JPH05122978A - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
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- JPH05122978A JPH05122978A JP3286005A JP28600591A JPH05122978A JP H05122978 A JPH05122978 A JP H05122978A JP 3286005 A JP3286005 A JP 3286005A JP 28600591 A JP28600591 A JP 28600591A JP H05122978 A JPH05122978 A JP H05122978A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/34—Modelling or simulation for control purposes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 増幅器の出力段トランジスタの発熱を抑制し
て効率の良い駆動制御をする。 【構成】 増幅器１４ａないし１４ｃの出力段のトラン
ジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃによる出力
電圧ＶａないしＶｃを電圧検出回路１９により検出し、
ツェナー電圧Ｖｚを加えた電圧Ｖｐをスイッチング電源
回路２４により各増幅器１４ａないし１４ｃに印加す
る。固定子巻線１３ａないし１３ｃにかかる電圧が最大
となって電流Ｉｍが最大となるときのトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃの分担電圧を最小限に
抑えることができ、コレクタ損失Ｗｓを極力低減できる
ので、発熱を抑制してブラシレスモータを効率良く駆動
制御できる。
て効率の良い駆動制御をする。 【構成】 増幅器１４ａないし１４ｃの出力段のトラン
ジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃによる出力
電圧ＶａないしＶｃを電圧検出回路１９により検出し、
ツェナー電圧Ｖｚを加えた電圧Ｖｐをスイッチング電源
回路２４により各増幅器１４ａないし１４ｃに印加す
る。固定子巻線１３ａないし１３ｃにかかる電圧が最大
となって電流Ｉｍが最大となるときのトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃの分担電圧を最小限に
抑えることができ、コレクタ損失Ｗｓを極力低減できる
ので、発熱を抑制してブラシレスモータを効率良く駆動
制御できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも出力段にト
ランジスタを有し回転子の回転位置を検出する位置検出
素子の出力信号に応じて固定子巻線に通電する増幅器を
備え、この増幅器の増幅度を速度制御信号に基づいて制
御するようにしたブラシレスモータの駆動回路に関す
る。
ランジスタを有し回転子の回転位置を検出する位置検出
素子の出力信号に応じて固定子巻線に通電する増幅器を
備え、この増幅器の増幅度を速度制御信号に基づいて制
御するようにしたブラシレスモータの駆動回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のものとしては、例えば、図４に
示すような三相のブラシレスモータの駆動回路がある。
即ち、図示しない回転子の回転位置を検出する位置検出
素子１ａ，１ｂ，１ｃは、三相マトリクス回路２の各入
力端子に接続されている。ブラシレスモータの固定子巻
線３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれに対して駆動電圧を与え
る増幅器４ａ，４ｂ，４ｃは同様の構成であるので、以
下増幅器４ａについて代表して説明する（尚、他の増幅
器４ｂ，４ｃの構成については、増幅器４ａの添字を
ｂ，ｃに代えたものとする）。
示すような三相のブラシレスモータの駆動回路がある。
即ち、図示しない回転子の回転位置を検出する位置検出
素子１ａ，１ｂ，１ｃは、三相マトリクス回路２の各入
力端子に接続されている。ブラシレスモータの固定子巻
線３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれに対して駆動電圧を与え
る増幅器４ａ，４ｂ，４ｃは同様の構成であるので、以
下増幅器４ａについて代表して説明する（尚、他の増幅
器４ｂ，４ｃの構成については、増幅器４ａの添字を
ｂ，ｃに代えたものとする）。
【０００３】増幅器４ａは、入力段に設けられた信号増
幅回路５ａと、出力段に設けられたｎｐｎ形トランジス
タ６ａ，ｐｎｐ形トランジスタ７ａの直列回路から構成
されている。信号増幅回路５ａの入力端子は三相マトリ
クス回路２の出力端子Ｐａに接続され、制御入力端子に
は図示しない制御回路から回転数制御信号が与えられる
ようになっている。トランジスタ６ａ，７ａはエミッタ
を共通に接続した直列回路で、トランジスタ６ａのコレ
クタは直流電源端子ＶＣＣに接続され、トランジスタ７
ａのコレクタはアースされている。またトランジスタ６
ａ，７ａのベースは共通に信号増幅回路５ａの出力端子
に接続されている。
幅回路５ａと、出力段に設けられたｎｐｎ形トランジス
タ６ａ，ｐｎｐ形トランジスタ７ａの直列回路から構成
されている。信号増幅回路５ａの入力端子は三相マトリ
クス回路２の出力端子Ｐａに接続され、制御入力端子に
は図示しない制御回路から回転数制御信号が与えられる
ようになっている。トランジスタ６ａ，７ａはエミッタ
を共通に接続した直列回路で、トランジスタ６ａのコレ
クタは直流電源端子ＶＣＣに接続され、トランジスタ７
ａのコレクタはアースされている。またトランジスタ６
ａ，７ａのベースは共通に信号増幅回路５ａの出力端子
に接続されている。
【０００４】固定子巻線３ａの一端子側はトランジスタ
６ａ，７ａのエミッタに接続され、他端子側は他の固定
子巻線３ｂ，３ｃの各他端子側と共通に接続されてい
る。
６ａ，７ａのエミッタに接続され、他端子側は他の固定
子巻線３ｂ，３ｃの各他端子側と共通に接続されてい
る。
【０００５】このような構成によれば、位置検出素子１
ａないし１ｃから与えられる回転子の位置信号に応じて
三相マトリクス回路２は、各相の固定子巻線３ａないし
３ｃに適切に通電するための適切な位相差および振幅を
持つ電圧信号に変換して増幅器４ａないし４ｃに与え
る。各増幅器４ａないし４ｃにおいては、回転数制御信
号Ｓに応じて増幅率を変化させ、夫々必要な電力を固定
子巻線３ａないし３ｃに供給する。
ａないし１ｃから与えられる回転子の位置信号に応じて
三相マトリクス回路２は、各相の固定子巻線３ａないし
３ｃに適切に通電するための適切な位相差および振幅を
持つ電圧信号に変換して増幅器４ａないし４ｃに与え
る。各増幅器４ａないし４ｃにおいては、回転数制御信
号Ｓに応じて増幅率を変化させ、夫々必要な電力を固定
子巻線３ａないし３ｃに供給する。
【０００６】このとき、増幅器４ａないし４ｃにおける
出力段のトランジスタ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃは、
信号増幅回路５ａないし５ｃから与えられるベース信号
に応じて、直流電源端子ＶＣＣの電源電圧を適切な駆動
電圧ＶａないしＶｃとして出力するようになっている。
これにより、ブラシレスモータに加わるトルクが変化し
た場合でも、適切な回転数で駆動することが可能であ
る。
出力段のトランジスタ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃは、
信号増幅回路５ａないし５ｃから与えられるベース信号
に応じて、直流電源端子ＶＣＣの電源電圧を適切な駆動
電圧ＶａないしＶｃとして出力するようになっている。
これにより、ブラシレスモータに加わるトルクが変化し
た場合でも、適切な回転数で駆動することが可能であ
る。
【０００７】また、このような構成によれば、増幅器４
ａないし４ｃがリニア動作することにより、固定子巻線
３ａないし３ｃに駆動電圧ＶａないしＶｃを供給して加
速するのみではなく、固定子巻線３ａないし３ｃで発電
される電力を吸入してブレーキ動作をさせることが可能
であり、特に、トルク変動が大きな負荷の駆動やモータ
が発生するトルクリップルを低減して低速度で駆動する
ことに良好な特性を有するものである。
ａないし４ｃがリニア動作することにより、固定子巻線
３ａないし３ｃに駆動電圧ＶａないしＶｃを供給して加
速するのみではなく、固定子巻線３ａないし３ｃで発電
される電力を吸入してブレーキ動作をさせることが可能
であり、特に、トルク変動が大きな負荷の駆動やモータ
が発生するトルクリップルを低減して低速度で駆動する
ことに良好な特性を有するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、次のような不具合がある。
即ち、各増幅器４ａないし４ｃにおいては、トランジス
タ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃをリニア動作させること
から、電源電圧ＶＣＣの電圧のうち、出力する駆動電圧
ＶａないしＶｃを差し引いた電圧がコレクタ電圧ｖｓと
してトランジスタ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃが分担す
ることになる。このとき、トランジスタ６ａ，７ａない
し６ｃ，７ｃにおいては、上述のコレクタ電圧ｖｓと固
定子巻線３ａないし３ｃに流れる電流Ｉｍの積によりコ
レクタ損失ｗｓが決まるため、図５に示すように、電流
Ｉｍの増加に伴ってコレクタ損失ｗｓが急激に増加する
ことになる。
ような従来構成のものでは、次のような不具合がある。
即ち、各増幅器４ａないし４ｃにおいては、トランジス
タ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃをリニア動作させること
から、電源電圧ＶＣＣの電圧のうち、出力する駆動電圧
ＶａないしＶｃを差し引いた電圧がコレクタ電圧ｖｓと
してトランジスタ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃが分担す
ることになる。このとき、トランジスタ６ａ，７ａない
し６ｃ，７ｃにおいては、上述のコレクタ電圧ｖｓと固
定子巻線３ａないし３ｃに流れる電流Ｉｍの積によりコ
レクタ損失ｗｓが決まるため、図５に示すように、電流
Ｉｍの増加に伴ってコレクタ損失ｗｓが急激に増加する
ことになる。
【０００９】そして、ブラシレスモータの回転数を制御
して駆動する場合に、このようにコレクタ損失ｗｓが大
きくなると、増幅器４ａないし４ｃにおけるトランジス
タ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃが発熱して効率的な駆動
制御が行えない不具合が生ずる。
して駆動する場合に、このようにコレクタ損失ｗｓが大
きくなると、増幅器４ａないし４ｃにおけるトランジス
タ６ａ，７ａないし６ｃ，７ｃが発熱して効率的な駆動
制御が行えない不具合が生ずる。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、出力段に設けられたトランジスタのコ
レクタ損失を低減して発熱を抑え、効率良く回転数制御
が可能なブラシレスモータの駆動回路を提供するにあ
る。
で、その目的は、出力段に設けられたトランジスタのコ
レクタ損失を低減して発熱を抑え、効率良く回転数制御
が可能なブラシレスモータの駆動回路を提供するにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも出
力段にトランジスタを有し回転子の回転位置を検出する
位置検出素子の出力信号に応じたタイミングで固定子巻
線に給電する増幅器を備え、この増幅器の増幅度を速度
制御信号に基づいて変化させるようにしたブラシレスモ
ータの駆動回路を対象としているものであり、前記増幅
器の出力電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出
手段の検出電圧に基づいて前記増幅器に印加する電源電
圧を制御する電源調整手段とを設けて構成したところに
特徴を有する。
力段にトランジスタを有し回転子の回転位置を検出する
位置検出素子の出力信号に応じたタイミングで固定子巻
線に給電する増幅器を備え、この増幅器の増幅度を速度
制御信号に基づいて変化させるようにしたブラシレスモ
ータの駆動回路を対象としているものであり、前記増幅
器の出力電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出
手段の検出電圧に基づいて前記増幅器に印加する電源電
圧を制御する電源調整手段とを設けて構成したところに
特徴を有する。
【００１２】
【作用】本発明のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、固定子巻線にかかる電圧は電圧検出手段により検出
され、その検出電圧に基づいて電源調整手段は増幅器へ
の印加電圧を制御する。これにより、増幅器の出力段の
トランジスタは常に適切な電源電圧が与えられるので、
固定子巻線に対する出力電圧を適切に保持しながらトラ
ンジスタ自身が分担する電圧を小さく抑えることができ
る。従って、増幅器のトランジスタにおけるコレクタ損
失を抑制することができ、トランジスタの発熱を極力抑
制すると共に、ブラシレスモータを効率的に駆動制御す
ることができる。
ば、固定子巻線にかかる電圧は電圧検出手段により検出
され、その検出電圧に基づいて電源調整手段は増幅器へ
の印加電圧を制御する。これにより、増幅器の出力段の
トランジスタは常に適切な電源電圧が与えられるので、
固定子巻線に対する出力電圧を適切に保持しながらトラ
ンジスタ自身が分担する電圧を小さく抑えることができ
る。従って、増幅器のトランジスタにおけるコレクタ損
失を抑制することができ、トランジスタの発熱を極力抑
制すると共に、ブラシレスモータを効率的に駆動制御す
ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１乃至図
３を参照しながら説明する。
３を参照しながら説明する。
【００１４】電気的構成を示す図１において、３個の位
置検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、ブラシレスモー
タの回転子（図示せず）の回転位置を検出して位置検出
信号を出力するもので、その出力端子はそれぞれ三相マ
トリクス回路１２の入力端子に接続されている。
置検出素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、ブラシレスモー
タの回転子（図示せず）の回転位置を検出して位置検出
信号を出力するもので、その出力端子はそれぞれ三相マ
トリクス回路１２の入力端子に接続されている。
【００１５】ブラシレスモータの固定子巻線１３ａ，１
３ｂ，１３ｃのそれぞれに対して駆動電圧を与える増幅
器１４ａ，１４ｂ，１４ｃは同様の構成であるので、以
下増幅器１４ａの構成について代表して説明する（尚、
他の増幅器１４ｂ，１４ｃの構成については増幅器１４
ａの添字をｂ，ｃの代えたものとする）。
３ｂ，１３ｃのそれぞれに対して駆動電圧を与える増幅
器１４ａ，１４ｂ，１４ｃは同様の構成であるので、以
下増幅器１４ａの構成について代表して説明する（尚、
他の増幅器１４ｂ，１４ｃの構成については増幅器１４
ａの添字をｂ，ｃの代えたものとする）。
【００１６】即ち、増幅器１４ａは、入力段に設けられ
た信号増幅回路１５ａと、出力段に設けられたｎｐｎ形
トランジスタ１６ａおよびｐｎｐ形トランジスタ１７ａ
の直列回路から構成されている。信号増幅回路１５ａの
入力端子は三相マトリクス回路１２の出力端子Ｐａに接
続され、制御入力端子には図示しない制御回路から回転
数制御信号Ｓが与えられるようになっている。トランジ
スタ１６ａ，１７ａはエミッタを共通に接続した直列回
路で、それらのベースは共通にして信号増幅回路１５ａ
の出力端子に接続され、トランジスタ１７ａのコレクタ
はアースされている。
た信号増幅回路１５ａと、出力段に設けられたｎｐｎ形
トランジスタ１６ａおよびｐｎｐ形トランジスタ１７ａ
の直列回路から構成されている。信号増幅回路１５ａの
入力端子は三相マトリクス回路１２の出力端子Ｐａに接
続され、制御入力端子には図示しない制御回路から回転
数制御信号Ｓが与えられるようになっている。トランジ
スタ１６ａ，１７ａはエミッタを共通に接続した直列回
路で、それらのベースは共通にして信号増幅回路１５ａ
の出力端子に接続され、トランジスタ１７ａのコレクタ
はアースされている。
【００１７】固定子巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各一
端子はそれぞれトランジスタ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの
エミッタに接続され、他端子は共通に接続されている。
また、固定子巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各一端子は
それぞれ図示極性のダイオード１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
を介して電圧検出手段たる電圧検出回路１９の入力端子
に接続されている。
端子はそれぞれトランジスタ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの
エミッタに接続され、他端子は共通に接続されている。
また、固定子巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各一端子は
それぞれ図示極性のダイオード１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
を介して電圧検出手段たる電圧検出回路１９の入力端子
に接続されている。
【００１８】この電圧検出回路１９において、入力端子
Ａはオペアンプ２０の入力端子に接続されると共に抵抗
２１を介してアースされている。オペアンプ２０の出力
端子はツェナーダイオード２２を順方向に介した後、出
力端子Ｂに接続されると共に抵抗２３を介して直流電源
端子ＶＣＣに接続されている。
Ａはオペアンプ２０の入力端子に接続されると共に抵抗
２１を介してアースされている。オペアンプ２０の出力
端子はツェナーダイオード２２を順方向に介した後、出
力端子Ｂに接続されると共に抵抗２３を介して直流電源
端子ＶＣＣに接続されている。
【００１９】電圧調整手段たるスイッチング電源回路２
４は、次のように構成される。即ち、比較器２５の非反
転入力端子は電圧検出回路１９の出力端子Ｂに接続さ
れ、出力端子はＰＷＭコンバータ２６を介してスイッチ
ング用のｐｎｐ形トランジスタ２７のベースに接続され
ている。ＰＷＭコンバータ２６は比較器２５からの出力
信号に応じてトランジスタ２７のベースにＰＷＭ制御信
号を出力するようになっている。
４は、次のように構成される。即ち、比較器２５の非反
転入力端子は電圧検出回路１９の出力端子Ｂに接続さ
れ、出力端子はＰＷＭコンバータ２６を介してスイッチ
ング用のｐｎｐ形トランジスタ２７のベースに接続され
ている。ＰＷＭコンバータ２６は比較器２５からの出力
信号に応じてトランジスタ２７のベースにＰＷＭ制御信
号を出力するようになっている。
【００２０】トランジスタ２７のエミッタは直流電源端
子ＶＣＣに接続され、コレクタはリアクトル２８を介し
て出力端子Ｃおよび前記比較器２５の反転入力端子に接
続されている。また、トランジスタ２７のコレクタは図
示極性のダイオード２９を介してアースされ、出力端子
Ｃは平滑用のコンデンサ３０を介してアースされてい
る。そして、スイッチング電源回路２４の出力端子Ｃは
前記増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの各トランジスタ１
６ａ，１６ｂ，１６ｃのコレクタに接続されている。
子ＶＣＣに接続され、コレクタはリアクトル２８を介し
て出力端子Ｃおよび前記比較器２５の反転入力端子に接
続されている。また、トランジスタ２７のコレクタは図
示極性のダイオード２９を介してアースされ、出力端子
Ｃは平滑用のコンデンサ３０を介してアースされてい
る。そして、スイッチング電源回路２４の出力端子Ｃは
前記増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの各トランジスタ１
６ａ，１６ｂ，１６ｃのコレクタに接続されている。
【００２１】次に、本実施例の作用について図２および
図３をも参照しながら説明する。
図３をも参照しながら説明する。
【００２２】位置検出素子１１ａないし１１ｃは図示し
ない回転子の回転状態に応じた位置検出信号を三相マト
リクス回路１２に与える。三相マトリクス回路１２は、
この位置検出信号に対して各相に対応して固定子巻線１
３ａないし１３ｃに適切に通電するための位相差および
振幅をもつ電圧信号に変換して増幅器１４ａないし１４
ｃに与える。
ない回転子の回転状態に応じた位置検出信号を三相マト
リクス回路１２に与える。三相マトリクス回路１２は、
この位置検出信号に対して各相に対応して固定子巻線１
３ａないし１３ｃに適切に通電するための位相差および
振幅をもつ電圧信号に変換して増幅器１４ａないし１４
ｃに与える。
【００２３】増幅器１４ａないし１４ｃにおいては、信
号増幅回路１５ａないし１５ｃにより三相マトリクス回
路１２から与えられた信号に対して回転数制御信号Ｓ
（図３（ａ）参照）により設定された増幅度にてそれぞ
れ増幅した信号を出力し、出力段のトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃにより増幅して正弦波
状をなす駆動電圧ＶａないしＶｃ（図３（ｂ），
（ｃ），（ｄ）参照）として各固定子巻線１３ａないし
１３ｃに与える。
号増幅回路１５ａないし１５ｃにより三相マトリクス回
路１２から与えられた信号に対して回転数制御信号Ｓ
（図３（ａ）参照）により設定された増幅度にてそれぞ
れ増幅した信号を出力し、出力段のトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃにより増幅して正弦波
状をなす駆動電圧ＶａないしＶｃ（図３（ｂ），
（ｃ），（ｄ）参照）として各固定子巻線１３ａないし
１３ｃに与える。
【００２４】このときの駆動電圧ＶａないしＶｃは、そ
れぞれダイオード１８ａないし１８ｃを介して加算さ
れ、検出電圧Ｖｍ（図３（ｅ）参照）として電圧検出回
路１９により検出される。つまり、電圧検出回路１９に
おいては、駆動電圧ＶａないしＶｃが共通にして入力端
子Ａに与えられるので、図３（ｅ）に示すような検出電
圧Ｖｍ波形となる。例えば、トルクが小さく駆動電圧Ｖ
ａないしＶｃが小さいときには、図中、太実線で示すよ
うな検出電圧Ｖｍとなり、トルクが大となると破線で示
すような検出電圧Ｖｍ′となる。
れぞれダイオード１８ａないし１８ｃを介して加算さ
れ、検出電圧Ｖｍ（図３（ｅ）参照）として電圧検出回
路１９により検出される。つまり、電圧検出回路１９に
おいては、駆動電圧ＶａないしＶｃが共通にして入力端
子Ａに与えられるので、図３（ｅ）に示すような検出電
圧Ｖｍ波形となる。例えば、トルクが小さく駆動電圧Ｖ
ａないしＶｃが小さいときには、図中、太実線で示すよ
うな検出電圧Ｖｍとなり、トルクが大となると破線で示
すような検出電圧Ｖｍ′となる。
【００２５】そして、電圧検出回路１９においては、こ
の検出電圧Ｖｍにツェナーダイオード２２によるツェナ
ー電圧Ｖｚだけ加算した電圧を出力端子Ｂからスイッチ
ング電源回路２４に入力する。この場合、ツェナー電圧
Ｖｚの値は、増幅器１４ａないし１４ｃに設けられた出
力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７
ｃのコレクタ飽和電圧よりも少し大きい値となるように
設定されている。そして、この電圧検出回路１９の出力
電圧が実際に増幅器１４ａないし１４ｃにおいて出力段
のトランジスタに必要な電源電圧となる。
の検出電圧Ｖｍにツェナーダイオード２２によるツェナ
ー電圧Ｖｚだけ加算した電圧を出力端子Ｂからスイッチ
ング電源回路２４に入力する。この場合、ツェナー電圧
Ｖｚの値は、増幅器１４ａないし１４ｃに設けられた出
力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７
ｃのコレクタ飽和電圧よりも少し大きい値となるように
設定されている。そして、この電圧検出回路１９の出力
電圧が実際に増幅器１４ａないし１４ｃにおいて出力段
のトランジスタに必要な電源電圧となる。
【００２６】スイッチング電源回路２４においては、現
在出力端子Ｃから出力している電源電圧Ｖｐと電圧検出
回路１９から与えられる電圧信号と比較し、その差の値
に応じてＰＷＭコンバータ２６によりスイッチング信号
の比率を定めてトランジスタ２７のオンオフを制御す
る。これにより、直流電源電圧ＶＣＣは、電圧検出回路
１９から与えられた駆動電圧Ｖｍにツェナー電圧Ｖｚを
加えた印加電圧Ｖｐに等しくなるように、トランジスタ
２７によりチョッピングされると共にリアクトル２８及
びコンデンサ３０により平滑化される。
在出力端子Ｃから出力している電源電圧Ｖｐと電圧検出
回路１９から与えられる電圧信号と比較し、その差の値
に応じてＰＷＭコンバータ２６によりスイッチング信号
の比率を定めてトランジスタ２７のオンオフを制御す
る。これにより、直流電源電圧ＶＣＣは、電圧検出回路
１９から与えられた駆動電圧Ｖｍにツェナー電圧Ｖｚを
加えた印加電圧Ｖｐに等しくなるように、トランジスタ
２７によりチョッピングされると共にリアクトル２８及
びコンデンサ３０により平滑化される。
【００２７】この結果、増幅器１４ａないし１４ｃの出
力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７
ｃには、常に、検出電圧Ｖｍにツェナー電圧Ｖｚが加算
された印加電圧Ｖｐが与えられる。そして、この状態
で、トランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ、１７ｃ
は、出力する駆動電圧ＶａないしＶｃが最大となるとき
にはコレクタ飽和電圧よりも僅かに大きいツェナー電圧
Ｖｚがかかるだけとなり、動作的には能動領域にありな
がら分担する電圧はコレクタ飽和電圧に僅かな電圧を加
えた略必要最小限の値となる。
力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ，１７
ｃには、常に、検出電圧Ｖｍにツェナー電圧Ｖｚが加算
された印加電圧Ｖｐが与えられる。そして、この状態
で、トランジスタ１６ａ，１７ａないし１６ｃ、１７ｃ
は、出力する駆動電圧ＶａないしＶｃが最大となるとき
にはコレクタ飽和電圧よりも僅かに大きいツェナー電圧
Ｖｚがかかるだけとなり、動作的には能動領域にありな
がら分担する電圧はコレクタ飽和電圧に僅かな電圧を加
えた略必要最小限の値となる。
【００２８】従って、固定子巻線１３ａないし１３ｃに
最大電圧が印加されるとき、つまりトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃに最大電流が流れると
きには、その分担電圧が最小限に抑えることができるの
で、このときのコレクタ損失Ｗｓも最小限に抑えること
ができる。
最大電圧が印加されるとき、つまりトランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃに最大電流が流れると
きには、その分担電圧が最小限に抑えることができるの
で、このときのコレクタ損失Ｗｓも最小限に抑えること
ができる。
【００２９】この結果、出力段の各トランジスタ１６
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃにおける電圧降下Ｖｓ
は図２に示すように、トルクの大小にかかわらず略一定
の値となり、電流Ｉｍのみがトルクに比例して増加する
特性となる。従って、これらの値の積として表わされる
コレクタ損失Ｗｓは、トルクに比例した特性となり、且
つ、従来と異なりその値が極力低減される。
ａ，１７ａないし１６ｃ，１７ｃにおける電圧降下Ｖｓ
は図２に示すように、トルクの大小にかかわらず略一定
の値となり、電流Ｉｍのみがトルクに比例して増加する
特性となる。従って、これらの値の積として表わされる
コレクタ損失Ｗｓは、トルクに比例した特性となり、且
つ、従来と異なりその値が極力低減される。
【００３０】このような本実施例によれば、増幅器１４
ａないし１４ｃの出力電圧ＶａないしＶｃを電圧検出回
路１９により検出しこれに応じてスイッチング電源回路
２４により常に最適な印加電圧を与えるようにしたの
で、出力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６
ｃ，１７ｃにおけるコレクタ損失Ｗｓを極力低減させる
ことができ、これにより、トランジスタ１６ａ，１７ａ
ないし１６ｃ，１７ｃの温度上昇を低減させると共にブ
ラシレスモータを効率良く駆動制御することができる。
ａないし１４ｃの出力電圧ＶａないしＶｃを電圧検出回
路１９により検出しこれに応じてスイッチング電源回路
２４により常に最適な印加電圧を与えるようにしたの
で、出力段のトランジスタ１６ａ，１７ａないし１６
ｃ，１７ｃにおけるコレクタ損失Ｗｓを極力低減させる
ことができ、これにより、トランジスタ１６ａ，１７ａ
ないし１６ｃ，１７ｃの温度上昇を低減させると共にブ
ラシレスモータを効率良く駆動制御することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のブラシレスモータの駆動装置に
よれば、固定子巻線にかかる電圧を電圧検出手段により
検出し、その検出電圧に基づいて増幅器の出力段のトラ
ンジスタの印加電圧を電源調整手段により制御するよう
にしたので、常に出力段のトランジスタに適切な電源電
圧を与えることができて、その分担電圧を小さく抑える
ことができるので、発熱を極力抑制すると共にブラシレ
スモータを効率良く駆動制御できるという優れた効果を
奏する。
よれば、固定子巻線にかかる電圧を電圧検出手段により
検出し、その検出電圧に基づいて増幅器の出力段のトラ
ンジスタの印加電圧を電源調整手段により制御するよう
にしたので、常に出力段のトランジスタに適切な電源電
圧を与えることができて、その分担電圧を小さく抑える
ことができるので、発熱を極力抑制すると共にブラシレ
スモータを効率良く駆動制御できるという優れた効果を
奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成図
【図２】コレクタ損失を表わす相関図
【図３】各部の電圧波形を示す作用説明図
【図４】従来例を示す図１相当図
【図５】図２相当図
１１ａ，１１ｂ，１１ｃは位置検出素子、１２は三相マ
トリクス回路、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは固定子巻線、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃは増幅器、１６ａ，１６ｂ，１
６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは出力段のトランジス
タ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃはダイオード、１９は電圧
検出回路（電圧検出手段）、２２はツェナーダイオー
ド、２４はスイッチング電源回路（電圧調整手段）、２
６はＰＷＭコンバータ、２７はスイッチング用トランジ
スタである。
トリクス回路、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは固定子巻線、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃは増幅器、１６ａ，１６ｂ，１
６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは出力段のトランジス
タ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃはダイオード、１９は電圧
検出回路（電圧検出手段）、２２はツェナーダイオー
ド、２４はスイッチング電源回路（電圧調整手段）、２
６はＰＷＭコンバータ、２７はスイッチング用トランジ
スタである。
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも出力段にトランジスタを有し
回転子の回転位置を検出する位置検出素子の出力信号に
応じたタイミングで固定子巻線に給電する増幅器を備
え、この増幅器の増幅度を速度制御信号に基づいて変化
させるようにしたものにおいて、前記増幅器の出力電圧
を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出電
圧に基づいて前記増幅器に印加する電源電圧を制御する
電源調整手段とを設けて構成したことを特徴とするブラ
シレスモータの駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286005A JPH05122978A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ブラシレスモータの駆動回路 |
| US07/968,387 US5287044A (en) | 1991-10-31 | 1992-10-29 | Drive circuit for brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286005A JPH05122978A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05122978A true JPH05122978A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17698775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286005A Pending JPH05122978A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5287044A (ja) |
| JP (1) | JPH05122978A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5604412A (en) * | 1993-03-19 | 1997-02-18 | Nidec Corporation | Brushless motor and a control circuit thereof |
| US5572096A (en) * | 1994-05-27 | 1996-11-05 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method and circuit for clamping the recirculation current in stator windings |
| JP3309648B2 (ja) * | 1995-06-22 | 2002-07-29 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制御装置 |
| US5600218A (en) * | 1995-09-11 | 1997-02-04 | George H. Holling | Sensorless commutation position detection for brushless motors |
| US5821713A (en) * | 1995-09-11 | 1998-10-13 | Advanced Motion Controls, Inc. | Commutation position detection system and method |
| IT1280973B1 (it) * | 1995-10-17 | 1998-02-11 | Bitron Spa | Metodo ed apparato di controllo per il pilotaggio di componenti elettronici statici atti a realizzare la commutazione delle fasi in |
| JPH09285088A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-31 | Hitachi Ltd | 永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両 |
| JPH10225167A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-21 | Zexel Corp | ブラシレスモータの駆動制御装置 |
| US6285146B1 (en) * | 1998-08-07 | 2001-09-04 | Nidec America Corporation | Apparatus and method of regulating the speed of a brushless DC motor |
| US6008603A (en) * | 1998-10-28 | 1999-12-28 | Texas Instruments Incorporated | Brushless DC motor assembly control circuit |
| JP2003200363A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-15 | Makita Corp | バッテリ式電動工具 |
| GB0226317D0 (en) * | 2002-11-09 | 2002-12-18 | Cambridge Consultants | Controller for a synchronous motor |
| US7564230B2 (en) * | 2006-01-11 | 2009-07-21 | Anadigics, Inc. | Voltage regulated power supply system |
| JP2010141695A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Panasonic Corp | 高周波回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3611081A (en) * | 1970-04-06 | 1971-10-05 | Sperry Rand Corp | Counter emf commutated self-starting brushless d.c. motor |
| DE2311904C2 (de) * | 1973-03-09 | 1975-03-20 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Anordnung zur Drehzahlregelung eines mit einer elektronischen Kommutierungseinrichtung ausgestatteten Gleichstrommotors |
| CA1169919A (en) * | 1979-02-22 | 1984-06-26 | Makoto Gotou | Control system for a dc motor |
| US4472666A (en) * | 1982-09-21 | 1984-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless DC motor |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP3286005A patent/JPH05122978A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-29 US US07/968,387 patent/US5287044A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5287044A (en) | 1994-02-15 |
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