JPH1056795A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JPH1056795A JPH1056795A JP9142479A JP14247997A JPH1056795A JP H1056795 A JPH1056795 A JP H1056795A JP 9142479 A JP9142479 A JP 9142479A JP 14247997 A JP14247997 A JP 14247997A JP H1056795 A JPH1056795 A JP H1056795A
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Abstract
号を入力するために用いられる直流電圧源が1個で構成
可能な、インバーター方式のスイッチトリラクタンスモ
ータを駆動するに好適なモータ駆動回路を提供する。 【解決手段】A、B、C相スイッチング素子(23〜2
8)をスイッチングさせるに必要なスイッチング素子駆
動用の電圧が、1個の直流電圧減から供給されるよう
に、スイッチング素子駆動回路(50、51)を構成し
て、回路構成の簡略化および制作費用の節減を実現す
る。
Description
関し、特にインバーター方式のスイッチトリラクタンス
モータ(Inverter-type SRM)(SRM:Switched Reluctance
Motor)を駆動させるのに好適なモータ駆動回路に関す
る。更に詳しくは、特にインバーターの上位・下位スイ
ッチング素子等を駆動させるための各ゲート制御信号(g
ate controlsignals)を1個の直流電圧源を使用して生
成し、これを前記各スイッチング素子等のゲートに入力
するように構成し、回路の構成が簡単で、製造費用を節
減し得る、スイッチトリラクタンスモータに好適なモー
タ駆動回路に関する。
タ駆動回路では、インバーターのスイッチング素子を駆
動させるためのスイッチング素子駆動用の直流電圧源が
必要であるが、スイッチトリラクタンスモータが3相モ
ータの場合は、3個の上位スイッチング素子をそれぞれ
駆動させるための3個の直流電圧源と、3個の下位スイ
ッチング素子を駆動させるための1個の直流電圧源が必
要となる。
モータ駆動回路図であり、図2は一般的なスイッチトリ
ラクタンスモータの構造を示した図面である。前記図1
に図示のスイッチトリラクタンスモータ駆動回路は、
A,B,C相コイル(100,101,102)と、こ
のA,B,C相コイル(100,101,102)に直
流電圧(VDC)を順次的に印加する、第1乃至第6電界
効果トランジスタ(103,104,105,106,
107,108)が、前記A,B,C相コイル(10
0,101,102)の両端にそれぞれ直列に接続され
ている。
スタ(103,104,105,106,107,10
8)のオフ時、前記A,B,C相コイル(100,10
1,102)の残留電流を充填するキャパシタ99が、
上位電界効果トランジスタ(103,104,105)
と下位電界効果トランジスタ(106,107,10
8)及び、A,B,C相コイル(100,101,10
2)からそれぞれなる回路と、並列に接続されている。
ジスタ(103,104,105,106,107,1
08)のオフ時、前記A,B,C相コイル(100,1
01,102)の残留電流を前記キャパシタ99に還流
させる、第1乃至第6ダイオード(111,112,1
13,114,115,116)が、前記第1乃至第6
電界効果トランジスタ(103,104,105,10
6,107,108)と、それぞれ並列に接続されてい
る。
120の+A極と−A極に巻かれており、前記B相コイ
ル101は、固定子120の+B極と−B極に巻かれて
おり、前記C相コイル102は、固定子120の+C極
と−C極に巻かれている。
トリラクタンスモータ駆動回路を、A相回路を例として
説明する。第1及び第4電界効果トランジスタ(10
3,106)がターンオンされると、直流電圧(VDC)
がA相コイル100に印加される。従って、前記A相コ
イル100が巻かれている固定子120の+A極と−A
極が磁化される。そして、前記固定子120の+A極と
−A極が磁化されることによって、回転子121の極を
引っ張る力が発生し、回転子121が回転するようにな
る。
果トランジスタ(103,104,105,106,1
07,108)を制御し、A相コイル100→B相コイ
ル101→C相コイル102の順に直流電圧(VDC)が
印加されると、回転子121が連続的な回転力を維持す
るようになる。
1,102)に直流電圧(VDC)を印加していた第1乃
至第6電界効果トランジスタ(103,104,10
5,106,107,108)がターンオフされると、
各相コイル(100,101,102)に残留する逆起
電力が、ダイオード(111,112,113,11
4,115,116)を通してキャパシタ99に還流さ
れる。
な従来のスイッチトリラクタンスモータ駆動回路は、各
上位電界効果トランジスタ(103,104,105)
と下位電界効果トランジスタ(106,107,10
8)のグラウンド点が異なるので、各上位電界効果トラ
ンジスタ(103,104,105)のベース駆動電圧
(V1,V2,V3)と、下位電界効果トランジスタ
(106,107,108)のベース駆動電圧(V4)
が異なるべきである。
3,104,105)の各駆動電圧(V1,V2,V
3)を供給するための3個の直流電圧源が必要であり、
下位電界効果トランジスタ(106,107,108)
の駆動電圧(V4)を供給するための1個の直流電圧源
が必要となる。このため、その回路が複雑で、モータの
製造費用が上昇するという問題点があった。
下位スイッチング素子等(upper andlower switches)を
駆動させるための各ゲート制御信号(gate control sign
als)を、1個の直流電圧源を使用し、これを各スイッチ
ング素子等のゲートに入力するように構成することによ
り、回路の構成が簡単で製造費用を節減し得るモータ駆
動回路を提供することにある。
めの本発明のモータ駆動回路は、上位スイッチング素子
等を駆動させるためのゲート駆動信号が入力されると、
1個の直流電圧源から供給されるスイッチング素子駆動
用の直流電圧を、前記上位スイッチング素子等のゲート
に印加し、前記上位スイッチング素子等をスイッチング
させる、複数の上位スイッチング素子駆動回路と、下位
スイッチング素子等を駆動させるためのゲート駆動信号
が入力されると、前記直流電圧源から供給されるスイッ
チング素子駆動用の電圧を、前記下位スイッチング素子
等のゲートに印加し、前記下位スイッチング素子等をス
イッチングさせる、複数個の下位スイッチング素子駆動
回路とを備える。
上位及び下位スイッチング素子を駆動させるためのゲー
ト駆動信号を、1個の直流電圧源を使用し、前記の各ス
イッチング素子等のゲートに入力するように構成される
ので、回路の構成が簡単で製造費用を節減し得る。
明の好適な一実施形態を説明する。
クタンスモータ駆動回路図である。なお、図3ではA相
スイッチング素子駆動回路のみが図示されており、B
相,C相スイッチング素子駆動回路は、A相スイッチン
グ素子駆動回路と同一であるため、図示を省略した。
れているA,B,C相コイル(10,11,12)のそ
れぞれの両端には、前記A,B,C相コイル(10,1
1,12)に直流電圧(VDC)を印加または遮断させる
A,B,C相電界効果トランジスタ(23,24,2
5,26,27,28)が、それぞれ直列に接続されて
いる。
ジスタ(23,24,25,26,27,28)がオフ
時、A,B,C相コイル(10,11,12)で発生さ
れる逆起電力をキャパシタ19に還流させるための、第
1乃至第6ダイオード(13,14,15,16,1
7,18)が、各電界効果トランジスタ(23,24,
25,26,27,28)と並列に接続されている。
6)の駆動回路はA相上位スイッチング素子駆動回路5
0とA相下位スイッチング素子駆動回路52からなって
いる。A相上位スイッチング素子駆動回路50は、A相
上位スイッチング素子を駆動させるためのゲート駆動信
号(Hin)が入力されると、直流電圧源から供給される
スイッチング素子駆動用の直流電圧(Vcc)を、A相
上位スイッチング素子23のゲートに印加する。また、
A相下位スイッチング素子駆動回路52は、A相下位ス
イッチング素子を駆動させるためのゲート駆動信号(L
in)が入力されると、前記の直流電圧源から供給される
スイッチング素子駆動用の直流電圧(Vcc)を、A相
下位スイッチング素子26のゲートに印加する。
スイッチング素子駆動回路は、上記のA相スイッチング
素子駆動回路の構成と同一であり、A相スイッチング素
子駆動回路に使用される直流電圧源から、スイッチング
素子駆動用の直流電圧(Vcc)が入力される。
子駆動回路の動作を中止させるための中止信号(SD:Sh
ut Down Signal)を、上記A,B,C相スイッチング素
子駆動回路に入力するバッファ54が備えられている。
この中止信号(SD)によって、A,B,C相スイッチ
ング素子駆動回路からA,B,C相スイッチング素子
(23,24,25,26,27,28)のゲートに入
力されるスイッチング素子駆動用の直流電圧(Vcc)
が遮断され、A,B,C相スイッチング素子(23,2
4,25,26,27,28)のすべてが‘オフ’され
る。
に、多数個のスイッチング素子駆動回路を直接連結し、
中止信号(SD)をこれら多数個のスイッチング素子駆
動回路に直接入力するようにすると、中止信号(SD)
を生成する素子に過負荷が発生するので、上述のように
バッファ54を用いて中止信号(SD)を入力してい
る。
50は、A相上位スイッチング素子ゲート駆動信号(H
in)を反転させて出力する第1インバーター素子31
と、この第1インバーター素子31から出力された信号
がR端子を通して入力されると共に、バッファ54から
出力された中止信号(SD)がS端子を通して入力さ
れ、上記S端子と上記R端子を通して入力される信号に
基づいてQ端子よりの出力信号が切り替る第1RSフリ
ップフロップ32、この第1RSフリップフロップ32
の出力信号と、前記第1インバーター素子31から出力
された信号及び、前記のバッファ54を通して入力され
た中止信号(SD)の否論理和を出力する第1NORゲ
ート33、この第1NORゲート33の出力信号により
動作し、直流電圧(Vcc)をA相上位スイッチング素
子23のゲートに供給し、A相上位スイッチング素子2
3をオンさせる第1トランジスタT1、前記第1NOR
ゲート33の出力信号を反転させて出力する第2インバ
ーター素子34、この第2インバーター素子34の出力
信号により動作し、A相上位スイッチング素子23のゲ
ートをグラウンドと連結(ソースと連結)し、A相上位
スイッチング素子23をオフさせる第2トランジスタT
2及び、前記スイッチング素子T1,T2のスイッチン
グ動作に比して、A相上位スイッチング素子23のスイ
ッチング動作がタイム遅延されることを防止するための
ダイオード素子35とキャパシタ36とから構成されて
いる。
1がオフ状態からオン状態に転換される時、前記キャパ
シタ36の電圧により、前記A相スイッチング素子23
が速くターンオンされる。
52は、A相下位スイッチング素子駆動信号(Lin)を
反転させて出力する第3インバーター素子41と、この
第3インバーター素子41から出力された信号がR端子
を通して入力されると共に、前記のバッファ54から出
力された中止信号(SD)がS端子を通して入力され、
上記S端子と上記R端子を通して入力される信号に基づ
いてQ端子よりの出力信号が切り替る第2RSフリップ
フロップ42、この第2RSフリップフロップ42の出
力信号と、前記第3インバーター素子41の出力信号及
び、前記のバッファ54を通して入力される中止信号
(SD)との否論理和を出力する第2NORゲート4
3、この第2NORゲート43からの出力信号により動
作され、直流電圧(Vcc)をA相下位スイッチング素
子26のゲートに供給し、A相下位スイッチング素子2
6をオンさせる第3トランジスタT3、前記第2NOR
ゲート43の出力信号を反転させて出力する第4インバ
ーター素子44及び、この第4インバーター素子44の
出力信号により動作され、A相下位スイッチング素子2
6のゲートをグラウンドと連結(素子26のソースと連
結)し、A相下位スイッチング素子26をオフさせる第
4トランジスタT4とから構成される。
イッチトリラクタンスモータ駆動回路において、A相上
位スイッチング素子23をオンさせるためのハイレベル
のゲート駆動信号(Hin)が入力されると、ハイレベル
のゲート駆動信号(Hin)は、第1インバーター素子3
1で反転され、ローレベルの信号に変換される。第1イ
ンバーター素子31から出力されたローレベルの信号
は、第1RSフリップフロップ32によりラッチされ、
第1NORゲート33に入力される。
力される信号の全ては、ローレベルの信号となるので、
前記第1NORゲート33では、ハイレベルの信号が出
力される。
ンされ、直流電圧(Vcc)をA相上位スイッチング素
子23のゲートに供給し、A相スイッチング素子23を
ターンオンさせる。
れたハイレベルの信号は、第2インバーター34でロー
レベルの信号に反転されるので、第2トランジスタT2
はターンオフされる。
フさせるための、ローレベルのゲート駆動信号(Hin)
が入力されると、ローレベルのゲート駆動信号(Hin)
は、第1インバーター素子31で反転されてハイレベル
の信号に変換される。第1インバーター素子31から出
力されたハイレベルの信号は、第1RSフリップフロッ
プ32と第1NORゲート33に入力される。
ローレベルの信号が出力され、第1トランジスタT1が
ターンオフされる。
されたローレベルの信号は、第2インバーター34でハ
イレベルの信号に反転されるので、第2トランジスタT
2はターンオンされる。
ンさせるための、ハイレベルのゲート駆動信号(Lin)
が入力されると、前記ハイレベルのゲート駆動信号(L
in)は、第3インバーター素子41で反転されてローレ
ベルの信号に変換される。この第3インバーター素子4
1から出力されたローレベルの信号は、第2RSフリッ
プフロップ42によりラッチされ、第2NORゲート4
3に入力される。
力される信号の全ては、ローレベルの信号となるので、
第2NORゲート43からは、ハイレベルの信号が出力
される。
ンされ、直流電圧(Vcc)がA相下位スイッチング素
子26のゲートに供給され、前記のA相下位スイッチン
グ素子26がターンオンされる。
力されるハイレベルの信号は、第4インバーター44で
ローレベルの信号に反転されるので、第4トランジスタ
T4はターンオフされる。
フさせるための、ローレベルのゲート駆動信号(Lin)
が入力されると、ローレベルのゲート駆動信号(Lin)
は、第3インバーター素子41で反転されハイレベルの
信号に変換される。第3インバーター素子41から出力
されたハイレベルの信号は、第2RSフリップフロップ
42と、第2NORゲート43に入力される。
ローレベルの信号が出力され、第3トランジスタT3が
ターンオフされる。
力されたローレベルの信号は、第4インバーター44で
ハイレベルの信号に反転されるので、第4トランジスタ
T4はターンオンされる。
中止信号(SD)が入力されると、第1及び第2RSフ
リップフロップ32,42はこれをラッチして、Q端子
からハイレベルの信号を出力する。従って、第1及び第
2NORゲート33,43は、他信号とは関係なく、ロ
ーレベルの信号を出力する。
T3がターンオフされ、第2及び第4トランジスタT
2,T4はターンオンされ、A相上位スイッチング素子
23及びA相下位スイッチング素子26の全てはオフ状
態となる。
化膜半導体の電界効果トランジスタ、絶縁ゲート型のバ
イポラトランジスタ、トランジスタのような素子によっ
ても具現され得る。
を例として説明したが、残りのB,C相スイッチング素
子駆動回路の構成は、上述のA相スイッチング素子駆動
回路の構成と同一である。そして、A相スイッチング素
子駆動回路に使用される直流電圧源から、スイッチング
素子駆動用の直流電圧Vccが入力され、バッファ54
を通して入力される中止信号(SD)も同時に入力され
る。
における違いは、単に、制御手段(図示されていない)
から入力されるスイッチング素子ゲート駆動信号が、前
記のA相スイッチング素子駆動回路に入力されるスイッ
チング素子ゲート駆動信号(Hin,Lin)とは異なると
いう点だけである。
クタンスモータ駆動回路の入出力信号を示した図で、こ
こにおいて上位スイッチング素子ゲート駆動信号(Hi
n)、または下位スイッチング素子ゲート駆動信号(Li
n)が入力される場合、中止信号(SD)が入力される
と、上位スイッチング素子のゲート駆動回路と、下位ス
イッチング素子のゲート駆動回路から、スイッチング素
子のゲートに入力される電源(Ho,Lo)が遮断されるこ
とを示している。
ラクタンスモータの速度制御信号の形成を示した図面で
あり、図5Bは、図5Aに図示された信号の波形を示し
た図面である。
ート駆動信号(Hin)は、ローター位置感知手段(図示
されていない)から出力されたローター位置信号Sであ
り、前記の下位スイッチング素子駆動信号(Lin)は、
前記のローター位置信号SとPWM信号の論理積により
形成される。
ラクタンスモータの他の速度制御信号の形成を示した図
であり、図6Bは、図6Aに図示された信号の波形を示
した図面である。
のゲート駆動信号(Hin,Lin)は、ともに上述したロ
ーター位置信号SとPWM信号との論理積により形成さ
れる。
で、多様に変形して実施し得る。
位及び下位スイッチング素子のゲート駆動信号を入力す
るために用いられる直流電圧源が1個で構成され、回路
構成の簡略化及び製作費用の節減が実現され得る。
路図である。
を示した図である。
タ駆動回路図である。
タ駆動回路の入出力信号を示した図である。
ータの速度制御信号の形成を示した図である。
図である。
ータの他の速度制御信号の形成を示した図である。
図である。
ド 19,36 キャパシタ 23,24,25 A相〜C相上位スイッチング素子 26,27,28 A相〜C相下位スイッチング素子 31,34,41,44 第1〜第4インバーター素子 32,42 第1,第2RSフリップフロップ 33,43 第1,第2NORゲート 50 A相上位スイッチング素子駆動回路 52 A相下位スイッチング素子駆動回路 54 バッファ T1,T2,T3,T4 スイッチング素子
Claims (7)
- 【請求項1】 上位スイッチング素子を駆動させるため
のゲート駆動信号が入力されると、1個の直流電圧源か
ら供給されるスイッチング素子駆動用の直流電圧を、前
記上位スイッチング素子のゲートに印加し、前記上位ス
イッチング素子等をスイッチングさせる、複数の上位ス
イッチング素子駆動回路と、 下位スイッチング素子を駆動させるためのゲート駆動信
号が入力されると、前記直流電圧源から供給されるスイ
ッチング素子駆動用の電圧を、前記下位スイッチング素
子等のゲートに印加し、前記下位スイッチング素子等を
スイッチングさせる、複数個の下位スイッチング素子駆
動回路とを備えることを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項2】 前記複数の上位スイッチング素子駆動回
路の各々は、 入力されたゲート駆動信号を反転させて出力する第1イ
ンバーター素子と、 前記第1インバーター素子から出力された信号及び中止
信号が入力され、該中止信号に基づいて、前記第1イン
バーター素子から出力された信号を出力する第1RSフ
リップフロップと、 前記第1RSフリップフロップの出力信号と、前記第1
インバーター素子から出力された信号及び前記中止信号
の否論理和を出力する第1NORゲートと、 前記第1NORゲートの出力信号により動作し、スイッ
チング素子駆動用の直流電圧を、前記上位スイッチング
素子のゲートに供給し、該上位スイッチング素子をオン
させる第1トランジスタと、 前記第1NORゲートの出力信号を反転させて出力する
第2インバーター素子と、 前記第2インバーター素子の出力信号により動作され、
前記上位スイッチング素子のゲートをグラウンドと連結
して該上位スイッチング素子をオフさせる、第2トラン
ジスタとを備えることを特徴とする請求項1に記載のモ
ータ駆動回路 - 【請求項3】 前記上位スイッチング素子のスイッチン
グ動作が、前記第1及び第2トランジスタのスイッチン
グ動作に比してタイム遅延されることを防止するため
の、ダイオード素子とキャパシタとからなる安定化回路
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載のモータ
駆動回路。 - 【請求項4】 前記複数の下位スイッチング素子駆動回
路の各々は、 入力されたゲート駆動信号を反転させて出力する第3イ
ンバーター素子と、 前記第3インバーター素子から出力された信号及び中止
信号が入力され、該中止信号によって、前記第3インバ
ーター素子から出力された信号をラッチし出力する第2
RSフリップフロップと、 前記第2RSフリップフロップの出力信号と、前記第3
インバーター素子からの出力信号及び前記中止信号との
否論理和を出力する第2NORゲートと、 前記第2NORゲートからの出力信号により動作し、ス
イッチング素子駆動用の直流電圧を下位スイッチング素
子のゲートに供給し、該下位スイッチング素子をオンさ
せる第3トランジスタと、 前記第2NORゲートの出力信号を反転させて出力する
第4インバーター素子と、 前記第4インバーター素子の出力信号により動作し、前
記下位スイッチング素子のゲートをグラウンドと連結
し、該下位スイッチング素子をオフさせる第4トランジ
スタとを備えることを特徴とする請求項1に記載のモー
タ駆動回路。 - 【請求項5】 前記中止信号を、RSフリップフロップ
とNORゲートに入力するバッファを更に備えることを
特徴とする請求項2または4記載に記載のモータ駆動回
路。 - 【請求項6】 前記上位スイッチング素子を駆動させる
ためのゲート駆動信号が、ローター位置感知手段から入
力されたローター位置信号であり、前記下位スイッチン
グ素子を駆動させるためのゲート駆動信号が、前記ロー
ター位置信号とPWM信号との論理積によって形成され
た信号であることを特徴とする請求項1記載のモータ駆
動回路。 - 【請求項7】 前記上位スイッチング素子及び下位スイ
ッチング素子を駆動させるためのゲート駆動信号が、ロ
ーター位置感知手段から入力されたローター位置信号と
PWM信号との論理積によって形成された信号であるこ
とを特徴とする請求項1記載のモータ駆動回路。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
KR96-19439 | 1996-05-31 | ||
KR1019960019439A KR100187268B1 (ko) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동회로 |
Publications (2)
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