JPH0824436B2 - ブラシレスdcモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスdcモータの駆動回路Info
- Publication number
- JPH0824436B2 JPH0824436B2 JP59189992A JP18999284A JPH0824436B2 JP H0824436 B2 JPH0824436 B2 JP H0824436B2 JP 59189992 A JP59189992 A JP 59189992A JP 18999284 A JP18999284 A JP 18999284A JP H0824436 B2 JPH0824436 B2 JP H0824436B2
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- JP
- Japan
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- motor
- brushless
- drive circuit
- neutral point
- circuit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- H02P6/30—Arrangements for controlling the direction of rotation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明はブラシレスDCモータの駆動回路に関するもの
である。
である。
(発明の背景) ブラシレスDCモータは、ブラシ付DCモータに比べてブ
ラシが無い為、耐久性に秀れ、また、体積的にもブラシ
の分だけ厚さを減らすことができ、容易に偏平化するこ
とが可能である等、種々の特長があり、近年フロッピー
ディスクドライブ装置やVTR等、耐久性や薄型化が要求
される分野で広く使用されている。
ラシが無い為、耐久性に秀れ、また、体積的にもブラシ
の分だけ厚さを減らすことができ、容易に偏平化するこ
とが可能である等、種々の特長があり、近年フロッピー
ディスクドライブ装置やVTR等、耐久性や薄型化が要求
される分野で広く使用されている。
しかしながら、ブラシ付きコアレスDCモータに比べて
慣性が大きく、また従来のブラシレスDCモータの駆動回
路は、ブラシの代りにトランジスタ等のスイッチングに
よって行なうもので、逆回転させる為には、ブラシ付DC
モータの様にモータ端子電圧の極性を反転させるだけで
はうまくゆかない。因にブラシレスDCモータにおいて、
正逆転の要求は、電子スチルカメラでは無いが、例えば
ポータブルカセットテープ再生機等においては簡単な回
路で正逆転可能とすることが要求される。ここでトラン
ジスタによるスイッチング動作は、一方向性のスイッチ
であって、逆回転させる為には、スイッチングのタイミ
ングを変える必要があり、コントロール回路が非常に複
雑になる。勿論特殊なトランジスタやFETを用いれば、
双方向性のスイッチも可能であるが、コストが高くなる
こと、IC化が困難なこと、両極性の電源が必要である等
の問題点がある。
慣性が大きく、また従来のブラシレスDCモータの駆動回
路は、ブラシの代りにトランジスタ等のスイッチングに
よって行なうもので、逆回転させる為には、ブラシ付DC
モータの様にモータ端子電圧の極性を反転させるだけで
はうまくゆかない。因にブラシレスDCモータにおいて、
正逆転の要求は、電子スチルカメラでは無いが、例えば
ポータブルカセットテープ再生機等においては簡単な回
路で正逆転可能とすることが要求される。ここでトラン
ジスタによるスイッチング動作は、一方向性のスイッチ
であって、逆回転させる為には、スイッチングのタイミ
ングを変える必要があり、コントロール回路が非常に複
雑になる。勿論特殊なトランジスタやFETを用いれば、
双方向性のスイッチも可能であるが、コストが高くなる
こと、IC化が困難なこと、両極性の電源が必要である等
の問題点がある。
また、ブラシレスDCモータにサーボをかける場合にお
いても、モータを加速する方向に外部からトルクが加わ
った場合、簡単な構成で逆方向に電流を流すことができ
ない為加速方向の外部トルクによる回転の乱れを抑える
ことが困難である。
いても、モータを加速する方向に外部からトルクが加わ
った場合、簡単な構成で逆方向に電流を流すことができ
ない為加速方向の外部トルクによる回転の乱れを抑える
ことが困難である。
ところで、近年磁気デイスクによる記録手段を一体化
した小型電子スチルカメラの商品化が検討されており、
又ポータブル型のカセットテープ再生機が市販されてい
るが、これらに用いられるモータは、耐久性、小型化の
為に、ブラシレスDCモータを使うことが好ましい。しか
し、電子スチルカメラでは、カメラを片手で保持した
り、流し撮り等が行なわれ、また、テープ再生機では大
きな加速度が加わり、フロッピーディスクドライブ装置
やVTR等に比べ、外乱トルクが格段に大きく、また、加
速方向へも外乱トルクは作用する為、前述の如く従来の
駆動回路では、加速方向の外乱トルクによる回転の乱れ
の制御が困難である為不都合であった。
した小型電子スチルカメラの商品化が検討されており、
又ポータブル型のカセットテープ再生機が市販されてい
るが、これらに用いられるモータは、耐久性、小型化の
為に、ブラシレスDCモータを使うことが好ましい。しか
し、電子スチルカメラでは、カメラを片手で保持した
り、流し撮り等が行なわれ、また、テープ再生機では大
きな加速度が加わり、フロッピーディスクドライブ装置
やVTR等に比べ、外乱トルクが格段に大きく、また、加
速方向へも外乱トルクは作用する為、前述の如く従来の
駆動回路では、加速方向の外乱トルクによる回転の乱れ
の制御が困難である為不都合であった。
また従来のブラシレスDCモータの駆動回路では、モー
タを停止させる時には、モータの位相によらずスイッチ
ングタイミングを固定してしまい、決められたコイルに
電流を流し、ローターを固定する方法がとられたりする
が、この方法では、ブレーキをかけている間コイルに電
流が流れてしまい、ブレーキ中およびモータが停止した
後のコイルの電流を制御する手段が必要となってしまう
という欠点があった。
タを停止させる時には、モータの位相によらずスイッチ
ングタイミングを固定してしまい、決められたコイルに
電流を流し、ローターを固定する方法がとられたりする
が、この方法では、ブレーキをかけている間コイルに電
流が流れてしまい、ブレーキ中およびモータが停止した
後のコイルの電流を制御する手段が必要となってしまう
という欠点があった。
(発明の目的) 本発明はこれらの欠点を解決し、ブラシ付モータと同
様に、回転方向および駆動トルクの方向を電圧を変える
だけで制御可能でしかもブレーキも簡単にかけられるブ
ラシレスDCモータの駆動回路を得ることを目的とする。
様に、回転方向および駆動トルクの方向を電圧を変える
だけで制御可能でしかもブレーキも簡単にかけられるブ
ラシレスDCモータの駆動回路を得ることを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、ブラシレスDCモータの駆動回路としてコイ
ル端に接続するスイッチングトランジスタの代りにコイ
ル端のそれぞれに出力段がトランジスタのコンプリメン
タリー接続となっているパワーアンプの出力を接続し
て、スイッチングトランジスタONのタイミングでパワー
アンプを動作させ、スイッチングトランジスタOFFのタ
イミングでは、パワーアンプの出力段のトランジスタが
動作しない様前記パワーアンプの出力段のトランジスタ
のベース電位を制御し、スイッチングトランジスタOFF
と同様の状態を作り出すことを技術的要点としている。
ル端に接続するスイッチングトランジスタの代りにコイ
ル端のそれぞれに出力段がトランジスタのコンプリメン
タリー接続となっているパワーアンプの出力を接続し
て、スイッチングトランジスタONのタイミングでパワー
アンプを動作させ、スイッチングトランジスタOFFのタ
イミングでは、パワーアンプの出力段のトランジスタが
動作しない様前記パワーアンプの出力段のトランジスタ
のベース電位を制御し、スイッチングトランジスタOFF
と同様の状態を作り出すことを技術的要点としている。
(実施例) 第1図は、本発明の第1実施例である。AMPU,AMPV,AM
PWはOPアンプ、Tr1〜Tr6はパワートランジスタであり、
Tr1とTr2,Tr3とTr4,Tr5とTr6はそれぞれコンプリメンタ
リー接続された出力段である。AMPUとTr1Tr2またはAMPV
とTr3,Tr4、さらにAMPWとTr5,Tr6で各々パワーアンプを
構成している。BTは電源で電圧の異る出力V1,V2を供給
する。HDはローターの回転位相を検出する位相検出器、
CONはコントロール回路である。LU,UV,LWは3相ブラシ
レスモータの各々U相,V相,W相のステータコイルのコイ
ル端であり、図中では、Y結線となっており、LNはその
中性点である。ここで、LU,LV,LW,LNの電圧を各々Vu,V
v,Vw,Vnとする。AS1〜AS6はアナログスイッチで、SU1〜
SU5,SV1〜SV5,SW1〜SW5は前記アナログスイッチAS1〜AS
6の各接点である。尚ここでアナログスイッチは表示上
機械接点として表わしたが勿論FET等で構成される電子
スイッチである。第1図において、U相では、SU1およ
びSU4がコントロール回路CONの制御によりONしており、
AMPUの+入力にはV1が入り、−入力には、Tr1,Tr2のエ
ミッタ電圧が入るため、コイル端LUの電圧VuはVu=V1と
なる。
PWはOPアンプ、Tr1〜Tr6はパワートランジスタであり、
Tr1とTr2,Tr3とTr4,Tr5とTr6はそれぞれコンプリメンタ
リー接続された出力段である。AMPUとTr1Tr2またはAMPV
とTr3,Tr4、さらにAMPWとTr5,Tr6で各々パワーアンプを
構成している。BTは電源で電圧の異る出力V1,V2を供給
する。HDはローターの回転位相を検出する位相検出器、
CONはコントロール回路である。LU,UV,LWは3相ブラシ
レスモータの各々U相,V相,W相のステータコイルのコイ
ル端であり、図中では、Y結線となっており、LNはその
中性点である。ここで、LU,LV,LW,LNの電圧を各々Vu,V
v,Vw,Vnとする。AS1〜AS6はアナログスイッチで、SU1〜
SU5,SV1〜SV5,SW1〜SW5は前記アナログスイッチAS1〜AS
6の各接点である。尚ここでアナログスイッチは表示上
機械接点として表わしたが勿論FET等で構成される電子
スイッチである。第1図において、U相では、SU1およ
びSU4がコントロール回路CONの制御によりONしており、
AMPUの+入力にはV1が入り、−入力には、Tr1,Tr2のエ
ミッタ電圧が入るため、コイル端LUの電圧VuはVu=V1と
なる。
V相ではSV2およびSV5がONとなり、AMPVの出力電圧は
Vnとなる。従ってVn−0.7V<Vv<Vn+0.7Vであれば、Tr
3およびTr4は不感帯のため、動作せずコイル端LVは開放
状態となる。同様にW相ではコイル端Lwの電圧VwはVw=
V2となっている。よって、第1図においては、2つのコ
イル端LUとLWの間に、V1−V2の電圧がかかり、他のコイ
ル端LVは開放状態となっている。従って、ロータマグネ
ットの位相に応じて、アナログスイッチAS1〜AS6を適時
切り換えてゆけばモータを回転させることができ、その
状態では、パワーアンプがONしている場合は、コイル端
の電圧はパワーアンプの入力電圧に等しくなる様に電流
を両方向に流すことが可能である為、従来の駆動回路の
欠点をなくすことができる。
Vnとなる。従ってVn−0.7V<Vv<Vn+0.7Vであれば、Tr
3およびTr4は不感帯のため、動作せずコイル端LVは開放
状態となる。同様にW相ではコイル端Lwの電圧VwはVw=
V2となっている。よって、第1図においては、2つのコ
イル端LUとLWの間に、V1−V2の電圧がかかり、他のコイ
ル端LVは開放状態となっている。従って、ロータマグネ
ットの位相に応じて、アナログスイッチAS1〜AS6を適時
切り換えてゆけばモータを回転させることができ、その
状態では、パワーアンプがONしている場合は、コイル端
の電圧はパワーアンプの入力電圧に等しくなる様に電流
を両方向に流すことが可能である為、従来の駆動回路の
欠点をなくすことができる。
また、アナログスイッチAS1〜AS6の接点SU2,SU4,SV2,
SV4,SW2,SW4をONすることにより、コイル端LU,LV,LWが
ショートしたのと同じ状態となり、ブレーキとして使う
ことができる。
SV4,SW2,SW4をONすることにより、コイル端LU,LV,LWが
ショートしたのと同じ状態となり、ブレーキとして使う
ことができる。
モータの回転方向については、V1−V2が正か負によっ
て駆動トルクの方向が変わる為V1とV2の電圧の設定を逆
転することによってモータの逆転がスイッチングタイミ
ングを変えることなく行なうことができる。
て駆動トルクの方向が変わる為V1とV2の電圧の設定を逆
転することによってモータの逆転がスイッチングタイミ
ングを変えることなく行なうことができる。
また、従来の駆動回路に対して、パワーアンプの数が
多くなってしまうが、消費電力は同一であるので、個々
のパワーアンプは熱的には小さいもので十分となる。
多くなってしまうが、消費電力は同一であるので、個々
のパワーアンプは熱的には小さいもので十分となる。
第2図は本発明の第2実施例である。第1図に示す第
1実施例の回路においては、アナログスイッチAS1〜AS6
の接点数が15個必要であり、また、中性点の端子LNが必
要であり、従来の駆動回路を第1図の回路におきかえる
には、中性点端子LNの出ていないモータでは、モータ側
も改造する必要があった。
1実施例の回路においては、アナログスイッチAS1〜AS6
の接点数が15個必要であり、また、中性点の端子LNが必
要であり、従来の駆動回路を第1図の回路におきかえる
には、中性点端子LNの出ていないモータでは、モータ側
も改造する必要があった。
第2図においては、第1図の接点SU4,SV4,SW4の代り
に、抵抗R1,R2,R3を用い、抵抗値を、アナログスイッチ
のON抵抗にくらべ十分大きく、OFF抵抗にくらべて十分
小さい値に選ぶことにより、アナログスイッチを抵抗に
おきかえて回路のより簡単化を計っている。また、抵抗
R4〜R9(抵抗値はすべて等しい)を用いて、中性点の端
子LNおよびアナログスイッチの接点SU2,SV2,SW2を使わ
ない構成となっている。例えばU相において、〔SU2がO
N〕の時は、R6,R7により、AMPUの+入力には、 の電圧が加えられる。ただし、AMPUの+入力端子での内
部抵抗は抵抗R6とR7との並列回路と等価故、その値 はアナログスイッチのON抵抗にくらべ十分大きく、OFF
抵抗にくらべ十分小さい。従って、第2図に示す第2実
施例の回路では、中性点LNを使う必要がなく、従って接
点SU2,SV2,SW2に対応する回路は省略でき、アナログス
イッチの接点数も9個ですむことになる。
に、抵抗R1,R2,R3を用い、抵抗値を、アナログスイッチ
のON抵抗にくらべ十分大きく、OFF抵抗にくらべて十分
小さい値に選ぶことにより、アナログスイッチを抵抗に
おきかえて回路のより簡単化を計っている。また、抵抗
R4〜R9(抵抗値はすべて等しい)を用いて、中性点の端
子LNおよびアナログスイッチの接点SU2,SV2,SW2を使わ
ない構成となっている。例えばU相において、〔SU2がO
N〕の時は、R6,R7により、AMPUの+入力には、 の電圧が加えられる。ただし、AMPUの+入力端子での内
部抵抗は抵抗R6とR7との並列回路と等価故、その値 はアナログスイッチのON抵抗にくらべ十分大きく、OFF
抵抗にくらべ十分小さい。従って、第2図に示す第2実
施例の回路では、中性点LNを使う必要がなく、従って接
点SU2,SV2,SW2に対応する回路は省略でき、アナログス
イッチの接点数も9個ですむことになる。
第3図は、本発明の第3実施例であり、第2実施例に
於ける抵抗、R4〜R9の代りに、抵抗R10,R11,R12(R10=
R11=R12)により、例えば、U相においてはアナログス
イッチAS1が接点SU2を選択している時は、抵抗R10,R12
により、AMPUの+入力には の電圧が加えられる。ただし、ここで前述同様AMPUの+
入力端子での内部抵抗値R10−R11/R10+R11はアナログ
スイッチのON抵抗にくらべて十分大きく、OFF抵抗にく
らべ十分小さい。
於ける抵抗、R4〜R9の代りに、抵抗R10,R11,R12(R10=
R11=R12)により、例えば、U相においてはアナログス
イッチAS1が接点SU2を選択している時は、抵抗R10,R12
により、AMPUの+入力には の電圧が加えられる。ただし、ここで前述同様AMPUの+
入力端子での内部抵抗値R10−R11/R10+R11はアナログ
スイッチのON抵抗にくらべて十分大きく、OFF抵抗にく
らべ十分小さい。
なお、本発明の第1〜第3実施例では、出力段のトラ
ンジスタは1段であるので不感帯は0.7Vである為、モー
タの逆起電力が0.7V以上あった場合は、コイルが開放状
態にならない為、出力段の個々のトランジスタを各々ダ
ーリントントランジスタにするなど不感帯の幅を広げる
構成にしてやればよい。
ンジスタは1段であるので不感帯は0.7Vである為、モー
タの逆起電力が0.7V以上あった場合は、コイルが開放状
態にならない為、出力段の個々のトランジスタを各々ダ
ーリントントランジスタにするなど不感帯の幅を広げる
構成にしてやればよい。
尚、実施例ではステータコイルの接点はY結線につい
て説明したが、Δ結線についても本発明は適用可能であ
り、第2図、第3図に示した実施例が適用できる。
て説明したが、Δ結線についても本発明は適用可能であ
り、第2図、第3図に示した実施例が適用できる。
(発明の効果) 以上のように本発明によるブラシレスDCモータの駆動
回路では、スイッチングタイミングを変えることなく電
流を両方向に流すことが可能である為、外乱等により、
減速方向のみならず加速方向にもトルクのかかりうるモ
ータにサーボをかける場合簡単な回路で制御可能であ
る。
回路では、スイッチングタイミングを変えることなく電
流を両方向に流すことが可能である為、外乱等により、
減速方向のみならず加速方向にもトルクのかかりうるモ
ータにサーボをかける場合簡単な回路で制御可能であ
る。
また、正転、反転制御も可能である。
また、容易にしかも確実にステータコイルの少なくと
も1つを電気的に開放にすることができる。
も1つを電気的に開放にすることができる。
第1図は本発明の実施例であり、第2図、第3図は本発
明の各々別の実施例である。
明の各々別の実施例である。
Claims (2)
- 【請求項1】ロータの回転位相に応じて位相信号を出力
する回転位相検出器と、3つのステータコイルのそれぞ
れの一端が結線されることにより中性点を形成するステ
ータコイル回路とを有するブラシレスDCモータの駆動回
路に於いて、 一対のトランジスタをコンプリメンタリ接続してなる出
力段を有し、前記ステータコイルのそれぞれの他端に信
号を出力するパワーアンプと、 前記回転位相検出器の出力に応答して、前記ステータコ
イルの1つを電気的に開放状態にするために、前記電気
的に開放状態にするステータコイルに接続されている前
記一対のトランジスタのベースに前記中性点の電位がか
かるように制御する制御手段とを有することを特徴とす
るブラシレスDCモータの駆動回路。 - 【請求項2】前記中性点と略同じ電位を演算する演算手
段を更に有し、 前記電気的に開放状態にするステータコイルに接続され
ている前記一対のトランジスタのベースに、前記演算手
段により演算される電位がかかるように前記制御手段が
制御することを特徴とする特許請求の範囲1記載のブラ
シレスDCモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59189992A JPH0824436B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | ブラシレスdcモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59189992A JPH0824436B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | ブラシレスdcモータの駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6169387A JPS6169387A (ja) | 1986-04-09 |
JPH0824436B2 true JPH0824436B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16250577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59189992A Expired - Lifetime JPH0824436B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | ブラシレスdcモータの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0824436B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0690591A (ja) * | 1992-09-05 | 1994-03-29 | Shinano Kenshi Kk | ブラシレスモータ |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54125418A (en) * | 1978-03-23 | 1979-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dc motor |
JPS56162991A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for transistor motor |
JPS57160388A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Sony Corp | Driving circuit of brushless motor |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP59189992A patent/JPH0824436B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6169387A (ja) | 1986-04-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |