JPS6145754Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、２相スイツチング方式のブラシレス
モータに適用して最適なモータ駆動回路に関す
る。

第１図は従来のこの種のブラシレスモータの駆
動回路である。第１図におけるブラシレスモータ
は２相のコイルＬ_A−Ｌ_A′及びＬ_B−Ｌ_B′を備えて
いる。各相のコイル（Ｌ_AとＬ_A′またはＬ_BとＬ
_B′）は、互に電気角で同相位置（例えば電気角で
360゜の位相差）に配置され、駆動トランジスタ
Ｔ３，Ｔ４を介して互に直列に接続されている。

このブラシレスモータは、図示しないが、電気
角で０゜及び180゜（界磁極の反転位置）でトル
ク零の回転死点が生じないように、各コイルの巻
線ピツチ（往路と復路との開き角度）が電気角で
180゜以下（例えば120゜）に選ばれ、また界磁極
の電気角で180゜の付近において、コイルに作用
する磁束パターンを歪ませる歪手段が設けてあ
る。

第１図においてロータの回転位置はホール素子
１によつて検出され、その出力は、アンプ２，３
の入力に互に逆極性で供給される。従つてアンプ
２，３の出力から互に逆極性のパルス状増巾出力
が得られ、この出力は差動スイツチ回路４を構成
している一対のトランジスタ１，Ｔ２のベースに
供給される。この結果、アンプ２，３の出力レベ
ルクロス点においてトランジスタＴ１，Ｔ２のオ
ン・オフが反転し、そのコレクタから電気角で
180゜ずつ交互に高レベルとなるスイツチング信
号が得られる。このスイツチング信号は駆動トラ
ンジスタＴ３，Ｔ４のベースに供給され、Ｔ３，
Ｔ４のオン・オフに応じてコイルＬ_A−Ｌ_A′及び
Ｌ_B−Ｌ_B′が通電される。

コイル駆動回路には速度サーボ電圧Ｖ２が供給
され、また回転位置検出回路（ホール素子１及び
差動アンプ２，３）には一定の電源電圧Ｖ１が供
給される。従つて何らかの原因（例えば回路故
障）によつて電源電圧Ｖ１が零となり、一方サー
ボ電圧Ｖ２がそのまま供給されていると、アンプ
２，３の出力が零となり、スイツチングトランジ
スタＴ１，Ｔ２が同時にオンとなる。このため差
動スイツチ回路４の共通エミツタ電流をＩ_Eとす
ると、駆動トランジスタＴ３，Ｔ４には、 Ｉ_B3＝Ｉ_Ｅ／２及びＩ_B4＝Ｉ_Ｅ／２ なるベース電流が夫々流れている。

共通エミツタの抵抗Ｒ２の抵抗値は、サーボ電
圧Ｖ２が最小のときにも、駆動トランジスタＴ
３，Ｔ４が十分にオンされ得るベース電流Ｉ_Eを
何れか一方のトランジスタＴ３，Ｔ４のベースに
供給することができ、しかもＩ_Eによつて消費電
流が余分に増加しないような必要最小限の値に設
定されている。このため上述の異常時に、Ｔ３，
Ｔ４が共にオンし、夫々のベース電流がＩ_E／２
となると、これらのトランジスタＴ３，Ｔ４がオ
ンしきれずに、能動域で導通している。即ち、こ
のときのコレクタ−エミツタ電圧Ｖ_CEが飽和電圧
Ｖ_CE(SAT)よりも大きくなつている。このためコ
レクタ損失Ｐ_C＝Ｖ_CE×Ｉ_Cが過大となり、この状
態が続くとトランジスタＴ３，Ｔ４が熱破壊され
る。

本考案は、上述の問題点にかんがみてなされた
ものであつて、回路異常時に駆動トランジスタの
保護手段が動作するようにしたものである。

以下本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は本考案を適用した２相スイツチング方
式のブラシレスモータの駆動回路図である。なお
第１図と同一部分には同じ符号が付されている。

第２図において、差動スイツチ回路４の共通エ
ミツタ端子とエミツタ抵抗Ｒ２との間にはNPN
トランジスタＴ５が接続され、Ｔ５のベース端子
は、アンプ２，３の出力端子に抵抗Ｒ３，Ｒ４を
夫々介して接続されている。正常動作状態では、
アンプ２，３の何れか一方の出力が高レベルで他
方が低レベルである。例えば、アンプ２，３とし
て12V電源のICを使用した場合、最悪条件で高レ
ベル10.5V、低レベル1.5Vである。従つて抵抗Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値を等しくした場合、Ｔ５のベー
ス電位はほぼ6Vとなる。またアンプ２または３
の低レベルの出力1.5VによつてトランジスタＴ
１，Ｔ２の何れか一方がオンとなつているので、
トランジスタＴ５のエミツタ電位V2＝8Vのとき
は4.7V程度になつている。

このためＴ５のベース−エミツタ間に0.6V以
上の電圧を与えることができ、Ｔ５の飽和電圧電
圧Ｖ_CE(SAT)が例えば0.1V程度になるようにＲ
３，Ｒ４の抵抗値を設定することができる。この
結果、正常動作状態において、トランジスタＴ１
〜Ｔ４のスイツチング動作を正しく行わせること
ができる。

次に異常時にV1＝０となつて、アンプ２，３
の出力が共に零ボルトになつた場合には、差動ス
イツチ回路４のトランジスタＴ１，Ｔ２のベース
電圧が共に零ボルトになり、保護トランジスタＴ
５のベース電圧も零ボルトになる。この結果、Ｔ
５がオフとなり、Ｔ１，Ｔ２もオフになる。従つ
て、駆動トランジスタＴ３，Ｔ４にベース電流が
流れず、Ｔ３，Ｔ４がオフとなるので、これらの
トランジスタが熱破壊されるのを防止することが
できる。

なおトランジスタＴ５をトランジスタＴ１また
はＴ２のエミツタに直列に挿入してもよく、また
双方のエミツタに直列に２つの保護トランジスタ
を挿入するように構成しても同様な効果を得るこ
とができる。

第３図は駆動トランジスタＴ３，Ｔ４として
PNPトランジスタを用い、差動スイツチ回路４の
トランジスタＴ１，Ｔ２としてNPNトランジス
タを用いた場合のモータ駆動回路である。この場
合も、回路故障でアンプ２，３の出力が共に高レ
ベルになつたときに、Ｔ３，Ｔ４が熱破壊される
可能性があるので、差動スイツチ回路４の共通エ
ミツタ回路に保護トランジスタＴ５が直列に挿入
されている。

本考案は上述の如く、互に逆相のロータ回転位
置検出信号が供給される差動増幅回路のエミツタ
回路に直列に保護トランジスタを挿入し、そのベ
ースに上記差動増幅回路の一対の入力電圧を分圧
して供給し、差動増幅回路の出力でもつてモータ
励磁コイルをオン・オフ通電するようにした。故
に、回路故障で差動増幅器の一対の入力が零ボル
トになつたとき、保護トランジスタがオフになる
ので、差動増幅回路の構成素子が共にオフにな
り、この素子の出力に結合されたコイル駆動トラ
ンジスタもオフとなる。従つて、回路故障時にこ
の駆動トランジスタが不飽和状態でオンとなつて
熱破壊されるのを未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から公知の２相スイツチング方式
のブラシレスモータの駆動回路図、第２図は本考
案による保護トランジスタを備えるブラシレスモ
ータの駆動回路図、第３図は第２図の変形例を示
すモータ駆動回路図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
…ホール素子、２，３……差動アンプ、４……差
動スイツチ回路、Ｌ_A−Ｌ_A′……コイル、Ｌ_B−Ｌ
_B′……コイル、Ｔ１〜Ｔ５……トランジスタ、Ｒ
１〜Ｒ４……抵抗、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互に逆相のロータ回転位置検出信号が供給され
   る差動増幅回路と、この差動増幅回路のエミツタ
   回路に直列に挿入された保護トランジスタと、上
   記差動増幅回路の一対の入力間に接続された二個
   の互に直列接続の抵抗から成り、この直列接続抵
   抗による分圧電圧を上記保護トランジスタのベー
   スに供給する分圧回路とを夫々具備し、上記差動
   増幅回路の出力に応じて少なくとも２相のモータ
   励磁コイルをオン・オフ通電するようにしたブラ
   シレスモータの駆動回路。