JP2007282338A - Circuit and method for driving motor and disk unit using the same - Google Patents
Circuit and method for driving motor and disk unit using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007282338A JP2007282338A JP2006103466A JP2006103466A JP2007282338A JP 2007282338 A JP2007282338 A JP 2007282338A JP 2006103466 A JP2006103466 A JP 2006103466A JP 2006103466 A JP2006103466 A JP 2006103466A JP 2007282338 A JP2007282338 A JP 2007282338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pulse
- generation circuit
- back electromotive
- circuit
- 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
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転子の回転を制御する技術に関し、特に、複数のコイルを有するステータと磁性を有するロータとを含むモータの回転を制御するモータ駆動回路に関する。 The present invention relates to a technique for controlling rotation of a rotor, and more particularly to a motor drive circuit that controls rotation of a motor including a stator having a plurality of coils and a magnetic rotor.
ポータブルCD(Compact Disc)装置や、DVD(Digital Versatile Disc)など、ディスク型メディアを使用した電子機器において、そのディスクを回転させるためにブラシレス直流モータが用いられる。ブラシレス直流(DC)モータは、一般に、永久磁石を備えたロータと、スター結線された複数の相のコイルを備えたステータとを備えており、コイルに供給する電流を制御することによりコイルを励磁し、ロータをステータに対して相対回転させて駆動する。ブラシレスDCモータは、ロータの回転位置を検出するために、一般に、ホール素子や光学エンコーダなどのセンサを備えており、センサにより検出された位置に応じて、各相のコイルに供給する電流を切り換えて、ロータに適切なトルクを与える。 In an electronic device using a disk-type medium such as a portable CD (Compact Disc) device or a DVD (Digital Versatile Disc), a brushless DC motor is used to rotate the disk. Brushless direct current (DC) motors generally include a rotor with a permanent magnet and a stator with a plurality of star-connected coils of a phase, and the coil is excited by controlling the current supplied to the coil. The rotor is driven by rotating relative to the stator. In order to detect the rotational position of the rotor, the brushless DC motor generally includes a sensor such as a Hall element or an optical encoder, and switches the current supplied to the coil of each phase according to the position detected by the sensor. And apply an appropriate torque to the rotor.
モータをより小型化するために、ホール素子などのセンサを利用せずにロータの回転位置を検出するセンサレスモータも提案されている(たとえば、特許文献1、2参照)。センサレスモータは、たとえばモータの中点配線の電位(以下、中点電圧という)を計測することにより、コイルに発生する逆起電圧(誘導電圧)をモニタし、中点電圧と等しくなるゼロクロス点を検出することにより位置情報を得る。
In order to further reduce the size of the motor, a sensorless motor that detects the rotational position of the rotor without using a sensor such as a Hall element has also been proposed (for example, see
こうしたセンサレスモータの駆動において、パルス幅変調(Pulse Width Modulation:以下、PWMともいう)方式によって、相コイルに流れる電流を、正弦波状やアーチ状となるように緩やかに制御する技術が知られている(たとえば特許文献3、4参照等)。 In driving such a sensorless motor, a technique is known in which a current flowing in a phase coil is gently controlled so as to be in a sine wave shape or an arch shape by a pulse width modulation (hereinafter also referred to as PWM) method. (For example, see Patent Documents 3 and 4).
PWM方式によって相コイルに流れる電流を制御するためには、モータの回転状態、すなわち、ロータとステータの位置関係と同期して、正弦波状の駆動電流を制御する必要がある。もし、駆動電流の制御が、モータの回転状態と同期しない場合、騒音が発生したり、モータの回転が停止するという問題が発生する。 In order to control the current flowing in the phase coil by the PWM method, it is necessary to control the sinusoidal drive current in synchronization with the rotational state of the motor, that is, the positional relationship between the rotor and the stator. If the control of the drive current is not synchronized with the rotation state of the motor, there will be a problem that noise is generated or the rotation of the motor is stopped.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの回転状態に応じて、適切に正弦波駆動することが可能なモータ駆動回路の提供にある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a motor driving circuit capable of appropriately driving a sine wave in accordance with the rotational state of the motor.
本発明のある態様は、多相モータに駆動電流を供給して駆動するモータ駆動回路に関する。このモータ駆動回路は、多相モータのコイルごとに設けられ、接続されたコイルの一端に、ハイレベルまたはローレベルの電圧を印加する複数のスイッチング回路と、多相モータの少なくとも1つのコイルに発生する逆起電圧を、コイルの中点電圧と比較してゼロクロス点を検出し、所定レベルの逆起検出信号を出力する逆起検出回路と、逆起検出信号を受け、当該逆起検出信号と同期し、かつ周波数が逆起検出信号のn倍(nは2以上の整数)となるパルス信号を生成するパルス信号生成回路と、パルス信号生成回路からのパルス信号を受け、当該パルス信号に応じて正弦波状の制御信号を出力する正弦波信号生成回路と、正弦波信号生成回路からの制御信号を、多相モータの目標トルクを指示するトルク信号と合成し、パルス変調したパルス変調信号を生成するパルス変調信号生成回路と、逆起検出回路からの逆起検出信号と、パルス変調信号生成回路からのパルス変調信号と、を受け、逆起検出信号にもとづいて、複数のスイッチング回路のオンオフ状態のシーケンスを制御するとともに、パルス変調信号にもとづいて、複数のスイッチング回路に含まれるハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチの少なくとも一方をスイッチング制御するスイッチング制御回路と、を備える。 One embodiment of the present invention relates to a motor drive circuit that drives a multiphase motor by supplying a drive current. This motor drive circuit is provided for each coil of the multi-phase motor, and is generated in at least one coil of the multi-phase motor and a plurality of switching circuits for applying a high level or low level voltage to one end of the connected coil. The counter electromotive voltage is compared with the midpoint voltage of the coil to detect a zero cross point, and outputs a counter electromotive detection signal of a predetermined level. A pulse signal generation circuit that generates a pulse signal that is synchronized and has a frequency n times (n is an integer greater than or equal to 2) the back electromotive detection signal, and a pulse signal from the pulse signal generation circuit. A sine wave signal generation circuit that outputs a sine wave control signal and a control signal from the sine wave signal generation circuit combined with a torque signal that indicates the target torque of the multiphase motor, and a pulse modulated pulse. Receiving a pulse modulation signal generation circuit that generates a pulse modulation signal, a back electromotive detection signal from the back electromotive detection circuit, and a pulse modulation signal from the pulse modulation signal generation circuit, and based on the back electromotive detection signal, a plurality of A switching control circuit that controls a sequence of an on / off state of the switching circuit and that controls switching of at least one of a high-side switch and a low-side switch included in the plurality of switching circuits based on a pulse modulation signal.
この態様によると、逆起検出信号と同期したパルス信号を生成し、このパルス信号に応じて、正弦波状の制御信号を生成してパルス変調を実行するため、回転状態に応じた適切な正弦波駆動が実現できる。「パルス変調」とは、パルス幅変調、パルス周波数変調、パルス位置変調など、パルスのハイレベルとローレベルの期間の比率、すなわちデューティ比が変化する信号を利用した変調をいう。また、本明細書において、「正弦波状」とは、正弦波の他、台形状の波形等の、コイル電流を緩やかに変化させることが可能な波形も含む概念である。 According to this aspect, a pulse signal synchronized with the back electromotive detection signal is generated, and a sinusoidal control signal is generated and pulse modulation is performed according to the pulse signal. Driving can be realized. “Pulse modulation” refers to modulation using a signal in which the ratio between the high-level and low-level periods of the pulse, that is, the duty ratio, such as pulse width modulation, pulse frequency modulation, and pulse position modulation. In addition, in this specification, “sinusoidal” is a concept including a waveform that can gently change the coil current, such as a trapezoidal waveform, in addition to a sine wave.
正弦波信号生成回路は、正弦波状の制御信号を保持する記憶部を含み、正弦波状の制御信号をパルス信号に応じて順次読み出して出力してもよい。この場合、正弦波状の制御信号の周波数を、パルス信号の周波数に正確に比例させることができる。 The sine wave signal generation circuit may include a storage unit that holds a sine wave control signal, and may sequentially read and output the sine wave control signal according to the pulse signal. In this case, the frequency of the sinusoidal control signal can be accurately proportional to the frequency of the pulse signal.
パルス変調信号生成回路は、制御信号と、トルク信号と、を乗算により合成した合成信号を出力する合成部と、合成部からの合成信号を所定の周期信号と比較し、大小関係に応じてデューティ比が変化するパルス変調信号を生成するパルス変調器と、を含んでもよい。 The pulse modulation signal generation circuit compares a synthesized signal from the synthesis unit that outputs a synthesized signal obtained by multiplication of the control signal and the torque signal, and a synthesized signal from the synthesis unit with a predetermined periodic signal. And a pulse modulator that generates a pulse modulated signal with a varying ratio.
パルス信号生成回路は、逆起検出信号の周波数を測定する周波数カウンタと、周波数カウンタにより測定された周波数のn倍(nは2以上の整数)の周波数のパルス信号を生成するクロック信号生成回路と、を含んでもよい。 The pulse signal generation circuit includes a frequency counter that measures the frequency of the back electromotive detection signal, and a clock signal generation circuit that generates a pulse signal having a frequency n times (n is an integer of 2 or more) the frequency measured by the frequency counter. , May be included.
クロック信号生成回路は、周波数カウンタにより測定された過去K回分(Kは1以上の整数)の周波数値を演算し、演算の結果に応じて、生成すべきパルス信号の周波数を設定してもよい。 The clock signal generation circuit may calculate frequency values for the past K times (K is an integer of 1 or more) measured by the frequency counter, and set the frequency of the pulse signal to be generated according to the result of the calculation. .
クロック信号生成回路は、整数Kの調節手段を備えてもよい。この場合、Kを小さくするほど、帰還ループの利得が上がるため、モータの回転数の変動に対する追従性を高く設定することができ、Kを大きくするほど、帰還ループの利得が下がるため、ループの安定度を高めることができる。したがって、モータの種類や、回転数、駆動方式に応じて、Kの値を設定することにより、最適なモータ駆動を実現することができる。 The clock signal generation circuit may include integer K adjusting means. In this case, since the gain of the feedback loop increases as K is reduced, the follow-up performance with respect to fluctuations in the rotational speed of the motor can be set higher. As K is increased, the gain of the feedback loop decreases. Stability can be increased. Therefore, optimum motor driving can be realized by setting the value of K according to the type of motor, the number of rotations, and the driving method.
パルス信号生成回路は、過去L回(Lは、L≧Kを満たす整数)分の周波数値を保持する記憶部と、記憶部に保持された周波数値にもとづき、所定の演算を実行する演算部と、をさらに含んでもよい。クロック信号生成回路は、演算部の演算結果に応じた周波数のパルス信号を生成してもよい。記憶部は、L段のシフトレジスタであってもよい。 The pulse signal generation circuit includes a storage unit that holds frequency values for the past L times (L is an integer that satisfies L ≧ K), and a calculation unit that executes a predetermined calculation based on the frequency values held in the storage unit And may be further included. The clock signal generation circuit may generate a pulse signal having a frequency corresponding to the calculation result of the calculation unit. The storage unit may be an L-stage shift register.
演算部は、記憶部に保持されたL回分の周波数値のうち、最新のK回の周波数値を演算して、パルス信号の周波数を決定してもよい。 The calculation unit may calculate the latest K frequency values among the L frequency values held in the storage unit to determine the frequency of the pulse signal.
ある態様のモータ駆動回路は、逆起検出回路からの逆起検出信号と、パルス信号生成回路からのパルス信号と、を受け、ある逆起検出信号を検出した後、パルス信号をm個(mは、m<nを満たす整数)検出すると、所定レベルとなり、その後、次の逆起検出信号を検出すると、所定レベルと異なるレベルとなるウィンドウ信号を出力するウィンドウ信号生成回路を、さらに備えてもよい。スイッチング制御回路は、ウィンドウ信号生成回路からのウィンドウ信号を受け、当該ウィンドウ信号が所定レベルである期間、逆起検出回路により逆起電圧がモニタされるコイルに接続されるスイッチング回路のスイッチングを停止し、ハイインピーダンス状態に設定してもよい。 A motor drive circuit according to an aspect receives a back electromotive detection signal from a back electromotive detection circuit and a pulse signal from a pulse signal generation circuit, detects a back electromotive detection signal, and then detects m pulse signals (m Is an integer satisfying m <n), and further includes a window signal generation circuit that outputs a window signal that is at a predetermined level when detected and then becomes a level different from the predetermined level when the next back electromotive detection signal is detected. Good. The switching control circuit receives the window signal from the window signal generation circuit, and stops switching of the switching circuit connected to the coil whose counter electromotive voltage is monitored by the counter electromotive detection circuit during a period when the window signal is at a predetermined level. The high impedance state may be set.
この場合、ゼロクロス点の検出のために、逆起電圧の検出対象となるコイルに接続されるスイッチング回路をハイインピーダンスとする非駆動期間を、正弦波駆動のために生成されるパルス信号を用いて設定するため、正弦波駆動と、非駆動期間の設定を同期させることができる。 In this case, in order to detect the zero cross point, a non-driving period in which the switching circuit connected to the coil that is the detection target of the back electromotive voltage is set to high impedance is used by using a pulse signal generated for sine wave driving. In order to set, the sine wave driving and the setting of the non-driving period can be synchronized.
ウィンドウ信号生成回路は、整数mの調節手段を備えてもよい。この場合、整数mを、本モータ駆動回路に接続されるモータの種類などに応じて変更することができるため、安定したモータ駆動が実現される。 The window signal generation circuit may include adjusting means for integer m. In this case, since the integer m can be changed according to the type of motor connected to the motor driving circuit, stable motor driving is realized.
ウィンドウ信号生成回路は、逆起検出回路からの逆起検出信号と、パルス信号生成回路からのパルス信号と、を受け、ある逆起検出信号を検出した後、パルス信号をm個カウントすると、所定レベルとなるオープンエッジ信号を出力するカウンタと、カウンタから所定レベルのオープンエッジ信号が出力されると所定レベルとなり、その後、次の逆起検出信号を検出すると、所定レベルと異なるレベルとなるウィンドウ信号を出力するウィンドウ信号出力部と、を含んでもよい。 The window signal generation circuit receives the back electromotive detection signal from the back electromotive detection circuit and the pulse signal from the pulse signal generation circuit, detects a certain back electromotive detection signal, and then counts m pulse signals. A counter that outputs an open edge signal that becomes a level, and a window signal that becomes a predetermined level when an open edge signal of a predetermined level is output from the counter and then becomes a level different from the predetermined level when the next back electromotive detection signal is detected And a window signal output unit for outputting.
モータ駆動回路は、1つの半導体基板上に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。モータ駆動回路を、1つのLSIとして集積化することにより、回路面積を削減することができる。 The motor drive circuit may be integrated on a single semiconductor substrate. “Integrated integration” includes the case where all of the circuit components are formed on a semiconductor substrate and the case where the main components of the circuit are integrated. A resistor, a capacitor, or the like may be provided outside the semiconductor substrate. By integrating the motor drive circuit as one LSI, the circuit area can be reduced.
本発明の別の態様は、ディスク装置である。この装置は、ディスクを回転させるスピンドルモータと、スピンドルモータを駆動する上述のモータ駆動回路と、を備える。
この態様のディスク装置によれば、コイルに流れる電流を、スピンドルモータの回転と同期して制御することができる。
Another embodiment of the present invention is a disk device. This apparatus includes a spindle motor that rotates a disk and the above-described motor drive circuit that drives the spindle motor.
According to the disk device of this aspect, the current flowing in the coil can be controlled in synchronization with the rotation of the spindle motor.
本発明のさらに別の態様は、多相モータに駆動電流を供給して駆動するモータ駆動方法に関する。このモータ駆動方法は、多相モータの少なくとも1つのコイルに発生する逆起電圧を、コイルの中点電圧と比較してゼロクロス点を検出し、所定レベルの逆起検出信号を生成するステップと、逆起検出信号と同期し、かつ周波数が逆起検出信号のn倍(nは2以上の整数)となるパルス信号を生成するステップと、パルス信号に応じて正弦波状の制御信号を生成するステップと、制御信号を、多相モータの目標トルクを指示するトルク信号と合成し、パルス変調したパルス変調信号を生成するステップと、逆起検出信号にもとづいて、駆動対象となるコイルのシーケンスを制御するとともに、パルス変調信号にもとづいて、駆動対象となるコイルにハイレベルまたはローレベルのスイッチング信号を印加するステップと、を備える。 Yet another embodiment of the present invention relates to a motor driving method for driving a multiphase motor by supplying a driving current. In this motor driving method, a back electromotive voltage generated in at least one coil of a multiphase motor is compared with a midpoint voltage of the coil to detect a zero cross point, and to generate a back electromotive detection signal of a predetermined level; A step of generating a pulse signal that is synchronized with the back electromotive force detection signal and has a frequency n times that of the back electromotive force detection signal (n is an integer of 2 or more), and a step of generating a sinusoidal control signal according to the pulse signal Then, the control signal is combined with a torque signal indicating the target torque of the multiphase motor to generate a pulse-modulated pulse modulation signal, and the sequence of the coil to be driven is controlled based on the back electromotive detection signal And applying a high-level or low-level switching signal to the coil to be driven based on the pulse modulation signal.
この態様の駆動方法によれば、回転状態に応じた適切な正弦波駆動が実現できる。 According to the driving method of this aspect, appropriate sine wave driving according to the rotation state can be realized.
ある態様のモータ駆動方法は、ある逆起検出信号を検出した後、パルス信号をm個(mは、m<nを満たす整数)検出すると、所定レベルとなり、その後、次の逆起検出信号を検出すると、所定レベルと異なるレベルとなるウィンドウ信号を生成するステップと、ウィンドウ信号が所定レベルである期間、ゼロクロス点の検出のために逆起電圧がモニタされるコイルに接続されるスイッチング回路をハイインピーダンス状態に設定するステップと、をさらに備えてもよい。 In one aspect of the motor driving method, after detecting a back electromotive detection signal, when m pulse signals (m is an integer satisfying m <n) are detected, the level becomes a predetermined level, and then the next back electromotive detection signal is detected. Upon detection, a step of generating a window signal having a level different from a predetermined level and a switching circuit connected to a coil whose back electromotive voltage is monitored for detecting a zero cross point during a period in which the window signal is at the predetermined level are set high. And setting to an impedance state.
この駆動方法によれば、ゼロクロス点の検出のために、逆起電圧の検出対象となるコイルに接続されるスイッチング回路をハイインピーダンスとする非駆動期間を、正弦波駆動のために生成されるパルス信号を用いて設定するため、正弦波駆動と、非駆動期間の設定を同期させることができる。 According to this driving method, in order to detect the zero-cross point, the non-driving period in which the switching circuit connected to the coil that is the detection target of the back electromotive voltage is set to high impedance is generated for the sinusoidal driving. Since the setting is made using the signal, the setting of the sine wave driving and the non-driving period can be synchronized.
本発明によれば、モータの回転状態に応じて、適切に正弦波駆動することができる。 According to the present invention, the sine wave drive can be appropriately performed according to the rotation state of the motor.
図1は、実施の形態に係るモータ駆動回路100の構成を示すブロック図である。モータ駆動回路100は、センサレスブラシレスDCモータ(以下、単に「モータ110」という)に駆動電流を供給して回転を制御する。本実施の形態において、駆動対象となるモータ110は、U相、V相、W相のコイルLu、Lv、Lwを含む3相DCモータである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
モータ駆動回路100は、スイッチング回路10と総称されるスイッチング回路10u、10v、10w、と、逆起検出回路20と、スイッチング制御回路30と、ウィンドウ信号生成回路40と、パルス信号生成回路42と、正弦波信号生成回路70と、PWM信号生成回路80と、を備える。モータ駆動回路100は、1つの半導体基板上に機能ICとして一体集積化される。たとえば、モータ駆動回路100は、180度通電方式により、各相のコイルに流れる電流が、アーチ状あるいは正弦波状となるように、PWM(Pulse Width Modulation)駆動する。
The
スイッチング回路10u、10v、10wは、モータ110のコイルLu、Lv、Lwごとに設けられる。スイッチング回路10u、10v、10wは、たとえば電源電圧と接地電位間に直列に接続されたハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチを含んで構成され、2つのスイッチの接続点が、コイルに接続される。ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチの制御端子には、駆動信号DRV_H(U、V、W)および駆動信号DRV_L(U、V、W)がそれぞれ入力される。スイッチング回路10u、10v、10wは、接続されたコイルの一端に、ハイサイドスイッチがオンの状態でハイレベルの電圧を印加し、ローサイドスイッチがオンの状態でローレベルの電圧を印加する。また、ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチが同時にオフすることで、ハイインピーダンス状態に設定される。
The switching
逆起検出回路20は、モータ110の少なくとも1つのコイルに発生する逆起電圧を、コイルの中点電圧と比較してゼロクロス点を検出し、逆起検出信号BEMF_EDGEを出力する。逆起検出回路20は、通常、コンパレータを含んで構成される。本実施の形態において、逆起検出回路20は、U相のコイルLuに発生する逆起電圧Vu(以下、相電圧Vuともいう)および中点電圧Vcomをモニタし、Vu>Vcomのときハイレベルとなる逆起検出信号BEMF_EDGEを生成する。生成された逆起検出信号BEMF_EDGEは、スイッチング制御回路30、ウィンドウ信号生成回路40、パルス信号生成回路42へと出力される。
The back electromotive
パルス信号生成回路42は、逆起検出回路20から出力される逆起検出信号BEMF_EDGEを受け、当該逆起検出信号BEMF_EDGEと同期し、かつ周波数がn倍(nは2以上の整数)のパルス信号PULSEを生成する。パルス信号PULSEは、正弦波信号生成回路70およびウィンドウ信号生成回路40へと出力される。
The pulse
正弦波信号生成回路70は、パルス信号生成回路42からのパルス信号PULSEを受け、当該パルス信号PULSEに応じて正弦波状の制御信号CNTを出力する。PWM信号生成回路80は、正弦波信号生成回路70からの制御信号CNTを、モータ110の目標トルクを指示するトルク信号Strqと合成し、パルス幅変調したパルス幅変調信号(以下、PWM信号Spwmという)を生成する。
The sine wave
スイッチング制御回路30は、逆起検出回路20から出力される逆起検出信号BEMF_EDGEと、PWM信号生成回路80から出力されるPWM信号Spwmと、を受ける。スイッチング制御回路30は、逆起検出信号BEMF_EDGEにもとづいて、複数のスイッチング回路10u、10v、10wのオンオフ状態のシーケンスを制御し、モータ110のコイルLu、Lv、Lwに流れる電流を調節する。また、スイッチング制御回路30は、PWM信号Spwmにもとづいて、複数のスイッチング回路10u、10v、10wに含まれるハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチの少なくとも一方をスイッチング制御する。スイッチング制御回路30は、駆動タイミング生成回路32および駆動信号合成回路34を含む。
The switching
駆動タイミング生成回路32には、逆起検出信号BEMF_EDGEが入力される。駆動タイミング生成回路32は、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1の1/6の周期を有する駆動信号DRVを生成する。
The drive
駆動信号合成回路34は、駆動信号DRVと、PWM信号生成回路80から出力されるPWM信号Spwmとを合成して、スイッチング回路10u,10v,10wへと出力する。
The drive
ウィンドウ信号生成回路40は、逆起検出回路20によるゼロクロス点の検出に先立ち、ハイレベルとなるウィンドウ信号WINDOWを出力する。ウィンドウ信号生成回路40には、逆起検出回路20からの逆起検出信号BEMF_EDGEと、パルス信号生成回路42からのパルス信号PULSEと、が入力される。ウィンドウ信号生成回路40は、ある逆起検出信号BEMF_EDGEを検出した後、パルス信号PULSEをm個(mは、m<nを満たす整数)検出すると、ハイレベルとなり、その後、次の逆起検出信号BEMF_EDGEを検出すると、ローレベルとなるウィンドウ信号WINDOWを出力する。
The window
整数mは、調節可能であることが望ましい。たとえば、モータ駆動回路100は、整数mを保持するためのレジスタを備えてもよく、外部から整数mを設定できるように構成する。
The integer m is preferably adjustable. For example, the
スイッチング制御回路30は、ウィンドウ信号生成回路40からのウィンドウ信号WINDOWを受ける。スイッチング制御回路30は、ウィンドウ信号WINDOWがハイレベルである期間、逆起検出回路20により逆起電圧がモニタされるコイルLuに接続されるスイッチング回路10uのスイッチングを停止し、ハイインピーダンス状態に設定する。すなわち、ウィンドウ信号WINDOWがハイレベルとなる期間は、ゼロクロス点の検出のために、故意に駆動しない相が設定される。本実施の形態では、非駆動期間Tp3において、U相が駆動しない相に設定される。
The switching
図2は、正弦波信号生成回路70およびPWM信号生成回路80の構成を示す回路図である。正弦波信号生成回路70は、正弦波パターンメモリ72を含む。正弦波パターンメモリ72には、正弦波状の制御信号CNTをデジタル値として保持されている。正弦波信号生成回路70は、正弦波状の制御信号CNTをパルス信号PULSEに応じて順次読み出して出力する。なお、正弦波信号生成回路70は、制御信号CNTを、アナログ値として保持してもよい。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the sine wave
PWM信号生成回路80は、合成部82と、パルス幅変調器84を含む。合成部82は、正弦波信号生成回路70から出力される制御信号CNTと、外部からのトルク信号Strqと、を乗算して合成する。乗算結果は、合成信号Scmbとして合成部82からパルス幅変調器84へと出力される。パルス幅変調器84は、合成部82からの合成信号Scmbを所定の周期信号Soscと比較し、PWM信号Spwmを生成する。周期信号Soscは、信号レベルが三角波あるいはのこぎり波状に変化する周期的な信号である。このように生成されるPWM信号Spwmのパルス幅は、合成信号Scmbと周期信号Soscの大小関係に応じて変化する。
The PWM
図3は、パルス信号生成回路42の構成を示すブロック図である。パルス信号生成回路42は、周波数カウンタ50、クロック信号生成回路56を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the pulse
周波数カウンタ50は、逆起検出信号BEMF_EDGEの周波数、すなわち周期Tp1を測定する。たとえば、周波数カウンタ50には、所定の周波数のクロック信号(図示せず)が入力される。周波数カウンタ50は、ある逆起検出信号BEMF_EDGEが入力されてから、次の逆起検出信号BEMF_EDGEが入力されるまでの期間に入力されたクロック信号をカウントし、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1を測定する。周波数カウンタ50は、測定したカウント値COUNTを、周波数値として、順次、出力する。
The frequency counter 50 measures the frequency of the back electromotive detection signal BEMF_EDGE, that is, the period Tp1. For example, a clock signal (not shown) having a predetermined frequency is input to the
クロック信号生成回路56は、周波数カウンタ50により測定された周波数のn倍(nは2以上の整数)の周波数のパルス信号PULSEを生成する。すなわち、パルス信号PULSEの周期Tp2は、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1の、1/nに設定される。
The clock
クロック信号生成回路56は、周波数カウンタ50により測定された過去K回分(Kは1以上の整数)の周波数値COUNTを演算し、演算の結果に応じて、生成すべきパルス信号の周波数を設定する。演算対象とする周波数値の個数に対応する整数Kは、調節可能であることが好ましい。
The clock
この機能を実現するために、パルス信号生成回路42は、クロック信号生成回路56の前段に、記憶部52、演算部54を備える。記憶部52は、過去L回(Lは、L≧Kを満たす整数)分の周波数値COUNTを保持する。記憶部52は、たとえば、L段のシフトレジスタであってもよい。演算部54は、記憶部52に保持された周波数値にもとづき、所定の演算を実行する。演算処理は、単純平均であってもよいし、重みづけ平均であってもよい。
In order to realize this function, the pulse
クロック信号生成回路56は、演算部54の演算結果に応じた周波数のパルス信号PULSEを生成する。たとえば、演算部54は、記憶部52に保持されたL回分の周波数値のうち、最新のK回の周波数値を演算して、パルス信号PULSEの周波数を決定する。演算処理は、K個のカウント値を単純平均してもよいし、重みづけ平均してもよい。整数Kは、上述のように、可変であって、外部から設定可能に構成されるのが望ましい。K=1の場合は、直前の逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1に応じて、パルス信号PULSEの周期Tp2が設定される。
The clock
図4は、ウィンドウ信号生成回路40の構成を示す回路図である。ウィンドウ信号生成回路40は、カウンタ60、ウィンドウ信号出力部62を含み、逆起検出回路20から出力される逆起検出信号BEMF_EDGEと、パルス信号生成回路42から出力されるパルス信号PULSEと、が入力される。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the window
カウンタ60は、ある逆起検出信号BEMF_EDGEを検出した後、パルス信号PULSEをm個カウントすると、ハイレベルとなるオープンエッジ信号OPEN_EDGEを出力する。ウィンドウ信号出力部62は、カウンタ60からハイレベルのオープンエッジ信号OPEN_EDGEが出力されるとハイレベルとなり、その後、次の逆起検出信号BEMF_EDGEを検出すると、ローレベルとなるウィンドウ信号WINDOWを出力する。
When the
以上のように構成されたモータ駆動回路100の動作を説明する。図5(a)〜(l)は、実施の形態に係るモータ駆動回路100の動作を示すタイムチャートである。同図(a)〜(l)の縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化されている。同図(a)〜(c)は、スイッチング回路10u、10v、10wにより、U相、V相、W相のコイルLu、Lv、Lwの駆動状態を示す波形である。同図(d)は、逆起検出回路20により検出される逆起検出信号BEMF_EDGEを、同図(e)は、駆動タイミング生成回路32により生成される駆動信号DRVを、同図(f)は、ウィンドウ信号生成回路40により生成されるウィンドウ信号WINDOWを、示す。さらに、同図(g)〜(l)は、スイッチング回路10u〜10wの、ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチの駆動信号DRV_H、DRV_Lを示す。
The operation of the
図5(a)〜(c)に示すように、本実施の形態では、正弦波状の制御信号CNTを利用して、駆動電流が互いに120度シフトした正弦波となるように駆動される。もっとも本発明はこれに限定されるものではなく、制御信号CNTを利用して、駆動電流がアーチ状の波形となるように駆動してもよい。本実施の形態において、逆起検出信号BEMF_EDGEは、同図(d)に示すように逆起電圧Vuが中点電圧Vcomと交差するゼロクロス点ごとに生成される。 As shown in FIGS. 5A to 5C, in the present embodiment, the drive currents are driven so as to be sine waves shifted by 120 degrees from each other using a sine wave control signal CNT. However, the present invention is not limited to this, and the control signal CNT may be used to drive the drive current to have an arched waveform. In the present embodiment, the back electromotive force detection signal BEMF_EDGE is generated for each zero cross point where the back electromotive voltage Vu intersects the midpoint voltage Vcom as shown in FIG.
駆動タイミング生成回路32は、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1を1/6倍した同図(e)に示す駆動信号DRVを生成する。また、パルス信号生成回路42は、逆起検出信号BEMF_EDGEと同期して、周波数を逓倍したパルス信号PULSEを生成する。正弦波信号生成回路70は、パルス信号PULSEに応じて、正弦波状の制御信号CNTを生成する。したがって、同図(a)〜(c)に示すように、各コイルLu、Lv、Lwに流れる電流は、逆起検出信号BEMF_EDGEと同期して制御されることになる。
The drive
なお、駆動信号DRVには、図示のごとく、逆起検出信号BEMF_EDGEに対してある遅延Tdが与えられてもよい。この遅延Tdを調節することにより、モータ駆動が最適化される。この場合、逆起検出回路20の後段に、遅延回路を設ければよい。
The drive signal DRV may be given a delay Td with respect to the back electromotive force detection signal BEMF_EDGE as shown in the figure. By adjusting the delay Td, the motor drive is optimized. In this case, a delay circuit may be provided after the back
駆動信号合成回路34は、駆動タイミング生成回路32により生成された駆動信号DRVにもとづき、スイッチング回路10u〜10wのオンオフを制御するための駆動信号DRV_H(U、V、W)、DRV_L(U、V、W)を生成する。この駆動シーケンスは、通電角などに応じて適宜設定される。
Based on the drive signal DRV generated by the drive
図5(g)に示す駆動信号DRV_HUは、ハイレベルがスイッチング回路10uのハイサイドスイッチのオン状態に、ローレベルがオフ状態に対応する。同図(g)〜(l)に示す駆動信号DRV_H(V、W)、DRV_L(U、V、W)についても同様である。さらに、ハイサイドスイッチ、あるいはローサイドスイッチの少なくとも一方のオン状態は、同図(a)〜(c)に示す駆動波形が得られるように、PWM信号Spwmにもとづいて制御される。
In the drive signal DRV_HU shown in FIG. 5G, the high level corresponds to the on state of the high side switch of the
同図(f)に示すウィンドウ信号WINDOWは、ゼロクロス点が発生する時刻に先立ち、ウィンドウ信号生成回路40によりハイレベルとされる。駆動信号合成回路34は、ウィンドウ信号生成回路40がハイレベルの期間、スイッチング回路10uに出力する駆動信号DRV_HU、DRV_LUをローレベルとし、ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチをオフして、ハイインピーダンス状態とする。同図(g)、(j)に、ゼロクロス点の検出のために、ハイインピーダンス状態に設定される期間を斜線で示す。ウィンドウ信号WINDOWがハイレベルとなり、コイルLuの一端がハイインピーダンス状態に設定されると、ゼロクロス点の検出が可能となり、逆起検出信号BEMF_EDGEが生成される。逆起検出信号BEMF_EDGEがハイレベルとなると、ウィンドウ信号生成回路40は、ウィンドウ信号WINDOWをローレベルとする。同図(a)に示すように、スイッチング回路10がハイインピーダンスに設定されると、コイル電流は不連続となる。
The window signal WINDOW shown in FIG. 6F is set to a high level by the window
図6(a)〜(e)は、ウィンドウ信号WINDOWおよび正弦波状の制御信号CNTが生成される様子を示すタイムチャートである。同図(a)は、逆起検出信号BEMF_EDGEを、同図(b)は、パルス信号生成回路42により生成されるパルス信号PULSEを、同図(c)は、カウンタ60により生成されるオープンエッジ信号OPEN_EDGEを、同図(d)は、ウィンドウ信号WINDOWを、同図(e)は、正弦波信号生成回路70により生成される制御信号CNTを示す。
6A to 6E are time charts showing how the window signal WINDOW and the sinusoidal control signal CNT are generated. 6A shows the back electromotive force detection signal BEMF_EDGE, FIG. 4B shows the pulse signal PULSE generated by the pulse
逆起検出信号BEMF_EDGEがハイレベルとなると、図3の周波数カウンタ50は、カウントを開始し、次に逆起検出信号BEMF_EDGEがハイレベルとなる時刻までにカウントしたカウント値COUNTを、記憶部52へと出力する。記憶部52には、少なくとも過去1回分のカウント値COUNTが保持される。周波数カウンタ50のカウントに用いたクロックの周期をTckとすると、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1は、Tck×COUNTとなる。演算部54は、過去K回分のカウント値を用いて、パルス信号PULSEの周期Tp2をTp2=Tp1/nとなるように決定する。その結果、図5(b)に示すように、パルス信号生成回路42から出力されるパルス信号PULSEの周期Tp2は、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1の1/nとなる。
When the back electromotive detection signal BEMF_EDGE becomes a high level, the
図4のカウンタ60は、時刻t0に、ある逆起検出信号BEMF_EDGEがハイレベルとなると、パルス信号生成回路42からのパルス信号PULSEのカウントを開始する。時刻t1に、カウンタ60は、m個のパルス信号PULSEをカウントすると、図6(c)に示すように、ハイレベルのオープンエッジ信号OPEN_EDGEを出力する。
The
ウィンドウ信号出力部62は、時刻t1にオープンエッジ信号OPEN_EDGEがハイレベルとなってから、次に逆起検出信号BEMF_EDGEがハイレベルとなる時刻t2までの期間、ウィンドウ信号WINDOWをハイレベルとする。
The window
また、図6(e)に示すように、正弦波信号生成回路70は、パルス信号PULSEに応じて、正弦波状の制御信号CNTを出力する。こうして生成された制御信号CNTが、PWM信号生成回路80においてパルス幅変調され、スイッチング回路10u、10v、10wを介してコイルLu、Lv、Lwへと供給される。
As shown in FIG. 6E, the sine wave
このように、本実施の形態に係るモータ駆動回路100では、逆起検出信号BEMF_EDGEと同期したパルス信号PULSEを生成し、このパルス信号PULSEにもとづいて、コイルLu、Lv、Lwに供給する電力をPWM制御する。正弦波信号生成回路70は、パルス信号PULSEに応じて、正弦波状の制御信号CNTを生成するため、制御信号CNTの周波数を、モータの回転数に比例させることができる。その結果、モータ110のロータの位置に応じて、正弦波状の電力をコイルに供給することができるため、安定した正弦波駆動が実現され、モータ110を安定して所望のトルクで回転させることができる。
Thus, in the
このように、本実施の形態に係るモータ駆動回路100では、ゼロクロス点の検出に先立ち、逆起検出回路20から出力される逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1に所定の係数(1−m/n)を乗じた期間、ハイレベルとなるウィンドウ信号WINDOWを生成し、このウィンドウ信号WINDOWがハイレベルとなる期間を、ゼロクロス点検出用の非駆動期間Tp3に設定する。その結果、非駆動期間Tp3を、モータの回転数に応じて適応的に設定することができる。さらに、従来のように非駆動期間を固定した場合では、予め長い非駆動時間を設定する必要があったが、本実施の形態によれば、必要以上に長く設定する必要がなくなるため、モータの駆動電流を滑らかにすることができ、モータから発生する騒音を低減することができる。
Thus, in the
本実施の形態において、ウィンドウ信号WINDOWは、制御信号CNTの生成に使用されるパルス信号PULSEと共通の信号となっている。したがって、ウィンドウ信号WINDOWがハイレベルとなるタイミングと、正弦波状の制御信号CNTのレベルが0となるタイミングを揃えることができるため、ゼロクロス点をより正確に検出できることになる。 In the present embodiment, the window signal WINDOW is a signal common to the pulse signal PULSE used for generating the control signal CNT. Accordingly, the timing at which the window signal WINDOW becomes high level and the timing at which the level of the sinusoidal control signal CNT becomes 0 can be aligned, so that the zero cross point can be detected more accurately.
さらに、ウィンドウ信号生成回路40は、ある逆起検出信号BEMF_EDGEが出力されてから、逆起検出信号BEMF_EDGEの周期Tp1に係数(1−m/n)を乗じた期間(Tp2×m)の経過後に、ウィンドウ信号WINDOWをハイレベルとし、その後、逆起検出回路20から、次の逆起検出信号BEMF_EDGEが出力されたことを契機として、ウィンドウ信号WINDOWを、ローレベルとした。その結果、スイッチング回路10uをハイインピーダンス状態とするタイミングを、ゼロクロス点の検出に先立ち、確実に設定することができる。
Further, the window
さらに、実施の形態では、ウィンドウ信号生成回路40において、カウントするパルス信号PULSEの個数mを調節可能とした。その結果、非駆動期間Tp3の長さを、駆動対象のモータの種類などに応じて変更することができ、安定したモータ駆動が実現される。
Furthermore, in the embodiment, the window
さらに、実施の形態では、パルス信号生成回路42において、整数Kを調節可能とした。その結果、整数Kを小さく設定した場合には、帰還ループの利得が上がるため、モータの回転数の変動に対する追従性を高く設定することができ、逆に、Kを大きく設定した場合には、帰還ループの利得が下がるため、ループの安定度を高めることができる。したがって、モータの種類や、回転数、駆動方式に応じて、Kの値を設定することにより、最適なモータ駆動を実現することができる。
Further, in the embodiment, the integer K can be adjusted in the pulse
つぎに、本実施の形態に係るモータ駆動回路100のアプリケーションの例について説明する。図7は、図1のモータ駆動回路100を搭載したディスク装置200の構成を示すブロック図である。ディスク装置200は、CDやDVDなどの光ディスクに対して記録、再生処理を行うユニットであり、CDプレイヤやDVDプレイヤ、パーソナルコンピュータなどの電子機器に搭載される。ディスク装置200は、ピックアップ210、信号処理部212、ディスク214、モータ110、モータ駆動回路100を含む。
Next, an example of application of the
ピックアップ210は、ディスク214にレーザを照射して所望のデータを書き込み、あるいは、反射した光を読み込むことによりディスク214に書き込まれたデータを読み出す。信号処理部212は、ピックアップ210により読み書きするデータに対して増幅処理、A/D変換あるいはD/A変換など必要な信号処理を行う。モータ110は、ディスク214を回転させるために設けられたスピンドルモータである。図7に示すようなディスク装置200は、特に小型化が要求されるため、モータ110としてホール素子などを用いないセンサレスタイプが用いられる。本実施の形態に係るモータ駆動回路100は、このようなセンサレスのスピンドルモータを安定に駆動するために好適に用いることができる。
The
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
実施の形態では、3相モータを駆動する場合について説明したが、本発明は3相以外のセンサレスモータの駆動にも好適に用いることができる。たとえば、5相モータであってもよい。また、実施の形態では、U相の逆起電圧Vuを中点電圧Vcomと比較してゼロクロス点の検出を行い、さらに非駆動期間において、U相のスイッチング回路10uをハイインピーダンスとする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、U相、V相、W相のそれぞれに逆起検出回路20を設け、逆起検出信号BEMF_EDGEを生成し、それぞれのゼロクロス点の検出に先立って、非駆動期間を設定してもよい。この場合でも、逆起検出信号BEMF_EDGEと同期し、さらに逓倍したパルス信号PULSEを生成することにより、本発明の効果を得ることができる。
In the embodiment, the case of driving a three-phase motor has been described. However, the present invention can also be suitably used for driving a sensorless motor other than the three-phase motor. For example, a five-phase motor may be used. In the embodiment, a case where the zero-cross point is detected by comparing the U-phase counter electromotive voltage Vu with the midpoint voltage Vcom and the
実施の形態で説明した信号のハイレベル、ローレベルのロジックの設定は一例であって、論理回路ブロックの構成には様々な変形例が考えられ、こうした変形例も本発明の範囲に含まれる。 The high-level and low-level logic settings of the signals described in the embodiment are merely examples, and various modifications can be considered for the configuration of the logic circuit block, and such modifications are also included in the scope of the present invention.
100 モータ駆動回路、 10 スイッチング回路、 20 逆起検出回路、 30 スイッチング制御回路、 32 駆動タイミング生成回路、 34 駆動信号合成回路、 40 ウィンドウ信号生成回路、 42 パルス信号生成回路、 44 タイミング設定部、 50 周波数カウンタ、 52 記憶部、 54 演算部、 56 クロック信号生成回路、 60 カウンタ、 62 ウィンドウ信号出力部、 70 正弦波信号生成回路、 72 正弦波パターンメモリ、 80 PWM信号生成回路、 82 合成部、 84 パルス幅変調器、 110 モータ、 210 ピックアップ、 212 信号処理部、 214 ディスク。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記多相モータのコイルごとに設けられ、接続されたコイルの一端に、ハイレベルまたはローレベルの電圧を印加する複数のスイッチング回路と、
前記多相モータの少なくとも1つのコイルに発生する逆起電圧を、コイルの中点電圧と比較してゼロクロス点を検出し、所定レベルの逆起検出信号を出力する逆起検出回路と、
前記逆起検出信号を受け、当該逆起検出信号と同期し、かつ周波数が前記逆起検出信号のn倍(nは2以上の整数)となるパルス信号を生成するパルス信号生成回路と、
前記パルス信号生成回路からの前記パルス信号を受け、当該パルス信号に応じて正弦波状の制御信号を出力する正弦波信号生成回路と、
前記正弦波信号生成回路からの前記制御信号を、前記多相モータの目標トルクを指示するトルク信号と合成し、パルス変調したパルス変調信号を生成するパルス変調信号生成回路と、
前記逆起検出回路からの前記逆起検出信号と、前記パルス変調信号生成回路からの前記パルス変調信号と、を受け、前記逆起検出信号にもとづいて、前記複数のスイッチング回路のオンオフ状態のシーケンスを制御するとともに、前記パルス変調信号にもとづいて、前記複数のスイッチング回路に含まれるハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチの少なくとも一方をスイッチング制御するスイッチング制御回路と、
を備えることを特徴とするモータ駆動回路。 A motor drive circuit that drives a multiphase motor by supplying a drive current,
A plurality of switching circuits that are provided for each coil of the multiphase motor and apply a high-level or low-level voltage to one end of the connected coils;
A counter electromotive voltage generated in at least one coil of the multiphase motor is compared with a midpoint voltage of the coil to detect a zero cross point and output a counter electromotive detection signal of a predetermined level;
A pulse signal generation circuit that receives the back electromotive force detection signal, generates a pulse signal that is synchronized with the back electromotive force detection signal and has a frequency that is n times (n is an integer of 2 or more) the back electromotive force detection signal;
A sine wave signal generation circuit that receives the pulse signal from the pulse signal generation circuit and outputs a sine wave control signal in accordance with the pulse signal;
A pulse modulation signal generation circuit that combines the control signal from the sine wave signal generation circuit with a torque signal that indicates a target torque of the multi-phase motor, and generates a pulse modulated pulse modulation signal;
A sequence of ON / OFF states of the plurality of switching circuits based on the back electromotive detection signal in response to the back electromotive detection signal from the back electromotive detection circuit and the pulse modulation signal from the pulse modulation signal generating circuit. And a switching control circuit that controls switching of at least one of a high-side switch and a low-side switch included in the plurality of switching circuits based on the pulse modulation signal;
A motor drive circuit comprising:
前記制御信号と、前記トルク信号と、を乗算により合成した合成信号を出力する合成部と、
前記合成部からの前記合成信号を所定の周期信号と比較し、大小関係に応じてデューティ比が変化する前記パルス変調信号を生成するパルス変調器と、
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のモータ駆動回路。 The pulse modulation signal generation circuit includes:
A combining unit that outputs a combined signal obtained by combining the control signal and the torque signal by multiplication;
A pulse modulator that compares the synthesized signal from the synthesizing unit with a predetermined periodic signal and generates the pulse modulated signal whose duty ratio changes according to a magnitude relationship;
The motor drive circuit according to claim 1, comprising:
前記逆起検出信号の周波数を測定する周波数カウンタと、
前記周波数カウンタにより測定された周波数のn倍(nは2以上の整数)の周波数のパルス信号を生成するクロック信号生成回路と、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のモータ駆動回路。 The pulse signal generation circuit includes:
A frequency counter for measuring the frequency of the back electromotive detection signal;
A clock signal generation circuit for generating a pulse signal having a frequency n times (n is an integer of 2 or more) the frequency measured by the frequency counter;
The motor drive circuit according to claim 1, further comprising:
前記周波数カウンタにより測定された過去K回分(Kは1以上の整数)の周波数値を演算し、演算の結果に応じて、生成すべきパルス信号の周波数を設定することを特徴とする請求項4に記載のモータ駆動回路。 The clock signal generation circuit includes:
5. The frequency value of the past K times (K is an integer of 1 or more) measured by the frequency counter is calculated, and the frequency of the pulse signal to be generated is set according to the calculation result. The motor drive circuit described in 1.
過去L回(Lは、L≧Kを満たす整数)分の周波数値を保持する記憶部と、
前記記憶部に保持された周波数値にもとづき、前記所定の演算を実行する演算部と、
をさらに含み、
前記クロック信号生成回路は、前記演算部の演算結果に応じた周波数のパルス信号を生成することを特徴とする請求項5に記載のモータ駆動回路。 The pulse signal generation circuit includes:
A storage unit that holds frequency values for the past L times (L is an integer satisfying L ≧ K);
Based on the frequency value held in the storage unit, a calculation unit that executes the predetermined calculation;
Further including
The motor drive circuit according to claim 5, wherein the clock signal generation circuit generates a pulse signal having a frequency corresponding to a calculation result of the calculation unit.
前記スイッチング制御回路は、前記ウィンドウ信号生成回路からの前記ウィンドウ信号を受け、当該ウィンドウ信号が前記所定レベルである期間、前記逆起検出回路により逆起電圧がモニタされるコイルに接続される前記スイッチング回路のスイッチングを停止し、ハイインピーダンス状態に設定す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モータ駆動回路。 The counter electromotive detection signal from the counter electromotive detection circuit and the pulse signal from the pulse signal generation circuit are received, and after detecting a counter electromotive detection signal, m pulse signals (m is m <An integer satisfying n), a window signal generation circuit that outputs a window signal that becomes a predetermined level when detected, and then becomes a level different from the predetermined level when a next back electromotive detection signal is detected, is further provided,
The switching control circuit receives the window signal from the window signal generation circuit, and is connected to the coil whose counter electromotive voltage is monitored by the counter electromotive detection circuit during a period when the window signal is at the predetermined level. 4. The motor driving circuit according to claim 1, wherein switching of the circuit is stopped and a high impedance state is set.
前記逆起検出回路からの前記逆起検出信号と、前記パルス信号生成回路からの前記パルス信号と、を受け、ある逆起検出信号を検出した後、前記パルス信号をm個カウントすると、所定レベルとなるオープンエッジ信号を出力するカウンタと、
前記カウンタから前記所定レベルのオープンエッジ信号が出力されると前記所定レベルとなり、その後、次の逆起検出信号を検出すると、前記所定レベルと異なるレベルとなるウィンドウ信号を出力するウィンドウ信号出力部と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載のモータ駆動回路。 The window signal generation circuit includes:
When the counter electromotive detection signal from the counter electromotive detection circuit and the pulse signal from the pulse signal generation circuit are received and a certain counter electromotive detection signal is detected, the number of the pulse signals is counted. A counter that outputs an open edge signal,
A window signal output unit that outputs a window signal that is at a level different from the predetermined level when the next back electromotive detection signal is detected after the open edge signal of the predetermined level is output from the counter; ,
The motor drive circuit according to claim 10, comprising:
前記スピンドルモータを駆動する請求項1から12のいずれかに記載のモータ駆動回路と、
を備えることを特徴とするディスク装置。 A spindle motor that rotates the disk;
The motor drive circuit according to any one of claims 1 to 12, which drives the spindle motor;
A disk device comprising:
前記多相モータの少なくとも1つのコイルに発生する逆起電圧を、コイルの中点電圧と比較してゼロクロス点を検出し、所定レベルの逆起検出信号を生成するステップと、
前記逆起検出信号と同期し、かつ周波数が前記逆起検出信号のn倍(nは2以上の整数)となるパルス信号を生成するステップと、
前記パルス信号に応じて正弦波状の制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を、前記多相モータの目標トルクを指示するトルク信号と合成し、パルス変調したパルス変調信号を生成するステップと、
前記逆起検出信号にもとづいて、駆動対象となるコイルのシーケンスを制御するとともに、前記パルス変調信号にもとづいて、前記駆動対象となるコイルにハイレベルまたはローレベルのスイッチング信号を印加するステップと、
を備えることを特徴とする方法。 A motor driving method for driving by supplying a driving current to a multiphase motor,
Comparing a back electromotive voltage generated in at least one coil of the multiphase motor with a midpoint voltage of the coil to detect a zero cross point, and generating a back electromotive detection signal of a predetermined level;
Generating a pulse signal that is synchronized with the back electromotive detection signal and has a frequency n times that of the back electromotive detection signal (n is an integer of 2 or more);
Generating a sinusoidal control signal in response to the pulse signal;
Combining the control signal with a torque signal indicating a target torque of the multiphase motor to generate a pulse modulated pulse modulated signal;
Controlling a sequence of a coil to be driven based on the back electromotive detection signal, and applying a high-level or low-level switching signal to the coil to be driven based on the pulse modulation signal;
A method comprising the steps of:
前記ウィンドウ信号が前記所定レベルである期間、ゼロクロス点の検出のために逆起電圧がモニタされるコイルに接続されるスイッチング回路をハイインピーダンス状態に設定するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の方法。 After detecting a back electromotive detection signal, when the number of the pulse signals (m is an integer satisfying m <n) is detected, a predetermined level is obtained. Then, when the next back electromotive detection signal is detected, the predetermined level is Generating window signals at different levels;
Setting a switching circuit connected to a coil whose back electromotive force voltage is monitored for detection of a zero cross point to a high impedance state during a period when the window signal is at the predetermined level;
16. The method of claim 15, further comprising:
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103466A JP4896568B2 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Motor drive circuit, method and disk device using them |
KR1020087025392A KR101322985B1 (en) | 2006-03-29 | 2007-03-16 | Motor drive circuit, method, and disc device using the same |
PCT/JP2007/000245 WO2007122784A1 (en) | 2006-03-29 | 2007-03-16 | Motor drive circuit, method, and disc device using the same |
CN2007800113277A CN101411054B (en) | 2006-03-29 | 2007-03-16 | Motor drive circuit, method, and disc device using the same |
EP07736902A EP2003772A2 (en) | 2006-03-29 | 2007-03-16 | Motor drive circuit, method, and disc device using the same |
US12/295,215 US8093847B2 (en) | 2006-03-29 | 2007-03-16 | Motor drive circuit, method, and disc device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103466A JP4896568B2 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Motor drive circuit, method and disk device using them |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007282338A true JP2007282338A (en) | 2007-10-25 |
JP4896568B2 JP4896568B2 (en) | 2012-03-14 |
Family
ID=38683213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006103466A Expired - Fee Related JP4896568B2 (en) | 2006-03-29 | 2006-04-04 | Motor drive circuit, method and disk device using them |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4896568B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101173805B1 (en) | 2010-01-28 | 2012-08-16 | 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | Linear vibration motor drive controlling apparatus |
JP2013537398A (en) * | 2010-09-17 | 2013-09-30 | マーベル ワールド トレード リミテッド | Back electromotive force detection for motor control |
CN105450106A (en) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 国电南瑞科技股份有限公司 | Permanent magnet synchronous generator rotor position estimation method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07322679A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Fujitsu General Ltd | Method for detecting position of rotor of brushless motor |
JP2001190085A (en) * | 1999-11-23 | 2001-07-10 | Texas Instr Inc <Ti> | Method and device for synchronizing pwm sinusoidal drive with dc motor |
JP2001197765A (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Yaskawa Electric Corp | Torque ripple reducing device |
-
2006
- 2006-04-04 JP JP2006103466A patent/JP4896568B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07322679A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Fujitsu General Ltd | Method for detecting position of rotor of brushless motor |
JP2001190085A (en) * | 1999-11-23 | 2001-07-10 | Texas Instr Inc <Ti> | Method and device for synchronizing pwm sinusoidal drive with dc motor |
JP2001197765A (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Yaskawa Electric Corp | Torque ripple reducing device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101173805B1 (en) | 2010-01-28 | 2012-08-16 | 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | Linear vibration motor drive controlling apparatus |
JP2013537398A (en) * | 2010-09-17 | 2013-09-30 | マーベル ワールド トレード リミテッド | Back electromotive force detection for motor control |
CN105450106A (en) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 国电南瑞科技股份有限公司 | Permanent magnet synchronous generator rotor position estimation method |
CN105450106B (en) * | 2015-12-25 | 2018-10-09 | 国电南瑞科技股份有限公司 | Magneto alternator rotor position estimation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4896568B2 (en) | 2012-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101322985B1 (en) | Motor drive circuit, method, and disc device using the same | |
JP4877764B2 (en) | Motor drive circuit, method and disk device using them | |
JP3993502B2 (en) | Multi-phase DC motor rotation drive control device and start-up method | |
JP4963246B2 (en) | Motor driving circuit, driving method, and disk device using them | |
JP5566044B2 (en) | Motor drive circuit and drive method, waveform data generation method, and hard disk device using them | |
US7855521B2 (en) | Motor drive circuit | |
JPH11341870A (en) | Polyphase brushless dc motor drive method and device thereof | |
JP4880339B2 (en) | Motor drive circuit and method, and disk device using the same | |
JP4647136B2 (en) | Magnetic disk storage device | |
JP4860980B2 (en) | Motor drive circuit and disk device using the same | |
US7855523B2 (en) | Motor driving circuit and disc apparatus using the same | |
JP4890796B2 (en) | Motor drive circuit and disk device using the same | |
JP4896568B2 (en) | Motor drive circuit, method and disk device using them | |
JP4880340B2 (en) | Motor drive circuit and method, and disk device using the same | |
JP2006081396A (en) | Rotary drive controller for three-phase motor | |
JP4864416B2 (en) | Motor drive circuit and disk device using the same | |
JP5171079B2 (en) | Motor driving circuit, driving method, and disk device using them | |
JP2007282314A (en) | Motor drive unit and motor drive method | |
JP2002010673A (en) | Silent spin sine wave generator | |
JP2012005328A (en) | Driver and driving method of sensorless motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111220 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4896568 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |