JPH09140183A - ブラシレスモータの速度検出装置 - Google Patents
ブラシレスモータの速度検出装置Info
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- JPH09140183A JPH09140183A JP7322137A JP32213795A JPH09140183A JP H09140183 A JPH09140183 A JP H09140183A JP 7322137 A JP7322137 A JP 7322137A JP 32213795 A JP32213795 A JP 32213795A JP H09140183 A JPH09140183 A JP H09140183A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパイク状電圧に起因するモータ騒音、ドラ
イブＩＣの寄生Ｔｒによる不具合を防止しつつ高精度な
速度信号を得る。 【解決手段】 合成回路３により検出器の出力ｇを合成
して信号ｈを出力し、全波整流回路４により信号ｈから
全波整流信号ｉを形成し、切換回路５により信号ｉから
正弦波様の切換信号ｊを形成し、駆動回路１により信号
ｊに基づいてコイルへの通電モードを第１モードとして
通電電流波形が方形波状となるモードと第２モードとし
て通電電流波形が波形変曲点の鈍った波形となるモード
とに切換えて通電する一方で、合成回路９によりコイル
誘導起電圧を第１モードの無通電区間で検出し純粋な誘
導起電圧に基づいて速度信号ｆを合成し、それ以外の通
電モードを第２モードにしてスパイク状電圧の発生を軽
減し、且つ信号ｊを正弦波様にしてモードの切換を滑ら
かにして切換によるスパイク状電圧の発生をなくすよう
構成したもの。
イブＩＣの寄生Ｔｒによる不具合を防止しつつ高精度な
速度信号を得る。 【解決手段】 合成回路３により検出器の出力ｇを合成
して信号ｈを出力し、全波整流回路４により信号ｈから
全波整流信号ｉを形成し、切換回路５により信号ｉから
正弦波様の切換信号ｊを形成し、駆動回路１により信号
ｊに基づいてコイルへの通電モードを第１モードとして
通電電流波形が方形波状となるモードと第２モードとし
て通電電流波形が波形変曲点の鈍った波形となるモード
とに切換えて通電する一方で、合成回路９によりコイル
誘導起電圧を第１モードの無通電区間で検出し純粋な誘
導起電圧に基づいて速度信号ｆを合成し、それ以外の通
電モードを第２モードにしてスパイク状電圧の発生を軽
減し、且つ信号ｊを正弦波様にしてモードの切換を滑ら
かにして切換によるスパイク状電圧の発生をなくすよう
構成したもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の速度検出装置に関する。
の速度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９はブラシレスモータの概略構成を表
したものであり、正負方向に往復通電される３相の駆動
コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する固定子Ｘと、磁極Ｚを
有する回転子Ｙと、この回転子Ｙの回転に応じた３相の
出力信号を得る３個の位置検出器としての例えばホール
素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗと、を備えている。
したものであり、正負方向に往復通電される３相の駆動
コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する固定子Ｘと、磁極Ｚを
有する回転子Ｙと、この回転子Ｙの回転に応じた３相の
出力信号を得る３個の位置検出器としての例えばホール
素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗと、を備えている。
【０００３】このブラシレスモータを駆動する方式とし
ては、所謂ハードスイッチング方式によるものと、所謂
ソフトスイッチング方式によるものとが知られており、
これらスイッチング方式に関しては、例えば特開昭６１
−４２２８８号公報に記載がなされている。このハード
スイッチング通電方式（３相１２０°スイッチング通電
方式）を採用したブラシレスモータの駆動回路を示した
のが図１０である。
ては、所謂ハードスイッチング方式によるものと、所謂
ソフトスイッチング方式によるものとが知られており、
これらスイッチング方式に関しては、例えば特開昭６１
−４２２８８号公報に記載がなされている。このハード
スイッチング通電方式（３相１２０°スイッチング通電
方式）を採用したブラシレスモータの駆動回路を示した
のが図１０である。
【０００４】同図において、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈ
ｗは、３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する回転
子Ｙの回転位置に応じて、図２（ｇ）に示されるような
３相の正弦波様の出力信号（電圧波形）を発生し、この
出力信号は、図１０に示されるように、増幅器Ｒ，Ｓ，
Ｔを介して信号合成回路ＳＭに加えられる。信号合成回
路ＳＭは論理回路でデジタル的に構成され、増幅器Ｒ，
Ｓ，Ｔの出力信号が０Ｖになるゼロクロス点を検出して
３相の１２０°スイッチング波形信号（矩形波パルス）
を出力する。パワートランジスタ（スイッチング素子
群）Ｑ３１〜Ｑ３６は終段ドライバを構成するものであ
り、信号合成回路ＳＭからの３相の１２０°スイッチン
グ波形信号により３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ
に、図４（Ａ）に示されるように電流を流し回転子Ｙを
回転させる。駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流
は、電流検出用抵抗Ｒｓにより検出され、また回転子Ｙ
の回転速度が速度検出器により検出される。制御増幅器
Ａ４１は速度検出器の出力電圧（速度指令電圧）ＶCTL
と基準電圧ＶREF との差分を電流指令電圧として取り出
し、さらにその電流指令電圧と電流検出用抵抗Ｒｓの電
圧との差分を電流帰還増幅器Ａ４２が出力する。信号合
成回路ＳＭは電流帰還増幅器Ａ４２の出力信号により制
御されて出力信号電圧が変化する。なお、フィルタコン
デンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗは駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ
の通電切換時における電流の急激な変化により発生する
機械的ノイズ、電気的ノイズを低減させるために設けら
れたコンデンサである。
ｗは、３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する回転
子Ｙの回転位置に応じて、図２（ｇ）に示されるような
３相の正弦波様の出力信号（電圧波形）を発生し、この
出力信号は、図１０に示されるように、増幅器Ｒ，Ｓ，
Ｔを介して信号合成回路ＳＭに加えられる。信号合成回
路ＳＭは論理回路でデジタル的に構成され、増幅器Ｒ，
Ｓ，Ｔの出力信号が０Ｖになるゼロクロス点を検出して
３相の１２０°スイッチング波形信号（矩形波パルス）
を出力する。パワートランジスタ（スイッチング素子
群）Ｑ３１〜Ｑ３６は終段ドライバを構成するものであ
り、信号合成回路ＳＭからの３相の１２０°スイッチン
グ波形信号により３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ
に、図４（Ａ）に示されるように電流を流し回転子Ｙを
回転させる。駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流
は、電流検出用抵抗Ｒｓにより検出され、また回転子Ｙ
の回転速度が速度検出器により検出される。制御増幅器
Ａ４１は速度検出器の出力電圧（速度指令電圧）ＶCTL
と基準電圧ＶREF との差分を電流指令電圧として取り出
し、さらにその電流指令電圧と電流検出用抵抗Ｒｓの電
圧との差分を電流帰還増幅器Ａ４２が出力する。信号合
成回路ＳＭは電流帰還増幅器Ａ４２の出力信号により制
御されて出力信号電圧が変化する。なお、フィルタコン
デンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗは駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ
の通電切換時における電流の急激な変化により発生する
機械的ノイズ、電気的ノイズを低減させるために設けら
れたコンデンサである。
【０００５】すなわち、該ハードスイッチング通電方式
では、信号合成回路ＳＭが増幅器Ｒ，Ｓ，Ｔの出力信号
により３相の１２０°スイッチング波形信号を合成して
パワートランジスタＱ３１〜Ｑ３６のベースに加えるこ
とによって、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの通電切換を
行うようになっている。
では、信号合成回路ＳＭが増幅器Ｒ，Ｓ，Ｔの出力信号
により３相の１２０°スイッチング波形信号を合成して
パワートランジスタＱ３１〜Ｑ３６のベースに加えるこ
とによって、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの通電切換を
行うようになっている。
【０００６】また、上記ソフトスイッチング通電方式を
採用したブラシレスモータの駆動回路を示したのが図１
１である。このソフトスイッチング通電方式を採用した
ブラシレスモータの駆動回路にあっては、ホール素子Ｈ
ｕ，Ｈｖ，Ｈｗから出力される図２（ｇ）に示されるよ
うな３相の正弦波様の出力信号（電圧波形）が増幅器
Ｒ，Ｓ，Ｔを介して信号合成回路ＳＳＭに加えられる。
信号合成回路ＳＳＭは、増幅器Ｒ，Ｓ，Ｔの出力信号を
１００％利用してアナログ的に３相の１２０°ソフトス
イッチング波形信号を合成するものであり、増幅器Ｒ，
Ｓ，Ｔの出力信号を対数圧縮して変曲点を鈍らせた矩形
波パルス様のソフトスイッチング信号を合成する。この
ソフトスイッチング信号は３差動掛算器よりなる増幅回
路Ａ５，Ａ６によって再度対数圧縮され、上段プリドラ
イバＰＤ１，下段プリドライバＰＤ２を介してパワート
ランジスタ（スイッチング素子群）Ｑ３１〜Ｑ３６のベ
ースに加えられて、これらパワートランジスタＱ３１〜
Ｑ３６は図４（Ｃ）に示されるような電流を駆動コイル
Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流す。その結果、回転子Ｙが回転す
る。なお、フィルタコンデンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ、電流
検出用抵抗Ｒｓ、制御増幅器Ａ４１、電流帰還増幅器Ａ
４２は、図１０で説明したのと同様に機能する。そし
て、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中点の電圧はコイル
中点検出器により検出され、このコイル中点検出器の検
出電圧と基準電圧（電源電圧ＶCCの１／２）とを差動増
幅器Ａ７１，Ａ７２で比較し、その出力を電流帰還増幅
器Ａ４２の出力信号に掛算器Ｍ１，Ｍ２で掛算する。上
記増幅回路Ａ５，Ａ６は掛算器Ｍ１，Ｍ２の出力信号に
より制御されて出力信号電圧が変化し、回転子Ｙの速度
制御、コイル電流の帰還制御、コイル中点電圧帰還制御
が行われる。
採用したブラシレスモータの駆動回路を示したのが図１
１である。このソフトスイッチング通電方式を採用した
ブラシレスモータの駆動回路にあっては、ホール素子Ｈ
ｕ，Ｈｖ，Ｈｗから出力される図２（ｇ）に示されるよ
うな３相の正弦波様の出力信号（電圧波形）が増幅器
Ｒ，Ｓ，Ｔを介して信号合成回路ＳＳＭに加えられる。
信号合成回路ＳＳＭは、増幅器Ｒ，Ｓ，Ｔの出力信号を
１００％利用してアナログ的に３相の１２０°ソフトス
イッチング波形信号を合成するものであり、増幅器Ｒ，
Ｓ，Ｔの出力信号を対数圧縮して変曲点を鈍らせた矩形
波パルス様のソフトスイッチング信号を合成する。この
ソフトスイッチング信号は３差動掛算器よりなる増幅回
路Ａ５，Ａ６によって再度対数圧縮され、上段プリドラ
イバＰＤ１，下段プリドライバＰＤ２を介してパワート
ランジスタ（スイッチング素子群）Ｑ３１〜Ｑ３６のベ
ースに加えられて、これらパワートランジスタＱ３１〜
Ｑ３６は図４（Ｃ）に示されるような電流を駆動コイル
Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流す。その結果、回転子Ｙが回転す
る。なお、フィルタコンデンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ、電流
検出用抵抗Ｒｓ、制御増幅器Ａ４１、電流帰還増幅器Ａ
４２は、図１０で説明したのと同様に機能する。そし
て、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中点の電圧はコイル
中点検出器により検出され、このコイル中点検出器の検
出電圧と基準電圧（電源電圧ＶCCの１／２）とを差動増
幅器Ａ７１，Ａ７２で比較し、その出力を電流帰還増幅
器Ａ４２の出力信号に掛算器Ｍ１，Ｍ２で掛算する。上
記増幅回路Ａ５，Ａ６は掛算器Ｍ１，Ｍ２の出力信号に
より制御されて出力信号電圧が変化し、回転子Ｙの速度
制御、コイル電流の帰還制御、コイル中点電圧帰還制御
が行われる。
【０００７】すなわち、該ソフトスイッチング通電方式
では、信号合成回路ＳＳＭによって、ホール素子Ｈｕ，
Ｈｖ，Ｈｗの出力信号から変曲点をなまらせたソフトス
イッチング信号を合成し、これを増幅回路Ａ５，Ａ６で
再度対数圧縮して通電するようになっている。
では、信号合成回路ＳＳＭによって、ホール素子Ｈｕ，
Ｈｖ，Ｈｗの出力信号から変曲点をなまらせたソフトス
イッチング信号を合成し、これを増幅回路Ａ５，Ａ６で
再度対数圧縮して通電するようになっている。
【０００８】ここで、図４（Ａ）、（Ｃ）より明らかな
ように、ハードスイッチング方式（図４（Ａ）参照）に
あっては、コイル通電をオフする速度が速く、一方ソフ
トスイッチング方式（図４（Ｃ）参照）にあっては、コ
イル通電をオフする速度が遅くなっている。すなわち、
ハードスイッチング方式にあっては、駆動コイルの通電
休止区間（無通電区間）が比較的長く、ソフトスイッチ
ング方式にあっては、駆動コイルの通電休止区間が極端
に短くなっている。
ように、ハードスイッチング方式（図４（Ａ）参照）に
あっては、コイル通電をオフする速度が速く、一方ソフ
トスイッチング方式（図４（Ｃ）参照）にあっては、コ
イル通電をオフする速度が遅くなっている。すなわち、
ハードスイッチング方式にあっては、駆動コイルの通電
休止区間（無通電区間）が比較的長く、ソフトスイッチ
ング方式にあっては、駆動コイルの通電休止区間が極端
に短くなっている。
【０００９】ところで、ブラシレスモータの速度検出装
置にあっては、高精度な速度信号を得るために、３相駆
動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ発生している純粋
な誘導起電圧を検出する必要があり、この純粋な誘導起
電圧は、上記駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれの
通電休止区間のみで得られる。従って、通電休止区間が
極端に短いソフトスイッチング方式を採用した場合に
は、純粋な誘導起電圧を検出することが難しいことか
ら、コイル通電のオンオフがはっきりしていて駆動コイ
ルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの通電休止区間が長いハードスイッ
チング方式が一般的に採用されている。なお、図４にお
ける符号Ｐは誘導起電圧の検出タイミングを示してい
る。
置にあっては、高精度な速度信号を得るために、３相駆
動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ発生している純粋
な誘導起電圧を検出する必要があり、この純粋な誘導起
電圧は、上記駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれの
通電休止区間のみで得られる。従って、通電休止区間が
極端に短いソフトスイッチング方式を採用した場合に
は、純粋な誘導起電圧を検出することが難しいことか
ら、コイル通電のオンオフがはっきりしていて駆動コイ
ルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの通電休止区間が長いハードスイッ
チング方式が一般的に採用されている。なお、図４にお
ける符号Ｐは誘導起電圧の検出タイミングを示してい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ハ
ードスイッチング方式にあっては、上述のように、コイ
ル通電をオフする速度が速いことから、図４（Ｂ）に示
されるように、コイル電圧がグランド電源以下や電源電
圧ＶCC以上となる所謂スパイク状電圧が発生し、例えば
モータ騒音や、ドライブＩＣの寄生トランジスタによる
貫通電流、電流遮断、発振といった様々な不具合を引き
起こすといった問題があった。
ードスイッチング方式にあっては、上述のように、コイ
ル通電をオフする速度が速いことから、図４（Ｂ）に示
されるように、コイル電圧がグランド電源以下や電源電
圧ＶCC以上となる所謂スパイク状電圧が発生し、例えば
モータ騒音や、ドライブＩＣの寄生トランジスタによる
貫通電流、電流遮断、発振といった様々な不具合を引き
起こすといった問題があった。
【００１１】ここで、出力スナバコンデンサを設け、該
スパイク状電圧を軽減することが考えられるが、速度信
号の精度が悪化するので好ましくない。
スパイク状電圧を軽減することが考えられるが、速度信
号の精度が悪化するので好ましくない。
【００１２】因に、ソフトスイッチング方式にあって
は、上述のように、コイル通電をオフする速度が遅いこ
とから、図４（Ｄ）に示されるように、スパイク状電圧
を発生しないが、駆動コイルの通電休止区間が極端に短
いことから、純粋な誘導起電圧を検出することが難し
く、採用できない。
は、上述のように、コイル通電をオフする速度が遅いこ
とから、図４（Ｄ）に示されるように、スパイク状電圧
を発生しないが、駆動コイルの通電休止区間が極端に短
いことから、純粋な誘導起電圧を検出することが難し
く、採用できない。
【００１３】そこで本発明は、スパイク状電圧の発生を
軽減すると共に、純粋な誘導起電圧を検出して高精度な
速度信号を得ることができるブラシレスモータの速度検
出装置を提供することを目的とする。
軽減すると共に、純粋な誘導起電圧を検出して高精度な
速度信号を得ることができるブラシレスモータの速度検
出装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のブラシレスモータの速度検出装置は、正
負方向に往復通電される３相の駆動コイルを有する固定
子と、磁極を有する回転子と、この回転子の回転に応じ
た３相の出力信号を得る３個の位置検出器と、この３個
の位置検出器の出力信号を合成する第１の合成回路と、
この第１の合成回路の出力信号から全波整流信号を形成
する全波整流回路と、この全波整流回路の出力信号から
正弦波様の通電モード切換信号を形成するモード切換回
路と、このモード切換回路の出力信号に基づいて前記駆
動コイルへの通電モードを第１の通電モードと第２の通
電モードとに切り換えて通電する駆動回路と、前記回転
子の回転に伴って前記３相の駆動コイルに生じる誘導起
電圧を第１の通電モードの無通電区間で検出し、この誘
導起電圧に基づいて速度信号を合成する第２の合成回路
と、を備えたことを特徴としている。
に、請求項１のブラシレスモータの速度検出装置は、正
負方向に往復通電される３相の駆動コイルを有する固定
子と、磁極を有する回転子と、この回転子の回転に応じ
た３相の出力信号を得る３個の位置検出器と、この３個
の位置検出器の出力信号を合成する第１の合成回路と、
この第１の合成回路の出力信号から全波整流信号を形成
する全波整流回路と、この全波整流回路の出力信号から
正弦波様の通電モード切換信号を形成するモード切換回
路と、このモード切換回路の出力信号に基づいて前記駆
動コイルへの通電モードを第１の通電モードと第２の通
電モードとに切り換えて通電する駆動回路と、前記回転
子の回転に伴って前記３相の駆動コイルに生じる誘導起
電圧を第１の通電モードの無通電区間で検出し、この誘
導起電圧に基づいて速度信号を合成する第２の合成回路
と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】このようなブラシレスモータの速度検出装
置によれば、第１の合成回路によって回転子の回転に応
じた３相の出力信号を得る３個の位置検出器の出力信号
が合成され、全波整流回路によって該第１の合成回路の
出力信号から全波整流信号が形成され、モード切換回路
によって該全波整流回路の出力信号から正弦波様の通電
モード切換信号が形成され、駆動回路によって該モード
切換回路の出力信号に基づいて駆動コイルへの通電モー
ドが、第１の通電モードとして例えば駆動コイルへの通
電電流波形が方形波状となるモードと、第２の通電モー
ドとして例えば駆動コイルへの通電電流波形が波形変曲
点の鈍った波形となるモードと、に切り換えられて通電
される一方で、第２の合成回路によって上記回転子の回
転に伴って３相の駆動コイルに生じる誘導起電圧が上記
第１の通電モードの無通電区間で検出されてこの誘導起
電圧に基づいて速度信号が合成される。従って、誘導起
電圧は第１の通電モードの無通電区間で検出されて純粋
な誘導起電圧が検出され、それ以外での駆動コイルへの
通電モードは、駆動コイルへの通電電流波形が波形変曲
点の鈍った波形となる第２の通電モードにされてスパイ
ク状電圧の発生が軽減される。しかも、通電モード切換
信号が正弦波様にされることから、第１の通電モードと
第２の通電モードとの切換がアナログ的に滑らかにさ
れ、通電モードの切換によるスパイク状電圧の発生はな
い。
置によれば、第１の合成回路によって回転子の回転に応
じた３相の出力信号を得る３個の位置検出器の出力信号
が合成され、全波整流回路によって該第１の合成回路の
出力信号から全波整流信号が形成され、モード切換回路
によって該全波整流回路の出力信号から正弦波様の通電
モード切換信号が形成され、駆動回路によって該モード
切換回路の出力信号に基づいて駆動コイルへの通電モー
ドが、第１の通電モードとして例えば駆動コイルへの通
電電流波形が方形波状となるモードと、第２の通電モー
ドとして例えば駆動コイルへの通電電流波形が波形変曲
点の鈍った波形となるモードと、に切り換えられて通電
される一方で、第２の合成回路によって上記回転子の回
転に伴って３相の駆動コイルに生じる誘導起電圧が上記
第１の通電モードの無通電区間で検出されてこの誘導起
電圧に基づいて速度信号が合成される。従って、誘導起
電圧は第１の通電モードの無通電区間で検出されて純粋
な誘導起電圧が検出され、それ以外での駆動コイルへの
通電モードは、駆動コイルへの通電電流波形が波形変曲
点の鈍った波形となる第２の通電モードにされてスパイ
ク状電圧の発生が軽減される。しかも、通電モード切換
信号が正弦波様にされることから、第１の通電モードと
第２の通電モードとの切換がアナログ的に滑らかにさ
れ、通電モードの切換によるスパイク状電圧の発生はな
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態における
ブラシレスモータの速度検出装置を表した構成図であ
る。このブラシレスモータにあっては、駆動コイルＬ
ｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する固定子Ｘに対する磁極Ｚを有す
る回転子Ｙ（固定子Ｘ及び回転子Ｙに関しては図９参
照）の回転位置に応じた３相の正弦波状信号を得る位置
検出器としてのホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが備えられ
ており、これらホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの出力に従
って、駆動回路（ブラシレスモータ駆動回路）１から駆
動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ
が出力されて、回転子Ｙが回転する構成になされてい
る。
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態における
ブラシレスモータの速度検出装置を表した構成図であ
る。このブラシレスモータにあっては、駆動コイルＬ
ｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する固定子Ｘに対する磁極Ｚを有す
る回転子Ｙ（固定子Ｘ及び回転子Ｙに関しては図９参
照）の回転位置に応じた３相の正弦波状信号を得る位置
検出器としてのホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが備えられ
ており、これらホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの出力に従
って、駆動回路（ブラシレスモータ駆動回路）１から駆
動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ
が出力されて、回転子Ｙが回転する構成になされてい
る。
【００１７】これら駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗには、
速度信号を合成する第２の合成回路９が接続されてい
る。すなわち、駆動コイルＬｕの出力端子にはダイオー
ドＤ２，Ｄ３のカソードコモンが、駆動コイルＬｖの出
力端子にはダイオードＤ４，Ｄ５のカソードコモンが、
駆動コイルＬｗの出力端子にはダイオードＤ１，Ｄ６の
カソードコモンがそれぞれ接続されており、ダイオード
Ｄ１，Ｄ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４と、ダイオードＤ
５，Ｄ６のそれぞれのアノードコモンには、電流源
Ｉ12，Ｉ34，Ｉ56を介して電源電圧ＶCCが接続されてい
る。これらダイオードＤ１，Ｄ２及び電流源Ｉ12より構
成される２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１２、ダイオード
Ｄ３，Ｄ４及び電流源Ｉ34より構成される２入力ダイオ
ードＯＲ回路Ｄ３４、ダイオードＤ５，Ｄ６及び電流源
Ｉ56より構成される２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ５６の
それぞれのアノードコモンには、ダイオードＤ７，Ｄ
８，Ｄ９のアノードがそれぞれ接続されており、これら
ダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９のカソードコモンには、電
流源Ｉ789 を介してグランド電源が接続されている。
速度信号を合成する第２の合成回路９が接続されてい
る。すなわち、駆動コイルＬｕの出力端子にはダイオー
ドＤ２，Ｄ３のカソードコモンが、駆動コイルＬｖの出
力端子にはダイオードＤ４，Ｄ５のカソードコモンが、
駆動コイルＬｗの出力端子にはダイオードＤ１，Ｄ６の
カソードコモンがそれぞれ接続されており、ダイオード
Ｄ１，Ｄ２と、ダイオードＤ３，Ｄ４と、ダイオードＤ
５，Ｄ６のそれぞれのアノードコモンには、電流源
Ｉ12，Ｉ34，Ｉ56を介して電源電圧ＶCCが接続されてい
る。これらダイオードＤ１，Ｄ２及び電流源Ｉ12より構
成される２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１２、ダイオード
Ｄ３，Ｄ４及び電流源Ｉ34より構成される２入力ダイオ
ードＯＲ回路Ｄ３４、ダイオードＤ５，Ｄ６及び電流源
Ｉ56より構成される２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ５６の
それぞれのアノードコモンには、ダイオードＤ７，Ｄ
８，Ｄ９のアノードがそれぞれ接続されており、これら
ダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９のカソードコモンには、電
流源Ｉ789 を介してグランド電源が接続されている。
【００１８】また、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのコイ
ルコモンにはコンパレータ２の一方の入力端子が接続さ
れており、このコンパレータ２の他方の入力端子には、
上記ダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９及び電流源Ｉ789 より
構成される３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ７８９のカソー
ドコモンが接続されている。第２の合成回路９は以上の
構成となっている。なお、本実施形態においては、駆動
コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのコイルコモン、すなわちコイ
ル中性点をコンパレータ２の一方の入力端子に接続して
いるが、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの各出力端子に抵
抗をそれぞれ接続してこれら抵抗をスター接続した仮想
中性点をコンパレータ２の一方の入力端子に接続するよ
うにしても良い。
ルコモンにはコンパレータ２の一方の入力端子が接続さ
れており、このコンパレータ２の他方の入力端子には、
上記ダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９及び電流源Ｉ789 より
構成される３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ７８９のカソー
ドコモンが接続されている。第２の合成回路９は以上の
構成となっている。なお、本実施形態においては、駆動
コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのコイルコモン、すなわちコイ
ル中性点をコンパレータ２の一方の入力端子に接続して
いるが、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの各出力端子に抵
抗をそれぞれ接続してこれら抵抗をスター接続した仮想
中性点をコンパレータ２の一方の入力端子に接続するよ
うにしても良い。
【００１９】位置検出器としての上記ホール素子Ｈｕ，
Ｈｖ，Ｈｗには、上記駆動回路１の他に、該ホール素子
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの出力信号を合成する第１の合成回路
３が接続されている。この第１の合成回路３には、該第
１の合成回路３の出力信号から全波整流信号を形成する
全波整流回路４が接続されており、この全波整流回路４
には、該全波整流回路４の出力信号から正弦波様の通電
モード切換信号を形成するモード切換回路５が接続され
ている。このモード切換回路５には、該モード切換回路
５の出力信号に基づいて駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗへ
の通電モードを第１の通電モードとしてのハードスイッ
チング通電モードと第２の通電モードとしてのソフトス
イッチング通電モードに切り換えて通電する駆動回路１
が接続されている（具体的な回路構成に関しては後
述）。
Ｈｖ，Ｈｗには、上記駆動回路１の他に、該ホール素子
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの出力信号を合成する第１の合成回路
３が接続されている。この第１の合成回路３には、該第
１の合成回路３の出力信号から全波整流信号を形成する
全波整流回路４が接続されており、この全波整流回路４
には、該全波整流回路４の出力信号から正弦波様の通電
モード切換信号を形成するモード切換回路５が接続され
ている。このモード切換回路５には、該モード切換回路
５の出力信号に基づいて駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗへ
の通電モードを第１の通電モードとしてのハードスイッ
チング通電モードと第２の通電モードとしてのソフトス
イッチング通電モードに切り換えて通電する駆動回路１
が接続されている（具体的な回路構成に関しては後
述）。
【００２０】次に、このように構成された装置の動作に
ついて、以下説明する。磁極Ｚを有する回転子Ｙの磁界
をホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが検出すると、該ホール
素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからは図２にｇで示される電圧波
形ｕ，ｖ，ｗが出力される。この３相の正弦波状信号
ｕ，ｖ，ｗは駆動回路１に入力され、該駆動回路１によ
り駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，
Ｉｗが出力されて、該駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに
は、図３にＵ（実線），Ｖ（点線），Ｗ（一点鎖線）で
示される電圧信号が発生する。
ついて、以下説明する。磁極Ｚを有する回転子Ｙの磁界
をホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが検出すると、該ホール
素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからは図２にｇで示される電圧波
形ｕ，ｖ，ｗが出力される。この３相の正弦波状信号
ｕ，ｖ，ｗは駆動回路１に入力され、該駆動回路１によ
り駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，
Ｉｗが出力されて、該駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに
は、図３にＵ（実線），Ｖ（点線），Ｗ（一点鎖線）で
示される電圧信号が発生する。
【００２１】これらＵ，Ｖ，Ｗ相の各信号は２入力ダイ
オードＯＲ回路Ｄ１２，Ｄ３４，Ｄ５６にそれぞれ入力
され、該２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１２，Ｄ３４，Ｄ
５６から３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ７８９へは、２入
力波形（Ｕ，Ｗ相、Ｕ，Ｖ相、Ｖ，Ｗ相）の組のうち電
位的に低い方の波形だけがそれぞれ出力される。
オードＯＲ回路Ｄ１２，Ｄ３４，Ｄ５６にそれぞれ入力
され、該２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１２，Ｄ３４，Ｄ
５６から３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ７８９へは、２入
力波形（Ｕ，Ｗ相、Ｕ，Ｖ相、Ｖ，Ｗ相）の組のうち電
位的に低い方の波形だけがそれぞれ出力される。
【００２２】すなわち、２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１
２からは図３にａで示される波形が、２入力ダイオード
ＯＲ回路Ｄ３４からは図３にｂで示される波形が、２入
力ダイオードＯＲ回路Ｄ５６からは図３にｃで示される
波形が、それぞれ出力される。
２からは図３にａで示される波形が、２入力ダイオード
ＯＲ回路Ｄ３４からは図３にｂで示される波形が、２入
力ダイオードＯＲ回路Ｄ５６からは図３にｃで示される
波形が、それぞれ出力される。
【００２３】これら２入力ダイオードＯＲ回路Ｄ１２，
Ｄ３４，Ｄ５６からの３相信号は３入力ダイオードＯＲ
回路Ｄ７８９に入力され、３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ
７８９からコンパレータ２の一方の入力端子には、図３
にａ，ｂ，ｃで示される３入力波形のうち電位的に最も
高い波形だけが出力される。すなわち、３入力ダイオー
ドＯＲ回路Ｄ７８９からは図３にｄで示される３角波信
号が出力される。
Ｄ３４，Ｄ５６からの３相信号は３入力ダイオードＯＲ
回路Ｄ７８９に入力され、３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ
７８９からコンパレータ２の一方の入力端子には、図３
にａ，ｂ，ｃで示される３入力波形のうち電位的に最も
高い波形だけが出力される。すなわち、３入力ダイオー
ドＯＲ回路Ｄ７８９からは図３にｄで示される３角波信
号が出力される。
【００２４】この３入力ダイオードＯＲ回路Ｄ７８９か
らの３角波信号と、図３にｅで示されるコイル中点電圧
とはコンパレータ２に入力されて、該コンパレータ２に
おいて比較され、第２の合成回路９の出力部である当該
コンパレータ２からは図３にｆで示される速度信号（Ｆ
Ｇ信号；図２にｆで示される信号も同じ）が出力され
る。
らの３角波信号と、図３にｅで示されるコイル中点電圧
とはコンパレータ２に入力されて、該コンパレータ２に
おいて比較され、第２の合成回路９の出力部である当該
コンパレータ２からは図３にｆで示される速度信号（Ｆ
Ｇ信号；図２にｆで示される信号も同じ）が出力され
る。
【００２５】一方、図２にｇで示される上記３相の正弦
波状信号ｕ，ｖ，ｗは第１の合成回路３にも入力され
て、該第１の合成回路３において合成される。この第１
の合成回路３、及びこれに接続される全波整流回路４、
モード切換回路５、駆動回路１の一部の具体的な構成の
一実施形態を表したのが図５である。
波状信号ｕ，ｖ，ｗは第１の合成回路３にも入力され
て、該第１の合成回路３において合成される。この第１
の合成回路３、及びこれに接続される全波整流回路４、
モード切換回路５、駆動回路１の一部の具体的な構成の
一実施形態を表したのが図５である。
【００２６】第１の合成回路３は、図５に示されるよう
に、ホール素子Ｈｕの出力端子に接続された差動アンプ
Ａと、ホール素子Ｈｖの出力端子に接続された差動アン
プＢと、ホール素子Ｈｗの出力端子に接続された差動ア
ンプＣと、これら差動アンプＡ，Ｂ，Ｃの同極の出力端
子同士と電源電圧ＶCCとの間に接続された一対のｐｎｐ
トランジスタからなる各電流ミラー回路Ｄ，Ｅと、これ
ら各電流ミラー回路Ｄ，Ｅの各一方のコレクタとグラン
ド電源との間に接続された一対のｎｐｎトランジスタか
らなる電流ミラー回路Ｆと、を備えており、電流ミラー
回路Ｄ，Ｆのコレクタ間の接続点から後段の全波整流回
路４へ信号（Ｉ1 −Ｉ2 ）を出力する構成になされてい
る。
に、ホール素子Ｈｕの出力端子に接続された差動アンプ
Ａと、ホール素子Ｈｖの出力端子に接続された差動アン
プＢと、ホール素子Ｈｗの出力端子に接続された差動ア
ンプＣと、これら差動アンプＡ，Ｂ，Ｃの同極の出力端
子同士と電源電圧ＶCCとの間に接続された一対のｐｎｐ
トランジスタからなる各電流ミラー回路Ｄ，Ｅと、これ
ら各電流ミラー回路Ｄ，Ｅの各一方のコレクタとグラン
ド電源との間に接続された一対のｎｐｎトランジスタか
らなる電流ミラー回路Ｆと、を備えており、電流ミラー
回路Ｄ，Ｆのコレクタ間の接続点から後段の全波整流回
路４へ信号（Ｉ1 −Ｉ2 ）を出力する構成になされてい
る。
【００２７】すなわち、第１の合成回路３においては、
ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからの出力信号を差動アン
プＡ，Ｂ，Ｃでそれぞれ受け、該差動アンプＡ，Ｂ，Ｃ
の出力電流を同極同士合流してその各電流Ｉ1 ，Ｉ2
（図２に示される波形ｈ参照）を電流ミラー回路Ｄ，Ｅ
を介して電流ミラー回路Ｆに流し、電流Ｉ1 ，Ｉ2 の差
分（Ｉ1 −Ｉ2 ）が後段の全波整流回路４に出力される
ようになっている。
ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからの出力信号を差動アン
プＡ，Ｂ，Ｃでそれぞれ受け、該差動アンプＡ，Ｂ，Ｃ
の出力電流を同極同士合流してその各電流Ｉ1 ，Ｉ2
（図２に示される波形ｈ参照）を電流ミラー回路Ｄ，Ｅ
を介して電流ミラー回路Ｆに流し、電流Ｉ1 ，Ｉ2 の差
分（Ｉ1 −Ｉ2 ）が後段の全波整流回路４に出力される
ようになっている。
【００２８】全波整流回路４は、図５に示されるよう
に、ｎｐｎトランジスタＴG1、ｐｎｐトランジスタＴG2
からなるプッシュプル回路Ｇと、電源電圧ＶCCに対して
接続された抵抗ＲH1，ＲH2をそれぞれ有する一対のｐｎ
ｐトランジスタからなる電流ミラー回路Ｈと、電源電圧
ＶCCとグランド電源との間に直列に接続された抵抗ＲG1
（第３の抵抗），ＲG2（第４の抵抗）からなる抵抗分圧
回路と、を備えている。上記トランジスタＴG1のエミッ
タはトランジスタＴG2のエミッタに接続され、この接続
点は上記電流ミラー回路Ｄ，Ｆのコレクタ間の接続点に
接続されている。トランジスタＴG1，ＴG2のベースは共
通にされて上記抵抗ＲG1，ＲG2の接続点に接続されてい
る。電流ミラー回路Ｈの一方のコレクタ及び共通ベース
にはトランジスタＴG1のコレクタが接続されており、電
流ミラー回路Ｈの他方のコレクタにはトランジスタＴG2
のコレクタが接続されている。そして、電流ミラー回路
Ｈの他方のコレクタとトランジスタＴG2のコレクタとの
接続点から後段のモード切換回路５へ信号Ｉ3 を出力す
る構成になされている。
に、ｎｐｎトランジスタＴG1、ｐｎｐトランジスタＴG2
からなるプッシュプル回路Ｇと、電源電圧ＶCCに対して
接続された抵抗ＲH1，ＲH2をそれぞれ有する一対のｐｎ
ｐトランジスタからなる電流ミラー回路Ｈと、電源電圧
ＶCCとグランド電源との間に直列に接続された抵抗ＲG1
（第３の抵抗），ＲG2（第４の抵抗）からなる抵抗分圧
回路と、を備えている。上記トランジスタＴG1のエミッ
タはトランジスタＴG2のエミッタに接続され、この接続
点は上記電流ミラー回路Ｄ，Ｆのコレクタ間の接続点に
接続されている。トランジスタＴG1，ＴG2のベースは共
通にされて上記抵抗ＲG1，ＲG2の接続点に接続されてい
る。電流ミラー回路Ｈの一方のコレクタ及び共通ベース
にはトランジスタＴG1のコレクタが接続されており、電
流ミラー回路Ｈの他方のコレクタにはトランジスタＴG2
のコレクタが接続されている。そして、電流ミラー回路
Ｈの他方のコレクタとトランジスタＴG2のコレクタとの
接続点から後段のモード切換回路５へ信号Ｉ3 を出力す
る構成になされている。
【００２９】すなわち、全波整流回路４においては、Ｉ
1 ＞Ｉ2 の時にはプッシュプル回路Ｇのｐｎｐトランジ
スタＴG2がオンし、当該プッシュプル回路Ｇに流入する
電流Ｉｂが後段のモード切換回路５に出力されるように
なっている。Ｉ1 ＜Ｉ2 の時にはプッシュプル回路Ｇの
ｎｐｎトランジスタＴG1がオンし、当該プッシュプル回
路Ｇから上記電流ミラー回路Ｆに電流Ｉａが供給される
ようになっている。この電流Ｉａは上記電流ミラー回路
Ｈを介して後段のモード切換回路５にも出力されるよう
になっている。そして、以上の現象が交互に繰り返さ
れ、全波整流回路４からモード切換回路５へは、図２に
示される所謂全波整流状の波形ｉが出力される。
1 ＞Ｉ2 の時にはプッシュプル回路Ｇのｐｎｐトランジ
スタＴG2がオンし、当該プッシュプル回路Ｇに流入する
電流Ｉｂが後段のモード切換回路５に出力されるように
なっている。Ｉ1 ＜Ｉ2 の時にはプッシュプル回路Ｇの
ｎｐｎトランジスタＴG1がオンし、当該プッシュプル回
路Ｇから上記電流ミラー回路Ｆに電流Ｉａが供給される
ようになっている。この電流Ｉａは上記電流ミラー回路
Ｈを介して後段のモード切換回路５にも出力されるよう
になっている。そして、以上の現象が交互に繰り返さ
れ、全波整流回路４からモード切換回路５へは、図２に
示される所謂全波整流状の波形ｉが出力される。
【００３０】モード切換回路５は、図５に示されるよう
に、上記電流ミラー回路Ｈの他方のコレクタとトランジ
スタＴG2のコレクタとの接続点に接続された二乗回路Ｊ
と、この二乗回路Ｊに接続された電流ミラー回路Ｋと、
を備えている。二乗回路Ｊはｎｐｎトランジスタ群から
なる公知のもので、このトランジスタ群と電源電圧ＶCC
との間に接続された第１の抵抗ＲJ を備えている。電流
ミラー回路Ｋは一対のｐｎｐトランジスタからなり、一
方のｐｎｐトランジスタのエミッタと電源電圧ＶCC間に
接続された第２の抵抗ＲK を備えている。そして、電流
ミラー回路Ｋの他方のコレクタから後段の駆動回路１へ
信号ｉ4 を出力する構成になされている。
に、上記電流ミラー回路Ｈの他方のコレクタとトランジ
スタＴG2のコレクタとの接続点に接続された二乗回路Ｊ
と、この二乗回路Ｊに接続された電流ミラー回路Ｋと、
を備えている。二乗回路Ｊはｎｐｎトランジスタ群から
なる公知のもので、このトランジスタ群と電源電圧ＶCC
との間に接続された第１の抵抗ＲJ を備えている。電流
ミラー回路Ｋは一対のｐｎｐトランジスタからなり、一
方のｐｎｐトランジスタのエミッタと電源電圧ＶCC間に
接続された第２の抵抗ＲK を備えている。そして、電流
ミラー回路Ｋの他方のコレクタから後段の駆動回路１へ
信号ｉ4 を出力する構成になされている。
【００３１】すなわち、モード切換回路５の二乗回路Ｊ
においては、当該二乗回路Ｊに入力される電流Ｉ3 （Ｉ
1 ＞Ｉ2 の時にはＩｂ、Ｉ1 ＜Ｉ2 の時にはＩａであっ
て、図２に示される波形ｉ）を二乗することによって電
流値が０となる波形凹部の突端を滑らかに変曲し、且つ
凸部の電気角方向の幅Ｍ（図２（ｊ）参照）を圧縮した
波形に変形して信号Ｉ4 ’が出力される。
においては、当該二乗回路Ｊに入力される電流Ｉ3 （Ｉ
1 ＞Ｉ2 の時にはＩｂ、Ｉ1 ＜Ｉ2 の時にはＩａであっ
て、図２に示される波形ｉ）を二乗することによって電
流値が０となる波形凹部の突端を滑らかに変曲し、且つ
凸部の電気角方向の幅Ｍ（図２（ｊ）参照）を圧縮した
波形に変形して信号Ｉ4 ’が出力される。
【００３２】ここで、二乗回路Ｊからの出力信号Ｉ4 ’
の振幅及び電気角方向の波形幅は、上記第１の抵抗ＲJ
によって変化することから、最適な波形形状となるよう
に第１の抵抗ＲJ の抵抗値を設定する必要がある。な
お、Ｉ4 ’と第１の抵抗ＲJ に流れる電流との間には反
比例の関係があることから、第１の抵抗ＲJ の抵抗値を
小さくし過ぎると第１の抵抗ＲJ に流れる電流が大きく
なり過ぎて図６（ａ）に示されるような波形となり、第
１の抵抗ＲJ の抵抗値を大きくし過ぎると第１の抵抗Ｒ
J に流れる電流が小さくなり過ぎて図６（ｂ）に示され
るような波形となることから、最適な抵抗値を設定する
ことが重要となる。なお、上記第１の抵抗ＲJ を電流源
に代えても同様な動作を得ることができる。
の振幅及び電気角方向の波形幅は、上記第１の抵抗ＲJ
によって変化することから、最適な波形形状となるよう
に第１の抵抗ＲJ の抵抗値を設定する必要がある。な
お、Ｉ4 ’と第１の抵抗ＲJ に流れる電流との間には反
比例の関係があることから、第１の抵抗ＲJ の抵抗値を
小さくし過ぎると第１の抵抗ＲJ に流れる電流が大きく
なり過ぎて図６（ａ）に示されるような波形となり、第
１の抵抗ＲJ の抵抗値を大きくし過ぎると第１の抵抗Ｒ
J に流れる電流が小さくなり過ぎて図６（ｂ）に示され
るような波形となることから、最適な抵抗値を設定する
ことが重要となる。なお、上記第１の抵抗ＲJ を電流源
に代えても同様な動作を得ることができる。
【００３３】そして、モード切換回路５の電流ミラー回
路Ｋにおいては、当該電流ミラー回路Ｋに入力される電
流Ｉ4 ’の振幅を、第２の抵抗ＲK の抵抗値に従ってさ
らに変化して正弦波様の電流Ｉ4 （図２に示される波形
ｊ）を駆動回路１に出力するようになっている。従っ
て、上記第１の抵抗ＲJ と同様にこの第２の抵抗ＲK の
抵抗値も最適な値に設定する必要がある。すなわち、こ
れら抵抗ＲJ ，ＲK を調整することによって、正弦波様
の最適な波形（図２に示される波形ｊ）を得ることがで
きるようになっている。
路Ｋにおいては、当該電流ミラー回路Ｋに入力される電
流Ｉ4 ’の振幅を、第２の抵抗ＲK の抵抗値に従ってさ
らに変化して正弦波様の電流Ｉ4 （図２に示される波形
ｊ）を駆動回路１に出力するようになっている。従っ
て、上記第１の抵抗ＲJ と同様にこの第２の抵抗ＲK の
抵抗値も最適な値に設定する必要がある。すなわち、こ
れら抵抗ＲJ ，ＲK を調整することによって、正弦波様
の最適な波形（図２に示される波形ｊ）を得ることがで
きるようになっている。
【００３４】駆動回路１は、図５に示されるように、ホ
ール素子Ｈｕの出力端子に接続されたホールアンプＲ
と、ホール素子Ｈｖの出力端子に接続されたホールアン
プＳと、ホール素子Ｈｗの出力端子に接続されたホール
アンプＴと、ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔとグランド電源と
の間に接続されると共に電源電圧ＶCCとの間に電流源Ｉ
0 を備えさらに上記電流ミラー回路Ｋの他方のコレクタ
に共通ベースが接続された電流ミラー回路Ｕと、を備え
ており、他の構成に関しては図１１に示したソフトスイ
ッチング方式の駆動回路と同様になっている。
ール素子Ｈｕの出力端子に接続されたホールアンプＲ
と、ホール素子Ｈｖの出力端子に接続されたホールアン
プＳと、ホール素子Ｈｗの出力端子に接続されたホール
アンプＴと、ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔとグランド電源と
の間に接続されると共に電源電圧ＶCCとの間に電流源Ｉ
0 を備えさらに上記電流ミラー回路Ｋの他方のコレクタ
に共通ベースが接続された電流ミラー回路Ｕと、を備え
ており、他の構成に関しては図１１に示したソフトスイ
ッチング方式の駆動回路と同様になっている。
【００３５】すなわち、駆動回路１においては、上記モ
ード切換回路５の出力Ｉ4 が電流ミラー回路Ｕに入力さ
れ、ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔのバイアス電流ＩC がＩC
＝Ｉ0 ＋Ｉ4 となるようになっている。ここで、ソフト
スイッチング用のホールアンプＲ，Ｓ，Ｔであっても、
ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔのゲインを高く設定する、すな
わちバイアス電流ＩC を大きくすればハードスイッチン
グに近い通電になる。従って、上述したようにＩ4 が増
加する（図２に示される波形ｊの凸の部分）とバイアス
電流ＩC も増加してハードスイッチング通電モードに移
行し、Ｉ4 が減少する（図２に示される波形ｊの凹の部
分）と本来のソフトスイッチング通電モードに移行する
ようになっている。また、このハードスイッチング通電
モードとソフトスイッチング通電モードとの切り換わり
は上記正弦波様の信号Ｉ4 によってデジタル的ではなく
アナログ的に滑らかになされるようになっている。すな
わち、図２にＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗで示される電流が駆動コ
イルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ通電されるようになっ
ている。因に、図２に示されるＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗの点線
部分は、ソフトスイッチング通電モードによる波形であ
る。
ード切換回路５の出力Ｉ4 が電流ミラー回路Ｕに入力さ
れ、ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔのバイアス電流ＩC がＩC
＝Ｉ0 ＋Ｉ4 となるようになっている。ここで、ソフト
スイッチング用のホールアンプＲ，Ｓ，Ｔであっても、
ホールアンプＲ，Ｓ，Ｔのゲインを高く設定する、すな
わちバイアス電流ＩC を大きくすればハードスイッチン
グに近い通電になる。従って、上述したようにＩ4 が増
加する（図２に示される波形ｊの凸の部分）とバイアス
電流ＩC も増加してハードスイッチング通電モードに移
行し、Ｉ4 が減少する（図２に示される波形ｊの凹の部
分）と本来のソフトスイッチング通電モードに移行する
ようになっている。また、このハードスイッチング通電
モードとソフトスイッチング通電モードとの切り換わり
は上記正弦波様の信号Ｉ4 によってデジタル的ではなく
アナログ的に滑らかになされるようになっている。すな
わち、図２にＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗで示される電流が駆動コ
イルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ通電されるようになっ
ている。因に、図２に示されるＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗの点線
部分は、ソフトスイッチング通電モードによる波形であ
る。
【００３６】すなわち、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗへ
の通電波形Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、図２及び図４（Ｅ）に
示されるように、ハードスイッチング通電モードとソフ
トスイッチング通電モードとが混在したものとなり、速
度信号ｆを合成するための誘導起電圧を検出するタイミ
ングＰではハードスイッチング通電モードとなることか
ら、無通電領域が充分に現れて純粋な誘導起電圧を検出
できるようになっている。すなわち、精度の高い速度信
号ｆを上述した第２の合成回路９によって得ることがで
きるようになっている。
の通電波形Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、図２及び図４（Ｅ）に
示されるように、ハードスイッチング通電モードとソフ
トスイッチング通電モードとが混在したものとなり、速
度信号ｆを合成するための誘導起電圧を検出するタイミ
ングＰではハードスイッチング通電モードとなることか
ら、無通電領域が充分に現れて純粋な誘導起電圧を検出
できるようになっている。すなわち、精度の高い速度信
号ｆを上述した第２の合成回路９によって得ることがで
きるようになっている。
【００３７】また、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗへの通
電の切換タイミング（無通電−通電の切換タイミング）
では、ソフトスイッチング通電モードに近い状態で切換
を行うことから、スパイク状電圧の大きさが、図４
（Ｆ）に示されるように、従来のハードスイッチング方
式のもの（図４（Ｂ）参照）に比して低減できるように
なっている。
電の切換タイミング（無通電−通電の切換タイミング）
では、ソフトスイッチング通電モードに近い状態で切換
を行うことから、スパイク状電圧の大きさが、図４
（Ｆ）に示されるように、従来のハードスイッチング方
式のもの（図４（Ｂ）参照）に比して低減できるように
なっている。
【００３８】また、ハードスイッチング通電モードとソ
フトスイッチング通電モードとを切換えるモード切換信
号Ｉ4 を正弦波様のアナログ波形としたことから、本出
願人が先に出願した特願平７−２０９５９号明細書に記
載のブラシレスモータの速度検出装置のようにモード切
換信号をパルス状の矩形波としたものに比して、ハード
スイッチング通電モードとソフトスイッチング通電モー
ドとの切り換わりが滑らかになされるようになってお
り、通電モード切換によるスパイク状電圧の発生をなく
すことができるようになっている。
フトスイッチング通電モードとを切換えるモード切換信
号Ｉ4 を正弦波様のアナログ波形としたことから、本出
願人が先に出願した特願平７−２０９５９号明細書に記
載のブラシレスモータの速度検出装置のようにモード切
換信号をパルス状の矩形波としたものに比して、ハード
スイッチング通電モードとソフトスイッチング通電モー
ドとの切り換わりが滑らかになされるようになってお
り、通電モード切換によるスパイク状電圧の発生をなく
すことができるようになっている。
【００３９】図７は本発明の他の実施形態におけるブラ
シレスモータの速度検出装置を表した構成図、図８は図
７の第２の合成回路１９の回路動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
シレスモータの速度検出装置を表した構成図、図８は図
７の第２の合成回路１９の回路動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【００４０】この実施形態のブラシレスモータの速度検
出装置が先の実施形態のそれと違う点は、先の実施形態
で示した第２の合成回路９に代えて、コンパレータ群６
及びロジック回路７より構成される第２の合成回路１９
を用いた点である。
出装置が先の実施形態のそれと違う点は、先の実施形態
で示した第２の合成回路９に代えて、コンパレータ群６
及びロジック回路７より構成される第２の合成回路１９
を用いた点である。
【００４１】すなわち、駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの
出力端には、各相の出力電圧とコイル中点電圧とを比較
するコンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃがそれぞれ接続さ
れ、これらコンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃの出力端に
は、コンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃの２出力を各入力と
したＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ接続され
ており、これらＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃの出力端
にはＯＲゲート７ｄが接続されている。
出力端には、各相の出力電圧とコイル中点電圧とを比較
するコンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃがそれぞれ接続さ
れ、これらコンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃの出力端に
は、コンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃの２出力を各入力と
したＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ接続され
ており、これらＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃの出力端
にはＯＲゲート７ｄが接続されている。
【００４２】従って、コンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃか
らは、各相の出力電圧とコイル中点電圧（図３のＵ，
Ｖ，Ｗ，ｅ参照）との比較がなされて、図８にｊ，ｋ，
ｍで示される矩形波信号が出力され、これら信号はＡＮ
Ｄゲート７ａ，７ｂ，７ｃにおいて論理積がとられ、該
ＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃからは、図８にｎ，ｑ，
ｒで示される信号が出力され、これら信号はＯＲゲート
７ｄにおいて論理和がとられ、該ＯＲゲート７ｄから
は、図８にｆで示される速度信号が出力される。
らは、各相の出力電圧とコイル中点電圧（図３のＵ，
Ｖ，Ｗ，ｅ参照）との比較がなされて、図８にｊ，ｋ，
ｍで示される矩形波信号が出力され、これら信号はＡＮ
Ｄゲート７ａ，７ｂ，７ｃにおいて論理積がとられ、該
ＡＮＤゲート７ａ，７ｂ，７ｃからは、図８にｎ，ｑ，
ｒで示される信号が出力され、これら信号はＯＲゲート
７ｄにおいて論理和がとられ、該ＯＲゲート７ｄから
は、図８にｆで示される速度信号が出力される。
【００４３】この図７にｆで示される速度信号は、図３
にｆで示した速度信号と同じであるから、先の実施形態
と同様な効果を得ることができるというのはいうまでも
いない。因に、先の実施形態の装置に比べると、３個の
コンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃを用いていることから、
これらコンパレータの特性差により速度信号の精度が若
干悪化すると共に、コンパレータ群６及びロジック回路
７を用いていることから、回路が若干複雑となる。
にｆで示した速度信号と同じであるから、先の実施形態
と同様な効果を得ることができるというのはいうまでも
いない。因に、先の実施形態の装置に比べると、３個の
コンパレータ６ａ，６ｂ，６ｃを用いていることから、
これらコンパレータの特性差により速度信号の精度が若
干悪化すると共に、コンパレータ群６及びロジック回路
７を用いていることから、回路が若干複雑となる。
【００４４】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のブラシレス
モータの速度検出装置によれば、第１の合成回路によっ
て回転子の回転に応じた３相の出力信号を得る３個の位
置検出器の出力信号を合成し、全波整流回路によって該
第１の合成回路の出力信号から全波整流信号を形成し、
モード切換回路によって該全波整流回路の出力信号から
正弦波様の通電モード切換信号を形成し、駆動回路によ
って該モード切換回路の出力信号に基づいて駆動コイル
への通電モードを、第１の通電モードとして例えば駆動
コイルへの通電電流波形が方形波状となるモードと、第
２の通電モードとして例えば駆動コイルへの通電電流波
形が波形変曲点の鈍った波形となるモードと、に切り換
えて通電する一方で、第２の合成回路によって上記回転
子の回転に伴って３相の駆動コイルに生じる誘導起電圧
を上記第１の通電モードの無通電区間で検出してこの誘
導起電圧に基づいて速度信号を合成し、誘導起電圧を第
１の通電モードの無通電区間で検出して純粋な誘導起電
圧を検出可能としている。また、第１の通電モード以外
での駆動コイルへの通電モードを、駆動コイルへの通電
電流波形が波形変曲点の鈍った波形となる第２の通電モ
ードにしてスパイク状電圧の発生を軽減するように構成
すると共に、通電モード切換信号を正弦波様にすること
によって第１の通電モードと第２の通電モードとの切換
をアナログ的に滑らかにして通電モードの切換によるス
パイク状電圧の発生をなくすように構成したものである
から、スパイク状電圧に起因して発生する例えばモータ
騒音や、ドライブＩＣの寄生トランジスタによる貫通電
流、電流遮断、発振といった様々な不具合を防止しつ
つ、高精度な速度検出信号を得ることが可能となる。
モータの速度検出装置によれば、第１の合成回路によっ
て回転子の回転に応じた３相の出力信号を得る３個の位
置検出器の出力信号を合成し、全波整流回路によって該
第１の合成回路の出力信号から全波整流信号を形成し、
モード切換回路によって該全波整流回路の出力信号から
正弦波様の通電モード切換信号を形成し、駆動回路によ
って該モード切換回路の出力信号に基づいて駆動コイル
への通電モードを、第１の通電モードとして例えば駆動
コイルへの通電電流波形が方形波状となるモードと、第
２の通電モードとして例えば駆動コイルへの通電電流波
形が波形変曲点の鈍った波形となるモードと、に切り換
えて通電する一方で、第２の合成回路によって上記回転
子の回転に伴って３相の駆動コイルに生じる誘導起電圧
を上記第１の通電モードの無通電区間で検出してこの誘
導起電圧に基づいて速度信号を合成し、誘導起電圧を第
１の通電モードの無通電区間で検出して純粋な誘導起電
圧を検出可能としている。また、第１の通電モード以外
での駆動コイルへの通電モードを、駆動コイルへの通電
電流波形が波形変曲点の鈍った波形となる第２の通電モ
ードにしてスパイク状電圧の発生を軽減するように構成
すると共に、通電モード切換信号を正弦波様にすること
によって第１の通電モードと第２の通電モードとの切換
をアナログ的に滑らかにして通電モードの切換によるス
パイク状電圧の発生をなくすように構成したものである
から、スパイク状電圧に起因して発生する例えばモータ
騒音や、ドライブＩＣの寄生トランジスタによる貫通電
流、電流遮断、発振といった様々な不具合を防止しつ
つ、高精度な速度検出信号を得ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態におけるブラシレスモータ
の速度検出装置を表した構成図である。
の速度検出装置を表した構成図である。
【図２】図１の第１の合成回路、全波整流回路、モード
切換回路及び駆動回路の回路動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
切換回路及び駆動回路の回路動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図３】図１の第２の合成回路の回路動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【図４】駆動コイルへの通電状態をハードスイッチン
グ、ソフトスイッチング、ハードとソフトをミックスし
たスイッチングで比較して表した各波形図である。
グ、ソフトスイッチング、ハードとソフトをミックスし
たスイッチングで比較して表した各波形図である。
【図５】第１の合成回路、全波整流回路、モード切換回
路及び駆動回路の一部の具体的な構成の一実施形態を表
した回路図である。
路及び駆動回路の一部の具体的な構成の一実施形態を表
した回路図である。
【図６】モード切換回路における二乗回路から出力され
る信号の好ましくない例を表した各波形図である。
る信号の好ましくない例を表した各波形図である。
【図７】本発明の他の実施形態におけるブラシレスモー
タの速度検出装置を表した構成図である。
タの速度検出装置を表した構成図である。
【図８】図７の第２の合成回路の回路動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【図９】ブラシレスモータの概略構成を表した分解斜視
図である。
図である。
【図１０】ハードスイッチング通電方式を採用したブラ
シレスモータの駆動回路の構成図である。
シレスモータの駆動回路の構成図である。
【図１１】ソフトスイッチング通電方式を採用したブラ
シレスモータの駆動回路の構成図である。
シレスモータの駆動回路の構成図である。
１ 駆動回路 ３ 第１の合成回路 ４ 全波整流回路 ５ モード切換回路 ９，１９ 第２の合成回路 Ｄ１〜Ｄ６ ２入力ダイオードＯＲ回路のダイオード Ｄ１２，Ｄ３４，Ｄ５６ ２入力ダイオードＯＲ回路 Ｄ７８９ ３入力ダイオードＯＲ回路 Ｇ 全波整流回路のプッシュプル回路 Ｈ 全波整流回路の抵抗を有する電流ミラー回路 Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ 位置検出器 Ｊ モード切換回路の二乗回路 Ｋ モード切換回路の電流ミラー回路 Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ 駆動コイル ＲG1 全波整流回路の第３の抵抗 ＲG2 全波整流回路の第４の抵抗 ＲJ 二乗回路の第１の抵抗 ＲK 電流ミラー回路の第２の抵抗 ＶCC 電源電圧 Ｘ 固定子 Ｙ 回転子 Ｚ 磁極
Claims (7)
- 【請求項１】 正負方向に往復通電される３相の駆動コ
イルを有する固定子と、 磁極を有する回転子と、 この回転子の回転に応じた３相の出力信号を得る３個の
位置検出器と、 この３個の位置検出器の出力信号を合成する第１の合成
回路と、 この第１の合成回路の出力信号から全波整流信号を形成
する全波整流回路と、 この全波整流回路の出力信号から正弦波様の通電モード
切換信号を形成するモード切換回路と、 このモード切換回路の出力信号に基づいて前記駆動コイ
ルへの通電モードを第１の通電モードと第２の通電モー
ドとに切り換えて通電する駆動回路と、 前記回転子の回転に伴って前記３相の駆動コイルに生じ
る誘導起電圧を第１の通電モードの無通電区間で検出
し、この誘導起電圧に基づいて速度信号を合成する第２
の合成回路と、 を備えたことを特徴とするブラシレスモータの速度検出
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 第１の通電モードは、駆動コイルへの通電電流波形が方
形波状であり、 第２の通電モードは、駆動コイルへの通電電流波形が波
形変曲点の鈍った波形であることを特徴とするブラシレ
スモータの速度検出装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 モード切換回路は、二乗回路と、電流ミラー回路と、を
備え、 前記二乗回路は、全波整流信号を二乗して正弦波様の信
号を生成し、 前記電流ミラー回路は、前記二乗回路の出力信号を入力
して通電モード切換信号を形成することを特徴とするブ
ラシレスモータの速度検出装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 二乗回路は、トランジスタ群と、このトランジスタ群と
電源電圧間に接続された第１の抵抗と、からなることを
特徴とするブラシレスモータの速度検出装置。 - 【請求項５】 請求項３記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 電流ミラー回路は、トランジスタミラーと、このトラン
ジスタミラーと電源電圧間に接続された第２の抵抗と、
からなることを特徴とするブラシレスモータの速度検出
装置。 - 【請求項６】 請求項１記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 第２の合成回路は、駆動コイルの出力端子の各相間にそ
れぞれ接続された２入力ダイオードＯＲ回路と、これら
２入力ダイオードＯＲ回路の各出力端子に接続されると
共に前記２入力ダイオードＯＲ回路のダイオードに対し
て逆方向接続された３入力ダイオードＯＲ回路と、を備
えていることを特徴とするブラシレスモータの速度検出
装置。 - 【請求項７】 請求項１記載のブラシレスモータの速度
検出装置において、 全波整流回路は、第３の抵抗と第４の抵抗とからなる抵
抗分圧回路と、プッシュプル回路と、抵抗を有する電流
ミラー回路と、からなることを特徴とするブラシレスモ
ータの速度検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322137A JPH09140183A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | ブラシレスモータの速度検出装置 |
| US08/584,271 US5689181A (en) | 1995-01-13 | 1996-01-11 | Brushless motor speed detecting apparatus for reducing generation of spike voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322137A JPH09140183A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | ブラシレスモータの速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09140183A true JPH09140183A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=18140347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7322137A Pending JPH09140183A (ja) | 1995-01-13 | 1995-11-16 | ブラシレスモータの速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09140183A (ja) |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7322137A patent/JPH09140183A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020227 |