JP2553160Y2 - ブラシレス直流モータ駆動回路 - Google Patents
ブラシレス直流モータ駆動回路Info
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- JP2553160Y2 JP2553160Y2 JP1991005812U JP581291U JP2553160Y2 JP 2553160 Y2 JP2553160 Y2 JP 2553160Y2 JP 1991005812 U JP1991005812 U JP 1991005812U JP 581291 U JP581291 U JP 581291U JP 2553160 Y2 JP2553160 Y2 JP 2553160Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】主にカメラ一体型ビデオテープレ
コーダ等の携帯用機器に用いるブラシレス直流モータ駆
動回路に関する。
コーダ等の携帯用機器に用いるブラシレス直流モータ駆
動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス直流モータ駆動回路におい
て、モータ動作状態で巻線に発生する巻線電圧Ｖcoとパ
ワー回路に供給される電源電圧Ｖmとの関係は図３のよ
うになる。図中ΔＶは前記Ｖcoと前記Ｖm との差の電圧
を示し、これはパワー回路の出力トランジスタのコレク
タ・エミッタ間電圧となり、この電圧ΔＶと前記巻線に
流れる電流Ｉcoの積がこの駆動回路の電力損失となる。
そこで図４に示す特性をもつ差電圧検出回路と、図５に
示す特性をもつ電源電圧生成回路が用いられる。この差
電圧ΔＶと電源電圧Ｖmの関係は図６に示すようにな
る。
て、モータ動作状態で巻線に発生する巻線電圧Ｖcoとパ
ワー回路に供給される電源電圧Ｖmとの関係は図３のよ
うになる。図中ΔＶは前記Ｖcoと前記Ｖm との差の電圧
を示し、これはパワー回路の出力トランジスタのコレク
タ・エミッタ間電圧となり、この電圧ΔＶと前記巻線に
流れる電流Ｉcoの積がこの駆動回路の電力損失となる。
そこで図４に示す特性をもつ差電圧検出回路と、図５に
示す特性をもつ電源電圧生成回路が用いられる。この差
電圧ΔＶと電源電圧Ｖmの関係は図６に示すようにな
る。
【０００３】図６において、前記Ｖmと前記ΔＶとの関
係は傾き−αの直線で表わされる。同図においてこのＶ
mとΔＶとがこの直線上のＢで平衡しているとする。図
中ＢはΔＶがΔＶbのときＶmがＶmbになることを示す。
又、ΔＶ＝０のときのＶmをＶmrとする。このとき前記
巻線電圧Ｖcoが負荷変動や速度変化等により大きくなっ
たとするとΔＶはＢより小さくなる方向即ちＶmが大き
くなる方向に移動する。一方、Ｖcoが小さくなるとＶm
は小さくなる方向に移動する。このように巻線電圧Ｖco
が変化すると、この変化に追従してパワー回路の電源電
圧Ｖmが変化する。
係は傾き−αの直線で表わされる。同図においてこのＶ
mとΔＶとがこの直線上のＢで平衡しているとする。図
中ＢはΔＶがΔＶbのときＶmがＶmbになることを示す。
又、ΔＶ＝０のときのＶmをＶmrとする。このとき前記
巻線電圧Ｖcoが負荷変動や速度変化等により大きくなっ
たとするとΔＶはＢより小さくなる方向即ちＶmが大き
くなる方向に移動する。一方、Ｖcoが小さくなるとＶm
は小さくなる方向に移動する。このように巻線電圧Ｖco
が変化すると、この変化に追従してパワー回路の電源電
圧Ｖmが変化する。
【０００４】 この関係を式で表わすと、 Ｖm＝Ｖmr−α（Ｖm−Ｖco） …(1) 式(1)を変形して、 Ｖm＝（Ｖmr＋α×Ｖco）／（１＋α） …(2) ここで、Ｖmr＝Ｖco＋Ｖofとすると、Ｖm＝Ｖco＋（Ｖof／（１＋α））とな り、Ｖos＝Ｖof／（１＋α）とすると、 Ｖm＝Ｖco＋Ｖos …(3) と表わすことができる。この式(3)からも電源電圧Ｖmが
巻線電圧Ｖcoに追従して変化することがわかる。又、こ
の式(3)からＶosがＶmとＶcoとの差電圧△Ｖに相当する
ことがわかり、従ってモータ駆動回路の消費電力を抑え
るためにはオフセット電圧Ｖosが最小になるようにすれ
ばよい。
巻線電圧Ｖcoに追従して変化することがわかる。又、こ
の式(3)からＶosがＶmとＶcoとの差電圧△Ｖに相当する
ことがわかり、従ってモータ駆動回路の消費電力を抑え
るためにはオフセット電圧Ｖosが最小になるようにすれ
ばよい。
【０００５】ところで、トランジスタはコレクタ電流Ｉ
c対コレクタ・エミッタ間飽和電圧Ｖst特性により決め
られたＶst以上の電圧がコレクタ・エミッタ間に印加さ
れなければ動作しない。これはパワー回路の出力トラン
ジスタについても同様である。即ち、式(3)のＶosは常
にＶstより大きくなければモータを駆動することができ
ない。しかし、Ｖosを大きくし過ぎるとパワー回路の電
力損失が大きくなってしまう。従って、パワー回路の出
力トランジスタを十分駆動でき、且つ電力損失を最小に
するためにはＶosがＶstを少し超えるレベルに設定する
必要がある。
c対コレクタ・エミッタ間飽和電圧Ｖst特性により決め
られたＶst以上の電圧がコレクタ・エミッタ間に印加さ
れなければ動作しない。これはパワー回路の出力トラン
ジスタについても同様である。即ち、式(3)のＶosは常
にＶstより大きくなければモータを駆動することができ
ない。しかし、Ｖosを大きくし過ぎるとパワー回路の電
力損失が大きくなってしまう。従って、パワー回路の出
力トランジスタを十分駆動でき、且つ電力損失を最小に
するためにはＶosがＶstを少し超えるレベルに設定する
必要がある。
【０００６】図７は従来のブラシレス直流モータ駆動回
路の一例の構成図、図８は同巻線電圧対パワー回路電源
電圧波形図、図９は同電源電圧制御部の回路図を示す。
図７に示すように従来のブラシレス直流モータ駆動回路
５０は、図示しない回転子の固定子に対する回転位置を
検出する回転位置検出回路５１と、この回転位置に従っ
て必要な駆動電流を生成する駆動電流生成回路５２と、
この駆動電流のゲインを可変するゲイン可変回路５３
と、速度制御信号を入力する速度制御信号入力回路５４
と、この入力回路５４の出力信号を増幅して前記ゲイン
可変回路５３のゲインを制御する電流帰還アンプ５５
と、前記ゲイン可変回路５３の出力電流を各巻線ｕ，
ｖ，ｗに供給するパワー回路５６と、各巻線ｕ，ｖ，ｗ
の出力電圧を制御する電源電圧制御部５７とにより構成
される。更に、この電源電圧制御部５７は、前記パワー
回路５６の出力電圧から前記固定子の各巻線ｕ，ｖ，ｗ
に発生する電圧を検出する巻線電圧検出回路５７ａと、
この巻線電圧検出回路５７ａの出力電圧Ｖcoと前記パワ
ー回路５６に供給される電源電圧Ｖmとの差電圧を検出
する差電圧検出回路５７ｂと、この差電圧に従った電圧
を発生するオフセット回路５７ｃと、このオフセット回
路５７ｃの出力電圧に従って電源電圧を生成し、この電
源電圧を前記パワー回路５６に供給する電源電圧生成回
路５７ｄとにより構成される。又、図８に従来の３相両
方向・定電流駆動回路の場合の特性を示し、従来例はこ
の場合について説明する。この従来の駆動回路５０は、
ソース側出力トランジスタ５６ａのコレクタ・エミッタ
間電圧Ｖceのみ制御するよう構成されている。
路の一例の構成図、図８は同巻線電圧対パワー回路電源
電圧波形図、図９は同電源電圧制御部の回路図を示す。
図７に示すように従来のブラシレス直流モータ駆動回路
５０は、図示しない回転子の固定子に対する回転位置を
検出する回転位置検出回路５１と、この回転位置に従っ
て必要な駆動電流を生成する駆動電流生成回路５２と、
この駆動電流のゲインを可変するゲイン可変回路５３
と、速度制御信号を入力する速度制御信号入力回路５４
と、この入力回路５４の出力信号を増幅して前記ゲイン
可変回路５３のゲインを制御する電流帰還アンプ５５
と、前記ゲイン可変回路５３の出力電流を各巻線ｕ，
ｖ，ｗに供給するパワー回路５６と、各巻線ｕ，ｖ，ｗ
の出力電圧を制御する電源電圧制御部５７とにより構成
される。更に、この電源電圧制御部５７は、前記パワー
回路５６の出力電圧から前記固定子の各巻線ｕ，ｖ，ｗ
に発生する電圧を検出する巻線電圧検出回路５７ａと、
この巻線電圧検出回路５７ａの出力電圧Ｖcoと前記パワ
ー回路５６に供給される電源電圧Ｖmとの差電圧を検出
する差電圧検出回路５７ｂと、この差電圧に従った電圧
を発生するオフセット回路５７ｃと、このオフセット回
路５７ｃの出力電圧に従って電源電圧を生成し、この電
源電圧を前記パワー回路５６に供給する電源電圧生成回
路５７ｄとにより構成される。又、図８に従来の３相両
方向・定電流駆動回路の場合の特性を示し、従来例はこ
の場合について説明する。この従来の駆動回路５０は、
ソース側出力トランジスタ５６ａのコレクタ・エミッタ
間電圧Ｖceのみ制御するよう構成されている。
【０００７】図９の従来の電源電圧制御部５７におい
て、前記巻線電圧検出回路５７ａのダイオードＤ１乃至
Ｄ３の入力側は夫々３相の巻線電圧Ｖcoが印加され、出
力側は互に短絡され、この出力側と差電圧比較回路６０
の一方の入力端子との間に前記オフセット回路５７ｃが
接続される。又、このダイオードＤ１乃至Ｄ３は前記巻
線ｕ，ｖ，ｗの端子電圧のうち最も高い電圧のみを検出
するためのダイオードである。一方ダイオードＤ４の入
力側には電源電圧Ｖmが印加され出力側は前記差電圧比
較回路６０の他方の入力端子に入力される。この差電圧
比較回路６０の出力電圧Ｖerは電源電圧生成回路５７ｄ
に入力される。この電源電圧生成回路５７ｄは従来のス
イッチングレギュレータ（図示しない）で構成される。
差電圧検出回路５７ｂの出力電圧Ｖerは、前記ダイオー
ドＤ１乃至Ｄ４の電圧降下をＶfとすると次式で表わさ
れる。
て、前記巻線電圧検出回路５７ａのダイオードＤ１乃至
Ｄ３の入力側は夫々３相の巻線電圧Ｖcoが印加され、出
力側は互に短絡され、この出力側と差電圧比較回路６０
の一方の入力端子との間に前記オフセット回路５７ｃが
接続される。又、このダイオードＤ１乃至Ｄ３は前記巻
線ｕ，ｖ，ｗの端子電圧のうち最も高い電圧のみを検出
するためのダイオードである。一方ダイオードＤ４の入
力側には電源電圧Ｖmが印加され出力側は前記差電圧比
較回路６０の他方の入力端子に入力される。この差電圧
比較回路６０の出力電圧Ｖerは電源電圧生成回路５７ｄ
に入力される。この電源電圧生成回路５７ｄは従来のス
イッチングレギュレータ（図示しない）で構成される。
差電圧検出回路５７ｂの出力電圧Ｖerは、前記ダイオー
ドＤ１乃至Ｄ４の電圧降下をＶfとすると次式で表わさ
れる。
【０００８】 即ち、 Ｖer＝−（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖm−Ｖco）＋Ｖco−Ｖf ＋（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos …(4) 一方、前記電源電圧生成回路５７ｄの入出力特性は図５
のようにＶmとＶinとの関係は傾きβの直線で表わさ
れ、前記Ｖerが同図のＶinに相当する。このβは前記電
源電圧生成回路５７ｄの入出力ゲインを表わし、この入
出力ゲインβを用いると前記パワー回路５６に供給され
る電源電圧Ｖmは次式で表わされる。即ち 、 Ｖm＝β×Ｖer ＝−β×（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖm−Ｖco）＋β×Ｖco −β×Ｖf＋β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos ＝β×（（１＋（Ｒ2／Ｒ1））／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β）） ×Ｖco＋（β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos−β×Ｖf） ／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β） ＝Ｖco＋（（β−１）／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β））×Ｖco ＋（β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos−β×Ｖf） ／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β） …(5)
のようにＶmとＶinとの関係は傾きβの直線で表わさ
れ、前記Ｖerが同図のＶinに相当する。このβは前記電
源電圧生成回路５７ｄの入出力ゲインを表わし、この入
出力ゲインβを用いると前記パワー回路５６に供給され
る電源電圧Ｖmは次式で表わされる。即ち 、 Ｖm＝β×Ｖer ＝−β×（Ｒ2／Ｒ1）×（Ｖm−Ｖco）＋β×Ｖco −β×Ｖf＋β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos ＝β×（（１＋（Ｒ2／Ｒ1））／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β）） ×Ｖco＋（β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos−β×Ｖf） ／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β） ＝Ｖco＋（（β−１）／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β））×Ｖco ＋（β×（１＋（Ｒ2／Ｒ1））×Ｖos−β×Ｖf） ／（１＋（Ｒ2／Ｒ1）×β） …(5)
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】しかし、式(5)によれ
ば前記パワー回路５６の 出力トランジスタ５６ａのコ
レクタ・エミッタ間電圧、即ちＶmとＶcoとの差電圧が
Ｖcoの大きさにより変化してしまい消費電力を増大させ
ることになる。又、前記式(5)がＶm＝Ｖco＋ｋ（ｋは定
数）という形になるためにはβ＝１になることが必要だ
が一般的に前記電源電圧生成回路５７ｄの入出力ゲイン
は１より大きい場合が多い。従って、従来のブラシレス
直流モータ駆動回路５０では、前記電源電圧生成回路５
７ｄの入出力ゲインβが大きくなるので前記ブラシレス
直流モータ駆動回路５０の効率が低下してしまう。
ば前記パワー回路５６の 出力トランジスタ５６ａのコ
レクタ・エミッタ間電圧、即ちＶmとＶcoとの差電圧が
Ｖcoの大きさにより変化してしまい消費電力を増大させ
ることになる。又、前記式(5)がＶm＝Ｖco＋ｋ（ｋは定
数）という形になるためにはβ＝１になることが必要だ
が一般的に前記電源電圧生成回路５７ｄの入出力ゲイン
は１より大きい場合が多い。従って、従来のブラシレス
直流モータ駆動回路５０では、前記電源電圧生成回路５
７ｄの入出力ゲインβが大きくなるので前記ブラシレス
直流モータ駆動回路５０の効率が低下してしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１の本考案は、回転子の固定子に対する回転位
置を検出する回転位置検出手段と、この回転位置検出手
段の検出信号に応じて前記固定子の巻線に供給する電流
を生成する駆動電流生成回路と、この駆動電流生成回路
の出力電流のゲインを外部からの制御信号により可変す
るゲイン可変回路と、このゲイン可変回路の出力電流を
増幅し前記巻線に供給するパワー回路とを備えたブラシ
レス直流モータ駆動回路において、前記パワー回路の出
力電圧から前記固定子の巻線に発生する電圧を検出する
巻線電圧検出回路と、この巻線電圧検出回路の出力電圧
を分圧する第１分圧回路と、前記パワー回路に供給され
る電源電圧Ｖｍを分圧する第２分圧回路と、前記第１分
圧回路の出力電圧と前記第２分圧回路の出力電圧との差
電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの信号を出力す
る差電圧検出回路と、この差電圧検出回路の出力信号に
オフセット電圧を加えるオフセット回路と、前記オフセ
ット電圧が加えられた差電圧検出回路の出力信号に基づ
いて前記パワー回路が動作するに必要な前記電源電圧Ｖ
ｍを生成する電源電圧生成回路とを設け、且つ前記第１
分圧回路及び第２分圧回路の分圧比が前記電源電圧生成
回路の入出力ゲインの逆数になるよう構成したことを特
徴とする。請求項２の本考案は、回転子の固定子に対す
る回転位置を検出する回転位置検出手段と、この回転位
置検出手段の検出信号に応じて前記固定子の巻線に供給
する電流を生成する駆動電流生成回路と、この駆動電流
生成回路の出力電流のゲインを外部からの制御信号によ
り可変するゲイン可変回路と、このゲイン可変回路の出
力電流を増幅し前記巻線に供給するパワー回路とを備え
たブラシレス直流モータ駆動回路において、前記パワー
回路の出力電圧から前記固定子の巻線に発生する電圧を
検出する巻線電圧検出回路と、この巻線電圧検出回路の
出力電圧を分圧する第１分圧回路と、前記パワー回路に
供給される電源電圧Ｖｍを分圧する第２分圧回路と、前
記第１分圧回路の出力電圧にオフセット電圧Ｖosを重畳
するオフセット回路と、このオフセット回路の出力電圧
と前記第２分圧回路の出力電圧との差電圧を検出しこの
差電圧に応じたレベルの信号を出力する差電圧検出回路
と、この差電圧検出回路の出力信号に基づいて前記パワ
ー回路が動作するに必要な前記電源電圧Ｖｍを生成する
電源電圧生成回路とを設け、且つ前記第１分圧回路及び
第２分圧回路の分圧比が前記電源電圧生成回路の入出力
ゲインの逆数になるよう構成したことを特徴とする。
に請求項１の本考案は、回転子の固定子に対する回転位
置を検出する回転位置検出手段と、この回転位置検出手
段の検出信号に応じて前記固定子の巻線に供給する電流
を生成する駆動電流生成回路と、この駆動電流生成回路
の出力電流のゲインを外部からの制御信号により可変す
るゲイン可変回路と、このゲイン可変回路の出力電流を
増幅し前記巻線に供給するパワー回路とを備えたブラシ
レス直流モータ駆動回路において、前記パワー回路の出
力電圧から前記固定子の巻線に発生する電圧を検出する
巻線電圧検出回路と、この巻線電圧検出回路の出力電圧
を分圧する第１分圧回路と、前記パワー回路に供給され
る電源電圧Ｖｍを分圧する第２分圧回路と、前記第１分
圧回路の出力電圧と前記第２分圧回路の出力電圧との差
電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの信号を出力す
る差電圧検出回路と、この差電圧検出回路の出力信号に
オフセット電圧を加えるオフセット回路と、前記オフセ
ット電圧が加えられた差電圧検出回路の出力信号に基づ
いて前記パワー回路が動作するに必要な前記電源電圧Ｖ
ｍを生成する電源電圧生成回路とを設け、且つ前記第１
分圧回路及び第２分圧回路の分圧比が前記電源電圧生成
回路の入出力ゲインの逆数になるよう構成したことを特
徴とする。請求項２の本考案は、回転子の固定子に対す
る回転位置を検出する回転位置検出手段と、この回転位
置検出手段の検出信号に応じて前記固定子の巻線に供給
する電流を生成する駆動電流生成回路と、この駆動電流
生成回路の出力電流のゲインを外部からの制御信号によ
り可変するゲイン可変回路と、このゲイン可変回路の出
力電流を増幅し前記巻線に供給するパワー回路とを備え
たブラシレス直流モータ駆動回路において、前記パワー
回路の出力電圧から前記固定子の巻線に発生する電圧を
検出する巻線電圧検出回路と、この巻線電圧検出回路の
出力電圧を分圧する第１分圧回路と、前記パワー回路に
供給される電源電圧Ｖｍを分圧する第２分圧回路と、前
記第１分圧回路の出力電圧にオフセット電圧Ｖosを重畳
するオフセット回路と、このオフセット回路の出力電圧
と前記第２分圧回路の出力電圧との差電圧を検出しこの
差電圧に応じたレベルの信号を出力する差電圧検出回路
と、この差電圧検出回路の出力信号に基づいて前記パワ
ー回路が動作するに必要な前記電源電圧Ｖｍを生成する
電源電圧生成回路とを設け、且つ前記第１分圧回路及び
第２分圧回路の分圧比が前記電源電圧生成回路の入出力
ゲインの逆数になるよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】パワー回路の出力電圧から巻線に発生する電圧
は巻線電圧検出回路で検出された後、第１分圧回路に入
力される。一方、パワー回路に供給される電源電圧は第
２分圧回路に入力される。この第１分圧回路及び第２分
圧回路に入力された夫々の電圧はある一定の比で分割さ
れるが、この分割比を電源電圧生成部の入出力ゲインの
逆数に等しくなるように設定する。このように分割され
た夫々の電圧は差電圧検出回路に入力されるが、このと
き差電圧検出回路の出力電圧は一定値になる。
は巻線電圧検出回路で検出された後、第１分圧回路に入
力される。一方、パワー回路に供給される電源電圧は第
２分圧回路に入力される。この第１分圧回路及び第２分
圧回路に入力された夫々の電圧はある一定の比で分割さ
れるが、この分割比を電源電圧生成部の入出力ゲインの
逆数に等しくなるように設定する。このように分割され
た夫々の電圧は差電圧検出回路に入力されるが、このと
き差電圧検出回路の出力電圧は一定値になる。
【００１２】
【実施例】以下に、本考案の実施例を添付図面に基づい
て説明する。尚、図中従来例と同一部分には同一番号を
付し、その説明を省略する。図１は本考案に係るブラシ
レス直流モータ駆動回路の一例の構成図である。ブラシ
レス直流モータ駆動回路１は、従来の回転子の固定子に
対する回転位置を検出する回転位置検出回路５１と、こ
の回転位置に従って必要な駆動電流を生成する駆動電流
生成回路５２と、この駆動電流のゲインを可変するゲイ
ン可変回路５３と、速度制御信号を入力する速度制御信
号入力回路５４と、この入力回路５４の出力信号を増幅
して前記ゲイン可変回路５３のゲインを制御する電流帰
還アンプ５５と、前記ゲイン可変回路５３の出力電流を
各巻線ｕ，ｖ，ｗに供給するパワー回路５６と、各巻線
ｕ，ｖ，ｗの出力電圧を制御する本考案に係る電源電圧
制御部２とにより構成される。
て説明する。尚、図中従来例と同一部分には同一番号を
付し、その説明を省略する。図１は本考案に係るブラシ
レス直流モータ駆動回路の一例の構成図である。ブラシ
レス直流モータ駆動回路１は、従来の回転子の固定子に
対する回転位置を検出する回転位置検出回路５１と、こ
の回転位置に従って必要な駆動電流を生成する駆動電流
生成回路５２と、この駆動電流のゲインを可変するゲイ
ン可変回路５３と、速度制御信号を入力する速度制御信
号入力回路５４と、この入力回路５４の出力信号を増幅
して前記ゲイン可変回路５３のゲインを制御する電流帰
還アンプ５５と、前記ゲイン可変回路５３の出力電流を
各巻線ｕ，ｖ，ｗに供給するパワー回路５６と、各巻線
ｕ，ｖ，ｗの出力電圧を制御する本考案に係る電源電圧
制御部２とにより構成される。
【００１３】更に、この電源電圧制御部２は、前記パワ
ー回路５６の出力電圧から前記固定子の各巻線ｕ，ｖ，
ｗに発生する電圧を検出する巻線電圧検出回路２ａと、
この巻線電圧検出回路２ａの出力電圧を分圧する第１分
圧回路２ｂと、前記パワー回路５６に供給される電源電
圧Ｖmを分圧する第２分圧回路２ｃと、前記第１分圧回
路２ｂの出力電圧と前記第２分圧回路２ｃの出力電圧と
の差電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの信号を出
力する差電圧検出回路２ｄと、この差電圧検出回路２ｄ
の出力信号に基づいて電源電圧生成回路２ｆを制御する
オフセット回路２ｅと、このオフセット回路２ｅの信号
に基づいて前記パワー回路５６が動作するに必要な電圧
を生成する電源電圧生成回路２ｆとにより構成される。
ー回路５６の出力電圧から前記固定子の各巻線ｕ，ｖ，
ｗに発生する電圧を検出する巻線電圧検出回路２ａと、
この巻線電圧検出回路２ａの出力電圧を分圧する第１分
圧回路２ｂと、前記パワー回路５６に供給される電源電
圧Ｖmを分圧する第２分圧回路２ｃと、前記第１分圧回
路２ｂの出力電圧と前記第２分圧回路２ｃの出力電圧と
の差電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの信号を出
力する差電圧検出回路２ｄと、この差電圧検出回路２ｄ
の出力信号に基づいて電源電圧生成回路２ｆを制御する
オフセット回路２ｅと、このオフセット回路２ｅの信号
に基づいて前記パワー回路５６が動作するに必要な電圧
を生成する電源電圧生成回路２ｆとにより構成される。
【００１４】次に、本考案に係るブラシレス直流モータ
駆動回路１の電源電圧制御部２について説明する。図２
は前記電源電圧制御部２の概略を示す回路図である。
尚、駆動方式及び巻線電圧波形は従来例と同じなのでそ
の説明を省略する。又、巻線端子電圧を検出するダイオ
ードＤ１乃至Ｄ３及び前記電源電圧生成回路２ｆについ
ても、従来例と同様の構成なのでその説明を省略する。
駆動回路１の電源電圧制御部２について説明する。図２
は前記電源電圧制御部２の概略を示す回路図である。
尚、駆動方式及び巻線電圧波形は従来例と同じなのでそ
の説明を省略する。又、巻線端子電圧を検出するダイオ
ードＤ１乃至Ｄ３及び前記電源電圧生成回路２ｆについ
ても、従来例と同様の構成なのでその説明を省略する。
【００１５】本考案に係る前記電源電圧制御部２の特徴
は、前記差電圧比較回路６０の入力側の接続にある。即
ち、本考案においては前記ダイオードＤ１乃至Ｄ３の出
力側と前記オフセット回路２ｅの入力側との間に分圧抵
抗Ｒ１及びＲ２を入れて、前記Ｄ１乃至Ｄ３の出力電圧
を分圧した後前記オフセット回路２ｅに入力し、このオ
フセット回路２ｅの出力を前記差電圧比較回路６０の一
方の入力端子に入力するようにした。又、前記ダイオー
ドＤ４の出力側と前記差電圧比較回路６０の他方の入力
側との間にも前記分圧抵抗Ｒ１及びＲ２を入れて、前記
ダイオードＤ４の出力電圧を分圧するようにした。
は、前記差電圧比較回路６０の入力側の接続にある。即
ち、本考案においては前記ダイオードＤ１乃至Ｄ３の出
力側と前記オフセット回路２ｅの入力側との間に分圧抵
抗Ｒ１及びＲ２を入れて、前記Ｄ１乃至Ｄ３の出力電圧
を分圧した後前記オフセット回路２ｅに入力し、このオ
フセット回路２ｅの出力を前記差電圧比較回路６０の一
方の入力端子に入力するようにした。又、前記ダイオー
ドＤ４の出力側と前記差電圧比較回路６０の他方の入力
側との間にも前記分圧抵抗Ｒ１及びＲ２を入れて、前記
ダイオードＤ４の出力電圧を分圧するようにした。
【００１６】このような構成において、図２より前記差
電圧検出回路２ｄの出力電圧Ｖerを求めると次式のよう
になる。即ち、 Ｖer＝−（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／（Ｒ1Ｒ2））×（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）） ×（Ｖm−Ｖco）＋（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2））×Ｖco −（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2））×Ｖf ＋（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos ＝−（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／（Ｒ1Ｒ2））×α×（Ｖm−Ｖco） ＋α×Ｖco−α×Ｖf＋（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2） ×Ｖos …(6) 但し、α＝Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）とする。
電圧検出回路２ｄの出力電圧Ｖerを求めると次式のよう
になる。即ち、 Ｖer＝−（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／（Ｒ1Ｒ2））×（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）） ×（Ｖm−Ｖco）＋（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2））×Ｖco −（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2））×Ｖf ＋（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos ＝−（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／（Ｒ1Ｒ2））×α×（Ｖm−Ｖco） ＋α×Ｖco−α×Ｖf＋（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2） ×Ｖos …(6) 但し、α＝Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）とする。
【００１７】ここで前記電源電圧生成回路２ｆの入出力
ゲインをβとすると、前記電源電圧Ｖmは次式のように
なる。即ち、 Ｖm＝β×Ｖer ＝−β×α×（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2） ×（Ｖm−Ｖco）＋β×α×Ｖco−β×α×Ｖf ＋β×（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos ＝（β×α×（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） ／（１＋β×α×（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）））×Ｖco ＋（β×（１＋（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos −β×α×Ｖf）／（１＋β×α×（（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3） ／Ｒ1Ｒ2）） …(7) この式(7)が、Ｖm＝Ｖco＋ｋ という形になるためには、 α＝１／β …(8) という条件が必要であることがわかる。この式(8)を前記式(7)に代入すると、 Ｖm＝Ｖco＋（１／α）×Ｖos−Ｖf／（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2） ×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） …(9) 又、本実施例ではα＝Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）なのでこれを式(9)に代入すると、 Ｖm＝Ｖco＋（（Ｒ1＋Ｒ2）／Ｒ2）×Ｖos−Ｖf／（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2） ×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） …(10)
ゲインをβとすると、前記電源電圧Ｖmは次式のように
なる。即ち、 Ｖm＝β×Ｖer ＝−β×α×（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2） ×（Ｖm−Ｖco）＋β×α×Ｖco−β×α×Ｖf ＋β×（１＋（Ｒ3×（Ｒ1＋Ｒ2））／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos ＝（β×α×（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） ／（１＋β×α×（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）））×Ｖco ＋（β×（１＋（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）×Ｖos −β×α×Ｖf）／（１＋β×α×（（（Ｒ1＋Ｒ2）×Ｒ3） ／Ｒ1Ｒ2）） …(7) この式(7)が、Ｖm＝Ｖco＋ｋ という形になるためには、 α＝１／β …(8) という条件が必要であることがわかる。この式(8)を前記式(7)に代入すると、 Ｖm＝Ｖco＋（１／α）×Ｖos−Ｖf／（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2） ×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） …(9) 又、本実施例ではα＝Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）なのでこれを式(9)に代入すると、 Ｖm＝Ｖco＋（（Ｒ1＋Ｒ2）／Ｒ2）×Ｖos−Ｖf／（１＋（（Ｒ1＋Ｒ2） ×Ｒ3／Ｒ1Ｒ2）） …(10)
【００１８】以上説明したように本考案に係るブラシレ
ス直流モータ駆動回路によれば、前記差電圧検出回路２
ｄの入力側に接続した分圧回路２ｂ及び２ｃの分圧比α
と、前記電源電圧生成回路２ｆの入出力ゲインβとの関
係が前記式(8)で示したように、α＝１／βとなるよう
にαとβの値を設定することにより、前記パワー回路５
６の出力トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧（即
ち、差電圧）が前記巻線電圧の値に拘らず一定となりパ
ワー回路５６での消費電力の巻線電圧による増大を防ぐ
ことができる。又、前記電源電圧生成回路２fの入出力
ゲインβを任意の値に設定することができるので汎用性
の高い駆動回路を構成できる。
ス直流モータ駆動回路によれば、前記差電圧検出回路２
ｄの入力側に接続した分圧回路２ｂ及び２ｃの分圧比α
と、前記電源電圧生成回路２ｆの入出力ゲインβとの関
係が前記式(8)で示したように、α＝１／βとなるよう
にαとβの値を設定することにより、前記パワー回路５
６の出力トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧（即
ち、差電圧）が前記巻線電圧の値に拘らず一定となりパ
ワー回路５６での消費電力の巻線電圧による増大を防ぐ
ことができる。又、前記電源電圧生成回路２fの入出力
ゲインβを任意の値に設定することができるので汎用性
の高い駆動回路を構成できる。
【００１９】又、巻線に発生する電圧Ｖcoとパワー回路
５６に供給される電源電圧Ｖmとの差電圧が最小になる
ように制御することにより、前記パワー回路５６の出力
トランジスタで消費される電力を最小に抑えることがで
き、前記巻線に効率良くパワーを供給することができ
る。更に、前記第１分圧回路２ｂ及び前記第２分圧回路
２ｃの回路構成を簡単にできるのでＩＣ化が容易とな
り、費用の低減及び駆動回路の小型化を図ることができ
る。
５６に供給される電源電圧Ｖmとの差電圧が最小になる
ように制御することにより、前記パワー回路５６の出力
トランジスタで消費される電力を最小に抑えることがで
き、前記巻線に効率良くパワーを供給することができ
る。更に、前記第１分圧回路２ｂ及び前記第２分圧回路
２ｃの回路構成を簡単にできるのでＩＣ化が容易とな
り、費用の低減及び駆動回路の小型化を図ることができ
る。
【００２０】本考案に係るブラシレス直流モータ駆動回
路を、例えばカメラ一体型ビデオテープレコーダのよう
な携帯用機器に用いると、バッテリの消費が少なくなり
機器の連続使用時間を長くすることができる。又、機器
の小型軽量化が可能になる。尚、本実施例は３相両方向
駆動方式による構成にしたが、本考案はこの３相に限ら
ずあらゆる相数のモータ駆動回路に適用することがで
き、且つ両方向駆動方式だけでなく片方向駆動方式の回
路にも適用できることは云うまでもない。
路を、例えばカメラ一体型ビデオテープレコーダのよう
な携帯用機器に用いると、バッテリの消費が少なくなり
機器の連続使用時間を長くすることができる。又、機器
の小型軽量化が可能になる。尚、本実施例は３相両方向
駆動方式による構成にしたが、本考案はこの３相に限ら
ずあらゆる相数のモータ駆動回路に適用することがで
き、且つ両方向駆動方式だけでなく片方向駆動方式の回
路にも適用できることは云うまでもない。
【００２１】
【考案の効果】第１分圧回路と第２分圧回路の分圧比が
電源電圧生成回路の入出力ゲインの逆数に等しくなるよ
うにしたので、巻線電圧と電源電圧の差電圧を一定にす
ることができ、パワー回路の消費電力を少なくすること
ができる。
電源電圧生成回路の入出力ゲインの逆数に等しくなるよ
うにしたので、巻線電圧と電源電圧の差電圧を一定にす
ることができ、パワー回路の消費電力を少なくすること
ができる。
【図１】本考案に係るブラシレス直流モータ駆動回路の
一例の構成図
一例の構成図
【図２】同電源電圧制御部の概略を示す回路図
【図３】従来の巻線電圧対パワー回路電源電圧の波形図
【図４】同差電圧検出回路入力特性図
【図５】同電源電圧生成回路入出力特性図
【図６】同電源電圧制御部入出力特性図
【図７】同ブラシレス直流モータ駆動回路の一例の構成
図
図
【図８】同巻線電圧対パワー回路電源電圧の波形図
【図９】同電源電圧制御部の回路図
１ ブラシレス直流モータ駆動回路 ２ 電源電圧制御部 ２ａ 巻線電圧検出回路 ２ｂ 第１分圧回路 ２ｃ 第２分圧回路 ２ｄ 差電圧検出回路 ２ｅ オフセット回路 ２ｆ 電源電圧生成回路 Ｒ１，Ｒ２ 分圧抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 回転子の固定子に対する回転位置を検出
する回転位置検出手段と、この回転位置検出手段の検出
信号に応じて前記固定子の巻線に供給する電流を生成す
る駆動電流生成回路と、この駆動電流生成回路の出力電
流のゲインを外部からの制御信号により可変するゲイン
可変回路と、このゲイン可変回路の出力電流を増幅し前
記巻線に供給するパワー回路とを備えたブラシレス直流
モータ駆動回路において、 前記パワー回路の出力電圧から前記固定子の巻線に発生
する電圧を検出する巻線電圧検出回路と、 この巻線電圧検出回路の出力電圧を分圧する第１分圧回
路と、 前記パワー回路に供給される電源電圧Ｖｍを分圧する第
２分圧回路と、 前記第１分圧回路の出力電圧と前記第２分圧回路の出力
電圧との差電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの信
号を出力する差電圧検出回路と、 この差電圧検出回路の出力信号にオフセット電圧を加え
るオフセット回路と、前記オフセット電圧が加えられた差電圧検出回路の出力
信号 に基づいて前記パワー回路が動作するに必要な前記
電源電圧Ｖｍを生成する電源電圧生成回路とを設け、 且つ前記第１分圧回路及び第２分圧回路の分圧比が前記
電源電圧生成回路の入出力ゲインの逆数になるよう構成
したことを特徴とするブラシレス直流モータ駆動回路。 - 【請求項２】 回転子の固定子に対する回転位置を検出
する回転位置検出手段と、この回転位置検出手段の検出
信号に応じて前記固定子の巻線に供給する電流を生成す
る駆動電流生成回路と、この駆動電流生成回路の出力電
流のゲインを外部からの制御信号により可変するゲイン
可変回路と、このゲイン可変回路の出力電流を増幅し前
記巻線に供給するパワー回路とを備えたブラシレス直流
モータ駆動回路において、 前記パワー回路の出力電圧から前記固定子の巻線に発生
する電圧を検出する巻線電圧検出回路と、 この巻線電圧検出回路の出力電圧を分圧する第１分圧回
路と、 前記パワー回路に供給される電源電圧（Ｖｍ）を分圧す
る第２分圧回路と、前記第１分圧回路の出力電圧にオフセット電圧（Ｖos）
を重畳するオフセット回路と、 このオフセット回路 の出力電圧と前記第２分圧回路の出
力電圧との差電圧を検出しこの差電圧に応じたレベルの
信号を出力する差電圧検出回路と、 この差電圧検出回路の出力信号に基づいて前記パワー回
路が動作するに必要な前記電源電圧（Ｖｍ）を生成する
電源電圧生成回路とを設け、 且つ前記第１分圧回路及び第２分圧回路の分圧比が前記
電源電圧生成回路の入出力ゲインの逆数になるよう構成
したことを特徴とするブラシレス直流モータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991005812U JP2553160Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991005812U JP2553160Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0497493U JPH0497493U (ja) | 1992-08-24 |
| JP2553160Y2 true JP2553160Y2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=31736629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991005812U Expired - Lifetime JP2553160Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553160Y2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886892A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | トランジスタモ−タの制御装置 |
| JPS63268494A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ駆動回路 |
| JPH0223091A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-25 | Victor Co Of Japan Ltd | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
| JPH04101693A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-03 | Nec Corp | モータ駆動回路 |
| JPH04208091A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | Victor Co Of Japan Ltd | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP1991005812U patent/JP2553160Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886892A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | トランジスタモ−タの制御装置 |
| JPS63268494A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ駆動回路 |
| JPH0223091A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-25 | Victor Co Of Japan Ltd | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
| JPH04101693A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-03 | Nec Corp | モータ駆動回路 |
| JPH04208091A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | Victor Co Of Japan Ltd | ブラシレス直流モータ駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0497493U (ja) | 1992-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |