JPH10271880A - Driver circuit for brushless motor - Google Patents

Driver circuit for brushless motor

Info

Publication number
JPH10271880A
JPH10271880A JP10007456A JP745698A JPH10271880A JP H10271880 A JPH10271880 A JP H10271880A JP 10007456 A JP10007456 A JP 10007456A JP 745698 A JP745698 A JP 745698A JP H10271880 A JPH10271880 A JP H10271880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
voltage
brushless motor
commutation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10007456A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3305642B2 (en
Inventor
Hisayoshi Ota
久義 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichi Electric Co Ltd
Original Assignee
Aichi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aichi Electric Co Ltd filed Critical Aichi Electric Co Ltd
Priority to JP00745698A priority Critical patent/JP3305642B2/en
Publication of JPH10271880A publication Critical patent/JPH10271880A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3305642B2 publication Critical patent/JP3305642B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless-motor driver circuit capable of operating a brushless motor at variable speed in a sensor-less method without being subject to the effect of chopper control. SOLUTION: The change of an armature current by the revolution of the brushless motor 51 is detected by a current detector 4 and output to a higher- harmonic filter circuit 13. Such a voltage is stored in the circuit 13 by synchronization with chopper control, amplified up to approximately quintuple or septuple, and output to a first reducing circuit 5 and a averaging circuit 6. The voltage is reduce at approximately half times by the first reducing circuit 5, and output to a communication command circuit 9 while being levelled by the averaging circuit 6, and lowered by approximately 0.7 times by a second reducing circuit 8 and output to the commutation command circuit 9. When the voltage of the first reducing circuit 5 is made larger than that of the second reducing circuit 8, the arrival or the second current increase region of the armature current is decided by the commutation command circuit 9 and a commutation command is output, and the commutation operation of the brushless motor 51 is conducted by a counter circuit 11 and a distributing circuit 12.

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、永久磁石界磁形
のブラシレスモータ駆動回路に関し、特に、界磁の磁極
位置センサを用いることなく、センサレスで可変速運転
することが可能なブラシレスモータ駆動回路に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet field type brushless motor drive circuit, and more particularly to a brushless motor drive circuit capable of sensorless variable speed operation without using a magnetic pole position sensor of a field. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来、この種のブラシレスDCモータ
のセンサレス駆動回路は、回転駆動中のモータの電機子
巻線に生じる速度起電力と界磁の位置の相関に着目し
て、該速度起電力によりモータの転流タイミングを決定
していた。また、モータの始動時においては、同期モー
タあるいはステッピングモータとして、予め設定された
周波数と電圧とで強制転流し、界磁位置検出に充分な速
度起電力が発生する回転域まで負荷とのバランスを保ち
ながら徐々に加速するようにしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sensorless drive circuit for a brushless DC motor of this type focuses on a correlation between a speed electromotive force generated in an armature winding of a rotating motor and a position of a magnetic field, and focuses on the speed electromotive force. Determines the commutation timing of the motor. When the motor is started, the motor is forcibly commutated at a preset frequency and voltage as a synchronous motor or a stepping motor, and balances the load with a load up to a rotation range where sufficient speed electromotive force for field position detection is generated. I kept trying to accelerate slowly.

【0003】しかしながら、かかるモータ駆動回路にお
いては、モータ始動後の加速時間が必然的に長くなり、
しかも、低回転高トルクでの始動や運転が困難であっ
た。即ち、速度トルク特性の不安定さ故に急速な加速制
御が困難であるので、強制転流モード(いわゆる他制運
転)と、推定した位置情報のフィードバックによる同期
インバータ運転モード(いわゆる自制運転)との2モー
ドを有し、モータを含む動力系イナーシャや負荷トルク
とのバランスを維持しながら緩やかに加速せざるを得な
かったのである。また、転流タイミングは速度起電力に
よって決定されるが、この速度起電力はモータの電機子
巻線電圧を利用して検出せざるを得ず、高負荷トルク時
には、通電切替に伴う電機子電流の還流作用による転流
スパイク電圧が増大し、検出できる速度起電力情報に大
きな誤差が生じてしまう。その結果、界磁磁極位置の推
定結果に大きなエラーが生じて、適切な転流タイミング
を決定することができなかった。
However, in such a motor drive circuit, the acceleration time after starting the motor is inevitably increased,
In addition, it has been difficult to start and operate with low rotation and high torque. That is, since rapid acceleration control is difficult due to the instability of the speed torque characteristic, the forced commutation mode (so-called non-control operation) and the synchronous inverter operation mode by feedback of the estimated position information (so-called self-control operation) are used. It had two modes and had to accelerate gently while maintaining the balance with the inertia of the power system including the motor and the load torque. The commutation timing is determined by the speed electromotive force. However, this speed electromotive force must be detected by using the armature winding voltage of the motor. The commutation spike voltage due to the recirculation effect increases, and a large error occurs in the speed electromotive force information that can be detected. As a result, a large error occurs in the estimation result of the field pole position, and an appropriate commutation timing cannot be determined.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】 そこで、本願出願人
は、特願平7−207665号に記載するブラシレスモ
ータのセンサレス駆動回路を発明した。かかるモータ駆
動回路は、図1(a)に示すようなモータ各相の電機子
電流波形を構成する4つの波形ブロックの各ブロックに
共通する波形的特徴に着目して、各相の通電領域の各ブ
ロックにあらわれる2つの顕著な電流増加領域41,4
2のうち(図1(b))、第2の電流増加領域42を検
出して、これを転流時期の到来(転流タイミング)と決
定し、転流制御を行うものである。この第2の電流増加
領域42の検出は、モータの電機子電流が、その電機子
電流の平均値の所定倍(例えば1.2倍)となったこと
を目安として検出するようにしている。
Therefore, the present applicant has invented a sensorless drive circuit for a brushless motor described in Japanese Patent Application No. 7-207665. Such a motor drive circuit focuses on the waveform characteristics common to each of the four waveform blocks constituting the armature current waveform of each phase of the motor as shown in FIG. Two significant current increase areas 41, 4 appearing in each block
2 (FIG. 1 (b)), the second current increase region 42 is detected, this is determined as the arrival of the commutation timing (commutation timing), and commutation control is performed. The detection of the second current increase region 42 is performed based on the fact that the armature current of the motor has become a predetermined multiple (for example, 1.2 times) of the average value of the armature current.

【0005】ところで、ブラシレスモータの可変速運転
は、PWM(パルス幅変調)チョッパ制御によりインバ
ータ回路のオンオフデューティ比を変更することによっ
て行われる。このチョッパ制御によりブラシレスモータ
にはチョッパ状の電圧が印加されるが、かかるチョッパ
状の電圧は電機子巻線のLR直列インピーダンスによっ
て積分されるので、電機子電流はほぼ連続的に流され
る。しかし、キャリア成分の完全な除去までは行われな
いので、電機子電流は高調波成分を多く含む電流波形と
なってしまう。よって、この電流波形に基づいて転流タ
イミングを決定すると、高調波成分の影響により転流時
期を誤ってしまうという問題点があった。
The variable speed operation of the brushless motor is performed by changing the on / off duty ratio of the inverter circuit by PWM (pulse width modulation) chopper control. A chopper-like voltage is applied to the brushless motor by the chopper control. Since the chopper-like voltage is integrated by the LR series impedance of the armature winding, the armature current flows almost continuously. However, since the removal of the carrier component is not performed completely, the armature current has a current waveform containing a large amount of harmonic components. Therefore, if the commutation timing is determined based on this current waveform, there is a problem that the commutation timing is erroneously determined due to the influence of the harmonic component.

【0006】そこで、本願出願人は、上記の特願平7−
207665号の図2に図示されるように、コンデンサ
とリアクタンスで形成されたローパスフィルタ回路5f
により電機子電流の高調波成分を除去し、その高調波成
分の除去された電機子電流と、電機子電流の平均値とに
基づいて、転流タイミングを決定するブラシレスモータ
駆動回路を発明した。
Accordingly, the applicant of the present application has filed a Japanese Patent Application No. Hei.
As shown in FIG. 2 of 207665, a low-pass filter circuit 5f formed by a capacitor and a reactance
The invention has invented a brushless motor drive circuit that removes a harmonic component of an armature current and determines a commutation timing based on the armature current from which the harmonic component has been removed and an average value of the armature current.

【0007】しかしながら、かかるローパスフィルタを
使用した駆動回路では、高調波成分の除去とともに、電
機子電流の値がローパスフィルタにより平均化されてし
まうので、チョッパ制御のデューティ比が小さい場合に
は、検出される電機子電流の値も小さな値となってしま
う。よって、かかる場合には、電機子電流のわずかな変
化により第2の電流増加領域42を検出しなければなら
ず、検出誤差が大きくなってしまうという問題点があっ
た。即ち、チョッパ制御のデューティ比が小さい場合に
は、わずかなノイズによっても、転流時期を誤ってしま
うという問題点があった。
However, in a drive circuit using such a low-pass filter, the value of the armature current is averaged by the low-pass filter together with the removal of the harmonic components. The value of the armature current to be obtained also becomes small. Therefore, in such a case, the second current increase region 42 must be detected by a slight change in the armature current, and there is a problem that a detection error increases. That is, when the duty ratio of the chopper control is small, there is a problem that the commutation timing is erroneously caused even by a slight noise.

【0008】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、チョッパ制御の影響を受けること
なく、センサレスでブラシレスモータを可変速運転する
ことができるブラシレスモータ駆動回路を提供すること
を目的としている。
An object of the present invention is to provide a brushless motor drive circuit capable of operating a brushless motor at a variable speed without a sensor without being affected by chopper control. It is an object.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】 この目的を達成するた
めに請求項1記載のブラシレスモータ駆動回路は、ブラ
シレスモータの複数相の電機子巻線に直流電圧を順次通
電するための複数のスイッチング素子を有するインバー
タ回路と、そのインバータ回路の複数のスイッチング素
子をオンオフさせて転流を行う通電制御回路と、その通
電制御回路によりオンされている前記インバータ回路の
スイッチング素子をチョッパ制御によってオンオフさせ
るチョッパ制御回路とを備え、前記チョッパ制御回路に
よるオンオフのデューティ比を変化させることにより前
記ブラシレスモータをセンサレスで可変速運転すること
が可能なものであり、更に、前記ブラシレスモータの電
機子巻線に流れる電流を電圧に変換して検出する電流検
出回路と、その電流検出回路の検出電圧を前記チョッパ
制御回路による前記インバータ回路のスイッチング素子
のオン動作に同期して記憶する高調波除去回路と、その
高調波除去回路の出力電圧を平均化する平均化回路と、
前記高調波除去回路の出力電圧が前記平均化回路の平均
化電圧の所定倍となった場合に、前記通電制御回路へ転
流指令を出力する転流指令回路とを備えている。
In order to achieve this object, a brushless motor driving circuit according to claim 1 comprises a plurality of switching elements for sequentially supplying a DC voltage to a plurality of armature windings of a brushless motor. , An energization control circuit that turns on and off a plurality of switching elements of the inverter circuit to perform commutation, and a chopper control that turns on and off the switching elements of the inverter circuit that are turned on by the energization control circuit by chopper control The brushless motor can be operated at a variable speed without a sensor by changing an on / off duty ratio by the chopper control circuit, and a current flowing through an armature winding of the brushless motor is further provided. Current detection circuit that converts and converts A harmonic elimination circuit that stores a detection voltage of a detection circuit in synchronization with an ON operation of a switching element of the inverter circuit by the chopper control circuit, and an averaging circuit that averages an output voltage of the harmonic elimination circuit;
And a commutation command circuit that outputs a commutation command to the conduction control circuit when the output voltage of the harmonic elimination circuit becomes a predetermined multiple of the averaging voltage of the averaging circuit.

【0010】ブラシレスモータが回転すると、モータの
界磁と通電中の電機子巻線との位置関係が変化する。こ
の変化にともなって、該電機子巻線に流れる電流値も変
化する。請求項1記載のブラシレスモータ駆動回路は、
かかる電機子電流の変化に着目して転流タイミングを決
定することにより、ブラシレスモータのセンサレス駆動
を可能にしている。具体的には、図1に示すように、ブ
ラシレスモータの駆動中に電機子巻線に通電を行うと、
その電機子巻線に流れる電流値は、2度にわたって顕著
な増加を見せる(41,42)。よって、この2度目の
顕著な電流増加領域42を検出して転流タイミングを決
定するのである。
[0010] When the brushless motor rotates, the positional relationship between the field of the motor and the armature winding being energized changes. With this change, the value of the current flowing through the armature winding also changes. The brushless motor drive circuit according to claim 1,
By determining the commutation timing by focusing on such a change in the armature current, sensorless driving of the brushless motor is enabled. Specifically, as shown in FIG. 1, when energizing the armature winding during driving of the brushless motor,
The value of the current flowing through the armature winding shows a remarkable increase twice (41, 42). Therefore, the commutation timing is determined by detecting the second remarkable current increase region 42.

【0011】即ち、この請求項1記載のブラシレスモー
タ駆動回路によれば、通電制御回路によりオンされてい
るインバータ回路のスイッチング素子は、チョッパ制御
回路によってチョッパ制御され、そのチョッパ制御によ
るオンの間、ブラシレスモータの電機子巻線に電流が流
される。この電機子電流は、電流検出回路により電圧変
換されて検出され、高調波除去回路へ出力される。高調
波除去回路では、チョッパ制御回路によるインバータ回
路のスイッチング素子のオン動作に同期して電流検出回
路の出力電圧が記憶され、その記憶電圧(或いは記憶電
圧の所定倍の電圧)が高調波除去回路から平均化回路及
び転流指令回路へ出力される。平均化回路では、かかる
高調波除去回路の出力電圧が平均化され、その平均化さ
れた電圧(或いは平均化された電圧の所定倍の電圧)が
転流指令回路へ出力される。転流指令回路では、高調波
除去回路の出力電圧と平均化回路の平均化電圧とが比較
される。比較の結果、高調波除去回路の出力電圧が平均
化回路の平均化電圧の所定倍となった場合には、ブラシ
レスモータの電機子巻線電流の2度目の顕著な電流増加
領域42の到来と判断して、転流指令回路から通電制御
回路へ転流指令が出力される。この転流指令に基づい
て、通電制御回路によりインバータ回路のスイッチング
素子がオン又はオフされ、ブラシレスモータへの転流が
行われる。以上の動作が繰り返されることにより、ブラ
シレスモータがいわゆるセンサレスで駆動される。
That is, according to the brushless motor drive circuit of the present invention, the switching element of the inverter circuit which is turned on by the energization control circuit is chopper-controlled by the chopper control circuit. A current flows through the armature winding of the brushless motor. This armature current is converted into a voltage by a current detection circuit, detected, and output to a harmonic elimination circuit. In the harmonic elimination circuit, the output voltage of the current detection circuit is stored in synchronization with the ON operation of the switching element of the inverter circuit by the chopper control circuit, and the storage voltage (or a predetermined multiple of the storage voltage) is stored in the harmonic elimination circuit. Are output to the averaging circuit and the commutation command circuit. In the averaging circuit, the output voltage of the harmonic elimination circuit is averaged, and the averaged voltage (or a predetermined multiple of the averaged voltage) is output to the commutation instruction circuit. In the commutation command circuit, the output voltage of the harmonic elimination circuit is compared with the averaging voltage of the averaging circuit. As a result of the comparison, when the output voltage of the harmonic elimination circuit becomes a predetermined multiple of the averaging voltage of the averaging circuit, the arrival of the second remarkable current increase region 42 of the armature winding current of the brushless motor is considered. Upon determination, a commutation command is output from the commutation command circuit to the conduction control circuit. Based on this commutation command, the switching element of the inverter circuit is turned on or off by the power supply control circuit, and commutation to the brushless motor is performed. By repeating the above operation, the brushless motor is driven without any sensor.

【0012】請求項2記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項1記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記チョッパ制御回路による前記インバータ回路の
スイッチング素子のオンのデューティ比が所定値未満か
ら所定値以上になる毎に、前記ブラシレスモータが始動
トルクを発生させるために充分な値から時間の経過とと
もに逓減する転流目標電圧を前記平均化回路の平均化電
圧に代えて前記転流指令回路へ出力する始動補償回路を
備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving circuit according to the first aspect, wherein an ON duty ratio of a switching element of the inverter circuit by the chopper control circuit is less than a predetermined value to more than a predetermined value. Every time the brushless motor starts to output a commutation target voltage gradually decreasing with time from a value sufficient for generating a starting torque to the commutation command circuit in place of the averaging voltage of the averaging circuit. It has a compensation circuit.

【0013】請求項3記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項2記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記始動補償回路および前記平均化回路は少なくと
も一部が一体に構成されている。
According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor driving circuit according to the second aspect, at least a part of the starting compensation circuit and the averaging circuit are integrally formed.

【0014】請求項4記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項1から3のいずれかに記載のブラシレスモー
タ駆動回路において、前記転流指令回路から出力される
転流指令毎に、その転流指令回路へ出力される前記高調
波除去回路の出力電圧を擬制リセットするゼロリセット
回路を備えている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving circuit according to any one of the first to third aspects, wherein each of the commutation commands output from the commutation command circuit has its own commutation command. A zero reset circuit is provided for resetting the output voltage of the harmonic elimination circuit output to the circuit.

【0015】この請求項4記載のブラシレスモータ駆動
回路によれば、請求項1から3のいずれかに記載のブラ
シレスモータ駆動回路と同様に作用する上、高調波除去
回路の出力電圧が平均化回路の平均化電圧の所定倍以上
となると、転流指令回路から転流指令が出力される。こ
の転流指令がゼロリセット回路に入力されると、ゼロリ
セット回路により高調波除去回路の出力電圧が擬制リセ
ットされる。よって、転流指令毎に、高調波除去回路の
出力電圧が平均化回路の平均化電圧の所定倍より確実に
小さくされ、転流指令が確実にリセットされる。
According to the fourth aspect of the present invention, the operation of the brushless motor driving circuit is the same as that of the first aspect, and the output voltage of the harmonic elimination circuit is averaged. Is higher than a predetermined multiple of the averaged voltage, a commutation command is output from the commutation command circuit. When the commutation command is input to the zero reset circuit, the zero reset circuit resets the output voltage of the harmonic elimination circuit. Therefore, for each commutation command, the output voltage of the harmonic elimination circuit is reliably made smaller than a predetermined multiple of the averaging voltage of the averaging circuit, and the commutation command is reliably reset.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】 以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施
例におけるブラシレスモータ駆動回路の動作原理につい
ては、特願平7−207665号に記載されているの
で、その説明は省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The principle of operation of the brushless motor drive circuit according to the present embodiment is described in Japanese Patent Application No. 7-207665, and a description thereof will be omitted.

【0017】図2は、本実施例のセンサレスDCブラシ
レスモータ駆動回路1の回路図である。このモータ駆動
回路1は、室内ファン用の小型PMブラシレスモータ等
の可変速運転可能なセンサレス駆動回路として使用され
る。駆動対象のブラシレスモータ51は、永久磁石の界
磁を回転子とし、3相の電機子巻線を固定子とした、表
面磁石形のブラシレスモータである。なお、界磁を固定
子に電機子巻線を回転子にしたスリップリング付きモー
タや、埋め込み磁石形のブラシレスモータに、このモー
タ駆動回路1を用いることも可能である。
FIG. 2 is a circuit diagram of the sensorless DC brushless motor driving circuit 1 of the present embodiment. This motor drive circuit 1 is used as a sensorless drive circuit that can be operated at a variable speed, such as a small PM brushless motor for an indoor fan. The brushless motor 51 to be driven is a surface-magnet type brushless motor using a permanent magnet field as a rotor and three-phase armature windings as a stator. The motor drive circuit 1 can be used for a motor with a slip ring using a field as a stator and an armature winding as a rotor, or a brushless motor of an embedded magnet type.

【0018】モータ駆動回路1の補助電源回路2は、3
0ボルトの直流電源50から安定した10ボルトの電圧
を生成し出力する回路である。補助電源回路2で生成さ
れた10ボルトの電圧は、始動補償回路7や転流指令回
路9、PWMチョッパ制御回路14などの各回路へ、駆
動電圧として供給される。
The auxiliary power supply circuit 2 of the motor drive circuit 1
This circuit generates and outputs a stable 10 volt voltage from a 0 volt DC power supply 50. The 10-volt voltage generated by the auxiliary power supply circuit 2 is supplied as a drive voltage to each circuit such as the start-up compensation circuit 7, the commutation command circuit 9, and the PWM chopper control circuit 14.

【0019】インバータ回路3は、ブラシレスモータ5
1の3相(U相、V相、W相)の電機子巻線に、30ボ
ルトの直流電圧を順次通電切替するための回路である。
インバータ回路3の直流電源50のプラス側入力端Pに
は、上アームトランジスタとしての3つのP−MOS電
界効果トランジスタQu,Qv,Qwのソース端子が接
続され、直流電源50のグランド側入力端Nには、下ア
ームトランジスタとしての3つのN−MOS電界効果ト
ランジスタQx,Qy,Qzのソース端子が接続され
て、これらにより3相の電機子巻線に対応した3つのア
ームが形成されている。
The inverter circuit 3 includes a brushless motor 5
This is a circuit for sequentially switching energization of a 30 volt DC voltage to the three armature windings of three phases (U phase, V phase, W phase).
The source terminals of three P-MOS field-effect transistors Qu, Qv, and Qw as upper arm transistors are connected to the plus-side input terminal P of the DC power supply 50 of the inverter circuit 3. Are connected to the source terminals of three N-MOS field effect transistors Qx, Qy and Qz as lower arm transistors, thereby forming three arms corresponding to three-phase armature windings.

【0020】上アームトランジスタQu〜Qwは、ゲー
ト端子が10kΩの抵抗Ru1〜Rw1を介して分配回
路12の各出力u〜wとそれぞれ接続されており、分配
回路12の出力u〜wに応じてオンオフされるように構
成されている(図3(b)参照)。また、上アームトラ
ンジスタQu〜Qwのゲート・ソース間には、保護及び
ゲート電圧のフローティング防止用の47kΩの抵抗R
u2〜Rw2と、下アームトランジスタQx〜Qzのチ
ョッパ制御によるオン時に、その下アームトランジスタ
Qx〜Qzに対応する上アームトランジスタQu〜Qw
が、下アームトランジスタQx〜Qzと同時にオンする
ことを防止するための短絡防止用のコンデンサ(100
0pF)Cu〜Cwとが、それぞれ接続されている。
The upper arm transistors Qu to Qw have their gate terminals connected to the respective outputs u to w of the distribution circuit 12 via the resistors Ru1 to Rw1 of 10 kΩ, respectively, according to the outputs u to w of the distribution circuit 12. It is configured to be turned on and off (see FIG. 3B). A 47 kΩ resistor R for protecting and preventing floating of the gate voltage is provided between the gates and sources of the upper arm transistors Qu to Qw.
u2 to Rw2 and the upper arm transistors Qu to Qw corresponding to the lower arm transistors Qx to Qz when the lower arm transistors Qx to Qz are turned on by chopper control.
Is a short-circuit preventing capacitor (100) for preventing the lower arm transistors Qx to Qz from turning on simultaneously.
0pF) Cu to Cw are respectively connected.

【0021】一方、下アームトランジスタQx〜Qzの
ゲート端子は、1kΩの抵抗Rx1〜Rz1を介して分
配回路12の各出力x〜zとそれぞれ接続されるととも
に、チョッパドライバとしてのインバータIx〜Izを
介してPWMチョッパ制御回路14の出力端に接続され
ている。インバータIx〜Izは、エミッタ端子を直流
電源50のグランド側入力端Nに接続した(即ち、回路
接地した)オープンコレクタ形のNPN形デジタルトラ
ンジスタで構成されている。このため各下アームトラン
ジスタQx〜Qzは、分配回路12の出力x〜zとPW
Mチョッパ制御回路14の出力とに応じてオンオフされ
る。
On the other hand, the gate terminals of the lower arm transistors Qx to Qz are respectively connected to the respective outputs x to z of the distribution circuit 12 via the resistors Rx1 to Rz1 of 1 kΩ and connected to the inverters Ix to Iz as chopper drivers. It is connected to the output terminal of the PWM chopper control circuit 14 via the terminal. Each of the inverters Ix to Iz is composed of an open collector NPN digital transistor whose emitter terminal is connected to the ground-side input terminal N of the DC power supply 50 (that is, the circuit is grounded). Therefore, each of the lower arm transistors Qx to Qz is connected to the output x to z of the distribution circuit 12 and PW
It is turned on and off according to the output of the M chopper control circuit 14.

【0022】具体的には、分配回路12の出力x〜zか
らハイ信号が出力され、かつ、PWMチョッパ制御回路
14からロウ信号が出力されることによりインバータI
x〜Izからハイ信号が出力された場合に、下アームト
ランジスタQx〜Qzはオンされる。即ち、図3(b)
に図示するように、下アームトランジスタQx〜Qz
が、PWMチョッパ制御回路14の出力に応じてチョッ
パ制御されるのである。
More specifically, a high signal is output from the outputs x to z of the distribution circuit 12, and a low signal is output from the PWM chopper control circuit 14, so that the inverter I
When a high signal is output from x to Iz, the lower arm transistors Qx to Qz are turned on. That is, FIG.
As shown in the figure, the lower arm transistors Qx to Qz
Are chopper-controlled according to the output of the PWM chopper control circuit 14.

【0023】なお、下アームトランジスタQx〜Qzの
ゲート・ソース間には、保護及びゲート電圧のフローテ
ィング防止用の5.6kΩの抵抗Rx2〜Rz2がそれ
ぞれ接続されている。また、各アームトランジスタQu
〜Qzのソース・ドレイン間には、各アームトランジス
タQu〜Qzのオンオフ時に、ブラシレスモータ51の
電機子巻線に生じる逆起電力作用に起因する電流を還流
させるためのフリーホイールダイオードDu〜Dzが、
それぞれ逆並列に接続されている。
Note that 5.6 kΩ resistors Rx2 to Rz2 for protection and prevention of gate voltage floating are connected between the gates and sources of the lower arm transistors Qx to Qz, respectively. In addition, each arm transistor Qu
Between the source and the drain of each of the arm transistors Qu to Qz, free wheel diodes Du to Dz for circulating a current caused by a back electromotive force generated in the armature winding of the brushless motor 51 when the arm transistors Qu to Qz are turned on and off. ,
Each is connected in anti-parallel.

【0024】電流検出回路4は、ブラシレスモータ51
の電機子巻線に流れる電流を電圧に変換して、高調波除
去回路13へ出力するための回路である。この電流検出
回路4は、直流電源50のグランド側入力端Nとインバ
ータ回路2との間に挿入された0.1Ω(2W)のシャ
ント抵抗Rsから構成されている。ブラシレスモータ5
1の3相の電機子電流は、フリーホイールダイオードD
u〜Dzへの還流電流を除いて、全てこのシャント抵抗
Rsにより電圧変換される。なお、図3(c)には、ブ
ラシレスモータ51の通常運転時における電流検出回路
4の出力電圧波形が図示されている。
The current detection circuit 4 includes a brushless motor 51
This is a circuit for converting the current flowing through the armature winding into a voltage and outputting the voltage to the harmonic elimination circuit 13. The current detection circuit 4 includes a 0.1Ω (2 W) shunt resistor Rs inserted between the ground-side input terminal N of the DC power supply 50 and the inverter circuit 2. Brushless motor 5
The three-phase armature current of 1 is a freewheel diode D
Except for the return currents to u to Dz, all the voltages are converted by the shunt resistor Rs. FIG. 3C shows an output voltage waveform of the current detection circuit 4 during the normal operation of the brushless motor 51.

【0025】高調波除去回路13は、PWMチョッパ制
御回路14によるチョッパ制御に同期して、インバータ
回路3の下アームトランジスタQx〜Qzがオンされて
いる間の電流検出回路4の出力電圧を記憶し、第1低減
回路5及び平均化回路6へ出力するための回路である。
即ち、チョッパ制御による高調波成分を除去して、電流
検出回路4の出力電圧を第1低減回路5及び平均化回路
6へ出力するのである。高調波除去回路13は、アナロ
グスイッチAS1と、コンデンサC1と、そのコンデン
サC1と共にRCローパスフィルタとして機能する抵抗
R3と、抵抗R4,R5及びオペアンプOP1で構成さ
れた非反転増幅器とを備えている。
The harmonic elimination circuit 13 stores the output voltage of the current detection circuit 4 while the lower arm transistors Qx to Qz of the inverter circuit 3 are on, in synchronization with the chopper control by the PWM chopper control circuit 14. , And a circuit for outputting to the first reduction circuit 5 and the averaging circuit 6.
That is, the output voltage of the current detection circuit 4 is output to the first reduction circuit 5 and the averaging circuit 6 after removing the harmonic components by the chopper control. The harmonic elimination circuit 13 includes an analog switch AS1, a capacitor C1, a resistor R3 functioning as an RC low-pass filter together with the capacitor C1, and a non-inverting amplifier including resistors R4, R5 and an operational amplifier OP1.

【0026】アナログスイッチAS1の一方のチャネル
端子は、550Ωの抵抗R3を介して、電流検出回路4
の出力端に接続され、他方のチャネル端子は、一端が回
路接地された0.1μFのコンデンサC1に接続されて
いる。また、アナログスイッチAS1のゲートは、イン
バータIaを介してPWMチョッパ制御回路14の出力
端に接続されており、PWMチョッパ制御回路14から
ロウ信号が出力されている間(チョッパ制御によりイン
バータ回路3の下アームトランジスタQx〜Qzがオン
されている間)、アナログスイッチAS1がオンされる
ように構成されている。よって、電流検出回路4の出力
電圧は、PWMチョッパ制御回路14による下アームト
ランジスタQx〜Qzのオン動作に同期して、コンデン
サC1に記憶される。従って、抵抗R3及びコンデンサ
C1により構成されるRCローパスフィルタ効果と相ま
って、チョッパ制御による高調波成分の除去された電流
検出回路4の出力電圧が、コンデンサC1に記憶される
のである。
One channel terminal of the analog switch AS1 is connected to a current detection circuit 4 via a 550Ω resistor R3.
The other channel terminal is connected to a 0.1 μF capacitor C1 whose one end is grounded. The gate of the analog switch AS1 is connected to the output terminal of the PWM chopper control circuit 14 via the inverter Ia. The analog switch AS1 is turned on while the lower arm transistors Qx to Qz are turned on. Therefore, the output voltage of the current detection circuit 4 is stored in the capacitor C1 in synchronization with the ON operation of the lower arm transistors Qx to Qz by the PWM chopper control circuit 14. Therefore, the output voltage of the current detection circuit 4 from which the higher harmonic component has been removed by the chopper control is stored in the capacitor C1, in combination with the RC low-pass filter effect constituted by the resistor R3 and the capacitor C1.

【0027】なお、インバータIaは、エミッタ接地さ
れたオープンコレクタ形のNPN形デジタルトランジス
タで構成されており、1kΩのプルアップ抵抗R6を介
して、補助電源回路2の10ボルト出力に接続されてい
る。
The inverter Ia is composed of an open collector type NPN digital transistor whose emitter is grounded, and is connected to a 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2 via a 1 kΩ pull-up resistor R6. .

【0028】コンデンサC1の非接地端は、オペアンプ
OP1の非反転入力端に接続されている。このオペアン
プOP1は、抵抗R4,R5と共に、非反転増幅器を構
成している。抵抗R4の抵抗値は47kΩであり、抵抗
R5の抵抗値は10kΩである。よって、コンデンサC
1の出力は、非反転増幅器OP1,R4,R5により略
5.7倍に増幅されて、その出力端に接続された第1低
減回路5及び平均化回路6へ出力される。即ち、電流検
出回路4の出力電圧は、高調波除去回路13により、高
調波成分を除去された後、略5.7倍に増幅されて、第
1低減回路5及び平均化回路6へ出力される。図3
(d)に、この高調波除去回路13の出力電圧が図示さ
れている。
The non-ground terminal of the capacitor C1 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 forms a non-inverting amplifier together with the resistors R4 and R5. The resistance value of the resistor R4 is 47 kΩ, and the resistance value of the resistor R5 is 10 kΩ. Therefore, the capacitor C
The output of No. 1 is amplified by a factor of about 5.7 by the non-inverting amplifiers OP1, R4 and R5, and output to the first reduction circuit 5 and the averaging circuit 6 connected to the output terminals. That is, the output voltage of the current detection circuit 4 is amplified by a factor of about 5.7 after the harmonic components are removed by the harmonic removal circuit 13 and output to the first reduction circuit 5 and the averaging circuit 6. You. FIG.
(D) shows the output voltage of the harmonic elimination circuit 13.

【0029】なお、非反転増幅器OP1,R4,R5
は、電流検出回路4のシャント抵抗Rsの抵抗値を大き
くすることにより、削除することができる。例えば、シ
ャント抵抗Rsの抵抗値を、現状の0.1Ωから1Ωに
10倍にすると、電流検出回路4の出力電圧も10倍に
なる。よって、かかる場合には、非反転増幅器OP1,
R4,R5を介すことなく、コンデンサC1の出力を第
1低減回路5及び平均化回路6へ出力しても良い。本実
施例では、シャント抵抗Rsの温度上昇を抑えるため
に、抵抗値の小さい抵抗Rsを使用している。
The non-inverting amplifiers OP1, R4, R5
Can be eliminated by increasing the resistance value of the shunt resistor Rs of the current detection circuit 4. For example, when the resistance value of the shunt resistor Rs is increased by 10 times from the current value of 0.1Ω to 1Ω, the output voltage of the current detection circuit 4 is also increased by 10 times. Therefore, in such a case, the non-inverting amplifier OP1,
The output of the capacitor C1 may be output to the first reduction circuit 5 and the averaging circuit 6 without passing through R4 and R5. In this embodiment, a resistor Rs having a small resistance value is used in order to suppress a temperature rise of the shunt resistor Rs.

【0030】第1低減回路5は、高調波除去回路14の
出力電圧を1/2倍に低減(0.5倍に分圧)して、転
流指令回路9へ出力するための回路であり、10kΩの
2つの抵抗R15,R16と、180pFのコンデンサ
C6とから構成されている。抵抗R16の一端は高調波
除去回路13の出力端に接続され、その他端は回路接地
されたコンデンサC6の一端に接続されて、RCローパ
スフィルタを構成している。このRCローパスフィルタ
により、チョッパ制御に伴って発生する静電移行(誘
導)ノイズや電磁ノイズの他、高調波除去回路13で除
去しきれなかった高調波成分が除去される。また、抵抗
R16の他端には、転流指令回路9のコンパレータCP
1の非反転入力端と、もう一つの抵抗R15の一端とが
接続されている。抵抗R15の他端は回路接地されてお
り、2つの抵抗R15,R16の抵抗値は共に10kΩ
であるので、高調波除去回路13の出力電圧は、両抵抗
R15,R16により、1/2倍に低減されて転流指令
回路9へ出力される。即ち、この第1低減回路5の出力
電圧は、電流検出回路4で検出された電機子巻線電流の
瞬時値情報である。
The first reduction circuit 5 is a circuit for reducing the output voltage of the harmonic elimination circuit 14 by half (divided by 0.5) and outputting it to the commutation command circuit 9. It comprises two resistors R15 and R16 of 10 kΩ and a capacitor C6 of 180 pF. One end of the resistor R16 is connected to the output end of the harmonic elimination circuit 13, and the other end is connected to one end of a capacitor C6 that is grounded to form an RC low-pass filter. The RC low-pass filter removes electrostatic transfer (induction) noise and electromagnetic noise generated by chopper control, as well as harmonic components that cannot be completely removed by the harmonic removal circuit 13. The other end of the resistor R16 has a comparator CP of the commutation command circuit 9 connected thereto.
One non-inverting input terminal and one end of another resistor R15 are connected. The other end of the resistor R15 is grounded, and the resistances of the two resistors R15 and R16 are both 10 kΩ.
Therefore, the output voltage of the harmonic elimination circuit 13 is reduced to 倍 by the resistors R15 and R16, and output to the commutation command circuit 9. That is, the output voltage of the first reduction circuit 5 is instantaneous value information of the armature winding current detected by the current detection circuit 4.

【0031】平均化回路6は、高調波除去回路13の出
力電圧を平均化して、第2低減回路8へ出力するための
回路である。高調波除去回路13の出力端に接続された
10kΩの抵抗R13と、その抵抗R13の他端にマイ
ナス側端子が接続された100μFの電解コンデンサC
4との積分回路で構成されている。また、コンデンサC
4のプラス側端子は、回路接地された1kΩの抵抗R1
2に接続されている。この平均化回路6は、後述する始
動補償回路7と一部の構成を共有しており、これにより
回路コストの低減が図られている。
The averaging circuit 6 is a circuit for averaging the output voltage of the harmonic elimination circuit 13 and outputting it to the second reduction circuit 8. A 10 kΩ resistor R13 connected to the output terminal of the harmonic elimination circuit 13, and a 100 μF electrolytic capacitor C having a negative terminal connected to the other end of the resistor R13.
4 and an integrating circuit. The capacitor C
4 is connected to a circuit grounded 1 kΩ resistor R1.
2 are connected. The averaging circuit 6 shares a part of the configuration with a starting compensation circuit 7 to be described later, thereby reducing the circuit cost.

【0032】始動補償回路7は、ブラシレスモータ51
の始動時に、そのブラシレスモータ51が充分な始動ト
ルクを発生できるようにするため、平均化回路6の出力
に代わって、転流目標電圧を転流指令回路9へ出力する
ための回路である。この始動補償回路7は、PWMチョ
ッパ制御回路14と連動して動作する。即ち、PWMチ
ョッパ制御回路14によるチョッパ制御のデューティ比
が、所定値未満の小さい値から所定値以上に上げられた
場合に、例えば、デューティ比が3%未満から3%以上
にされた場合に、転流目標電圧を転流指令回路9へ出力
するのである。
The starting compensation circuit 7 includes a brushless motor 51
Is a circuit for outputting a commutation target voltage to the commutation command circuit 9 instead of the output of the averaging circuit 6 so that the brushless motor 51 can generate a sufficient starting torque at the time of starting. The start compensation circuit 7 operates in conjunction with the PWM chopper control circuit 14. That is, when the duty ratio of the chopper control by the PWM chopper control circuit 14 is increased from a small value less than a predetermined value to a predetermined value or more, for example, when the duty ratio is increased from less than 3% to 3% or more, The commutation target voltage is output to the commutation command circuit 9.

【0033】始動補償回路7は、PWMチョッパ制御回
路14の出力端にカソード接続されたダイオードD1を
備えており、そのダイオードD1のアノードは、9ボル
トのツェナーダイオードZDのアノードに接続されてい
る。ツェナーダイオードZDのカソードは、0.1μF
のコンデンサC3、及び、56kΩの抵抗R11の一端
と、トランジスタQ1のベース端子とに接続されてい
る。トランジスタQ1のエミッタ端子は、コンデンサC
3及び抵抗R11の他端と、補助電源回路2の10ボル
ト出力とに接続されている。また、トランジスタQ1の
コレクタ端子は、回路接地された1kΩの抵抗R12
と、100μFの電解コンデンサC4のプラス側端子に
接続されており、その電解コンデンサC4のマイナス側
端子は、他端が回路接地された100kΩの可変抵抗V
R2と、10kΩの抵抗R13の一端とに接続されてい
る。
The start-up compensation circuit 7 has a diode D1 connected to the output terminal of the PWM chopper control circuit 14 at the cathode, and the anode of the diode D1 is connected to the anode of a 9-volt Zener diode ZD. The cathode of the Zener diode ZD is 0.1 μF
, And one end of a 56 kΩ resistor R11 and the base terminal of the transistor Q1. The emitter terminal of the transistor Q1 is connected to a capacitor C
3 and the other end of the resistor R11 and the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2. The collector terminal of the transistor Q1 is connected to a circuit grounded 1 kΩ resistor R12.
Is connected to the plus side terminal of a 100 μF electrolytic capacitor C4. The minus side terminal of the electrolytic capacitor C4 has a 100 kΩ variable resistor V
R2 and one end of a 10 kΩ resistor R13.

【0034】可変抵抗VR2は始動補償回路7の一部を
構成する一方、それ自体で、平均化回路6及び始動補償
回路7の出力電圧を低減する第2低減回路8を構成して
いる。可変抵抗VR2の摺動子端は第2低減回路8の出
力端として転流指令回路9のコンパレータCP1の反転
入力端に接続されている。このように始動補償回路7
は、第2低減回路8を内包し、かつ、平均化回路6の一
部(C4,R12)を共有して構成されるので、その
分、回路コストを安価にすることができる。
The variable resistor VR2 constitutes a part of the start compensation circuit 7, while itself constitutes a second reduction circuit 8 for reducing the output voltages of the averaging circuit 6 and the start compensation circuit 7. The slider end of the variable resistor VR2 is connected to the inverting input terminal of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9 as the output terminal of the second reduction circuit 8. Thus, the starting compensation circuit 7
Since the averaging circuit 6 includes the second reduction circuit 8 and shares a part (C4, R12) of the averaging circuit 6, the circuit cost can be reduced accordingly.

【0035】なお、可変抵抗VR2の摺動子位置を調整
することにより、平均化回路6及び始動補償回路7の出
力電圧の低減率を変更することができる。よって、当然
のことながら、かかる摺動子位置を調整することによ
り、使用状況に合わせて、即ち、ブラシレスモータ51
の常用運転領域で最もモータ効率が向上するように、ブ
ラシレスモータ駆動回路1をチューニングすることがで
きるのである。本実施例では、第2低減回路8により平
均化回路6及び始動補償回路7の出力電圧が0.7倍に
低減(分圧)されるように、可変抵抗VR2の摺動子位
置が調節されているものとする。
The reduction rate of the output voltage of the averaging circuit 6 and the starting compensation circuit 7 can be changed by adjusting the position of the slider of the variable resistor VR2. Therefore, it is needless to say that by adjusting the position of the slider, the brushless motor 51
The brushless motor drive circuit 1 can be tuned so that the motor efficiency is most improved in the normal operation region. In this embodiment, the position of the slider of the variable resistor VR2 is adjusted so that the output voltage of the averaging circuit 6 and the starting compensation circuit 7 is reduced (divided) by 0.7 times by the second reduction circuit 8. It is assumed that

【0036】ここで、図4及び図5を参照して、始動補
償回路7の動作を説明する。PWMチョッパ制御回路1
4の可変抵抗VR4の分圧比が、例えば、3%未満にさ
れている場合には(図4(a)A)、そのPWMチョッ
パ制御回路14のロウ出力のデューティ比も3%未満に
なっている(図4(b)A)。デューティ比が3%未満
のチョッパパルスは、始動補償回路7に入力されても、
ローパスフィルタを構成するコンデンサC3により抑圧
され、トランジスタQ1のベース電圧を9.4ボルト以
下に下げることができない(図4(c)A)。よって、
トランジスタQ1をオンさせることができないので(図
4(d)A)、PWMチョッパ制御回路14のロウ出力
のデューティ比が3%未満の状態では、始動補償回路7
からの出力電圧は0ボルトとなっている(図4(e)
A)。
The operation of the starting compensation circuit 7 will now be described with reference to FIGS. PWM chopper control circuit 1
For example, when the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 of FIG. 4 is less than 3% (FIG. 4A), the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 also becomes less than 3%. (FIG. 4B). Even if a chopper pulse having a duty ratio of less than 3% is input to the starting compensation circuit 7,
Suppressed by the capacitor C3 forming the low-pass filter, the base voltage of the transistor Q1 cannot be reduced to 9.4 volts or less (FIG. 4 (c) A). Therefore,
Since the transistor Q1 cannot be turned on (FIG. 4D), when the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is less than 3%, the start compensation circuit 7
Is 0 volt (FIG. 4 (e)).
A).

【0037】かかる状態からPWMチョッパ制御回路1
4の可変抵抗VR4の分圧比が、例えば、3%以上に上
げられると(図4(a)B)、PWMチョッパ制御回路
14のロウ出力のデューティ比も3%以上に上昇する
(図4(b)B)。すると、始動補償回路7のコンデン
サC3の放電が充電に追従できなくなって、トランジス
タQ1のベース電圧が9.4ボルト以下に下げられ(図
4(c)B)、トランジスタQ1がオンされる(図4
(d)B)。
From this state, the PWM chopper control circuit 1
4 is increased to, for example, 3% or more (FIG. 4A), the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is also increased to 3% or more (FIG. 4 (B)). b) B). Then, the discharge of the capacitor C3 of the start-up compensation circuit 7 cannot follow the charge, the base voltage of the transistor Q1 is lowered to 9.4 volts or less (FIG. 4C), and the transistor Q1 is turned on (FIG. 4C). 4
(D) B).

【0038】トランジスタQ1がオンされると、コンデ
ンサC4及び可変抵抗VR2で構成される微分回路に1
0ボルトの電圧が印加されるので、その可変抵抗VR2
の摺動子端から転流指令回路9へ、時間の経過とともに
徐々に逓減する微分パルス状の電圧波が出力される(図
4(e)B)。これにより、ブラシレスモータ51の始
動時の転流目標電圧が高く設定され、ブラシレスモータ
51の始動時に始動トルクを発生させるために充分な電
機子電流が流されて(図4(f)B)、ブラシレスモー
タ51が的確に始動される。
When the transistor Q1 is turned on, 1 is supplied to the differentiating circuit constituted by the capacitor C4 and the variable resistor VR2.
Since a voltage of 0 volt is applied, the variable resistor VR2
A voltage wave in the form of a differential pulse that gradually decreases with time is output from the end of the slider to the commutation command circuit 9 (FIG. 4 (e) B). Thereby, the commutation target voltage at the time of starting the brushless motor 51 is set high, and an armature current sufficient to generate a starting torque at the time of starting the brushless motor 51 flows (FIG. 4 (f) B). The brushless motor 51 is started accurately.

【0039】一方、PWMチョッパ制御回路14の可変
抵抗VR4の分圧比が下げられると、PWMチョッパ制
御回路14のロウ出力のデューティ比の下降とともに、
ブラシレスモータ51へ印加される電圧の実効の値も下
降し、ブラシレスモータ51の回転速度が減速されてい
く。そして、可変抵抗VR4の分圧比が3%未満に下げ
られると(図5(a)A)、PWMチョッパ制御回路1
4のロウ出力のデューティ比も3%未満に下降し(図5
(b)A)、始動補償回路7のコンデンサC3の充電が
放電に追従できなくなって、トランジスタQ1のベース
電圧が9.4ボルト以上に上昇して(図5(c)A)、
トランジスタQ1がオフされる(図5(d)A)。トラ
ンジスタQ1がオフされると、コンデンサC4に充電さ
れた電荷は、抵抗R15,R16,R13(合計30k
Ω)及びR12(1kΩ)を介して放電され、初期状態
に復帰する。
On the other hand, when the voltage division ratio of the variable resistor VR4 of the PWM chopper control circuit 14 is reduced, the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is reduced, and
The effective value of the voltage applied to the brushless motor 51 also decreases, and the rotation speed of the brushless motor 51 is reduced. When the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is reduced to less than 3% (FIG. 5A), the PWM chopper control circuit 1
4 also drops to less than 3% (FIG. 5).
(B) A), the charging of the capacitor C3 of the starting compensation circuit 7 cannot follow the discharging, and the base voltage of the transistor Q1 rises to 9.4 volts or more (FIG. 5 (c) A),
The transistor Q1 is turned off (A in FIG. 5D). When the transistor Q1 is turned off, the electric charge charged in the capacitor C4 is transferred to the resistors R15, R16, R13 (total 30k).
Ω) and R12 (1 kΩ) to return to the initial state.

【0040】この状態から、再度、PWMチョッパ制御
回路14の可変抵抗VR4の分圧比が3%以上に上げら
れると(図5(a)B)、PWMチョッパ制御回路14
のロウ出力のデューティ比も3%以上に上昇し(図5
(b)B)、トランジスタQ1のベース電圧が9.4ボ
ルト以下に下げられ(図5(c)B)、トランジスタQ
1がオンされる(図5(d)B)。このトランジスタQ
1のオンにより、放電されたコンデンサC4が再度充電
されるまで、始動補償回路7から微分パルス状の電圧波
が再び出力される(図5(e)B)。
From this state, when the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 of the PWM chopper control circuit 14 is increased to 3% or more again (FIG. 5 (A) B), the PWM chopper control circuit 14
The row output duty ratio also increases to 3% or more (see FIG. 5).
(B) B), the base voltage of the transistor Q1 is lowered to 9.4 volts or less (FIG. 5 (c) B),
1 is turned on (FIG. 5 (D) B). This transistor Q
By turning on 1, the differentiated pulse-shaped voltage wave is output again from the starting compensation circuit 7 until the discharged capacitor C4 is charged again (FIG. 5 (B)).

【0041】このように始動補償回路7では、PWMチ
ョッパ制御回路14の可変抵抗VR4の分圧比が所定値
未満(例えば、3%未満)に下げられて、駆動中のブラ
シレスモータ51が一旦停止したり、若しくは、低速回
転になったとしても、再度、可変抵抗VR4の分圧比が
所定値以上(例えば、3%以上)に上げられると、始動
補償回路7からブラシレスモーら51の始動に充分な転
流目標電圧が出力されて、ブラシレスモータ51が的確
に始動される。即ち、始動補償回路7は、PWMチョッ
パ制御回路14に連動して動作するのである。
As described above, in the starting compensation circuit 7, the voltage division ratio of the variable resistor VR4 of the PWM chopper control circuit 14 is reduced to a value less than a predetermined value (for example, less than 3%), and the brushless motor 51 being driven is temporarily stopped. Even if the rotation speed of the variable resistor VR4 is increased again to a predetermined value or more (for example, 3% or more) even if the rotation speed becomes low or the rotation speed becomes low, the start-up compensation circuit 7 is sufficient for starting the brushless motor 51 or the like. The commutation target voltage is output, and the brushless motor 51 is started properly. That is, the start compensation circuit 7 operates in conjunction with the PWM chopper control circuit 14.

【0042】転流指令回路9は、ブラシレスモータ51
の転流指令を計数回路11、及び、ゼロリセット回路1
0へ出力するための回路である。この転流指令回路9
は、コンパレータCP1と、単安定マルチバイブレータ
MMと、その単安定マルチバイブレータMMから出力さ
れるワンショットパルス(転流指令56)のパルス幅を
設定するための0.1μFのコンデンサC5及び100
kΩの可変抵抗VR3とを備えている。コンパレータC
P1の非反転入力端は第1低減回路5の出力端と接続さ
れ、反転入力端は第2低減回路8の出力端である可変抵
抗VR2の摺動子端と接続されている。また、コンパレ
ータCP1の出力端は単安定マルチバイブレータMMの
入力端Aに接続され、単安定マルチバイブレータMMの
出力端Qは、計数回路11の入力端CKと、ゼロリセッ
ト回路10のアナログスイッチAS3のゲートとに接続
されている。
The commutation command circuit 9 includes a brushless motor 51
Counting circuit 11 and the zero reset circuit 1
This is a circuit for outputting to 0. This commutation command circuit 9
Are 0.1 μF capacitors C5 and 100 for setting the pulse width of the comparator CP1, the monostable multivibrator MM, and the one-shot pulse (commutation command 56) output from the monostable multivibrator MM.
and a variable resistor VR3 of kΩ. Comparator C
The non-inverting input terminal of P1 is connected to the output terminal of the first reduction circuit 5, and the inverting input terminal is connected to the slider terminal of the variable resistor VR2, which is the output terminal of the second reduction circuit 8. The output terminal of the comparator CP1 is connected to the input terminal A of the monostable multivibrator MM. The output terminal Q of the monostable multivibrator MM is connected to the input terminal CK of the counting circuit 11 and the analog switch AS3 of the zero reset circuit 10. Connected to the gate.

【0043】転流指令回路9では、コンパレータCP1
によって、第1低減回路5の出力電圧と第2低減回路8
の出力電圧との大小が比較される。比較の結果、第1低
減回路5の出力電圧が第2低減回路8の出力電圧より大
きくなると、図3(e)に図示するように、コンパレー
タCP1の出力端からハイ信号55が単安定マルチバイ
ブレータMMの入力端Aへ出力される。この結果、図3
(f)に図示するように、単安定マルチバイブレータM
Mの出力端Qから計数回路11へ、ワンショットのハイ
信号(転流指令56)が出力される。なお、この転流指
令56は、ゼロリセット回路10のアナログスイッチA
S3のゲートへも出力され、ハイの間、そのアナログス
イッチAS3をオン状態にする。
In the commutation command circuit 9, the comparator CP1
Thus, the output voltage of the first reduction circuit 5 and the second reduction circuit 8
Is compared with the output voltage. As a result of the comparison, when the output voltage of the first reduction circuit 5 becomes higher than the output voltage of the second reduction circuit 8, as shown in FIG. The signal is output to the input terminal A of the MM. As a result, FIG.
As shown in (f), the monostable multivibrator M
A one-shot high signal (commutation command 56) is output from the output terminal Q of M to the counting circuit 11. The commutation command 56 is transmitted to the analog switch A of the zero reset circuit 10.
The signal is also output to the gate of S3, and while high, the analog switch AS3 is turned on.

【0044】ゼロリセット回路10は、転流指令回路9
から出力される転流指令56毎に、第1低減回路5の出
力電圧を0ボルトに擬制リセットするための回路であ
り、アナログスイッチAS3により構成されている。ア
ナログスイッチAS3の一方のチャネル端子は、第1低
減回路5の出力端と転流指令回路9のコンパレータCP
1の非反転入力端とに接続されている。一方、アナログ
スイッチAS3の他方のチャネル端子は回路接地されて
おり、アナログスイッチAS3のゲートは転流指令回路
9の出力端と接続されている。このため転流指令回路9
からハイの転流指令56が出力されると、その転流指令
56によって、アナログスイッチAS3がオンされて、
第1低減回路5の出力電圧が0ボルトに擬制リセットさ
れる。
The zero reset circuit 10 includes a commutation command circuit 9
Is a circuit for falsely resetting the output voltage of the first reduction circuit 5 to 0 volt for each commutation command 56 output from the controller, and is configured by an analog switch AS3. One channel terminal of the analog switch AS3 is connected to the output terminal of the first reduction circuit 5 and the comparator CP of the commutation command circuit 9.
1 non-inverting input terminal. On the other hand, the other channel terminal of the analog switch AS3 is grounded, and the gate of the analog switch AS3 is connected to the output terminal of the commutation command circuit 9. Therefore, the commutation command circuit 9
Outputs a high commutation command 56, the analog switch AS3 is turned on by the commutation command 56,
The output voltage of the first reduction circuit 5 is reset to 0 volt.

【0045】計数回路11は、転流指令回路9から出力
される転流指令56の立ち上がり毎にカウントされる6
進カウンタCT(TC4017とクリア回路よりなる)
により構成されている。カウンタCTの入力端CKに
は、転流指令回路9の出力端が接続されており、カウン
タCTの出力端0〜5は、分配回路12の各オアゲート
ORu〜ORzに、カウンタCTの出力端6〜9は、ダ
イオードD5〜D8を介してクリア端子CLRに、それ
ぞれ接続されている。なお、クリア端子CLRには、他
端が回路接地されたノイズ防止用のコンデンサC7およ
びプルダウン抵抗R17が接続されている。転流指令回
路9からカウンタCTの入力端CKへ立ち上がり信号が
入力されると、かかる信号の入力毎に、出力端0、出力
端1、・・・、出力端5、出力端0の順に、カウンタC
Tからハイ信号が出力される。
The counting circuit 11 counts every time the commutation command 56 output from the commutation command circuit 9 rises.
Decimal counter CT (comprising TC4017 and clear circuit)
It consists of. The output terminal of the commutation command circuit 9 is connected to the input terminal CK of the counter CT. The output terminals 0 to 5 of the counter CT are connected to the respective OR gates ORu to ORz of the distribution circuit 12 and the output terminal 6 of the counter CT. To 9 are connected to the clear terminal CLR via diodes D5 to D8, respectively. The clear terminal CLR is connected to a capacitor C7 for noise prevention and a pull-down resistor R17 whose other end is grounded. When a rising signal is input from the commutation command circuit 9 to the input terminal CK of the counter CT, the input terminal CK outputs an output terminal 0, an output terminal 1,... Counter C
A high signal is output from T.

【0046】分配回路12は、計数回路11からの出力
をインバータ回路3へ分配して出力するための回路であ
り、6個のオアゲートORu〜ORzと、3個のインバ
ータIu〜Iwとを備えている。各インバータIu〜I
wは、エミッタ端子を回路接地したオープンコレクタ形
のNPN形デジタルトランジスタで構成され、高耐圧と
されている。なお、各インバータIu〜Iwを、デジタ
ルトランジスタに代えて、ソース端子を回路接地したN
−MOS電界効果トランジスタで構成するようにしても
良い。また、必要に応じてフォトカプラなどを用いて構
成しても良い。
The distribution circuit 12 is a circuit for distributing the output from the counting circuit 11 to the inverter circuit 3 and outputting the same. The distribution circuit 12 includes six OR gates ORu to ORz and three inverters Iu to Iw. I have. Inverters Iu to I
w is an open collector type NPN type digital transistor whose emitter terminal is grounded to the circuit, and has a high withstand voltage. It should be noted that each of the inverters Iu to Iw is replaced with a digital transistor, and N
-It may be constituted by a MOS field effect transistor. Moreover, you may comprise using a photocoupler etc. as needed.

【0047】分配回路12のオアゲートORuの入力端
は、カウンタCTの出力端0,1と接続され、その出力
端はインバータIuの入力端に接続されている。オアゲ
ートORvの入力端は、カウンタCTの出力端2,3と
接続され、その出力端はインバータIvの入力端に接続
されている。オアゲートORwの入力端は、カウンタC
Tの出力端4,5と接続され、その出力端はインバータ
Iwの入力端に接続されている。オアゲートORxの入
力端はカウンタCTの出力端3,4と接続され、オアゲ
ートORyの入力端はカウンタCTの出力端5,0と接
続され、更に、オアゲートORzの入力端はカウンタC
Tの出力端1,2と接続されている。インバータIu〜
IwおよびオアゲートORx〜ORzの出力端は、イン
バータ回路3の各電界効果トランジスタQu〜Qzのゲ
ート端子に接続された抵抗R1u〜R1zに接続されて
いる。図6は、かかる分配回路12の入出力の関係と、
その関係に対応したブラシレスモータ51の3相(U
相、V相、Z相)の電機子巻線に流れる電流方向を示し
ている。
The input terminal of the OR gate ORu of the distribution circuit 12 is connected to the output terminals 0 and 1 of the counter CT, and the output terminal is connected to the input terminal of the inverter Iu. The input terminal of the OR gate ORv is connected to the output terminals 2 and 3 of the counter CT, and the output terminal is connected to the input terminal of the inverter Iv. The input terminal of the OR gate ORw is a counter C
It is connected to the output terminals 4 and 5 of T, and its output terminal is connected to the input terminal of the inverter Iw. The input terminal of the OR gate ORx is connected to the output terminals 3 and 4 of the counter CT, the input terminal of the OR gate ORy is connected to the output terminals 5 and 0 of the counter CT, and the input terminal of the OR gate ORz is connected to the counter C
It is connected to the output terminals 1 and 2 of T. Inverter Iu ~
Output terminals of Iw and the OR gates ORx to ORz are connected to resistors R1u to R1z connected to gate terminals of the field effect transistors Qu to Qz of the inverter circuit 3, respectively. FIG. 6 shows the relationship between the input and output of the distribution circuit 12, and
The three phases (U
3 shows the directions of the currents flowing through the armature windings (phase, V-phase, and Z-phase).

【0048】PWMチョッパ制御回路14は、チョッパ
状の矩形波をインバータ回路3の下アームトランジスタ
Qx〜Qzへ出力して、ブラシレスモータ51をチョッ
パ制御するための回路である。PWMチョッパ制御回路
14から出力される矩形波のデューティ比を変更(制
御)することにより、ブラシレスモータ51に印加され
る実効の電圧が変更(制御)され、ブラシレスモータ5
1の可変速運転が行われるのである。
The PWM chopper control circuit 14 is a circuit for outputting a chopper-shaped rectangular wave to the lower arm transistors Qx to Qz of the inverter circuit 3 to control the brushless motor 51 chopper. By changing (controlling) the duty ratio of the rectangular wave output from the PWM chopper control circuit 14, the effective voltage applied to the brushless motor 51 is changed (controlled).
The variable speed operation 1 is performed.

【0049】このPWMチョッパ制御回路14は、コン
パレータCP2を備えており、そのコンパレータCP2
の非反転入力端には、100kΩの抵抗R19と、22
0kΩの抵抗R20と、ダイオードD9のアノードとが
接続されている。抵抗R20の他端は回路接地され、抵
抗R19の他端は、補助電源回路2の10ボルト出力に
接続されている。また、ダイオードD9のカソードは、
他端が補助電源回路2の10ボルト出力に接続された1
kΩの抵抗R18と、コンパレータCP2の出力端と、
82kΩの抵抗R21と、ダイオードD10のカソード
とに接続されている。抵抗R21の他端及びダイオード
D10のアノードは、回路接地された180pFのコン
デンサC8、及び、コンパレータCP2の反転入力端に
接続されている。
The PWM chopper control circuit 14 has a comparator CP2.
Are connected to a non-inverting input terminal of a resistor R19 of 100 kΩ,
The resistor R20 of 0 kΩ and the anode of the diode D9 are connected. The other end of the resistor R20 is grounded, and the other end of the resistor R19 is connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2. The cathode of the diode D9 is
1 whose other end is connected to the 10 volt output of the auxiliary power circuit 2
a resistor R18 of kΩ, an output terminal of the comparator CP2,
It is connected to a resistor R21 of 82 kΩ and a cathode of a diode D10. The other end of the resistor R21 and the anode of the diode D10 are connected to a 180 pF capacitor C8 grounded to the circuit and an inverting input terminal of the comparator CP2.

【0050】コンパレータCP2の反転入力端は、この
他に、コンパレータCP3の非反転入力端に接続されて
いる。一方、コンパレータCP3の反転入力端は、マイ
ナス側端子が回路接地された10μFの電解コンデンサ
C9のプラス側端子と、10kΩの抵抗R22に接続さ
れている。抵抗R22の他端は、5kΩの可変抵抗VR
4の摺動子に接続され、可変抵抗VR4の一端は、他端
が補助電源回路2の10ボルト出力に接続された2.2
kΩの抵抗R23に接続され、その他端は、回路接地さ
れた560Ωの抵抗R24に接続されている。
The inverting input terminal of the comparator CP2 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CP3. On the other hand, the inverting input terminal of the comparator CP3 is connected to the positive terminal of a 10 μF electrolytic capacitor C9 whose negative terminal is grounded and a resistor R22 of 10 kΩ. The other end of the resistor R22 is a variable resistor VR of 5 kΩ.
2.2, one end of the variable resistor VR4 is connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2.
The other end is connected to a kΩ resistor R23 and the other end is connected to a circuit grounded 560Ω resistor R24.

【0051】更に、コンパレータCP3の出力端は、1
kΩのプルアップ抵抗R25を介して補助電源回路2の
10ボルト出力に接続されるとともに、PWMチョッパ
制御回路14の出力端として、インバータIa,Ix〜
Izの入力端と、始動補償回路7の入力端とに接続され
ている。
Further, the output terminal of the comparator CP3 is 1
It is connected to a 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2 via a pull-up resistor R25 of kΩ, and serves as an output terminal of the PWM chopper control circuit 14 as an inverter Ia, Ix to
The input terminal of Iz and the input terminal of the starting compensation circuit 7 are connected.

【0052】このPWMチョッパ制御回路14からは、
約20kHzの矩形波が出力される。その矩形波のデュ
ーティ比は、可変抵抗VR4の摺動子位置を変更するこ
とにより変更される。なお、可変抵抗VR4の摺動子位
置が急変された場合にも、コンデンサC9の作用によっ
て、PWMチョッパ制御回路14から出力される矩形波
のデューティ比は、急変することなく、徐々に変更され
ていく。従って、かかる摺動子位置の急変時において
も、ブラシレスモータ51の回転速度は徐々に変更され
て、円滑に駆動されるのである。
From the PWM chopper control circuit 14,
A rectangular wave of about 20 kHz is output. The duty ratio of the rectangular wave is changed by changing the position of the slider of the variable resistor VR4. Even when the position of the slider of the variable resistor VR4 is suddenly changed, the duty ratio of the rectangular wave output from the PWM chopper control circuit 14 is gradually changed without sudden change by the action of the capacitor C9. Go. Therefore, even when the position of the slider is suddenly changed, the rotation speed of the brushless motor 51 is gradually changed, and the brushless motor 51 is driven smoothly.

【0053】次に、上記のように構成されたブラシレス
モータ駆動回路1の動作を説明する。直流電源50から
30ボルトの直流電圧が印加されると、補助電源回路2
から各回路へ10ボルトの安定化した電圧が供給され
る。補助電源回路2から10ボルトの駆動電圧をうけた
計数回路11は、出力端0〜5から例えば「10000
0」の信号を分配回路12に対して出力する。これをう
けた分配回路12は、「uvwxyz」の出力として
「011010」をインバータ回路3へ出力する(図6
参照)。インバータ回路3では、かかる信号により、上
アームトランジスタQuがオンされるとともに、下アー
ムトランジスタQyがPWMチョッパ制御回路14から
出力されるチョッパ状の矩形波に基づいてオンオフされ
る。この結果、ブラシレスモータ51の電機子巻線のU
相からV相へ電機子電流が流れ、ブラシレスモータ51
の駆動が開始される。なお、この電機子電流は、下アー
ムトランジスタQyがオンの時に増加し、オフの時に減
少する略三角波状の脈動(高調波成分)を伴ったものと
なる。
Next, the operation of the brushless motor drive circuit 1 configured as described above will be described. When a DC voltage of 30 volts is applied from DC power supply 50, auxiliary power supply circuit 2
Supplies a stabilized voltage of 10 volts to each circuit. The counting circuit 11 receiving the driving voltage of 10 volts from the auxiliary power supply circuit 2 outputs, for example, “10000” from the output terminals 0 to 5.
A signal “0” is output to the distribution circuit 12. Upon receiving this, the distribution circuit 12 outputs “011010” to the inverter circuit 3 as an output of “uvwxyz” (FIG. 6).
reference). In the inverter circuit 3, the upper arm transistor Qu is turned on by the signal, and the lower arm transistor Qy is turned on and off based on the chopper-shaped rectangular wave output from the PWM chopper control circuit 14. As a result, U of the armature winding of the brushless motor 51
The armature current flows from the phase to the V phase, and the brushless motor 51
Is started. The armature current is accompanied by a substantially triangular pulsation (harmonic component) that increases when the lower arm transistor Qy is on and decreases when the lower arm transistor Qy is off.

【0054】ブラシレスモータ51に流された電機子電
流は、電流検出回路4のシャント抵抗Rsによって検出
され、電圧変換されて、高調波除去回路13へ出力され
る。この電流検出回路4の出力電圧は、高調波除去回路
13によって、PWMチョッパ制御回路14の出力に同
期して、インバータ回路3の下アームトランジスタQy
がオンされている間に、コンデンサC1に記憶される。
このようにチョッパ制御に同期して電流検出回路4の出
力電圧を記憶することにより、チョッパ制御による高調
波成分が除去される。コンデンサC1に記憶された電流
検出回路4の出力電圧は略5.7倍に増幅され、その
後、抵抗R16及びコンデンサC6で構成されるRCロ
ーパスフィルタを介しつつ、第1低減回路5により1/
2倍に低減(0.5倍に分圧)され、転流指令回路9の
コンパレータCP1の非反転入力端へ出力される。
The armature current flowing through the brushless motor 51 is detected by the shunt resistor Rs of the current detection circuit 4, converted into a voltage, and output to the harmonic elimination circuit 13. The output voltage of the current detection circuit 4 is synchronized by the harmonic elimination circuit 13 with the output of the PWM chopper control circuit 14 to output the lower arm transistor Qy of the inverter circuit 3.
Is stored in the capacitor C1 while is turned on.
By storing the output voltage of the current detection circuit 4 in synchronization with the chopper control in this manner, harmonic components due to the chopper control are removed. The output voltage of the current detection circuit 4 stored in the capacitor C1 is amplified by a factor of about 5.7, and then the output voltage of the current reduction circuit 4 is reduced to 1 /
It is reduced by a factor of 2 (divided by a factor of 0.5) and output to the non-inverting input terminal of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9.

【0055】一方、始動補償回路7では、PWMチョッ
パ制御回路14から出力される矩形波のロウ出力のデュ
ーティ比が所定値以上(例えば、3%以上)に達すると
(図4(b)B)、トランジスタQ1がオンされる(図
4(d)B)。このトランジスタQ1のオンにより、コ
ンデンサC4及び可変抵抗VR2より構成される微分回
路が作動して、徐々に下降する微分パルス状の電圧が、
始動補償回路7(第2低減回路8)から転流指令回路9
のコンパレータCP1の反転入力端へ出力される(図4
(e)B)。
On the other hand, in the starting compensation circuit 7, when the duty ratio of the row output of the rectangular wave output from the PWM chopper control circuit 14 reaches a predetermined value or more (for example, 3% or more) (FIG. 4B). Then, the transistor Q1 is turned on (FIG. 4 (D) B). When the transistor Q1 is turned on, a differentiating circuit composed of the capacitor C4 and the variable resistor VR2 is operated, and a gradually decreasing differential pulse-like voltage is generated.
Starting compensation circuit 7 (second reduction circuit 8) to commutation command circuit 9
Is output to the inverting input terminal of the comparator CP1 of FIG.
(E) B).

【0056】転流指令回路9では、コンパレータCP1
により、第1低減回路5の出力電圧と第2低減回路8の
出力電圧とが比較される。比較の結果、第1低減回路5
の出力電圧が第2低減回路8の出力電圧より大きくなる
まで、転流指令56の出力が待機される。転流指令56
の出力が待機される間、電機子巻線の同じ相(例えば、
U相からV相)への通電が継続されるので、ブラシレス
モータ51へ始動トルクを発生させるために充分な電機
子電流が供給され、ブラシレスモータ51の界磁回転子
が徐々に回転を開始する。
In the commutation command circuit 9, the comparator CP1
As a result, the output voltage of the first reduction circuit 5 and the output voltage of the second reduction circuit 8 are compared. As a result of the comparison, the first reduction circuit 5
Until the output voltage of the second reduction circuit 8 becomes higher than the output voltage of the second reduction circuit 8. Commutation command 56
The same phase of the armature winding (eg,
Since energization from the U-phase to the V-phase is continued, a sufficient armature current is supplied to the brushless motor 51 to generate a starting torque, and the field rotor of the brushless motor 51 gradually starts rotating. .

【0057】界磁の回転にともなって、ブラシレスモー
タ51の電機子電流値は変化する。電機子電流値の変化
は、電流検出回路4のシャント抵抗Rsによって検出さ
れ、PWMチョッパ制御回路14の出力に同期して、高
調波除去回路13に記憶される。記憶された電流検出回
路4の出力電圧は、高調波除去回路13内にて略5.7
倍に増幅され、その後更に、第1低減回路5によって1
/2倍に低減(0.5倍に分圧)されて、転流指令回路
9のコンパレータCP1の非反転入力端へ電機子電流の
瞬時値情報として出力される。この結果、第1低減回路
5の出力電圧が第2低減回路8の出力電圧より大となる
と、転流指令回路9のコンパレータCP1からハイ信号
55が出力され、単安定マルチバイブレータMMからワ
ンショットの転流指令56が計数回路11へ出力され
る。
The armature current value of the brushless motor 51 changes with the rotation of the field. The change in the armature current value is detected by the shunt resistor Rs of the current detection circuit 4 and stored in the harmonic removal circuit 13 in synchronization with the output of the PWM chopper control circuit 14. The stored output voltage of the current detection circuit 4 is approximately 5.7 in the harmonic elimination circuit 13.
It is amplified by a factor of 2 and then further reduced by 1
It is reduced by a factor of 2 (divided by a factor of 0.5) and output to the non-inverting input terminal of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9 as instantaneous value information of the armature current. As a result, when the output voltage of the first reduction circuit 5 becomes higher than the output voltage of the second reduction circuit 8, the high signal 55 is output from the comparator CP1 of the commutation command circuit 9, and the one-shot multivibrator MM outputs a one-shot signal. The commutation command 56 is output to the counting circuit 11.

【0058】転流指令56を入力した計数回路11のカ
ウンタCTは、転流指令56のパルスの立ち上がりに応
動して出力端0〜5の出力状態を更新し、分配回路12
へ出力する。例えば、転流指令前の出力端0〜5の出力
状態が「100000」であれば、転流指令56によっ
て「010000」に更新される(図6参照)。この結
果、分配回路12の「uvwxyz」の各出力は「01
1001」となり、インバータ回路3のオンされていた
電界効果トランジスタQu,Qyに代わって、電界効果
トランジスタQu,Qzがオンされ、U相からV相へ流
されていたブラシレスモータ51の電機子電流がU相か
らW相へ転流される。
The counter CT of the counting circuit 11 to which the commutation command 56 is input updates the output state of the output terminals 0 to 5 in response to the rise of the pulse of the commutation command 56, and
Output to For example, if the output state of the output terminals 0 to 5 before the commutation command is “100000”, the output state is updated to “010000” by the commutation command 56 (see FIG. 6). As a result, each output of “uvwxyz” of the distribution circuit 12 becomes “01”
1001 ”, the field effect transistors Qu and Qz are turned on instead of the field effect transistors Qu and Qy that were turned on in the inverter circuit 3, and the armature current of the brushless motor 51 flowing from the U phase to the V phase is reduced. It is commutated from the U phase to the W phase.

【0059】一方、転流指令回路9から出力される転流
指令56はゼロリセット回路10へも出力され、この間
アナログスイッチAS3をオンさせる。ゼロリセット回
路10のアナログスイッチAS3がオンされると、第1
低減回路5の出力電圧が0ボルトに擬制リセットされ
る。これによりコンパレータCP1の非反転入力端への
出力電圧が、その反転入力端への出力電圧より確実に低
くされるので、転流指令回路9のコンパレータCP1の
出力は短時間でハイからロウに切り替わる単一パルス5
5となる(図3(e))。この単一パルス55に応動し
て転流指令56を出力した転流指令回路9の単安定マル
チバイブレータMMは、可変抵抗VR3及びコンデンサ
C5で定まる所定時間が経過すると、転流指令56をハ
イからロウへ切り替えて、次の転流指令56の発生待機
状態へ移行する。
On the other hand, the commutation command 56 output from the commutation command circuit 9 is also output to the zero reset circuit 10, during which the analog switch AS3 is turned on. When the analog switch AS3 of the zero reset circuit 10 is turned on, the first
The output voltage of the reduction circuit 5 is reset to 0 volt. This ensures that the output voltage of the comparator CP1 to the non-inverting input terminal is lower than the output voltage to the inverting input terminal, so that the output of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9 switches from high to low in a short time. One pulse 5
5 (FIG. 3E). The monostable multivibrator MM of the commutation command circuit 9 that outputs the commutation command 56 in response to the single pulse 55 changes the commutation command 56 from high when a predetermined time determined by the variable resistor VR3 and the capacitor C5 has elapsed. The state is switched to low, and the state shifts to the state of waiting for the generation of the next commutation command 56.

【0060】ところで、第2低減回路8は、実質的に平
均化回路6の出力電圧と始動補償回路7の出力電圧との
うち、大きい方の出力電圧を転流指令回路9へ出力す
る。よって、第2低減回路8の出力は、ある時点を境に
して、始動補償回路7の出力電圧から平均化回路6の出
力電圧へと切り替わる。そして、この切替以降は、可変
抵抗VR4の分圧比が所定値以下(略3%以下)に下げ
られるまで、平均化回路6の出力電圧が、第2低減回路
8の出力電圧(即ち、転流目標電圧)として、継続して
転流指令回路9へ出力されるのである。
The second reduction circuit 8 outputs to the commutation command circuit 9 the larger one of the output voltage of the averaging circuit 6 and the output voltage of the start-up compensation circuit 7. Therefore, the output of the second reduction circuit 8 switches from the output voltage of the starting compensation circuit 7 to the output voltage of the averaging circuit 6 at a certain point in time. After this switching, the output voltage of the averaging circuit 6 is reduced to the output voltage of the second reduction circuit 8 (that is, This is continuously output to the commutation command circuit 9 as the target voltage).

【0061】本実施例では、第1低減回路5の低減率は
0.5倍であり、第2低減回路8の低減率は0.7倍で
あるので、転流指令回路9のコンパレータCP1は、第
1低減回路5の出力電圧が平均化回路6の出力電圧の
1.4倍以上となった場合に、単安定マルチバイブレー
タMMへハイ信号55を出力する(図3(e))。その
結果、転流指令回路9からワンショットの転流指令56
が計数回路11(及び、ゼロリセット回路10)へ出力
されて(図3(f))、計数回路11、分配回路12及
びインバータ回路3によって、ブラシレスモータ51の
転流が行われる。この転流動作が繰り返されることによ
り、ブラシレスモータ51が回転されるのである。
In the present embodiment, the reduction rate of the first reduction circuit 5 is 0.5 times and the reduction rate of the second reduction circuit 8 is 0.7 times. When the output voltage of the first reducing circuit 5 becomes 1.4 times or more the output voltage of the averaging circuit 6, the high signal 55 is output to the monostable multivibrator MM (FIG. 3 (e)). As a result, the one-shot commutation command 56
Is output to the counting circuit 11 (and the zero reset circuit 10) (FIG. 3 (f)), and the commutation of the brushless motor 51 is performed by the counting circuit 11, the distribution circuit 12, and the inverter circuit 3. By repeating this commutation operation, the brushless motor 51 is rotated.

【0062】以上説明したように、このブラシレスモー
タ駆動回路1によれば、ブラシレスモータ51の電機子
電流が平均化回路6により平均化された電圧の1.4倍
以上となると転流指令56が出力されて、転流動作が行
われる。よって、ホール素子やシャフトエンコーダなど
の回転子磁極位置センサを用いることなく、電機子電流
の第2の電流増加領域42を検出し、そのタイミングで
転流動作を行わせて、ブラシレスモータ51を円滑に駆
動することができるのである。
As described above, according to the brushless motor drive circuit 1, when the armature current of the brushless motor 51 becomes 1.4 times or more the voltage averaged by the averaging circuit 6, the commutation command 56 is issued. The commutation operation is performed upon output. Therefore, without using a rotor magnetic pole position sensor such as a Hall element or a shaft encoder, the second current increase region 42 of the armature current is detected, and the commutation operation is performed at that timing, so that the brushless motor 51 is smoothly operated. Can be driven.

【0063】特に、本実施例のモータ駆動回路1では、
チョッパ制御に伴う高調波成分は、ローパスフィルタに
より平均化して除去するのではなく、高調波除去回路1
3をチョッパ制御に同期して動作させることにより除去
している。よって、チョッパ制御のデューティ比が小さ
い場合にも、電機子電流を通常の大きさに保ったまま検
出することができる。従って、デューティ比の小さい低
速運転時においても、適切なタイミングで転流動作を行
わせることができるので、デューティ比が3%〜100
%の全域において、ブラシレスモータ51を可変速運転
させることができる。
In particular, in the motor drive circuit 1 of this embodiment,
Harmonic components accompanying the chopper control are not averaged and removed by a low-pass filter, but are removed by a harmonic removing circuit 1.
3 is removed by operating in synchronization with the chopper control. Therefore, even when the duty ratio of the chopper control is small, it is possible to detect the armature current while keeping it at a normal level. Therefore, even during low-speed operation with a small duty ratio, the commutation operation can be performed at an appropriate timing, so that the duty ratio is 3% to 100%.
%, The brushless motor 51 can be operated at a variable speed.

【0064】次に、図7から図13を参照して、前記し
た第1実施例の変形例を説明する。なお、第1実施例と
同一の部分には同一の番号を付し、その説明は省略す
る。
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. The same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0065】図7は、第2実施例におけるブラシレスモ
ータ駆動回路100である。この第2実施例のブラシレ
スモータ駆動回路100は、PWMチョッパ制御回路1
4のチョッパ制御に同期して高調波除去回路13の出力
電圧を平均化し、これによりPWMチョッパ制御回路1
4のデューティ比が低いほど平均化回路5の平均化処理
時定数が長くなるように構成して、低回転域における電
機子電流の平均化結果の精度を向上させて、ブラシレス
モータ51を安定して駆動できるようにしたものであ
る。このため、第2実施例のブラシレスモータ駆動回路
100では、前期した第1実施例のブラシレスモータ駆
動回路1のうち、平均化回路101および第2低減回路
102に変更が施されている。また、始動補償回路10
3にも変更が施され、かつ、優先回路104が追加され
ている。
FIG. 7 shows a brushless motor drive circuit 100 according to the second embodiment. The brushless motor drive circuit 100 according to the second embodiment includes a PWM chopper control circuit 1
4, the output voltage of the harmonic elimination circuit 13 is averaged in synchronization with the chopper control of FIG.
4 is configured such that the lower the duty ratio is, the longer the averaging process time constant of the averaging circuit 5 is, and the accuracy of the result of averaging the armature current in the low rotation range is improved to stabilize the brushless motor 51. That is, it can be driven. For this reason, in the brushless motor drive circuit 100 of the second embodiment, the averaging circuit 101 and the second reduction circuit 102 of the brushless motor drive circuit 1 of the first embodiment described above are changed. Also, the starting compensation circuit 10
3, and a priority circuit 104 is added.

【0066】平均化回路101は、PWMチョッパ制御
回路14のチョッパ制御に同期して高調波除去回路13
の出力電圧を平均化し、第2低減回路102へ出力する
ための回路である。この平均化回路101は、アナログ
スイッチAS2と、10kΩの抵抗R101と、100
μFの電解コンデンサC10とを備えている。アナログ
スイッチAS2の一方のチャネル端子は高調波除去回路
13の出力端に接続され、他方のチャネル端子は抵抗R
101の一端に接続されている。抵抗R101の他端は
コンデンサC10のプラス側端子に接続され、そのコン
デンサC10のマイナス側端子は回路接地されている。
アナログスイッチAS2のゲートは、高調波除去回路1
3のアナログスイッチAS1と同様に、インバータIa
の出力端に接続されているので、高調波除去回路13と
共にPWMチョッパ制御回路14のチョッパ制御に同期
して、その高調波除去回路13の出力電圧を平均化する
ことができる。よって、低回転域における電機子電流の
平均化結果の精度を向上させて、ブラシレスモータ51
を安定して駆動することができるのである。
The averaging circuit 101 synchronizes the chopper control of the PWM chopper control circuit 14 with the harmonic elimination circuit 13.
Is a circuit for averaging the output voltages of the first and second output circuits and outputting the result to the second reduction circuit 102. The averaging circuit 101 includes an analog switch AS2, a resistor R101 of 10 kΩ,
μF electrolytic capacitor C10. One channel terminal of the analog switch AS2 is connected to the output terminal of the harmonic elimination circuit 13, and the other channel terminal is connected to a resistor R.
101 is connected to one end. The other end of the resistor R101 is connected to a positive terminal of the capacitor C10, and a negative terminal of the capacitor C10 is grounded.
The gate of the analog switch AS2 is a harmonic elimination circuit 1
3 analog switch AS1, the inverter Ia
The output voltage of the harmonic elimination circuit 13 can be averaged in synchronization with the harmonic elimination circuit 13 and the chopper control of the PWM chopper control circuit 14. Therefore, the accuracy of the result of averaging the armature current in the low rotation range is improved, and the brushless motor 51 is improved.
Can be driven stably.

【0067】第2低減回路102は100kΩの可変抵
抗VR10により構成されている。可変抵抗VR10の
一端は平均化回路101の出力端であるコンデンサC1
0のプラス側端子に接続され、その他端は回路接地され
ている。また、可変抵抗VR10の摺動子端は第2低減
回路102の出力端として、転流指令回路9のコンパレ
ータCP1の反転入力端に接続されている。なお、本実
施例では、第2低減回路102により平均化回路101
の出力電圧が0.7倍に低減(分圧)されるように、可
変抵抗VR10の摺動子位置が調節されている。
The second reduction circuit 102 comprises a variable resistor VR10 of 100 kΩ. One end of the variable resistor VR10 is connected to a capacitor C1 which is an output terminal of the averaging circuit 101.
0 is connected to the positive terminal and the other end is grounded. The slider end of the variable resistor VR10 is connected to the inverting input terminal of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9 as the output terminal of the second reduction circuit 102. In the present embodiment, the averaging circuit 101 is used by the second reduction circuit 102.
The slider position of the variable resistor VR10 is adjusted so that the output voltage of the variable resistor VR10 is reduced (divided) by 0.7 times.

【0068】始動補償回路103は、ブラシレスモータ
51の始動時に、ブラシレスモータ51が充分な始動ト
ルクを発生できるようにするため、第2低減回路102
の出力に代わって、転流目標電圧を転流指令回路9へ出
力するための回路である。この始動補償回路103は、
PWMチョッパ制御回路14と連動して動作する。即
ち、PWMチョッパ制御回路14から出力されるチョッ
パ制御のデューティ比が、所定値未満の小さい値から所
定値以上に上げられた場合に、例えば、本実施例ではロ
ウ出力のデューティ比が約3.8%未満から約3.8%
以上にされた場合に、始動補償回路103から転流目標
電圧を優先回路104を介して転流指令回路9へ出力す
るのである。なお、上記の約3.8%のデューティ比
は、抵抗R103(390Ω)及びR104(10k
Ω)の分圧比により定められる。
When the brushless motor 51 is started, the start compensation circuit 103 generates a second starting circuit 102 so that the brushless motor 51 can generate a sufficient starting torque.
Is a circuit for outputting a commutation target voltage to the commutation command circuit 9 in place of the output of. This start compensation circuit 103
It operates in conjunction with the PWM chopper control circuit 14. That is, when the duty ratio of the chopper control output from the PWM chopper control circuit 14 is increased from a small value less than the predetermined value to a predetermined value or more, for example, in this embodiment, the duty ratio of the row output is about 3. Less than 8% to about 3.8%
In this case, the starting compensation circuit 103 outputs the commutation target voltage to the commutation command circuit 9 via the priority circuit 104. The above-mentioned duty ratio of about 3.8% corresponds to the resistances R103 (390Ω) and R104 (10k
Ω).

【0069】始動補償回路103は、PWMチョッパ制
御回路14の出力端に接続された100kΩの抵抗R1
02を備えており、その抵抗R102の他端は、0.1
μFのコンデンサC11の一端とオペアンプOP11の
反転入力端とに接続されている。コンデンサC11の他
端は、補助電源回路2の10ボルト出力に接続されてい
る。オペアンプOP11の非反転入力端は、一端が補助
電源回路2の10ボルト出力に接続された390Ωの抵
抗R103と、一端が回路接地された10kΩの抵抗R
104とに接続されている。また、オペアンプOP11
の出力端は、ダイオードD101のアノードと、10μ
Fの電解コンデンサC12のプラス側端子に接続されて
いる。ダイオードD101のカソードは補助電源回路2
の10ボルト出力に接続され、一方、電解コンデンサC
12のマイナス側端子は、回路接地された100kΩの
抵抗R105と、アノード接地されたダイオードD10
2のカソード、及び、500kΩの可変抵抗VR11の
一端に接続されている。可変抵抗VR11の他端は、始
動補償回路103の出力端として、優先回路104の入
力端であるダイオードD104のアノードに接続されて
いる。
The starting compensation circuit 103 includes a 100 kΩ resistor R 1 connected to the output terminal of the PWM chopper control circuit 14.
02, and the other end of the resistor R102 is 0.1
One end of the μF capacitor C11 and the inverting input terminal of the operational amplifier OP11 are connected. The other end of the capacitor C11 is connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP11 has a 390Ω resistor R103 having one end connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2, and a 10kΩ resistor R10 having one end grounded.
104. Also, the operational amplifier OP11
Output terminal is connected to the anode of the diode D101 and 10 μm.
F is connected to the positive terminal of the electrolytic capacitor C12. The cathode of the diode D101 is the auxiliary power circuit 2
, While the electrolytic capacitor C
12 has a 100 kΩ resistor R105 grounded to the circuit and a diode D10 grounded to the anode.
2 and one end of a 500 kΩ variable resistor VR11. The other end of the variable resistor VR11 is connected to the anode of the diode D104, which is the input terminal of the priority circuit 104, as the output terminal of the starting compensation circuit 103.

【0070】ここで、図8及び図9を参照して、始動補
償回路103の動作を説明する。可変抵抗VR4の分圧
比が低く設定されており(図8(a)A)、PWMチョ
ッパ制御回路14のロウ出力のデューティ比が約3.8
%未満になっている場合には(図8(b)A)、PWM
チョッパ制御回路14から出力されるチョッパパルス
は、始動補償回路103のローパスフィルタを構成する
コンデンサC11により抑圧され、オペアンプOP11
の反転入力端への入力電圧は、抵抗R103及びR10
4により非反転入力端へ入力される約9.62ボルト以
上となって(図8(c)A)、オペアンプOP11の出
力電圧は0ボルトとなっている(図8(d)A)。よっ
て、PWMチョッパ制御回路14のロウ出力のデューテ
ィ比が約3.8%未満の状態では、始動補償回路103
からの出力電圧は0ボルトとなっており(図8(e)
A)、ブラシレスモータ51は停止状態にある。
Here, the operation of the starting compensation circuit 103 will be described with reference to FIGS. The voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is set low (FIG. 8A), and the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is about 3.8.
% (FIG. 8 (b) A), the PWM
The chopper pulse output from the chopper control circuit 14 is suppressed by the capacitor C11 constituting the low-pass filter of the starting compensation circuit 103, and the operational amplifier OP11
The input voltage to the inverting input terminal of resistors R103 and R10
4, the output voltage of the operational amplifier OP11 becomes 0 volts (A in FIG. 8 (d)). Therefore, when the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is less than about 3.8%, the start compensation circuit 103
Is 0 volt (FIG. 8 (e)).
A), the brushless motor 51 is in a stopped state.

【0071】かかる状態から可変抵抗VR4の分圧比を
大きくして(図8(a)B)、PWMチョッパ制御回路
14のロウ出力のデューティ比を約3.8%以上に上げ
ると(図8(b)B)、始動補償回路103のコンデン
サC11の放電が充電に追従できなくなり、オペアンプ
OP11の反転入力端への入力電圧が約9.62ボルト
以下に下がる(図8(c)B)。その結果、オペアンプ
OP11の非反転入力端への入力電圧の方が反転入力端
への入力電圧より高くなり、オペアンプOP11の出力
電圧が0ボルトから約8.5ボルトへ上昇する(図8
(d)B)。ここで約8.5ボルトとは、オペアンプは
その特性により電源電圧の1.5ボルト以下までしか出
力できない。本実施例ではオペアンプOP11の電源電
圧は10ボルトであるので、10ボルト−1.5ボルト
=8.5ボルトだからである。なお、上記1.5ボルト
の値はオペアンプの種類によって当然に異なるものであ
る。
In this state, when the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is increased (B in FIG. 8A) and the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is increased to about 3.8% or more (FIG. b) B), the discharge of the capacitor C11 of the start compensation circuit 103 cannot follow the charge, and the input voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier OP11 drops to about 9.62 volts or less (FIG. 8C). As a result, the input voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP11 becomes higher than the input voltage to the inverting input terminal, and the output voltage of the operational amplifier OP11 rises from 0 volts to about 8.5 volts (FIG. 8).
(D) B). Here, about 8.5 volts, the operational amplifier can output only up to 1.5 volts or less of the power supply voltage due to its characteristics. This is because, in this embodiment, the power supply voltage of the operational amplifier OP11 is 10 volts, so that 10 volts−1.5 volts = 8.5 volts. The value of 1.5 volts naturally depends on the type of the operational amplifier.

【0072】オペアンプOP11の出力電圧が約8.5
ボルトとなると、コンデンサC12及び抵抗R105で
構成される微分回路に約8.5ボルトの電圧が印加され
る。このため始動補償回路103からは可変抵抗VR1
1を介して、その電圧降下分を差し引いた8.5ボルト
弱の電圧値から時間の経過とともに徐々に逓減する微分
パルス状の電圧波が優先回路104へ出力される(図8
(e)B)。なお、コンデンサC12の容量が10μ
F、抵抗R105の抵抗値が100kΩであるので、こ
の電圧波は1秒後(10μF×100kΩ=1s)に
は、その尖頭値の約37%にまで低減する。
When the output voltage of the operational amplifier OP11 is about 8.5
When the voltage becomes volts, a voltage of about 8.5 volts is applied to a differentiating circuit composed of the capacitor C12 and the resistor R105. Therefore, the variable resistor VR1 is output from the starting compensation circuit 103.
1, a differential pulse-like voltage wave that gradually decreases with time from a voltage value of slightly less than 8.5 volts obtained by subtracting the voltage drop is output to the priority circuit 104 (FIG. 8).
(E) B). Note that the capacitance of the capacitor C12 is 10 μm.
F, since the resistance value of the resistor R105 is 100 kΩ, this voltage wave decreases to about 37% of its peak value after one second (10 μF × 100 kΩ = 1 s).

【0073】優先回路104へ出力された始動補償回路
103の出力電圧は、転流目標電圧として転流指令回路
9へ出力される。よって、ブラシレスモータ51の始動
時の転流目標電圧が高く設定されるので、ブラシレスモ
ータ51の始動時に、始動トルクを発生させるために充
分な電機子電流が流され(図8(f)B)、ブラシレス
モータ51が的確に始動される。
The output voltage of starting compensation circuit 103 output to priority circuit 104 is output to commutation command circuit 9 as a commutation target voltage. Therefore, the commutation target voltage at the time of starting the brushless motor 51 is set high, so that at the time of starting the brushless motor 51, a sufficient armature current flows to generate a starting torque (FIG. 8 (f) B). , The brushless motor 51 is started properly.

【0074】一方、ブラシレスモータ51の回転中に可
変抵抗VR4の分圧比が下げられると(図9(a))、
PWMチョッパ制御回路14のロウ出力のデューティ比
の下降とともに、ブラシレスモータ51へ印加される電
圧の実効の値も下降して、ブラシレスモータ51が減速
されていく。そして、PWMチョッパ制御回路14のロ
ウ出力のデューティ比が約3.8%未満に下がると(図
9(b)A)、始動補償回路103のコンデンサC11
の充電が放電に追従できなくなって、オペアンプOP1
1の反転入力端への入力電圧が非反転入力端への入力電
圧である9.62ボルト以上に上昇し(図9(c)
A)、オペアンプOP11の出力電圧が約8.5ボルト
から0ボルトへ下降する(図9(d)A)。オペアンプ
OP11の出力電圧が0ボルトとなると、コンデンサC
12に充電されていた電荷は、ダイオードD102及び
オペアンプOP11を介して速やかに放電され、初期状
態に復帰する。
On the other hand, if the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is reduced while the brushless motor 51 is rotating (FIG. 9A),
As the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 decreases, the effective value of the voltage applied to the brushless motor 51 also decreases, and the brushless motor 51 is decelerated. When the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 drops to less than about 3.8% (A in FIG. 9B), the capacitor C11 of the starting compensation circuit 103
Charging cannot follow the discharging, and the operational amplifier OP1
The input voltage to the inverting input terminal of No. 1 rises to 9.62 volts, which is the input voltage to the non-inverting input terminal (FIG. 9C).
A), the output voltage of the operational amplifier OP11 drops from about 8.5 volts to 0 volt (FIG. 9 (d) A). When the output voltage of the operational amplifier OP11 becomes 0 volt, the capacitor C
The charge that has been charged in 12 is quickly discharged through the diode D102 and the operational amplifier OP11, and returns to the initial state.

【0075】この状態から、再度、可変抵抗VR4の分
圧比が上げられ(図9(a)B)、PWMチョッパ制御
回路14のロウ出力のデューティ比が約3.8%以上に
なると(図9(b)B)、オペアンプOP11の反転入
力端への入力電圧が9.62ボルト以下に下がり(図9
(c)B)、オペアンプOP11の出力電圧が約8.5
ボルトに上昇する(図9(d)B)。この結果、放電さ
れたコンデンサC12が再充電されるまで、始動補償回
路103から微分パルス状の電圧波が再び出力される
(図9(e)B)。
From this state, the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is increased again (FIG. 9A), and when the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 becomes about 3.8% or more (FIG. 9A). (B) B), the input voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier OP11 drops to 9.62 volts or less (FIG. 9)
(C) B), the output voltage of the operational amplifier OP11 is about 8.5
It rises to a bolt (FIG. 9D). As a result, until the discharged capacitor C12 is recharged, a voltage pulse in the form of a differentiated pulse is output again from the starting compensation circuit 103 (FIG. 9 (e) B).

【0076】なお、ブラシレスモータ51の駆動中に直
流電源50がオフされた場合、コンデンサC12に充電
されていた電荷は、ダイオードD101及びD102を
介して急速に放電され、初期状態に復帰する。よって、
直流電源50を、そのオフ直後に再度オンした場合に
も、始動補償回路103を正常に動作させて、ブラシレ
スモータ51を円滑に始動することができる。
When the DC power supply 50 is turned off during the operation of the brushless motor 51, the charge stored in the capacitor C12 is rapidly discharged through the diodes D101 and D102, and returns to the initial state. Therefore,
Even when the DC power supply 50 is turned on again immediately after it is turned off, the start-up compensation circuit 103 can operate normally and the brushless motor 51 can be started up smoothly.

【0077】優先回路104は、第2低減回路102に
よって低減された平均化回路101の出力、即ち、定常
運転時における転流目標電圧と、始動補償回路103の
出力、即ち、始動時における転流目標電圧とのうち、大
きい方の出力電圧を転流指令回路9へ出力するための回
路であり、ダイオードD103により構成されている。
このダイオードD103は、アノードが始動補償回路1
03の出力端と接続され、カソードが第2低減回路10
2の出力端、及び、転流指令回路9のコンパレータCP
1の反転入力端に接続されている。よって、優先回路1
04により、第2低減回路102と始動補償回路103
とのうち大きい方の出力電圧が、転流目標電圧として転
流指令回路9へ出力される。
The priority circuit 104 outputs the output of the averaging circuit 101 reduced by the second reduction circuit 102, ie, the commutation target voltage at the time of steady operation, and the output of the start compensation circuit 103, ie, the commutation at the time of startup. This is a circuit for outputting the larger one of the target voltage and the output voltage to the commutation command circuit 9, and is constituted by a diode D103.
The anode of the diode D103 is the starting compensation circuit 1
03 is connected to the output terminal of the second reduction circuit 10
2 and the comparator CP of the commutation command circuit 9
1 inverting input terminal. Therefore, priority circuit 1
04, the second reduction circuit 102 and the starting compensation circuit 103
Is output to the commutation command circuit 9 as the commutation target voltage.

【0078】以上説明したように、第2実施例のブラシ
レスモータ駆動回路100によれば、PWMチョッパ制
御回路14のチョッパ制御に同期して高調波除去回路1
3の出力電圧を平均化し、その平均化された電機子電流
の電圧値に基づいて転流タイミングを決定しているの
で、低回転域ほど電機子電流の平均化処理の時間が長く
なり、平均化結果の精度を向上させてブラシレスモータ
51を一層安定して駆動することができるのである。
As described above, according to the brushless motor drive circuit 100 of the second embodiment, the harmonic elimination circuit 1 is synchronized with the chopper control of the PWM chopper control circuit 14.
3 is averaged, and the commutation timing is determined based on the averaged armature current voltage value. Therefore, the lower the rotation speed, the longer the armature current averaging process time becomes. Thus, the brushless motor 51 can be driven more stably by improving the accuracy of the conversion result.

【0079】図10は、第3実施例におけるブラシレス
モータ駆動回路200である。この第3実施例のブラシ
レスモータ駆動回路200は、電機子電流が微少であっ
てもブラシレスモータ51を安定して駆動できるように
構成されている。具体的には、高調波除去回路13の出
力電圧を低減(分圧)せずに転流指令回路9へ出力する
とともに、平均化回路111の出力電圧を増幅回路11
2により増幅して転流指令回路9へ出力し、転流指令回
路9により両者を比較して転流指令56を発生するよう
にしている。このために第3実施例のブラシレスモータ
駆動回路200では、前期した第1実施例のブラシレス
モータ駆動回路1のうち、ゼロリセット回路110、平
均化回路111、増幅回路112、始動補償回路113
に変更が施されている。
FIG. 10 shows a brushless motor drive circuit 200 according to the third embodiment. The brushless motor drive circuit 200 of the third embodiment is configured so that the brushless motor 51 can be driven stably even when the armature current is small. Specifically, the output voltage of the harmonic elimination circuit 13 is output to the commutation command circuit 9 without being reduced (divided), and the output voltage of the averaging circuit 111 is amplified.
2 and output to the commutation command circuit 9, and the two are compared by the commutation command circuit 9 to generate a commutation command 56. Therefore, in the brushless motor drive circuit 200 of the third embodiment, the zero reset circuit 110, the averaging circuit 111, the amplifying circuit 112, and the starting compensation circuit 113 of the brushless motor drive circuit 1 of the first embodiment described above.
Has been changed.

【0080】ゼロリセット回路110は、転流指令回路
9から出力される転流指令56毎に、高調波除去回路1
3の出力電圧を0ボルトに擬制リセットするための回路
であり、10kΩの抵抗R16と、180pFのコンデ
ンサC6と、アナログスイッチAS3とから構成されて
いる。抵抗R16の一端は高調波除去回路13の出力端
に接続され、その抵抗R16の他端は、回路接地された
コンデンサC6の一端に接続されて、RCローパスフィ
ルタを構成している。このRCローパスフィルタによ
り、チョッパ制御に伴って発生する静電移行(誘導)ノ
イズや電磁ノイズの他、高調波除去回路13で除去しき
れなかった高調波成分が除去される。
The zero reset circuit 110 is provided for each commutation command 56 output from the commutation command circuit 9,
3 is a circuit for artificially resetting the output voltage at 0 to 0 volts, and includes a resistor R16 of 10 kΩ, a capacitor C6 of 180 pF, and an analog switch AS3. One end of the resistor R16 is connected to the output terminal of the harmonic elimination circuit 13, and the other end of the resistor R16 is connected to one end of a capacitor C6 that is grounded to form an RC low-pass filter. The RC low-pass filter removes electrostatic transfer (induction) noise and electromagnetic noise generated by chopper control, as well as harmonic components that cannot be completely removed by the harmonic removal circuit 13.

【0081】また、抵抗R16の他端、即ち、前記した
RCローパスフィルタの出力端は、アナログスイッチA
S3の一方のチャネル端子と、転流指令回路9の1つの
入力端であるコンパレータCP1の非反転入力端とに接
続されている。アナログスイッチAS3の他方のチャネ
ル端子は回路接地されており、また、アナログスイッチ
AS3のゲートは転流指令回路9の出力端と接続されて
いる。このため転流指令回路9からハイの転流指令56
が出力されると、その転流指令56によってアナログス
イッチAS3がオンされて、転流指令回路9のコンパレ
ータCP1の非反転入力端が回路接地される。即ち、0
ボルトに擬制リセットされるのである。
The other end of the resistor R16, that is, the output end of the RC low-pass filter is connected to the analog switch A
It is connected to one channel terminal of S3 and one non-inverting input terminal of the comparator CP1, which is one input terminal of the commutation command circuit 9. The other channel terminal of the analog switch AS3 is grounded, and the gate of the analog switch AS3 is connected to the output terminal of the commutation command circuit 9. Therefore, the high commutation command 56 is transmitted from the commutation command circuit 9.
Is output, the analog switch AS3 is turned on by the commutation command 56, and the non-inverting input terminal of the comparator CP1 of the commutation command circuit 9 is grounded. That is, 0
It is fake reset to Bolt.

【0082】平均化回路111は、高調波除去回路13
の出力電圧を平均化して、増幅回路112へ出力するた
めの回路である。高調波除去回路13の出力端に接続さ
れた100kΩの抵抗R111と、その抵抗R111の
他端にプラス側端子が接続された10μFの電解コンデ
ンサC13との積分回路で構成されている。なお、コン
デンサC13のマイナス側端子は回路接地されている。
The averaging circuit 111 includes the harmonic elimination circuit 13
Is a circuit for averaging the output voltage of the amplifier circuit and outputting the result to the amplifier circuit 112. It comprises an integrating circuit of a resistor R111 of 100 kΩ connected to the output terminal of the harmonic elimination circuit 13 and a 10 μF electrolytic capacitor C13 having a positive terminal connected to the other end of the resistor R111. The negative terminal of the capacitor C13 is grounded.

【0083】増幅回路112は、平均化回路111によ
って平均化された電圧値を増幅して、転流指令回路9へ
出力する回路である。増幅回路112は、オペアンプO
P12と2つの抵抗R112,R113とにより構成さ
れた非反転増幅器と、その非反転増幅器の出力を1倍以
下に低減する100kΩの可変抵抗VR11とを備えて
いる。この可変抵抗VR11の摺動子端から転流目標電
圧が出力される。
The amplifying circuit 112 amplifies the voltage value averaged by the averaging circuit 111 and outputs the amplified voltage value to the commutation command circuit 9. The amplifier circuit 112 includes an operational amplifier O
A non-inverting amplifier composed of P12 and two resistors R112 and R113, and a variable resistor VR11 of 100 kΩ for reducing the output of the non-inverting amplifier to 1 or less. A commutation target voltage is output from a slider end of the variable resistor VR11.

【0084】非反転増幅器のオペアンプOP12は、そ
の非反転入力端に平均化回路111の出力端であるコン
デンサC13のプラス側端子が接続され、オペアンプO
P12の出力端には抵抗R112及び可変抵抗VR11
の一端が接続されている。抵抗R112の他端は、オペ
アンプOP12の反転入力端と抵抗R113の一端とに
接続され、抵抗R113の他端は回路接地されている。
The non-inverting operational amplifier OP12 has a non-inverting input terminal connected to the positive terminal of a capacitor C13, which is the output terminal of the averaging circuit 111, and an operational amplifier OP12.
The output terminal of P12 has a resistor R112 and a variable resistor VR11.
Are connected at one end. The other end of the resistor R112 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP12 and one end of the resistor R113, and the other end of the resistor R113 is grounded.

【0085】非反転増幅器の2つの抵抗R112,R1
13の抵抗値は、いずれも同一の10kΩである。よっ
て、平均化回路111の出力は、この非反転増幅器OP
12,R112,R113により略2倍に増幅される。
2倍に増幅された平均化回路111の出力は、可変抵抗
VR11により1倍以下に低減されて、転流指令回路9
へ出力される。本実施例では、非反転増幅器OP12,
R112,R113により2倍に増幅された平均化回路
111の出力は、可変抵抗VR11によって0.7倍に
低減(分圧)される。よって、増幅回路112全体とし
て平均化回路111の出力は1.4倍に増幅されるので
ある。
The two resistors R112 and R1 of the non-inverting amplifier
13 have the same resistance value of 10 kΩ. Therefore, the output of the averaging circuit 111 is
12, R112 and R113 substantially double the amplification.
The output of the averaging circuit 111, which has been amplified twice, is reduced to one or less by the variable resistor VR11.
Output to In this embodiment, the non-inverting amplifier OP12,
The output of the averaging circuit 111, which is amplified twice by R112 and R113, is reduced (divided) by 0.7 times by the variable resistor VR11. Therefore, the output of the averaging circuit 111 is amplified by a factor of 1.4 as a whole of the amplifier circuit 112.

【0086】なお、当然のことながら、可変抵抗VR1
1の摺動子位置を調整することにより増幅回路112全
体の増幅率も変更できるので、使用状況に合わせて、そ
の増幅率を変化させ、ブラシレスモータ51の常用運転
領域で最もモータ効率が向上するようにチューニングす
ることができるのである。
It is to be noted that the variable resistor VR1
By adjusting the position of the first slider, the amplification factor of the entire amplification circuit 112 can be changed. Therefore, the amplification factor is changed according to the use condition, and the motor efficiency is most improved in the normal operation region of the brushless motor 51. It can be tuned like this.

【0087】始動補償回路113は、ブラシレスモータ
51の始動時に、ブラシレスモータ51が充分な始動ト
ルクを発生できるようにするため、増幅回路112によ
って増幅された平均化回路111の出力に代わって、転
流目標電圧を転流指令回路9へ出力するための回路であ
る。この始動補償回路113は、PWMチョッパ制御回
路14の可変抵抗VR4の摺動子位置に応じて動作す
る。可変抵抗VR4の摺動子位置を変更すると、PWM
チョッパ制御回路14から出力されるチョッパ制御のデ
ューティ比が変更される。即ち、この始動補償回路11
3はPWMチョッパ制御回路14と連動して動作するの
である。
When the brushless motor 51 starts, the start compensation circuit 113 replaces the output of the averaging circuit 111 amplified by the amplifier circuit 112 in order to enable the brushless motor 51 to generate a sufficient starting torque. This is a circuit for outputting the current target voltage to the commutation command circuit 9. The start compensation circuit 113 operates according to the position of the slider of the variable resistor VR4 of the PWM chopper control circuit 14. When the position of the slider of the variable resistor VR4 is changed, PWM
The duty ratio of the chopper control output from the chopper control circuit 14 is changed. That is, the starting compensation circuit 11
3 operates in conjunction with the PWM chopper control circuit 14.

【0088】始動補償回路113は、オペアンプOP1
3を備えており、そのオペアンプOP13の非反転入力
端には、可変抵抗VR4の摺動子端に接続されたPWM
チョッパ制御回路14の抵抗R22の他端が接続されて
いる。抵抗R22の他端にはPWMチョッパ制御回路1
4のチョッパ制御のデューティ比を決定する電圧が出力
されるので、この電圧をオペアンプOP13へ入力する
ことにより、始動補償回路113をPWMチョッパ制御
回路14のチョッパ制御のデューティ比の変化に連動し
て動作させることができるのである。
The starting compensation circuit 113 includes an operational amplifier OP1
And a non-inverting input terminal of the operational amplifier OP13, a PWM connected to a slider end of the variable resistor VR4.
The other end of the resistor R22 of the chopper control circuit 14 is connected. The other end of the resistor R22 has a PWM chopper control circuit 1
Since a voltage that determines the duty ratio of the chopper control of No. 4 is output, this voltage is input to the operational amplifier OP13, so that the start compensation circuit 113 is linked with the change of the duty ratio of the chopper control of the PWM chopper control circuit 14 It can work.

【0089】オペアンプOP13の反転入力端には、補
助電源回路2の10ボルト出力に接続された18kΩの
抵抗R114と回路接地された1.5kΩの抵抗R11
5とが接続されている。両抵抗R114,R115によ
り、約0.77ボルトの電圧がオペアンプOP13の反
転入力端に入力される。また、オペアンプOP13の出
力端には100kΩの可変抵抗VR12が接続され、そ
の可変抵抗VR12の他端は、100μFの電解コンデ
ンサC14のプラス側端子と、ダイオードD111のア
ノードとに接続されている。ダイオードD111のカソ
ードは補助電源回路2の10ボルト出力に接続され、コ
ンデンサC14のマイナス側端子は、アノードが回路接
地されたダイオードD112のカソードと、増幅回路1
12の可変抵抗VR11の一端とに接続されている。
The inverting input terminal of the operational amplifier OP13 has a resistor R114 of 18 kΩ connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2 and a resistor R11 of 1.5 kΩ grounded to the circuit.
5 are connected. A voltage of about 0.77 volts is input to the inverting input terminal of the operational amplifier OP13 by the resistors R114 and R115. A variable resistor VR12 of 100 kΩ is connected to the output terminal of the operational amplifier OP13, and the other terminal of the variable resistor VR12 is connected to the plus terminal of the 100 μF electrolytic capacitor C14 and the anode of the diode D111. The cathode of the diode D111 is connected to the 10 volt output of the auxiliary power supply circuit 2. The negative terminal of the capacitor C14 is connected to the cathode of the diode D112 whose anode is grounded, and the amplifier circuit 1
It is connected to one end of 12 variable resistors VR11.

【0090】ここで、始動補償回路113の動作を説明
する。可変抵抗VR4の分圧比が低く設定されており、
PWMチョッパ制御回路14のロウ出力のデューティ比
が所定値未満(例えば3%未満)になっている場合に
は、オペアンプOP13の非反転入力端への入力電圧は
抵抗R114及びR115により反転入力端へ入力され
る約0.77ボルト以下となって、かかる場合にはオペ
アンプOP13の出力電圧は0ボルトとなっている。こ
の状態ではブラシレスモータ51は停止状態にある。
Here, the operation of the starting compensation circuit 113 will be described. The voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is set low,
When the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is less than a predetermined value (for example, less than 3%), the input voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP13 is applied to the inverting input terminal by the resistors R114 and R115. The input voltage is about 0.77 volts or less. In such a case, the output voltage of the operational amplifier OP13 is 0 volt. In this state, the brushless motor 51 is in a stopped state.

【0091】かかる状態からPWMチョッパ制御回路1
4のロウ出力のデューティ比を所定値以上(例えば3%
以上)に上げるために、可変抵抗VR4の分圧比を大き
くすると、オペアンプOP13の非反転入力端への入力
電圧が約0.77ボルト以上に上がる。その結果、反転
入力端への入力電圧の方が非反転入力端への入力電圧よ
り高くなり、オペアンプOP13の出力電圧が0ボルト
から約8.5ボルトへ上昇する。オペアンプOP13の
出力電圧が約8.5ボルトとなると、可変抵抗VR1
2、コンデンサC14及び可変抵抗VR11で構成され
る微分回路に約8.5ボルトの電圧が印加される。この
ため始動補償回路113から可変抵抗VR11を介し
て、時間の経過とともに徐々に逓減する微分パルス状の
電圧波が転流指令回路9へ出力される。よって、ブラシ
レスモータ51の始動時の転流目標電圧が高く設定され
るので、ブラシレスモータ51の始動時に、始動トルク
を発生させるために充分な電機子電流が流され、ブラシ
レスモータ51が的確に始動されるのである。
From this state, the PWM chopper control circuit 1
4 has a duty ratio of a predetermined value or more (for example, 3%
If the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is increased in order to increase the voltage, the input voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP13 increases to about 0.77 volt or more. As a result, the input voltage to the inverting input terminal becomes higher than the input voltage to the non-inverting input terminal, and the output voltage of the operational amplifier OP13 rises from 0 volts to about 8.5 volts. When the output voltage of the operational amplifier OP13 becomes approximately 8.5 volts, the variable resistor VR1
2. A voltage of about 8.5 volts is applied to a differentiating circuit composed of the capacitor C14 and the variable resistor VR11. Therefore, a differential pulse-like voltage wave that gradually decreases with time is output from the starting compensation circuit 113 to the commutation command circuit 9 via the variable resistor VR11. Therefore, since the commutation target voltage at the time of starting the brushless motor 51 is set high, at the time of starting the brushless motor 51, a sufficient armature current flows to generate a starting torque, and the brushless motor 51 starts accurately. It is done.

【0092】一方、ブラシレスモータ51の回転中に可
変抵抗VR4の分圧比が下げられると、PWMチョッパ
制御回路14のロウ出力のデューティ比の下降ととも
に、ブラシレスモータ51へ印加される電圧の実効の値
も下降して、ブラシレスモータ51が減速されていく。
そして、PWMチョッパ制御回路14のロウ出力のデュ
ーティ比が所定値未満(例えば3%未満)に下がる頃に
は、オペアンプOP13の非反転入力端への入力電圧が
反転入力端への入力電圧である0.77ボルト以下とな
り、オペアンプOP13の出力電圧が約8.5ボルトか
ら0ボルトへ下降する。オペアンプOP13の出力電圧
が0ボルトとなると、コンデンサC14に充電されてい
た電荷は、ダイオードD112、可変抵抗VR12及び
オペアンプOP13を介して放電され、初期状態に復帰
する。
On the other hand, when the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is reduced while the brushless motor 51 is rotating, the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 is reduced, and the effective value of the voltage applied to the brushless motor 51 is reduced. Is also lowered, and the brushless motor 51 is decelerated.
When the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 falls below a predetermined value (for example, less than 3%), the input voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP13 is the input voltage to the inverting input terminal. The voltage becomes 0.77 volts or less, and the output voltage of the operational amplifier OP13 drops from approximately 8.5 volts to 0 volt. When the output voltage of the operational amplifier OP13 becomes 0 volt, the charge stored in the capacitor C14 is discharged through the diode D112, the variable resistor VR12, and the operational amplifier OP13, and returns to the initial state.

【0093】この状態から、再度、可変抵抗VR4の分
圧比が上げられ、PWMチョッパ制御回路14のロウ出
力のデューティ比が所定値以上(例えば3%以上)にな
ると、オペアンプOP13の非反転入力端への入力電圧
が0.77ボルト以上に上がり、オペアンプOP13の
出力電圧が約8.5ボルトに上昇する。この結果、コン
デンサC14が再充電されるまで、始動補償回路113
から微分パルス状の電圧波が再び出力される。よって、
ブラシレスモータ51の始動時の転流目標電圧が高く設
定され、ブラシレスモータ51が的確に始動される。
From this state, when the voltage dividing ratio of the variable resistor VR4 is increased again and the duty ratio of the row output of the PWM chopper control circuit 14 becomes a predetermined value or more (for example, 3% or more), the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP13. Input voltage rises to 0.77 volts or more, and the output voltage of the operational amplifier OP13 rises to approximately 8.5 volts. As a result, until the capacitor C14 is recharged, the starting compensation circuit 113
Output a differential pulse-like voltage wave again. Therefore,
The commutation target voltage at the time of starting the brushless motor 51 is set high, and the brushless motor 51 is started accurately.

【0094】なお、ブラシレスモータ51の駆動中に直
流電源50がオフされた場合には、コンデンサC14に
充電されていた電荷は、ダイオードD112及びD11
1を介して急速に放電され、初期状態に復帰する。よっ
て、直流電源50を、そのオフ直後に再度オンした場
合、始動補償回路113を正常に動作させて、ブラシレ
スモータ51を円滑に始動することができるのである。
When the DC power supply 50 is turned off during the operation of the brushless motor 51, the electric charge stored in the capacitor C14 is changed to the diodes D112 and D11.
1 rapidly discharges and returns to the initial state. Therefore, when the DC power supply 50 is turned on immediately after the power is turned off, the start compensation circuit 113 is operated normally, and the brushless motor 51 can be started smoothly.

【0095】このように本実施例の始動補償回路113
においても、PWMチョッパ制御回路14の可変抵抗V
R4の分圧比が下げられて、駆動中のブラシレスモータ
51が停止若しくは低速回転になったとしても、その
後、可変抵抗VR4の分圧比を上げることにより、始動
補償回路113からブラシレスモータ51の始動に充分
な転流目標電圧を出力することができる。よって、かか
る場合にもブラシレスモータ51を的確に始動すること
ができるのである。このように始動補償回路113は、
PWMチョッパ制御回路14に連動して動作するように
構成されている。
As described above, the start compensation circuit 113 of the present embodiment is used.
, The variable resistance V of the PWM chopper control circuit 14
Even if the voltage division ratio of R4 is lowered and the brushless motor 51 being driven is stopped or rotated at a low speed, then the voltage division ratio of the variable resistor VR4 is increased to start the brushless motor 51 from the start compensation circuit 113. A sufficient commutation target voltage can be output. Therefore, even in such a case, the brushless motor 51 can be started accurately. Thus, the starting compensation circuit 113
It is configured to operate in conjunction with the PWM chopper control circuit 14.

【0096】以上説明したように、第3実施例のブラシ
レスモータ駆動回路200によれば、電流検出回路4に
より検出され高調波除去回路13により増幅された電機
子電流の電圧値は、低減(分圧)されることなく、平均
化回路111及び転流指令回路9へ出力されるととも
に、平均化回路111の出力電圧は増幅回路112によ
って更に増幅されて転流指令回路9へ出力され、その転
流指令回路9によって両者の大小が比較され転流指令5
6が発生される。よって、電機子電流が微少な場合に
も、転流タイミングを正確に検出して、ブラシレスモー
タ51を安定して駆動することができるのである。
As described above, according to the brushless motor drive circuit 200 of the third embodiment, the voltage value of the armature current detected by the current detection circuit 4 and amplified by the harmonic elimination circuit 13 is reduced. Without being output to the averaging circuit 111 and the commutation command circuit 9, and the output voltage of the averaging circuit 111 is further amplified by the amplifier circuit 112 and output to the commutation command circuit 9. The magnitude of both is compared by the commutation command circuit 9 and the commutation command 5
6 is generated. Therefore, even when the armature current is very small, the commutation timing can be accurately detected, and the brushless motor 51 can be driven stably.

【0097】次に、図11を参照して、インバータIx
〜Izで構成されるチョッパドライバの変形例を説明す
る。図11に図示するチョッパドライバは、3つのイン
バータIx〜Izに代えて、1つのインバータ(NPN
形デジタルトランジスタ)Ibと、3つのダイオードD
15,D16,D17とで構成されており、回路の低コ
スト化が図られている。インバータIbの出力端は、3
つのダイオードD15〜D17のカソードに接続されて
おり、各ダイオードD15〜D17のアノードは、それ
ぞれ下アームトランジスタQx〜Qzのゲート端子に接
続されている。インバータIbの入力端は、PWMチョ
ッパ制御回路14の出力端に接続されているので、PW
Mチョッパ制御回路14からチョッパパルスが出力され
ると、その出力に同期して、分配回路12によりオンさ
れている下アームトランジスタQx〜Qzがチョッパ制
御されるのである。
Next, referring to FIG. 11, inverter Ix
A modified example of the chopper driver composed of .about.Iz will be described. The chopper driver shown in FIG. 11 replaces three inverters Ix to Iz with one inverter (NPN).
Digital transistor) Ib and three diodes D
15, D16, and D17 to reduce the cost of the circuit. The output terminal of the inverter Ib is 3
The anodes of the diodes D15 to D17 are connected to the gate terminals of the lower arm transistors Qx to Qz, respectively. Since the input terminal of the inverter Ib is connected to the output terminal of the PWM chopper control circuit 14,
When a chopper pulse is output from the M chopper control circuit 14, the lower arm transistors Qx to Qz turned on by the distribution circuit 12 are chopper controlled in synchronization with the output.

【0098】図12及び図13に、分配回路の変形例を
図示する。従来は、従来技術の欄で説明したように、回
転中のモータの電機子巻線に生じる速度起電力と界磁の
位置の相関に着目して、該速度起電力によりモータの転
流タイミングを決定していたので、ブラシレスモータ5
1の3相の電機子巻線を180度通電することはできな
かった。しかし、第1〜第3実施例のブラシレスモータ
駆動回路1,100,200は、電機子電流の変化に着
目してブラシレスモータ51をセンサレス駆動している
ので、180度通電することが可能である。120度通
電に代えて180度通電を行うことにより、モータの回
転速度及び出力を向上することができるのである。
FIGS. 12 and 13 show modified examples of the distribution circuit. Conventionally, as described in the section of the prior art, focusing on the correlation between the speed electromotive force generated in the armature winding of the rotating motor and the position of the field, the commutation timing of the motor is determined by the speed electromotive force. The brushless motor 5
The three-phase armature winding No. 1 could not be energized by 180 degrees. However, since the brushless motor drive circuits 1, 100, and 200 of the first to third embodiments focus on changes in the armature current to drive the brushless motor 51 sensorlessly, it is possible to conduct electricity by 180 degrees. . By performing the 180-degree energization instead of the 120-degree energization, the rotation speed and output of the motor can be improved.

【0099】そこで、図12に、180度通電を行う場
合の分配回路30の回路図を示すとともに、図13に、
その分配回路30の各出力時におけるブラシレスモータ
51の電機子巻線に流れる電流方向の関係を示す。な
お、図12の分配回路30における各抵抗の抵抗値は、
いずれも10kΩであり、各コンデンサの容量は、いず
れも1000pFである。また、分配回路は、120度
通電、若しくは、180度通電に固定されるのではな
く、ブラシレスモータ51の駆動状況に合わせて、分配
回路の出力を120度通電と180度通電とで切り替え
られるようにしても良い。
FIG. 12 shows a circuit diagram of the distribution circuit 30 in the case where 180-degree conduction is performed, and FIG.
The relationship of the direction of current flowing through the armature winding of the brushless motor 51 at each output of the distribution circuit 30 is shown. The resistance value of each resistor in the distribution circuit 30 of FIG.
Each was 10 kΩ, and the capacitance of each capacitor was 1000 pF. Also, the distribution circuit is not fixed to 120-degree conduction or 180-degree conduction, but the output of the distribution circuit can be switched between 120-degree conduction and 180-degree conduction in accordance with the driving state of the brushless motor 51. You may do it.

【0100】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Can easily be inferred.

【0101】例えば、本実施例のブラシレスモータ駆動
回路1では、電流検出回路4を構成するシャント抵抗R
sは、DCリンクのグランド側ラインに挿入され、1個
のシャント抵抗Rsにより3相全ての電機子電流を検出
するようにしている。しかし、電機子電流を検出できる
電流検出回路であれば、DCリンクのグランド側ライン
以外の他の位置に設けるようにしても良い。また、3相
の電機子電流を個別に検出するように、3個の電流検出
回路をそれぞれ別個に設けるように構成しても良い。
For example, in the brushless motor drive circuit 1 of the present embodiment, the shunt resistor R
s is inserted into the ground line of the DC link so that one shunt resistor Rs detects all three-phase armature currents. However, a current detection circuit that can detect an armature current may be provided at a position other than the ground line of the DC link. Alternatively, three current detection circuits may be separately provided so as to individually detect three-phase armature currents.

【0102】本実施例では、消費電力の低減のために、
チョッパ制御の行われる下アームトランジスタQx〜Q
zのみならず、上アームトランジスタQu〜Qwについ
ても、電界効果トランジスタが使用された。しかし、チ
ョッパ制御の行われない上アームトランジスタについて
は、高速動作が要求されないので、回路1,100,2
00のコストダウンと部品の入手容易性を向上させるた
めに、電界効果トランジスタに代えて、接合形PNPト
ランジスタを使用するようにしても良い。
In this embodiment, in order to reduce power consumption,
Lower arm transistors Qx to Q for which chopper control is performed
A field effect transistor was used not only for z but also for the upper arm transistors Qu to Qw. However, since the high-speed operation is not required for the upper arm transistor in which the chopper control is not performed, the circuits 1, 100, 2
In order to reduce the cost of 00 and improve the availability of parts, a junction type PNP transistor may be used instead of the field effect transistor.

【0103】[0103]

【発明の効果】 請求項1記載のブラシレスモータ駆動
回路によれば、高調波除去回路は、チョッパ制御回路に
よるインバータ回路のスイッチング素子のオン動作に同
期して電流検出回路の出力電圧を記憶するので、チョッ
パ制御による高調波成分を除去して、電圧に変換された
電機子電流を検出することができる。転流指令は、この
高調波成分の除去された高調波除去回路の記憶電圧に基
づいて出力されるので、チョッパ制御のデューティ比が
小さい場合にも、その影響を受けることなく適切なタイ
ミングで転流動作を行うことができる。従って、かかる
場合にも、ブラシレスモータをセンサレスで可変速駆動
することができるという効果がある。
According to the brushless motor drive circuit of the first aspect, the harmonic elimination circuit stores the output voltage of the current detection circuit in synchronization with the ON operation of the switching element of the inverter circuit by the chopper control circuit. The armature current converted into a voltage can be detected by removing harmonic components by the chopper control. The commutation command is output based on the stored voltage of the harmonic elimination circuit from which the harmonic components have been eliminated. Flow operation can be performed. Accordingly, even in such a case, there is an effect that the brushless motor can be driven at a variable speed without a sensor.

【0104】請求項2記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項1記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、チョッパ制御回路によるオンのデュ
ーティ比が所定値未満に下げられて、ブラシレスモータ
が停止または低速回転となった場合にも、その後、かか
るオンのデューティ比が所定値以上に上げられると、平
均化回路の平均化電圧に代わって、始動補償回路から転
流指令回路へ始動トルクを発生させるために充分な電圧
が転流目標電圧として出力される。よって、一旦、停止
または低速回転にされたブラシレスモータであっても的
確に再始動することができるという効果がある。
According to the brushless motor drive circuit of the second aspect, in addition to the effect of the brushless motor drive circuit of the first aspect, the ON duty ratio of the chopper control circuit is reduced to less than a predetermined value, and the brushless motor is driven. When the on-duty ratio is increased to a predetermined value or more even after the motor stops or rotates at a low speed, the starting torque is transmitted from the start compensation circuit to the commutation command circuit instead of the averaging voltage of the averaging circuit. Is output as the commutation target voltage. Therefore, there is an effect that even a brushless motor once stopped or rotated at a low speed can be restarted accurately.

【0105】請求項3記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項2記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、始動補償回路および平均化回路の少
なくとも一部は一体に構成されているので、両回路を別
々に設ける場合に比べて、ブラシレスモータ駆動回路の
コストを安価にすることができるという効果がある。
According to the brushless motor driving circuit according to the third aspect, in addition to the effect of the brushless motor driving circuit according to the second aspect, at least a part of the starting compensation circuit and the averaging circuit are integrally formed. This has the effect that the cost of the brushless motor drive circuit can be reduced as compared with the case where both circuits are provided separately.

【0106】請求項4記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項1から3のいずれかに記載のブラシレ
スモータ駆動回路の奏する効果に加え、転流指令は高調
波除去回路の出力電圧が平均化回路の平均化電圧の所定
倍以上となることにより出力される。この転流指令がゼ
ロリセット回路へ入力されると、ゼロリセット回路によ
って高調波除去回路の出力電圧が擬制リセットされ、平
均化回路の平均化電圧の所定倍より確実に小さくされ
る。よって、電機子電流の微小な無負荷時等において
も、転流指令毎に、転流指令を確実にリセットすること
ができるので、転流指令の多重発生や異常なほどの長時
間の転流指令の出力が防止され、常に安定したセンサレ
ス運転を実現することができるという効果がある。
According to the brushless motor drive circuit of the fourth aspect, in addition to the effect of the brushless motor drive circuit of any one of the first to third aspects, in addition to the commutation command, the output voltage of the harmonic elimination circuit is averaged. It is output when the averaged voltage of the conversion circuit becomes a predetermined multiple or more. When the commutation command is input to the zero reset circuit, the output voltage of the harmonic elimination circuit is pseudo-reset by the zero reset circuit, and is reliably reduced to a predetermined multiple of the averaging voltage of the averaging circuit. Therefore, the commutation command can be reliably reset for each commutation command even when the armature current is in a small no-load condition, so that multiple commutation commands are generated or abnormally long commutation is performed. The output of the command is prevented, and there is an effect that stable sensorless operation can always be realized.

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

【図1】 (a)は、ブラシレスモータの電機子巻線の
1相に流れる電流波形を示した図であり、(b)は、
(a)の電流波形の1ブロックを拡大して示した図であ
る。
FIG. 1A is a diagram showing a current waveform flowing in one phase of an armature winding of a brushless motor, and FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of one block of the current waveform of FIG.

【図2】 本発明の第1実施例であるブラシレスモータ
駆動回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a brushless motor drive circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図3】 ブラシレスモータの定常運転時における各回
路の出力電圧波形の関係を示した図である。(a)は、
PWMチョッパ制御回路の出力電圧波形を示した図であ
り、(b)は、インバータ回路のトランジスタのオン動
作を示した図であり、(c)は、電流検出回路の出力電
圧波形を示した図であり、(d)は、高調波除去回路の
出力電圧波形を示した図であり、(e)は、転流指令回
路のコンパレータの出力電圧波形を示した図であり、
(f)は、転流指令回路の出力電圧波形を示した図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between output voltage waveforms of each circuit during a steady operation of the brushless motor. (A)
It is a figure showing an output voltage waveform of a PWM chopper control circuit, (b) is a figure showing ON operation of a transistor of an inverter circuit, and (c) is a figure showing an output voltage waveform of a current detection circuit. (D) is a diagram showing an output voltage waveform of the harmonic elimination circuit, (e) is a diagram showing an output voltage waveform of the comparator of the commutation command circuit,
(F) is a diagram showing an output voltage waveform of the commutation command circuit.

【図4】 第1実施例におけるブラシレスモータの始動
時におけるPWMチョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比
と、各回路の出力電圧波形との関係を示した図である。
(a)は、PWMチョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比
の変化の様子を示した図であり、(b)は、PWMチョ
ッパ制御回路の出力電圧波形を部分的に拡大して示した
図であり、(c)は、始動補償回路のトランジスタのベ
ース端子に印加される電圧波形を示した図であり、
(d)は、始動補償回路のトランジスタのコレクタ端子
の電圧波形を示した図であり、(e)は、始動補償回路
の出力電圧波形を示した図であり、(f)は電流検出回
路の出力電圧波形を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a voltage dividing ratio of a variable resistor of a PWM chopper control circuit and an output voltage waveform of each circuit when the brushless motor according to the first embodiment is started.
(A) is a figure which shows the mode of change of the voltage division ratio of the variable resistance of a PWM chopper control circuit, (b) is the figure which expanded and showed the output voltage waveform of the PWM chopper control circuit partially. (C) is a diagram showing a voltage waveform applied to the base terminal of the transistor of the starting compensation circuit;
(D) is a diagram showing a voltage waveform of the collector terminal of the transistor of the start compensation circuit, (e) is a diagram showing an output voltage waveform of the start compensation circuit, and (f) is a diagram of the current detection circuit. FIG. 4 is a diagram illustrating an output voltage waveform.

【図5】 第1実施例におけるブラシレスモータの駆動
時から停止時、及び、停止時から始動時におけるPWM
チョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比と、各回路の出力
電圧波形との関係を示した図である。(a)は、PWM
チョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比の変化の様子を示
した図であり、(b)は、PWMチョッパ制御回路の出
力電圧波形を部分的に拡大して示した図であり、(c)
は、始動補償回路のトランジスタのベース端子に印加さ
れる電圧波形を示した図であり、(d)は、始動補償回
路のトランジスタのコレクタ端子の電圧波形を示した図
であり、(e)は、始動補償回路の出力電圧波形を示し
た図であり、(f)は電流検出回路の出力電圧波形を示
した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the PWM of the first embodiment when the brushless motor is driven and stopped, and when the brushless motor is stopped and started
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a voltage dividing ratio of a variable resistor of a chopper control circuit and an output voltage waveform of each circuit. (A) PWM
It is a figure which showed the mode of change of the voltage division ratio of the variable resistor of a chopper control circuit, (b) is a figure which expanded and showed the output voltage waveform of the PWM chopper control circuit partially, (c)
FIG. 3 is a diagram illustrating a voltage waveform applied to a base terminal of a transistor of a start compensation circuit, FIG. 4D is a diagram illustrating a voltage waveform of a collector terminal of a transistor of the start compensation circuit, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an output voltage waveform of a start compensation circuit, and FIG.

【図6】 計数回路の出力と分配回路の出力との関係、
及び、そのときのブラシレスモータの電機子巻線に流れ
る電流方向の関係を表した図である。
FIG. 6 shows the relationship between the output of the counting circuit and the output of the distribution circuit,
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between directions of current flowing through an armature winding of the brushless motor at that time.

【図7】 第2実施例におけるブラシレスモータ駆動回
路の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a brushless motor drive circuit according to a second embodiment.

【図8】 第2実施例におけるブラシレスモータの始動
時におけるPWMチョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比
と、各回路の出力電圧波形との関係を示した図である。
(a)は、PWMチョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比
の変化の様子を示した図であり、(b)は、PWMチョ
ッパ制御回路の出力電圧波形を部分的に拡大して示した
図であり、(c)は、始動補償回路のオペアンプに入力
される電圧波形を示した図であり、(d)は、始動補償
回路のオペアンプの出力電圧波形を示した図であり、
(e)は、始動補償回路の出力電圧波形を示した図であ
り、(f)は、電流検出回路の出力電圧波形を示した図
である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a voltage dividing ratio of a variable resistor of a PWM chopper control circuit and an output voltage waveform of each circuit when the brushless motor according to the second embodiment is started.
(A) is a figure which shows the mode of change of the voltage division ratio of the variable resistance of a PWM chopper control circuit, (b) is the figure which expanded and showed the output voltage waveform of the PWM chopper control circuit partially. (C) is a diagram illustrating a voltage waveform input to the operational amplifier of the start compensation circuit, (d) is a diagram illustrating an output voltage waveform of the operational amplifier of the start compensation circuit,
(E) is a diagram showing an output voltage waveform of the starting compensation circuit, and (f) is a diagram showing an output voltage waveform of the current detection circuit.

【図9】 第2実施例におけるブラシレスモータの駆動
時から停止時、及び、停止時から始動時におけるPWM
チョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比と、各回路の出力
電圧波形との関係を示した図である。(a)は、PWM
チョッパ制御回路の可変抵抗の分圧比の変化の様子を示
した図であり、(b)は、PWMチョッパ制御回路の出
力電圧波形を部分的に拡大して示した図であり、(c)
は、始動補償回路のオペアンプに入力される電圧波形を
示した図であり、(d)は、始動補償回路のオペアンプ
の出力電圧波形を示した図であり、(e)は、始動補償
回路の出力電圧波形を示した図であり、(f)は、電流
検出回路の出力電圧波形を示した図である。
FIG. 9 is a PWM diagram of the brushless motor according to the second embodiment when the brushless motor is driven and stopped, and when the brushless motor is stopped and started.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a voltage dividing ratio of a variable resistor of a chopper control circuit and an output voltage waveform of each circuit. (A) PWM
It is a figure which showed the mode of change of the voltage division ratio of the variable resistor of a chopper control circuit, (b) is a figure which expanded and showed the output voltage waveform of the PWM chopper control circuit partially, (c)
5A is a diagram illustrating a voltage waveform input to the operational amplifier of the start compensation circuit, FIG. 5D is a diagram illustrating an output voltage waveform of the operational amplifier of the start compensation circuit, and FIG. It is a figure showing an output voltage waveform, and (f) is a figure showing an output voltage waveform of a current detection circuit.

【図10】 第3実施例のブラシレスモータ駆動回路の
回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a brushless motor drive circuit according to a third embodiment.

【図11】 チョッパドライバの変形例を示した回路図
である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a modification of the chopper driver.

【図12】 分配回路の変形例を示した180度通電を
行う分配回路の回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of a distribution circuit that performs 180-degree energization and shows a modification of the distribution circuit.

【図13】 計数回路の出力と180度通電を行う分配
回路の出力との関係、及び、そのときのブラシレスモー
タの電機子巻線に流れる電流方向の関係を表した図であ
る。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between an output of a counting circuit and an output of a distribution circuit that performs 180-degree conduction, and a relationship of a current direction flowing through an armature winding of the brushless motor at that time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,100,200 ブラシレスモータ駆動回路 2 補助電源回路 3 インバータ回路 4 電流検出回路 5 第1低減回路 6,101,111 平均化回路 7,103,113 始動補償回路 8,102 第2低減回路 9 転流指令回路 10,110 ゼロリセット回路 11 計数回路(通電制御回路の一部) 12,30 分配回路(通電制御回路の一部) 13 高調波除去回路 14 PWMチョッパ制御回路(チョッ
パ制御回路) 41 電機子電流の第1の増加領域 42 電機子電流の第2の増加領域 50 直流電源 51 ブラシレスモータ 56 転流指令
1,100,200 Brushless motor drive circuit 2 Auxiliary power supply circuit 3 Inverter circuit 4 Current detection circuit 5 First reduction circuit 6,101,111 Averaging circuit 7,103,113 Start compensation circuit 8,102 Second reduction circuit 9 Flow command circuit 10, 110 Zero reset circuit 11 Count circuit (part of conduction control circuit) 12, 30 Distribution circuit (part of conduction control circuit) 13 Harmonic removal circuit 14 PWM chopper control circuit (chopper control circuit) 41 First increase area of armature current 42 Second increase area of armature current 50 DC power supply 51 Brushless motor 56 Commutation command

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータの複数相の電機子巻線
に直流電圧を順次通電するための複数のスイッチング素
子を有するインバータ回路と、そのインバータ回路の複
数のスイッチング素子をオンオフさせて転流を行う通電
制御回路と、その通電制御回路によりオンされている前
記インバータ回路のスイッチング素子をチョッパ制御に
よってオンオフさせるチョッパ制御回路とを備え、前記
チョッパ制御回路によるオンオフのデューティ比を変化
させることにより前記ブラシレスモータをセンサレスで
可変速運転可能なブラシレスモータ駆動回路において、 前記ブラシレスモータの電機子巻線に流れる電流を電圧
に変換して検出する電流検出回路と、 その電流検出回路の検出電圧を前記チョッパ制御回路に
よる前記インバータ回路のスイッチング素子のオン動作
に同期して記憶する高調波除去回路と、 その高調波除去回路の出力電圧を平均化する平均化回路
と、 前記高調波除去回路の出力電圧が前記平均化回路の平均
化電圧の所定倍となった場合に、前記通電制御回路へ転
流指令を出力する転流指令回路とを備えていることを特
徴とするブラシレスモータ駆動回路。
An inverter circuit having a plurality of switching elements for sequentially supplying a DC voltage to a plurality of armature windings of a brushless motor, and commutation is performed by turning on and off the plurality of switching elements of the inverter circuit. An energization control circuit; and a chopper control circuit for turning on and off a switching element of the inverter circuit that is turned on by the energization control circuit by chopper control. The brushless motor is provided by changing an on / off duty ratio of the chopper control circuit. A brushless motor drive circuit capable of performing variable speed operation without a sensor, a current detection circuit that converts a current flowing through an armature winding of the brushless motor into a voltage and detects the voltage, and detects a detection voltage of the current detection circuit with the chopper control circuit. Switch of the inverter circuit A harmonic elimination circuit that stores in synchronization with the ON operation of the switching element, an averaging circuit that averages an output voltage of the harmonic elimination circuit, and an output voltage of the harmonic elimination circuit that averages the averaging circuit. A brushless motor drive circuit, comprising: a commutation command circuit that outputs a commutation command to the energization control circuit when the voltage becomes a predetermined multiple of the voltage.
【請求項2】 前記チョッパ制御回路による前記インバ
ータ回路のスイッチング素子のオンのデューティ比が所
定値未満から所定値以上になる毎に、前記ブラシレスモ
ータが始動トルクを発生させるために充分な値から時間
の経過とともに逓減する転流目標電圧を前記平均化回路
の平均化電圧に代えて前記転流指令回路へ出力する始動
補償回路を備えていることを特徴とする請求項1記載の
ブラシレスモータ駆動回路。
2. Each time the on-duty ratio of the switching element of the inverter circuit by the chopper control circuit becomes less than a predetermined value and becomes more than a predetermined value, a time from a value sufficient for the brushless motor to generate a starting torque. 2. A brushless motor drive circuit according to claim 1, further comprising: a start compensation circuit for outputting a commutation target voltage gradually decreasing as time elapses to the commutation command circuit instead of the averaging voltage of the averaging circuit. .
【請求項3】 前記始動補償回路および前記平均化回路
は少なくとも一部が一体に構成されていることを特徴と
する請求項2記載のブラシレスモータ駆動回路。
3. The brushless motor driving circuit according to claim 2, wherein at least a part of said starting compensation circuit and said averaging circuit are integrally formed.
【請求項4】 前記転流指令回路から出力される転流指
令毎に、その転流指令回路へ出力される前記高調波除去
回路の出力電圧を擬制リセットするゼロリセット回路を
備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか
に記載のブラシレスモータ駆動回路。
4. A system according to claim 1, further comprising a zero reset circuit for resetting the output voltage of said harmonic elimination circuit output to said commutation command circuit for each commutation command output from said commutation command circuit. The brushless motor drive circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein:
JP00745698A 1997-01-24 1998-01-19 Brushless motor drive circuit Expired - Fee Related JP3305642B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00745698A JP3305642B2 (en) 1997-01-24 1998-01-19 Brushless motor drive circuit

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-11067 1997-01-24
JP1106797 1997-01-24
JP00745698A JP3305642B2 (en) 1997-01-24 1998-01-19 Brushless motor drive circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10271880A true JPH10271880A (en) 1998-10-09
JP3305642B2 JP3305642B2 (en) 2002-07-24

Family

ID=26341757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00745698A Expired - Fee Related JP3305642B2 (en) 1997-01-24 1998-01-19 Brushless motor drive circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3305642B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180610A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dc motor rotation speed detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180610A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dc motor rotation speed detector
JP4701705B2 (en) * 2004-12-22 2011-06-15 パナソニック電工株式会社 DC motor rotation speed detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3305642B2 (en) 2002-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7795828B2 (en) Back electro-motive force (BEMF) commutation and speed control of a three-phase brushless DC (BLDC) motor
JPH07118944B2 (en) Brushless DC motor
US6870337B2 (en) Methods and apparatus for maintaining synchronization of a polyphase motor during power interruptions
EP1075730A2 (en) Cross coupled motor gate drive
JPH11178389A (en) Generation damping system for electric motor
JPS60121975A (en) Braking method of dc motor
EP0858152B1 (en) Electronically commutated motor
WO1992013386A1 (en) High speed dc motor
JP3305642B2 (en) Brushless motor drive circuit
JPH11316249A (en) Current detecting circuit and excess current protecting circuit
JP3305641B2 (en) Brushless motor drive circuit
JP3305640B2 (en) Brushless motor drive circuit
WO1990004283A1 (en) Reluctance motor
JPH07107775A (en) Drive circuit of brushless motor
JPH05199793A (en) Driver for variable reluctance motor
Rajesh et al. A buck-boost converter with dc link voltage boost for minimizing torque ripple in brushless dc motor
JP3300242B2 (en) Brushless motor drive circuit
JPH1175389A (en) Sensorless driving circuit of brushless dc motor
JP3307582B2 (en) Brushless motor drive circuit
JP3493399B2 (en) Current control method and apparatus for PWM inverter
JP2001309691A (en) Switched reluctance motor and its sensorless drive circuit
JP3305606B2 (en) Brushless motor drive circuit
JP3574298B2 (en) Motor drive control device
JP2005176457A (en) Position detecting circuit of brushless motor
JPH05207783A (en) Driver for variable reluctance motor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees