａｗに変化した時Ｌｏ
ｗとなるよう構成されている。従って、前述のようにフ
リップフロップ回路８０のセット人力ＳがＩ（ｉ　ｇ　
ｈで、セット人力ＲにＩ−ｆ　ｉ　ｇ　ｈからＬｏｗに
変化するクロックパルスが入力されると、その出力はＬ
ｏｗとなる。従って、トランジスタ１０１は０ＦＦＬ、
駆動トランジスタ５２はＯＮする。

駆動トランジスタ５２がＯＮすると、モータ５０に駆動
電流が供給される。

次に、電流検出手段６０による発生電圧ｖＯが基準信号
発生源６１の発生電圧Ｖｒより高くなると、比較器７０
の出力電圧すなわちフリップフロップ回路８０のセット
人力ＳはＬｏｗとなる。この時、リセット人力ＲがＨｉ
ｇｈであるとすると、フリップフロップ回路８０の出力
はＨｉｇｈとなり、トランジスタ１０１はＯＮする。ト
ランジスタ１０１がＯＮすると、駆動トランジスタ５２
は０ＦＦＬ、モータ５０の駆動電流は遮断される。

モータ５ｏの駆動電流が遮断されると、電流検出手段６
０の発生電圧ＶＯは下降し、比較器７０の出力すなわち
フリップフロップ回路８０のセット人力ＳはＨｉｇｈと
なる。この状態において、リセット人力Ｒがクロック信
号発生器９０の出力によりＨｉｇｈからＬｏｗへ変化す
ると、フリップフロップ回路８０の出力はＬｏｗとなり
、トランジスタ１０１はＯＦＦする。トランジスタ１０
１がＯＦＦすると、駆動トランジスタ５２がＯＮＬ、モ
ータ５０に駆動電流が供給される。すなわち、モータ駆
動電流が小さくなる時、駆動トランジスタ５２によりモ
ータには駆動電流が供給され続けるが、モータ駆動電流
が大きくなると、これを電流検出手段６０．基準信号発
生源６１．比較器７０により検出し、フリップフロップ
回路８０をセットし、駆動トランジスタ５２をＯＦＦす
る。そしてクロック信号発生器９０よりクロックパルス
が発生すると、フリップフロップ回路８０をリセットし
、駆動トランジスタ５２を再びＯＮする。このような０
Ｎ１０ＦＦ動作を駆動トランジスタ５２が行うよう、モ
ータ駆動電流を制御している。

以上のように、本実施例によればモータ駆動電流を制御
する際、駆動トランジスタ５２を０Ｎ１０ＦＦ動作させ
るように構成しているので、駆動トランジスタ５２とし
て、安全動作領域の狭い安価で形状の小さなものが適用
可能となる。また、０Ｎ１０ＦＦ動作しているので、発
熱量も小さ（、放熱の必要もない。

なお、本実施例において、モータ５０はブラシレスモー
タに置き換えてもよく、例えば第２図に示すよう構成さ
れたものが考えられる。この場合、フリップフロップ回
路８０のセット、リセットの各状態に応じて、トランジ
スタ１０５を介して駆動トランジスタ１３，１４．１５
を０Ｎ１０ＦＦ動作し、モータ駆動電流が制御される。

また、さらにブラシレスモータを、可動子の位置検出器
のない、いわゆるコミュテーションセンサレスのブラシ
レスモータ（以下センサレスブラシレスモータと言う）
とした場合、センサレスブラシレスモーフとして、モー
タの起動等に必要な構成要素である発振器の出力に応じ
たクロックパルスをフリップフロップ回路８０のリセッ
ト人力Ｒに入力してもよく、この場合、クロック信号発
生器９０は不要となる。このような具体的な実施例とし
ては、例えば第３図に示すようなものが考えられる。第
３図においては、発振器４０の出力周波数ｆを分周回路
４１にて分周し、その分周出力Ｄ３をフリップフロップ
回路８０のリセット人力Ｒとしている。

発明、の効果 以上のように本発明は、モータ駆動電流が大きくなると
、フリップフロップ回路をセットすることにより駆動ト
ランジスタを０ＦＦＬ、適当なりロックパルス信号によ
り前記フリップフロップ回路をリセットすることにより
前記駆動トランジスタを再びＯＮするという具合に、駆
動トランジスタを０Ｎ１０ＦＦ動作させるよう構成して
いる。

これにより、駆動トランジスタとして、安全動作領域の
狭い、安価で形状の小さなものが適用可能となり、また
自己発熱が小さく、放熱を不要とすることが可能となる
。また、特に駆動トランジスタを内蔵し、ＩＣ化を図る
際、ＩＣチップにおける駆動トランジスタの占める割合
いを抑えることができ、チップサイズ縮小によるコスト
優位性を生み出すこともできるという優れたモータの駆
動装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるモータの駆動装
置の回路構成図、第２図は本発明の第２の実施例におけ
るモータの駆動装置の回路構成図、第３図は本発明の第
３の実施例におけるモータの駆動装置の回路構成図、第
４図は従来例におけるモータの駆動装置の回路構成図で
ある。 １〜３・・・・・・モータ駆動コイル、１０〜１５・・
・・・・駆動トランジスタ、４０・・・・・・発振器、
４４・・・・・・通電切換回路、４５・・・・・・転流
回路、５０・・・・・・モータ、５２・・・・・・駆動
トランジスタ、６０・・・・・・電流検出手段、６１・
・・・・・基準信号発生源、７０・・・・・・比較器、
８０・・・・・・フリップフロップ回路、９０・・・・
・・クロック信号発生器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータに通電を行う駆動トランジスタと、前記モ
   ータの駆動電流を検出する電流検出手段と、基準信号発
   生源と、前記電流検出手段の出力と前記基準信号発生源
   の出力とを比較する比較器と、クロック信号発生器と、
   前記比較器出力によってセットされ、前記クロック信号
   発生器のクロック出力によってリセットされるフリップ
   フロップ回路とを備え、前記フリップフロップ回路がセ
   ットされた場合、前記駆動トランジスタの通電を停止し
   、前記フリップフロップ回路がリセットされた場合、前
   記駆動トランジスタの通電を行うよう構成したモータの
   駆動装置。
2. （２）複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルに
   接続された複数の駆動トランジスタと、前記駆動コイル
   の通電切換信号を前記駆動トランジスタへ順次伝達する
   転流回路と、前記駆動コイルの駆動電流を検出する電流
   検出手段と、基準信号発生源と、前記電流検出手段の出
   力と前記基準信号発生源の出力とを比較する比較器と、
   クロック信号発生器と、前記比較器出力によってセット
   され、前記クロック信号発生器のクロック出力によって
   リセットされるフリップフロップ回路とを備え、前記フ
   リップフロップ回路がセットされた場合、前記駆動トラ
   ンジスタの通電を停止し、前記フリップフロップ回路が
   リセットされた場合、前記駆動トランジスタの通電を行
   うよう構成したモータの駆動装置。
3. （３）複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルに
   接続された複数の駆動トランジスタと、発振器と、前記
   発振器の出力が入力され、前記駆動コイルに発生する誘
   起電圧に応じて通電切換信号を前記駆動トランジスタへ
   順次伝達する通電切換回路と、前記駆動コイルの駆動電
   流を検出する電流検出手段と、基準信号発生源と、前記
   電流検出手段と前記基準信号発生源の出力とを比較する
   比較器と、前記比較器出力によってセットされ、前記発
   振器出力に応じたクロック信号によってリセットされる
   フリップフロップ回路とを備え、前記フリップフロップ
   回路がセットされた場合、前記駆動トランジスタの通電
   を停止し、前記フリップフロップ回路がリセットされた
   場合、前記駆動トランジスタの通電を行うよう構成した
   モータの駆動装置。