JPH07274576A - Pre-drive circuit for brushless motor - Google Patents

Pre-drive circuit for brushless motor

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JPH07274576A
JPH07274576A JP6061713A JP6171394A JPH07274576A JP H07274576 A JPH07274576 A JP H07274576A JP 6061713 A JP6061713 A JP 6061713A JP 6171394 A JP6171394 A JP 6171394A JP H07274576 A JPH07274576 A JP H07274576A
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pwm
brushless motor
terminals
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仁 川口
Kikuo Komiyama
菊夫 小宮山
Kazushige Motoki
和茂 元木
Shiro Tanaka
資朗 田中
Yuichi Fukase
雄一 深瀬
Takahiro Hayakawa
高広 早川
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Abstract

PURPOSE:To provide a pre-drive circuit, in which the driving system, etc., of a motor can be changed by programming and which has high general-purpose properties and is used for the brushless motor. CONSTITUTION:A signal for driving a brushless motor is formed on the basis of a signal transmitted over an input terminal 2 in the input terminal section 2 consisting of three input terminals, all terminals or partial terminals of which are supplied with a signal regarding the positional information of the brushless motor, and one input terminal supplied with a comparison signal to the signal transmitted over the input terminals and an output terminal section 3 composed of six output terminals, from all terminals or partial terminals of which the signal for driving the brushless motor is output. A programmable logic generating means 13 outputting a programmable logic to the output terminal 3 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はDCブラシレスモータ
の駆動回路に関するものであり、特に駆動方式の異なる
モータをプログラムを変更することで駆動可能にするプ
リドライブ回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for a DC brushless motor, and more particularly to a predrive circuit that enables a motor having a different drive system to be driven by changing a program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来では、特開平4−295300号公
報、特開平4−325898号公報に示されるような、
ステッピングモータの駆動において運転中の駆動条件に
応じて2相励磁と1−2相励磁という駆動方式を切り替
える駆動回路が使用されていた。また、ブラシレスモー
タの駆動回路のPWM方式はアームの片側(上側、下側
のどちらか片方)における等幅PWMが主流であり駆動
用ICとして数多く発売されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in JP-A-4-295300 and JP-A-4-325898,
In driving the stepping motor, a drive circuit has been used which switches between two-phase excitation and 1-2-phase excitation drive methods according to the drive conditions during operation. Further, the PWM method of the drive circuit of the brushless motor is mainly the uniform width PWM on one side (either the upper side or the lower side) of the arm, and many have been released as driving ICs.

【0003】また、ブラシレスモータ駆動ICは出力の
論理が固定でありドライバーを接続する場合のインター
フェイスが決まっており、ドライブ方式を変更する場合
使用するICとインターフェイス仕様が一致していない
場合は外部で変更する必要があり回路規模を増大させて
いた。また、駆動回路は使用機種に応じて動作ポイント
を把握して振動・騒音に対して制御ループの定数を決定
したり、その振動発生の周波数の使用をやめるような製
品づくりがなされていた。
Further, the brushless motor drive IC has a fixed output logic and an interface for connecting a driver is determined. When the drive system is changed, the IC to be used does not match the interface specification externally. It had to be changed, increasing the circuit scale. Further, the drive circuit has been manufactured so as to grasp the operation point according to the model used, determine the constant of the control loop for vibration and noise, and stop using the frequency of the vibration.

【0004】PWM制御を行うブラシレスモータ駆動回
路では、電流制限を行う方法として特開平3−1173
88号公報に示されるように、過電流を検出すると非同
期で出力をOFFし、過電流がなくなった直後のキャリ
ア周波数のクロックでPWM制御を復帰するものが知ら
れていた。また、特開昭61−180595号公報に示
されるように、起動時にPWMにて所定低電圧印加で起
動時の電流を抑制する方法が知られていた。
In a brushless motor drive circuit for PWM control, a method for limiting current is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-1173.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 88, it is known that the output is asynchronously turned off when an overcurrent is detected, and the PWM control is restored with a clock having a carrier frequency immediately after the overcurrent disappears. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-180595, there has been known a method of suppressing a current at startup by applying a predetermined low voltage by PWM at startup.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の駆動回路では、
固定された駆動方式に対して対応できる専用の駆動IC
が存在しており、そのICを使用することができれば駆
動回路の小型化やコストダウンができるが、駆動方式が
特殊である場合には汎用のICを使用することができず
駆動回路のコストアップや回路規模の増大につながると
いう問題点があった。例えば、3相全波駆動用ICを使
用して2相半波駆動モータや2相全波駆動モータといっ
たモータ構成のことなるものを駆動する事は非常に困難
である。そして、磁極センサが有るか無いか違いでも駆
動回路が異なってた。
In the conventional drive circuit,
Dedicated drive IC that can support a fixed drive system
However, if the IC can be used, the driving circuit can be downsized and the cost can be reduced. However, if the driving method is special, the general-purpose IC cannot be used and the cost of the driving circuit is increased. There was a problem that this would lead to an increase in circuit scale. For example, it is very difficult to drive different motor configurations such as a two-phase half-wave drive motor and a two-phase full-wave drive motor using a three-phase full-wave drive IC. And the drive circuit was different whether there was a magnetic pole sensor or not.

【0006】また、使用する駆動ICでドライバーの出
力形式が決まってしまい、出力電圧(制御電圧と出力電
圧が違う場合)や出力形式を変更する場合、駆動ICと
のインターフェイスを特別に設置する必要があるという
問題点があった。また、ブラシレスモータが製品に搭載
されてある負荷条件で駆動された場合、製品の筐体で共
振して大きな振動や騒音を発生する場合があるが、この
ような場合、製品筐体の共振ポイントを変更したりモー
タの動作ポイントを変更したりといった対策を製品個別
に行う必要があるという問題点があった。
Further, when the output format of the driver is determined by the drive IC to be used and the output voltage (when the control voltage is different from the output voltage) or the output format is changed, it is necessary to install a special interface with the drive IC. There was a problem that there was. In addition, when the brushless motor is installed in a product and driven under certain load conditions, it may resonate in the product's case and generate large vibrations or noise. However, there is a problem that it is necessary to take measures for each product, such as changing the value or changing the operation point of the motor.

【0007】さらに、過電流保護では過電流を検出しや
すい起動時や過負荷時にPWMを復帰させるタイミング
が同じである場合、その周波数に対応した音が発生する
事があり、その対策は容易なものではなかった。このよ
うに、従来では、ブラシレスモータ駆動回路は小型化や
コストダウンするために、その駆動方式や製品の特性に
あわせて専用ICを開発する必要があり、その開発に時
間がかかり、しいてはコストアップの原因となってい
た。
Further, in overcurrent protection, when the timing of PWM recovery is the same at the time of start-up or overload when it is easy to detect an overcurrent, a sound corresponding to the frequency may be generated, and the countermeasure is easy. It wasn't something. As described above, conventionally, in order to reduce the size and cost of the brushless motor drive circuit, it is necessary to develop a dedicated IC in accordance with the drive system and the characteristics of the product, and it takes time to develop the IC. It was a cause of cost increase.

【0008】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、モータの駆動方式等をプログラ
ミングにより変更でき、汎用性が高いブラシレスモータ
用プリドライブ回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pre-drive circuit for a brushless motor, which can change the driving method of the motor by programming and has a high versatility. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るブラシ
レスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモータの
位置情報に関する信号が全端子又は一部の端子に供給さ
れる3個の入力端子及び入力端子に供給される信号に対
する比較信号が供給される1個の入力端子からなる入力
端子部と、ブラシレスモータを駆動するための信号が全
端子又は一部の端子から出力される6個の出力端子から
なる出力端子部と、入力端子に供給された信号に基い
て、ブラシレスモータを駆動するための信号を生成し、
出力端子に出力するプログラマブルロジック発生手段を
備えるものである。
A brushless motor pre-drive circuit according to a first aspect of the present invention includes three input terminals and input terminals to which signals relating to position information of the brushless motor are supplied to all terminals or some terminals. From the input terminal part consisting of one input terminal to which the comparison signal to the signal supplied to the terminal is supplied, and the signal for driving the brushless motor is output from all terminals or part of the terminals Generates a signal for driving the brushless motor based on the output terminal section and the signal supplied to the input terminal.
The programmable logic generating means for outputting to the output terminal is provided.

【0010】第2の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、PWMデュ−ティの制御のためのPWM制御信号
及び出力端子から出力される各出力信号毎にPWM信号
の重畳を選択するPWM重畳選択信号を出力する機能を
有し、そして、PWM制御信号に基いてPWM信号を出
力するPWM信号出力手段と、PWM重畳選択信号に基
いて、出力端子から出力される所定の出力信号にPWM
信号を重畳させるPWM重畳手段とを備えるものであ
る。第3の発明に係るブラシレスモータ用プリドライブ
回路は、プログラマブルロジック発生手段は、更に、出
力端子から出力される各出力信号毎に、その論理を選択
する正・負論理選択信号を出力する機能を有し、そし
て、正・負論理選択信号に基いて、出力端子から出力さ
れる出力信号の論理を変更させる正・負論理選択手段を
備えるものである。
In the brushless motor pre-drive circuit according to the second invention, the programmable logic generating means is
Furthermore, it has a function of outputting a PWM control signal for controlling the PWM duty and a PWM superimposition selection signal for selecting superimposition of the PWM signal for each output signal output from the output terminal. PWM signal output means for outputting a PWM signal based on the above, and a predetermined output signal output from the output terminal based on the PWM superposition selection signal
PWM superimposing means for superimposing signals. In the brushless motor pre-drive circuit according to the third aspect of the invention, the programmable logic generating means further has a function of outputting a positive / negative logic selection signal for selecting the logic for each output signal output from the output terminal. And a positive / negative logic selection means for changing the logic of the output signal output from the output terminal based on the positive / negative logic selection signal.

【0011】第4の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、出力端子から出力される各出力信号毎に、その出
力形態を選択する出力状態選択信号を出力する機能を有
し、そして、出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態を変更させる出力形態選
択手段を備えるものである。第5の発明に係るブラシレ
スモータ用プリドライブ回路は、通信端子を備え、そし
て、プログラマブルロジック発生手段は、更に、通信端
子を介して外部とデータのやり取りを行う機能を有する
ものである。
In the brushless motor pre-drive circuit according to the fourth aspect of the present invention, the programmable logic generating means is
Further, it has a function of outputting an output state selection signal for selecting the output form for each output signal output from the output terminal, and based on the output state selection signal, an output signal output from the output terminal. And an output form selecting means for changing the output form of. The brushless motor pre-drive circuit according to the fifth aspect of the present invention includes a communication terminal, and the programmable logic generation means further has a function of exchanging data with the outside through the communication terminal.

【0012】第6の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、ブラシレスモータのコイルに流れる電
流に関する信号が入力される電流入力端子を備え、PW
M信号出力手段は、更に、電流入力端子から入力された
信号に基いて、コイルに過電流が流れているとき、PW
M信号の出力を停止する機能を有し、そして、プログラ
マブルロジック発生手段は、更に、前記PWM信号の出
力が停止し、所定時間経過した後、PWM信号出力手段
からPWM信号を出力させるPWMイネーブルセット信
号を出力する機能を有するものである。
A brushless motor pre-drive circuit according to a sixth aspect of the present invention includes a current input terminal to which a signal relating to a current flowing through a coil of the brushless motor is input,
The M signal output means further includes a PW when an overcurrent flows through the coil, based on the signal input from the current input terminal.
The programmable logic generation means has a function of stopping the output of the M signal, and the programmable logic generation means further outputs the PWM signal from the PWM signal output means after the output of the PWM signal has stopped for a predetermined time. It has a function of outputting a signal.

【0013】第7の発明に係るブラシレスモータ用プリ
ドライブ回路は、プログラマブルロジック発生手段は、
更に、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレス
モータの回転数を検出し、その回転数をN、ブラシレス
モータの起電圧定数をKE 、ブラシレスモータのコイル
抵抗をR、PWM信号に基いてブラシレスモータのコイ
ルに発生する印加電圧をV、ブラシレスモータの駆動電
流の最大値をIMAX としたとき、回転数Nに対して、I
MAX =(V−KE N)/Rが一定の値となる、印加電圧
Vを発生させるPWMデュ−ティを最大値として、PW
M制御信号を制御するものである。第8の発明に係るブ
ラシレスモータ用プリドライブ回路は、ブラシレスモー
タ用プリドライブ回路をIC化するものである。
In the brushless motor predrive circuit according to the seventh aspect of the present invention, the programmable logic generating means is
Furthermore, the rotation speed of the brushless motor is detected based on the signal supplied to the input terminal, the rotation speed is N, the electromotive force constant of the brushless motor is K E , the coil resistance of the brushless motor is R, and the PWM signal is based on the PWM signal. When the applied voltage generated in the coil of the brushless motor is V and the maximum value of the drive current of the brushless motor is I MAX , I
MAX = (V−K E N) / R is a constant value, and the PWM duty for generating the applied voltage V is the maximum value, and PW
It controls the M control signal. A brushless motor pre-drive circuit according to an eighth aspect of the present invention is an IC of the brushless motor pre-drive circuit.

【0014】[0014]

【作用】第1の発明においては、入力端子部は、ブラシ
レスモータの位置情報に関する信号が全端子又は一部の
端子に供給される3個の入力端子及び入力端子に供給さ
れる信号に対する比較信号が供給される1個の入力端子
からなり、出力端子部は、ブラシレスモータを駆動する
ための信号が全端子又は一部の端子から出力される6個
の出力端子からなり、プログラマブルロジック発生手段
により、入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が生成され、出力端子に
出力される。
According to the first aspect of the invention, the input terminal section has three input terminals to which signals related to position information of the brushless motor are supplied to all terminals or a part of the terminals, and a comparison signal to the signals supplied to the input terminals. Is supplied to the output terminal portion, and the output terminal portion is composed of six output terminals from which a signal for driving the brushless motor is output from all terminals or a part of the terminals. A signal for driving the brushless motor is generated based on the signal supplied to the input terminal and output to the output terminal.

【0015】第2の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、PWMデュ−ティの制御
のためのPWM制御信号及び出力端子から出力される各
出力信号毎にPWM信号の重畳を選択するPWM重畳選
択信号が出力され、そして、PWM信号出力手段によ
り、PWM制御信号に基いてPWM信号が出力され、P
WM重畳手段により、PWM重畳選択信号に基いて、出
力端子から出力される所定の出力信号にPWM信号が重
畳される。
In the second aspect of the invention, the programmable logic generating means further selects the PWM control signal for controlling the PWM duty and the PWM for selecting the superimposition of the PWM signal for each output signal output from the output terminal. The superimposition selection signal is output, and the PWM signal output means outputs the PWM signal based on the PWM control signal.
The WM superimposing means superimposes the PWM signal on a predetermined output signal output from the output terminal based on the PWM superimposition selection signal.

【0016】第3の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、出力端子から出力される
各出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信
号が出力され、そして、正・負論理選択手段により、正
・負論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出
力信号の論理が変更される。第4の発明においては、プ
ログラマブルロジック発生手段により、更に、出力端子
から出力される各出力信号毎に、その出力形態を選択す
る出力状態選択信号が出力され、そして、出力形態選択
により、手段出力状態選択信号に基いて、出力端子から
出力される出力信号の出力形態が変更される。
In the third invention, the programmable logic generating means further outputs a positive / negative logic selection signal for selecting the logic for each output signal output from the output terminal, and a positive / negative signal. The logic selection means changes the logic of the output signal output from the output terminal based on the positive / negative logic selection signal. In the fourth invention, the programmable logic generation means further outputs an output state selection signal for selecting an output form for each output signal output from the output terminal, and outputs the means by the output form selection. The output form of the output signal output from the output terminal is changed based on the state selection signal.

【0017】第5の発明においては、通信端子を備え、
そして、プログラマブルロジック発生手段により、更
に、通信端子を介して外部とデータのやり取りが行われ
る。第6の発明においては、ブラシレスモータのコイル
に流れる電流に関する信号が入力される電流入力端子を
備え、PWM信号出力手段により、更に、電流入力端子
から入力された信号に基いて、コイルに過電流が流れて
いるとき、PWM信号の出力が停止され、そして、プロ
グラマブルロジック発生手段により、更に、前記PWM
信号の出力が停止し、所定時間経過した後、PWM信号
出力手段からPWM信号を出力させるPWMイネーブル
セット信号が出力される。
In a fifth aspect, a communication terminal is provided,
Then, the programmable logic generating means further exchanges data with the outside through the communication terminal. According to the sixth aspect of the invention, the brushless motor includes a current input terminal to which a signal related to the current flowing in the coil is input, and the PWM signal output means further causes the coil to generate an overcurrent based on the signal input from the current input terminal. , The output of the PWM signal is stopped, and the programmable logic generating means further causes the PWM
After the output of the signal is stopped and a predetermined time has elapsed, the PWM signal output means outputs the PWM enable set signal for outputting the PWM signal.

【0018】第7の発明においては、プログラマブルロ
ジック発生手段により、更に、入力端子に供給された信
号に基いて、ブラシレスモータの回転数が検出され、そ
の回転数をN、ブラシレスモータの起電圧定数をKE
ブラシレスモータのコイル抵抗をR、PWM信号に基い
てブラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をV、
ブラシレスモータの駆動電流の最大値をIMAX としたと
き、回転数Nに対して、IMAX =(V−KE N)/Rが
一定の値となる、印加電圧Vを発生させるPWMデュ−
ティを最大値として、PWM制御信号が制御される。第
8の発明においては、ブラシレスモータ用プリドライブ
回路がIC化される。
In the seventh invention, the programmable logic generating means further detects the rotation speed of the brushless motor based on the signal supplied to the input terminal, and the rotation speed is N, and the electromotive voltage constant of the brushless motor is detected. K E ,
The coil resistance of the brushless motor is R, the applied voltage generated in the coil of the brushless motor based on the PWM signal is V,
When the maximum value of the drive current of the brushless motor is I MAX , the PWM duty for generating the applied voltage V is such that I MAX = (V−K E N) / R becomes a constant value with respect to the rotation speed N.
The PWM control signal is controlled with the tee as the maximum value. In the eighth invention, the pre-drive circuit for the brushless motor is integrated into an IC.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の一実施例に係るブラシレスモ
ータ用プリドライブ回路の構成を示すブロック図であ
る。図において、1はプリドライブ回路であり、IC化
されているものである。2は磁極を検出するための入力
端子、3はスイッチング素子を駆動する駆動信号を出力
する主回路スイッチング素子ドライブ出力端子、4は主
回路スイッチング素子ドライブ出力端子3の出力信号の
バッファであり、ブラシレスモータを駆動するスイッチ
ング素子をドライブするために必要な電圧と電流を発生
させる回路である。5はEXOR回路、6はAND回
路、7はOR回路、8はAND回路、9はコンパレータ
又はマグネチュードコンパレータ(ディジタルの場
合)、10はアナログ又はディジタルの三角波発生回
路、11はDフリップフロップ、12はコンパレータ、
13はプログラムの変更により入力信号に対する出力信
号が変化するプログラマブルロジック発生回路、14は
コンパレータ、35はE2 PROMである。
Example 1. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a brushless motor pre-drive circuit according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a pre-drive circuit, which is integrated into an IC. Reference numeral 2 is an input terminal for detecting a magnetic pole, 3 is a main circuit switching element drive output terminal that outputs a drive signal for driving a switching element, and 4 is a buffer for the output signal of the main circuit switching element drive output terminal 3, which is a brushless It is a circuit that generates the voltage and current necessary to drive the switching element that drives the motor. 5 is an EXOR circuit, 6 is an AND circuit, 7 is an OR circuit, 8 is an AND circuit, 9 is a comparator or a magnitude comparator (in the case of digital), 10 is an analog or digital triangular wave generation circuit, 11 is a D flip-flop, and 12 is comparator,
Reference numeral 13 is a programmable logic generation circuit in which an output signal with respect to an input signal is changed by changing a program, 14 is a comparator, and 35 is an E 2 PROM.

【0020】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、入力端子2dはコンパレータ14,15,1
6の比較電圧端子であり、入力端子2a,2b,2cか
らの信号は、それぞれコンパレータ14,15,16に
入力され、入力端子2dの比較電圧に対してHi,Lo
wのディジタル信号化され、それぞれ3つの信号17が
プログラマブルロジック発生回路13に入力されてい
る。また、入力端子2a,2b,2cから入力する信号
は、磁極センサ信号であっても、モータの誘起電圧であ
ってもよく、駆動方式に応じて入力を選択すればよい。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the input terminal 2d is connected to the comparators 14, 15, 1
Signals from the input terminals 2a, 2b and 2c are input to the comparators 14, 15 and 16, respectively, and are Hi and Lo with respect to the comparison voltage of the input terminal 2d.
The w signal is converted into a digital signal, and three signals 17 are input to the programmable logic generation circuit 13. The signals input from the input terminals 2a, 2b, 2c may be magnetic pole sensor signals or motor induced voltages, and the input may be selected according to the driving method.

【0021】そして、駆動方式に応じて、プログラマブ
ルロジック発生回路13のプログラムを変更する事によ
り、コンパレータ14,15,16からの3入力17と
正/逆回転指令19に対する、6出力信号24が決定さ
れる。この出力はAND回路6a〜6fとEXOR回路
5a〜5fを通してバッファ4a〜4bに入り、主回路
スイッチング素子ドライブ出力端子3から出力される。
この主回路スイッチング素子ドライブ出力端子3からの
6出力は、ブラシレスモータの3相のフルブリッジをド
ライブできるプリドライブ信号となっている。また、モ
ータの方式よっては2アームしかいらないものもある
が、3相までのモータが駆動可能なように6出力を出力
できる構成になっている。
Then, by changing the program of the programmable logic generation circuit 13 according to the driving system, the 6 output signals 24 for the 3 inputs 17 from the comparators 14, 15 and 16 and the forward / reverse rotation command 19 are determined. To be done. This output enters the buffers 4a-4b through AND circuits 6a-6f and EXOR circuits 5a-5f, and is output from the main circuit switching element drive output terminal 3.
Six outputs from the main circuit switching element drive output terminal 3 are pre-drive signals capable of driving the three-phase full bridge of the brushless motor. Also, some motor systems have only two arms, but the configuration is such that six outputs can be output so that a motor of up to three phases can be driven.

【0022】PWM制御入力20は、モータ駆動のPW
M Dutyを制御する信号であり、モータのSTAR
T,STOPや速度制御、トルク制御を行う為の指令入
力である。PWM制御入力20がプログラマブルロジッ
ク発生器13に入力されると、プログラマブルロジック
発生器13では、比較レベル信号21を発生させ、コン
パレータ9に入力させる。そして、三角波発生回路10
からの信号31とコンパレータ9により比較する事でP
WMのON,OFF Duty信号33が作られる。
The PWM control input 20 is a motor driven PW.
It is a signal that controls M Duty and is the STAR of the motor.
It is a command input for performing T, STOP, speed control, and torque control. When the PWM control input 20 is input to the programmable logic generator 13, the programmable logic generator 13 generates a comparison level signal 21 and inputs it to the comparator 9. Then, the triangular wave generation circuit 10
P is obtained by comparing the signal 31 from
A WM ON / OFF Duty signal 33 is generated.

【0023】そして、その信号33はAND回路8を通
して7a〜7fのOR回路入力に入力され、プログラマ
ブルロジック発生回路13から出力されるPWM重畳選
択信号25とのORがとられ、PWM重畳端子が選択さ
れる。PWM重畳端子の選択は、PWM重畳選択番号2
5がHighならばPWMのON,OFF Duty信
号33はOR回路7で阻止されPWM変調はかからず、
PWM重畳選択信号25がLowの場合PWMのON,
OFF Duty信号33はOR回路7を通過して6出
力信号24と6a〜6fのAND回路でANDがとられ
て、PWM重畳が選択された出力端子のみPWM変調が
行われる。
The signal 33 is input to the OR circuit inputs 7a to 7f through the AND circuit 8 and is ORed with the PWM superimposition selection signal 25 output from the programmable logic generation circuit 13 to select the PWM superimposition terminal. To be done. Select the PWM superimposition terminal by selecting the PWM superimposition selection number 2.
If 5 is High, the PWM ON / OFF Duty signal 33 is blocked by the OR circuit 7 and PWM modulation is not applied.
When the PWM superimposition selection signal 25 is Low, PWM is ON,
The OFF Duty signal 33 passes through the OR circuit 7 and is ANDed by the AND circuit of the 6 output signal 24 and 6a to 6f, and the PWM modulation is performed only on the output terminal for which the PWM superimposition is selected.

【0024】このAND回路6a〜6fの出力はEXO
R回路5a〜5fで正・負論理選択信号26とEXOR
がとられる。EXOR論理により正・負論理選択信号2
6がHighのときはAND回路6a〜6fの出力は反
転され素子をONさせる信号がLowとなる。また、正
・負論理選択信号26がLowの場合はAND回路6a
〜6fの出力は変化せずEXOR回路5a〜5fの出力
37となるので素子をONさせる信号はHighのまま
である。このように正・負論理選択信号26によって、
主回路スイッチング素子ドライブ出力端子3からの6出
力の正負どちらかの論理を選択できる。
The outputs of the AND circuits 6a to 6f are EXO.
EX / OR with the positive / negative logic selection signal 26 in the R circuits 5a-5f
Is taken. Positive / negative logic selection signal 2 by EXOR logic
When 6 is High, the outputs of the AND circuits 6a to 6f are inverted and the signal for turning on the elements becomes Low. When the positive / negative logic selection signal 26 is Low, the AND circuit 6a
Since the outputs of ~ 6f do not change and become the outputs 37 of the EXOR circuits 5a-5f, the signal for turning on the elements remains High. In this way, by the positive / negative logic selection signal 26,
Either the positive or negative logic of the 6 outputs from the main circuit switching element drive output terminal 3 can be selected.

【0025】この正負どちらかの論理の選択は、例え
ば、図2の(a)に示すように、モータコイルを駆動す
る出力段(アーム)を上段にPNPトランジスタ12
0、下段にNPNトランジスタ121を接続した場合、
上段PNPトランジスタ120をONしてモータコイル
に電流を流し込むには出力信号3aはLowでなくては
ならず、信号の論理は負論理にする必要がある。また、
下段NPNトランジスタ121をONさせてモータコイ
ルから電流を引き込む為には出力信号3bはHighレ
ベルでなくてはならず、信号の論理は正論理にする必要
がある。このように出力段の構成によって出力信号3の
論理を変更する必要があるが、上述のように正・負論理
選択信号26を設定するだけで簡単に出力信号3の論理
を変更することが可能となる。
To select either positive or negative logic, for example, as shown in FIG. 2A, the PNP transistor 12 is placed with the output stage (arm) for driving the motor coil as the upper stage.
0, when the NPN transistor 121 is connected in the lower stage,
In order to turn on the upper PNP transistor 120 and flow a current into the motor coil, the output signal 3a must be Low, and the signal logic must be negative logic. Also,
In order to turn on the lower NPN transistor 121 and draw the current from the motor coil, the output signal 3b must be High level, and the signal logic must be positive logic. Although it is necessary to change the logic of the output signal 3 depending on the configuration of the output stage as described above, it is possible to easily change the logic of the output signal 3 by setting the positive / negative logic selection signal 26 as described above. Becomes

【0026】また、バッファ4a〜4fには、プログラ
マブルロジック発生回路13から出力状態選択信号27
が入力され、出力の形態をプッシュプル形式かオープン
ドレインもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選
択することができる。ここで、バッファ4a〜4fにお
ける、出力の形態をプッシュプル形式かオープンドレイ
ンもしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択する
動作について説明する。図3はバッファ4の構成の一例
を示す回路図である。図において、37は外部パワー素
子を駆動するための駆動信号でPWM信号が重畳されて
いる場合もある。27は出力状態選択信号である。ま
ず、出力状態選択信号がLowの場合で、駆動信号37
がHighの場合抵抗110,111を介してNPNト
ランジスタ108,109がONする。
In addition, the output state selection signal 27 from the programmable logic generation circuit 13 is applied to the buffers 4a to 4f.
Is input, the output form can be selected from push-pull type, open drain or open collector type. Here, the operation of selecting either the push-pull type or the open drain or open collector type as the output form in the buffers 4a to 4f will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the buffer 4. In the figure, reference numeral 37 is a drive signal for driving the external power element, and the PWM signal may be superimposed. 27 is an output state selection signal. First, when the output state selection signal is Low, the drive signal 37
Is high, the NPN transistors 108 and 109 are turned on via the resistors 110 and 111.

【0027】そして、トランジスタ108のコレクタ電
圧がほぼ0Vになりダイーリントン構成をしている2つ
のPNPトランジスタ102,103がOFFになる。
トランジスタ109がONすることで電源電圧Vccから
PNPトランジスタ100のエミッタ、ベース、抵抗1
05を通して電流が流れトランジスタ100をONさせ
そのトランジスタ100のコレクタ電離流がトランジス
タ101のベースに注入されONする。つまり出力端子
3への出力はHighレベルで外付けパワー素子をドラ
イブできるだけ電流を流せるようになっている。
Then, the collector voltage of the transistor 108 becomes approximately 0 V, and the two PNP transistors 102 and 103 having the Dielington configuration are turned off.
When the transistor 109 is turned on, the power supply voltage Vcc changes from the emitter, the base, and the resistor 1 of the PNP transistor 100.
A current flows through the transistor 05 to turn on the transistor 100, and the collector ionization current of the transistor 100 is injected into the base of the transistor 101 to turn on. That is, the output to the output terminal 3 is at a high level so that a current as much as possible can drive the external power element.

【0028】また、出力状態選択信号がLowの場合
で、駆動信号37がLowの場合トランジスタ108,
109が共にOFFとなるので、トランジスタ102の
ベースには電源Vccから抵抗107を介して電流が流れ
ダーリントントランジスタ102,103がONする。
一方、上段のトランジスタ100,101はトランジス
タ106がOFFしているのでベースに電流が流れずO
FF状態である。したがって出力3はLowレベルで外
付けパワー素子をドライブできるだけの電流を引き出す
事ができる。このようにして、駆動信号37と同一レベ
ルの信号を出力端子3に出力する(出力段はプッシュプ
ル形式)。しかし、出力状態選択信号27がHighの
場合、抵抗112を介してトランジスタ109がONす
るので出力信号37のレベルに関係なくトランジスタ1
06はOFF状態になる。その結果、出力段の上側トラ
ンジスタ100,101は常にOFFとなるので、出力
端子3はオープンコレクタ出力となっている。
When the output state selection signal is Low and the drive signal 37 is Low, the transistors 108,
Since both 109 are turned off, a current flows from the power supply Vcc to the base of the transistor 102 through the resistor 107, and the Darlington transistors 102 and 103 are turned on.
On the other hand, in the upper transistors 100 and 101, since the transistor 106 is off, no current flows to the base and
It is in the FF state. Therefore, the output 3 can draw a current enough to drive the external power element at the Low level. In this way, a signal at the same level as the drive signal 37 is output to the output terminal 3 (the output stage is a push-pull type). However, when the output state selection signal 27 is High, the transistor 109 is turned on via the resistor 112, so that the transistor 1 does not depend on the level of the output signal 37.
06 is turned off. As a result, the upper transistors 100 and 101 in the output stage are always turned off, so that the output terminal 3 has an open collector output.

【0029】このように、出力状態選択信号27によっ
て出力状態をプッシュプルとオープンコレクタを選択す
ることができる。また、出力信号を上段トランジスタ1
00,101に伝えないようにする方法には、上述のも
の以外に抵抗111に直列にアナログスイッチをいれて
106トランジスタに信号を伝えなくする方法、又は上
段,下段のトランジスタを独立した駆動信号で動作さ
せ、オープンドレインもしくはオープンコレクタを選択
する場合は上段トランジスタ駆動信号をOFFさせる方
法にしてもよい。
As described above, the output state selection signal 27 can select the push-pull or open collector output state. In addition, the output signal is the upper transistor 1
In addition to the above-mentioned method, an analog switch is connected in series with the resistor 111 so that the signal is not transmitted to the 106 transistors, or the upper and lower transistors are driven by independent drive signals. When operating and selecting open drain or open collector, the method of turning off the upper stage transistor drive signal may be adopted.

【0030】このプッシュプル形式かオープンドレイン
もしくはオープンコレクタ形式のどちらかを選択は、例
えば、図2の(b)に示すように、出力段電源電圧がプ
リドライバの電源電圧Vccより高い場合、出力信号がH
ighレベルでもPNPトランジスタはONする可能性
があり、このような場合、出力状態をプッシュプルから
オープンコレクタに変更してやることでプリドライバ電
源電圧と出力段電源電圧異なる場合にも出力状態選択信
号27の設定で簡単に対処することが可能となる。
This push-pull type or open drain or open collector type is selected when the output stage power supply voltage is higher than the power supply voltage Vcc of the pre-driver as shown in FIG. Signal is H
The PNP transistor may be turned on even at the high level, and in such a case, even if the pre-driver power supply voltage and the output stage power supply voltage are different by changing the output state from push-pull to open collector, the output state selection signal 27 It becomes possible to deal with it easily by setting.

【0031】また、過電流検出端子からの入力信号2
8,29は29が比較レベル、28が電流検出信号であ
り、電流検出信号28が比較レベル29より大きくなる
とコンパレータ12により過電流検出信号30がHig
hレベルとなり、過電流検出信号30はDフリップフロ
ップ11のリセット端子に入力されており、過電流検出
信号30がHighレベルのときはPWMイネーブル信
号32が非同期でLowとなる。ここで、PWMイネー
ブル信号32とPWMのON,OFF Duty信号3
3はAND回路8でANDがとられるので、PWMイネ
ーブル信号32がLowになると、AND出力34はL
owとなり、PWM制御される出力はOFF状態とな
り、PWM制御はされなくなる。
Input signal 2 from the overcurrent detection terminal
In reference numerals 8 and 29, 29 is a comparison level and 28 is a current detection signal. When the current detection signal 28 becomes higher than the comparison level 29, the comparator 12 causes the overcurrent detection signal 30 to become High.
It becomes the h level, the overcurrent detection signal 30 is input to the reset terminal of the D flip-flop 11, and when the overcurrent detection signal 30 is at the high level, the PWM enable signal 32 becomes Low asynchronously. Here, the PWM enable signal 32 and the PWM ON / OFF duty signal 3
Since 3 is ANDed by the AND circuit 8, when the PWM enable signal 32 becomes Low, the AND output 34 becomes L
It becomes ow, the output controlled by PWM is turned off, and the PWM control is not performed.

【0032】また、Dフリップフロップ11から出力さ
れるPWMイネーブル信号32の反転信号23は、プロ
グラマブルロジック発生回路13に入力されており、あ
らかじめプログラムされた方法でPWMイネーブルセッ
ト信号22をHighレベルにし、その後Lowレベル
に復帰させる。このPWMイネーブルセット信号22に
より、PWM制御が復帰することになる。このPWMの
復帰までの時間をプログラマブルにすることで過電流が
連続で発生している時に生じるスイッチング音による騒
音を低減させることが可能となる。
The inverted signal 23 of the PWM enable signal 32 output from the D flip-flop 11 is input to the programmable logic generation circuit 13, and the PWM enable set signal 22 is set to High level by a preprogrammed method. After that, it returns to the Low level. The PWM control is restored by the PWM enable set signal 22. By programmable the time until the PWM recovery, it is possible to reduce the noise due to the switching sound generated when the overcurrent is continuously generated.

【0033】また、このPWMイネーブルセット信号2
2の出力は、PWMのキャリア周波数が高い場合、プロ
グラマブルなソフトウェア処理で対応できないことがあ
り、その場合のハードウェア構成の一例を図4に示す。
また、図5はPWMイネーブルセット信号22出力動作
中の各入出力波形を示したタイムチャートである。な
お、この場合においてもソフトウェアの処理により、対
応が可能であればソフトウェア処理で対応してもよい。
図中、38は過電流から復帰する時間を決める初期デー
タである。SR1 〜SRnはn個のシフトレジスタ、1
30はランダムロジックで、入力されるランダマイズ信
号がLowの場合、次のように動作する。
Further, this PWM enable set signal 2
When the PWM carrier frequency is high, the output of 2 may not be supported by programmable software processing, and an example of the hardware configuration in that case is shown in FIG.
FIG. 5 is a time chart showing each input / output waveform during the output operation of the PWM enable set signal 22. Even in this case, software processing may be used as long as the processing can be performed by software.
In the figure, 38 is initial data that determines the time to recover from the overcurrent. SR 1 to SRn are n shift registers, 1
Reference numeral 30 denotes a random logic, which operates as follows when the input randomize signal is Low.

【0034】まず、過電流検出入力28,29により、
図5の(a)に示すように過電流が検出されると、図5
の(c)に示すように、Dフリップフロップ11からの
PWMイネーブル信号の反転信号23がHighレベル
になる。PWMイネーブル信号の反転信号23がHig
hレベルになると、図5の(f)に示すランダムロジッ
ク130に入力されているクロック136に同期して、
図5の(g)に示すように初期データ38をシフトレジ
スタにロードするデータロード信号134が1パルス発
生する。
First, by the overcurrent detection inputs 28 and 29,
When an overcurrent is detected as shown in FIG.
As shown in (c), the inverted signal 23 of the PWM enable signal from the D flip-flop 11 becomes High level. Inverted signal 23 of PWM enable signal is High
At the h level, in synchronization with the clock 136 input to the random logic 130 shown in FIG.
As shown in FIG. 5G, one pulse of the data load signal 134 for loading the initial data 38 into the shift register is generated.

【0035】その後、図5の(h)に示すように、シフ
トレジスタの内容を次のレジスタにシフトさせるクロッ
クパルス133が発生して初期データを次々と隣のレジ
スタへシフトさせる。初期データの最初のHighがシ
フトレジスタSRnに達した時、図5の(d)に示すよ
うに、PWMイネーブルセット信号22が1パルス出力
される。また、このPWMイネーブルセット信号22が
出力されるとクロックパルス133は停止する。そし
て、PWMイネーブルセット信号22の1パルスの立ち
下がりにより、図5の(c)に示すように、PWMイネ
ーブル信号の反転信号23がLowレベルになる。
Thereafter, as shown in FIG. 5H, a clock pulse 133 for shifting the contents of the shift register to the next register is generated to shift the initial data one after another to the next register. When the first High of the initial data reaches the shift register SRn, one pulse of the PWM enable set signal 22 is output as shown in (d) of FIG. Further, when the PWM enable set signal 22 is output, the clock pulse 133 stops. Then, as one pulse of the PWM enable set signal 22 falls, the inverted signal 23 of the PWM enable signal becomes Low level as shown in FIG. 5C.

【0036】このようにして、PWMイネーブル信号の
反転信号23はHighレベルの間は、図5の(b)に
示すON,OFF Duty信号33はAND回路8か
ら出力されず、図5の(e)に示す波形となり、PWM
制御はされなくなる。よって初期データ38によって、
PWM制御への復帰時間を自由に変更することが可能で
ある。
Thus, while the inverted signal 23 of the PWM enable signal is at the high level, the ON / OFF Duty signal 33 shown in FIG. 5B is not output from the AND circuit 8 and the (e) of FIG. ), And the PWM
It is out of control. Therefore, according to the initial data 38,
It is possible to freely change the return time to the PWM control.

【0037】また、過電流からの復帰時間をランダムに
する場合、ランダマイズ信号135をHighにすると
ランダムロジックは一度だけ初期データをシフトレジス
タにデータを入力する。その後、PWMイネーブル信号
の反転信号23がHighで入力されるとランダムロジ
ックはその後シフトレジスタの内容を次のレジスタにシ
フトさせるクロックパルス133が発生して初期データ
を次々と隣のレジスタへシフトさせる。シフトレジスタ
SRnのデータ、つまりPWMイネーブルセット信号2
2はAND回路132を介してSRn−1とEXOR回
路131でEXORがとられその結果がSRnの次のデ
ータとなる。
When randomizing the recovery time from the overcurrent, when the randomize signal 135 is set to High, the random logic inputs the initial data only once to the shift register. After that, when the inverted signal 23 of the PWM enable signal is input at High, the random logic then generates a clock pulse 133 that shifts the contents of the shift register to the next register, and shifts the initial data one after another to the next register. Data of shift register SRn, that is, PWM enable set signal 2
2 is subjected to EXOR by SRn-1 via the AND circuit 132 and the EXOR circuit 131, and the result becomes the next data of SRn.

【0038】この回路は2n −1周期の擬似ランダムな
High,Lowのデータを作ることができ、シフトレ
ジスタSRnにHighのデータを発生してPWMイネ
ーブルセット信号22が発生する時間がランダムとな
る。PWMイネーブルセット信号22が発生した後、ク
ロックパルスが停止する動作はランダマイズ信号135
がLowの場合と同じである。
This circuit can generate 2 n -1 cycles of pseudo-random High and Low data, and the time when High data is generated in the shift register SRn and the PWM enable set signal 22 is generated becomes random. . The operation of stopping the clock pulse after the PWM enable set signal 22 is generated is the randomize signal 135.
Is the same as when Low is Low.

【0039】このような動作により過電流時のPWMの
周期的なOFFがスイッチング音として大きく発生して
いる場合、その周期を上下にずらし騒音レベルを聴感的
にさげることや、周期を分散することで周期的な音をな
くすことができるのである。
When a large amount of PWM periodic OFF is generated as a switching sound due to such an operation as the switching sound, the noise level is audibly reduced by shifting the cycle up and down, or the cycle is dispersed. The periodic sound can be eliminated with.

【0040】また、E2 PROM35はプリドライバ1
のE2 PROM通信端子36と4本の信号線で接続され
ており、プログラマブルロジック発生器13はE2 PR
OM35と通信線18で通信するようになっており、E
2 PROM35内に書き込まれたデータよりブラシレス
モータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避や特殊
な運転条件でブラシレスモータを駆動制御する。また、
モータの自己診断結果や累積運転時間などを、E2 PR
OM35に保存しておくようになっている。このE2
ROM通信端子36はブラシレスモータをコントロール
するメインコントローラ(図示せず)と通信する事も可
能で、その場合にはPWM制御入力20や正/逆回転指
令19がなくともメインコントローラの指示をこのE2
PROM通信端子36から、入力することでブラシレス
モータを駆動制御することが可能となる。
The E 2 PROM 35 is the predriver 1
The E 2 PROM communication terminal 36 is connected with four signal lines, and the programmable logic generator 13 is connected to the E 2 PR
It is designed to communicate with the OM35 via the communication line 18,
2 Based on the data written in the PROM 35, the brushless motor is drive-controlled under the special operating conditions or avoiding the operation at the resonance point peculiar to the device equipped with the brushless motor. Also,
The motor self-diagnosis result and cumulative operating time are reported by E 2 PR.
It is designed to be stored in the OM35. This E 2 P
The ROM communication terminal 36 can also communicate with a main controller (not shown) that controls the brushless motor. In that case, even if there is no PWM control input 20 or forward / reverse rotation command 19, the main controller's instruction can be sent. 2
It is possible to drive and control the brushless motor by inputting from the PROM communication terminal 36.

【0041】ここで、E2 PROM35内に書き込まれ
たブラシレスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運
転回避のためのデータについて説明する。図6はブラシ
レスモータ搭載機器特有の共振ポイントでの運転回避を
説明するための説明図である。例えば、ブラシレスモー
タが回転中に、図6の(a)に示すようにモータの回転
数N1 ,N2 で製品筐体の共振により製品の騒音が急激
に増加する回転数があったとすると、あらかじめE2
ROM35内には、その共振回転数N1 ,N2前後の回
転数Na,Nb,Nc,Ndのデータを書き込んでお
く。
Data for avoiding operation at the resonance point peculiar to the brushless motor-equipped device written in the E 2 PROM 35 will now be described. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining operation avoidance at a resonance point peculiar to a device equipped with a brushless motor. For example, when the brushless motor is rotating, as shown in (a) of FIG. 6, when there are rotation speeds N 1 and N 2 of the motor, the product noise remarkably increases due to the resonance of the product casing. E 2 P in advance
In the ROM 35, data of the rotational speeds Na, Nb, Nc and Nd around the resonance rotational speeds N 1 and N 2 are written.

【0042】そして、プリドライバ1のプログラマブル
ロジック発生回路13は、E2 PROM35に書き込ま
れた回転数Na,Nb,Nc,NdのデータをE2 PR
OM通信端子36から読み込み、そのデータに基いて、
モータコントローラからの回転速度指令N* がNa<N
* <Nbの時には、図6の(b)に示すように実際の制
御回転数はNaにし、回転数が共振を起こす回転数には
しないようし、また、N*>Nbの時には、また指令回
転数と実際の制御回転数を一致させるように回転数制御
を行う。このように、E2 PROM35に書き込まれた
データに基いて、共振のある回転数N1 でのモータ駆動
を避け製品の騒音を低減させることが可能となる。ま
た、共振のある回転数N2 でも動作は回転数N1 と同様
である。そして、モータの特性にばらつきがあっても、
2 PROM35に書き込むデータを変更することによ
り、プログラマブルロジック発生回路13の基本プログ
ラムを共用化することが可能となる。
Then, the programmable logic generation circuit 13 of the pre-driver 1 uses the data of the rotation speeds Na, Nb, Nc and Nd written in the E 2 PROM 35 as E 2 PR.
Based on the data read from the OM communication terminal 36,
The rotation speed command N * from the motor controller is Na <N
When < * Nb, the actual control speed is set to Na as shown in FIG. 6 (b) so that the speed does not cause resonance, and when N *> Nb, the command is issued again. The rotation speed control is performed so that the rotation speed matches the actual control rotation speed. As described above, based on the data written in the E 2 PROM 35, it is possible to avoid the motor drive at the rotational speed N 1 having resonance and reduce the noise of the product. Further, the operation is similar to the rotation speed N 1 even at the rotation speed N 2 having resonance. And even if the motor characteristics vary,
By changing the data written in the E 2 PROM 35, the basic program of the programmable logic generation circuit 13 can be shared.

【0043】プログラマブルロジック発生器13は、マ
イクロコンピュータをコアにして組み込むことで容易に
実現できるものであり、一般にブラシレスモータのコン
トロールをマイクロコンピュータで行う場合、高速処理
のできるマイコンを必要としていたが、この実施例では
プリドライバの構成として、PWM制御や過電流制限な
ど高速な処理は専用のハードウェアで処理しているの
で、マイクロコンピュータの処理能力は比較的小さなも
のにすることが可能となる。また、処理速度を必要とす
る部分は専用のロジックで構成してもよい。
The programmable logic generator 13 can be easily realized by incorporating a microcomputer as a core. Generally, when a brushless motor is controlled by a microcomputer, a microcomputer capable of high speed processing is required. In this embodiment, as the pre-driver configuration, high-speed processing such as PWM control and overcurrent limitation is processed by dedicated hardware, so that the processing capacity of the microcomputer can be made relatively small. Further, a portion requiring high processing speed may be configured by a dedicated logic.

【0044】次に、ブラシレスモータの駆動回路におけ
る、この実施例のプリドライブ回路1の接続の一例につ
いて説明する。図7は磁極センサとしてホールICを使
用した場合の3相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路
の構成図である。図において、1はプリドライブ回路、
54,55,56はホールICで回転子53の周囲に1
20°もしくは60°毎に配置され回転子53の磁極位
置を検出する。ホールIC54,55,56で検出され
た信号は既にHigh,Lowレベルのディジタル信号
であるが入力端子2dに電源電圧を抵抗57,58で分
圧された比較電圧を入力し、入力端子2a〜2cにホー
ルIC出力信号を入力してプリドライブ回路1内で再度
ディジタル化する。
Next, an example of connection of the pre-drive circuit 1 of this embodiment in the drive circuit of the brushless motor will be described. FIG. 7 is a configuration diagram of a drive circuit of a three-phase full-wave drive brushless motor when a Hall IC is used as a magnetic pole sensor. In the figure, 1 is a pre-drive circuit,
54, 55, and 56 are Hall ICs, which are located around the rotor 53.
The magnetic pole position of the rotor 53 is detected every 20 ° or 60 °. The signals detected by the Hall ICs 54, 55, 56 are already high and low level digital signals, but the power supply voltage is input to the input terminal 2d and the comparison voltage divided by the resistors 57, 58 is input to the input terminals 2a to 2c. The Hall IC output signal is input to and digitized again in the predrive circuit 1.

【0045】プリドライブ回路1に入力された、このロ
ータ磁極信号よりロータを所定回転方向に回転する為の
プリドライブ信号が、主回路スイッチング素子ドライブ
出力端子3a〜3fから出力され、3相モータのU相コ
イル52,V相コイル51,W相コイル50をドライブ
する6つのトランジスタ59〜64がON,OFF制御
され、モータ回転子は所定方向に回転をする。また、回
転子の回転速度を制御するには3つのアーム上側トラン
ジスタか下側トランジスタをPWM変調信号でON,O
FF制御すればよいので、3a,3c,3e又は3b,
3d,3fにPWM信号を重畳するように、図1に示す
プログラマブルロジック発生器13のPWM重畳選択信
号25を設定する。
A predrive signal for rotating the rotor in a predetermined rotation direction is output from the rotor magnetic pole signal input to the predrive circuit 1 from the main circuit switching element drive output terminals 3a to 3f to output the three-phase motor. The six transistors 59 to 64 that drive the U-phase coil 52, the V-phase coil 51, and the W-phase coil 50 are ON / OFF controlled, and the motor rotor rotates in a predetermined direction. Further, in order to control the rotation speed of the rotor, three arm upper transistors or lower transistors are turned on and off by a PWM modulation signal.
Since FF control is sufficient, 3a, 3c, 3e or 3b,
The PWM superimposition selection signal 25 of the programmable logic generator 13 shown in FIG. 1 is set so as to superimpose the PWM signal on 3d and 3f.

【0046】実施例2.この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路1の接続の他
の例を示したものである。図8は磁極位置をモータコイ
ルの起電圧から検出する方式の駆動回路の構成図であ
る。これは、センサーレスブラシレスモータ駆動方式と
呼ばれているものである。
Example 2. This embodiment shows another example of the connection of the pre-drive circuit 1 in the drive circuit of the brushless motor. FIG. 8 is a configuration diagram of a drive circuit of a method of detecting a magnetic pole position from an electromotive voltage of a motor coil. This is called a sensorless brushless motor drive system.

【0047】この実施例では、比較電圧として3相モー
タコイルの中性点(仮想中性点でもかまわない)電圧を
抵抗65とコンデンサ66でフィルタされたものを入力
端子2dへ入力し、各相コイル電圧をおのおの抵抗6
7,68,69とコンデンサ70,71,72でフィル
タされた略起電圧波形を入力端子2a〜2cへ入力して
磁極位置信号として使用しその入力信号に対して回転子
を回転方向し回転せしめるモータコイルの通電パターン
が主回路スイッチング素子ドライブ出力端子3a〜3f
から出力され、3相モータのU相コイル52,V相コイ
ル51,W相コイル50をドライブする6つのトランジ
スタ59〜64がON,OFF制御され、モータ回転子
は所定方向に回転をする。このモータが所定方向に回転
する動作は実施例1と同様である。
In this embodiment, a neutral point voltage (which may be a virtual neutral point) of a three-phase motor coil, which is filtered by a resistor 65 and a capacitor 66, is input to the input terminal 2d as a comparison voltage, and each phase is inputted. Coil voltage for each resistance 6
The substantially electromotive voltage waveforms filtered by 7, 68, 69 and capacitors 70, 71, 72 are input to the input terminals 2a to 2c and used as magnetic pole position signals to rotate the rotor in the direction of rotation with respect to the input signals. The energization pattern of the motor coil is the main circuit switching element drive output terminals 3a to 3f
The six transistors 59 to 64 for driving the U-phase coil 52, the V-phase coil 51, and the W-phase coil 50 of the three-phase motor are ON / OFF controlled, and the motor rotor rotates in a predetermined direction. The operation of rotating this motor in a predetermined direction is the same as that in the first embodiment.

【0048】しかしながら、センサーレス駆動の場合モ
ータが所定の回転に達して起電圧を発生するまでは回転
子マグネットの磁極が検出できないので、磁極検出がで
きるまでは適当なシーケンスで、主回路スイッチング素
子ドライブ出力端子3a〜3fから信号を出力させ、回
転子を起動させる必要がある。このようなシーケンスも
プログラマブルロジック発生器13にて対応するもので
ある。また、回転子の可変速制御方法としては実施例1
と同様である。
However, in the case of sensorless drive, the magnetic pole of the rotor magnet cannot be detected until the motor reaches a predetermined rotation and generates an electromotive voltage. Therefore, until the magnetic pole can be detected, the main circuit switching element is operated in an appropriate sequence. It is necessary to output a signal from the drive output terminals 3a to 3f to start the rotor. Such a sequence also corresponds to the programmable logic generator 13. In addition, as a variable speed control method of the rotor, the first embodiment
Is the same as.

【0049】実施例3.この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路1の接続の他
の例を示したものである。図9は2相モータをセンサー
レス駆動する場合の駆動回路の構成図である。2相全波
駆動する場合は出力アームが4本必要であるが、80,
81の直流電源を直列に配置しその中点に2相コイル8
2,83を接続することで2アームで駆動することがで
きる。この場合、モータコイル82,83に通電させる
為のトランジスタは4つ84,85,86,87であ
り、主回路スイッチング素子ドライブ出力端子3a〜3
fの6出力端子のうち4出力端子を使用することとな
る。
Example 3. This embodiment shows another example of the connection of the pre-drive circuit 1 in the drive circuit of the brushless motor. FIG. 9 is a configuration diagram of a drive circuit when a two-phase motor is driven without a sensor. When two-phase full-wave drive is used, four output arms are required.
81 DC power supplies are arranged in series, and a two-phase coil 8 is placed at the middle point.
It can be driven by two arms by connecting 2,83. In this case, there are four transistors 84, 85, 86, 87 for energizing the motor coils 82, 83, and the main circuit switching element drive output terminals 3a-3.
Of the 6 output terminals of f, 4 output terminals will be used.

【0050】また、回転子の位置検出方法は、実施例2
に示す3相全波センサレス駆動方式と同じであり、2つ
の直列直流電源の中点電圧を抵抗89、コンデンサ90
でフィルタした信号を比較入力端子2dに入力し、各相
コイル電圧をおのおの抵抗91,92とコンデンサ9
4,93でフィルタされた略起電圧波形を入力端子2
a,2bに入力し磁極位置信号として使用し、主回路ス
イッチング素子ドライブ出力端子3a〜3fの6出力端
子のうち、4出力端子3a〜3dに駆動信号を発生させ
てトランジスタ84〜87をON,OFF制御して回転
子を回転させる。
In addition, the rotor position detecting method is the same as in the second embodiment.
It is the same as the three-phase full-wave sensorless drive system shown in FIG.
The signal filtered by is input to the comparison input terminal 2d, and the coil voltage of each phase is input to the resistors 91 and 92 and the capacitor 9 respectively.
Input terminal 2 with the substantially electromotive voltage waveform filtered by 4, 93
a and 2b, which are used as magnetic pole position signals, generate drive signals at 4 output terminals 3a to 3d among the 6 output terminals of the main circuit switching element drive output terminals 3a to 3f to turn on the transistors 84 to 87, The rotor is rotated by controlling OFF.

【0051】この実施例でも実施例2と同様にセンサー
レスであるので、回転子を所定回転数以上に駆動させる
起動シーケンスが必要であることは実施例2と同様であ
る。この実施例の回転子の可変速制御の方法は2アーム
の上下トランジスタにPWMを重畳させる必要がある。
したがって、この実施例では主回路スイッチング素子ド
ライブ出力端子3a〜3dにPWMを重畳させるよう
に、図1に示すPWM重畳選択信号25を設定する。
Since this embodiment is also sensorless as in the case of the second embodiment, it is the same as the second embodiment in that the starting sequence for driving the rotor at a predetermined rotation speed or more is required. The method of variable speed control of the rotor of this embodiment requires PWM to be superimposed on the upper and lower transistors of the two arms.
Therefore, in this embodiment, the PWM superimposition selection signal 25 shown in FIG. 1 is set so as to superimpose PWM on the main circuit switching element drive output terminals 3a to 3d.

【0052】実施例4.この実施例は、ブラシレスモー
タの駆動回路における、プリドライブ回路1の接続の他
の例を示したものである。図10は単相全波駆動方式の
駆動回路の構成図であり、回転子53の磁極センサーと
してホール素子を用いた場合を示している。入力端子は
2d,2aを使用する事でホール素子の差動出力を差動
入力として取り入れる事ができる。単相全波駆動では2
アームが必要でトランジスタ84〜87をON,OFF
制御してモータコイル98に往復通電して回転子を回転
せしめる。
Example 4. This embodiment shows another example of the connection of the pre-drive circuit 1 in the drive circuit of the brushless motor. FIG. 10 is a configuration diagram of a drive circuit of a single-phase full-wave drive system, and shows a case where a Hall element is used as a magnetic pole sensor of the rotor 53. By using 2d and 2a as the input terminals, the differential output of the Hall element can be taken in as the differential input. 2 for single-phase full-wave drive
An arm is required, turning on / off the transistors 84-87.
The motor coil 98 is controlled to reciprocally energize to rotate the rotor.

【0053】回転子の可変速制御の方法は2アームの上
下どちらかのトランジスタにPWM信号を重畳させる必
要がある。図5では3a,3cもしくは3b,3cのど
ちらかにPWM信号が重畳するように図1のPWM重畳
選択信号25を設定する。以上3相,2相,単相のブラ
シレスモータを駆動するプリドライバとして使用する事
が可能である。また、図示されていないが、3相半波2
相半波駆動方式のモータも当然駆動可能である。
The variable speed control method of the rotor requires that the PWM signal be superimposed on either the upper or lower transistor of the two arms. In FIG. 5, the PWM superimposition selection signal 25 of FIG. 1 is set so that the PWM signal is superposed on either 3a, 3c or 3b, 3c. It can be used as a pre-driver for driving a three-phase, two-phase, or single-phase brushless motor. Although not shown, the three-phase half-wave 2
Of course, a half-wave drive type motor can also be driven.

【0054】実施例5.この実施例は、モータの回転数
に基いて、PWM比較レベル信号21を変化させ、スイ
ッチング音を発生させないようにしたものである。図1
1はモータ回転数Nとコイルへの印加電圧Vの最大値及
びコイルに発生する起電圧の関係を示した図である。ブ
ラシレスモータのコイルに発生する起電圧は、起電圧定
数をKE 、回転数をNとすると、KE Nと表され、回転
数Nに比例するものである。そして、コイルの抵抗を
R、V−KE NをΔVとすると、I=ΔV/Rで表され
る電流Iがコイルに流れるので、電流Iは印加電圧Vと
起電圧KE Nの差に比例することになる。
Example 5. In this embodiment, the PWM comparison level signal 21 is changed based on the number of rotations of the motor so that switching noise is not generated. Figure 1
1 is a diagram showing the relationship between the motor rotation speed N, the maximum value of the voltage V applied to the coil, and the electromotive voltage generated in the coil. The electromotive voltage generated in the coil of the brushless motor is expressed as KE N where the electromotive voltage constant is K E and the rotation speed is N, and is proportional to the rotation speed N. When the resistance of the coil is R and V-K E N is ΔV, a current I represented by I = ΔV / R flows in the coil, and thus the current I is the difference between the applied voltage V and the electromotive voltage K E N. It will be proportional.

【0055】したがって、プログラマブルロジック発生
器13で回転数Nに対して、常にΔV=V−KE Nが一
定となるようにし、さらに、その一定のΔVにより流れ
る電流が許容電流以下になるように、印加電圧Vを発生
させるためのPWM比較レベル信号21を設定するよう
にすることにより、図11に示すように印加電圧の最大
値VMAX と起電圧KE Nは一定になり、モータコイルを
駆動するトランジスタ等のパワー素子の許容電流以下で
パワー素子を使用する事ができ、過電流保護は起動時な
どの通常動作時に動作することはなくなる。
Therefore, the programmable logic generator 13 keeps ΔV = V-K E N constant with respect to the rotation speed N, and further, keeps the current flowing by the constant ΔV below the allowable current. By setting the PWM comparison level signal 21 for generating the applied voltage V, the maximum value V MAX of the applied voltage and the electromotive voltage K E N become constant as shown in FIG. The power element can be used below the allowable current of the power element such as the transistor to be driven, and the overcurrent protection does not operate during normal operation such as startup.

【0056】この実施例では、このようにモータの回転
数Nに応じて、過電流が流れないように印加電圧Vを発
生させるためのPWM比較レベル信号21を変化させる
ようにしたので、過電流が流れることはなく、過電流時
に発生するPWMが周期的にOFFをする時に発生する
スイッチング音を出さないようにすることが可能とな
る。ここで、過電流が流れたときのスイッチング音の発
生について説明する。PWM制御では、周期的にパワー
素子をON,OFFさせるがその周波数が可聴周波数以
上である場合は人間は音として感じないが、過電流がな
がれると、過電流保護によりPWMのOFF周期が可聴
周波数以下になってしまった場合、騒音として感じてし
まうのである
In this embodiment, the PWM comparison level signal 21 for generating the applied voltage V is changed so that the overcurrent does not flow in accordance with the rotation speed N of the motor as described above. Does not flow, and it is possible to prevent the switching sound generated when the PWM generated when an overcurrent is periodically turned off. Here, generation of a switching sound when an overcurrent flows will be described. In the PWM control, the power element is periodically turned on and off, but if the frequency is higher than the audible frequency, humans do not perceive it as a sound. However, if an overcurrent is applied, the PWM OFF cycle is audible by the overcurrent protection. If it becomes the following, it will be felt as noise.

【0057】また、この実施例の回転数Nに対応して印
加電圧最大値VMAX を設定する場合と、電流のIMAX
電流制限で行う場合との違いは、電流制限の場合は電流
を検出してPWMのDutyを変更するので、そのPW
MのOFF周期が可聴周波数以下になってしまった場
合、上述のスイッチング音が発生してしまうことにな
る。しかし、この実施例の回転数Nを検出して印加電圧
Vを制御する場合、回転数の検出に時間遅れが必ずある
為、印加電圧はIMAX 以上流す電圧にはならないのでP
WMの過電流による可聴周波数でのスイッチング音を避
けることが可能になる。
Further, the difference between setting the maximum value V MAX of the applied voltage corresponding to the rotation speed N in this embodiment and the case of performing the current I MAX by the current limitation is that the current is limited in the case of the current limitation. Since it detects and changes the duty of PWM, its PW
When the OFF cycle of M becomes equal to or lower than the audible frequency, the above-mentioned switching sound is generated. However, when detecting the number of revolutions N and controlling the applied voltage V in this embodiment, there is always a time delay in detecting the number of revolutions, so the applied voltage does not reach a voltage equal to or higher than I MAX.
It is possible to avoid switching sound at an audio frequency due to overcurrent of the WM.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、入
力端子部は、ブラシレスモータの位置情報に関する信号
が全端子又は一部の端子に供給される3個の入力端子及
び入力端子に供給される信号に対する比較信号が供給さ
れる1個の入力端子からなり、出力端子部は、ブラシレ
スモータを駆動するための信号が全端子又は一部の端子
から出力される6個の出力端子からなり、プログラマブ
ルロジック発生手段により、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータを駆動するための信号を生
成し、出力端子に出力するようにしたので、プログラマ
ブルロジック発生手段のプログラムを変更することで、
4個の入力端子部からの信号に基いて、6個の出力端子
部へ出力するパターンを変更でき、モータ方式の変更に
伴い新たなプリドライブ回路を開発する必要がなく、開
発期間を短縮でき、開発コストを削減することができる
という効果を有する。また、入力端子部及び出力端子部
は固定であるが、その順番もプログラムにより変更する
ことができ、配線時のジャンパを削減でき、ノイズの影
響をなくすることができるという効果を有する。
As described above, according to the first aspect of the invention, the input terminal portion has three input terminals and input terminals to which signals relating to position information of the brushless motor are supplied to all terminals or some terminals. Is composed of one input terminal to which a comparison signal is supplied to the signal supplied to the output terminal, and the output terminal portion has six output terminals from which signals for driving the brushless motor are output from all terminals or some terminals. The programmable logic generating means generates a signal for driving the brushless motor based on the signal supplied to the input terminal and outputs the signal to the output terminal, so the program of the programmable logic generating means is changed. by doing,
The pattern output to the 6 output terminals can be changed based on the signals from the 4 input terminals, and it is not necessary to develop a new pre-drive circuit with the change of the motor system, and the development period can be shortened. The effect is that the development cost can be reduced. Further, although the input terminal portion and the output terminal portion are fixed, the order thereof can be changed by a program, and jumpers at the time of wiring can be reduced, and the effect of noise can be eliminated.

【0059】第2の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、PWMデュ−ティの制御の
ためのPWM制御信号及び出力端子から出力される各出
力信号毎にPWM信号の重畳を選択するPWM重畳選択
信号を出力し、そして、PWM信号出力手段により、P
WM制御信号に基いてPWM信号を出力し、PWM重畳
手段により、PWM重畳選択信号に基いて、出力端子か
ら出力される所定の出力信号にPWM信号を重畳するよ
うにしたので、モータの種類により出力信号にPWM信
号を重畳させるパターンを簡単に変更でき、プログラム
を変更するだけで、モータの種類に合ったPWM信号の
重畳をすることができるという効果を有する。また、P
WM信号の重畳は、PWM信号出力手段及びPWM重畳
手段により行うので、プログラマブルロジック発生手段
を小規模なもので対応でき、小型化を図ることができる
という効果を有する。
According to the second aspect of the invention, the programmable logic generating means further selects the PWM control signal for controlling the PWM duty and the superimposition of the PWM signal for each output signal output from the output terminal. The PWM superimposition selection signal is output, and the PWM signal output means outputs P
The PWM signal is output based on the WM control signal, and the PWM superimposing means superimposes the PWM signal on the predetermined output signal output from the output terminal based on the PWM superimposition selection signal. There is an effect that the pattern for superimposing the PWM signal on the output signal can be easily changed and the PWM signal suitable for the type of the motor can be superposed only by changing the program. Also, P
Since the WM signal is superimposed by the PWM signal output means and the PWM superimposing means, the programmable logic generating means can be handled by a small scale, and the size can be reduced.

【0060】第3の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その論理を選択する正・負論理選択信号
を出力し、そして、正・負論理選択手段により、正・負
論理選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信
号の論理を変更するようにしたので、モータの駆動回路
の種類により出力信号の論理を簡単に変更でき、プログ
ラムを変更するだけで、モータの駆動回路の種類に合っ
た出力信号の論理を選択することができるという効果を
有する。
According to the third aspect of the invention, the programmable logic generating means further outputs, for each output signal output from the output terminal, a positive / negative logic selection signal for selecting the logic, and a positive / negative logic selection signal. Since the logic of the output signal output from the output terminal is changed based on the positive / negative logic selection signal by the negative logic selection means, the logic of the output signal can be easily changed depending on the type of the motor drive circuit. The effect is that the logic of the output signal can be selected according to the type of the motor drive circuit simply by changing the program.

【0061】第4の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、出力端子から出力される各
出力信号毎に、その出力形態を選択する出力状態選択信
号を出力し、そして、出力形態選択により、手段出力状
態選択信号に基いて、出力端子から出力される出力信号
の出力形態を変更するようにしたので、モータの駆動回
路の種類、又は動作状態により出力信号の論理を簡単に
変更でき、プログラムを変更するだけで、モータの駆動
回路の種類、又は動作状態に合った出力信号の出力形態
を選択することができるという効果を有する。
According to the fourth aspect of the invention, the programmable logic generating means further outputs an output state selection signal for selecting the output form of each output signal output from the output terminal, and then selects the output form. As a result, the output form of the output signal output from the output terminal is changed based on the means output state selection signal, so that the logic of the output signal can be easily changed depending on the type of motor drive circuit or the operating state. The effect that the output form of the output signal can be selected according to the type of the motor drive circuit or the operating state by simply changing the program.

【0062】第5の発明によれば、通信端子を備え、そ
して、プログラマブルロジック発生手段により、更に、
通信端子を介して外部とデータのやり取りを行うように
したので、通信端子を介して、モータの個別データを読
み取ることができ、そのデータを用いて、モータが使用
されたときの異常な状態を回避することができ、また、
通信端子を使用し、外部からプリドライブ回路の制御も
することができ、さらに、モータを運転中に不具合を生
じた場合、不具合の自己診断結果を通信端子を介して外
部に記録保存することができるという効果を有する。ま
た、通信端子からモータの特性のばらつきのデータを入
力させることで、プリドライバ内の基本プログラムをモ
ータの種類に関係なく共用化して使用することができる
という効果を有する。
According to the fifth invention, a communication terminal is provided, and the programmable logic generating means further comprises:
Since the data is exchanged with the outside through the communication terminal, the individual data of the motor can be read through the communication terminal, and the abnormal data when the motor is used can be read using the data. Can be avoided and also
The communication terminal can also be used to control the pre-drive circuit from the outside.In addition, if a problem occurs during motor operation, the self-diagnosis result of the problem can be recorded and saved externally via the communication terminal. It has the effect of being able to. Further, by inputting data of variations in motor characteristics from the communication terminal, the basic program in the pre-driver can be shared and used regardless of the type of motor.

【0063】第6の発明においては、ブラシレスモータ
のコイルに流れる電流に関する信号が入力される電流入
力端子を備え、PWM信号出力手段により、更に、電流
入力端子から入力された信号に基いて、コイルに過電流
が流れているとき、PWM信号の出力を停止し、プログ
ラマブルロジック発生手段により、更に、前記PWM信
号の出力を停止し、所定時間経過した後、PWM信号出
力手段からPWM信号を出力させるPWMイネーブルセ
ット信号を出力するようにしたので、過電流検出が流
れ、PWM信号の出力が停止したときの、復帰時間がプ
ログラム可能になり、モータ特性に応じて復帰時間を調
整する事ができ、復帰時間を無限大にすることで電流ト
リップ機能として使用することや、復帰時間をランダム
化すれば一定周波数のスイッチング騒音を低減すること
ができるという効果を有する。また、PWM信号の出力
の停止は、PWM信号出力手段により行うので、プログ
ラマブルロジック発生手段を小規模なもので対応でき、
小型化を図ることができるという効果を有する。
According to the sixth aspect of the invention, the brushless motor is provided with a current input terminal to which a signal relating to the current flowing through the coil is inputted, and the PWM signal output means further supplies the coil based on the signal inputted from the current input terminal. When an overcurrent is flowing through, the output of the PWM signal is stopped, the output of the PWM signal is further stopped by the programmable logic generating means, and the PWM signal is output from the PWM signal output means after a predetermined time has elapsed. Since the PWM enable set signal is output, the recovery time becomes programmable when the overcurrent detection flows and the PWM signal output is stopped, and the recovery time can be adjusted according to the motor characteristics. It can be used as a current trip function by making the recovery time infinite, and if the recovery time is randomized, it will have a constant frequency. It has the effect that it is possible to reduce switching noise. Further, since the output of the PWM signal is stopped by the PWM signal output means, the programmable logic generating means can be supported by a small-scale device.
This has the effect of enabling miniaturization.

【0064】第7の発明によれば、プログラマブルロジ
ック発生手段により、更に、入力端子に供給された信号
に基いて、ブラシレスモータの回転数を検出し、その回
転数をN、ブラシレスモータの起電圧定数をKE 、ブラ
シレスモータのコイル抵抗をR、PWM信号に基いてブ
ラシレスモータのコイルに発生する印加電圧をV、ブラ
シレスモータの駆動電流の最大値をIMAX としたとき、
回転数Nに対して、IMAX =(V−KE N)/Rが一定
の値となる印加電圧Vを発生させるPWMデュ−ティを
最大値として、PWM制御信号を制御するようにしたの
で、起動時に、ブラシレスモータの駆動電流の最大値I
MAX 以上に駆動電流が流れることはなく、過電流で素子
を破損する恐れもなく過電流保護による不規則なスイッ
チング音もなくすころができるという効果を有する。
According to the seventh aspect of the invention, the programmable logic generating means further detects the rotation speed of the brushless motor based on the signal supplied to the input terminal, and the rotation speed is N, and the electromotive voltage of the brushless motor is detected. When the constant is K E , the coil resistance of the brushless motor is R, the applied voltage generated in the coil of the brushless motor based on the PWM signal is V, and the maximum value of the drive current of the brushless motor is I MAX ,
With respect to the rotation speed N, the PWM control signal is controlled with the maximum value of the PWM duty for generating the applied voltage V with which I MAX = (V−K E N) / R becomes a constant value. , The maximum value I of the drive current of the brushless motor at startup
The drive current does not flow above the MAX level, and there is the effect that there is no risk of damage to the element due to overcurrent, and there is no irregular switching noise due to overcurrent protection.

【0065】第8の発明によれば、ブラシレスモータ用
プリドライブ回路をIC化したので、汎用性のあるブラ
シレスモータ用プリドライブ回路を小型化することがで
き、また、扱い易くすることができるという効果を有す
る。
According to the eighth aspect of the invention, since the brushless motor predrive circuit is integrated, the versatile brushless motor predrive circuit can be downsized and made easy to handle. Have an effect.

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

【図1】本発明の一実施例に係るブラシレスモータ用プ
リドライブ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a brushless motor pre-drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】EXOR回路5及びバッファ4の出力を説明す
るための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining outputs of an EXOR circuit 5 and a buffer 4.

【図3】バッファ4の構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a buffer 4.

【図4】PWMイネーブルセット信号22を出力するた
めのハードウェア構成の一例を示した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a hardware configuration for outputting a PWM enable set signal 22.

【図5】PWMイネーブルセット信号22出力動作中の
各入出力波形を示したタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing each input / output waveform during the output operation of the PWM enable set signal 22.

【図6】ブラシレスモータ搭載機器特有の共振ポイント
での運転回避を説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining operation avoidance at a resonance point peculiar to a device equipped with a brushless motor.

【図7】磁極センサとしてホールICを使用した場合の
3相全波駆動ブラシレスモータの駆動回路の構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of a drive circuit of a three-phase full-wave drive brushless motor when a Hall IC is used as a magnetic pole sensor.

【図8】磁極位置をモータコイルの起電圧から検出する
方式の駆動回路の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a drive circuit that detects a magnetic pole position from an electromotive voltage of a motor coil.

【図9】2相モータをセンサーレス駆動する場合の駆動
回路の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a drive circuit when a two-phase motor is driven without a sensor.

【図10】単相全波駆動方式の駆動回路の構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram of a drive circuit of a single-phase full-wave drive system.

【図11】モータ回転数Nとコイルへの印加電圧Vの最
大値及びコイルに発生する起電圧の関係を示した図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a motor rotation speed N, a maximum value of a voltage V applied to a coil, and an electromotive voltage generated in the coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリドライブ回路 2 入力端子(入力端子部) 3 主回路スイッチング素子ドライブ出力端子(出力端
子部) 4 バッファ 5 EXOR回路(正・負論理選択回路) 6 AND回路(PWM重畳回路) 7 OR回路(PWM重畳回路) 13 プログラマブルロジック発生器 35 E2 PROM 36 E2 PROM通信端子(通信端子)
1 Pre-drive circuit 2 Input terminal (input terminal part) 3 Main circuit switching element drive output terminal (output terminal part) 4 Buffer 5 EXOR circuit (positive / negative logic selection circuit) 6 AND circuit (PWM superposition circuit) 7 OR circuit ( PWM superimposing circuit) 13 programmable logic generator 35 E 2 PROM 36 E 2 PROM communication terminal (communication terminal)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 資朗 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式 会社生活システム開発研究所内 (72)発明者 深瀬 雄一 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式 会社生活システム開発研究所内 (72)発明者 早川 高広 中津川市手賀野字下巾3番40号 三菱電機 エンジニアリング株式会社名古屋事業所中 津川支所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shirou Tanaka 2-14-40 Ofuna, Kamakura City Mitsubishi Electric Corporation Life Systems Development Laboratory (72) Inventor Yuichi Fukase 2-14-40 Ofuna, Kamakura Mitsubishi Electric Stock Company Life Systems Development Laboratory (72) Inventor Takahiro Hayakawa 3-40 Shimoburo, Tegano, Nakatsugawa City Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. Nagoya Office Naka Tsukawa Branch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータの位置情報に関する信
号が全端子又は一部の端子に供給される3個の入力端子
及び該入力端子に供給される信号に対する比較信号が供
給される1個の入力端子からなる入力端子部と、 ブラシレスモータを駆動するための信号が全端子又は一
部の端子から出力される6個の出力端子からなる出力端
子部と、 前記入力端子に供給された信号に基いて、ブラシレスモ
ータを駆動するための信号を生成し、前記出力端子に出
力するプログラマブルロジック発生手段を備えることを
特徴とするブラシレスモータ用プリドライブ回路。
1. A three input terminal to which signals relating to position information of a brushless motor are supplied to all terminals or a part of terminals, and one input terminal to which a comparison signal to the signal supplied to the input terminals is supplied. Based on the signal supplied to the input terminal section, and the output terminal section composed of six output terminals from which signals for driving the brushless motor are output from all terminals or a part of the terminals. A pre-drive circuit for a brushless motor, comprising: programmable logic generating means for generating a signal for driving the brushless motor and outputting the signal to the output terminal.
【請求項2】 前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、PWMデュ−ティの制御のためのPWM制御
信号及び前記出力端子から出力される各出力信号毎にP
WM信号の重畳を選択するPWM重畳選択信号を出力す
る機能を有し、 そして、前記PWM制御信号に基いて前記PWM信号を
出力するPWM信号出力手段と、 前記PWM重畳選択信号に基いて、前記出力端子から出
力される所定の出力信号に前記PWM信号を重畳させる
PWM重畳手段とを備えることを特徴とする請求項1記
載のブラシレスモータ用プリドライブ回路。
2. The programmable logic generating means further includes a PWM control signal for controlling a PWM duty and P for each output signal output from the output terminal.
A PWM signal output means for outputting a PWM superimposition selection signal for selecting superimposition of a WM signal, and a PWM signal output means for outputting the PWM signal based on the PWM control signal; The pre-drive circuit for the brushless motor according to claim 1, further comprising: a PWM superimposing unit that superimposes the PWM signal on a predetermined output signal output from the output terminal.
【請求項3】 前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、前記出力端子から出力される各出力信号毎
に、その論理を選択する正・負論理選択信号を出力する
機能を有し、 そして、前記正・負論理選択信号に基いて、前記出力端
子から出力される出力信号の論理を変更させる正・負論
理選択手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記
載のブラシレスモータ用プリドライブ回路。
3. The programmable logic generation means further has a function of outputting a positive / negative logic selection signal for selecting the logic for each output signal output from the output terminal, and the positive logic The pre-drive circuit for a brushless motor according to claim 1 or 2, further comprising positive / negative logic selecting means for changing the logic of the output signal output from the output terminal based on the negative logic selection signal.
【請求項4】 前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、前記出力端子から出力される各出力信号毎
に、その出力形態を選択する出力状態選択信号を出力す
る機能を有し、 そして、前記出力状態選択信号に基いて、前記出力端子
から出力される出力信号の出力形態を変更させる出力形
態選択手段を備えることを特徴とする請求項1、2又は
3記載のブラシレスモータ用プリドライブ回路。
4. The programmable logic generating means further has a function of outputting an output state selection signal for selecting an output form of each output signal output from the output terminal, and the output state. The brushless motor pre-drive circuit according to claim 1, further comprising an output form selection unit that changes an output form of the output signal output from the output terminal based on the selection signal.
【請求項5】 通信端子を備え、 そして、前記プログラマブルロジック発生手段は、更
に、前記通信端子を介して外部とデータのやり取りを行
う機能を有することを特徴とする請求項1、2、3又は
4記載のブラシレスモータ用プリドライブ回路。
5. A communication terminal is provided, and the programmable logic generating means further has a function of exchanging data with the outside through the communication terminal. 4. A pre-drive circuit for a brushless motor according to 4.
【請求項6】 ブラシレスモータのコイルに流れる電流
に関する信号が入力される電流入力端子を備え、 前記PWM信号出力手段は、更に、電流入力端子から入
力された信号に基いて、前記コイルに過電流が流れてい
るとき、前記PWM信号の出力を停止する機能を有し、 そして、前記プログラマブルロジック発生手段は、更
に、前記前記PWM信号の出力が停止し、所定時間経過
した後、前記PWM信号出力手段からPWM信号を出力
させるPWMイネーブルセット信号を出力する機能を有
することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載
のブラシレスモータ用プリドライブ回路。
6. A brushless motor is provided with a current input terminal to which a signal related to a current flowing through the coil is input, and the PWM signal output means further includes an overcurrent to the coil based on the signal input from the current input terminal. Has a function of stopping the output of the PWM signal, and the programmable logic generating means further stops the output of the PWM signal, and after a predetermined time has elapsed, outputs the PWM signal. The brushless motor predrive circuit according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, having a function of outputting a PWM enable set signal for outputting a PWM signal from the means.
【請求項7】 前記プログラマブルロジック発生手段
は、更に、前記入力端子に供給された信号に基いて、ブ
ラシレスモータの回転数を検出し、その回転数をN、ブ
ラシレスモータの起電圧定数をKE 、ブラシレスモータ
のコイル抵抗をR、前記PWM信号に基いてブラシレス
モータのコイルに発生する印加電圧をV、ブラシレスモ
ータの駆動電流の最大値をIMAX としたとき、回転数N
に対して、IMAX =(V−KE N)/Rが一定の値とな
る、印加電圧Vを発生させるPWMデュ−ティを最大値
として、前記PWM制御信号を制御することを特徴とす
る請求項1、2、3、4、5又は6記載のブラシレスモ
ータ用プリドライブ回路。
7. The programmable logic generating means further detects the rotational speed of the brushless motor based on the signal supplied to the input terminal, the rotational speed is N, and the electromotive voltage constant of the brushless motor is K E. , when the coil resistance of the brushless motor R, the applied voltage generated in the coil of the brushless motor based on the PWM signal V, and the maximum value of the drive current of the brushless motor and I MAX, the rotational speed N
On the other hand, the PWM control signal is controlled with the maximum value of the PWM duty for generating the applied voltage V at which I MAX = (V−K EN ) / R becomes a constant value. The brushless motor pre-drive circuit according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 請求項1、2、3、4、5、6又は7記
載のブラシレスモータ用プリドライブ回路をIC化する
ことを特徴とするブラシレスモータ用プリドライブ回
路。
8. A pre-drive circuit for a brushless motor, characterized in that the pre-drive circuit for the brushless motor according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 is integrated into an IC.
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