JP4136368B2

JP4136368B2 - DC brushless motor parallel drive circuit

Info

Publication number: JP4136368B2
Application number: JP2001387671A
Authority: JP
Inventors: 温大久保; 幸一松田
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2003189665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のファンやポンプ等を同一速度で運転するために互いに並列接続された複数台のＤＣブラシレスモータを駆動するための並列駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ＤＣブラシレスモータは、永久磁石形直流モータの長所を備え、機械的な騒音や電気的ノイズを発生せず、長寿命である等の利点があるため、小形の直流電動機として各種用途に利用されている。
ここで、図１２は、この種のＤＣブラシレスモータを駆動する従来の駆動回路を示している。
【０００３】
図１２において、Ｅは直流電源、Ｔ１〜Ｔ６は三相ブリッジ接続されたトランジスタ等の半導体スイッチング素子、Ｕ，Ｖ，Ｗは三相ブリッジ回路の出力端子、ＭはＤＣブラシレスモータ、１１はステータ、１２は永久磁石からなるロータ、ＣＵ，ＣＶ，ＣＷはステータ１１に配置されたＵ，Ｖ，Ｗ各相のコイル、ＨＵ，ＨＶ，ＨＷはロータ１２の磁極位置（ロータ位置）を検出するロータ位置センサとしてのホール素子、２０はホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷに接続されたロータ位置検出回路、３０はロータ位置検出信号（以下では、必要に応じて単に位置検出信号という）を用いて各相のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６に対するスイッチング信号を作成して出力するスイッチング信号発生回路である。
【０００４】
この駆動回路では、図１３に示すように、ホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷにより検出した位置検出信号に従い、スイッチング信号発生回路３０によって最適なスイッチング素子を１２０°ずつオンさせ、これにより各相のコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷに正または負の電圧Ｖ_Ｕ，Ｖ_Ｖ，Ｖ_Ｗを印加してステータ１１とロータ１２との間の磁気的吸引力または反発力により、ロータ１２を回転させている。
なお、この駆動方式は１２０°通電方形波駆動方式と呼ばれている。
【０００５】
しかし、図１２に示した構成は基本的に１台のモータＭを駆動するためのものであり、例えば２台のモータを駆動するには２つの駆動回路が必要になって回路構成の複雑化や価格の上昇を避けることができない。
このような点に鑑み、１つの駆動回路によって複数台のモータを駆動する従来技術として、特開２０００−２６２０８２号公報に記載されたブラシレスモータの駆動回路が知られている。
【０００６】
上記特開２０００−２６２０８２号公報に記載された駆動回路は、図１４に示すように、並列接続された２台のブラシレスモータＭ１，Ｍ２の各ロータ位置を検出するロータ位置検出センサ５０，６０と、これらの出力信号及び発振器８０からの発振信号Ｐが加えられるセンサ信号切換回路７０と、その出力信号がモータ駆動指令と共に加えられる駆動ドライバ９０とを備えている。なお、Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２はモータＭ１，Ｍ２の各相コイル、５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ，６０ｕ，６０ｖ，６０ｗはロータ位置検出素子である。
【０００７】
この駆動回路の動作を図１５を参照しつつ簡単に説明すると、まず、ブラシレスモータの数に応じて分周された発振信号Ｐ（例えば２台のモータＭ１，Ｍ２を駆動する場合には元の信号の１周期を２分割した半周期信号）を基準信号とし、この発振信号Ｐは周期Ｔでデューティ比が５０％（Ｔ１＝Ｔ２）であるとする。センサ信号切換回路７０は、上記発振信号Ｐを用いて、２台のモータＭ１，Ｍ２の同一相のロータ位置検出信号（例えば５０ｕ，６０ｕ）を発振信号Ｐの半周期ごとに切り替えて駆動ドライバ９０に出力すると共に、駆動ドライバ９０では、ロータ位置検出信号に応じた駆動信号をモータＭ１，Ｍ２のＵ相コイルＵ１，Ｕ２に供給してモータＭ１，Ｍ２を運転するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２６２０８２号公報の駆動回路では、図１５に示したように、発振信号Ｐによりロータ位置検出信号を切り替えるタイミングがロータ位置検出信号と完全には同期していないため、このロータ位置検出信号に基づいて駆動信号を切り替えた直後にコイルに印加される電圧の位相が急変して動作が不安定になり易い。
また、この従来技術では、一般にロータ位置検出信号の周期よりも長い周期の発振信号Ｐを基準信号としてロータ位置検出信号を切り替えているため、ロータ位置検出信号が選択されていないモータは、その間、自己のロータ位置検出信号に関係なく運転されるので、動作が不安定になり易いという問題がある。
つまり、図１５において、駆動信号がモータＭ１のロータ位置検出信号５０ｕに基づいて決定されている期間は、モータＭ２のロータ位置検出信号６０ｕは考慮されていないため、モータＭ２にとって正規の通電角度でＵ相コイルに通電されず、これがモータＭ２の回転を不安定にするおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、１台の駆動回路により２台のモータを安定して並列駆動できるようにしたＤＣブラシレスモータの並列駆動回路を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を、前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段は、一方のモータのロータ位置検出信号の論理レベルが第１のレベル（例えばLowレベル）から第２のレベル（Highレベル）に変化するタイミングと、他方のモータのロータ位置検出信号の論理レベルが第２のレベル（Highレベル）から第１のレベル（Lowレベル）に変化するタイミングとの間に、論理レベルが反転してHighレベルとなるような制御信号を出力するものである。
【００１１】
請求項２に記載した発明は、互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段を、２台のモータの前記ロータ位置検出信号の論理積を前記制御信号として出力する論理積手段により構成したものである。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段を、２台のモータの前記ロータ位置検出信号の論理和を前記制御信号として出力する論理和手段により構成したものである。
【００１３】
また、請求項４に記載した発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載したＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
前記スイッチング信号発生手段が、スイッチング信号として正弦波ＰＷＭ制御方式によるＰＷＭパルスを出力するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１はこの実施形態に係る駆動回路の全体構成を示しており、２台のＤＣブラシレスモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって駆動する場合のものである。なお、図１２と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。
【００１５】
図１において、半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６を有する三相ブリッジ回路の各相出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗには、同一構成のＤＣブラスレスモータＭＡ，ＭＢが並列に接続されており、それぞれに設けられたホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷはロータ位置検出回路２１，２２に接続されている。
これらの検出回路２１，２２から出力される各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は各相ごとに信号選択回路４０に入力され、どちらのモータＭＡ，ＭＢの位置検出信号を使用するかを切り替えて選択可能となっている。そして、この信号選択回路４０からは、選択したモータのロータ位置検出信号に応じてスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をオン・オフさせるために、スイッチング信号発生回路３０に対する制御信号が出力される。
【００１６】
前記信号選択回路４０は、例えば図２に示す第１実施形態のように構成されている。なお、図２はモータＭＡ，ＭＢの一相（例えばＵ相）分のロータ位置検出信号の処理回路であり、実際の信号選択回路は図２の構成が他のＶ相、Ｗ相についても設けられる。
【００１７】
図２において、モータＭＡのロータ位置検出信号はコンデンサＣ_１を介してＲＳフリップフロップＩＣ_１のセット入力端子Ｓに入力され、モータＭＢのロータ位置検出信号は反転回路（ＮＯＴ）ＩＣ_２及びコンデンサＣ_２を介してＲＳフリップフロップＩＣ_１のリセット入力端子Ｒに入力されている。
また、前記入力端子Ｓと共通線との間には、ダイオードＤ_１及び抵抗Ｒ_１が互いに並列に接続されていると共に、前記入力端子Ｒと共通線との間には、ダイオードＤ_２及び抵抗Ｒ_２が互いに並列に接続されている。
ＲＳフリップフロップＩＣ_１の出力端子Ｑからは、Ｕ相分の制御信号（モータＭＡまたはモータＭＢのロータ位置検出信号）がスイッチング信号発生回路３０に向けて出力される。
【００１８】
以下、図１、図２の実施形態の動作を、図３〜図５を参照しつつ説明する。
いま、モータＭＡ，ＭＢが同期して同一速度で運転されているとすると、それぞれのロータ位置検出信号は各相ともに図３のように同期して出力されている。なお、図３では、モータＭＡに関する信号をＡ、モータＭＢに関する信号をＢで示している。
ここで、図３に示した各モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は、実質的に従来技術の図１３に示したホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの出力信号と同様である。
【００１９】
両方のモータＭＡ，ＭＢをロータ位置検出信号に同期させて運転するためには、三相全体では、図３のロータ回転角（空間角）が０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°のタイミングでロータ位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号発生回路３０からのスイッチング信号を変化させる必要がある。
ここで三相のうちＵ相のみに着目すると、図３における１８０°ごとの０°及び１８０°のタイミングでロータ位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号を変化させる必要がある。
【００２０】
２台のモータＭＡ，ＭＢを１台の駆動回路によって安定して並列運転するためには、モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号をできるだけきめ細かく切り替え、その切り替えた信号に基づいてスイッチング信号を発生させる必要がある。
そこで本実施形態では、各相ごとに、２台のモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号を１８０°ごとに交互に選択し、これを制御信号としてスイッチング信号発生回路３０に取り込み、この制御信号に基づいてスイッチング信号を生成するようにした。図１，図２に示した信号選択回路４０は、上記１８０°ごとのロータ位置検出信号の切り替え、選択を行うためのものである。
【００２１】
図４は、モータＭＡ，ＭＢが同期して運転されている場合の図２における各部の信号を示すタイミングチャートである。
この場合、モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号は同期しており、信号の論理レベルがLowレベルからHighレベルに変化するタイミングをロータ回転角の０°とし、HighレベルからLowレベルに変化するタイミングをロータ回転角の１８０°とする。
【００２２】
モータＭＡのロータ位置検出信号は図２のコンデンサＣ_１及び抵抗Ｒ_１により微分されるので、図４に示す如く、この微分波形の信号が回転角０°付近でＲＳフリップフロップＩＣ_１の入力端子Ｓに入力される。また、モータＭＢのロータ位置検出信号は図２の反転回路ＩＣ_２により反転した上でコンデンサＣ_２及び抵抗Ｒ_２により微分されるので、この微分波形の信号が回転角１８０°付近でＲＳフリップフロップＩＣ_１の入力端子Ｒに入力される。
【００２３】
従って、ＲＳフリップフロップＩＣ_１の端子Ｑ（すなわち信号選択回路４０）から出力される信号は、結果的にモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号と同一になるが、回転角０°〜１８０°の期間は、HighレベルであるモータＭＡのロータ位置検出信号が選択され、回転角１８０°〜０°の期間は、LowレベルであるモータＭＢのロータ位置検出信号が選択されて出力されると考えることができる。
前述した図３における信号選択回路出力のうちＵ相の信号は、実質的に図４のＩＣ_１の端子Ｑの信号と同一であり、図３では、例えば回転角１８０°〜０°の期間におけるLowレベルのモータＭＢのロータ位置検出信号を「ｂ」として表してある。
【００２４】
次に、図５はモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の間に若干の時間的なずれ、すなわち角度のずれが生じている場合である。
モータＭＡのロータ位置検出信号は、図４と同じタイミングで論理レベルが変化しているのに対し、モータＭＢのロータ位置検出信号は、回転角がＦ°（Ｆ＞０°）でLowレベルからHighレベルに、回転角がＧ°（Ｇ＞１８０°）でHighレベルからLowレベルに変化している。
【００２５】
この場合には、モータＭＡのロータ位置検出信号の立ち上がりによって回転角０°付近でＲＳフリップフロップＩＣ_１の入力端子Ｓに微分波形の信号が入力され、モータＭＢのロータ位置検出信号の立ち下がりによって回転角Ｇ°付近で入力端子Ｒに微分波形の信号が入力されることになる。
従って、ＲＳフリップフロップＩＣ_１の端子Ｑ（すなわち信号選択回路４０）から出力される信号は、図５に示す如く回転角０°〜Ｇ°の期間はHighレベル、それ以外の期間はLowレベルとなる。
【００２６】
この例においても、信号選択回路４０からは、回転角０°〜１８０°の期間はモータＭＡのロータ位置検出信号が選択され、回転角１８０°〜０°の期間はモータＭＢのロータ位置検出信号が選択されて出力されると考えることができる。なお、図５に示したように２台のモータのロータ位置検出信号が若干ずれている場合には、結果として一方のモータのロータ位置検出信号を選択する期間が他方のモータのロータ位置検出信号を選択する期間よりも長くなるが、実用上、支障なく２台のモータを並列運転できることが確認されている。
【００２７】
ここで、図４及び図５に示した信号選択回路４０の動作は請求項１の発明に相当しており、信号選択回路４０は、一方のモータ（例えばモータＭＡ）のロータ位置検出信号の論理レベルが第１のレベル（例えばLowレベル）から第２のレベル（Highレベル）に変化するタイミングと、他方のモータ（モータＭＢ）のロータ位置検出信号の論理レベルが第２のレベル（Highレベル）から第１のレベル（Lowレベル）に変化するタイミングとの間に、論理レベルが反転する（図４の例では回転角０°〜１８０°の期間だけ、図５の例では回転角０°〜Ｇ°の期間だけ、Highレベルとなり、他の期間はLowレベルとなる）ような制御信号を出力する。
また、ロータ位置を検出するホール素子ＨＵ，ＨＶ，ＨＷやロータ位置検出回路２１，２２、信号選択回路４０の特性に応じて制御信号の論理レベルを逆転させても良く、図４の例では回転角０°〜１８０°の期間だけ、図５の例では回転角０°〜Ｇ°の期間だけ、制御信号をLowレベルにしても良い。
【００２８】
上記のように、図２に示した信号選択回路４０を用いれば、ロータ回転角の１８０°ごとにモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の選択、切り替えを行うことができる。このような機能は、マイコン等を用いても容易に実現可能である。
【００２９】
この実施形態によれば、２台のモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号に完全に同期するか、あるいはロータ位置検出信号の立ち上がりまたは立ち下がりに同期した制御信号に基づいてスイッチング信号を作成することができるので、従来技術である特開２０００−２６２０８２号公報のようにロータ位置検出信号と無関係な基準信号（発振信号Ｐ）によってロータ位置検出信号を切り替える動作がなく、切り替え直後にコイルに印加される電圧の位相が急変して運転が不安定になるおそれが少ない。
【００３０】
次いで、図６は図１における信号選択回路４０の第２実施形態を示しており、請求項２の発明に相当する。
この実施形態では、信号選択回路４０が三相分のアンド回路から構成されており、図６に示すように、例えばＵ相のアンド回路ＡＮＤにはモータＭＡ，ＭＢのＵ相のロータ位置検出信号が入力されている。ここで、アンド回路ＡＮＤは、二つのロータ位置検出信号からその論理積を選択して出力する意味で、信号選択回路４０を構成するものとする。
【００３１】
図７は、モータＭＡ，ＭＢが同期して運転されている場合、つまりモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号が同期しているときのタイミングチャートである。この場合、ロータ位置検出信号は何れも回転角が０°でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角が１８０°でHighレベルからLowレベルに変化する。従って、アンド回路ＡＮＤ（すなわち信号選択回路４０）から出力される制御信号は、モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号と同一になる。
このときの動作は、実質的に図４の場合と同様になる。
【００３２】
図８はモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の間に若干の時間的なずれ、すなわち角度のずれが生じている場合である。
モータＭＡのロータ位置検出信号は、図７と同様に回転角が０°でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角が１８０°でHighレベルからLowレベルに変化している。一方、モータＭＢのロータ位置検出信号は、回転角がＦ°（Ｆ＞０°）でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角がＧ°（Ｇ＞１８０°）でHighレベルからLowレベルに変化している。
【００３３】
このため、アンド回路ＡＮＤ（すなわち信号選択回路４０）から出力される制御信号は、回転角がＦ°〜１８０°の期間がHighレベルであり、それ以外の期間はLowレベルとなる。このアンド回路ＡＮＤの出力は、モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号とはそれぞれ若干異なるが、実用上、支障なく２台のモータを並列運転できることが確認されている。
【００３４】
次に、図９は図１における信号選択回路４０の第３実施形態を示しており、請求項３の発明に相当する。
この実施形態では、信号選択回路４０が三相分のオア回路から構成されており、図９に示すように、例えばＵ相のオア回路ＯＲにはモータＭＡ，ＭＢのＵ相のロータ位置検出信号が入力されている。ここで、オア回路ＯＲは、二つのロータ位置検出信号からその論理和を選択して出力する意味で、信号選択回路４０を構成するものとする。
【００３５】
図１０は、モータＭＡ，ＭＢが同期して運転され、つまりモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号が同期しているときのタイミングチャートである。
この時のオア回路ＯＲ（すなわち信号選択回路４０）から出力される制御信号は図７及び図４と実質的に同様であり、動作も変わりがない。
【００３６】
図１１はモータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号の間に若干の時間的なずれ、すなわち角度のずれが生じている場合である。
モータＭＡのロータ位置検出信号は、図８や図１０と同様に回転角が０°でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角が１８０°でHighレベルからLowレベルに変化している。一方、モータＭＢのロータ位置検出信号は、図８と同様に回転角がＦ°（Ｆ＞０°）でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角がＧ°（Ｇ＞１８０°）でHighレベルからLowレベルに変化している。
【００３７】
このため、オア回路ＯＲ（すなわち信号選択回路４０）の出力は、回転角が０°〜Ｇ°の期間がHighレベルであり、それ以外の期間はLowレベルとなる。このオア回路ＯＲの出力は、モータＭＡ，ＭＢのロータ位置検出信号とはそれぞれ若干異なっているが、実用上、支障なく２台のモータを並列運転できることが確認されている。
【００３８】
なお、モータＭＡ，ＭＢへの印加電圧が等価的に正弦波となるようにスイッチング素子をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する正弦波ＰＷＭ制御方式が良く知られている。
請求項４に記載したように、上記正弦波ＰＷＭ制御方式を各実施形態のスイッチング信号発生回路３０に適用してＰＷＭパルスによりスイッチング素子を駆動することにより、モータを一層安定して動作させることが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来技術である特開２０００−２６２０８２号公報の駆動回路に比べて、２台のＤＣブラシレスモータを１台の駆動回路によって安定して駆動することが可能であり、各モータ毎に駆動回路を設ける場合に比べて安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す回路図である。
【図２】図１における信号選択回路の第１実施形態を示す回路図である。
【図３】図１の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図２の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】図２の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図１における信号選択回路の第２実施形態を示す回路図である。
【図７】図６の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】図６の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図１における信号選択回路の第３実施形態を示す回路図である。
【図１０】図９の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】図９の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】１台のＤＣブラシレスモータを駆動する従来の駆動回路の説明図である。
【図１３】図１２の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】２台のブラシレスモータを駆動する従来の駆動回路の説明図である。
【図１５】図１４の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
Ｅ直流電源
Ｔ１〜Ｔ６スイッチング素子
Ｕ，Ｖ，Ｗ出力端子
ＭＡ，ＭＢＤＣブラシレスモータ
ＣＵ，ＣＶ，ＣＷコイル
ＨＵ，ＨＶ，ＨＷホール素子
ＩＣ_１ＲＳフリップフロップ
ＩＣ_２反転回路（ＮＯＴ）
Ｃ_１，Ｃ_２コンデンサ
Ｒ_１，Ｒ_２抵抗
Ｄ_１，Ｄ_２ダイオード
ＡＮＤアンド回路
ＯＲオア回路
１１ステータ
１２ロータ
２１，２２ロータ位置検出回路
３０スイッチング信号発生回路
４０信号選択回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parallel drive circuit for driving a plurality of DC brushless motors connected in parallel to each other in order to operate a plurality of fans, pumps and the like at the same speed.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a DC brushless motor has the advantages of a permanent magnet type DC motor, and does not generate mechanical noise and electrical noise, and has a long life. It is used for purposes.
Here, FIG. 12 shows a conventional drive circuit for driving this type of DC brushless motor.
[0003]
In FIG. 12, E is a DC power source, T1 to T6 are semiconductor switching elements such as transistors connected in a three-phase bridge, U, V, and W are output terminals of a three-phase bridge circuit, M is a DC brushless motor, 11 is a stator, 12 is a rotor made of a permanent magnet, CU, CV, and CW are coils of U, V, and W phases arranged on the stator 11, and HU, HV, and HW are rotor positions that detect the magnetic pole position (rotor position) of the rotor 12. A hall element as a sensor, 20 is a rotor position detection circuit connected to the hall elements HU, HV, and HW, and 30 is a rotor position detection signal (hereinafter simply referred to as a position detection signal as needed). This is a switching signal generation circuit that generates and outputs switching signals for the switching elements T1 to T6.
[0004]
In this drive circuit, as shown in FIG. 13, in accordance with the position detection signals detected by the Hall elements HU, HV, HW, the optimum switching elements are turned on by 120 ° by the switching signal generating circuit 30, thereby The rotor 12 is rotated by a magnetic attraction force or a repulsive force between the stator 11 and the rotor 12 by applying positive or negative voltages V _U , V _V , V _W to the CU, CV, CW.
This driving method is called a 120 ° energizing square wave driving method.
[0005]
However, the configuration shown in FIG. 12 is basically for driving one motor M. For example, two drive circuits are required to drive two motors, and the circuit configuration is complicated. And price increases cannot be avoided.
In view of these points, a brushless motor drive circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262082 is known as a conventional technique for driving a plurality of motors by one drive circuit.
[0006]
As shown in FIG. 14, the drive circuit described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262082 includes rotor position detection sensors 50 and 60 for detecting the rotor positions of two brushless motors M1 and M2 connected in parallel. The sensor signal switching circuit 70 to which these output signals and the oscillation signal P from the oscillator 80 are applied, and the drive driver 90 to which the output signals are added together with the motor drive command are provided. U1, V1, W1, U2, V2, and W2 are coils for each phase of the motors M1 and M2, and 50u, 50v, 50w, 60u, 60v, and 60w are rotor position detection elements.
[0007]
The operation of this drive circuit will be briefly described with reference to FIG. 15. First, an oscillation signal P divided according to the number of brushless motors (for example, when driving two motors M1 and M2 is the original). A half-cycle signal obtained by dividing one cycle of the signal into two) is used as a reference signal, and this oscillation signal P has a cycle T and a duty ratio of 50% (T1 = T2). The sensor signal switching circuit 70 uses the oscillation signal P to switch the rotor phase detection signals (for example, 50u and 60u) of the same phase of the two motors M1 and M2 every half cycle of the oscillation signal P. The drive driver 90 supplies a drive signal corresponding to the rotor position detection signal to the U-phase coils U1 and U2 of the motors M1 and M2 to operate the motors M1 and M2.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the drive circuit of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262082, as shown in FIG. 15, the timing for switching the rotor position detection signal by the oscillation signal P is not completely synchronized with the rotor position detection signal. Immediately after switching the drive signal based on the position detection signal, the phase of the voltage applied to the coil changes suddenly and the operation tends to become unstable.
Further, in this prior art, since the rotor position detection signal is generally switched using the oscillation signal P having a period longer than the period of the rotor position detection signal as a reference signal, the motor for which the rotor position detection signal is not selected, Since the operation is performed regardless of its own rotor position detection signal, there is a problem that the operation tends to become unstable.
That is, in FIG. 15, during the period in which the drive signal is determined based on the rotor position detection signal 50u of the motor M1, the rotor position detection signal 60u of the motor M2 is not taken into consideration. The U-phase coil is not energized, which may make the rotation of the motor M2 unstable.
[0009]
Accordingly, the present invention is intended to provide a parallel drive circuit for a DC brushless motor in which two motors can be stably driven in parallel by one drive circuit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a parallel drive circuit that drives two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements. In the parallel drive circuit of the DC brushless motor, the switching signal generating means creates the switching signal of the switching element using the control signal created from the rotor position detection signal of each motor.
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means,
The signal selection means includes a timing at which the logic level of the rotor position detection signal of one motor changes from a first level (for example, Low level) to a second level (High level), and a rotor position detection signal of the other motor. A control signal is output so that the logic level is inverted to the High level between the timing when the logic level of the first and second logic levels changes from the second level (High level) to the first level (Low level). .
[0011]
The invention described in claim 2 is a parallel drive circuit for driving two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, and the switching signal generating means includes: In a parallel drive circuit of a DC brushless motor that creates a switching signal of the switching element using a control signal created from a rotor position detection signal of each motor,
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means ,
This signal selection means is constituted by AND means for outputting the logical product of the rotor position detection signals of two motors as the control signal .
[0012]
The invention described in claim 3 is a parallel drive circuit for driving two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, wherein the switching signal generating means comprises: In a parallel drive circuit of a DC brushless motor that creates a switching signal of the switching element using a rotor position detection signal of each motor,
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means,
This signal selection means is constituted by logical sum means for outputting the logical sum of the rotor position detection signals of two motors as the control signal .
[0013]
Moreover, the invention described in claim 4 is the DC brushless motor parallel drive circuit according to any one of claims 1 to 3,
The switching signal generating means outputs a PWM pulse by a sine wave PWM control system as a switching signal.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 shows an overall configuration of a drive circuit according to this embodiment, and is a case where two DC brushless motors MA and MB are driven by a single drive circuit. The same components as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals.
[0015]
In FIG. 1, DC brassless motors MA and MB having the same configuration are connected in parallel to the respective phase output terminals U, V, and W of the three-phase bridge circuit having semiconductor switching elements T1 to T6. The hall elements HU, HV, HW thus connected are connected to the rotor position detection circuits 21, 22.
The rotor position detection signals of the motors MA and MB output from the detection circuits 21 and 22 are input to the signal selection circuit 40 for each phase, and the motor MA and MB position detection signals to be used are switched. Can be selected. The signal selection circuit 40 outputs a control signal for the switching signal generation circuit 30 to turn on / off the switching elements T1 to T6 in accordance with the selected rotor position detection signal of the motor.
[0016]
The signal selection circuit 40 is configured as in the first embodiment shown in FIG. 2, for example. 2 is a rotor position detection signal processing circuit for one phase (for example, U phase) of the motors MA and MB, and an actual signal selection circuit is provided for the other V and W phases in FIG. It is done.
[0017]
In FIG. 2, the rotor position detection signal of the motor MA is input to the set input terminal S of the RS flip-flop IC ₁ via the capacitor C _1, and the rotor position detection signal of the motor MB is the inverting circuit (NOT) IC ₂ and the capacitor C. ₂ is input to the reset input terminal R of the RS flip-flop IC ₁ .
Furthermore, between the common line and the input terminal S, together with the diode D ₁ and the resistor R ₁ is connected in parallel with each other, between the common line and the input terminal R, the diode D ₂ and resistor R ₂ is connected in parallel with each other.
From the output terminal Q of the RS flip-flop IC ₁ , a control signal for the U phase (a rotor position detection signal for the motor MA or the motor MB) is output toward the switching signal generation circuit 30.
[0018]
The operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described below with reference to FIGS.
Now, assuming that the motors MA and MB are operated at the same speed in synchronization, the respective rotor position detection signals are output in synchronization with each other as shown in FIG. In FIG. 3, a signal related to the motor MA is indicated by A, and a signal related to the motor MB is indicated by B.
Here, the rotor position detection signals of the motors MA and MB shown in FIG. 3 are substantially the same as the output signals of the Hall elements HU, HV and HW shown in FIG. 13 of the prior art.
[0019]
In order to operate both motors MA and MB in synchronization with the rotor position detection signal, the rotor rotation angle (space angle) in FIG. 3 is 0 °, 60 °, 120 °, 180 °, 240 in the three phases as a whole. It is necessary to change the switching signal from the switching signal generating circuit 30 in accordance with the change of the rotor position detection signal at the timing of ° and 300 °.
If attention is paid to only the U phase among the three phases, it is necessary to change the switching signal in accordance with the change of the rotor position detection signal at the timing of 0 ° and 180 ° every 180 ° in FIG.
[0020]
In order to stably operate two motors MA and MB in parallel by one drive circuit, the rotor position detection signals of the motors MA and MB are switched as finely as possible, and a switching signal is generated based on the switched signals. There is a need.
Therefore, in the present embodiment, the rotor position detection signals of the two motors MA and MB are alternately selected every 180 ° for each phase, and this is taken into the switching signal generation circuit 30 as a control signal, Based on this, a switching signal is generated. The signal selection circuit 40 shown in FIGS. 1 and 2 is for switching and selecting the rotor position detection signal every 180 °.
[0021]
FIG. 4 is a timing chart showing signals at various parts in FIG. 2 when the motors MA and MB are operated in synchronization.
In this case, the rotor position detection signals of the motors MA and MB are synchronized, and the timing at which the logic level of the signal changes from the low level to the high level is set to 0 ° of the rotor rotation angle, and the timing at which the rotor changes from the high level to the low level Is 180 ° of the rotor rotation angle.
[0022]
Since the rotor position detection signal of the motor MA is differentiated by the capacitor C ₁ and resistor R ₁ of Figure 2, as shown in FIG. 4, the input terminal of the RS flip-flop IC ₁ signal of the differential waveform in the vicinity of the rotation angle of 0 ° S is input. Further, since the rotor position detection signal of the motor MB is inverted by the inverting circuit IC ₂ of FIG. 2 and differentiated by the capacitor C ₂ and the resistor R ₂ , the signal of this differentiated waveform is an RS flip-flop at a rotation angle of about 180 °. Input to the input terminal R of the IC ₁ .
[0023]
Therefore, the signal output from the terminal Q of the RS flip-flop IC ₁ (that is, the signal selection circuit 40) is the same as the rotor position detection signal of the motors MA and MB as a result, but the rotation angle is 0 ° to 180 °. It is assumed that the rotor position detection signal of the motor MA at the high level is selected during the period, and the rotor position detection signal of the motor MB at the low level is selected and output during the period of the rotation angle of 180 ° to 0 °. Can do.
The U-phase signal in the signal selection circuit output in FIG. 3 described above is substantially the same as the signal at the terminal Q of the IC ₁ in FIG. 4. In FIG. 3, for example, in a period of a rotation angle of 180 ° to 0 °. The rotor position detection signal of the low-level motor MB is represented as “b”.
[0024]
Next, FIG. 5 shows a case where a slight time shift, that is, a shift in angle occurs between the rotor position detection signals of the motors MA and MB.
The logic position of the rotor position detection signal of the motor MA changes at the same timing as in FIG. 4, whereas the rotor position detection signal of the motor MB starts from the low level when the rotation angle is F ° (F> 0 °). The rotation angle is changed from the high level to the low level at the high level and the rotation angle is G ° (G> 180 °).
[0025]
In this case, a differential waveform signal is input to the input terminal S of the RS flip-flop IC ₁ at a rotation angle of about 0 ° by the rise of the rotor position detection signal of the motor MA, and by the fall of the rotor position detection signal of the motor MB. A differential waveform signal is input to the input terminal R near the rotation angle G °.
Therefore, as shown in FIG. 5, the signal output from the terminal Q of the RS flip-flop IC ₁ (ie, the signal selection circuit 40) is at the high level during the rotation angle 0 ° to G °, and at the low level during the other periods. Become.
[0026]
Also in this example, the signal position selection circuit 40 selects the rotor position detection signal of the motor MA during the period of the rotation angle of 0 ° to 180 °, and the rotor position detection signal of the motor MB during the period of the rotation angle of 180 ° to 0 °. Can be selected and output. As shown in FIG. 5, when the rotor position detection signals of the two motors are slightly shifted, as a result, the period for selecting the rotor position detection signal of one motor is the rotor position detection signal of the other motor. However, it has been confirmed that two motors can be operated in parallel without any problem in practice.
[0027]
Here, the operation of the signal selection circuit 40 shown in FIG. 4 and FIG. 5 corresponds to the invention of claim 1, and the signal selection circuit 40 is the logic of the rotor position detection signal of one motor (for example, the motor MA). The timing at which the level changes from the first level (for example, Low level) to the second level (High level), and the logic level of the rotor position detection signal of the other motor (motor MB) is the second level (High level). The logic level is inverted during the period from the first level to the first level (Low level) (in the example in FIG. 4, the rotation angle is 0 ° to 180 °, and in the example in FIG. 5 the rotation angle is 0 ° to The control signal is output at a high level only during the G ° period and at a low level during the other periods.
Further, the logic level of the control signal may be reversed according to the characteristics of the hall elements HU, HV, HW for detecting the rotor position, the rotor position detection circuits 21, 22, and the signal selection circuit 40. In the example of FIG. The control signal may be set to the low level only during the period of the angle 0 ° to 180 °, and in the example of FIG. 5 only during the period of the rotation angle 0 ° to G °.
[0028]
As described above, if the signal selection circuit 40 shown in FIG. 2 is used, the rotor position detection signals of the motors MA and MB can be selected and switched every 180 ° of the rotor rotation angle. Such a function can be easily realized using a microcomputer or the like.
[0029]
According to this embodiment, the switching signal is generated based on the control signal that is completely synchronized with the rotor position detection signals of the two motors MA and MB, or synchronized with the rise or fall of the rotor position detection signal. Therefore, there is no operation for switching the rotor position detection signal by a reference signal (oscillation signal P) irrelevant to the rotor position detection signal as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262082, which is a prior art, and it is applied to the coil immediately after switching. There is little risk that the voltage phase will suddenly change and operation will become unstable.
[0030]
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the signal selection circuit 40 in FIG. 1 and corresponds to the invention of claim 2.
In this embodiment, the signal selection circuit 40 is composed of an AND circuit for three phases. As shown in FIG. 6, for example, the U-phase AND circuit AND includes U-phase rotor position detection signals of the motors MA and MB. Is entered. Here, the AND circuit AND constitutes the signal selection circuit 40 in the sense of selecting and outputting the logical product from the two rotor position detection signals.
[0031]
FIG. 7 is a timing chart when the motors MA and MB are operated synchronously, that is, when the rotor position detection signals of the motors MA and MB are synchronized. In this case, all of the rotor position detection signals change from the low level to the high level when the rotation angle is 0 °, and change from the high level to the low level when the rotation angle is 180 °. Therefore, the control signal output from the AND circuit AND (that is, the signal selection circuit 40) is the same as the rotor position detection signal of the motors MA and MB.
The operation at this time is substantially the same as in the case of FIG.
[0032]
FIG. 8 shows a case where a slight time shift, that is, a shift in angle occurs between the rotor position detection signals of the motors MA and MB.
As in FIG. 7, the rotor position detection signal of the motor MA changes from Low level to High level when the rotation angle is 0 °, and changes from High level to Low level when the rotation angle is 180 °. On the other hand, the rotor position detection signal of the motor MB changes from Low level to High level when the rotation angle is F ° (F> 0 °), and from High level to Low level when the rotation angle is G ° (G> 180 °). It has changed.
[0033]
For this reason, the control signal output from the AND circuit AND (that is, the signal selection circuit 40) is at the high level during the rotation angle of F ° to 180 °, and is at the low level during the other periods. The output of the AND circuit AND is slightly different from the rotor position detection signals of the motors MA and MB, but it has been confirmed that two motors can be operated in parallel without any problem in practice.
[0034]
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the signal selection circuit 40 in FIG. 1 and corresponds to the invention of claim 3.
In this embodiment, the signal selection circuit 40 is composed of an OR circuit for three phases. As shown in FIG. 9, for example, the U-phase OR circuit OR includes a U-phase rotor position detection signal for the motors MA and MB. Is entered. Here, the OR circuit OR constitutes the signal selection circuit 40 in the sense of selecting and outputting the logical sum from the two rotor position detection signals.
[0035]
FIG. 10 is a timing chart when the motors MA and MB are operated synchronously, that is, when the rotor position detection signals of the motors MA and MB are synchronized.
The control signal output from the OR circuit OR (that is, the signal selection circuit 40) at this time is substantially the same as in FIGS. 7 and 4, and the operation is not changed.
[0036]
FIG. 11 shows a case where a slight time deviation, that is, an angle deviation occurs between the rotor position detection signals of the motors MA and MB.
As in FIGS. 8 and 10, the rotor position detection signal of the motor MA changes from Low level to High level when the rotation angle is 0 °, and changes from High level to Low level when the rotation angle is 180 °. On the other hand, the rotor position detection signal of the motor MB changes from the low level to the high level when the rotation angle is F ° (F> 0 °) and is high when the rotation angle is G ° (G> 180 °) as in FIG. It changes from level to low level.
[0037]
For this reason, the output of the OR circuit OR (that is, the signal selection circuit 40) is at a high level during a period in which the rotation angle is 0 ° to G °, and is at a low level during other periods. Although the output of the OR circuit OR is slightly different from the rotor position detection signals of the motors MA and MB, it has been confirmed that two motors can be operated in parallel without any problem in practice.
[0038]
A sine wave PWM control method is well known in which the switching element is PWM (pulse width modulation) controlled so that the applied voltages to the motors MA and MB are equivalently sine waves.
As described in claim 4, by applying the sine wave PWM control method to the switching signal generation circuit 30 of each embodiment and driving the switching element by the PWM pulse, the motor can be operated more stably. Is possible.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to stably drive two DC brushless motors by one drive circuit, as compared with the drive circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262082, which is the prior art. Yes, it can be provided at a lower cost than when a drive circuit is provided for each motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of a signal selection circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of FIG. 1;
4 is a timing chart showing the operation of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of FIG. 2;
6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the signal selection circuit in FIG. 1; FIG.
7 is a timing chart showing the operation of FIG.
8 is a timing chart showing the operation of FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the signal selection circuit in FIG. 1;
10 is a timing chart showing the operation of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a timing chart showing the operation of FIG. 9;
FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional drive circuit that drives one DC brushless motor.
13 is a timing chart showing the operation of FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional drive circuit that drives two brushless motors.
FIG. 15 is a timing chart showing the operation of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
E DC power supply T1 to T6 Switching element U, V, W Output terminal MA, MB DC brushless motor CU, CV, CW Coil HU, HV, HW Hall element IC ₁ RS flip-flop IC ₂ inversion circuit (NOT)
C ₁ , C ₂ capacitors R ₁ , R ₂ resistors D ₁ , D ₂ diode AND AND circuit OR OR circuit 11 stator 12 rotor 21, 22 rotor position detection circuit 30 switching signal generation circuit 40 signal selection circuit

Claims

互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を、前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段は、一方のモータのロータ位置検出信号の論理レベルが第１のレベルから第２のレベルに変化するタイミングと、他方のモータのロータ位置検出信号の論理レベルが第２のレベルから第１のレベルに変化するタイミングとの間に、論理レベルが反転するような制御信号を出力することを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。A parallel drive circuit for driving two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, and a switching signal generating means is created from a rotor position detection signal of each motor In the parallel drive circuit of the DC brushless motor that creates the switching signal of the switching element using the control signal,
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means,
The signal selection means is configured such that the logic level of the rotor position detection signal of one motor changes from the first level to the second level, and the logic level of the rotor position detection signal of the other motor changes from the second level. A parallel drive circuit for a DC brushless motor, which outputs a control signal such that the logic level is inverted between the timing of changing to the first level.

互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段を、２台のモータの前記ロータ位置検出信号の論理積を前記制御信号として出力する論理積手段により構成したことを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。A parallel drive circuit for driving two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, and a switching signal generating means is created from a rotor position detection signal of each motor In the parallel drive circuit of the DC brushless motor that creates the switching signal of the switching element using the control signal,
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means ,
A parallel drive circuit for a DC brushless motor, wherein the signal selection means is constituted by AND means for outputting a logical product of the rotor position detection signals of two motors as the control signal .

互いに並列接続された２台のＤＣブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
各相ごとに２台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を備え、
この信号選択手段を、２台のモータの前記ロータ位置検出信号の論理和を前記制御信号として出力する論理和手段により構成したことを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。A parallel drive circuit for driving two DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, wherein the switching signal generating means uses a rotor position detection signal of each motor. In a parallel drive circuit of a DC brushless motor that creates a switching signal of the switching element
For each phase, comprising a signal selection means for outputting a control signal created using the rotor position detection signals of two motors to the switching signal generating means ,
A parallel drive circuit for a DC brushless motor, wherein the signal selection means is constituted by a logical sum means for outputting a logical sum of the rotor position detection signals of two motors as the control signal .

請求項１〜３の何れか１項に記載したＤＣブラシレスモータの並列駆動回路において、
前記スイッチング信号発生手段が、スイッチング信号として正弦波ＰＷＭ制御方式によるＰＷＭパルスを出力することを特徴とするＤＣブラシレスモータの並列駆動回路。In the parallel drive circuit of the DC brushless motor according to any one of claims 1 to 3,
A parallel drive circuit for a DC brushless motor, wherein the switching signal generating means outputs a PWM pulse by a sine wave PWM control system as a switching signal.