JPH10191681A - モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動
回路に関し、必要最小限の部品で正確な回転が可能なモ
ータ駆動回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 星形に結線された第１乃至第３のコイル
にロータマグネットにより発生する逆起電力を検出し、
第１乃至第３のコイルに発生する逆起電力から第１乃至
第３の検出信号を生成し、生成された第１乃至第３の検
出信号に応じて第１乃至第３のコイルに供給する第１乃
至第３の駆動信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ駆動回路に係
り、特に、３相ブラシレスモータを駆動するためのモー
タ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＤＤ（Floppy Disk Drive ）等にはフ
ロッピーディスクを回転させるためのモータとして、３
相ブラシレスモータが搭載されている。図９に従来の３
相ブラシレスモータの一例の構成図を示す。

【０００３】３相ブラシレスモータ６１は、ステータと
して設けられた３相コイル６２、３相コイル６２で発生
される磁界に作用して回転するロータマグネット６３、
ロータマグネット６３の磁束を検出することによりロー
タマグネット６３の回転位置を検出する位置検出手段６
４から構成される。

【０００４】３相コイル６２は、Ｕ相コイル６５、Ｖ相
コイル６６、Ｗ相コイル６７を星形に結線しており、一
端がモータ駆動回路６８に接続される。３相コイル６２
には位相のずれた駆動信号が供給され、駆動信号により
３相コイル６２には回転磁界が形成される。

【０００５】ロータマグネット６３は、３相コイル６２
に対向して設けられ、３相コイル６２により形成される
回転磁界に作用して回転される。位置検出手段は６４
は、Ｕ相のタイミングを検出するＵ相ホール素子６９、
Ｖ相のタイミングを検出するＶ相ホール素子７０、Ｗ相
のタイミングを検出するＷ相ホール素子７１から構成さ
れる。ホール素子６９，７０，７１は、検出した信号を
駆動信号として使うための検出信号の位相が等間隔にな
るように高精度に配置される。

【０００６】ホール素子６９，７０，７１は、モータ駆
動回路６８にＵ相、Ｖ相，Ｗ相の各位相に応じた検出信
号を供給する。モータ駆動回路６８は、ホール素子６
９，７０，７１から供給されたＵ相、Ｖ相，Ｗ相の各位
相に応じた検出信号からＵ相コイル６５を駆動するため
の駆動信号、Ｖ相コイル６６を駆動するための駆動信
号、Ｗ相コイル６７を駆動するための駆動信号を生成
し、Ｕ相コイル６５，Ｖ相コイル６６，Ｗ相コイル６７
に供給する。

【０００７】図１０に従来の３相ブラシレスモータの動
作波形図を示す。図１０（Ａ）はＵ相コイル６５を駆動
するための駆動信号の波形、図１０（Ｂ）はＶ相コイル
６６を駆動するための駆動信号の波形、図１０（Ｃ）は
Ｗ相コイル６７を駆動するための駆動信号の波形図を示
す。

【０００８】モータ駆動回路６８は、図１０に示される
ようにＵ相、Ｖ相、Ｗ相で位相が等間隔に設定された台
形状の波形の３相の駆動信号を生成し、Ｕ相コイル６
５、Ｖ相コイル６６、Ｗ相コイル６７に供給し、コイル
６５，６６，６７に回転磁界を発生させ、ロータマグネ
ット６３を回転させていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のモー
タ駆動回路は、ホール素子によりロータマグネットの回
転位置を検出し、ロータマグネットの回転位置に応じて
第１〜第３のコイルに供給する第１〜第３の駆動信号を
検出していたため、ホール素子の位置がずれると、第１
〜第３の駆動信号の位相もずれてしまい、スムーズな回
転が得られない等の問題点があった。

【００１０】また、ホール素子の位置決めを正確に行う
必要があるため、ホール素子の取付作業を慎重に行う必
要があり、作業効率が悪いなどの問題点があった。ま
た、ホール素子を取り付けるスペースを確保する必要が
あり、小型化を妨げていた。また、部品点数が多く、コ
スト削減を妨げていた。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、必要最小限の部品で正確な回転が可能なモータ駆動
回路を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、ロ
ータマグネットの位置に応じて該ロータマグネットに対
向して設けられ、星形に結線された第１乃至第３のコイ
ルに位相の異なる第１乃至第３の駆動信号を供給し、該
ロータマグネットを回転させるモータ駆動回路におい
て、前記第１乃至第３のコイルに供給する前記第１乃至
第３の駆動信号に順次非駆動期間を設定する非駆動期間
設定手段と、前記非駆動期間設定手段により設定された
非駆動期間に前記第１乃至第３のコイルに前記ロータマ
グネットにより発生する逆起電力を検出し、前記第１乃
至第３のコイルに発生する逆起電力から第１乃至第３の
検出信号を生成する逆起電力検出手段と、前記逆起電力
検出手段で検出された前記第１乃至第３の検出信号に応
じて前記第１乃至第３のコイルに供給する前記第１乃至
第３の駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを有する
ことを特徴とする。

【００１３】請求項２は、前記逆起電力検出手段を、反
転入力端子に前記第１乃至第３のコイルの中点の電位が
供給され、非反転入力端子に前記第１のコイルの他端の
電位が供給された第１のコンパレータと、反転入力端子
に前記第１乃至第３のコイルの中点の電位が供給され、
非反転入力端子に前記第２のコイルの他端の電位が供給
された第２のコンパレータと、反転入力端子に前記第１
乃至第３のコイルの中点の電位が供給され、非反転入力
端子に前記第３のコイルの他端の電位が供給された第３
のコンパレータと、前記第１のコンパレータと前記駆動
信号生成手段との間に設けられ、前記駆動信号生成手段
で生成されたタイミングに応じてスイッチングされ、前
記第２及び第３のコイルに前記第２及び第３の駆動信号
が供給されている期間、前記第１のコンパレータの出力
信号を前記駆動信号生成手段に供給する第１のスイッチ
手段と、前記第２のコンパレータと前記駆動信号生成手
段との間に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成され
たタイミングに応じてスイッチングされ、前記第１及び
第３のコイルに前記第１及び第３の駆動信号が供給され
ている期間、前記第２のコンパレータの出力信号を前記
駆動信号生成手段に供給する第２のスイッチ手段と、前
記第３のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間に
設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミン
グに応じてスイッチングされ、前記第１及び第２のコイ
ルに前記第１及び第２の駆動信号が供給されている期
間、前記第３のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
生成手段に供給する第３のスイッチ手段とを有する構成
としてなる。

【００１４】請求項３は、前記逆起電力検出手段を前記
第１乃至第３のコイルのうち前記第２及び第３のコイル
の中点電位を検出する第１の中点電位検出回路と、前記
第１乃至第３のコイルのうち前記第１及び第３のコイル
の中点電位を検出する第２の中点電位検出回路と、前記
第１乃至第３のコイルのうち前記第１及び第２のコイル
の中点電位を検出する第３の中点電位検出回路と、反転
入力端子に前記第１の中点電位検出回路で検出された前
記第２及び第３のコイルの中点電位が供給され、非反転
入力端子に前記第１のコイルの他端の電位が供給された
第１のコンパレータと、反転入力端子に前記第２の中点
電位検出回路で検出された前記第１及び第３のコイルの
中点電位が供給され、非反転入力端子に前記第２のコイ
ルの他端の電位が供給された第２のコンパレータと、反
転入力端子に前記第３の中点電位検出回路で検出された
前記第１及び第２のコイルの中点電位が供給され、、非
反転入力端子に前記第３のコイルの他端の電位が供給さ
れた第３のコンパレータと、前記第１のコンパレータと
前記駆動信号生成手段との間に設けられ、前記駆動信号
生成手段で生成されたタイミングに応じてスイッチング
され、前記第２及び第３のコイルに前記第２及び第３の
駆動信号が供給されている期間、前記第１のコンパレー
タの出力信号を前記駆動信号生成手段に供給する第１の
スイッチ手段と、前記第２のコンパレータと前記駆動信
号生成手段との間に設けられ、前記駆動信号生成手段で
生成されたタイミングに応じてスイッチングされ、前記
第１及び第３のコイルに前記第１及び第３の駆動信号が
供給されている期間、前記第２のコンパレータの出力信
号を前記駆動信号生成手段に供給する第２のスイッチ手
段と、前記第３のコンパレータと前記駆動信号生成手段
との間に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成された
タイミングに応じてスイッチングされ、前記第１及び第
２のコイルに前記第１及び第２の駆動信号が供給されて
いる期間、前記第３のコンパレータの出力信号を前記駆
動信号生成手段に供給する第３のスイッチ手段とを有す
る構成としてなる。

【００１５】請求項４は、前記駆動信号生成手段を、前
記逆起電力検出手段で検出された前記第１の検出信号か
ら前記第２の検出信号までの間を有効期間とする第１の
充電信号、前記第２の検出信号から前記第３の検出信号
までを有効期間とする第２の充電信号、第３の検出信号
から第１の検出信号までの間を有効期間とする第３の充
電信号を生成するとともに、前記第１の検出信号の２周
期を１周期とする第１の放電信号、前記第２の検出信号
の２周期を１周期とする第２の放電信号、前記第３の検
出信号の２周期を１周期とする第３の放電信号を生成す
るマトリクス回路と、前記第２の充電信号の有効期間で
充電を行い、前記第２の放電信号により放電を行うこと
により前記第１のコイルに供給する第１の駆動信号を生
成し、前記第３の充電信号の有効期間で充電を行い、前
記第３の放電信号により放電を行うことにより前記第２
のコイルに供給する第２の駆動信号を生成し、前記第１
の充電信号の有効期間で充電を行い、前記第１の放電信
号により放電を行うことにより前記第３のコイルに供給
する第３の駆動信号を生成する出力回路とを有する構成
としてなる。

【００１６】本発明によれば、第１〜第３のコイルのう
ち非駆動期間のコイルでロータマグネットにより発生す
る逆起電力を検出し、ロータマグネットの位置として検
出し、駆動信号を生成するので、ホール素子などのロー
タマグネットの位置を検出する専用の素子が不要なるた
め、部品点数を削減でき、したがって、モータの小型
化、低コストを実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例のブロッ
ク構成図、図２に本発明の一実施例の概略構成図を示
す。本実施例のモータ駆動回路１は、３相ブラシレスモ
ータ２を駆動するための駆動回路で、図２に示すように
ホール素子などによるロータマグネット３の回転位置の
検出が不要となる回路構成とされている。

【００１８】本実施例のモータ駆動回路１には３相ブラ
シレスモータ２のステータを構成するＵ相コイル４、Ｖ
相コイル５、Ｗ相コイル６の３相のコイルが接続される
だけで、ロータマグネット３の回転位置を検出するセン
サなどは配置されない。３相のコイル４，５，６は星形
に結線されており、各コイル４，５，６の端部がモータ
駆動回路１に接続されるとともに、３相のコイル４，
５，６の接続点である中点Ｏがモータ駆動回路１に接続
される。

【００１９】モータ駆動回路１は、主に、コイル４，
５，６の駆動信号と中点Ｏの電位とを比較する逆起電力
検出用コンパレータ７，８，９、コンパレータ７，８，
９の出力を選択するスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 、
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 で選択された検出信号
に応じてタイミング信号を生成するマトリクス回路１
０、マトリクス回路１０で生成されたタイミング信号に
応じてコイル４，５，６に供給する駆動信号を生成する
出力回路１１から構成される。

【００２０】コンパレータ７は特許請求の範囲中の第１
のコンパレータに相当し、コンパレータ７の非反転端子
にはＵ相コイル４の駆動信号が供給され、反転端子には
コイル４，５，６の中点Ｏの電圧Ｖ0 が供給される。コ
ンパレータ７はＵ相コイル４の駆動信号が中点電圧Ｖ0
より大きければ、ハイレベル、小さければローレベルと
なる信号を出力し、スイッチＳＷ1 に供給する。

【００２１】また、コンパレータ８は特許請求の範囲中
の第２のコンパレータに相当し、コンパレータ８の非反
転端子にはＶ相コイル５の駆動信号が供給され、反転端
子にはコイル４，５，６の中点Ｏの電圧Ｖ0 が供給され
る。コンパレータ８はＶ相コイル５の駆動信号が中点電
圧Ｖ0 より大きければ、ハイレベル、小さければローレ
ベルとなる信号を出力し、スイッチＳＷ2 に供給する。

【００２２】さらに、コンパレータ９は特許請求の範囲
中の第３のコンパレータに相当し、コンパレータ９の非
反転端子にはＷ相コイル６の駆動信号が供給され、反転
端子にはコイル４，５，６の中点Ｏの電圧Ｖ0 が供給さ
れる。コンパレータ９はＷ相コイル６の駆動信号が中点
電圧Ｖ0 より大きければ、ハイレベル、小さければロー
レベルとなる信号を出力し、スイッチＳＷ3 に供給す
る。

【００２３】スイッチＳＷ1 は、特許請求の範囲中の第
１のスイッチ手段に相当し、コンパレータ７とマトリク
ス回路１０との間に設けられ、マトリクス回路１０によ
り生成されるスイッチング制御信号Ｓ1 に応じて開閉し
て、コンパレータ７の出力信号のマトリクス回路１０へ
の供給を制御し、検出信号Ｕ0 を生成する。

【００２４】また、スイッチＳＷ2 は、特許請求の範囲
中の第２のスイッチ手段に相当し、コンパレータ８とマ
トリクス回路１０との間に設けられ、マトリクス回路１
０により生成されるスイッチング制御信号Ｓ2 に応じて
開閉して、コンパレータ８の出力信号のマトリクス回路
１０への供給を制御し、検出信号Ｖ0 を生成する。

【００２５】さらに、スイッチＳＷ3 は、特許請求の範
囲中の第３のスイッチ手段に相当し、コンパレータ９と
マトリクス回路１０との間に設けられ、マトリクス回路
１０により生成されるスイッチング制御信号Ｓ3 に応じ
て開閉して、コンパレータ９の出力信号のマトリクス回
路１０への供給を制御し、検出信号Ｗ0 を生成する。

【００２６】マトリクス回路１０は、特許請求の範囲中
のマトリクス回路に相当し、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，
ＳＷ3 により供給期間が制限されたコンパレータ７，
８，９の出力が供給され、コイル４，５，６に供給する
駆動信号のタイミング信号を生成するとともに、スイッ
チＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 を制御するスイッチング制御
信号Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 を生成する。

【００２７】図３に本発明の一実施例のマトリクス回路
のブロック構成図を示す。スイッチＳＷ1 〜ＳＷ3 から
の出力パルスは、マトリクス回路１０でＲＳ（Set-Rese
t ）フリップフロップ２１、２２、２３に供給される。
スイッチＳＷ1 の出力信号Ｕ0 はＲＳフリッププロップ
２１のリセット端子及びＲＳフリップフロップ２３のセ
ット端子に供給される。また、スイッチＳＷ2 の出力信
号Ｖ0 はＲＳフリップフロップ２１のセット端子及びＲ
Ｓフロップフロップ２２のリセット端子に供給される。
さらに、スイッチＳＷ3 の出力信号Ｗ0 はＲＳフリップ
フロップ２２のセット端子及びＲＳフリップフロップ２
３のリセット端子に供給される。

【００２８】ＲＳフリップフロップ２１は、セット端子
に供給される検出信号Ｖ0 により立ち上がり、リセット
端子に供給される検出信号Ｕ0 により立ち下がるタイミ
ング信号Ｕ1 を生成する。また、ＲＳフリップフロップ
２２は、セット端子に供給される検出信号Ｗ0 により立
ち上がり、リセット端子に供給される検出信号Ｖ0 によ
り立ち下がるタイミング信号Ｖ1 を生成する。さらに、
ＲＳフリップフロップ２３は、セット端子に供給される
検出信号Ｕ0 により立ち上がり、リセット端子に供給さ
れる検出信号Ｗ0 により立ち下がるタイミング信号Ｗ1
を生成する。

【００２９】ＲＳフリップフロップ２１の出力タイミン
グ信号Ｕ1 はインバータ２４，２５により波形整形され
た後、Ｔ（Toggle；トグル）フリップフロップ２６に供
給される。Ｔフリップフロップ２６は、ＲＳフリップフ
ロップ２１の出力タイミング信号Ｕ1 により反転される
出力信号を出力する。

【００３０】Ｔフリップフロップ２６の反転出力／Ｑ
は、インバータ２９を介して出力端子Ｔw1からタイミン
グ信号Ｗ2 として出力される。また、ＲＳフリップフロ
ップ２１の出力タイミング信号Ｕ1 はインバータ２４及
び３０により波形整形された後、ＯＲゲート３１に供給
される。ＯＲゲート３１にはＲＳフリップフロップ２１
の出力信号の他に、Ｔフリップフロップ２６の非反転出
力信号Ｑが供給され、両信号のＯＲ論理を取る。ＯＲゲ
ート３１の出力信号は、インバータにより波形整形され
た後、出力端子Ｔw2からタイミング信号Ｗ3 として出力
される。

【００３１】また、インバータ２９から出力されるタイ
ミング信号Ｗ2 は、出力端子Ｔw1に供給されるととも
に、Ｄ（Data）フリップフロップ３４のデータ入力端子
に供給される。Ｄフリップフロップ３４のクロック端子
には、ＲＳフリップフロップ２２の出力信号Ｑがインバ
ータ３５により反転されてクロックとして供給される。
Ｄフリップフロップ３４は、クロック入力時のデータを
保持して出力する。Ｄフリップフロップ３４の出力は、
インバータ３６，３７，３８，３９を介して出力端子Ｔ
u1からタイミング信号Ｕ2 として出力される。

【００３２】また、インバータ３５の出力信号はインバ
ータ４０を介してＯＲゲート４１に供給される。ＯＲゲ
ート４１には、Ｄフリップフロップ３４の出力がインバ
ータ３６により反転されて供給され、両信号のＯＲ論理
を取る。ＯＲゲート４１の出力信号はインバータを介し
て出力端子Ｔu3かららタイミング信号Ｕ3 として出力さ
れる。

【００３３】また、インバータ３８から出力される反転
タイミング信号／Ｕ2 は、Ｄ（Data）フリップフロップ
４４のデータ入力端子に供給される。Ｄフリップフロッ
プ４４のクロック端子には、ＲＳフリップフロップ２３
の出力信号Ｑがインバータ４５により反転されてクロッ
クとして供給される。Ｄフリップフロップ４４は、クロ
ック入力時のデータを保持して出力する。Ｄフリップフ
ロップ４４の出力は、インバータを介して出力端子Ｔv1
からタイミング信号Ｖ2 として出力される。

【００３４】また、インバータ４５の出力信号はインバ
ータ４８を介してＯＲゲート４９に供給される。また、
ＯＲゲート４９には、Ｄフリップフロップ４４の非反転
出力信号Ｑが供給される。ＯＲゲート４９は、インバー
タ４５の出力信号とＤフリップフロップ４４の非反転出
力信号ＱとのＯＲ論理を取り出力する。

【００３５】ＯＲゲート４９の出力信号はインバータを
介して出力端子Ｔv2かららタイミング信号Ｖ3 として出
力される。出力端子Ｔu1，Ｔu2，Ｔv1，Ｔv2，Ｔw1，Ｔ
w2は、出力回路１１に接続される。出力回路１１は、出
力端子Ｔu1，Ｔu2，Ｔv1，Ｔv2，Ｔw1，Ｔw2から供給さ
れるタイミング信号Ｕ2 ，Ｕ3 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｗ2 ，Ｗ
3 を所定の組合せ、及び、タイミング信号Ｕ1 ，Ｖ1 ，
Ｗ1 で合成して駆動信号Ｕ，Ｖ，Ｗを生成する。

【００３６】図４に本発明の一実施例の出力回路の要部
のブロック構成図を示す。出力回路１１は、特許請求の
範囲中の出力回路に相当し、３相の駆動信号毎に波形合
成回路５２及び出力増幅回路５３が設けられている。こ
こでは、Ｕ相コイル４を駆動する駆動信号を出力するた
めの回路について説明する。

【００３７】Ｕ相コイル４を駆動する波形合成回路５２
にはマトリクス回路１０からタイミング信号Ｕ2 ，Ｕ3
が供給される。波形合成回路５２は、コンデンサ（図示
せず）に対してタイミング信号Ｕ2 の有効期間で充電を
行い、タイミング信号Ｕ3 の有効期間で放電を行うこと
により略三角波形の駆動信号Ｕ4 を生成し、出力増幅回
路５３に供給する。

【００３８】出力増幅回路５３は、波形合成回路５２の
出力駆動信号Ｕ4 を増幅するアンプ回路５４、プッシュ
プル回路５５、アンプ回路５４の出力信号のプッシュプ
ル型増幅回路５５への供給を制御するスイッチＳＷ11、
プッシュプル回路５５の動作を制御するスイッチＳＷ12
から構成され、スイッチＳＷ11，ＳＷ12が非駆動期間設
定手段を構成してる。このスイッチＳＷ11，ＳＷ12によ
り出力インピーダンスが高インピーダンスとされる。

【００３９】プッシュプル回路５５は、電源電圧Ｖccか
ら定電流を生成する定電流源５６、ＮＰＮトランジスタ
Ｑ1 〜Ｑ5 、ＰＮＰトランジスタＱ6 〜Ｑ9 、抵抗Ｒ1
1，Ｒ12，Ｒ13から構成され、通常のシングルエンドプ
ッシュプル回路を構成している。

【００４０】波形合成回路５２の出力駆動信号Ｕ4 は、
アンプ回路５４により増幅されてスイッチＳＷ11に供給
される。スイッチＳＷ11は、マトリクス回路１０で生成
されるタイミング信号Ｕ1 によりスイッチング制御され
る。スイッチＳＷ11はタイミング信号Ｕ1 の有効期間に
はオフにされ、駆動信号Ｕ4 のプッシュプル回路５５へ
の供給を切断し、タイミング信号Ｕ1 の無効期間にはオ
ンにされ、駆動信号Ｕ4 をプッシュプル回路５５に供給
する。

【００４１】また、プッシュプル回路５５には駆動用の
定電流を供給する定電流源５６とトランジスタＱ1 との
間にスイッチＳＷ12が接続され、スイッチＳＷ12のスイ
ッチングにより、定電流源５６からトランジスタＱ１へ
の供給が制御され、プッシュプル回路５５の動作が制御
される。スイッチＳＷ12はスイッチＳＷ11と同様にマト
リクス回路１０で生成されるタイミング信号Ｕ1 により
制御され、タイミング信号Ｕ1 が有効となる期間にオフ
とされ、プッシュプル回路５５の動作を停止させ、タイ
ミング信号Ｕ1 が無効となる期間にオンとされ、プッシ
ュプル回路５５を動作させる。 プッシュプル回路５５
の出力端子Ｔu は、Ｕ相コイル４に接続され、Ｕ相コイ
ル４に磁界を発生させる。

【００４２】図５、図６、図７に本発明の一実施例の動
作波形図を示す。図５（Ａ）はＵ相コイル４の一端の波
形、図５（Ｂ）はＶ相コイル５の一端の波形、図５
（Ｃ）はＷ相コイル６の一端の波形を示す。図６（Ａ）
はＵ相コイル４の一端の波形、図６（Ｂ）はスイッチＳ
Ｗ1 の出力信号Ｕ0 の波形、図６（Ｃ）はスイッチＳＷ
2の出力信号Ｖ0 の波形、図６（Ｄ）はスイッチＳＷ3
の出力信号Ｗ0 の波形、図６（Ｅ）はマトリクス回路１
０で生成されるタイミング信号Ｕ1 の波形、図６（Ｆ）
はマトリクス回路１０で生成されるタイミング信号Ｖ1
の波形、図６（Ｇ）はマトリクス回路１０で生成される
タイミング信号Ｗ1 の波形、図６（Ｈ）はマトリクス回
路１０で生成されるタイミング信号Ｕ2 の波形、図６
（Ｉ）はマトリクス回路１０で生成されるタイミング信
号Ｕ3 の波形、図６（Ｊ）は出力回路１１の波形合成回
路５２の出力波形、図７に駆動信号のコイルへの禁止区
間の動作波形図を示す。

【００４３】図４に示す回路には、図６（Ｊ）に示すよ
うな駆動波形が供給されることになる。従来はこのよう
な波形でコイルを駆動していた。本実施例では、例え
ば、図６（Ｅ）に示すタイミング信号Ｕ1 のハイレベル
の期間でＵ相駆動信号を出力する回路のスイッチＳＷ11
及びスイッチＳＷ12をオフにし、Ｕ相駆動信号Ｕの出力
禁止する。同様に、図６（Ｆ）に示すタイミング信号Ｖ
1 のハイレベルの期間でＶ相駆動信号Ｖの出力を禁止
し、図６（Ｇ）に示すタイミング信号Ｗ1 のハイレベル
の期間でＷ相駆動信号の出力を禁止することにより、コ
イル４，５，６は、駆動禁止区間（出力がハイレベル）
で、すなわち、タイミング信号がハイレベルの期間で、
１／２Ｖccを基準に上下対称の波形で駆動される。

【００４４】コイル４，５，６が３相のノコギリ波状の
駆動信号Ｕ，Ｖ，Ｗにより駆動されると、コイル４，
５，６に回転磁界が発生する。コイル４，５，６に発生
した回転磁界がロータマグネット３に作用し、ロータマ
グネット３が回転する。ロータマグネット３が回転する
と、コイル４，５，６の上をロータマグネット３が回転
するので、ロータマグネット３の磁束がコイル４，５，
６を横切りコイル４，５，６に逆起電力が発生する。

【００４５】ロータマグネット３によりコイル４，５，
６に発生する逆起電力は、図５に示すようにコイル４，
５，６への駆動信号の出力禁止期間に駆動信号上に現れ
る。逆起電力の成分は、駆動信号の出力禁止期間にコン
パレータ７，８，９によりコイル４，５，６の中点電圧
Ｖ0 と比較され、図６（Ｂ）〜（Ｄ）に示される信号が
発生される。

【００４６】このとき、例えば、図７がＵ相コイル４の
駆動信号波形であるとすると、中点電圧Ｖ0 は駆動され
ているＶ相コイル５、Ｗ相コイル６の駆動信号により決
定される。このとき、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように
Ｖ相コイル５の駆動信号は一定の電位で低下し、Ｗ相コ
イル６の駆動信号は一定であるので、図７に一点鎖線で
示すような波形となる。

【００４７】このため、コンパレータ７は、図７に示す
Ｕ相コイル４の駆動波形と一点鎖線に示す他の２相のコ
イル５，６による中点電圧と比較され、検出ポイントＰ
s でパルスが検出され、図６（Ｂ）〜（Ｄ）に示される
信号が発生される。マトリクス回路１０では、駆動信号
の出力禁止期間だけコンパレータ７，８，９からの出力
を取り込み、ＲＳフリップフロップ２１，２２，２３に
より図６（Ｂ）〜（Ｄ）に示されるパルスによりセット
・リセットすることにより、図６（Ｅ）〜（Ｇ）に示す
タイミング信号Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 を生成する。

【００４８】図６（Ｅ）〜（Ｇ）に示すタイミング信号
Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 はコイル４，５，６に供給する駆動信
号Ｕ，Ｖ，Ｗの出力禁止区間を設定する信号として用い
られ、出力回路１１のスイッチＳＷ11，ＳＷ12を制御す
る。図６（Ｅ）〜（Ｇ）に示すタイミングでスイッチＳ
Ｗ11，ＳＷ12をオフすることにより図５に示すように出
力禁止区間が設定された駆動信号が形成される。

【００４９】以上、本実施例によれば、１／２Ｖccを基
準に上下対称の波形で駆動でき、また、１／２Ｖccとの
間で逆起電力を検出することで、回転ムラを抑制できる
ので、スムーズな回転が可能となる。以上、本実施例に
よれば、コイルに順次非駆動期間を設定し、設定された
非駆動区間にコイルでロータマグネットにより発生する
逆起電力を検出し、ロータマグネットの位置を検出し、
駆動信号を生成するので、ホール素子などのロータマグ
ネットの位置を検出する専用の素子が不要なるため、部
品点数を削減でき、したがって、モータの小型化、低コ
ストを実現できる。

【００５０】図８に本発明の他の実施例のブロック構成
図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。本実施例は、コンパレータ
７，８，９の反転入力端子に供給する電位を図１に示す
実施例のように３相のコイル４，５，６の全ての中点電
位ではなく、３相のうち駆動されていない２相のコイル
の中点電位を供給する構成としてなる。

【００５１】図８において５７，５８，５９は中点電位
検出回路を示す。中点電位検出回路５７には、出力回路
１１からＶ相コイル５に供給されるＶ相駆動信号及び出
力回路１１からＷ相コイル６に供給されるＷ相駆動信号
が供給される。中点電位検出回路５７は、Ｖ相駆動信号
とＷ相駆動信号との中点電位を検出して、コンパレータ
７の反転入力端子に供給する。

【００５２】また、中点電位検出回路５８には、出力回
路１１からＵ相コイル５に供給されるＵ相駆動信号及び
出力回路１１からＷ相コイル６に供給されるＷ相駆動信
号が供給される。中点電位検出回路５８は、Ｕ相駆動信
号とＷ相駆動信号との中点電位を検出して、コンパレー
タ８の反転入力端子に供給する。

【００５３】さらに、中点電位検出回路５９には、出力
回路１１からＵ相コイル５に供給されるＵ相駆動信号及
び出力回路１１からＶ相コイル６に供給されるＶ相駆動
信号が供給される。中点電位検出回路５９は、Ｕ相駆動
信号とＶ相駆動信号との中点電位を検出して、コンパレ
ータ９の反転入力端子に供給する。

【００５４】本実施例によれば、３相コイル４，５，６
の中点を引き出さなくて済むので、配線を容易に行え
る。

【００５５】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、第１〜第
３のコイルに順次非駆動期間を設定し、設定された非駆
動区間にコイルでロータマグネットにより発生する逆起
電力を検出し、ロータマグネットの位置を検出し、駆動
信号を生成するので、ホール素子などのロータマグネッ
トの位置を検出する専用の素子が不要なるため、部品点
数を削減でき、したがって、モータの小型化、低コスト
を実現できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明の一実施例の概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例のマトリクス回路のブロック
構成図である。

【図４】本発明の一実施例の出力回路のブロック構成図
である。

【図５】本発明の一実施例の第１〜第３のコイルの印加
電圧の波形図である。

【図６】本発明の一実施例の動作波形図である。

【図７】本発明の一実施例の駆動信号の非駆動期間の動
作波形図である。

【図８】本発明の他の実施例のブロック構成図である。

【図９】従来の一例のブロック構成図である。

【図１０】従来の一例の駆動信号の波形図である。

【符号の説明】

１ モータ駆動回路 ２ ３相ブラシレスモータ ３ ロータマグネット ４ Ｕ相コイル ５ Ｖ相コイル ６ Ｗ相コイル ７，８，９ コンパレータ １０ マトリクス回路 １１ 出力回路 ５７，５８，５９ 中点電位検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータマグネットの位置に応じて該ロー
   タマグネットに対向して設けられ、星形に結線された第
   １乃至第３のコイルに位相の異なる第１乃至第３の駆動
   信号を供給し、該ロータマグネットを回転させるモータ
   駆動回路において、 前記第１乃至第３のコイルに供給する前記第１乃至第３
   の駆動信号に順次非駆動期間を設定する非駆動期間設定
   手段と、 前記非駆動期間設定手段により設定された非駆動期間に
   前記第１乃至第３のコイルに前記ロータマグネットによ
   り発生する逆起電力を検出し、前記第１乃至第３のコイ
   ルに発生する逆起電力から第１乃至第３の検出信号を生
   成する逆起電力検出手段と、 前記逆起電力検出手段で検出された前記第１乃至第３の
   検出信号に応じて前記第１乃至第３のコイルに供給する
   前記第１乃至第３の駆動信号を生成する駆動信号生成手
   段とを有することを特徴とするモータ駆動回路。
2. 【請求項２】 前記逆起電力検出手段は、反転入力端子
   に前記第１乃至第３のコイルの中点の電位が供給され、
   非反転入力端子に前記第１のコイルの他端の電位が供給
   された第１のコンパレータと、 反転入力端子に前記第１乃至第３のコイルの中点の電位
   が供給され、非反転入力端子に前記第２のコイルの他端
   の電位が供給された第２のコンパレータと、 反転入力端子に前記第１乃至第３のコイルの中点の電位
   が供給され、非反転入力端子に前記第３のコイルの他端
   の電位が供給された第３のコンパレータと、 前記第１のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第２及び第３のコ
   イルに前記第２及び第３の駆動信号が供給されている期
   間、前記第１のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第１のスイッチ手段と、 前記第２のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第１及び第３のコ
   イルに前記第１及び第３の駆動信号が供給されている期
   間、前記第２のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第２のスイッチ手段と、 前記第３のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第１及び第２のコ
   イルに前記第１及び第２の駆動信号が供給されている期
   間、前記第３のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第３のスイッチ手段とを有すること
   を特徴とする請求項１記載のモータ駆動回路。
3. 【請求項３】 前記逆起電力検出手段は、前記第１乃至
   第３のコイルのうち前記第２及び第３のコイルの中点電
   位を検出する第１の中点電位検出回路と、 前記第１乃至第３のコイルのうち前記第１及び第３のコ
   イルの中点電位を検出する第２の中点電位検出回路と、 前記第１乃至第３のコイルのうち前記第１及び第２のコ
   イルの中点電位を検出する第３の中点電位検出回路と、 反転入力端子に前記第１の中点電位検出回路で検出され
   た前記第２及び第３のコイルの中点電位が供給され、非
   反転入力端子に前記第１のコイルの他端の電位が供給さ
   れた第１のコンパレータと、 反転入力端子に前記第２の中点電位検出回路で検出され
   た前記第１及び第３のコイルの中点電位が供給され、非
   反転入力端子に前記第２のコイルの他端の電位が供給さ
   れた第２のコンパレータと、 反転入力端子に前記第３の中点電位検出回路で検出され
   た前記第１及び第２のコイルの中点電位が供給され、、
   非反転入力端子に前記第３のコイルの他端の電位が供給
   された第３のコンパレータと、 前記第１のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第２及び第３のコ
   イルに前記第２及び第３の駆動信号が供給されている期
   間、前記第１のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第１のスイッチ手段と、 前記第２のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第１及び第３のコ
   イルに前記第１及び第３の駆動信号が供給されている期
   間、前記第２のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第２のスイッチ手段と、 前記第３のコンパレータと前記駆動信号生成手段との間
   に設けられ、前記駆動信号生成手段で生成されたタイミ
   ングに応じてスイッチングされ、前記第１及び第２のコ
   イルに前記第１及び第２の駆動信号が供給されている期
   間、前記第３のコンパレータの出力信号を前記駆動信号
   生成手段に供給する第３のスイッチ手段とを有すること
   を特徴とする請求項１記載のモータ駆動回路。
4. 【請求項４】 前記駆動信号生成手段は、前記逆起電力
   検出手段で検出された前記第１の検出信号から前記第２
   の検出信号までの間を有効期間とする第１の充電信号、
   前記第２の検出信号から前記第３の検出信号までを有効
   期間とする第２の充電信号、第３の検出信号から第１の
   検出信号までの間を有効期間とする第３の充電信号を生
   成するとともに、前記第１の検出信号の２周期を１周期
   とする第１の放電信号、前記第２の検出信号の２周期を
   １周期とする第２の放電信号、前記第３の検出信号の２
   周期を１周期とする第３の放電信号を生成するマトリク
   ス回路と、 前記第２の充電信号の有効期間で充電を行い、前記第２
   の放電信号により放電を行うことにより前記第１のコイ
   ルに供給する第１の駆動信号を生成し、前記第３の充電
   信号の有効期間で充電を行い、前記第３の放電信号によ
   り放電を行うことにより前記第２のコイルに供給する第
   ２の駆動信号を生成し、前記第１の充電信号の有効期間
   で充電を行い、前記第１の放電信号により放電を行うこ
   とにより前記第３のコイルに供給する第３の駆動信号を
   生成する出力回路とを有することを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか一項記載のモータ駆動回路。