JPH04183253A - 鉄芯型ブラシレスモータの駆動回路 - 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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術 り発明か解決しようとする課題 Ｅ課題を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ実施例 Ｇ１第１の実施例の構成と動作 Ｇ、第２の実施例の構成と動作 Ｇ３第３の実施例の構成と動作 Ｇ４第４の実施例および応用例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は、タイナミノクレンジを広くする鉄芯型ブラシ
レスモータの駆動回路に関するものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、鉄芯型ブラシレスモータの駆動回路において
、 モータの動作状態によって、モータコイルの駆動電流を
ほぼ１２０度の通電角または位相を進ませた１２０度よ
り大きいが１８０度よりは小さい通電角のいずれかで通
電して、通常は通電角１２０度で高効率と低トルクリッ
プルを維持し、用途により１２０度より大きい通電角で
高速回転を得ることにより、 モータのダイナミックレンジを広げたものである。

Ｃ１従来の技術 ゛　鉄芯型ブラシレスモータは、Ｎ極とＳ極を交互に複
数極着磁したロータと、複数相の駆動コイルを鉄芯のス
ロット間に巻いたステータとから成っており、その駆動
回路は、ロータの着磁極をホール素子等で検出して各相
の駆動コイルの電流の通電タイミングを切り替えること
により、ロータを回転させている。このような鉄芯型ブ
ラシレスモータは、高い効率が得られるという特長を有
しているが、コギング等によりトルクリップルが多い欠
点がある。このため、例えば三相両方向通電形式の鉄芯
型ブラシレスモータでは、１相の通電角は１２０度とし
て、高効率と低ドルクリ、プルを実現していた。なお、
例えば、ファン等のドルクリ、プルが問題とならない用
途においては、回路構成の単純な１８０度通電が行われ
ている。

Ｄ１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鉄芯型ブラシレ
スモータでは、ステータ側のコイルのインダクタンスが
大きいため、高速回転時には電流の遅れが生じ十分な回
転数が得られないという問題点があった。これを解決す
る方策としては、ホール素子のマウント位置をずらして
位相を進ませる方法があるが、正逆両方向回転のモータ
には適用できない。また、１相の通電角を１８０度とす
れば、高速回転が得られるものの、スイッチングタイミ
ングの誤差がダイレクトに逆トルクとして発生しやすく
なるため、効率が悪化する問題点がある。

本発明は、上記問題点を解決するために創案したもので
、通常は高効率、低トルクリップルを維持しつつ、動作
状態により効率およびドルクリ。

プルをそれほど悪化させることなく正逆両方向回転のい
ずれにおいても高速回転が得られる鉄芯型ブラシレスモ
ータの駆動回路を提供することを目的とする。

８２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鉄芯型ブラシレス
モータの駆動回路の構成は、 モータコイルの電流切り替え用のタイミング信号から略
１２０度の通電角の通電信号を作成してロータを回転さ
せる鉄芯型ブラシレスモータの駆動回路において、 前記タイミング信号間の差をとる手段と上記差信号と元
の上記タイミング信号を合成する手段とを有して位相の
進んだ略１２０度より大きい通電角の通電信号を作成す
る手段を設け、 前記略１２０度の通電角の通電信号と前記略１２０度よ
り大きい通電角の通電信号の作成とを切り替えもしくは
連続変化させる手段を具備することを特徴とする。

Ｆ１作用 本発明は、モータの動作状態によって、モータコイルの
駆動電流を略１２０度の通電角または波形合成で位相を
進ませた略１２０度より大きいが１８０ｉよりは小さい
通電角のいずれかで通電して、通常は通電角略１２０度
で高効率と低トルクリップルを維持し、用途１こより略
１２０度より大きいが１８０度よりは小さい通電角で高
速回転を得ることにより、高効率と低ドルクリ、プルを
維持ないしは太き（悪化させることなくモータのダイナ
ミックレンジを広くする。

Ｇ、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
。

Ｇ１．第１の実施例の構成と動作 第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図である。本
実施例は、三相両方向通電の鉄芯型グラ／レスモータを
駆動する場合を例とする。本実施例の駆動回路は、三相
スター結線を行ったステータ例の各相コイルＬＡ＋　　
Ｌａ、Ｌｃに対し両方向に通電するトライバ回路１と、
ロータ側のマグネットの着磁極による三相の鎖交磁束を
検出するホール素子Ｈ，，Ｈ，，Ｈ，と、このホール素
子Ｈ，，Ｈ１゜Ｒ３の検出出力をアナログ的に増幅して
台形波的に変化する各相の位置信号Ａ、Ｂ、Ｃおよびそ
の反転信号−Ａ、−Ｂ、−Ｃを作成するホール素子アン
プ回路２と、これらの各相の位置信号を基に通電波形を
合成する通電波形合成回路３と、ホール素子アンプ回路
２と通電波形合成回路３の間に挿入された通電角切り替
え回路４とを有して成る。

ホール素子Ｈ，−Ｈ，およびホール素子アンプ回路２に
は、基準電圧回路５から電源Ｖｃｃの１／２の基準電圧
が供給される。また、トライバ回路１の低電位側はトー
タル電流制御回路６を通してパワーグランドへ接続され
る。

ホー／Ｌｌ子）（＋、　　Ｈｚ、　　１−１３は、バイ
アス端子の一端が基ｒ＄電圧発生回路５のＶｃＣ／２の
基準電圧に接続され、その他端か抵抗Ｒ３を通して回転
方向切り替えを行うスイッチＳ１のコモン端子ニ接続さ
れて、モータ回転方向に応じて電源Ｖ。。側とグランド
側に切り替えて接続される。Ｖ　ＣＣ／　２の基１！電
圧発生回路５は、オペアンプ５１と抵抗Ｒ１，Ｒ３の分
圧回路から成り、その分圧点をオペアンプ５１の＋（非
反転）入力端子に接続し、自己の出力を−（反転）入力
端子に接続して成る。

ホール素子アンプ回路２は、各ホール素子Ｈ１゜Ｈ，、
Ｈ，に対応して、オペアンプ２１．　２２．　２３と抵
抗回路から成る３つの非反転差動増幅回路と、同じくオ
ペアンプ２４，２５．２６と抵抗回路から成る反転差動
増幅回路とから構成され、前述の各相位置信号Ａ、Ｂ、
Ｃとその反転信号−Ａ。

−Ｂ、−Ｃを作成する。

通電角切り替え回路４は、この実施例では１２０°／１
５００の通電切り替えを例とする。通電角切り替え回路
４は、互いに連動するスイッチＳ、。

Ｓ３．Ｓ４の組と、同じく互いに連動するスイッチＳ、
、Ｓ、、Ｓ、の組とを存し、これらのスイッチの開閉に
より１２個の抵抗Ｒ４〜Ｒ１５で構成される加算回路を
有する。一方、通７４波形合成回路３は各相に対応した
３つの２人力ＡＮＤ回路３１゜３２．３３と同じく３つ
の２人力ＮＯＲ回路からなる。

ここで、コイルＬＡに対応するこれらの接続構成を代表
して説明すると、次のようになる。オペアンプ２１の位
置信号Ａは、抵抗Ｒ４を通してＡＮＤ回路３１の一方の
入力へ接続されるとともに、スイッチＳ、と抵抗Ｒ８を
通してＮＯＲ回路３４の一方の入力へ接続される。上記
Ａ　Ｎ　Ｄ回路３１の一方の入力は、さらにスイッチＳ
、と抵抗Ｒ６と通してオペアンプ２５の位置信号−Ｂが
接続されるとともに、Ｎ　ＯＲ回路３４の他方の入力に
接続される。また、前述のＮＯＲ回路３４の一方の入力
は、抵抗Ｒ７を通して上記位置信号−Ｂが接続されると
ともに、上記ＡＮＤ回路３１の他方の入力に接続される
。以下同様に上記信号Ａ、　　ＢがＡ→Ｂ→Ｃ−４Ａの
順に変化するように他のコイルＬＢ。

Ｌｃに対応する各回路部分か接続構成される。

スイッチの制御において、通電角を１２０度とする場合
にはすべてのスイッチＳ、〜Ｓ７を開放し、通電角をオ
ンのタイミングのみの位相が３０度進んだ１５０度とし
かつ反時計回り（ＣＣＷ）にモータを回転させる場合に
はスイッチＳ、、Ｓ、、Ｓ４の組のみを閉じ、同しく通
電角をオンのタイミングのみの位相が３０度進んだ１５
０度とするが時計回り（ＣＷ）にモータを回転させる場
合にはスイッチＳ、、Ｓ７．Ｓ、の組のみを閉じる。

以上の構成により、コイルＬＡに対応する通電波形合成
回路３のＡＮＤ回路３１およびＮＯＲ回路３４の部分で
は、１２０度通電の場合にはＡＮＤ回路３１においてａ
、＝ＡＸ　（−Ｂ）の通電波形信号が、ＮＯＲ回路３４
においてはａＬ＝（−Ａ）ＸＢの通電波形信号がそれぞ
れ作成され、また１５０度通電の場合にはＡＮＤ回路３
１においてａ、４＝　、（Ａ　　Ｂ）　Ｘ　（Ｂ）の、
ＮＯＲ回路３４においてａＬ−（（Ａ−’Ｂ））ｘＢの
通電ｌ皮形信号が作成される。

また、以上と同様の構成によって、コイルＬＢに対応す
る１２０度の通電波形信号ｂＨ＝＋３−ｘ（−Ｃ）、ｂ
Ｌ＝　（−Ｂ）ＸＣおよびＩ　ＯＯＲの通電波形信号す
、＝　（Ｂ−Ｃ）ｘ　（−ｃ）、ｂ、−（−（Ｂ−Ｃ）
　）ＸＣＪ＜ＡＮＤ回路３２とＮ　ＯＲ回路３５で作成
され、コイルＬｃに対する１２０７７）＞Ｊ電波影信号
ｃ　Ｈ−Ｃｘ　（Ａ）　＋　　ｃ　Ｌ−（Ｃ）　ＸＡお
よび１５０ＦＪ！：の通電波形信号ｃ、＝　（Ｃ−Ａ）
ｘ　（−Ａ）、ｃＬ＝　（−（Ｃ−Ａ））ＸＡがＡＮＤ
回路３３とＮＯＲ回路３６で作成されてドライバ回路Ｉ
へ送出される。

ドライバ回路１は、各コイルＬＡ、　　ＬＢ、　　Ｌｅ
ｔ：対応する３つの同一回路構成の回路部分１ａ、１ｂ
、ｌｃから成るので、ここではコイルＬＡに対応するド
ライバ回路部分１ａについて代表して説明する。回路部
分１ａは、両方向通電に対応してＶｃｃ／２の中心に対
称な信号波形処理によりスイッチングするトランジスタ
Ｔｒ□、Ｔｒ、を主とする／へイレベル側とトランジス
タＴｒ３．Ｔｒ４を主トスるローレベル側の２つの部分
から成る。ハイレベル側のトランジスタＴｒ、、Ｔｒ、
の回路のベースラインには通電波形信号ａＨか接続され
、ローレベル側のトランジスタＴ　ｒ　＊、Ｔ　ｒ　ａ
のベースラインには通電波形信号ａＬか接続されて、ハ
イレベル側は電ｒｐｖｃｃ側からコイルＬＡに対して電
流を流し出し、ローレベル側はコイルＬＡからグランド
（ＧＮＤ）側へ電流を引き込む制御を行う。

トータル電流制御回路６は、トランジスタＴｒ５とコイ
ル電流検出用の抵抗Ｒｆを有し、上記トライバ回路ｌの
トランジスタのエミッタ側がこれらのトランジスタＴｒ
ｓと抵抗Ｒｆを通してグランドＧＮＤへ接続される。ト
ータル電流制御回路６は、さらにモータ電流検出用のオ
ペアンプ６１とこの出力とトータル電流コントロール電
圧ＶＣを比較しトランジスタＴｒｓのベース電流を制御
してモータのトータル電流を制御するオペアンプ６２か
ら成る回路を有する。

以上のように構成した第１の実施例の動作および作用を
述べる。

第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　
、　（ｅ）は本実施例の動作を示す波形図である。（ａ
）にホール素子出力Ｈ，，Ｈ，，Ｈ３およびそれらを抵
抗により構成される加算回路でアナログ的に減算した信
号を示す。これらを波形整形したのが（Ｃ）である。こ
のうちＡ、Ｂ、Ｃおよびそれらの反転信号−Ａ、−Ｂ、
−Ｃを用いて論理積をとった（ｄ）のような１２０度通
電は、従来通りであるが、ここで通電角切り替え回路４
によりＡ→α（＝Ａ−Ｂ）、Ｂ→β（＝Ｂ−Ｃ）　、Ｃ
→γ（＝Ｃ−Ａ）の切り替えを行うことにより、１５０
度通電が行なわれる。このとき通電のオフのタイミング
はそのままでオンのタイミングのみ３０度位相が進む為
、鉄芯型ブラ′ンレスモークのインダクタンスの電流の
遅れがあっても、１８０度通電の様に逆トルクを発生す
ることなく簡単な回路で通電角を１゜２５倍に増し、高
速回転が得られる。なお、（ｅ）は上記とは逆回転のロ
ンツクを示し、上記ａ）ｌ−（−α）ｘＢがａ１４＝α
Ｘ　（−Ｂ）の様になる。

このような駆動回路を用いて、例えばＶ　Ｔ　Ｒ牛ヤプ
スタンモータを駆動する場合、再生時は、１２０度通電
により、効率か良くトルクリップルの小さい従来の１２
０度通電と同等の特性をキープし、早送り１巻き戻し時
には、オンのタイミングの位÷目が３０度進んだ１５０
度通電により、１〜２割の両方向回転の高速回転が得ら
れる。また、従来必要であったモータコイルＬＡ、Ｌ、
、ＬＣに付加した容量の大きい電解コンデンサを不要に
することができる。

Ｇ２．第２の実施例の構成と動作 第３図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。本
実施例は、三相両方向通電の鉄芯型ブラシレスモーフを
ソフトスイッチングてかつ通電角を１２０°／１０５°
に切り替えて駆動する場合の例である。本実施例は、第
１の実施例に比べ、大きく相違する点は、ドライバ回路
１の前段にドライバ回路ｌのベース電流制御回路１１を
設けるとともに、ホール素子アンプ回路２とＪｉｍ角切
り替え回路４の間にクランプ回路２７を挿入したもので
ある。それ以外で第１の実施例と同符号の要素のうち、
コイルＬＡ、　　ＬＢ、　　Ｌｃ、　　トライバ回路１
、十−ル素子Ｈ，，Ｈ，，Ｈ３，スィッチＳ１素子アン
プ回路２、通電角切り替え回路４、基準電圧発生回路５
、トータル電流制御回路６は、はぼ同様に構成される。

たたし、本実施例では、トライバ回路ｌ以外の回路電流
としてドライバ回路１の回路電源Ｖ　ＣＣＩから５Ｖし
牛ニレータフで＋５Ｖの〜ＣＣ２を作成して用いるとと
もに、トータル電流制御回路６はオペアンプ６１とオペ
アンプ６２の間にオペアンプ６３の回路を挿入して基準
電圧発生回路５のＶＣ６！／２（２，５Ｖ）の基準電圧
をコイル電流検出用抵抗Ｒｆとオペアンプ６２で検出し
た信号に加え、回路電源Ｖ。ｅｌとドライバ回路１の電
源供給端子に挿入したターリントン接続トランジスタＴ
ｒ、Ｔｒ６てコイルＬＡ−Ｌｏに流れるトータル電流を
制御する。

クランプ回路２７は、互いに逆方向に並列接続されたタ
イオートの対（Ｄ、、Ｄ、）、（Ｄ、、Ｄ、）。

（Ｄ６．Ｄ、）、　　（Ｄ、、Ｄ、）、　　（Ｄ、、Ｄ
、Ｏ）。

（Ｄ、、、Ｄ、、）の一端を各ホール素子アンプ回路２
を構成するオペアンプの出力に抵抗を介して接続し、そ
のタイオート対の他端を共通に基準電圧Ｖｃ、、２．／
２へ接続して構成する。これにより、各ホール素子アン
プ回路２の出力である位置信号４へ。

Ｂ、　　Ｃとその反転信号−Ａ、＝Ｂ、−Ｃは、タイオ
ードの順方向降下型■である１　４Ｖ程度にクランプさ
れる。

通電角切り替え回路４は、第１の実施例と同じく互いに
連動するスイッチＳ、、Ｓ８．Ｓ４の組と、同しく互い
に連動するスイッチＳ５．　　Ｓ６．　　Ｓ７の組とを
有し、これらのスイッチの開閉により１２個の抵抗Ｒ，
〜Ｒ１５て構成される加算回路を有する。一方、通電波
形合成回路３は本実施例では、オペアンプ３７ａ、３’
７ｂ、３７ｃ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃから成る回路と
、ヘース電；＊　ｌ’＋　御回路１１の前段部分とて構
成される。各スイッチのＳ、〜Ｓ７の設定は、第１の実
施例と同しである。

ここで、コイルＬＡにス・ｊ応するこれらの接続構成を
代表して説明すると、次のようになる。オペアンプ２１
の出力である位置信号Ａは、抵抗Ｒ４を通してオペアン
プ３７ａの↑（非反転）入力に接続されるとともに、ス
イッチｓｋ抵抗Ｒ６を通してオペアンプ３８ａの一人力
に接続される。また、オペアンプ２５の出力である位置
信号−Ｂが、オペアンプ３８ａの十入力に接続されると
ともに、スイッチＳ５と抵抗Ｒ５を通してオペアンプ３
７ａの半入力に接続される。これらのオペアンプ３７ａ
、３８ａの各−（反転）入力には、自己の出力か接続さ
れる。以下、同様に上記信号Ａ、　　Ｂｈ・Ａ→Ｂ−＋
Ｃ＋Ａと変イヒするように他のコイルＬＢ。

Ｌｃに対応する各回路部分が接続構成される。

こうして作成された各相のソフトスイッチングの通電波
形信号ａＨ＋　　ａＬ＋　　ｂＨ，ｂＬ＋　　Ｃ１１，
ＣＬはベース電流制御回路１１の各相回路部分１１ａ。

１１ｂ、ｌｌｃの同一符号端子へ入力される。これらの
各回路部分は、同一に構成されるので、ここではコイル
ＬＡに対応する回路部分１１ａについて述べる。

ベース電流制御回路部分１１ａもドライバ回路ｌの両方
向の通電を担うＴｒｙ、Ｔｒｙの部分とＴｒ３＋Ｔｒａ
の部分に対応してハイレベル側の部分とローレベル側の
部分から構成される。まず、ハイレベル側の部分はトラ
ンジスタ′「ｒ７およびタイオードＤ　１３＋　’　Ｄ
　Ｉ４から成る波形合成回路とトランジスタＴｒ、、Ｔ
ｒｌｌから成るカレントミラー回路で構成され、一方、
ローレベル側の部分はトランジスタＴ　ｒｌＧおよびダ
イオードＤ、、Ｄ、ｓから成る波形合成回路とトランジ
スタＴ　ｒ　ｌｌ＋　　Ｔ　ｒ　１２から成るカレント
ミラー回路で構成される。トランジスタＴｒ、およびト
ランジスタＴｒ、のコレクタは共通にタイオート’Ｄ、
、を介して電７．！ｔの流れ出る向きに信号ａ□に接続
されるとともに、同じくタイオートＤ　Ｉ４を介して電
流の〆ｈれ出る向きに信号ａＬに接続される。また、ト
ランジスタＴｒ、ｏおよびトランジスタＴｒｌ＋のコレ
クタは共通にタイオードＤ　Ｉ５を介して電流の流れ込
む向きに信号ａ□に接続されるとともに、同じくダイオ
ードＤ　Ｉ８を介して電流の流れ込む向きに信号ａＬに
接続される。

トランジスタＴｒ７のベースはトランジスタＴｒ１３か
ら成る電流制御回路に、トランジスタＴｒ１゜のベース
はトランジスタＴ　ｒ１４から成る電流制御回路にそれ
ぞれ接続されて、コイルＬＡに流す電流の絶対量が決定
される。各カレントミラー回路のトランジスタのエミッ
タは抵抗を通して基準電圧ｖｃｃ２／２に接続されると
ともに、それらの各出力は、それぞれドライバ回路１ａ
の前段のトランジスタＴｒ、、Ｔｒ３のベースに接続さ
れる。

トランジスタＴ　ｒ　１３＋　Ｔ　ｒ　＋ａから成る電
流制御回路は、ベース電流制御回路１１の各回路部分１
１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃに共通の回路である。

以上のように構成した第２の実施例の動作および作用を
述へる。

第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　
、　（ｅ）　。

（ｆ）、（ｇ）は、本実施例の動作を示す波形図である
。（ａ）はホール素子Ｈ，，Ｈ，，Ｈ，の各出力をアナ
ログ的に増幅した位置信号Ａ、　　Ｂ、　　Ｃを示して
いる。まず、通電角切り替え回路４の各スイッチをすべ
てオフに設定した１２０度通電角設定状態での動作を述
へる。この状態ではａＩ（＝Ａ、ａｔ、−Ｂ、ｂｏ＝Ｂ
、ｂＬ−Ｃ，ｃｌＩ＝ｃ。

ｃ　Ｌ−−Ａとなり、波形合成回路３のアンプにより滑
らかな波形を保持したまま、ベース電流制御回路１１へ
入力される。これにより、その上側（〕＼イレベル側）
部分では各位置信号へと−ＢならひにＢと−Ｃならびに
Ｃと−Ａか２．５ｖの基＄電圧を中心にそれぞれ合成さ
れて（ｂ）に示す最小検出が行なわれ、また、その下側
（ローレベル側）部分では各位置信号Ａと−Ｂならびに
Ｂと−ＣならびにＣと−Ａがそれぞれ２．５ｖの基準電
圧を中心に合成されて（Ｃ）に示す最大検出が行なわれ
る。これと同時にベース電流制御回路１１により、ドラ
イバ回路ｌのパワートランジスタのへ一ス電流が滑らか
な通電波形信号に従って絞り込まれ（ｆ）に示すように
なめらかにフィルＬＡ、Ｌｅ。

Ｌｃの通電が切り替えられ、＜ｅ＞に示すコイル鎖交磁
束との相互作用てモータのロータが回転される。

次に、通電角切り替え回路４のスイッチＳ　ｆ＋Ｓ、、
Ｓ、のみをオンに設定した１５０度通電角設定状態での
動作を述べる。この状態では、抵抗Ｒ４〜ＲＩＢでの加
算回路により（ｄ）に示すＡ　−、Ｂ　。

Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ａ等の減算信号が作られ、前述におけるａ
、〜ｃＬのＡ、Ｂ、ＣがそれぞれＡ−Ｂ、Ｂ−Ｃ，Ｃ−
Ａに置き換えられる。これにより、前述の１２０度通電
角の場合の（ｂ）、　　（ｃ）の通電波形はオンのタイ
ミングのみが電気角で３０度進み、（ｇ）に実線で示さ
れる通電波形が得られる。この場合オフのタイミングは
そのままなので約１５０度角の通電となる。鉄芯型モー
タでは、通電がオンになっても高回転時には、電流が遅
れる為、本方式のようにオン側と極切換えを理論上合わ
せても、マウント精度のエアーなどによる逆トルクの発
生の心配はない。これによりモータへの印加電圧の実効
値を１５０／１２０倍にすることができ、高速回転が得
られる。また、電流の遅れをカバーできる為、モータ特
性を向上させることができる。

Ｇ５．第３の実施例の構成と動作 第５図は、本発明の第３の実施例を示す回路図である。

本実施例は、第２の実施例と同じく三相両方向通電の鉄
芯型ブラシレスモータをソフトスイッチングでかつ通電
角を切り替えて駆動する場合を例とするが、通電角の切
り替えを１２０°／１６５°に拡張したものである。従
って、本実施例は、通電角切り替え回路を除いて、第２
の実施例と同様に構成されるので、通電角切り替え回路
３を除く同一部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

本実施例の通電角切り替え回路３は、互いに連動するス
イッチｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ、。

の組と、同じく互いに連動するスイッチＳ、、Ｓ、。

Ｓ　１．Ｓ　ＩＬ＋　Ｓ　ｌ！、Ｓ　１３の組と、抵抗
Ｒ１〜Ｒ１，。

Ｒ１８〜Ｒ２１で構成される加算回路を有し、第２の実
施例と同様にクランプ回路２７を介してホール素子アン
プ２と、通電波形合成回路３の間に挿入接続される。

ここて、コイルＬＡに対応するこれらの接続構成を代表
して説明すると、次のようになる。オペアップ２１の圧
力である位置信号Ａは、抵抗Ｒ３を通してオペアンプ３
７ａの−（非反転）入力に接続されるとともに、スイッ
チＳ、と直列接続の抵抗Ｒ１９，スイッチＳ　ＩＩとの
並列回路と抵抗Ｒ６を通してオペアンプ３８ａの中入力
に接続される。

また、オペアンプ２５の出力である位置信号−Ｂが、オ
ペアンプ３８ａの中入力に接続されるとともに、スイッ
チＳ、と直列接続のスイッチＳ６．抵抗Ｒ＋ｓとの並列
回路と抵抗Ｒ５を通してオペアンプ３７ａの中入力に接
続される。以下、同様に上記信号Ａ、ＢがＡ−＋Ｂ−Ｃ
→Ａと変化するようにコイルｔ、ｅ、ｔ、ｃに対応する
各回路部分が接続構成される。

通電角の設定操作では、１２０度通電角の場合はすへて
のスイッチをオフに設定し、１６５度Ｊ電角の場合でか
つ反時計方向回転の場合はスイッチＳ、、Ｓ、、Ｓ、、
Ｓ、、Ｓ、、Ｓ、。の組のみをオンに設定し、１６５度
通電角の場合でかつ時計方向回転の場合はスイッチｓ５
．ｓ、、ｓ、、ｓ、、５Ｉｔｓ８１１の組のみをオンに
設定する。

以上のように構成した第３の実施例の動作および作用を
述へる。

第６図は、本実施例の動作を示す波形図である。

本実施例における１２０度Ｊ！！！電の動作は、第２の
実施例と同じである。１６５度通電の設定状態では、ス
イッチＳ、、Ｓ３．Ｓ、またはスイッチＳ、。

Ｓ、、Ｓヮのオンによる減算に加えてスイッチＳ、。

Ｓ、、Ｓ、。と抵抗ＲＩＩｌ＋　　Ｒ１７１Ｒ＋ｅまた
はスイッチＳ　Ｉｌ＋　　Ｓ　ｌｌ、Ｓ　１３と抵抗Ｒ
１７＋　　ＲＩＩｌ＋　　Ｒ２＋による重み付けした減
算が為されるため、各相の通電波形（実線図示）は、点
線で示される１２０度通電波形の場合に比へ、オフのタ
イミングが第２の実施例と同様に３０度進み、オフのタ
イミングが１５度遅れとなって、高回転時にも電流遅れ
の悪影響のない１．６５度通電とすることかでき、より
一層の高速回転が得られる。

Ｇ４第４の実施例と応用例 第７図は、本発明の第４の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は、集積回路（Ｉｃ）化を想定した場合の
構成例である。本実施例の構成において、ＬＡ、　　Ｌ
、、　　ｔ、ｃは三相両方同通電構成の７　　モータコ
イル、１はコイルＬＡ、Ｌａ＋　　Ｌｃのドライバ回路
、Ｈ，、Ｈ，、Ｈ，はホール素子、２は十−ル素子アン
プであって、第１〜第３の実施例と同様の構成であるが
、１２００通電時におけるモータ回転方向の切り替えは
ホール素子の印加電圧を変えずにＤＩＲ端子からの指令
でホール素子アンプ２の出力反転することにより行う。

３は通電波形合成回路、４は通電角切り替え回路、５は
基準電圧（ＶＲＥＦ）発生回路、７は５ｖし牛ユレータ
、１１はベース電流制御回路であって、第２゜第３の実
施例と同様の構成である。強制切替端子は、通電角を１
２０°／１５０°に外部から切り替えるための端子であ
り、ＡＮＣ，ＡＤＪ端子は１５００通電角を第３の実施
例の１６５°通電角に設定するための端子である。

６はトータル′Ｗａ流制御回路でありで、本実施例では
、比較器６４．６５と電流リミッタ６６で構成されてい
る。比較器６４は外部の制御信号ｖｃと基準電圧Ｖ　Ｒ
ＥＦとを比較して、モータフィルのトータル電流指令を
比較器６５へ送出し、比較器６５はその指令と電流検出
用抵抗Ｒｆの検出信号とを比較して、ヘース電流制徒１
］巨’：Ｆ１３１．　ｌへ制御信号を送出する。従って
、本実施例のヘース電’ｔＪ！を回ｉ９３　ハ、モータ
コイルのトータル電流を制御する機能を有するものとす
る。電流リミッタ６６は、抵抗Ｒｆの電流検出信号を受
け、Ｌｉｍ端子から指示される設定値に基づいて、ベー
ス電流制御回路１１を介してモークコイル電流を制限す
る。比較器６５の出力は、抵抗Ｒｔｔ＋　　Ｒ２３で分
圧し通電角切り替え回路４に接続して、外部からの制御
信号■ｏもしくは■。と抵抗Ｒｆの電流検出信号との比
較を行ってモータ高速回転時に通電角切り替えを行なう
。

各モータコイルＬＡ、　　ＬＢ、Ｌｃおよびドライ／＜
回路ｌ用電源とグランｌ−’（ＧＮＤ）の間には、０゜
１〜０．１１μＦ程度のコンデンサＣＩ、　　Ｃｔ、　
Ｃｓ。

Ｃ４を挿入するのか、モータコンデンサの発振防止や回
路電源の安定化する上で好適である。また、８はモータ
の速度検出用アンプ回路であり、例えばその速度情報を
用いてＡＮＣ，ＡＤＪ端子の通電角調節を行うようにす
ることかできる。

なお、上記各実施例は電流制御タイプを例に述べたが、
本発明は電流制御、電圧制御を問わず適用できるもので
ある。また、本発明は三相以外の多相モータに適用でき
ることも当然のごとである。

さらに通電角の切り替えはスイッチによらず無段階で連
続的に変化させても、同じ効果が得られることは明らか
である。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。

Ｈ１発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明の鉄芯型ブラシレ
スモーフの駆動回路によれば、モータの動作状態に応じ
て、鉄芯型ブラシレスモータの電流遅れに影響されるこ
となく、ダイナミックレンジを広げることか可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第２図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は上記第１の実
施例の動作を示す波形図、第３図は本発明の第２の実施
例を示す波形図、第４ｔ２１　（ａ）　。 （ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）　、（ｆ
）　、　（ｇ）は上記第２の実施例の動作を示す波形図
、第５図は本発明の第３の実施例を示す回路図、第６図
は上記第３の実施例の動作を示す波形図、第７図は本発
明の第４の実施例を示すブロック図である。 ｌ・・ドライバ回路、２・　ホール素子アンプ回Ｆ５．
３・・・電流波形合成回路、４・・通電角切り替え回路
、１１・・ベース電流制御回路、Ｈ，、Ｈ，、Ｈ３・・
・ホール素子、ＬＡ、ＬＢ、Ｌｃ・モータコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータコイルの電流切り替え用のタイミング信号
   から略１２０度の通電角の通電信号を作成してロータを
   回転させる鉄芯型ブラシレスモータの駆動回路において
   、 前記タイミング信号間の差をとる手段と上記差信号と元
   の上記タイミング信号を合成する手段とを有して位相の
   進んだ略１２０度より大きい通電角の通電信号を作成す
   る手段を設け、 前記略１２０度の通電角の通電信号と前記略１２０度よ
   り大きい通電角の通電信号の作成とを切り替えもしくは
   連続変化させる手段を具備することを特徴とする鉄芯型
   ブラシレスモータの駆動回路。