JP3244808B2 - Driver circuit for sensorless multiphase DC motor - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、センサレス多相直流
モータの駆動回路に関し、特に、モータの起動の容易性
と定常運転の高速特性とを改良する技術に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for a sensorless multi-phase DC motor, and more particularly to a technique for improving the easiness of starting the motor and the high-speed characteristics of steady operation.

【０００２】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置の回転駆動用のモータ
として、従来から、ブラシレス多相直流モータが用いら
れている。この種のモータはスピンドルモータとも呼ば
れ、例えば、励磁状態において磁界を発生するステータ
コイルを備えたステータと、このステータコイルの磁界
との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネット
を備えたロータと、ロータマグネットの回転位置を検出
するセンサとを有する構造のものがよく知られており、
このような構造のスピンドルモータでは、多くの場合、
半導体チップ化された電子回路により回転制御が行われ
ている。2. Description of the Related Art A brushless multi-phase DC motor has been conventionally used as a motor for rotating a magnetic disk drive. This type of motor is also called a spindle motor, and includes, for example, a stator provided with a stator coil that generates a magnetic field in an excited state, and a rotor provided with a rotor magnet that obtains rotational force by electromagnetic interaction with the magnetic field of the stator coil. , A structure having a sensor for detecting the rotational position of the rotor magnet is well known,
In a spindle motor having such a structure, in many cases,
Rotation control is performed by an electronic circuit formed into a semiconductor chip.

【０００３】この場合のステータ側の磁界発生タイミン
グは、センサによりロータマグネットの回転位置を検知
して制御され、この種のセンサには、従来からホール素
子が用いられていた。ところが、近時、モータの小型化
やセンサの特性劣化を回避するために、センサを使用し
ないで、休止中のコイルに発生する誘起電圧を利用して
ロータマグネットの位置を検知するいわゆるセンサレス
多相直流モータが一般化されつつある。In this case, the timing of the generation of the magnetic field on the stator side is controlled by detecting the rotational position of the rotor magnet by a sensor, and a Hall element has been conventionally used for this type of sensor. However, recently, in order to avoid downsizing of the motor and deterioration of the characteristics of the sensor, a so-called sensorless multi-phase which detects the position of the rotor magnet using the induced voltage generated in the coil at rest without using the sensor. DC motors are being generalized.

【０００４】センサレスモータの起動に際し、モータ停
止時は、逆起電圧が得られないため、まず、ロータを揺
動させることがおこなわれる。図３，４は、従来、この
種のモータで採用されていた駆動回路の一例と、その駆
動回路で起動時に３相のステータコイルＵ，Ｖ，Ｗに供
給される励磁電流の波形を示している。同図に示す駆動
回路は、常に単数の相のステータコイルに励磁電流を供
給する、いわゆる、ユニポーラドライブと呼ばれる方式
のものであって、集積回路で構成された制御回路１と、
制御回路１の出力側にそれぞれのゲートが接続され、か
つ、Ｙ字状に結線されたステータコイルＵ，Ｖ，Ｗの一
端にそれぞれのドレインが接続されたＦＥＴトランジス
タＱ_U,Ｑ_V,Ｑ_W と、Ｙ字状に結線されたステータコイル
Ｕ，Ｖ，Ｗの中点とＦＥＴトランジスタＱ_U,Ｑ_V,Ｑ_W の
ソースとの間に接続された電源電池Ｅとから構成されて
いる。[0004] When the sensorless motor is started, when the motor is stopped, a back electromotive force cannot be obtained, so that the rotor is first swung. FIGS. 3 and 4 show an example of a drive circuit conventionally used in this type of motor, and waveforms of excitation currents supplied to the three-phase stator coils U, V, and W at the time of startup by the drive circuit. I have. The drive circuit shown in the figure is of a so-called unipolar drive type, which always supplies an excitation current to a single-phase stator coil, and includes a control circuit 1 composed of an integrated circuit,
FET transistors Q _U, Q _{V, and} Q _W whose respective gates are connected to the output side of the control circuit 1 and whose drains are connected to one ends of stator coils U, V, and W connected in a Y-shape. And a power supply battery E connected between the middle points of the stator coils U, V, W connected in a Y-shape and the sources of the FET transistors Q _U, Q _V, Q _W.

【０００５】このように構成された駆動回路では、ＦＥ
ＴトランジスタＱ_U,Ｑ_V,Ｑ_W を制御回路１で、オン，オ
フ制御することにより、図４に示すような矩形波電流が
各ステータコイルＵ，Ｖ，Ｗに供給されて、起動および
定常運転の制御が行われる。しかしながら、このような
従来の駆動回路には、以下に説明する技術的課題が指摘
されていた。In the driving circuit configured as described above, the FE
By turning on and off the T transistors Q _U, Q _{V, and} Q _W by the control circuit 1, a rectangular wave current as shown in FIG. Operation control is performed. However, such a conventional driving circuit has been pointed out by the technical problems described below.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記センサ
レス多相直流モータの駆動回路においては、起動後の定
常運転状態においては、高速特性が優れているものの、
起動しにくいという問題があった。このような起動時の
問題に対して、起動および定常運転時に複数相のステー
タコイルに励磁電流を供給する、いわゆる、バイポーラ
ドライブと呼ばれる方式の駆動回路も提案されている
が、従来から提案されているバイポーラドライブでは、
励磁電流を供給する際に休止期間が含まれているので、
この期間中で磁束密度の０リセットが発生し、十分な起
動トルクが得られないという問題があった。本発明は、
以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、起動時に十分なトルクを確保しつ
つ、しかも、定常運転時に良好な高速特性が得られるセ
ンサレス多相直流モータの駆動回路を提供することにあ
る。That is, in the drive circuit of the sensorless multi-phase DC motor, although the high-speed characteristics are excellent in the steady operation state after the start,
There was a problem that it was difficult to start. In response to such a problem at the time of startup, a drive circuit of a type called a bipolar drive, which supplies an excitation current to a stator coil of a plurality of phases at the time of startup and steady operation, has also been proposed. With a bipolar drive,
Since a pause period is included when supplying the excitation current,
During this period, zero reset of the magnetic flux density occurs and there is a problem that a sufficient starting torque cannot be obtained. The present invention
The purpose of the present invention is to provide a sensorless multi-phase DC motor that can secure sufficient torque at the time of start-up and that can obtain good high-speed characteristics during steady-state operation. It is to provide a drive circuit.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、励磁状態で電流磁界を発生するステータ
コイルを備えたステータと、このステータコイルの電流
磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネ
ットを備えたロータとを備え、前記ロータの回転検出用
のセンサを有しないセンサレス直流モータの駆動回路に
おいて、Ｙ字状に結線された前記ステータコイルのそれ
ぞれの他端に接続される通電切換回路と、この通電切換
回路を介して前記ステータコイルに励磁電流を供給する
直流電源と、前記Ｙ字状に結線されたステータコイルの
中点に接続された切換回路と、起動時に前記切換回路を
不作動状態にして、前記通電切換回路に制御信号を送出
することにより、前記ステータコイルの複数相に励磁電
流を供給するとともに、定常運転時に前記切換回路を作
動状態にして、前記通電切換回路に制御信号を送出する
ことにより、前記ステータコイルの単数相に励磁電流を
供給する駆動制御回路とを有し、前記駆動制御回路は、
前記起動時に、各相のステータコイルに対して、励磁電
流が供給される順に、実質的に休止期間を含まないで励
磁電流の方向が逆転する逆励磁駆動動作を複数回行わせ
ることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a stator having a stator coil for generating a current magnetic field in an excited state, and a rotational force generated by an electromagnetic interaction between the stator coil and the current magnetic field. And a rotor provided with a rotor magnet for obtaining a motor. The drive circuit of the sensorless DC motor having no sensor for detecting the rotation of the rotor is connected to the other end of each of the stator coils connected in a Y-shape. An energization switching circuit, a DC power supply for supplying an exciting current to the stator coil via the energization switching circuit, a switching circuit connected to a midpoint of the stator coil connected in a Y-shape, By disabling the circuit and sending a control signal to the energization switching circuit, an exciting current is supplied to a plurality of phases of the stator coil. A drive control circuit that supplies an exciting current to a single phase of the stator coil by sending a control signal to the energization switching circuit during the steady operation to send the control signal to the energization switching circuit; Is
At the start-up , the excitation electric
A reverse excitation driving operation in which the direction of the excitation current is reversed substantially without a pause period in the order in which the current is supplied is performed a plurality of times .

【０００８】[0008]

【作用】上記構成のセンサレス多相直流モータの起動回
路によれば、駆動制御回路は、起動時に、Ｙ字状に結線
されたステータコイルの中点に接続された切換回路を不
作動状態にして、通電切換回路に制御信号を送出するこ
とにより、ステータコイルの複数相に励磁電流を供給す
るとともに、定常運転時に切換回路を作動状態にして、
通電切換回路に制御信号を送出することにより、ステー
タコイルの単数相に励磁電流を供給し、かつ、起動時に
各相のステータコイルに対して、励磁電流が供給される
順に、実質的に休止期間を含まないで励磁電流の方向が
逆転する逆励磁駆動動作を複数回行わせるので、起動時
には、磁束密度のリセットを排除することにより大きな
トルクが得られる一方、定常運転時にはユニポーラドラ
イブが行われ、消費電力が低減するとともに、騒音の低
い良好な高速特性が得られる。According to the starting circuit of the sensorless multi-phase DC motor having the above configuration, the driving control circuit disables the switching circuit connected to the middle point of the stator coil connected in a Y-shape at the time of starting. By transmitting a control signal to the energization switching circuit, an excitation current is supplied to a plurality of phases of the stator coil, and the switching circuit is activated during a steady operation,
By sending a control signal to the energization switching circuit, an excitation current is supplied to a single phase of the stator coil and
Exciting current is supplied to the stator coil of each phase
In order, a reverse excitation driving operation in which the direction of the excitation current is reversed substantially without a pause period is performed a plurality of times, so that at startup, a large torque is obtained by eliminating the reset of the magnetic flux density, while a steady operation is performed. Occasionally, a unipolar drive is performed to reduce power consumption and obtain good high-speed characteristics with low noise.

【０００９】[0009]

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照にして詳細に説明する。図１および図２は、本発
明にかかるセンサレス多相直流モータの駆動回路の一実
施例を示している。同図に示す駆動回路は、本発明を３
相のセンサレス直流モータに適用した場合を示してお
り、励磁状態で電流磁界を発生するステータコイルＵ，
Ｖ，Ｗを備えた図外のステータと、このステータコイル
の電流磁界との電磁相互作用により回転力を得る図外の
ロータマグネットを備えたロータとを備え、前記ロータ
の回転検出用のセンサを有しないセンサレス直流モータ
の駆動回路である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show one embodiment of a drive circuit for a sensorless multiphase DC motor according to the present invention. The drive circuit shown in FIG.
This figure shows a case where the present invention is applied to a single-phase sensorless DC motor.
A stator provided with V and W, and a rotor provided with a rotor magnet (not shown) that obtains a rotational force by an electromagnetic interaction with a current magnetic field of the stator coil, and a sensor for detecting rotation of the rotor is provided. This is a drive circuit for a sensorless DC motor that does not have it.

【００１０】この実施例の駆動回路は、集積回路などで
構成された駆動制御回路１０と、通電切換回路１２と、
電源電池Ｅと、切換回路１４とを有している。ステータ
コイルＵ，Ｖ，Ｗは、一端側が相互に結合されたＹ字状
に結線されている。通電切換回路１２は、６個のＦＥＴ
トランジスタＱ_U1，Ｑ_U2，Ｑ_V1，Ｑ_V2，Ｑ_W1，Ｑ_W2から
構成され、一対ずつのＦＥＴトランジスタのソースとド
レインとが直列接続され、この直列接続されたノード部
と各ステータコイルＵ，Ｖ，Ｗの他端とが接続されてい
る。The drive circuit of this embodiment includes a drive control circuit 10 composed of an integrated circuit or the like, an energization switching circuit 12,
It has a power supply battery E and a switching circuit 14. The stator coils U, V, and W are connected in a Y-shape in which one ends are mutually connected. The energization switching circuit 12 has six FETs.
The transistors Q _U1 , Q _U2 , Q _V1 , Q _V2 , Q _W1 , and Q _W2 are connected in series, and the source and the drain of each pair of FET transistors are connected in series. The other ends of V and W are connected.

【００１１】そして、各ＦＥＴトランジスタＱ_U1，
Ｑ_U2，Ｑ_V1，Ｑ_V2，Ｑ_W1，Ｑ_W2のゲートは、駆動制御回
路１０の出力側に接続されている。また、上段側のＦＥ
ＴトランジスタＱ_U1，Ｑ_V1，Ｑ_W1の各ドレインは、電源
電池Ｅの＋側に接続されているとともに、下段側のＦＥ
ＴトランジスタＱ_U2，Ｑ_V2，Ｑ_W2のドレインは、電源電
池Ｅの−側に接続されている。Then, each FET transistor Q _U1 ,
The gates of Q _U2 , Q _V1 , Q _V2 , Q _W1 , Q _W2 are connected to the output side of the drive control circuit 10. Also, the upper FE
The drains of the T transistors Q _U1 , Q _V1 , Q _W1 are connected to the + side of the power supply battery E, and the lower FE
The drains of the T transistors Q _U2 , Q _V2 , Q _W2 are connected to the _negative side of the power battery E.

【００１２】切換回路１４は、この実施例では、１つの
ＦＥＴトランジスタＱから構成され、このトランジスタ
Ｑのソースは、電源電池Ｅの−側に接続されるととも
に、ドレインがＹ字状に結線されたステータコイルＵ，
Ｖ，Ｗの中点Ｏに接続され、ゲートは駆動制御回路１０
の出力側に接続されている。以上のように構成されたセ
ンサレス直流モータの駆動回路は、以下に説明するよう
に作動される。まず、本実施例の駆動回路におけるモー
タの起動時の作動について説明すると、起動時には、切
換回路１４のトランジスタＱが不作動状態にセットされ
る。そして、この状態で、図２に示すような波形の励磁
電流が各ステータコイルＵ，Ｖ，Ｗに供給されるよう
に、駆動制御回路１０から通電切換回路１２の各ＦＥＴ
トランジスタＱ_U1，Ｑ_U2，Ｑ_V1，Ｑ_V2，Ｑ_W1，Ｑ_W2のゲ
ートに制御信号が送出される。In this embodiment, the switching circuit 14 includes one FET transistor Q. The source of the transistor Q is connected to the negative side of the power supply battery E, and the drain is connected in a Y-shape. Stator coil U,
V and W are connected to the midpoint O, and the gate is connected to the drive control circuit 10.
Connected to the output side. The drive circuit of the sensorless DC motor configured as described above is operated as described below. First, a description will be given of the operation of the drive circuit according to the present embodiment at the time of starting the motor. At the time of starting, the transistor Q of the switching circuit 14 is set to an inoperative state. In this state, the drive control circuit 10 controls each FET of the conduction switching circuit 12 so that an exciting current having a waveform as shown in FIG. 2 is supplied to each of the stator coils U, V, W.
A control signal is sent to the gates of the transistors _QU1 , _QU2 , _QV1 , _QV2 , _QW1 , and _QW2 .

【００１３】図２に示した複数相のステータコイルＵ，
Ｖ，Ｗに励磁電流を供給する状態の詳細について説明す
ると、ステップでは、ステータコイルＷから同Ｕに励
磁電流が流れるように設定されているので、ＦＥＴトラ
ンジスタＱ_U2とＱ_W1とのゲートに駆動制御回路１０から
正電圧を供給してオンにし、これ以外のＦＥＴトランジ
スタはオフにされる。そして、この状態を所定時間維持
した後、ステップでは、ステータコイルＵから同Ｖに
励磁電流が流れるように設定されているので、ＦＥＴト
ランジスタＱ_U1とＱ_V2とのゲートに駆動制御回路１０か
ら正電圧を供給してオンにし、これ以外のＦＥＴトラン
ジスタはオフにされる。The plural-phase stator coils U, shown in FIG.
The details of the state in which the exciting current is supplied to V and W will be described. In the step, since the exciting current is set to flow from the stator coil W to the U, the driving is performed by driving the gates of the FET transistors _QU2 and _QW1. A positive voltage is supplied from the control circuit 10 to turn on, and the other FET transistors are turned off. Then, after maintaining this state for a predetermined time, in the step, since the exciting current is set to flow from the stator coil U to the same V, the drive control circuit 10 _corrects the gates of the FET transistors _QU1 and _QV2. A voltage is supplied to turn on, and the other FET transistors are turned off.

【００１４】次いで、所定時間が経過すると、ステップ
では、ステータコイルＶから同Ｗに励磁電流が流れる
ように設定されているので、ＦＥＴトランジスタＱ_V1と
Ｑ_W2とのゲートに駆動制御回路１０から正電圧を供給し
てオンにし、これ以外のＦＥＴトランジスタはオフにさ
れる。以後は、ステップ〜が複数回繰り返されるの
で、駆動制御回路１０は、前述した作動を繰り返すこと
になる。Then, after a predetermined time has elapsed, in the step, since the exciting current is set to flow from the stator coil V to the same W, the drive control circuit 10 applies a positive voltage to the gates of the FET transistors Q _V1 and Q _W2. A voltage is supplied to turn on, and the other FET transistors are turned off. Thereafter, since the steps (1) to (4) are repeated a plurality of times, the drive control circuit 10 repeats the above-described operation.

【００１５】ここで、図２に示すようなステップで各ス
テータコイルＵ，Ｖ，Ｗに励磁電流を供給すると、例え
ば、ステータコイルＵでは、ステップからが実行さ
れる際に、励磁電流の方向が休止期間を含まないで負か
ら正に逆転する逆励磁駆動動作が含まれている。また、
ステータコイルＶでは、ステップからが実行される
際に、さらに、ステータコイルＷでは、ステップから
が実行される際にそれぞれ上記と同様な逆励磁駆動動
作が含まれている。つまり、このような逆励磁駆動動作
を行わせる場合には、各相のステータコイルＵ，Ｖ，Ｗ
に対して、励磁電流が供給される順（Ｕ→Ｖ→Ｗ）に、
実質的に休止期間を含まないで励磁電流の方向が逆転す
る逆励磁駆動動作を複数回行わせることになる。この場
合の逆励磁駆動動作の詳細について説明すると、励磁電
流が０となる休止期間を瞬時に通過して、実質上休止時
間を含まないで、励磁電流の通電方向が、正から負、ま
たは、負から正に逆転する逆励磁駆動動作は、例えば、
図２に示されているステータコイルＵへの励磁電流の供
給パターンで説明すると、同図に示した励磁電流の供給
では、前述したように、ステップからが実行される
際に逆励磁駆動動作が行われるが、ステップからが
実行される際には、通常の励磁駆動動作が行われる。 通
常の励磁駆動動作は、ステップで正の方向に励磁電流
が供給され、続くステップで励磁電流が零になる休止
期間を経て、さらにステッブで負の方向の励磁電流が
供給されていて、このような励磁電流の供給パターンが
通常の励磁駆動動作である。これに対して、逆励磁駆動
動作は、図２のステータコイルＵへの励磁電流が供給さ
れるときに、ステップからが実行される際に、ステ
ップの終了時点における負の励磁電流が維持され、ス
テップでこれを正に切り換える動作が、励磁電流が０
になる休止期間を瞬時に通過して、実質的な休止時間を
含まずに、励磁電流が正に逆転することを示称してい
る。このような逆励磁駆動動作によると、以下の作用効
果が得られ起動確率が向上する。すなわち、励磁電流が
零となる休止期間を経て励磁電流の通電方向を正から
負 、または、負から正に逆転させると、励磁状態が一旦
零になってから、いずれかの方向に励磁されるので、こ
の時の励磁状態の変化率は、あまり大きくならないが、
励磁電流が零となる休止期間を実質上経ることなく、そ
の励磁ないしは通電方向を正から負、または、負から正
に逆転させると、励磁状態の変化率は、休止時間を設け
た場合の２倍になり、高トルクが得られ、モータの起動
確率が向上する。なお、この逆励磁駆動動作の理論的な
根拠は、本発明者らが平成３年電気学会産業応用部門全
国大会で既に発表している。 Here, when the exciting current is supplied to each of the stator coils U, V, W in steps as shown in FIG. 2, for example, in the stator coil U, when the step is executed, the direction of the exciting current is changed. A reverse excitation driving operation that reverses from negative to positive without a pause period is included. Also,
In the stator coil V, the same reverse excitation driving operation as described above is included when the operation is performed from the step, and in the stator coil W, when the operation is performed from the step. In other words, such reverse excitation drive operation
Is performed, the stator coils U, V, W of each phase are
In the order in which the exciting current is supplied (U → V → W),
Excitation current direction is reversed substantially without pause
The reverse excitation drive operation is performed a plurality of times. This place
The details of the reverse excitation drive operation in
Instantly passes through a pause period when the flow becomes 0, and is virtually at rest
The direction of the excitation current flow from positive to negative
Alternatively, the reverse excitation driving operation that reverses from negative to positive is, for example,
The supply of the exciting current to the stator coil U shown in FIG.
Explaining with the supply pattern, the supply of the excitation current shown in FIG.
Now, as described above, the steps are executed
When the reverse excitation drive operation is performed,
When executed, a normal excitation drive operation is performed. Through
The normal excitation drive operation is performed in the following manner.
Is supplied and the exciting current becomes zero in the following steps
After a period of time, the excitation current in the negative direction
And the excitation current supply pattern is
This is a normal excitation driving operation. In contrast, reverse excitation drive
The operation is performed by supplying the exciting current to the stator coil U shown in FIG.
When a step is executed, the
The negative excitation current at the end of the
The operation of switching this to positive at step is when the exciting current is 0
Instantly passes through the pause period,
Excludes that the excitation current reverses positively.
You. According to such a reverse excitation driving operation, the following effects are obtained.
The result is obtained and the activation probability is improved. That is, the exciting current is
After a pause period of zero, the direction of excitation current
If the direction is reversed from negative or negative to positive, the excitation state
Since it is excited in either direction after it reaches zero,
The change rate of the excitation state at the time is not so large,
Without substantially passing a rest period in which the exciting current becomes zero,
Excitation or energization direction of positive to negative or negative to positive
When the rotation is reversed, the rate of change of the excitation
Twice as high as in the previous case, high torque is obtained,
Probability improves. Note that this reverse excitation drive operation is theoretically
The grounds are based on the fact that the present inventors
It has already been announced at the national convention.

【００１６】このため、従来の単なるバイポーラドライ
ブのように休止期間で磁束密度のリセットが発生するこ
とがなく、磁束密度の変化が大きくなって、大きな起動
トルクが発生し、センサレスモータの起動もしくは揺動
が行える。以上の複数相のステータコイルＵ，Ｖ，Ｗに
励磁電流を供給する起動時の処理が終了すると、駆動制
御回路１０では、この後に、所定の切換インターバルを
おいて、定常運転時の作動が行われる。Therefore, unlike the conventional bipolar drive, the magnetic flux density does not reset during the idle period, the change in the magnetic flux density increases, and a large starting torque is generated. Movement. When the processing at the start of supplying the exciting current to the stator coils U, V, W of the plurality of phases is completed, the drive control circuit 10 starts the operation in the steady operation after a predetermined switching interval. Is

【００１７】この定常運転時の作動は、駆動制御回路１
０から切換回路１４のトランジスタＱのゲートに制御信
号を送出して、このトランジスタＱがオンにされ、これ
によりＹ字状に結線されたステータコイルＵ，Ｖ，Ｗの
中点Ｏが電源電池Ｅの−側に接続され、中点Ｏは零電位
にセットされる。この状態で、駆動制御回路１０からの
制御信号の変更が行われ、ＦＥＴトランジスタＱ_U2，Ｑ
_V2，Ｑ_W2をオフにするとともに、ＦＥＴトランジスタＱ
_U1，Ｑ_V1，Ｑ_W1のオンタイミングの位相が６０°から１
２０°に変更され、各ゲートに所定時間づつ正電圧を順
次送出することにより、単数相のステータコイルＵ，
Ｖ，Ｗに励磁電流を供給するユニポーラドライブが実行
される。The operation during the steady operation is performed by the drive control circuit 1
0, a control signal is sent to the gate of the transistor Q of the switching circuit 14, and this transistor Q is turned on, whereby the middle point O of the stator coils U, V, W connected in a Y-shape is connected to the power battery E. And the middle point O is set to zero potential. In this state, the control signal from the drive control circuit 10 is changed, and the FET transistors Q _U2 , Q
_While turning off _V2 and _QW2 , the FET transistor Q
The phase of the ON timing of _U1 , Q _V1 and Q _W1 is from 60 ° to 1
By changing the angle to 20 ° and sequentially sending a positive voltage to each gate for a predetermined time, the single-phase stator coils U,
A unipolar drive for supplying an exciting current to V and W is executed.

【００１８】さて、以上のような構成のセンサレス多相
モータの駆動回路によれば、駆動制御回路１０は、起動
時に、Ｙ字状に結線されたステータコイルＵ，Ｖ，Ｗの
中点Ｏに接続された切換回路１４のトランジスタＱを不
作動状態にして、通電切換回路１２に制御信号を送出す
ることにより、ステータコイルＵ，Ｖ，Ｗの複数相に励
磁電流を供給するとともに、定常運転時に切換回路１４
のトランジスタＱを作動状態にして、通電切換回路１２
に制御信号を送出することにより、ステータコイルＵ，
Ｖ，Ｗの単数相に励磁電流を供給し、かつ、起動時に、
各相のステータコイルに対して、励磁電流が供給される
順に、実質的に休止期間を含まないで励磁電流の方向が
逆転する逆励磁駆動動作を複数回行わせるので、起動時
には、磁束密度のリセットを排除することにより大きな
トルクが得られる一方、定常運転時にはユニポーラドラ
イブが行われ、このユニポーラドライブでは、ＦＥＴト
ランジスタの駆動数が半減することから、消費電力が半
減するとともに、騒音の低い良好な高速特性が得られ
る。Now, according to the drive circuit of the sensorless multi-phase motor having the above-described configuration, the drive control circuit 10 is connected to the middle point O of the stator coils U, V, W connected in a Y-shape at the time of startup. By turning off the transistor Q of the connected switching circuit 14 and sending a control signal to the energization switching circuit 12, the excitation current is supplied to the plurality of phases of the stator coils U, V, and W, and during steady operation. Switching circuit 14
Is turned on, and the energization switching circuit 12 is turned on.
To the stator coils U,
An excitation current is supplied to a single phase of V and W, and at the time of startup ,
Exciting current is supplied to the stator coil of each phase
In order, a reverse excitation driving operation in which the direction of the excitation current is reversed substantially without a pause period is performed a plurality of times, so that at startup, a large torque is obtained by eliminating the reset of the magnetic flux density, while a steady operation is performed. Occasionally, a unipolar drive is performed. In this unipolar drive, the number of driving FET transistors is halved, so that power consumption is halved and good high-speed characteristics with low noise are obtained.

【００１９】なお、上記実施例では、逆励磁過程を含む
バイポーラ駆動からユニポーラ駆動へのダイレクト切り
換えの場合を説明したが、これを、逆励磁駆動から通常
のバイポーラ駆動を経由してユニポーラ駆動に切り換え
るようにしてもよいことは勿論である。In the above embodiment, the case of direct switching from the bipolar driving including the reverse excitation process to the unipolar driving has been described. However, this is switched from the reverse excitation driving to the unipolar driving via the normal bipolar driving. Needless to say, this may be done.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるセンサレス多相直流モータの駆動回路に
よれば、起動の確率が大きく向上するとともに、定常運
転時の高速特性も良好になる。As described above in detail in the embodiments,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the drive circuit of the sensorless multi-phase DC motor concerning this invention, while the probability of starting improves significantly, the high-speed characteristic at the time of steady operation also becomes favorable.

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

【図１】本発明にかかるセンサレス多相直流モータの駆
動回路の一例を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a drive circuit for a sensorless multiphase DC motor according to the present invention.

【図２】同駆動回路で実行される励磁電流のタイムチャ
ート図である。FIG. 2 is a time chart of an exciting current executed by the driving circuit.

【図３】従来のセンサレス多相モータの駆動回路の回路
構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a conventional drive circuit for a sensorless multiphase motor.

【図４】同従来の駆動回路で実行される励磁電流のタイ
ムチャート図である。FIG. 4 is a time chart of an exciting current executed by the conventional driving circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 駆動制御回路 １２ 通電切換回路 １４ 切換回路 Ｕ，Ｖ，Ｗ ステータコイル Reference Signs List 10 drive control circuit 12 energization switching circuit 14 switching circuit U, V, W stator coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−284779（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−146192（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−283090（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−281701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−125418（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/00 - 6/24 H02P 1/00 - 1/58 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-284779 (JP, A) JP-A-5-146192 (JP, A) JP-A-1-283090 (JP, A) JP-A-4-284 304192 (JP, A) JP-A-59-153486 (JP, A) JP-A-62-281701 (JP, A) JP-A-54-125418 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. ⁷ , DB name) H02P 6/00-6/24 H02P 1/00-1/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 励磁状態で電流磁界を発生するステータ
コイルを備えたステータと、このステータコイルの電流
磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネ
ットを備えたロータとを備え、前記ロータの回転検出用
のセンサを有しないセンサレス直流モータの駆動回路に
おいて、 Ｙ字状に結線された前記ステータコイルのそれぞれの他
端に接続される通電切換回路と、 この通電切換回路を介して前記ステータコイルに励磁電
流を供給する直流電源と、 前記Ｙ字状に結線されたステータコイルの中点に接続さ
れた切換回路と、 起動時に前記切換回路を不作動状態にして、前記通電切
換回路に制御信号を送出することにより、前記ステータ
コイルの複数相に励磁電流を供給するとともに、定常運
転時に前記切換回路を作動状態にして、前記通電切換回
路に制御信号を送出することにより、前記ステータコイ
ルの単数相に励磁電流を供給する駆動制御回路とを有
し、 前記駆動制御回路は、前記起動時に、各相のステータコ
イルに対して、励磁電流が供給される順に、実質的に休
止期間を含まないで励磁電流の方向が逆転する逆励磁駆
動動作を複数回行わせることを特徴とするセンサレス多
相直流モータの駆動回路。A stator provided with a stator coil for generating a current magnetic field in an excited state; and a rotor provided with a rotor magnet for obtaining a rotational force by an electromagnetic interaction with the current magnetic field of the stator coil. A drive circuit for a sensorless DC motor having no rotation detecting sensor, comprising: an energization switching circuit connected to the other end of each of the stator coils connected in a Y-shape; A switching circuit connected to the middle point of the stator coil connected in a Y-shape; disabling the switching circuit at start-up; and providing a control signal to the energization switching circuit. To supply the exciting current to the plurality of phases of the stator coil, and to set the switching circuit to an operating state during a steady operation, By sending a control signal to the serial power switching circuit, and a drive control circuit for supplying an exciting current to the singular phase of the stator coil, said drive control circuit, said at startup phases of Sutetako
A plurality of reverse excitation driving operations in which the direction of the exciting current is substantially reversed without including a rest period in the order in which the exciting current is supplied to the sensors. Drive circuit for phase DC motor.