JPH06165574A - モータロック保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤信号によってモータロック保護動作の解除
がおこらない保護動作の確実性が高い自動復帰型のモー
タロック保護回路を得る。 【構成】 回転子の磁極位置を示す磁極検出信号により
モータの回転を検出する回転検出回路４、この回転検出
回路４からの信号を受けて充放電を繰り返し、充放電の
充放電電位を受けてモータを制御するモータ駆動回路
３、モータロック時に所定時間ｔ１の出力段のオンと所
定時間ｔ２の出力段のオフとをモータ駆動回路３に繰り
返えさせ、この間における回転検出回路４からのリセッ
ト信号により自動復帰する自動復帰型のモータロック保
護回路に対して、モータロック時における所定時間ｔ２
の出力段のオフの間は回転検出回路４からのリセット信
号を受付けないようにＡＮＤ回路５によりリセットを行
なうように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばブラシレスモ
ータのコイルの焼損防止のために用いられる自動復帰型
のモータロック保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動復帰型の従来のモータロック保護回
路は、例えば特開昭６３ー１２１４９１号公報に示さ
れ、図４により示すような構成となっている。即ち、図
において、１０１は電源端子Ｖｃｃに接続され、定電流
Ｉ１を流す第１の定電流源、１０２は接地され定電流Ｉ
２を引き込む第２の定電流源、１０３，１０４は差動増
幅器を構成するトランジスタである。

【０００３】１０５はトランジスタ１０３のコレクタと
接地間に接続されたコンデンサ、１０６はこのコンデン
サ１０５に並列接続されたトランジスタ、１０７はこの
トランジスタ１０６のベースに接続された抵抗である。
１０８はこの抵抗１０７と電源端子Ｖｃｃとの間に接続
された抵抗、１０９はブラシレスモータの回転子の回転
位置を検出する検出手段からの出力が一方の入力端子に
入力され、出力が上記抵抗１０７に接続されたアンド回
路、１１０はこのアンド回路１０９の他方の入力端子と
接地との間に接続されたコンデンサ、１１１は上記アン
ド回路１０９の他方の入力端子に接続された抵抗、１１
２はこの抵抗１１１と検出手段との間に接続されたイン
バータで、上記コンデンサ１１０及び抵抗１１１とで検
出手段の出力を反転して遅延させる遅延手段を構成して
いる。１１５は反転入力端子がコンデンサ１０５に接続
され、非反転入力端子が抵抗１１３を介して基準電圧に
接続されたコンパレータである。

【０００４】１１４はコンパレータ１１５の非反転入力
端子と出力端子との間に接続された抵抗、１１６，１１
７はコンパレータ１１５の出力端子に直列接続されたイ
ンバータで、インバータ１１６の出力端子は抵抗１１８
を介してトランジスタ１０３のベースに接続され、イン
バータ１１７の出力端子は抵抗１１９を介してトランジ
スタ１０４のベースに接続されている。１２１はブラシ
レスモータの駆動回路と接地との間に接続されたトラン
ジスタで、そのベースは抵抗１２０を介してインバータ
１１７に直列接続されている。

【０００５】上記構成のモータロック保護回路は、ブラ
シレスモータが通常回転していると、回転子の回転位置
を検出している検出手段からの出力は非常に短い周期の
信号になり、アンド回路１０９からの出力も短い周期の
信号となってトランジスタ１０６のＯＮ／ＯＦＦの繰り
返し周期も非常に短いものとなる。差動増幅器を構成し
ているトランジスタ１０３，１０４は一方がＯＮ状態で
あると他方はＯＦＦ状態になっていて、トランジスタ１
０３がＯＮ状態にあると、第１の定電流源１０１からの
定電流Ｉ１はトランジスタ１０３を介して流れ、定電流
Ｉ２分だけ第２の定電流源１０２に引き込まれる。

【０００６】そして、トランジスタ１０６がＯＦＦ状態
であると、定電流Ｉ１と定電流Ｉ２との差分がコンデン
サ１０５を充電する。ブラシレスモータが通常運転して
いるときは、非常に短い周期でトランジスタ１０６がＯ
Ｎ／ＯＦＦを繰り返しているので、コンデンサ１０５の
充電電位が基準電圧になるまえに、トランジスタ１０６
を介して放電されることになる。その結果、コンパレー
タ１１５の出力は反転することなく、Ｈレベルの電位を
出力し続け、トランジスタ１０３のベースにはＬレベル
の電位が印加されてＯＦＦ状態が維持され、トランジス
タ１２１がＯＮ状態に維持され、駆動回路が動作状態を
維持することになる。

【０００７】通常回転していたブラシレスモータがなん
らかの要因でモータロックを生じた場合、回転子の回転
位置を検出する検出手段からの出力がＨ，Ｌいずれかの
レベルのままになるため、アンド回路１０９からの出力
はＬレベルのままであり、トランジスタ１０６はＯＦＦ
状態である。従って、コンデンサ１０５に充電された電
荷はトランジスタ１０６を介して放電されることはな
く、充電電位は上昇する。この充電電位が基準電圧を越
えると、コンパレータ１１５の出力がＬレベルに反転す
る。その結果、トランジスタ１０３はＯＦＦ状態にな
り、トランジスタ１０４はＯＮ状態になって、トランジ
スタ１２１がＯＦＦ状態になり駆動回路を非動作状態に
する。この時、コンパレータ１１５の非反転入力端子に
印加される基準電圧は抵抗１１３，１１４で決まる電圧
に低下する。

【０００８】トランジスタ１０３がＯＦＦ状態になるこ
とにより、コンデンサ１０５には充電電流が流れなくな
り、充電電荷が第２の定電流源１０２を介して放電され
る。コンデンサ１０５の充電電位が抵抗１１３，１１４
で決まる電圧以下になると、コンパレータ１１５の出力
はＨレベルに反転し、これにより、トランジスタ１０
３，１２１はＯＮ状態に、トランジスタ１０４はＯＦＦ
状態となって駆動回路が動作状態になるとともに、コン
デンサ１０５の充電が始まる。駆動回路の動作で回転子
が回転すると、先に説明した通常回転状態と同じ動作と
なる。また回転子がロック状態であれば、コンデンサ１
０５は充電され続け、駆動回路を前述のように非動作状
態にする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような自動復帰
型のモータロック保護回路においては、モータロック時
に駆動回路のオフによりモータの回転トルクをなくして
も、マグネットの磁極の変化付近で反作用により回転子
が反転することもあり、このような反転でも回転子の磁
極位置を磁極変化で検出しているためモータが回転して
いるとする信号が出力され、このいわば誤信号によりモ
ータロック保護動作が解除されてしまうといった課題を
含んでいる。

【００１０】この発明は上記した従来の課題を解決する
ためになされたもので、誤信号によってモータロック保
護動作の解除がおこらない保護動作の確実性が高い自動
復帰型のモータロック保護回路を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる自動復
帰型のモータロック保護回路は、モータロック時に所定
時間ｔ１の出力段のオンと所定時間ｔ２の出力段のオフ
とをモータを駆動させる駆動回路に繰り返えさせるもの
で、この間における所定時間ｔ２の出力段のオフ間は回
転検出回路からの回転検出によるリセット信号は受付け
ないようにしたものである。

【００１２】

【作用】この発明においては、モータロック時に駆動回
路のオフによりモータの回転トルクがなくなった場合
で、この間にマグネットの磁極の変化付近で反作用によ
り回転子が反転することがあっても、この反転による磁
極変化は所定時間ｔ２の間は誤信号としてモータロック
保護動作を解除するリセット信号とはならない。

【００１３】

【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブラシレスモ
ータにかかる自動復帰型のモータロック保護回路の回路
図であり、図２は同じく自動復帰型のモータロック保護
回路の構成図、図３はモータロック時のコンデンサの両
端電圧を示した説明図である。

【００１４】この自動復帰型のモータロック保護回路
は、図２に示すように充放電回路１、非対称三角波を発
生する三角波発生回路２、モータをオン／オフ制御する
モータ駆動回路３、モータの回転子の磁極位置を示す磁
極検出信号によりモータの回転を検出する回転検出回路
４、リセット用のＡＮＤ回路５から構成されている。

【００１５】６はコンデンサ、７はトランジスタで、コ
ンデンサ６とトランジスタ７と定電流源Ｉ１とで充放電
回路１を形成している。８，９はカントミラー回路を構
成するトランジスタ、１０は定電流源Ｉ１の電流のコン
デンサ６への流入を制御するトランジスタ、１１はダイ
オード、１２はカントミラー回路を制御するトランジス
タであり、これらにより三角波発生回路２が構成されて
いる。

【００１６】１３はコンパレータ、１４，１５，１６は
それぞれコンパレータ１３の比較電圧Ｖｃを生成する抵
抗、１７はモータ制御用のトランジスタ、１８はコンパ
レータ入力にヒステリシスを与えるトランジスタで、こ
れらによりモータ駆動回路３が構成されている。

【００１７】トランジスタ１７のコレクタがモータ出力
段のオン／オフ制御信号の出力端となっていて、Ｌｏが
オン制御信号、Ｈｉがオフ制御信号となっている。この
トランジスタ１７のコレクタはトランジスタ１０及びト
ランジスタ１８の各ベースにそれぞれ接続されている。
またコンパレータ１３の出力端は、トランジスタ１７の
ベースと、トランジスタ１２のベースならびにＡＮＤ回
路５の一方の入力端にそれぞれ接続されている。ＡＮＤ
回路５にはコンパレータ１３の出力とともにモータの回
転子の磁極位置を示す磁極検出信号によりモータの回転
を検出する回転検出回路４の出力信号が入力されてい
て、その出力側はトランジスタ７のベースに接続されて
いる。充放電回路１の出力は三角発生回路２を介してモ
ータ駆動回路３のコンパレータ１３に入力される。

【００１８】上述のモータロック保護回路の動作は次の
通りである。モータが通常に回転している場合には、モ
ータ制御信号はオン（トランジスタ１７がオン）であ
り、回転子の回転位置を検出している位置検出手段から
回転子の磁界に対応した出力信号（ＨレベルとＬレベル
とからなる信号）が非常に短い周期の信号として回転検
出回路４に入力され、回転検出回路４から回転検出信号
として一定間隔でＨｉ信号がパルス状にＡＮＤ回路５に
入力されている。ＡＮＤ回路５にはコンパレータ１３か
らのＨｉ信号も入力されているので、ＡＮＤ回路５はＡ
ＮＤ出力があり、トランジスタ７のベースに回転検出回
路４で発生したＨｉパルスの信号が一定間隔で入る。

【００１９】また、トランジスタ１７がオンしているの
で、トランジスタ１０はオフとなり定電流源Ｉ１がダイ
オード１１を通りコンデンサ６に流れ込んでいる。トラ
ンジスタ１７がオンのとき、コンパレータ１３はトラン
ジスタ１７のベースとトランジスタ１２のベースにＨｉ
信号を出力している。従って、トランジスタ１２はオン
状態であり、定電流源Ｉ２の電流は全てトランジスタ１
２のコレクタに流れ込んでいて、トランジスタ９はオフ
状態となっている。

【００２０】トランジスタ９とトランジスタ８とはカン
トミラー回路を構成しているので、トランジスタ９のコ
レクタに流れ込んだ電流と同じ電流をトランジスタ８の
コレクタに流す働きがあり、トランジスタ９がオン状態
ではトランジスタ８のコレクタにＩ２の電流が流れてコ
ンデンサ６から電流を流出させることになる。

【００２１】コンデンサ６に溜った電荷はトランジスタ
７のオンによりトランジスタ７のコレクタを通じて放電
される結果、コンデンサ６は充放電を繰り返しその端子
電圧はコンパレータ１３のしきい値レベルを越えないの
で、トランジスタ１７はオン状態を維持する。

【００２２】通常に回転していたモータがなんらかの要
因でモータロックを生じた場合、回転検出回路４からの
回転検出信号にＨｉパルス信号がなくなるため、ＡＮＤ
回路５の出力もなくなり、トランジスタ７によるコンデ
ンサ６の電荷の放電がなくなる。このためコンデンサ６
の両端電圧は上昇し、ついにはコンパレータ１３の比較
電圧Ｖｃを越えることになる。この間の時間が図３のｔ
１である。これにより、コンパレータ１３は反転しその
出力はＬｏになる。

【００２３】コンパレータ１３の出力がはＬｏになる
と、トランジスタ１７はオフとなり、モータ駆動用の出
力段はオフされモータへの通電が停止されてモータの発
熱や損傷が防止される。一方、トランジスタ１７のオフ
により、トランジスタ１０がオンし、定電流源Ｉ１の電
流はトランジスタ１０のコレクタに全て流れ、コンデン
サ６には流れ込まなくなる。また、トランジスタ１２も
オフとなり、定電流源Ｉ２の電流はトランジスタ９のコ
レクタに流れ、カントミラー回路が動作してトランジス
タ８のコレクタにトランジスタ９のコレクタに流れ込ん
だ電流と同じ電流が流れる。この電流はコンデンサ６に
溜った電荷をゆっくり放電するために設定され、コンデ
ンサ６の両端電圧は図３における所定時間ｔ２をかけて
徐々に低下していき、比較電圧Ｖｃ以下になるとコンパ
レータ１３が反転し、コンパレータ１３の出力が再びＨ
ｉになり、トランジスタ１７がオンしモータを自動復帰
させる。これにより回転子が回転すると前述の通常の回
転状態と同じ動作となり、回転子がロック状態のままで
あれば、上述と同様の動作が繰り返されることになる。

【００２４】モータロック時にモータへの通電を停止し
モータの回転トルクをなくしても、磁極の変化付近では
反作用により回転子が反転することがあり、こうした反
転でも回転検出回路４からリセット信号としてのＨｉパ
ルス信号が出力されることになるが、このいわば誤信号
ではモータロック保護動作が解除されることはない。即
ち、モータロック保護動作の解除は、ＡＮＤ回路５から
ＡＮＤ出力がないと行なわれず、ＡＮＤ回路５は、回転
検出信号とモータ制御信号の双方の入力がないと出力し
ないため、一度モータロック保護動作に入れば、所定時
間ｔ２間は確実にモータは停止状態に置かれ、この間の
回転検出回路４からのリセット信号としてのＨｉパルス
信号は無視され、これにより確実性の高いロック保護動
作が実施される。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに、この発明によればモータロック時に駆動回路のオ
フによりモータの回転トルクがなくなった場合で、この
間にマグネットの磁極の変化付近で反作用により回転子
が反転することがあっても、この反転による磁極変化は
所定時間ｔ２の間は誤信号としてモータロック保護動作
を解除するリセット信号とはならないので確実性の高い
ロック保護動作が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブラシレスモータにか
かる自動復帰型のモータロック保護回路の回路図であ
る。

【図２】この発明の実施例を示すブラシレスモータにか
かる自動復帰型のモータロック保護回路の構成図であ
る。

【図３】この発明の実施例のブラシレスモータにかかる
自動復帰型のモータロック保護回路におけるモータロッ
ク時のコンデンサの両端電圧を示した説明図である。

【図４】従来の自動復帰型のモータロック保護回路の回
路図である。

【符号の説明】

３ モータ駆動回路 ４ 回転検出回路 ５ ＡＮＤ回路 ６ コンデンサ ７ トランジスタ ８ トランジスタ ９ トランジスタ １０ トランジスタ １２ トランジスタ １３ コンパレータ １７ トランジスタ Ｉ１ 定電流源 Ｉ２ 定電流源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転子の磁極位置を示す磁極検
   出信号によりモータの回転を検出する回転検出回路、こ
   の回転検出回路からの信号を受けてそれに応じて充放電
   を繰り返し充放電の充放電電位を受けて上記モータを制
   御する駆動回路、モータロック時に所定時間ｔ１の出力
   段のオンと所定時間ｔ２の出力段のオフとを上記駆動回
   路に繰り返えさせ、この間における磁極検出信号の検出
   による上記回転検出回路からのリセット信号により自動
   復帰する自動復帰型のモータロック保護回路であって、
   モータロック時における所定時間ｔ２の出力段のオフの
   間は上記回転検出手段からのリセット信号を受付けない
   ようにしたことを特徴とするモータロック保護回路