JPH0389887A - Drive circuit for brushless motor - Google Patents

Drive circuit for brushless motor

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JPH0389887A
JPH0389887A JP1225503A JP22550389A JPH0389887A JP H0389887 A JPH0389887 A JP H0389887A JP 1225503 A JP1225503 A JP 1225503A JP 22550389 A JP22550389 A JP 22550389A JP H0389887 A JPH0389887 A JP H0389887A
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voltage
drive
coil
torque ripple
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Hideo Niikura
英生 新倉
Atsushi Kikuchi
敦 菊池
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Abstract

PURPOSE:To reduce the noise and torque ripple by changing the amplitude of the output voltage of the position detecting element of each phase, in inverse proportion to the magnitude of the voltage or current applied to the driving coil. CONSTITUTION:An inverter amplifier 10 generates a signal being in inverse proportion to an amplitude control signal input S, which is in proportion to the amplitude of driving signals applied to driving coils L1, L2, L3. And, this signal is used as a multiplier for multiplying the output voltages H1, H2, H3 of the Hall elements of multiplying devices 9a, 9b, 9c, or a gain for the output voltages H1, H2, H3 of the Hall elements. And, the gain is changed in inverse proportion to the amplitude of the driving signals. As result, the input waveforms of limiters 4a, 4b, 4c come to have large amplitude as the gain becomes high in time of low-speed revolution, and have small amplitude as the gain becomes low in time of high-speed revolution or under a heavy load. When the waveforms are clipped at constant voltage V1, the inclination of the waveforms of coil driving signals becomes steep and low torque ripple is maintained in time of low-speed revolution, and the inclination becomes gentle and the noise reduces in time of high-speed revolution or under a heavy load.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、DCブラシレスモータの駆動をセミリニア駆
動で行って、トルクリップルや騒音を、それぞれの特性
が必要とされる使用状態において最良なものにするブラ
シレスモータの駆動回路に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention drives a DC brushless motor in a semi-linear manner, thereby reducing torque ripple and noise to the best possible value under the conditions of use where each characteristic is required. This invention relates to a drive circuit for a brushless motor.

[発明の概要] 本発明は、ロータの複数の位置検出素子の出力電圧の全
部または一部を加算または減算してコイルに加える電圧
または電流をセミリニアに合成するブラシレスモータの
駆動回路において、コイルに加える電圧または電流の大
きさに反比例して、位置検出素子の出力電圧の振幅を変
化させ、その出力電圧をクリップして、上記コイルに加
える電圧または電流の駆動波形の傾斜を変化させること
で、トルクリップルが問題になる低速回転時にはその傾
斜を立てることによって低トルクリップルを維持し、騒
音が問題になる高速回転時または高負荷時にはその傾斜
を寝かせることによってコイル電流を滑らかに切り換え
て騒音を低減することにより、 トルクリップルや騒音を、それぞれの特性が必要とされ
る使用状態において最良にするものである。
[Summary of the Invention] The present invention provides a brushless motor drive circuit that adds or subtracts all or part of the output voltages of a plurality of position detection elements of a rotor to semi-linearly synthesize the voltage or current applied to the coil. By changing the amplitude of the output voltage of the position detection element in inverse proportion to the magnitude of the voltage or current applied, clipping the output voltage, and changing the slope of the drive waveform of the voltage or current applied to the coil, At low speed rotations where torque ripple is a problem, the slope is increased to maintain low torque ripple, and at high speed rotations or high loads where noise is a problem, the slope is flattened to smoothly switch the coil current and reduce noise. By doing so, torque ripple and noise can be optimized under the conditions of use where each characteristic is required.

[従来の技術] 従来より、ロータにマグネットを配置し、ステータ側の
複数相の駆動コイルに加える電圧または電流を切り換え
てロータを回転させるDCCブラシレスモータ知られて
いる。このようなりCブラシレスモータを駆動する場合
、各駆動コイルに流れる電流を回転角に応じて順次切り
替える必要がある。通常この切り替えは、ロータのマグ
ネ、ノドのリーケジフラックスを検出するホール素子の
出力を矩形波に整形し、それにより切り替えを行ってい
る。しかし、急瞬に切り替えを行うと電気ノイズ・音響
ノイズの原因となり好ましくない。また、その場合には
、トルクリップルも大きいので、VTR(ビデオテープ
レコーダ)等のキャップスタン・モータに使用した場合
、ワウ・フラッタ特性において十分な特性が得られない
場合がある。
[Prior Art] Conventionally, DCC brushless motors have been known in which magnets are disposed on the rotor and the rotor is rotated by switching voltages or currents applied to drive coils of multiple phases on the stator side. When driving the C brushless motor in this manner, it is necessary to sequentially switch the current flowing through each drive coil according to the rotation angle. Normally, this switching is performed by shaping the output of a Hall element that detects the leakage flux of the rotor's magnet and throat into a rectangular wave. However, sudden switching is undesirable because it causes electrical and acoustic noise. Furthermore, in that case, the torque ripple is large, so when used in a capstan motor for a VTR (video tape recorder) or the like, sufficient wow and flutter characteristics may not be obtained.

そこで、ホール素子の波形をリニアに増幅し、波形合成
を行ってコイル電流の切り替えをを滑らかに行い、更に
、オーバラップ通電を行うことによりトルクリップルを
補正するセミリニア駆動が考案されて使用されている。
Therefore, a semi-linear drive was devised and used that linearly amplifies the waveform of the Hall element, performs waveform synthesis to smoothly switch the coil current, and further corrects the torque ripple by overlapping energization. There is.

第5図は、従来例のブラシレスモータのセミリニア駆動
回路のブロック図である。このブラシレスモータは3相
構成であり、3相構成の駆動コイルL、、L、、L、を
有している。la、lb、ICは3相の各相に対応して
図示しないロータのマグネットのり一ケージフラックス
を検出する3個のホール素子であり、2はその検出用の
電源、3a、3b、3cは各ホール素子1a、lb、l
cの出力を増幅するホール素子アンプである。4a+4
b、4cはリミッタ−であり、ホール素子アンプ3a、
3b、3cで増幅したホール素子1a+lb、lcの出
力を一定電圧(V、)でクリップする。こうして、クリ
ップされた波形を加算器5a、  5 b、  5 c
により各相間で加算し、更に加算後の波形を他のリミッ
タ−5a、5b、5cによりそれぞれ一定電圧(■、)
でクリップして、駆動に必要な波形を合成している。7
a、7b、7Cは乗算器であり、リミッタ−6a、5b
、  6cでクリップされた駆動波形を振幅制御信号入
力Sに応じて乗算する。乗算された各駆動波形は、それ
ぞれパワーアンプ8a、8b、8cで増幅されて、駆動
電圧または駆動電流として駆動コイルL1+ Tjt+
  L3に印加される。この駆動波形で音響ノイズに関
係する部分は傾斜部であり、その傾斜が寝ていればいる
ほど音響/イズは低く出来る。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional semi-linear drive circuit for a brushless motor. This brushless motor has a three-phase configuration and includes drive coils L, , L, , L, each having a three-phase configuration. la, lb, and IC are three Hall elements that detect the magnet glue and cage flux of the rotor (not shown) corresponding to each of the three phases, 2 is a power supply for the detection, and 3a, 3b, and 3c are each Hall elements 1a, lb, l
This is a Hall element amplifier that amplifies the output of c. 4a+4
b, 4c are limiters, Hall element amplifiers 3a,
The outputs of the Hall elements 1a+lb, lc amplified by 3b, 3c are clipped at a constant voltage (V, ). In this way, the clipped waveform is transferred to the adders 5a, 5b, 5c.
The added waveforms are added between each phase by the other limiters 5a, 5b, and 5c, respectively, at a constant voltage (■,).
clip and synthesize the waveforms necessary for driving. 7
a, 7b, 7C are multipliers, limiters 6a, 5b
, 6c, the clipped drive waveform is multiplied according to the amplitude control signal input S. Each of the multiplied drive waveforms is amplified by power amplifiers 8a, 8b, and 8c, respectively, and is applied to the drive coil L1+ Tjt+ as a drive voltage or drive current.
Applied to L3. The part of this drive waveform that is related to acoustic noise is the slope, and the flatter the slope, the lower the sound/noise can be.

また、トルクリップルに関係する部分は、各相の駆動波
形がオーバラップする部分であり、そのオーバラップ量
によりトルクリップルの補正量が決定される。
Further, the portion related to the torque ripple is a portion where the drive waveforms of each phase overlap, and the amount of correction of the torque ripple is determined by the amount of overlap.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の技術におけるブラシレスモー
タのセミリニア駆動回路では、駆動波形の傾斜部を寝か
せて音響ノイズを小さくするとオーバラップする部分が
小さくなってトルクリップルが悪化し、逆にトルクリッ
プルを良くするために傾斜部を立てると音響ノイズが大
きくなる問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the semi-linear drive circuit of the brushless motor in the conventional technique described above, when the slope of the drive waveform is flattened to reduce acoustic noise, the overlapping part becomes smaller and torque ripple worsens. On the other hand, if a sloped section is erected to improve torque ripple, there is a problem in that acoustic noise increases.

本発明は、上記問題点を解決するために創案されたもの
で、騒音やトルクリップルを軽減するブラシレスモータ
の駆動回路を提供することを目的とする。
The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a brushless motor drive circuit that reduces noise and torque ripple.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明のブラシレスモータ
の駆動回路の構成は、 各相の位置検出素子の出力電圧をクリップしその全部ま
たは一部を加減算手段で加算または減算した後所定の大
きさに制御して駆動コイルに加える電圧または電流を合
成するブラシレスモータの駆動回路において、 上記各相の位置検出素子の出力電圧の振幅を上記駆動コ
イルに加える電圧または電流の大きさに反比例して変化
させる手段を設けたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The configuration of the brushless motor drive circuit of the present invention to achieve the above object is to clip the output voltage of the position detection element of each phase and add or subtract all or part of the output voltage. In a brushless motor drive circuit that synthesizes the voltage or current applied to the drive coil by controlling it to a predetermined magnitude after addition or subtraction, the amplitude of the output voltage of the position detection element of each phase is converted into the voltage or current applied to the drive coil. The present invention is characterized by providing means for changing the current in inverse proportion to the magnitude of the current.

[作用コ 本発明は、低速回転時において騒音は比較的に問題にな
らずトルクリップルが問題になり、高速回転時または高
負荷時においてトルクリップルは比較的に問題にならず
音響ノイズが問題になることに着目し、コイルに加える
電圧または電流の大きさに反比例して、位置検出素子の
出力電圧の振幅を変化させ、その出力電圧をクリップし
て、上記コイルに加える電圧または電流の駆動波形の傾
斜を変化させることで、トルクリップルが問題になる低
速回転時にはその傾斜を立てることにより低トルクリッ
プルを維持し、騒音が問題になる高速回転時または高負
荷時にはその傾斜を寝かせることによりコイル電流を滑
らかに切り換えて騒音を低減する。
[Operations] In the present invention, noise is relatively less of a problem when rotating at low speeds, but torque ripple is a problem, and torque ripple is relatively less of a problem when rotating at high speeds or under high loads, but acoustic noise is a problem. The amplitude of the output voltage of the position detection element is changed in inverse proportion to the magnitude of the voltage or current applied to the coil, and the output voltage is clipped to create the drive waveform of the voltage or current applied to the coil. By changing the slope of the coil current, it is possible to maintain low torque ripple by increasing the slope during low speed rotations where torque ripple becomes a problem, and by flattening the slope during high speed rotations or high loads where noise is a problem. Switch smoothly to reduce noise.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図において、第5図と同一機能の部材には同一の符号
を付しである。本実施例は、3相構成のDCブラシレス
モータに適用した場合の例を示している。本実施例のD
CCブラシレスモーフ、ステータ側に3相の駆動コイル
L 、、 L 、、 L 3を配置し、図では省略して
いるがロータ側にその駆動コイルL、、L、、L、に対
向した着磁極を有するマグネットを設けである。DCC
ブラシレスモーフ、各相の駆動コイルL、、L□ L3
に加える電圧または電流の大きさと極性を制御してロー
タを回転させ、所定の回転速度やトルクを得る。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, members having the same functions as those in FIG. 5 are given the same reference numerals. This embodiment shows an example in which the present invention is applied to a three-phase DC brushless motor. D of this example
CC brushless morph, 3-phase drive coils L, L, L3 are arranged on the stator side, and magnetized poles facing the drive coils L, L, L, on the rotor side, although not shown in the figure. It is equipped with a magnet. D.C.C.
Brushless morph, drive coil L for each phase, L□ L3
The rotor is rotated by controlling the magnitude and polarity of the voltage or current applied to it to obtain a predetermined rotational speed and torque.

まず、駆動コイルL、、L、、L、の駆動波形の立ち上
がり、立ち下がりの傾斜部の傾斜を変化させる手段の構
成例を述べる。la、lb、lcは3相の各相に対応し
てロータのマグネットのり一ケージフラックスを検出す
る位置検出素子としてのホール素子であり、2はその検
出用の電源、3a、3b+  3cは各ホール素子1a
、lb、lcの出力を増幅するホール素子アンプである
。9a。
First, a configuration example of a means for changing the slope of the rising and falling slopes of the driving waveform of the driving coils L, , L, , L will be described. la, lb, and lc are Hall elements as position detection elements that detect the magnet glue and cage flux of the rotor corresponding to each of the three phases, 2 is the power supply for detection, and 3a, 3b + 3c are each hole Element 1a
, lb, and lc. 9a.

9b、9cは、各ホール素子アンプ3a+3b+3cで
増幅されたホール素子la、lb、lcの出力電圧に所
定値を乗算する乗算器であり、その所定値は、駆動コイ
ルL、、L、、L3に加える駆動電圧または駆動電流の
大きさを制御する振幅制御信号人力Sに反比例する値に
する。即ち、振幅制御信号人力Sを、反転アンプIOで
反転して振幅制御信号人力Sに反比例する出力を作成し
、リミッタ−1lを通して各乗算器9a、9b、9cの
入力に接続する。
9b and 9c are multipliers that multiply the output voltages of the Hall elements la, lb, and lc amplified by the Hall element amplifiers 3a+3b+3c by a predetermined value, and the predetermined value is applied to the drive coils L, L, L3. An amplitude control signal for controlling the magnitude of the applied driving voltage or driving current is set to a value inversely proportional to the human power S. That is, the amplitude control signal human power S is inverted by an inverting amplifier IO to create an output inversely proportional to the amplitude control signal human power S, and is connected to the input of each multiplier 9a, 9b, 9c through a limiter 1l.

次に、駆動コイルLl+  Lx、L−の駆動波形を合
成する手段の構成を述べる。4a、4b、4cはリミッ
タ−であり、上記乗算器9a、9b、9Cのそれぞれの
出力を一定電圧V1でクリップする。各リミッタ−4a
、4b、4cは、出力として非反転出力HIC,Hff
1c+ H3(と反転出力Hlc+H1゜、H,cを有
し、これらの各相出力を相互に加算m5a、5b、5c
へ接続して、波形の合成を行う。即ち、加算器5aの人
力にはt−r、cとHjcを接続し、加算器5bの入力
にはHtcとHlcを接続し、加算器5cの入力にはH
2Cと「=を接続する。
Next, the configuration of the means for synthesizing the drive waveforms of the drive coils Ll+Lx and L- will be described. Limiters 4a, 4b, and 4c clip the respective outputs of the multipliers 9a, 9b, and 9C to a constant voltage V1. Each limiter-4a
, 4b, 4c are non-inverted outputs HIC, Hff as outputs.
1c + H3 (and inverted output Hlc + H1°, H, c, and these phase outputs are mutually added m5a, 5b, 5c
Connect to to synthesize waveforms. That is, tr, c and Hjc are connected to the input of the adder 5a, Htc and Hlc are connected to the input of the adder 5b, and H is connected to the input of the adder 5c.
Connect 2C and “=.

加算器5a+  5b、5cの各相の合成波形は、リミ
ッタ−6a、  6b、  6cを介して送出する。こ
のリミッタ−6a、5b、  6cは、各相間の合成波
形のオーバーラツプ量を決定するためのものであり、そ
れぞれ一定電圧(V、)でクリップする。
The combined waveform of each phase of adders 5a+5b, 5c is sent out via limiters 6a, 6b, 6c. These limiters 6a, 5b, and 6c are for determining the amount of overlap of the composite waveform between each phase, and each clips at a constant voltage (V).

こうして合成されたコイル駆動用信号波形は、乗算器7
a、7b、7cで振幅制御信号人力Sが乗算されてその
大きさが制御され、パワーアンプ8a、  8b、  
8cを介し、駆動電圧または駆動電流として駆動コイル
L、、L、、L3に印加される。
The coil driving signal waveform synthesized in this way is sent to the multiplier 7
a, 7b, and 7c are multiplied by the amplitude control signal S to control its magnitude, and the power amplifiers 8a, 8b,
8c, it is applied to the drive coils L, , L, , L3 as a drive voltage or drive current.

上記において、振幅制御信号人力Sは、ブラシレスモー
タの使用状態に応じて、必要なトルクまたは回転速度と
するために図示しない制御手段から与えられるものであ
り、各乗算器7a、7b、7Cの入力へ接続される。
In the above, the amplitude control signal human power S is given from a control means (not shown) to obtain the necessary torque or rotational speed depending on the usage state of the brushless motor, and is input to each multiplier 7a, 7b, 7C. connected to.

以上のように構成した実施例の動作お、よび作用を述べ
る。
The operation and effect of the embodiment configured as above will be described.

第2図は本実施例の動作を示す波形図であり、図中、(
a)はホール素子アンプ3a、3b、3Cで増幅された
ホール素子の出力電圧H,,H□H1を示し、(b)は
リミッタ−4aにおいて一定電圧V1でクリップされた
非反転出力HICを示し、(C)はリミッタ−40にお
いて一定電圧V1でクリップされた反転出力H3Cを示
し、(d)は加算器5aで加算されたH1c+H5cの
合成波形を示し、(e)は各相U、V、Wのコイル駆動
用信号波形を示している。セミリニア駆動では、(a)
に示す増幅したホール素子の出力電圧を一定電圧V1で
クリップし、これを(d)に示すように、各相間で反転
出力と非反転出力の加算を行ない、それぞれの相の波形
の合成を行う。さらに、(d)に示すような加算後の2
v、の振幅を持つ合成波形をリミッタ−6a、6b、6
cにおいて一定電圧V t (V + < V t <
 2 V l) チク’) ツブして、(e)に示す各
相U、 V、 Wの駆動に必要なコイル駆動用信号波形
を得る。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of this embodiment, and in the figure (
(a) shows the output voltage H,, H□H1 of the Hall element amplified by the Hall element amplifiers 3a, 3b, and 3C, and (b) shows the non-inverted output HIC clipped at a constant voltage V1 in the limiter 4a. , (C) shows the inverted output H3C clipped by the constant voltage V1 in the limiter 40, (d) shows the composite waveform of H1c+H5c added by the adder 5a, and (e) shows the waveform of each phase U, V, The signal waveform for driving the coil of W is shown. In semi-linear drive, (a)
The amplified output voltage of the Hall element shown in is clipped at a constant voltage V1, and as shown in (d), the inverted output and non-inverted output are added between each phase, and the waveforms of each phase are synthesized. . Furthermore, 2 after addition as shown in (d)
The synthesized waveform with an amplitude of v is transmitted to limiters 6a, 6b, 6
A constant voltage V t (V + < V t <
2V l) Tick') to obtain the coil drive signal waveform necessary for driving each phase U, V, and W shown in (e).

このコイル駆動用信号波形′において、音響ノイズに関
係する部分は、立ち上がり、立ち下がりの傾斜部であり
、その傾斜が寝ているほど滑らかなコイル電流の切り換
えを行うことができるので、騒音を低くすることができ
る。一方、トルクリップルに関係する部分は、コイル駆
動用信号波形が相間でオーバーラツプする部分であり、
そのオーバーラツプ量によりトルクリップルの補正量を
決定することができる。コイル駆動用信号波形(e)に
いおいて、相間のオーバーラツプ部分で電圧が等しくな
るタイミングをtlとし、そのときの電圧値をV、とす
ると、オーバラップ量はV s/ V tで決まる。V
3は、t、の時点において加算される相手側の波形がV
lでクリップされていればv1V3となり、オーバーラ
ツプ量は、V、/V、で決まることになるのでホールの
素子の出力の影響を受けない。この様にしてセミリニア
駆動方式は、ホール素子の出力のリニアな部分を使い滑
らかに変化する駆動波形を作りながら、ホール素子の出
力バラツキの影響を受けない駆動方式となっている。し
かし、最近、音響ノイズに関する要求が高まり、より低
騒音のモータが要求されるようになっている。低騒音の
モータを実現するためには、傾斜部の傾斜を更に寝かす
必要がある。ところが、傾斜を寝かせていくとtlの時
点において加算される相手側の波形がVlでクリップさ
れなくなり、オーバラップが保てなくなってトルクリッ
プルの悪化を招くことになる。そこで、本実施例では、
乗算器9a、9b、9cを使用し、ブラシレスモータの
使用状態即ち回転速度や負荷の状態に応じて傾斜部の傾
斜を変化させる。
In this coil drive signal waveform', the parts related to acoustic noise are the rising and falling slopes, and the flatter the slope, the smoother the switching of the coil current can be, so the noise can be lowered. can do. On the other hand, the part related to torque ripple is the part where the coil drive signal waveform overlaps between phases.
The amount of torque ripple correction can be determined based on the amount of overlap. In the coil drive signal waveform (e), if the timing at which the voltages become equal in the overlapped portion between phases is tl, and the voltage value at that time is V, then the amount of overlap is determined by Vs/Vt. V
3, the other side's waveform to be added at time t is V
If it is clipped by l, it becomes v1V3, and the amount of overlap is determined by V, /V, so it is not affected by the output of the Hall element. In this way, the semi-linear drive method uses the linear portion of the output of the Hall element to create a smoothly changing drive waveform, while being unaffected by variations in the output of the Hall element. However, recently, demands regarding acoustic noise have increased, and motors with lower noise have been required. In order to realize a low-noise motor, it is necessary to further reduce the slope of the slope. However, if the slope is gradually lowered, the waveform of the other side that is added at time tl will no longer be clipped at Vl, and the overlap will no longer be maintained, leading to worsening of torque ripple. Therefore, in this example,
Multipliers 9a, 9b, and 9c are used to change the slope of the slope depending on the usage state of the brushless motor, that is, the rotational speed and load state.

第3図は本実施例における低速回転時の動作説明図、第
4図は本実施例における高速回転時および高負荷時の動
作説明図である。ブラシレスモータの使用においては、
低速回転時において低トルクリップルが必要とされ、騒
音は高速回転時または高負荷時に問題になる。駆動コイ
ルL、、L□L、に加えられる駆動信号振幅は、低速回
転時には振幅制御信号人力Sで振幅小に制御され、高速
回転時および高負荷時には振幅大に制御される。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation at low speed rotation in this embodiment, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation at high speed rotation and high load in this embodiment. When using a brushless motor,
Low torque ripple is required at low speeds, and noise becomes a problem at high speeds or high loads. The amplitude of the drive signal applied to the drive coils L, , L□L is controlled to a small amplitude by the amplitude control signal S during low speed rotation, and is controlled to a large amplitude during high speed rotation and high load.

そこで、本実施例は、上記駆動信号振幅に比例する振幅
制御信号人力Sに、反比例する信号を反転アンプ10で
作成し、これを乗算器9 a +  9 b+9Cのホ
ール素子出力電圧H,,H,,H,に乗する乗数値とし
て、ホール素子出力電圧に対するゲインを駆動信号振幅
に反比例させて変化させる。
Therefore, in this embodiment, a signal that is inversely proportional to the amplitude control signal human power S that is proportional to the drive signal amplitude is created by the inverting amplifier 10, and this is applied to the Hall element output voltage H, , H of the multiplier 9 a + 9 b + 9 C. , , H, the gain for the Hall element output voltage is changed in inverse proportion to the drive signal amplitude.

その結果、リミッタ−4a、4b、4cの入力波形は、
低速回転時においては第3図(a)に示すようにゲイン
が高くなって振幅大になり、高速回転時および高負荷時
には第4図<a>に示すようにゲインが落ちて振幅小に
なる。これを一定電圧V1でクリップすると、低速回転
時ではコイル駆動用信号波形の傾斜が立ち、第3図(b
)に示すようにオーバーラツプ量が維持されて低トルク
リップルが保たれ、高速回転時および高負荷時ではコイ
ル駆動用信号波形の傾斜が寝て、第4図(b)に示すよ
うに滑らかなコイル駆動用信号波形となり、騒音が低減
される。このとき、駆動用信号波形の傾斜が寝すぎてし
まうと、モータ効率が落ちてしまうので、リミッタ−1
1によりホール素子出力電圧に対するゲインが一定ゲイ
ン以下にならないようにする。
As a result, the input waveforms of limiters 4a, 4b, and 4c are as follows:
During low speed rotation, the gain increases and the amplitude becomes large, as shown in Figure 3 (a), and during high speed rotation and high load, the gain decreases and the amplitude becomes small, as shown in Figure 4 (a). . If this is clipped at a constant voltage V1, the slope of the coil drive signal waveform becomes steeper during low speed rotation, as shown in Figure 3 (b).
), the amount of overlap is maintained and low torque ripple is maintained, and the slope of the coil drive signal waveform is flattened during high speed rotation and high load, resulting in a smooth coil as shown in Figure 4(b). This becomes a driving signal waveform, and noise is reduced. At this time, if the slope of the drive signal waveform is too steep, the motor efficiency will drop, so limiter 1
1 prevents the gain with respect to the Hall element output voltage from becoming less than a certain gain.

なお、本発明は、3相構成のブラシレスモータに限らず
、それ以外の多相構成の場合にも適用できることは明ら
かである。乗算器9a、9b、9Cは、それぞれが各ホ
ール素子アンプ3a、3b。
It is clear that the present invention is applicable not only to brushless motors with a three-phase configuration but also to other multi-phase configurations. Multipliers 9a, 9b, and 9C are Hall element amplifiers 3a and 3b, respectively.

3cと一体となっていて、リミッタ−11の出力により
ホール素子アンプ3a、3b、3cのゲインがコントロ
ールされるものに代えても良い。また、波形の合成にお
いては、加算器5a、5b。
3c, and the gains of the Hall element amplifiers 3a, 3b, and 3c may be controlled by the output of the limiter 11 instead. Further, in waveform synthesis, adders 5a and 5b.

5Cに代えて減算器を用い、前段の非反転出力だけを用
いても実施例に示す波形を合成することができる。この
ように、本発明はその主旨に沿って種々に応用され、種
々の実施態様を取り得るものである。
The waveform shown in the embodiment can be synthesized by using a subtracter instead of 5C and using only the non-inverted output of the previous stage. As described above, the present invention can be applied in various ways and can take various embodiments in accordance with its gist.

[発明の効果コ 以上の説明で明らかなように、本発明のブラシレスモー
タの駆動回路によれば、駆動コイルに加える電圧又は電
流の大きさに反比例して位置検出素子の出力電圧の振幅
を変化させ、駆動コイルに加える電圧又は電流が小さい
ときには、トルクリップルが最良となるようにし、大き
い時には、音響ノイズが小さくなるようにしたので、ト
ルクリップル、騒音を、それぞれの特性が必要とされる
°使用状態において、最良なものにすることが出来る。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the brushless motor drive circuit of the present invention changes the amplitude of the output voltage of the position detection element in inverse proportion to the magnitude of the voltage or current applied to the drive coil. The torque ripple is optimized when the voltage or current applied to the drive coil is small, and the acoustic noise is minimized when the voltage or current applied to the drive coil is large. It can be made into the best possible condition under the conditions of use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本実施例の動作を示す波形図、第3図は本実施例の低速
回転時の動作説明図、第4図は本実施例の高速回転時お
よび高負荷時の動作説明図、第5図は従来例のブラシレ
スモータの駆動回路のブロック図である。 la、lb、1c−−−ホール素子、3a、3b。
Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram showing the operation of this embodiment, Fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of this embodiment at low speed rotation, and Fig. 4 is the main FIG. 5 is a block diagram of a drive circuit of a conventional brushless motor. la, lb, 1c---Hall element, 3a, 3b.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各相の位置検出素子の出力電圧をクリップしその
全部または一部を加減算手段で加算または減算した後所
定の大きさに制御して駆動コイルに加える電圧または電
流を合成するブラシレスモータの駆動回路において、 上記各相の位置検出素子の出力電圧の振幅を上記駆動コ
イルに加える電圧または電流の大きさに反比例して変化
させる手段を設けたことを特徴とするブラシレスモータ
の駆動回路。
(1) A brushless motor that clips the output voltage of the position detection element of each phase, adds or subtracts all or part of it using an adding/subtracting means, and then controls it to a predetermined magnitude to synthesize the voltage or current applied to the drive coil. A drive circuit for a brushless motor, characterized in that the drive circuit is provided with means for changing the amplitude of the output voltage of the position detection element of each phase in inverse proportion to the magnitude of the voltage or current applied to the drive coil.
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