JPH09266688A - Speed detector for brushless motor - Google Patents

Speed detector for brushless motor

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JPH09266688A
JPH09266688A JP8096059A JP9605996A JPH09266688A JP H09266688 A JPH09266688 A JP H09266688A JP 8096059 A JP8096059 A JP 8096059A JP 9605996 A JP9605996 A JP 9605996A JP H09266688 A JPH09266688 A JP H09266688A
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JP
Japan
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drive
circuit
energization
current
signal
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JP8096059A
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Inventor
Hayato Naito
速人 内藤
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Nidec Instruments Corp
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a speed signal having high accuracy at the time of controlled revolution, and to prevent the generation of noises by circuit oscillation, etc., at the time of main-body revolution. SOLUTION: When the saturation of transistors Q1-Q3 at the time of the revolution of a main body is detected by means d1-d3, a supply current to amplifiers R-T is reduced to a supply current to the amplifiers at the time of the unsaturation (the time of control revolution) of the transistors by a means 8, and a conductive mode to coils Lu-Lw is changed over to a second mode, in which a conductive current is formed in a waveform, in which a waveform inflection point becomes dull, by a circuit 4, and spiky voltage at the time of the changeover of the conduction of the coils is removed. When the saturation of the transistors is not detected (the time of control revolution) by the means d1-d3, on the other hand, the supply current to the amplifiers is made larger than the above-mentioned by the means 8, and the conductive mode to the coils is changed over to a first mode, in which the conductive current is formed in a square shape, by the circuit 4. Induced electromotive voltage generated in the coils is detected by a nonconductive section in the first mode by a circuit 9 at that time, and a speed signal is synthesized on the basis of the pure induced electromotive voltage.

Description

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

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed detecting device for a brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13にブラシレスモータの概略構成を
示す。ブラシレスモータは、固定子Xと、回転子Yと、
3個の位置検出手段としての位置検出器Hu,Hv,H
wと、を備えている。固定子Xは、正負方向に往復通電
される3相の駆動コイルLu,Lv,Lwを有してお
り、回転子Yは、上記駆動コイルLu,Lv,Lwに対
向配置される複数の磁極Zを有している。また、位置検
出器Hu,Hv,Hwは、電気角で120°位相のずれ
た位置に配設されており、例えば3個のホール素子から
なる。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a schematic structure of a brushless motor. The brushless motor includes a stator X, a rotor Y, and
Position detectors Hu, Hv, H as three position detecting means
w and. The stator X has three-phase drive coils Lu, Lv, Lw that are reciprocally energized in the positive and negative directions, and the rotor Y has a plurality of magnetic poles Z arranged to face the drive coils Lu, Lv, Lw. have. Further, the position detectors Hu, Hv, Hw are arranged at positions shifted in phase by 120 ° in electrical angle, and are composed of, for example, three Hall elements.

【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通電方式によるものと、
所謂ソフトスイッチング通電方式によるものとが知られ
ており、これらのスイッチング通電方式に関しては、例
えば特開昭61−42288号公報に記載がなされてい
る。このうち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)が採用されたブラシレスモー
タの駆動回路部を示したのが図14である。
As a system for driving this brushless motor, there is a so-called hard switching energization system,
A so-called soft switching energization method is known, and these switching energization methods are described in, for example, JP-A-61-42288. Of these, the hard switching energization method (3 phase 120
FIG. 14 shows a drive circuit portion of a brushless motor adopting a switching energization method).

【0004】同図において、位置検出器としてのホール
素子Hu,Hv,Hwは、3相の駆動コイルLu,L
v,Lwに対向する回転子Yの回転に応じて、図11
(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14に示される
ように、増幅器(差動増幅器)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〜Q3
6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5(A)に示
されるように電流を流し、その結果回転子Yが回転す
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(制御比
較器)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。
In the figure, Hall elements Hu, Hv and Hw as position detectors are three-phase drive coils Lu and L.
Depending on the rotation of the rotor Y facing v and Lw, FIG.
A three-phase sine wave-like output signal (voltage waveform) as shown in (g) is generated, and this output signal is supplied to amplifiers (differential amplifiers) R, S, T as shown in FIG. Via the signal synthesis circuit SM. The signal synthesizing circuit SM is digitally constituted by a logic circuit, detects a zero-cross point at which the output signals of the amplifiers R, S, T become 0 V, and detects three-phase 120 °.
It outputs a switching waveform signal (rectangular pulse). Power transistors (switching element group) Q31 to Q3
6 constitutes a final-stage driver, and currents are supplied to the three-phase drive coils Lu, Lv, Lw by the three-phase 120 ° switching waveform signals from the signal synthesizing circuit SM as shown in FIG. 5 (A). And the rotor Y rotates as a result. The current flowing through the drive coils Lu, Lv, Lw is detected by the current detection resistor Rs, and the rotation speed of the rotor Y is detected by the speed detector. The control amplifier (control comparator) A41 takes out the difference between the output voltage (speed command voltage) VCTL of the speed detector and the reference voltage VREF as a current command voltage, and further, the current command voltage and the voltage of the current detection resistor Rs. The current feedback amplifier A42 outputs the difference of The signal synthesis circuit SM is controlled by the output signal of the current feedback amplifier A42, and the output signal voltage changes. The filter capacitors Cu, Cv, Cw are the drive coils Lu,
This is a capacitor provided to reduce mechanical noise and electrical noise generated due to a sudden change in current when switching between Lv and Lw energization.

【0005】すなわち、該ハードスイッチング通電方式
では、増幅器R,S,Tの出力信号に基づいて、信号合
成回路SMが図5(A)に示すような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Q3
1〜Q36のベースに加えることによって、駆動コイル
Lu,Lv,Lwの通電を行うようになっている。
That is, in the hard switching energization method, the signal synthesizing circuit SM synthesizes a three-phase 120 ° switching waveform signal as shown in FIG. 5A based on the output signals of the amplifiers R, S and T. Power transistor Q3
1 to Q36 are added to the base to energize the drive coils Lu, Lv, Lw.

【0006】一方、上記ソフトスイッチング通電方式が
採用されたブラシレスモータの駆動回路部を示したのが
図15である(特開昭61−42288号公報参照)。
このソフトスイッチング通電方式が採用されたブラシレ
スモータの駆動回路部にあっては、ホール素子Hu,H
v,Hwから出力される図11(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(差動
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〜Q
36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5(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,C
w、電流検出用抵抗Rs、制御増幅器A41、電流帰還
増幅器A42は、図14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。
On the other hand, FIG. 15 shows a drive circuit section of a brushless motor adopting the soft switching energization method (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-42288).
In the drive circuit section of the brushless motor adopting this soft switching energization method, the hall elements Hu, H
A three-phase sine wave-like output signal (voltage waveform) as shown in FIG. 11 (g) output from v and Hw is sent to the signal combining circuit SSM via the amplifiers (differential amplifiers) R, S and T. Added. The signal synthesizing circuit SSM uses the output signals of the amplifiers R, S and T 100%, and has an analog three-phase 120 °.
The soft switching waveform signal is synthesized, and the output signals of the amplifiers R, S, and T are logarithmically compressed to synthesize a rectangular wave pulse-like soft switching signal with an inflection point blunted. This soft switching signal is logarithmically compressed again by the amplifier circuits A5 and A6 composed of three differential multipliers, and the power transistors (switching element groups) Q31 to Q are passed through the upper stage pre-driver PD1 and the lower stage pre-driver PD2.
In addition to the base of 36, these power transistors Q31 to Q36 pass currents as shown in FIG. 5C to the drive coils Lu, Lv, Lw. As a result, the rotor Y
Rotates. The filter capacitors Cu, Cv, C
The w, the current detection resistor Rs, the control amplifier A41, and the current feedback amplifier A42 function in the same manner as described with reference to FIG. The midpoint voltage of the drive coils Lu, Lv, Lw is detected by the coil midpoint detector, and the detection voltage of the coil midpoint detector and the reference voltage (1/2 of the power supply voltage Vcc) are differentially amplified. A71 and A72 compare and the output is multiplied by the output signal of the current feedback amplifier A42 by the multipliers M1 and M2. The amplifier circuits A5 and A6 are controlled by the output signals of the multipliers M1 and M2 to change the output signal voltage, and the speed control of the rotor Y, the coil current feedback control, and the coil midpoint voltage feedback control are performed.

【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の出力信号に基づいて変曲点を鈍らせたソフ
トスイッチング信号を合成し、これを増幅回路A5,A
6で再度対数圧縮して、図5(C)に示すような通電波
形として各相の駆動コイルLu,Lv,Lwに通電する
ようになっている。
That is, in the soft switching energization system, the hall element Hu,
Based on the output signals of Hv and Hw, a soft switching signal with a blunted inflection point is synthesized, and this is combined with the amplifier circuits A5 and A.
The logarithmic compression is performed again at 6, and the drive coils Lu, Lv, and Lw of each phase are energized as an energization waveform as shown in FIG. 5 (C).

【0008】ここで、図5(A)、(C)に示す電流波
形より明らかなように、ハードスイッチング通電方式
(図5(A)参照)にあっては、コイル通電をオフする
速度が速くて瞬時に通電を休止し、一方ソフトスイッチ
ング通電方式(図5(C)参照)にあっては、コイル通
電をオフする速度が遅くて徐々に通電量を減らしてい
る。すなわち、図5において各波形のゼロクロス点が無
通電区間(通電休止区間)であるので、ハードスイッチ
ング通電方式にあっては、駆動コイルへの無通電区間が
比較的長く、ソフトスイッチング通電方式にあっては、
駆動コイルへの無通電区間が極端に短くなっている。
Here, as is clear from the current waveforms shown in FIGS. 5A and 5C, in the hard switching energization method (see FIG. 5A), the coil energization is turned off at a high speed. Then, the energization is instantaneously stopped, while in the soft switching energization method (see FIG. 5C), the speed at which the coil energization is turned off is slow and the energization amount is gradually reduced. That is, since the zero cross point of each waveform in FIG. 5 is a non-energized section (energized rest section), in the hard switching energization method, the non-energized section to the drive coil is relatively long, and there is a soft switching energization method. Is
The non-energized section to the drive coil is extremely short.

【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
無通電区間のみで得られる。従って、無通電区間が極端
に短いソフトスイッチング通電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の無通電区間が長いハードスイッチ
ング通電方式が一般的に採用されている。なお、図5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。
By the way, in the speed detecting device of the brushless motor, it is necessary to detect the pure induced electromotive voltages generated in the three-phase drive coils Lu, Lv, and Lw in order to obtain a highly accurate speed signal. Therefore, this pure induced electromotive voltage is obtained only in the non-energized sections of the drive coils Lu, Lv, and Lw. Therefore, when a soft switching energization method with an extremely short non-energized section is adopted, it is difficult to detect a pure induced electromotive voltage, so that the on / off of the coil energization is clear and the drive coils Lu, Lv, Lw. The hard switching energization method, which has a long non-energized section, is generally adopted. In addition, the code | symbol P in FIG. 5 has shown the detection timing of the induced electromotive voltage.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ハ
ードスイッチング通電方式にあっては、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5(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する。
このスパイク状電圧の大きさは、通電のオフスピードと
オフの直前にコイルに流れている電流の大きさに比例す
る。従って、例えばモータ起動時や過負荷がかかって制
御を外れている等の所謂本体回転時においては、大電流
で通電切り換えを行うことから、上記スパイク状電圧に
よるノイズが特に大きくなり、回路発振等による機械
的、電気的ノイズが発生し、モータを搭載する機器に悪
影響を及ぼし様々な不具合を引き起こすといった問題が
あった。
However, in the above hard switching energization method, as described above,
Since the speed of turning off the coil energization is high, FIG.
As shown in FIG. 5, a so-called spike voltage in which the coil voltage is lower than the ground power source or higher than the power source voltage Vcc is generated.
The magnitude of this spike-like voltage is proportional to the off speed of energization and the magnitude of the current flowing through the coil immediately before turning off. Therefore, for example, at the time of starting the motor or at the time of so-called main body rotation such as being out of control due to overload, because the energization switching is performed with a large current, the noise due to the spike-like voltage becomes particularly large, and circuit oscillation etc. However, there is a problem in that mechanical and electrical noise is generated, which adversely affects a device equipped with a motor and causes various problems.

【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、制御回
転時に速度信号の精度が悪化するので好ましくない。
Here, it is conceivable to provide an output snubber capacitor to reduce the spike voltage, but this is not preferable because the accuracy of the speed signal deteriorates during control rotation.

【0012】また、ソフトスイッチング通電方式にあっ
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5(D)に示されるように、スパイク状電
圧を発生しないが、駆動コイルの無通電区間が極端に短
いことから、純粋な誘導起電圧を検出することが難し
い。
Further, in the soft switching energization method, as described above, since the coil energization is turned off at a low speed, as shown in FIG. Since the non-energized section of the coil is extremely short, it is difficult to detect a pure induced electromotive voltage.

【0013】そこで本発明は、制御回転時に純粋な誘導
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
一方で、本体回転時にスパイク状電圧の発生をなくして
回路発振等による機械的、電気的ノイズの発生を防止で
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。
Therefore, according to the present invention, a pure induced electromotive voltage can be detected during control rotation to obtain a highly accurate speed signal, while a spike-like voltage is not generated during rotation of the main body, and mechanical vibration due to circuit oscillation or the like is eliminated. An object of the present invention is to provide a speed detection device for a brushless motor that can prevent the generation of electrical noise.

【0014】[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m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m相の出力信号を得るm個の位置検出手段と、このm
個の位置検出手段の各出力信号をそれぞれ差動増幅する
増幅器と、前記m相の駆動コイルへの通電を切り換える
複数の駆動トランジスタと、前記増幅器の出力信号に基
づいて前記駆動トランジスタの通電を制御する駆動制御
回路と、前記駆動トランジスタの各相毎に接続され該駆
動トランジスタの飽和を検出する飽和検出手段と、この
飽和検出手段によって前記駆動トランジスタの飽和を検
出した時に、前記増幅器へ供給する電流値を、前記駆動
トランジスタの未飽和時における前記増幅器への供給電
流値に対して減少させて、前記駆動コイルへの通電モー
ドを切り換える通電モード切換手段と、前記回転子の回
転に伴って前記m相の駆動コイルに生じる誘導起電圧を
前記駆動コイルの通電信号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速度信号合成
回路と、を備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a speed detecting device for a brushless motor according to a first aspect of the present invention has a stator having an m-phase drive coil that is reciprocally energized in positive and negative directions, and a magnetic pole. A rotor, m position detecting means for obtaining an m-phase output signal according to the rotation of the rotor,
An amplifier that differentially amplifies each output signal of each position detection unit, a plurality of drive transistors that switch energization to the m-phase drive coil, and energization of the drive transistor is controlled based on the output signal of the amplifier. Drive control circuit, saturation detection means connected to each phase of the drive transistor for detecting saturation of the drive transistor, and current supplied to the amplifier when saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means The value is reduced with respect to the value of the current supplied to the amplifier when the drive transistor is not saturated, and the energization mode switching means for switching the energization mode to the drive coil, and the m as the rotor rotates. The induced electromotive voltage generated in the phase drive coil is detected in the non-energized section of the drive signal of the drive coil, and based on this induced electromotive voltage. It is characterized by comprising a speed signal combining circuit for combining the speed signal Te.

【0015】上記目的を達成するために、請求項2のブ
ラシレスモータの速度検出装置は、請求項1に加えて、
駆動制御回路は、駆動トランジスタが未飽和の時に、駆
動コイルへの電流波形が方形波状の第1の通電モードで
通電を行い、駆動トランジスタが飽和の時に、駆動コイ
ルへの電流波形が波形変曲点の鈍った第2の通電モード
で通電を行うことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the speed detecting device for a brushless motor according to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect,
The drive control circuit energizes the drive coil in the first energization mode in which the current waveform to the drive coil is a square wave when the drive transistor is not saturated, and when the drive transistor is saturated, the current waveform to the drive coil is curved. The feature is that energization is performed in the second energization mode in which the points are dull.

【0016】上記目的を達成するために、請求項3のブ
ラシレスモータの速度検出装置は、請求項1に加えて、
駆動制御回路は、駆動トランジスタが未飽和の時に、電
流波形が方形波状の第1の通電モードと波形変曲点の鈍
った第2の通電モードとに駆動コイルへの通電モードを
交互に切り換えて通電し、駆動トランジスタが飽和の時
に、駆動コイルへの通電モードを前記第2の通電モード
で通電することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a brushless motor speed detecting device according to a third aspect of the present invention is the same as the first aspect.
When the drive transistor is unsaturated, the drive control circuit alternately switches the drive coil conduction mode between a first conduction mode in which the current waveform is a square wave and a second conduction mode in which the waveform inflection point is dull. It is characterized in that the current is supplied to the drive coil when the drive transistor is saturated, and the drive coil is supplied with the second power supply mode.

【0017】上記目的を達成するために、請求項4のブ
ラシレスモータの速度検出装置は、請求項1に加えて、
速度指令電圧を一方の入力とし、基準電圧を他方の入力
としてこれらを比較する制御比較器と、この制御比較器
の出力信号と各駆動トランジスタに接続された電流検出
抵抗によって変換された電圧とを比較して制御信号を出
力する電流帰還増幅器と、を有し、飽和検出手段が駆動
トランジスタの飽和を検出した時、前記制御比較器の一
方の入力をそれ以上増加させないように制御して、前記
制御信号を駆動制御回路に出力する制御信号処理回路を
備えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a brushless motor speed detecting device according to a fourth aspect of the present invention is the same as the first aspect.
The speed command voltage is used as one input, the reference voltage is used as the other input, and a control comparator that compares them is used, and the output signal of this control comparator and the voltage converted by the current detection resistor connected to each drive transistor are used. A current feedback amplifier for comparing and outputting a control signal; and when saturation detection means detects saturation of the drive transistor, one input of the control comparator is controlled so as not to increase further, and It is characterized by including a control signal processing circuit for outputting a control signal to the drive control circuit.

【0018】上記目的を達成するために、請求項5のブ
ラシレスモータの速度検出装置は、請求項1に加えて、
m個の位置検出手段の各出力端子に接続されたリニア増
幅器と、このリニア増幅器の各出力信号の振幅を一定に
保つリニア増幅器制御回路と、からなる安定化回路を備
え、この安定化回路の出力信号が、増幅器に出力される
ことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, a speed detecting device for a brushless motor according to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first aspect,
A stabilizing circuit including a linear amplifier connected to each output terminal of the m position detecting means and a linear amplifier control circuit for keeping the amplitude of each output signal of the linear amplifier constant is provided. The output signal is output to the amplifier.

【0019】上記目的を達成するために、請求項6のブ
ラシレスモータの速度検出装置は、請求項1に加えて、
速度信号合成回路は、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している。
In order to achieve the above object, a brushless motor speed detecting device according to a sixth aspect of the present invention is the same as the first aspect.
The speed signal synthesizing circuit is connected to two-input diode OR circuits respectively connected between the respective phases of the output terminals of the drive coil, and to the output terminals of these two-input diode OR circuits and to the diodes of the two-input diode OR circuits. And a three-input diode OR circuit connected in reverse direction.

【0020】上記目的を達成するために、請求項7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m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m相の出力信号
を得るm個の位置検出手段と、このm個の位置検出手段
の各出力信号をそれぞれ差動増幅する増幅器と、前記m
相の駆動コイルへの通電を切り換える複数の駆動トラン
ジスタと、前記増幅器の出力信号に基づいて前記駆動ト
ランジスタの通電を制御する駆動制御回路と、前記駆動
トランジスタの各相毎に接続され該駆動トランジスタの
飽和を検出する飽和検出手段と、この飽和検出手段によ
って前記駆動トランジスタの飽和を検出した時に、前記
駆動制御回路が波形変曲点を鈍らせた通電信号を前記駆
動コイルに通電し、前記駆動トランジスタが未飽和の時
に、前記駆動制御回路が方形波状の通電信号と波形変曲
点を鈍らせた通電信号とを交互に切り換えて前記駆動コ
イルに通電するように通電モードを切り換える通電モー
ド切換手段と、前記回転子の回転に伴って前記m相の駆
動コイルに生じる誘導起電圧を前記駆動コイルの通電信
号の無通電区間で検出し、この誘導起電圧に基づいて速
度信号を合成する速度信号合成回路と、を備えたことを
特徴としている。
In order to achieve the above object, a speed detecting device for a brushless motor according to a seventh aspect of the present invention includes a stator having an m-phase drive coil that is reciprocally energized in the positive and negative directions, a rotor having magnetic poles, and this rotation. M position detecting means for obtaining m phase output signals according to the rotation of the child, an amplifier for differentially amplifying each output signal of the m position detecting means, and the m
A plurality of drive transistors for switching energization to the drive coils of the phases; a drive control circuit for controlling energization of the drive transistors based on the output signal of the amplifier; and a drive transistor connected for each phase of the drive transistors. Saturation detecting means for detecting saturation, and when the saturation detecting means detects saturation of the drive transistor, the drive control circuit applies an energization signal with a blunted waveform inflection point to the drive coil to drive the drive transistor. When is not saturated, the drive control circuit alternately switches between a square wave-shaped energization signal and an energization signal with a blunted waveform inflection point to energize the drive coil. , The induced electromotive voltage generated in the m-phase drive coil in accordance with the rotation of the rotor in the non-energized section of the energization signal of the drive coil. Out, it is characterized in that and a speed signal combining circuit for combining the speed signal based on the induced electromotive voltage.

【0021】このような構成を有する本発明のブラシレ
スモータの速度検出装置によれば、増幅器によって、回
転子の回転に応じたm相の出力信号を得るm個の位置検
出手段の各出力信号がそれぞれ差動増幅され、駆動制御
回路によって、該増幅器の出力信号に基づいて複数の駆
動トランジスタの通電が制御され、これら駆動トランジ
スタによって、m相の駆動コイルへの通電が切り換えら
れる。ここで、本体回転時には上記駆動トランジスタが
飽和し、この駆動トランジスタの飽和が、飽和検出手段
によって検出されると、通電モード切換手段によって、
上記増幅器へ供給する電流値が、上記駆動トランジスタ
の未飽和時、すなわち制御回転時における上記増幅器へ
の供給電流値に対して減少されて、上記駆動制御回路に
よって、上記駆動コイルへの通電モードが、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に切り換えられる一方
で、駆動トランジスタの飽和が、飽和検出手段によって
検出されないと、通電モード切換手段によって、上記増
幅器へ供給する電流値が、上記駆動トランジスタの飽和
時における上記増幅器への供給電流値に対して増加され
て、上記駆動制御回路によって、上記駆動コイルへの通
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に切り換えら
れる。この時、速度信号合成回路によって、上記回転子
の回転に伴ってm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、制
御回転時には、誘導起電圧が第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、本体回
転時には、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駆動コイル
への通電のオンオフ時に発生するスパイク状電圧がなく
される。
According to the brushless motor speed detecting device of the present invention having such a configuration, each output signal of the m position detecting means for obtaining the m-phase output signal according to the rotation of the rotor is output by the amplifier. Each is differentially amplified, and the drive control circuit controls the energization of the plurality of drive transistors based on the output signal of the amplifier, and these drive transistors switch the energization of the m-phase drive coil. Here, when the main body is rotated, the drive transistor is saturated, and when the saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means, the energization mode switching means
The current value supplied to the amplifier is reduced with respect to the current value supplied to the amplifier when the drive transistor is not saturated, that is, when the control rotation is performed, and the drive control circuit controls the energization mode of the drive coil. As the second energization mode, for example, the energization current waveform to the drive coil is switched to a mode in which the waveform inflection point is blunt, while the saturation of the drive transistor is not detected by the saturation detection means, the energization mode is switched. The current value supplied to the amplifier is increased by the means with respect to the current value supplied to the amplifier when the drive transistor is saturated, and the drive control circuit sets the energization mode to the drive coil to the first mode. Is switched to a mode in which the waveform of the current supplied to the drive coil is a square wave. At this time, the speed signal synthesizing circuit detects the induced electromotive voltage generated in the m-phase drive coil with the rotation of the rotor in the non-energized section of the first energization mode, and the speed is calculated based on the induced electromotive voltage. The signals are combined. Therefore, during control rotation, the induced electromotive voltage is detected in the non-energized section of the first energization mode to detect a pure induced electromotive voltage. During main body rotation, the waveform of the energized current to the drive coil has a blunt inflection point. The second energization mode having a different waveform is eliminated to eliminate the spike-like voltage generated when the energization of the drive coil is turned on and off.

【0022】また特に、請求項3または7のブラシレス
モータの速度検出装置によれば、駆動トランジスタの未
飽和時、すなわち制御回転時には、駆動制御回路によっ
て、電流波形が方形波状の第1の通電モードと波形変曲
点の鈍った第2の通電モードとに駆動コイルへの通電モ
ードが交互に切り換えられて通電され、速度信号合成回
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る
と共に、制御回転時における第1の通電モード以外で
は、駆動コイルへの通電モードが上記第2の通電モード
にされて駆動コイルへの通電のオンオフ時に発生するス
パイク状電圧が軽減される。
According to another aspect of the brushless motor speed detecting device of the present invention, when the drive transistor is not saturated, that is, at the time of control rotation, the drive control circuit causes the first conduction mode in which the current waveform is a square wave. And a second energization mode in which the waveform inflection point is blunted, the energization mode to the drive coil is alternately switched to be energized, and the speed signal synthesizing circuit causes a three-phase drive coil to be generated as the rotor rotates. The induced electromotive voltage generated is detected in the non-energized section of the first energization mode, and the speed signal is synthesized based on the induced electromotive voltage. Therefore, the induced electromotive voltage is detected in the non-energized section of the first energization mode to detect a pure induced electromotive voltage, and the energization mode to the drive coil is the above-mentioned except the first energization mode during the controlled rotation. The second energization mode is set to reduce the spike-like voltage generated when the energization of the drive coil is turned on and off.

【0023】また特に、請求項4のブラシレスモータの
速度検出装置によれば、制御比較器の一方の入力に速度
指令電圧が、他方の入力に基準電圧がそれぞれ入力さ
れ、該制御比較器によってこれらが比較され、電流帰還
増幅器の一方の入力に該制御比較器の出力信号が、他方
の入力に、各駆動トランジスタに接続された電流検出抵
抗によって変換された電圧がそれぞれ入力され、該電流
帰還増幅器によってこれらが比較されて、この比較値す
なわち速度を制御する制御信号が駆動制御回路に出力さ
れて速度制御がなされる。この時、駆動トランジスタの
飽和が、飽和検出手段によって検出されると、上記制御
比較器の一方の入力がそれ以上増加しないように制御さ
れて、上記駆動トランジスタの飽和が防止されるように
なる。
Further, in particular, according to the speed detecting device of the brushless motor of the fourth aspect, the speed command voltage is input to one input of the control comparator and the reference voltage is input to the other input, and the control comparator outputs the speed command voltage and the reference voltage. , The output signal of the control comparator is input to one input of the current feedback amplifier, and the voltage converted by the current detection resistor connected to each drive transistor is input to the other input of the current feedback amplifier. These are compared with each other, and the comparison value, that is, a control signal for controlling the speed is output to the drive control circuit to control the speed. At this time, when the saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means, one input of the control comparator is controlled so as not to increase any more, and the saturation of the drive transistor is prevented.

【0024】また特に、請求項5のブラシレスモータの
速度検出装置によれば、駆動トランジスタの飽和時に、
増幅器へ供給する電流値が、駆動トランジスタの未飽和
時における上記増幅器への供給電流値に対して減少され
ても、例えばm個の位置検出手段の各出力信号の振幅
が、例えば温度変化等によって変動して大きくなり過ぎ
ると、通電電流波形が第2の通電モードにならずに第1
の通電モードとなってしまうが、m個の位置検出手段の
各出力信号が、リニア増幅器によって受けられ、このリ
ニア増幅器の各出力信号が、リニア増幅器制御回路によ
ってその振幅が一定に保たれて増幅器に出力されると、
m個の位置検出手段の各出力信号の振幅が変動しても、
増幅器に対する入力は一定に保たれ、通電電流波形が所
望の第1の通電モード、第2の通電モードにされるよう
になる。
Further, in particular, according to the speed detecting device of the brushless motor of the fifth aspect, when the drive transistor is saturated,
Even if the value of the current supplied to the amplifier is reduced with respect to the value of the current supplied to the amplifier when the drive transistor is not saturated, the amplitude of each output signal of, for example, m position detecting means is changed by, for example, temperature change. If it fluctuates and becomes too large, the energizing current waveform does not enter the second energizing mode
However, the output signals of the m position detecting means are received by the linear amplifier, and the output signals of the linear amplifier are kept constant in amplitude by the linear amplifier control circuit. When output to
Even if the amplitude of each output signal of the m position detecting means varies,
The input to the amplifier is kept constant, and the conduction current waveform is set to the desired first conduction mode and second conduction mode.

【0025】また特に速度信号を得るのに、例えば請求
項6のような構成が採用されると、構成が比較的簡易と
なる。
Further, particularly when the speed signal is obtained, for example, when the structure of claim 6 is adopted, the structure becomes relatively simple.

【0026】[0026]

【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、図13に示した
ように、3相の駆動コイルLu,Lv,Lwを有する固
定子Xと、この固定子Xに対向配置された磁極Zを有す
る回転子Yと、この回転子Yの回転に応じた3相の正弦
波状信号を得る位置検出手段としてのホール素子Hu,
Hv,Hwと、が備えられている。これらホール素子H
u,Hv,Hwには、図1に示されるように、抵抗R1
を介して電源電圧Vccが供給されていると共に、駆動回
路部1が接続されている。そして、回転子Yの回転に伴
って出力される上記ホール素子Hu,Hv,Hwの出力
信号に従って、上記駆動回路部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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a speed detection device for a brushless motor according to an embodiment of the present invention. In this brushless motor, as shown in FIG. 13, a stator X having three-phase drive coils Lu, Lv, Lw, and a rotor Y having a magnetic pole Z arranged to face the stator X are provided. , Hall element Hu as position detecting means for obtaining a three-phase sinusoidal signal in accordance with the rotation of the rotor Y,
Hv and Hw are provided. These Hall elements H
For u, Hv, and Hw, as shown in FIG.
The power supply voltage Vcc is supplied through the drive circuit section 1 and the drive circuit section 1 is connected. Then, according to the output signals of the Hall elements Hu, Hv, Hw output as the rotor Y rotates, the drive circuit unit 1 drives the drive coils Lu,
The drive currents Iu, Iv, and Iw are output to Lv and Lw,
The rotor Y is configured to rotate.

【0027】すなわち、駆動回路部1は概略、上記ホー
ル素子Hu,Hv,Hwの各出力信号をそれぞれ差動増
幅する増幅器としてのホールアンプR,S,Tと、上記
駆動コイルLu,Lv,Lwへ駆動電流Iu,Iv,I
wを出力する(通電を切り換える)複数のパワートラン
ジスタ(駆動トランジスタ;スイッチング素子群)Q3
1〜Q36と、上記ホールアンプR,S,Tの出力及び
制御信号処置回路3の出力に基づいて上記パワートラン
ジスタQ31〜Q36の通電を制御する駆動制御回路4
と、を備えている。
That is, the drive circuit unit 1 is generally provided with Hall amplifiers R, S, T as amplifiers for differentially amplifying the output signals of the Hall elements Hu, Hv, Hw, and the drive coils Lu, Lv, Lw. Drive currents Iu, Iv, I
A plurality of power transistors (driving transistors; switching element groups) Q3 that output w (switch energization)
1 to Q36, and a drive control circuit 4 for controlling the energization of the power transistors Q31 to Q36 based on the outputs of the Hall amplifiers R, S, T and the control signal processing circuit 3.
And

【0028】上記ホールアンプRはホール素子Huの出
力を差動増幅し、ホールアンプRはホール素子Hvの出
力を差動増幅し、ホールアンプTはホール素子Hwの出
力を差動増幅する構成になされている。これらホールア
ンプR,S,Tのエミッタ−グランド電源間にはnpn
トランジスタQ16〜Q18がそれぞれ接続されてお
り、これらnpnトランジスタQ16〜Q18と共に電
流ミラー回路を構成するnpnトランジスタQ19が設
けられている。そして、このnpnトランジスタQ19
のコレクタ及びベースには電流源I0を介して電源電圧
Vccが接続されている。
The Hall amplifier R differentially amplifies the output of the Hall element Hu, the Hall amplifier R differentially amplifies the output of the Hall element Hv, and the Hall amplifier T differentially amplifies the output of the Hall element Hw. Has been done. Between the emitters of these Hall amplifiers R, S, T and the ground power source, npn
Transistors Q16 to Q18 are connected to each other, and an npn transistor Q19 forming a current mirror circuit together with these npn transistors Q16 to Q18 is provided. And this npn transistor Q19
The power source voltage Vcc is connected to the collector and the base of the current source through the current source I0.

【0029】上記駆動制御回路4は、上記ホールアンプ
R,S,Tの各出力信号を受けて上記駆動コイルLu,
Lv,Lwへの通電波形の基になる波形を形成する通電
波形合成回路5を備えている。この通電波形合成回路5
は、基本的には第2の通電モードとしてのソフトスイッ
チング通電波形を形成するものであるが、上記ホールア
ンプR,S,TのnpnトランジスタQ16〜Q18に
流れるバイアス電流Icを大きくする、すなわちホール
アンプR,S,Tのゲインを高く設定すると、第1の通
電モードとしてのハードスイッチングに近い通電波形を
形成できる構成になされている。
The drive control circuit 4 receives the output signals of the hall amplifiers R, S and T and receives the drive coils Lu and
An energization waveform synthesizing circuit 5 for forming a waveform that is a basis of energization waveforms for Lv and Lw is provided. This energization waveform synthesis circuit 5
Basically forms a soft switching conduction waveform as the second conduction mode, but increases the bias current Ic flowing through the npn transistors Q16 to Q18 of the Hall amplifiers R, S, and T, that is, the hall current. When the gains of the amplifiers R, S, and T are set high, an energization waveform close to hard switching as the first energization mode can be formed.

【0030】上記駆動制御回路4はまた、上記通電波形
合成回路5の出力と通電波形の振幅を決める上記制御信
号処置回路3の出力とを掛算する掛算器6と、この掛算
器6の出力を上記パワートランジスタQ31〜Q36の
ベースに供給するプリドライバ7と、を備えている。
The drive control circuit 4 also multiplies the output of the energization waveform synthesizing circuit 5 and the output of the control signal processing circuit 3 which determines the amplitude of the energization waveform, and the output of the multiplier 6. The pre-driver 7 is provided to the bases of the power transistors Q31 to Q36.

【0031】上記パワートランジスタQ31〜Q36
は、そのうちのパワートランジスタQ31〜Q33が電
源電圧Vcc側トランジスタであり、Q34〜Q36がグ
ランド電源側トランジスタである。そして、各相の駆動
電流が全て電流検出用抵抗Rsに流入する構成になされ
ている。
The power transistors Q31 to Q36
Among them, the power transistors Q31 to Q33 are transistors on the power supply voltage Vcc side, and Q34 to Q36 are transistors on the ground power supply side. Then, the drive currents of the respective phases all flow into the current detection resistor Rs.

【0032】これら電源電圧Vcc側トランジスタQ31
〜Q33は、それぞれプリドライバとしてのpnpトラ
ンジスタQ1〜Q3からのコレクタ電流がベースに流入
することによって、コイル駆動電流を供給する構成にな
されている。そして、本装置にあっては、上記pnpト
ランジスタQ1〜Q3の飽和を検出する飽和検出手段と
しての飽和検出回路d1〜d3が設けられている。この
飽和検出回路d1〜d3の構成は共通であるから、ここ
では飽和検出回路d1の構成について説明する。
These power supply voltage Vcc side transistor Q31
Q3 to Q33 are each configured to supply a coil drive current when collector currents from pnp transistors Q1 to Q3 as predrivers flow into the bases. The present apparatus is provided with saturation detection circuits d1 to d3 as saturation detection means for detecting saturation of the pnp transistors Q1 to Q3. Since the saturation detection circuits d1 to d3 have the same configuration, the configuration of the saturation detection circuit d1 will be described here.

【0033】この飽和検出回路d1は、上記pnpトラ
ンジスタQ1と共に電流ミラー回路を構成するpnpト
ランジスタQ4と、このpnpトランジスタQ4のコレ
クタ及びベースに接続され該pnpトランジスタQ4に
流れる電流I6に比例した電圧を発生する抵抗R3と、
上記pnpトランジスタQ1のコレクタとパワートラン
ジスタQ31のベースとの接続点にエミッタが接続され
るpnpトランジスタQ7と、を備えている。このpn
pトランジスタQ7のベースには上記抵抗R3のpnp
トランジスタQ4とは反対側の端子が接続されると共に
プリドライバ7の出力端子が接続されている。飽和検出
回路d1は以上のように構成されている。
The saturation detection circuit d1 is connected to the pnp transistor Q4 which forms a current mirror circuit together with the pnp transistor Q1 and the collector and base of the pnp transistor Q4, and outputs a voltage proportional to the current I6 flowing through the pnp transistor Q4. Generated resistance R3,
A pnp transistor Q7 having an emitter connected to a connection point between the collector of the pnp transistor Q1 and the base of the power transistor Q31 is provided. This pn
The base of the p-transistor Q7 has a pnp of the resistor R3.
The terminal on the opposite side of the transistor Q4 is connected and the output terminal of the pre-driver 7 is connected. The saturation detection circuit d1 is configured as described above.

【0034】また、他の2つの相におけるpnpトラン
ジスタQ5,Q6はpnpトランジスタQ4に対応し、
pnpトランジスタQ8,Q9はpnpトランジスタQ
7に対応し、抵抗R4,R5は抵抗R3に対応し、もっ
て飽和検出回路d2,d3は上記飽和検出回路d1と同
様に構成されている。
The pnp transistors Q5 and Q6 in the other two phases correspond to the pnp transistor Q4,
The pnp transistors Q8 and Q9 are pnp transistors Q.
7, the resistors R4 and R5 correspond to the resistor R3, and thus the saturation detection circuits d2 and d3 are configured similarly to the saturation detection circuit d1.

【0035】従って、プリドライバ7の出力電流が増大
すると、pnpトランジスタQ7〜Q9のベース電位が
上記抵抗R3〜R5によって引き下げられると共にpn
pトランジスタQ7〜Q9のエミッタ電位が引き上げら
れてベース・エミッタ電圧Vbeが増大し、pnpトラン
ジスタQ1〜Q3が飽和に達すると、pnpトランジス
タQ7〜Q9が導通して当該pnpトランジスタQ7〜
Q9から、pnpトランジスタQ1〜Q3が飽和したと
いう情報としての飽和検出電流I7が流れる構成になさ
れている。そして、上記飽和検出電流I7がコレクタ及
びベースに流入するnpnトランジスタQ10と、この
npnトランジスタQ10と共に電流ミラー回路を構成
するnpnトランジスタQ11が設けられている。
Therefore, when the output current of the pre-driver 7 increases, the base potentials of the pnp transistors Q7 to Q9 are lowered by the resistors R3 to R5 and pn.
When the emitter potentials of the p-transistors Q7 to Q9 are raised to increase the base-emitter voltage Vbe and the pnp transistors Q1 to Q3 reach saturation, the pnp transistors Q7 to Q9 become conductive and the pnp transistor Q7 to Q7.
A saturation detection current I7 as information indicating that the pnp transistors Q1 to Q3 are saturated flows from Q9. Further, an npn transistor Q10 into which the saturation detection current I7 flows into the collector and the base and an npn transistor Q11 forming a current mirror circuit together with the npn transistor Q10 are provided.

【0036】上記制御信号処置回路3は、上記通電波形
の振幅を決めると共にpnpトランジスタQ1〜Q3の
飽和を防止するためのものである。すなわち、この制御
信号処置回路3は、図2に示されるように、速度指令電
圧VCTL が飽和防止手段としての抵抗R2を介してプラ
ス側入力端子に供給されると共にマイナス側入力端子に
基準電圧VREF が供給され、これら入力電圧の差分を電
流指令電圧として出力する制御増幅器A41と、この電
流指令電圧がプラス側入力端子に供給されると共にマイ
ナス側入力端子に上記電流検出用抵抗Rsによって電圧
変換された電圧が供給され、これら入力電圧の差分を制
御信号として上記掛算器6に出力する電流帰還増幅器A
42と、を備えており、上記抵抗R2と制御増幅器A4
1との接続点には上記npnトランジスタQ11のコレ
クタが接続されている。
The control signal processing circuit 3 is for determining the amplitude of the energizing waveform and preventing saturation of the pnp transistors Q1 to Q3. That is, in the control signal processing circuit 3, as shown in FIG. 2, the speed command voltage VCTL is supplied to the plus side input terminal via the resistor R2 as the saturation prevention means and the reference voltage VREF is supplied to the minus side input terminal. Control amplifier A41 for outputting the difference between these input voltages as a current command voltage, and this current command voltage is supplied to the plus side input terminal and is converted to the minus side input terminal by the current detecting resistor Rs. Current feedback amplifier A, which is supplied with the supplied voltage and outputs the difference between these input voltages to the multiplier 6 as a control signal.
42, and the resistor R2 and the control amplifier A4.
The collector of the npn transistor Q11 is connected to the connection point with 1.

【0037】従って、飽和検出電流I7がnpnトラン
ジスタQ10に流れない場合には、npnトランジスタ
Q11にも飽和検出電流I7が流れないことから、制御
増幅器A41のプラス側入力端子には速度指令電圧VCT
L がそのまま入力される。一方、飽和検出電流I7がn
pnトランジスタQ10に流れた場合には、npnトラ
ンジスタQ11にも飽和検出電流I7が流れて抵抗2に
も飽和検出電流I7が流れることから、制御増幅器A4
1のプラス側入力端子には、速度指令電圧VCTL がそれ
以上増加しても抵抗R2による電圧降下によって、それ
以上の電圧が供給されないようになっている。
Therefore, when the saturation detection current I7 does not flow in the npn transistor Q10, the saturation detection current I7 does not flow in the npn transistor Q11 either, so that the speed command voltage VCT is applied to the positive side input terminal of the control amplifier A41.
L is input as is. On the other hand, the saturation detection current I7 is n
When the current flows to the pn transistor Q10, the saturation detection current I7 also flows to the npn transistor Q11 and the saturation detection current I7 also flows to the resistor 2. Therefore, the control amplifier A4
Even if the speed command voltage VCTL further increases, a voltage drop due to the resistor R2 does not supply the positive input terminal 1 to a voltage higher than that.

【0038】次に、上記構成を有する駆動回路部1に接
続される通電モード切換手段8について説明する。この
通電モード切換手段8は、上記ホールアンプR,S,T
のバイアス電流Icの電流値を、上記pnpトランジス
タQ1〜Q3の未飽和時には大きく飽和時には小さくさ
せることによって当該ホールアンプR,S,Tのゲイン
を変化させるゲイン可変手段として機能するものであ
り、これによって上記駆動制御回路4の通電波形合成回
路5に対する入力が変化して当該通電波形合成回路5に
よって上記駆動コイルへの通電モードがハードスイッチ
ング通電モードとソフトスイッチング通電モードとに切
り換えられる構成になされている。
Next, the energization mode switching means 8 connected to the drive circuit section 1 having the above structure will be described. The energization mode switching means 8 is provided with the hall amplifiers R, S, T.
The bias current Ic of the above-mentioned pnp transistors Q1 to Q3 is made large when it is not saturated and becomes small when it is saturated, thereby functioning as a gain varying means for changing the gain of the Hall amplifiers R, S, T. The input to the energization waveform synthesizing circuit 5 of the drive control circuit 4 is changed by the energization waveform synthesizing circuit 5 to switch the energization mode to the drive coil between the hard switching energization mode and the soft switching energization mode. There is.

【0039】すなわち、この通電モード切換手段8は、
上記npnトランジスタQ10と共に電流ミラー回路を
構成するnpnトランジスタQ12を備えており、この
npnトランジスタQ12のコレクタには抵抗6を介し
て電源電圧Vccが接続されている。電源電圧Vccにはp
npトランジスタQ13のエミッタが接続されていると
共に、電流ミラー回路を構成するpnpトランジスタQ
14,Q15のエミッタがそれぞれ接続されている。こ
のpnpトランジスタQ14のコレクタ及びベースには
電流源I8を介してグランド電源が接続されている。ま
た、pnpトランジスタQ13のベースには上記抵抗6
とnpnトランジスタQ12のコレクタとの接続点が接
続されており、このpnpトランジスタQ13のコレク
タには、上記pnpトランジスタQ14のコレクタと電
流源I8との接続点が接続されている。そして、上記p
npトランジスタQ15のコレクタには、上記駆動回路
部1における電流源I0とnpnトランジスタQ19の
コレクタとの接続点が接続されている。
That is, this energization mode switching means 8 is
An npn transistor Q12 that constitutes a current mirror circuit together with the npn transistor Q10 is provided, and the collector of the npn transistor Q12 is connected to the power supply voltage Vcc via a resistor 6. Power supply voltage Vcc is p
The pnp transistor Q which is connected to the emitter of the np transistor Q13 and constitutes a current mirror circuit
The emitters of 14 and Q15 are respectively connected. A ground power source is connected to the collector and base of the pnp transistor Q14 via a current source I8. The resistor 6 is provided at the base of the pnp transistor Q13.
Is connected to the collector of the npn transistor Q12, and the collector of the pnp transistor Q13 is connected to the connection point of the collector of the pnp transistor Q14 and the current source I8. And the above p
The collector of the np transistor Q15 is connected to the connection point between the current source I0 in the drive circuit section 1 and the collector of the npn transistor Q19.

【0040】上記駆動コイルLu,Lv,Lwにはま
た、速度信号を合成する速度信号合成回路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、図
3に示されるように、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D
4,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D5,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D3
4、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,D8,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。
A speed signal synthesizing circuit 9 for synthesizing speed signals is also connected to the drive coils Lu, Lv, Lw. That is, as shown in FIG. 3, the output coil of the drive coil Lu has the cathode common of the diodes D2 and D3, and the output terminal of the drive coil Lv has the diode D.
The cathode commons of the diodes D1 and D6 are connected to the cathode commons of the diodes D4 and D5 and the anodes of the diodes D1 and D2, the diodes D3 and D4, and the diodes D5 and D6, respectively. A power supply voltage Vcc is connected to the common via current sources I12, I34, and I56. A two-input diode OR circuit D12 including the diodes D1 and D2 and the current source I12, and a two-input diode OR circuit D3 including the diodes D3 and D4 and the current source I34.
The anodes of the diodes D7, D8, D9 are connected to the respective anode commons of the 2-input diode OR circuit D56 composed of 4, the diodes D5, D6 and the current source I56.
A ground power source is connected to the cathode commons of D8 and D9 via a current source I789.

【0041】また、駆動コイルLu,Lv,Lwの各出
力端子には、図1に示されるように、抵抗R,R,Rが
それぞれ接続されており、これら抵抗R,R,Rがスタ
ー接続された仮想中性点には、コンパレータ2の一方の
入力端子が接続されている。このコンパレータ2の他方
の入力端子には、図3に示されるように、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。速度信号合成回路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L
u,Lv,Lwの各出力端子に抵抗R,R,Rをそれぞ
れ接続してこれら抵抗R,R,R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
うにしているが、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
の入力端子に接続するようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 1, resistors R, R, R are respectively connected to the output terminals of the drive coils Lu, Lv, Lw, and these resistors R, R, R are star-connected. One input terminal of the comparator 2 is connected to the generated virtual neutral point. As shown in FIG. 3, the other input terminal of the comparator 2 is connected to the cathode common of a three-input diode OR circuit D789 composed of the diodes D7, D8, D9 and the current source I789. The speed signal synthesizing circuit 9 has the above configuration. In the present embodiment, the drive coil L
The resistors R, R, and R are connected to the output terminals of u, Lv, and Lw, respectively, and the virtual neutral point in which these resistors R, R, and R are star-connected is connected to one input terminal of the comparator 2. However, the coil common of the drive coils Lu, Lv, and Lw, that is, the coil neutral point may be connected to one input terminal of the comparator 2.

【0042】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11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はホールアンプR,S,Tによって差動増幅
されて通電波形合成部5に伝達され、当該通電波形合成
部5によって駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電波形
の基になる波形が形成される。
Next, the operation of the apparatus thus constructed will be described below. When the Hall elements Hu, Hv, Hw detect the magnetic field of the rotor Y having the magnetic pole Z, the Hall elements Hu, Hv, Hw output voltage waveforms u, v, w shown by g in FIG. The three-phase sinusoidal signals u, v, w are differentially amplified by the Hall amplifiers R, S, T and transmitted to the energization waveform synthesizing unit 5, and the energization waveform synthesizing unit 5 supplies the drive coils Lu, Lv, Lw. A waveform that is the basis of the energization waveform of is formed.

【0043】一方、モータの制御信号、すなわち速度指
令電圧VCTL 、基準電圧VREF 、電流検出用抵抗Rsに
よって電圧変換された電圧は制御信号処置回路3に入力
され、この制御信号処置回路3によって駆動コイルL
u,Lv,Lwへの通電波形の振幅が決められる。
On the other hand, the motor control signal, that is, the speed command voltage VCTL, the reference voltage VREF, and the voltage converted by the current detection resistor Rs are input to the control signal processing circuit 3, and the control signal processing circuit 3 drives the drive coil. L
The amplitude of the energization waveform to u, Lv, and Lw is determined.

【0044】そして、掛算器6によって、上記駆動コイ
ルLu,Lv,Lwへの通電波形の基になる波形とその
振幅が掛け合わされたものが、プリドライバ7を経てパ
ワートランジスタQ31〜Q36に伝達されて(図6に
j,k,m,n,q,rで示される電流波形参照)、駆
動コイルLu,Lv,Lwに、互いに120°位相のず
れた駆動電流Iu,Iv,Iwが往復通電される。そし
て、回転子Yの回転に伴って、該駆動コイルLu,L
v,Lwには、図4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。なお、これら
電圧信号U,V,Wは誘導起電圧を含んでいる。
The multiplier 6 multiplies the waveform that is the basis of the energization waveform to the drive coils Lu, Lv, and Lw and its amplitude, and transmits the result to the power transistors Q31 to Q36 through the predriver 7. (See the current waveforms indicated by j, k, m, n, q, and r in FIG. 6), the drive coils Lu, Lv, and Lw are reciprocally supplied with the drive currents Iu, Iv, and Iw that are 120 ° out of phase with each other. To be done. Then, as the rotor Y rotates, the drive coils Lu, L
Voltage signals indicated by U (solid line), V (dotted line), and W (dotted line) in FIG. 4 are generated at v and Lw. These voltage signals U, V, W include induced electromotive force.

【0045】ここで、モータ制御回転時においては、上
記トランジスタQ1〜Q3に過電流が流れずに該トラン
ジスタQ1〜Q3が飽和しないことから、トランジスタ
Q7〜Q9は導通せず、飽和検出電流I7はトランジス
タQ10に流れない。従って、トランジスタQ11にも
飽和検出電流I7が流れず、制御増幅器A41のプラス
側入力端子には速度指令電圧VCTL がそのまま入力され
て、該制御増幅器A41、電流帰還増幅器A42によっ
て所定の速度制御がなされるようになっている。すなわ
ち、例えば回転速度が所定速度より低いと速度指令電圧
VCTL が増加し掛算器6に入力される通電波形振幅が大
きくなることによって駆動電流を増加させてモータ速度
を上昇させ、一方回転速度が所定速度より高いと速度指
令電圧VCTL が減少し掛算器6に入力される通電波形振
幅が小さくなることによって駆動電流を減少させてモー
タ速度を低下させ、このようにして回転速度が一定に制
御されるようになっている。
During motor controlled rotation, the transistors Q1 to Q3 do not become saturated because the overcurrent does not flow through the transistors Q1 to Q3, so that the transistors Q7 to Q9 do not conduct and the saturation detection current I7 becomes It does not flow to the transistor Q10. Therefore, the saturation detection current I7 does not flow in the transistor Q11, the speed command voltage VCTL is directly input to the plus side input terminal of the control amplifier A41, and the control amplifier A41 and the current feedback amplifier A42 perform predetermined speed control. It has become so. That is, for example, when the rotation speed is lower than a predetermined speed, the speed command voltage VCTL increases and the energization waveform amplitude input to the multiplier 6 increases, thereby increasing the drive current and increasing the motor speed, while the rotation speed is predetermined. When the speed is higher than the speed, the speed command voltage VCTL decreases and the amplitude of the energization waveform input to the multiplier 6 decreases, so that the drive current is decreased and the motor speed is decreased. In this way, the rotation speed is controlled to be constant. It is like this.

【0046】この時、トランジスタQ10,Q11はオ
フであるから、トランジスタQ12,Q13もオフとな
り、トランジスタQ14,Q15には電流源I8の電流
が流れて、ホールアンプR,S,Tのバイアス電流Ic
はIc=I0+I8となる。すなわち、ホールアンプ
R,S,Tのゲインが高く設定されることになって、駆
動コイルLu,Lv,Lwへは、図5(A)に示される
ようなハードスイッチング通電波形が流される。
At this time, since the transistors Q10 and Q11 are off, the transistors Q12 and Q13 are also off, the current of the current source I8 flows through the transistors Q14 and Q15, and the bias currents Ic of the Hall amplifiers R, S and T.
Becomes Ic = I0 + I8. That is, the gains of the Hall amplifiers R, S, and T are set to be high, and the drive coils Lu, Lv, and Lw are supplied with the hard switching conduction waveform as shown in FIG. 5 (A).

【0047】この時また、駆動コイルLu,Lv,Lw
に生じる電圧信号U,V,W(図4参照)は、速度信号
合成回路9の2入力ダイオードOR回路D12,D3
4,D56にそれぞれ入力され、該2入力ダイオードO
R回路D12,D34,D56から3入力ダイオードO
R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。
At this time, again, the drive coils Lu, Lv, Lw
The voltage signals U, V, W (see FIG. 4) generated at the two-input diode OR circuits D12, D3 of the speed signal synthesis circuit 9 are generated.
4 and D56, respectively, and the two-input diode O
R circuit D12, D34, D56 to 3-input diode O
Two input waveforms (U, W phase, U, V) to the R circuit D789.
Phase, V, W phase), only the waveform with the lower potential is output.

【0048】すなわち、2入力ダイオードOR回路D1
2からはU相とW相のうち電位の低い方の波形が図4に
aで示されるような波形で出力され、2入力ダイオード
OR回路D34からはU相とV相のうち電位の低い方の
波形が図4にbで示されるような波形で出力され、2入
力ダイオードOR回路D56からはV相とW相のうち電
位の低い方の波形が図4にcで示されるような波形で、
各々出力される。
That is, the 2-input diode OR circuit D1
The waveform with the lower potential of the U phase and the W phase is output from 2 as the waveform shown by a in FIG. 4, and the one with the lower potential of the U phase and the V phase is output from the 2-input diode OR circuit D34. 4 is output as the waveform shown by b in FIG. 4, and the waveform of the lower potential of the V phase and the W phase is the waveform shown by c in FIG. 4 from the 2-input diode OR circuit D56. ,
Each is output.

【0049】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に入力される。この3入力ダイオードOR
回路D789からは、図4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4にdで示される3角波信号がコンパレータ2の一方
の入力端子に出力される。
These two-input diode OR circuits D12,
The three-phase signal from D34 and D56 is a three-input diode OR
It is input to the circuit D789. This 3-input diode OR
The circuit D789 outputs only the waveform with the highest potential among the three input waveforms indicated by a, b, and c in FIG.
That is, from the 3-input diode OR circuit D789,
The triangular wave signal indicated by d in FIG. 4 is output to one input terminal of the comparator 2.

【0050】この3入力ダイオードOR回路D789か
らの3角波信号dと、図4にeで示されるコイル中性点
電圧とはコンパレータ2にそれぞれ入力されて、該コン
パレータ2において比較され、速度信号合成回路9の出
力部である当該コンパレータ2からは図4にfで示され
る速度信号(FG信号)が出力される。
The triangular wave signal d from the 3-input diode OR circuit D789 and the coil neutral point voltage shown by e in FIG. 4 are respectively inputted to the comparator 2 and compared therewith, and the speed signal is obtained. The speed signal (FG signal) indicated by f in FIG. 4 is output from the comparator 2 which is the output unit of the synthesizing circuit 9.

【0051】すなわち、制御回転時には、誘導起電圧が
駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電電流波形が方形波
状となるハードスイッチング通電モードの無通電区間で
検出されることから、純粋な誘導起電圧が検出され、こ
の純粋な誘導起電圧に基づいて高精度な速度信号fが得
られるようになっている。
That is, during control rotation, the induced electromotive voltage is detected in the non-energized section of the hard switching energization mode in which the waveforms of the energized currents to the drive coils Lu, Lv, and Lw are square waves. Is detected, and a highly accurate speed signal f is obtained based on this pure induced electromotive voltage.

【0052】一方、例えばモータ起動時や過負荷がかか
って制御を外れている等の所謂本体回転時においては、
上記トランジスタQ1〜Q3に過電流が流れて該トラン
ジスタQ1〜Q3が飽和することから、トランジスタQ
7〜Q9が導通し、飽和検出電流I7がトランジスタQ
10に流れると共にトランジスタQ11、抵抗2にも流
れる。従って、それ以上速度指令電圧VCTL が増加して
も、この速度指令電圧VCTL の増加分は抵抗R2による
電圧降下によって相殺され、制御増幅器A41のプラス
側入力端子には、それ以上の電圧が供給されることはな
い。すなわち、掛算器6に対して入力される通電波形振
幅がそれ以上大きくなることはなく、駆動電流のそれ以
上の増加が抑止されて、トランジスタQ1〜Q3の飽和
の進行が防止されるようになっている。
On the other hand, for example, at the time of starting the motor or at the time of so-called main body rotation such as when the motor is out of control due to overload,
Since an overcurrent flows through the transistors Q1 to Q3 and the transistors Q1 to Q3 are saturated, the transistor Q1
7 to Q9 are conducted, and the saturation detection current I7 is applied to the transistor Q.
It flows to the transistor Q11 and the resistor 2 as well as the current to the transistor 10. Therefore, even if the speed command voltage VCTL further increases, the increased amount of the speed command voltage VCTL is offset by the voltage drop due to the resistor R2, and a higher voltage is supplied to the plus side input terminal of the control amplifier A41. There is no such thing. That is, the amplitude of the energization waveform input to the multiplier 6 does not increase any more, the further increase of the drive current is suppressed, and the progress of saturation of the transistors Q1 to Q3 is prevented. ing.

【0053】この時、トランジスタQ10,Q11はオ
ンとなるから、トランジスタQ12,Q13もオンとな
り、電流源I8の電流はトランジスタQ13に流れるよ
うになってトランジスタQ14,Q15には電流が流れ
ず、その結果ホールアンプR,S,Tのバイアス電流I
cはIc=I0となる。すなわち、ホールアンプR,
S,Tのゲインが低く設定されることになって、駆動コ
イルLu,Lv,Lwへは、図5(C)に示されるよう
なソフトスイッチング通電波形が流される。
At this time, since the transistors Q10 and Q11 are turned on, the transistors Q12 and Q13 are also turned on, the current of the current source I8 starts to flow to the transistor Q13, and the current does not flow to the transistors Q14 and Q15. Result Bias current I of Hall amplifier R, S, T
For c, Ic = I0. That is, the hall amplifier R,
Since the gains of S and T are set low, the soft switching energization waveform as shown in FIG. 5C is flown to the drive coils Lu, Lv, and Lw.

【0054】すなわち、本体回転時には、駆動コイルL
u,Lv,Lwへの通電電流波形が波形変曲点の鈍った
波形となるソフトスイッチング通電モードで通電され、
これによって駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電のオ
ンオフ時に発生するスパイク状電圧がなくされるように
なっている(図5(D)参照)。また、ソフトスイッチ
ング通電モードで誘導起電圧を検出することから、純粋
な誘導起電圧を検出することが難しく、速度信号の精度
はハードスイッチング通電モードの時に比して低下する
ことになるが、本体回転時には高精度の速度信号が必要
とされないので問題はない。
That is, when the main body rotates, the drive coil L
u, Lv, Lw is energized in a soft switching energization mode in which the waveform of the energizing current is a waveform with a dull waveform inflection point,
As a result, the spike-like voltage generated when the drive coils Lu, Lv, Lw are turned on and off is eliminated (see FIG. 5D). Further, since the induced electromotive voltage is detected in the soft switching energization mode, it is difficult to detect the pure induced electromotive voltage, and the accuracy of the speed signal is lower than that in the hard switching energization mode. There is no problem because a highly accurate speed signal is not required during rotation.

【0055】なお、駆動コイルLu,Lv,Lwへの通
電電流波形は、電流が増大すると、図7の符号Z1,Z
2で示されるように、その振幅が大きくなり、トランジ
スタQ1〜Q3が飽和すると、最大振幅の波形Z3とな
るが、このままトランジスタQ1〜Q3の飽和の進行を
放置しておくと、符号Z4で示されるように、波形が横
軸方向に拡大してソフトスイッチング通電波形がハード
スイッチング通電波形となってしまう。しかしながら、
本実施形態においては、上述のように、駆動電流のそれ
以上の増加が抑止されて、トランジスタQ1〜Q3の飽
和の進行が防止されるようになっていることから、駆動
コイルLu,Lv,Lwへの通電電流波形は、最大振幅
の波形Z3となり、確実にソフトスイッチング通電波形
となるようになっている。
The waveforms of the currents supplied to the drive coils Lu, Lv, and Lw are shown by the symbols Z1 and Z in FIG. 7 as the current increases.
As shown by 2, when the amplitude is increased and the transistors Q1 to Q3 are saturated, a waveform Z3 having the maximum amplitude is obtained. However, if the saturation progress of the transistors Q1 to Q3 is left as it is, it is shown by a symbol Z4. As described above, the waveform expands in the horizontal axis direction and the soft switching conduction waveform becomes the hard switching conduction waveform. However,
In the present embodiment, as described above, further increase of the drive current is suppressed, and the progress of saturation of the transistors Q1 to Q3 is prevented, so that the drive coils Lu, Lv, Lw. The waveform of the energizing current to is a waveform Z3 having the maximum amplitude, and is surely a soft switching energizing waveform.

【0056】このように、本実施形態においては、本体
回転時にトランジスタQ1〜Q3が飽和し、このトラン
ジスタQ1〜Q3の飽和を、飽和検出回路d1〜d3に
よって検出すると、通電モード切換手段8によって、ホ
ールアンプR,S,Tへ供給する電流値を、上記トラン
ジスタQ1〜Q3の未飽和時、すなわち制御回転時にお
ける上記ホールアンプR,S,Tへの供給電流値に対し
て減少させて、駆動制御回路4によって、駆動コイルL
u,Lv,Lwへの通電モードを、駆動コイルLu,L
v,Lwへの通電電流波形が波形変曲点の鈍った波形と
なるソフトスイッチング通電モードに切り換えるため、
本体回転時では駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電の
オンオフ時に発生するスパイク状電圧をなくすことがで
き、本体回転時にスパイク状電圧に起因して発生する回
路発振等による機械的、電気的ノイズをなくすことがで
きるようになっている。また、トランジスタQ1〜Q3
の飽和を、飽和検出回路d1〜d3によって検出しな
い、すなわち制御回転時には、通電モード切換手段8に
よって、上記ホールアンプR,S,Tへ供給する電流値
を、上記トランジスタQ1〜Q3の飽和時における上記
ホールアンプR,S,Tへの供給電流値に対して増加さ
せて、上記駆動制御回路4によって、上記駆動コイルL
u,Lv,Lwへの通電モードを、駆動コイルLu,L
v,Lwへの通電電流波形が方形波状となるハードスイ
ッチング通電モードに切り換え、この時、速度信号合成
回路9によって、誘導起電圧を上記ハードスイッチング
通電モードの無通電区間で検出するため、純粋な誘導起
電圧に基づいて速度信号fを合成でき、制御回転時に高
精度な速度信号を得ることができるようになっている。
As described above, in this embodiment, the transistors Q1 to Q3 are saturated when the main body is rotated, and when the saturation of the transistors Q1 to Q3 is detected by the saturation detection circuits d1 to d3, the energization mode switching means 8 causes The current value supplied to the Hall amplifiers R, S, T is reduced and driven with respect to the current value supplied to the Hall amplifiers R, S, T when the transistors Q1 to Q3 are not saturated, that is, during control rotation. The drive coil L is controlled by the control circuit 4.
u, Lv, Lw energization mode, drive coil Lu, L
In order to switch to the soft switching conduction mode in which the waveform of the current flowing to v, Lw becomes a waveform with a blunt inflection point,
During the rotation of the main body, it is possible to eliminate the spike-like voltage generated when turning on and off the power supply to the drive coils Lu, Lv, Lw, and the mechanical and electrical noise due to the circuit oscillation caused by the spike-like voltage during the rotation of the main body. Can be eliminated. Also, the transistors Q1 to Q3
Saturation is not detected by the saturation detection circuits d1 to d3, that is, at the time of control rotation, the current value supplied to the Hall amplifiers R, S and T by the energization mode switching means 8 when the transistors Q1 to Q3 are saturated. The current value supplied to the Hall amplifiers R, S, T is increased, and the drive control circuit 4 causes the drive coil L to increase.
u, Lv, Lw energization mode, drive coil Lu, L
Switching to the hard switching energization mode in which the waveforms of the energization currents to v and Lw are square waves, and at this time, the induced electromotive force is detected by the speed signal synthesizing circuit 9 in the non-energization section of the above-mentioned hard switching energization mode, it is pure. The speed signal f can be synthesized based on the induced electromotive voltage, and a highly accurate speed signal can be obtained during control rotation.

【0057】また、制御比較器A41の一方の入力に速
度指令電圧VCTL を、他方の入力に基準電圧部VREF を
それぞれ入力し、該制御比較器A41によってこれらを
比較し、電流帰還増幅器A42の一方の入力に該制御比
較器A41の出力信号を、他方の入力に、電流検出抵抗
Rsによって変換された電圧をそれぞれ入力し、該電流
帰還増幅器A42によってこれらを比較して、この比較
値すなわち速度を制御する制御信号を駆動制御回路4に
出力して速度制御を行うようにしているため、比較的簡
易な構成で、速度制御を行い得るようになっている。ま
た、トランジスタQ1〜Q3の飽和を、飽和検出回路d
1〜d3によって検出すると、抵抗R2によって、上記
制御比較器A41の一方の入力をそれ以上増加しないよ
うに制御しているため、比較的簡易な構成で、トランジ
スタQ1〜Q3の飽和を防止できるようになっている。
Further, the speed command voltage VCTL is input to one input of the control comparator A41, and the reference voltage section VREF is input to the other input. The control comparator A41 compares these, and one of the current feedback amplifiers A42. The output signal of the control comparator A41 is input to the input of the above, the voltage converted by the current detection resistor Rs is input to the other input, and these are compared by the current feedback amplifier A42. Since the control signal for controlling is output to the drive control circuit 4 to perform the speed control, the speed control can be performed with a relatively simple configuration. Further, the saturation of the transistors Q1 to Q3 is detected by the saturation detection circuit d
1 to d3, the resistance R2 controls one input of the control comparator A41 so as not to increase any more. Therefore, it is possible to prevent saturation of the transistors Q1 to Q3 with a relatively simple configuration. It has become.

【0058】また、上述した速度信号合成回路9の構成
は簡単であるから、比較的簡易な構成で、速度信号fを
得ることができるようになっている。
Further, since the speed signal synthesizing circuit 9 described above has a simple structure, the speed signal f can be obtained with a relatively simple structure.

【0059】ところで、トランジスタQ1〜Q3の飽和
時に、ホールアンプR,S,Tへ供給する電流値を、ト
ランジスタQ1〜Q3の未飽和時における上記ホールア
ンプR,S,Tへの供給電流値に対して減少させても、
ホール素子Hu,Hv,Hwの各出力信号の振幅が、例
えば温度変化等によって変動して大きくなり過ぎると、
通電電流波形がソフトスイッチング通電モードにならず
にハードスイッチング通電モードとなる畏れがある。こ
のような問題を回避する構成を示したのが図8である。
By the way, when the transistors Q1 to Q3 are saturated, the current value supplied to the Hall amplifiers R, S and T is set to the current value supplied to the Hall amplifiers R, S and T when the transistors Q1 to Q3 are not saturated. On the contrary,
If the amplitudes of the output signals of the Hall elements Hu, Hv, Hw fluctuate and become too large, for example, due to changes in temperature,
There is a fear that the conduction current waveform will be in the hard switching conduction mode instead of the soft switching conduction mode. FIG. 8 shows a configuration for avoiding such a problem.

【0060】この実施形態にあっては、ホール素子H
u,Hv,HwとホールアンプR,S,Tとの間に、安
定化回路10が接続されている。この安定化回路10
は、ホール素子Hu,Hv,Hwの各出力信号を受ける
リニア増幅器10a〜10cと、このリニア増幅器10
a〜10cの各出力信号の振幅を一定に保つようにする
リニア増幅器制御回路10dと、からなる。このリニア
増幅器制御回路10dは、上記リニア増幅器10a〜1
0c各出力信号を受けてホール素子Hu,Hv,Hwの
出力の振幅に比例した直流電圧信号を得るために、該ホ
ール素子Hu,Hv,Hwの各出力をそれぞれ全波整流
する全波整流回路10e,10f,10gとこれら全波
整流回路10e,10f,10gからの各出力信号を加
算する加算器10hとを備える3相合成回路10iと、
この3相合成回路10iの出力部としての加算器10h
の出力を平滑化する平滑コンデンサC0と、この平滑コ
ンデンサC0により平滑化された平滑信号に基づいて上
記リニア増幅器10a〜10cの出力信号の振幅が一定
となるように該リニア増幅器10a〜10cのゲイン設
定を行うリニア増幅器ゲイン設定用回路Adと、からな
る。
In this embodiment, the Hall element H
The stabilizing circuit 10 is connected between u, Hv, Hw and the Hall amplifiers R, S, T. This stabilizing circuit 10
Are linear amplifiers 10a to 10c that receive the output signals of the Hall elements Hu, Hv, and Hw, and the linear amplifier 10a.
a linear amplifier control circuit 10d for keeping the amplitude of each output signal a to 10c constant. This linear amplifier control circuit 10d includes the linear amplifiers 10a to 1 described above.
0c Full-wave rectification circuit for full-wave rectifying each output of the Hall elements Hu, Hv, Hw in order to obtain a DC voltage signal proportional to the amplitude of the output of the Hall elements Hu, Hv, Hw by receiving each output signal A three-phase synthesizing circuit 10i including 10e, 10f, 10g and an adder 10h for adding output signals from these full-wave rectifying circuits 10e, 10f, 10g;
Adder 10h as an output unit of the three-phase synthesis circuit 10i
Of the linear amplifiers 10a to 10c so that the amplitude of the output signal of the linear amplifiers 10a to 10c becomes constant based on the smoothing signal smoothed by the smoothing capacitor C0. And a linear amplifier gain setting circuit Ad that performs setting.

【0061】従って、図11(g)に示されるようなホ
ール素子Hu,Hv,Hwの各出力信号u,v,wがリ
ニア増幅器10a〜10cに入力されると、該リニア増
幅器10a〜10cからは、図9(a)に示される信号
u1,v1,w1が出力され、これら信号u1,v1,
w1が全波整流回路10e,10f,10gに入力され
ると、該全波整流回路10e,10f,10gからは、
図9(b)に示されるような全波整流信号u2,v2,
w2が出力される。この全波整流信号u2,v2,w2
が加算器10hに入力されると、該加算器10hから
は、図9(c)に示されるような直流電圧信号(加算信
号)が出力され、この直流電圧信号は平滑コンデンサC
0によって平滑化されてリニア増幅器ゲイン設定用回路
Adには、図9(d)に示されるような平滑信号が入力
される。この平滑信号がリニア増幅器ゲイン設定用回路
Adに入力されると、該リニア増幅器ゲイン設定用回路
Adによって、ホール素子Hu,Hv,Hwの各出力信
号が小さくなって直流電圧信号も小さくなる場合にはリ
ニア増幅器10a〜10cのゲインが上げられ、ホール
素子Hu,Hv,Hwの各出力信号が大きくなって直流
電圧信号も大きくなる場合にはリニア増幅器10a〜1
0cのゲインが下げられて、もってリニア増幅器10a
〜10cの出力信号の振幅が一定に保たれるようになっ
ている。
Therefore, when the output signals u, v, w of the Hall elements Hu, Hv, Hw as shown in FIG. 11 (g) are input to the linear amplifiers 10a to 10c, the linear amplifiers 10a to 10c output the signals. Outputs the signals u1, v1, w1 shown in FIG. 9 (a).
When w1 is input to the full-wave rectifier circuits 10e, 10f, 10g, the full-wave rectifier circuits 10e, 10f, 10g
Full-wave rectified signals u2, v2 as shown in FIG.
w2 is output. This full-wave rectified signal u2, v2, w2
Is input to the adder 10h, a DC voltage signal (addition signal) as shown in FIG. 9 (c) is output from the adder 10h.
A smoothing signal as shown in FIG. 9D is input to the linear amplifier gain setting circuit Ad that is smoothed by 0. When this smoothed signal is input to the linear amplifier gain setting circuit Ad, when the output signals of the Hall elements Hu, Hv, Hw are reduced by the linear amplifier gain setting circuit Ad and the DC voltage signal is also reduced. When the gains of the linear amplifiers 10a to 10c are increased and the output signals of the Hall elements Hu, Hv, Hw are increased and the DC voltage signal is also increased, the linear amplifiers 10a to 1c are increased.
The gain of 0c is lowered, so that the linear amplifier 10a
The amplitudes of the output signals of -10c are kept constant.

【0062】すなわち、上記構成によって、ホール素子
Hu,Hv,Hwの各出力信号の振幅が、例えば温度変
化等によって変動しても、ホールアンプR,S,Tに対
する入力が一定に保たれ、通電電流波形を所望のハード
スイッチング通電モード、ソフトスイッチング通電モー
ドにし得るようになっており、例えばホール素子Hu,
Hv,Hwの各出力信号の振幅が、例えば温度変化等に
よって大きくなり過ぎた場合でも、ホールアンプR,
S,Tに対する入力が一定に保たれて、通電電流波形が
ハードスイッチング通電モードになることなく所望のソ
フトスイッチング通電モードとなるようになっている。
That is, with the above configuration, even if the amplitudes of the output signals of the Hall elements Hu, Hv, and Hw fluctuate due to, for example, temperature changes, the inputs to the Hall amplifiers R, S, and T are kept constant, and the current is supplied. The current waveform can be set to a desired hard switching conduction mode or soft switching conduction mode. For example, the Hall element Hu,
Even if the amplitudes of the Hv and Hw output signals become too large due to, for example, temperature changes, the Hall amplifier R,
The inputs to S and T are kept constant so that the current waveform is not the hard switching current conduction mode but the desired soft switching current conduction mode.

【0063】図10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の要部を表した構成図で
ある。この実施形態が図1に示した先の実施形態と違う
点は、通電モード切換手段8を図10に示される通電モ
ード切換手段18の構成に代えた点である。
FIG. 10 is a block diagram showing a main part of a speed detecting device for a brushless motor according to another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the previous embodiment shown in FIG. 1 in that the energization mode switching means 8 is replaced with the energization mode switching means 18 shown in FIG.

【0064】この通電モード切換手段18は概略、第1
の合成回路13と、全波整流回路14と、モード切換回
路15と、からなる。
The energization mode switching means 18 is generally the first
2 is composed of a synthesizing circuit 13, a full-wave rectifying circuit 14, and a mode switching circuit 15.

【0065】第1の合成回路13は、図10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p
np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14へ信号(I1−I2)を出力する構成になさ
れている。
As shown in FIG. 10, the first combining circuit 13 includes a differential amplifier A connected to the output terminal of the Hall element Hu and a differential amplifier B connected to the output terminal of the Hall element Hv. , A differential amplifier C connected to the output terminal of the Hall element Hw, and a pair of p's connected between the output terminals of the same polarity of the differential amplifiers A, B, and C and the power supply voltage V CC.
Each current mirror circuit D and E composed of np transistors,
A current mirror circuit F composed of a pair of npn transistors connected between each one of the collectors of the current mirror circuits D and E and the ground power source, and between the collectors of the current mirror circuits D and F. The signal (I1-I2) is output from the connection point to the full-wave rectifier circuit 14 in the subsequent stage.

【0066】すなわち、第1の合成回路13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、これら差動アンプ
A,B,Cの出力電流を同極同士合流してその各電流I
1,I2(図11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I
1,I2の差分(I1−I2)が後段の全波整流回路1
4に出力されるようになっている。
That is, in the first combining circuit 13, the output signals from the Hall elements Hu, Hv, Hw are received by the differential amplifiers A, B, C, respectively, and the output currents of these differential amplifiers A, B, C are received. Are merged with each other with their respective currents I
1, I2 (see the waveform h shown in FIG. 11) is passed through the current mirror circuits D and E to the current mirror circuit F, and the current I
The difference (I1-I2) between 1 and I2 is the full-wave rectification circuit 1 in the subsequent stage
4 is output.

【0067】全波整流回路14は、図10に示されるよ
うに、npnトランジスタQ20、pnpトランジスタ
Q21からなるプッシュプル回路Gと、電源電圧VCC
対して接続された抵抗RH1,RH2をそれぞれ有する
一対のpnp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,RG2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Q20のエミッタはトラン
ジスタQ21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Q20,Q21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Q20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Q
21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Q21のコレク
タとの接続点から後段のモード切換回路15へ信号I3
を出力する構成になされている。
As shown in FIG. 10, the full-wave rectifier circuit 14 has a push-pull circuit G composed of an npn transistor Q20 and a pnp transistor Q21, and resistors RH1 and RH2 connected to the power supply voltage V CC . Current mirror circuit H consisting of a pair of pnp transistors
And a resistance voltage dividing circuit including resistances RG1 and RG2 connected in series between the power supply voltage V CC and the ground power supply. The emitter of the transistor Q20 is connected to the emitter of the transistor Q21, and this connection point is connected to the connection point between the collectors of the current mirror circuits D and F. The bases of the transistors Q20 and Q21 are commonly connected to the connection point of the resistors RG1 and RG2. The collector of the transistor Q20 is connected to one collector and the common base of the current mirror circuit H,
A transistor Q is provided on the other collector of the current mirror circuit H.
21 collectors are connected. Then, from the connection point between the other collector of the current mirror circuit H and the collector of the transistor Q21 to the mode switching circuit 15 in the subsequent stage, the signal I3 is output.
Is configured to output.

【0068】すなわち、全波整流回路14においては、
I1>I2の時にはプッシュプル回路Gのpnpトラン
ジスタQ21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15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Q20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15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14からモード切換回路15
へは、図11に示される所謂全波整流状の波形iが出力
される。
That is, in the full-wave rectifier circuit 14,
When I1> I2, the pnp transistor Q21 of the push-pull circuit G is turned on, and the current Ib flowing into the push-pull circuit G is output to the mode switching circuit 15 in the subsequent stage. When I1 <I2, the npn transistor Q20 of the push-pull circuit G is turned on, and the current Ia is supplied from the push-pull circuit G to the current mirror circuit F. The current Ia is also output to the subsequent mode switching circuit 15 via the current mirror circuit H. Then, the above phenomenon is alternately repeated, and the full-wave rectification circuit 14 to the mode switching circuit 15
The so-called full-wave rectified waveform i shown in FIG.

【0069】モード切換回路15は、図10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Q21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
CC間に接続された第2の抵抗Rkを備えている。そし
て、二乗回路Jと電流ミラー回路Kとの接続点には、図
1に示した先の実施形態におけるトランジスタQ13の
コレクタが接続されており、電流ミラー回路Kの他方の
pnpトランジスタのコレクタには、後段の上記駆動回
路部1における電流源I0とnpnトランジスタQ19
のコレクタとの接続点が接続されている。従って、トラ
ンジスタQ13がオンの場合には、二乗回路Jの出力電
流I4’は電流ミラー回路K側に流れずにトランジスタ
Q13側に流れて電流ミラー回路Kから駆動回路部1に
は電流が流入せず、一方トランジスタQ13がオフの場
合には二乗回路Jの出力電流I4’は電流ミラー回路K
側に流れて電流ミラー回路Kから駆動回路部1に電流I
4が流入する構成になされている。
As shown in FIG. 10, the mode switching circuit 15 is connected to the square circuit J connected to the connection point between the other collector of the current mirror circuit H and the collector of the transistor Q21, and the square circuit J. The current mirror circuit K is The squaring circuit J is a well-known circuit including an npn transistor group, and includes a first resistor Rj connected between the transistor group and the power supply voltage V CC . The current mirror circuit K is composed of a pair of pnp transistors, and has a second resistor Rk connected between the emitter of one pnp transistor and the power supply voltage V CC . The collector of the transistor Q13 in the previous embodiment shown in FIG. 1 is connected to the connection point between the square circuit J and the current mirror circuit K, and the collector of the other pnp transistor of the current mirror circuit K is connected. , The current source I0 and the npn transistor Q19 in the drive circuit section 1 in the subsequent stage.
The connection point with the collector of is connected. Therefore, when the transistor Q13 is on, the output current I4 'of the squaring circuit J does not flow to the current mirror circuit K side but to the transistor Q13 side, and a current flows from the current mirror circuit K to the drive circuit unit 1. On the other hand, when the transistor Q13 is off, the output current I4 ′ of the squaring circuit J is the current mirror circuit K.
Flowing from the current mirror circuit K to the drive circuit unit 1 and the current I
4 is made to flow in.

【0070】すなわち、モード切換回路15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
(I1>I2の時にはIb、I1<I2の時にはIaで
あって、図11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11(j)参照)
を圧縮した波形に変形して信号I4’が出力される。
That is, in the squaring circuit J of the mode switching circuit 15, the current I3 input to the squaring circuit J is inputted.
By squaring (Ib when I1> I2 and Ia when I1 <I2, and the waveform i shown in FIG. 11) is squared, the tip of the corrugated concave portion where the current value becomes 0 is smoothly curved and convex. Width M of the part in the electrical angle direction (see FIG. 11 (j))
Is transformed into a compressed waveform and the signal I4 'is output.

【0071】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12(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
Rjに流れる電流が小さくなり過ぎて図12(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。
Here, the output signal I4 'from the squaring circuit J is
Of the first resistor Rj and the waveform width in the electrical angle direction of
It is necessary to set the resistance value of the first resistor Rj so that it has an optimum waveform shape, since it changes depending on. Since there is an inverse relationship between I4 ′ and the current flowing through the first resistor Rj, if the resistance value of the first resistor Rj is too small, the current flowing through the first resistor Rj will increase. After that, the waveform becomes as shown in FIG.
If the resistance value of the first resistor Rj is made too large, the current flowing through the first resistor Rj becomes too small and the waveform becomes as shown in FIG. 12B. Therefore, the optimum resistance value should be set. Is important. A similar operation can be obtained by replacing the first resistor Rj with a current source.

【0072】そして、モータ制御回転時においては、上
述したように、飽和検出電流I7がトランジスタQ10
に流れずに所定の速度制御がなされる。この時、トラン
ジスタQ10,Q11がオフとなって、トランジスタQ
12,Q13もオフとなり、二乗回路Jの出力電流I
4’は電流ミラー回路K側に流れる。
When the motor is controlled to rotate, the saturation detection current I7 is applied to the transistor Q10 as described above.
Predetermined speed control is performed without flowing into. At this time, the transistors Q10 and Q11 are turned off, and the transistor Q
12, Q13 are also turned off, and the output current I of the square circuit J
4 ′ flows to the current mirror circuit K side.

【0073】モード切換回路15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I
4’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11に示される波形
j)を駆動回路部1に出力する。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,R
kを調整することによって、正弦波様の最適な波形(図
11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。
In the current mirror circuit K of the mode switching circuit 15, the current I input to the current mirror circuit K is inputted.
The amplitude of 4 ′ is further changed according to the resistance value of the second resistor Rk, and a sinusoidal current I4 (waveform j shown in FIG. 11) is output to the drive circuit unit 1. Therefore, it is necessary to set the resistance value of the second resistor Rk to an optimum value like the first resistor Rj. That is, these resistors Rj, R
By adjusting k, it is possible to obtain an optimum sinusoidal waveform (waveform j shown in FIG. 11).

【0074】駆動回路部1の構成は、図1に示したもの
と同様となっている。従って、制御回転時においては、
上記モード切換回路15の出力I4と電流源I0の電流
とを加算した電流I0+I4が、ホールアンプR,S,
Tのバイアス電流Icとなる(Ic=I0+I4)。す
なわち、電流I4が増加する(図11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11
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11にIu,Iv,
Iwとして実線で示される電流が駆動コイルLu,L
v,Lwにそれぞれ通電されるようになっている。
The structure of the drive circuit section 1 is similar to that shown in FIG. Therefore, during controlled rotation,
The current I0 + I4 obtained by adding the output I4 of the mode switching circuit 15 and the current of the current source I0 is the Hall amplifiers R, S,
It becomes the bias current Ic of T (Ic = I0 + I4). That is, the current I4 increases (the waveform j shown in FIG. 11).
Convex portion) and the bias current Ic also increase to shift to the hard switching conduction mode, and I4 decreases (FIG. 11).
The concave portion of the waveform j shown in 1) and the original soft switching energization mode are set. Further, the switching between the hard switching energization mode and the soft switching energization mode is made smooth by the sine wave-like signal I4 in an analog rather than digital manner. That is, in FIG. 11, Iu, Iv,
The current indicated by the solid line as Iw is the drive coil Lu, L
Each of v and Lw is energized.

【0075】すなわち、駆動コイルLu,Lv,Lwへ
の通電波形Iu,Iv,Iwは、制御回転時にあって
は、図5(E)及び上記図11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を上述した速度信
号合成回路9によって得ることができるようになってい
る。
That is, the energization waveforms Iu, Iv, Iw to the drive coils Lu, Lv, Lw indicate the hard switching energization mode as shown in FIG. 5 (E) and FIG. 11 at the time of control rotation. The soft switching conduction mode is mixed, and the hard switching conduction mode is set at the timing P for detecting the induced electromotive voltage for synthesizing the speed signal f. Can be detected. That is, a highly accurate speed signal f can be obtained by the speed signal synthesizing circuit 9 described above.

【0076】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5
(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5(B)参照)に比して低減できるように
なっている。
Further, the switching timing of energization to the drive coils Lu, Lv, Lw (switching timing of non-energization / energization).
Then, since the switching is performed in the state close to the soft switching energization mode, the magnitude of the spike-like voltage is as shown in FIG.
As shown in (F), it can be reduced compared to the conventional hard switching type (see FIG. 5B).

【0077】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。
Further, since the mode switching signal I4 for switching between the hard switching energization mode and the soft switching energization mode is an analog waveform like a sine wave, the applicant of the present application filed Japanese Patent Application No. 7-20959. Compared with the brushless motor speed detection device described in (1) in which the mode switching signal is a pulse-shaped rectangular wave, the switching between the hard switching conduction mode and the soft switching conduction mode is made smoother. Therefore, it is possible to eliminate the generation of spike-like voltage due to the switching of the conduction mode.

【0078】一方、本体回転時においては、上述したよ
うに、飽和検出電流I7がトランジスタQ10に流れ
る。すなわち、トランジスタQ10,Q11がオンとな
って、トランジスタQ12,Q13もオンとなり、二乗
回路Jの出力電流I4’は電流ミラー回路K側に流れず
にトランジスタQ13側に流れて、上記モード切換回路
15から駆動回路部1には電流が流入せず、その結果ホ
ールアンプR,S,Tのバイアス電流Icは、先の実施
形態と同様なIc=I0となる。
On the other hand, when the main body is rotating, the saturation detection current I7 flows through the transistor Q10 as described above. That is, the transistors Q10 and Q11 are turned on, the transistors Q12 and Q13 are also turned on, and the output current I4 ′ of the squaring circuit J does not flow to the current mirror circuit K side but to the transistor Q13 side and the mode switching circuit 15 Therefore, no current flows into the drive circuit unit 1, and as a result, the bias current Ic of the Hall amplifiers R, S, T becomes Ic = I0, which is the same as in the previous embodiment.

【0079】すなわち、ホールアンプR,S,Tのゲイ
ンが低く設定されることになって、駆動コイルLu,L
v,Lwへは、図5(C)に実線で示されると共に図1
1にIu,Iv,Iwとして点線で示されるソフトスイ
ッチング通電波形が流されて、本体回転時にスパイク状
電圧をなくすことができるようになっている。勿論この
時、先の実施形態と同様に、トランジスタQ1〜Q3の
飽和の進行が防止されるというのはいうまでもない。
That is, the gains of the Hall amplifiers R, S and T are set low, and the drive coils Lu and L are set.
v and Lw are shown by solid lines in FIG.
A soft-switching energization waveform indicated by a dotted line as Iu, Iv, and Iw is flown to 1 so that the spike-like voltage can be eliminated when the main body rotates. Of course, at this time, similarly to the previous embodiment, the progress of saturation of the transistors Q1 to Q3 is prevented.

【0080】このように、本実施形態においては、図1
に示した実施形態の効果に加えて、トランジスタQ1〜
Q3の未飽和時、すなわち制御回転時に、駆動制御回路
4によって、電流波形が方形波状のハードスイッチング
通電モードと波形変曲点の鈍ったソフトスイッチング通
電モードとに駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電モー
ドを交互に切り換えて通電し、速度信号合成回路9によ
って、駆動コイルLu,Lv,Lwに生じる誘導起電圧
を上記ハードスイッチング通電モードの無通電区間で検
出してこの純粋な誘導起電圧に基づいて速度信号を合成
し、制御回転時におけるハードスイッチング通電モード
以外では、駆動コイルLu,Lv,Lwへの通電モード
を上記ソフトスイッチング通電モードにしているため、
制御回転時において、駆動コイルLu,Lv,Lwへの
通電のオンオフ時に発生するスパイク状電圧を軽減で
き、制御回転時にスパイク状電圧に起因して発生する回
路発振等による機械的、電気的ノイズを軽減できるよう
になっている。
As described above, in the present embodiment, as shown in FIG.
In addition to the effect of the embodiment shown in FIG.
When Q3 is not saturated, that is, during control rotation, the drive control circuit 4 causes the drive coils Lu, Lv, and Lw to be switched between the hard switching conduction mode in which the current waveform is a square wave and the soft switching conduction mode in which the waveform inflection point is blunt. The energization modes are alternately switched to energize, and the speed signal synthesizing circuit 9 detects the induced electromotive voltage generated in the drive coils Lu, Lv, Lw in the non-energized section of the hard switching energization mode to obtain this pure induced electromotive voltage. The speed signals are combined on the basis of the above, and the energization mode to the drive coils Lu, Lv, Lw is set to the soft switching energization mode except for the hard switching energization mode during control rotation.
During control rotation, the spike-like voltage generated when the drive coils Lu, Lv, Lw are turned on and off can be reduced, and mechanical and electrical noise due to circuit oscillation and the like caused by the spike-like voltage during control rotation can be reduced. It can be reduced.

【0081】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。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上述べたように、本発明におけるブラ
シレスモータの速度検出装置によれば、増幅器によっ
て、回転子の回転に応じたm相の出力信号を得るm個の
位置検出手段の各出力信号をそれぞれ差動増幅し、駆動
制御回路によって、該増幅器の出力信号に基づいて複数
の駆動トランジスタの通電を制御し、これら駆動トラン
ジスタによって、m相の駆動コイルへの通電を切り換え
る基本構成に加えて、本体回転時に上記駆動トランジス
タが飽和し、この駆動トランジスタの飽和を、飽和検出
手段によって検出すると、通電モード切換手段によっ
て、上記増幅器へ供給する電流値を、上記駆動トランジ
スタの未飽和時、すなわち制御回転時における上記増幅
器への供給電流値に対して減少させて、上記駆動制御回
路によって、上記駆動コイルへの通電モードを、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に切り換えて、駆
動コイルへの通電のオンオフ時に発生するスパイク状電
圧をなくす一方で、駆動トランジスタの飽和を、飽和検
出手段によって検出しない(制御回転時)と、通電モー
ド切換手段によって、上記増幅器へ供給する電流値を、
上記駆動トランジスタの飽和時における上記増幅器への
供給電流値に対して増加させて、上記駆動制御回路によ
って、上記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
状となるモードに切り換え、この時、速度信号合成回路
によって、上記回転子の回転に伴ってm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
間で検出してこの純粋な誘導起電圧に基づいて速度信号
を合成するように構成したものであるから、本体回転時
にスパイク状電圧に起因して発生する回路発振等による
機械的、電気的ノイズをなくすことができると共に、制
御回転時に高精度な速度信号を得ることができる。
As described above, according to the speed detecting device of the brushless motor of the present invention, each output of the m position detecting means for obtaining the m-phase output signal according to the rotation of the rotor by the amplifier. In addition to the basic configuration in which signals are differentially amplified, a drive control circuit controls energization of a plurality of drive transistors based on an output signal of the amplifier, and these drive transistors switch energization to an m-phase drive coil. Then, when the drive transistor is saturated when the main body is rotated and the saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means, the current value supplied to the amplifier is supplied to the amplifier by the conduction mode switching means when the drive transistor is not saturated, that is, The drive current is reduced by the supply current value to the amplifier at the time of control rotation, and the drive is performed by the drive control circuit. The current-carrying mode to the drive coil is switched to a second current-carrying mode, for example, a mode in which the waveform of the current flowing to the drive coil has a dull waveform inflection point, and a spike-like voltage generated when the power supply to the drive coil is turned on and off. On the other hand, when the saturation of the driving transistor is not detected by the saturation detection means (during control rotation), the current value supplied to the amplifier by the conduction mode switching means is
The current value supplied to the amplifier when the drive transistor is saturated is increased, and the drive control circuit sets the energization mode to the drive coil as the first energization mode, for example, the energization current waveform to the drive coil. Is switched to a square wave mode, and at this time, the induced electromotive force generated in the m-phase drive coil with the rotation of the rotor is detected by the speed signal synthesis circuit in the non-energized section of the first energization mode. Since it is configured to synthesize the speed signal based on the purely induced electromotive voltage of the lever, it is possible to eliminate mechanical and electrical noise due to circuit oscillation etc. that occurs due to spike-like voltage when the main body rotates. At the same time, a highly accurate speed signal can be obtained during controlled rotation.

【0083】また特に、請求項3または7におけるブラ
シレスモータの速度検出装置によれば、駆動トランジス
タの未飽和時、すなわち制御回転時に、駆動制御回路に
よって、電流波形が方形波状の第1の通電モードと波形
変曲点の鈍った第2の通電モードとに駆動コイルへの通
電モードを交互に切り換えて通電し、速度信号合成回路
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
間で検出してこの純粋な誘導起電圧に基づいて速度信号
を合成し、制御回転時における第1の通電モード以外で
は、駆動コイルへの通電モードを上記第2の通電モード
にして駆動コイルへの通電のオンオフ時に発生するスパ
イク状電圧を軽減するように構成したものであるから、
上述した本発明効果に加えて、制御回転時にスパイク状
電圧に起因して発生する回路発振等による機械的、電気
的ノイズを軽減でき、モータを搭載する機器に悪影響を
及ぼし様々な不具合を引き起こすといったことを防止で
きる。
Further, in particular, according to the speed detecting device of the brushless motor in the third or seventh aspect, when the drive transistor is not saturated, that is, at the time of control rotation, the drive control circuit causes the first conduction mode in which the current waveform is a square wave. And a second energization mode in which the waveform inflection point is blunted, the energization mode to the drive coil is switched alternately to energize, and the speed signal synthesizing circuit causes the three-phase drive coil to rotate with the rotation of the rotor. The induced electromotive voltage is detected in the non-energized section of the first energization mode, the speed signal is synthesized based on the pure induced electromotive voltage, and the drive coil is energized except in the first energization mode during control rotation. Since the mode is set to the second energization mode to reduce the spike-like voltage generated when the energization of the drive coil is turned on and off,
In addition to the effects of the present invention described above, it is possible to reduce mechanical and electrical noises due to circuit oscillation and the like that occur due to a spike-like voltage during control rotation, which adversely affects equipment equipped with a motor and causes various problems. Can be prevented.

【0084】また特に、請求項4におけるブラシレスモ
ータの速度検出装置によれば、制御比較器の一方の入力
に速度指令電圧を、他方の入力に基準電圧をそれぞれ入
力し、該制御比較器によってこれらを比較し、電流帰還
増幅器の一方の入力に該制御比較器の出力信号を、他方
の入力に、各駆動トランジスタに接続された電流検出抵
抗によって変換された電圧をそれぞれ入力し、該電流帰
還増幅器によってこれらを比較して、この比較値すなわ
ち速度を制御する制御信号を駆動制御回路に出力して速
度制御を行う一方で、駆動トランジスタの飽和を、飽和
検出手段によって検出すると、上記制御比較器の一方の
入力をそれ以上増加しないように制御して上記駆動トラ
ンジスタの飽和を防止するように構成したものであるか
ら、上述した本発明効果に加えて、比較的簡易な構成
で、速度制御及び駆動トランジスタの飽和を防止するこ
とが可能となる。
Further, in particular, according to the speed detecting device of the brushless motor in the fourth aspect, the speed command voltage is input to one input of the control comparator and the reference voltage is input to the other input, and these are input by the control comparator. And the output signal of the control comparator is input to one input of the current feedback amplifier, and the voltage converted by the current detection resistor connected to each drive transistor is input to the other input of the current feedback amplifier. These are compared with each other, and the comparison value, that is, a control signal for controlling the speed is output to the drive control circuit to perform the speed control, while saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means. Since it is configured to prevent saturation of the drive transistor by controlling one input so as not to increase any more, In addition to the effects, a relatively simple configuration, it is possible to prevent saturation of the speed control and the driving transistor.

【0085】また特に、請求項5におけるブラシレスモ
ータの速度検出装置によれば、駆動トランジスタの飽和
時に、増幅器へ供給する電流値を、駆動トランジスタの
未飽和時における上記増幅器への供給電流値に対して減
少させても、例えばm個の位置検出手段の各出力信号の
振幅が、例えば温度変化等によって変動して大きくなり
過ぎると、通電電流波形が第2の通電モードにならずに
第1の通電モードとなってしまうが、m個の位置検出手
段の各出力信号を、リニア増幅器によって受け、このリ
ニア増幅器の各出力信号を、リニア増幅器制御回路によ
ってその振幅を一定に保って増幅器に出力し、m個の位
置検出手段の各出力信号の振幅が変動しても、増幅器に
対する入力を一定に保ち、通電電流波形を所望の第1の
通電モード、第2の通電モードにし得るように構成した
ものであるから、上述した本発明効果に加えて、装置の
性能及び信頼性を一層高めることが可能となる。
According to the brushless motor speed detecting device of the fifth aspect, the current value supplied to the amplifier when the drive transistor is saturated is compared with the current value supplied to the amplifier when the drive transistor is not saturated. However, if the amplitudes of the respective output signals of the m position detecting means fluctuate and become too large, for example, due to temperature changes, the energizing current waveform does not become the second energizing mode, and the Although it is in the energization mode, each output signal of the m position detecting means is received by the linear amplifier, and each output signal of this linear amplifier is output to the amplifier while its amplitude is kept constant by the linear amplifier control circuit. , M even if the amplitude of each output signal of the position detecting means fluctuates, the input to the amplifier is kept constant, and the conduction current waveform is set to the desired first conduction mode, second conduction mode. Since those configured so as to conduction mode, in addition to the present invention the above-mentioned effects, it is possible to improve the performance and reliability of the device further.

【0086】また特に、請求項6におけるブラシレスモ
ータの速度検出装置によれば、上述した本発明効果に加
えて、比較的簡易な構成で、速度信号を得ることが可能
となる。
Further, in particular, according to the speed detecting device for the brushless motor in the sixth aspect, in addition to the effect of the present invention described above, it becomes possible to obtain the speed signal with a relatively simple structure.

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

【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。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a speed detection device for a brushless motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】制御信号処置回路の具体的な構成を表した回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a control signal processing circuit.

【図3】速度信号合成回路を詳細に表した回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a speed signal synthesis circuit in detail.

【図4】速度信号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。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the circuit operation of the speed signal synthesis circuit.

【図5】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
たスイッチングでそれぞれ表した電流波形及び電圧波形
図である。
FIG. 5 is a current waveform diagram and a voltage waveform diagram that respectively represent the energization state of the drive coil by hard switching, soft switching, and a mixed switching of hardware and software.

【図6】プリドライバから各駆動トランジスタに出力さ
れる電流波形図である。
FIG. 6 is a current waveform diagram output from the pre-driver to each drive transistor.

【図7】駆動トランジスタの未飽和、飽和に従って変化
する駆動用コイルの電流波形を表した波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a current waveform of a drive coil which changes depending on whether the drive transistor is unsaturated or saturated.

【図8】図1の装置に付設された安定化回路を表した回
路図である。
8 is a circuit diagram showing a stabilizing circuit attached to the device of FIG. 1. FIG.

【図9】安定化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。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the circuit operation of the stabilizing circuit.

【図10】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の要部を表した構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a main part of a speed detection device for a brushless motor according to another embodiment of the present invention.

【図11】図10に示した各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。
11 is a timing chart for explaining a circuit operation of each circuit shown in FIG.

【図12】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。
FIG. 12 is a waveform chart showing an undesirable example of a signal output from the squaring circuit in the mode switching circuit.

【図13】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。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a brushless motor.

【図14】ハードスイッチング通電方式が採用されたブ
ラシレスモータの駆動回路部を表した構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a drive circuit unit of a brushless motor adopting a hard switching energization method.

【図15】ソフトスイッチング通電方式が採用されたブ
ラシレスモータの駆動回路部を表した構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a drive circuit unit of a brushless motor adopting a soft switching energization method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 制御信号処理回路 4 駆動制御回路 8,18 通電モード切換手段 9 速度信号合成回路 10 安定化回路 10a〜10c リニア増幅器 10d リニア増幅器制御回路 A41 制御比較器 A42 電流帰還増幅器 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 d1〜d3 飽和検出手段 Hu,Hv,Hw 位置検出手段 Lu,Lv,Lw 駆動コイル Q31〜Q36 駆動トランジスタ R,S,T 増幅器 R2 制御信号処理回路の抵抗(飽和防止手段) Rs 電流検出抵抗 VCTL 速度指令電圧 VREF 基準電圧 X 固定子 Y 回転子 Z 磁極 3 control signal processing circuit 4 drive control circuit 8, 18 energization mode switching means 9 speed signal synthesizing circuit 10 stabilizing circuit 10a to 10c linear amplifier 10d linear amplifier control circuit A41 control comparator A42 current feedback amplifier D1 to D6 2 input diode OR Circuit diode D12, D34, D56 2-input diode OR circuit D789 3-input diode OR circuit d1-d3 Saturation detection means Hu, Hv, Hw Position detection means Lu, Lv, Lw Drive coil Q31-Q36 Drive transistors R, S, T Amplifier R2 Control signal processing circuit resistance (saturation prevention means) Rs Current detection resistance VCTL Speed command voltage VREF Reference voltage X Stator Y Rotor Z Magnetic pole

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正負方向に往復通電されるm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m相の出力信号を得るm個の
位置検出手段と、 このm個の位置検出手段の各出力信号をそれぞれ差動増
幅する増幅器と、 前記m相の駆動コイルへの通電を切り換える複数の駆動
トランジスタと、 前記増幅器の出力信号に基づいて前記駆動トランジスタ
の通電を制御する駆動制御回路と、 前記駆動トランジスタの各相毎に接続され該駆動トラン
ジスタの飽和を検出する飽和検出手段と、 この飽和検出手段によって前記駆動トランジスタの飽和
を検出した時に、前記増幅器へ供給する電流値を、前記
駆動トランジスタの未飽和時における前記増幅器への供
給電流値に対して減少させて、前記駆動コイルへの通電
モードを切り換える通電モード切換手段と、 前記回転子の回転に伴って前記m相の駆動コイルに生じ
る誘導起電圧を前記駆動コイルの通電信号の無通電区間
で検出し、この誘導起電圧に基づいて速度信号を合成す
る速度信号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。
1. A stator having an m-phase drive coil that is reciprocally energized in positive and negative directions, a rotor having magnetic poles, and m position detections for obtaining an m-phase output signal according to the rotation of the rotor. Means, an amplifier that differentially amplifies each output signal of the m position detecting means, a plurality of drive transistors that switch energization to the m-phase drive coil, and the drive circuit based on the output signals of the amplifier. A drive control circuit for controlling energization of a transistor, saturation detection means connected for each phase of the drive transistor to detect saturation of the drive transistor, and when saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means, Energizing the drive coil by reducing the current value supplied to the amplifier with respect to the current value supplied to the amplifier when the drive transistor is not saturated. An energization mode switching means for switching the mode, and an induced electromotive voltage generated in the m-phase drive coil with the rotation of the rotor is detected in a non-energized section of an energization signal of the drive coil, and based on the induced electromotive voltage. A speed detection device for a brushless motor, comprising:
【請求項2】 駆動制御回路は、 駆動トランジスタが未飽和の時に、駆動コイルへの電流
波形が方形波状の第1の通電モードで通電を行い、 駆動トランジスタが飽和の時に、駆動コイルへの電流波
形が波形変曲点の鈍った第2の通電モードで通電を行う
ことを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータの速
度検出装置。
2. The drive control circuit performs energization in a first energization mode in which the current waveform to the drive coil is a square wave when the drive transistor is not saturated, and when the drive transistor is saturated, the current to the drive coil is 2. The brushless motor speed detecting device according to claim 1, wherein energization is performed in a second energization mode in which the waveform has a dull waveform inflection point.
【請求項3】 駆動制御回路は、 駆動トランジスタが未飽和の時に、電流波形が方形波状
の第1の通電モードと波形変曲点の鈍った第2の通電モ
ードとに駆動コイルへの通電モードを交互に切り換えて
通電し、 駆動トランジスタが飽和の時に、駆動コイルへの通電モ
ードを前記第2の通電モードで通電することを特徴とす
る請求項1記載のブラシレスモータの速度検出装置。
3. The drive control circuit is configured so that when the drive transistor is unsaturated, the drive coil has a first current-carrying mode in which the current waveform is a square wave and a second current-carrying mode in which the waveform inflection point is dull. The brushless motor speed detecting device according to claim 1, wherein the drive coil is energized in the second energizing mode when the drive transistor is saturated.
【請求項4】 速度指令電圧を一方の入力とし、基準電
圧を他方の入力としてこれらを比較する制御比較器と、 この制御比較器の出力信号と各駆動トランジスタに接続
された電流検出抵抗によって変換された電圧とを比較し
て制御信号を出力する電流帰還増幅器と、 を有し、 飽和検出手段が駆動トランジスタの飽和を検出した時、
前記制御比較器の一方の入力をそれ以上増加させないよ
うに制御して、前記制御信号を駆動制御回路に出力する
制御信号処理回路を備えていることを特徴とする請求項
1記載のブラシレスモータの速度検出装置。
4. A control comparator which compares a speed command voltage with one input and a reference voltage with the other input, and an output signal of this control comparator and a current detection resistor connected to each drive transistor. And a current feedback amplifier that outputs a control signal by comparing the generated voltage, and when the saturation detection means detects saturation of the drive transistor,
The brushless motor according to claim 1, further comprising a control signal processing circuit that controls one input of the control comparator so as not to increase any more and outputs the control signal to the drive control circuit. Speed detector.
【請求項5】 m個の位置検出手段の各出力端子に接続
されたリニア増幅器と、このリニア増幅器の各出力信号
の振幅を一定に保つリニア増幅器制御回路と、からなる
安定化回路を備え、 この安定化回路の出力信号が、増幅器に出力されること
を特徴とする請求項1記載のブラシレスモータの速度検
出装置。
5. A stabilizing circuit comprising a linear amplifier connected to each output terminal of m position detecting means, and a linear amplifier control circuit for keeping the amplitude of each output signal of the linear amplifier constant, The speed detecting device for a brushless motor according to claim 1, wherein an output signal of the stabilizing circuit is output to an amplifier.
【請求項6】 速度信号合成回路は、 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請求項1記載のブラシレ
スモータの速度検出装置。
6. The speed signal synthesizing circuit is connected to each of two phases of output terminals of the drive coil.
An input diode OR circuit; and a three-input diode OR circuit connected to each output terminal of these two-input diode OR circuits and reversely connected to the diodes of the two-input diode OR circuit. The speed detecting device for a brushless motor according to claim 1.
【請求項7】 正負方向に往復通電されるm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m相の出力信号を得るm個の
位置検出手段と、 このm個の位置検出手段の各出力信号をそれぞれ差動増
幅する増幅器と、 前記m相の駆動コイルへの通電を切り換える複数の駆動
トランジスタと、 前記増幅器の出力信号に基づいて前記駆動トランジスタ
の通電を制御する駆動制御回路と、 前記駆動トランジスタの各相毎に接続され該駆動トラン
ジスタの飽和を検出する飽和検出手段と、 この飽和検出手段によって前記駆動トランジスタの飽和
を検出した時に、前記駆動制御回路が波形変曲点を鈍ら
せた通電信号を前記駆動コイルに通電し、前記駆動トラ
ンジスタが未飽和の時に、前記駆動制御回路が方形波状
の通電信号と波形変曲点を鈍らせた通電信号とを交互に
切り換えて前記駆動コイルに通電するように通電モード
を切り換える通電モード切換手段と、 前記回転子の回転に伴って前記m相の駆動コイルに生じ
る誘導起電圧を前記駆動コイルの通電信号の無通電区間
で検出し、この誘導起電圧に基づいて速度信号を合成す
る速度信号合成回路と、 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。
7. A stator having an m-phase drive coil that is reciprocally energized in positive and negative directions, a rotor having magnetic poles, and m position detections for obtaining m-phase output signals according to the rotation of the rotor. Means, an amplifier that differentially amplifies each output signal of the m position detecting means, a plurality of drive transistors that switch energization to the m-phase drive coil, and the drive circuit based on the output signals of the amplifier. A drive control circuit for controlling energization of a transistor, saturation detection means connected for each phase of the drive transistor to detect saturation of the drive transistor, and when saturation of the drive transistor is detected by the saturation detection means, When the drive control circuit energizes the drive coil with an energization signal with a blunted waveform inflection point and the drive transistor is not saturated, the drive control circuit has a square wave shape. An energization mode switching unit that alternately switches an energization signal and an energization signal with a blunted waveform inflection point to switch the energization mode so as to energize the drive coil, and driving of the m-phase as the rotor rotates. A speed signal synthesizing circuit that detects an induced electromotive voltage generated in a coil in a non-energized section of the energization signal of the drive coil and synthesizes a speed signal based on the induced electromotive voltage; Speed detector.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015087340A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 株式会社ミツトヨ Acceleration/speed detector and acceleration/speed detection method

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