JP5983023B2

JP5983023B2 - Motor drive control device and motor drive device

Info

Publication number: JP5983023B2
Application number: JP2012115960A
Authority: JP
Inventors: 文博清水; 拓也邑田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: JP2013243866A

Description

本発明は、複数相のコイルを有するモータに駆動電圧を供給するモータ駆動回路を制御するモータ駆動制御装置及びモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive control device and a motor drive device that control a motor drive circuit that supplies a drive voltage to a motor having a plurality of coils.

従来から、家電機器、ＯＡ機器、車両走行用電動機等の分野において、ブラシレスモータが広く利用されている。ブラシレスモータは、例えば矩形波の駆動信号により回転駆動される。従来の矩形波の駆動信号は、例えばモータ駆動制御装置と、モータ駆動回路とにより生成される。 Conventionally, brushless motors have been widely used in the fields of home appliances, OA devices, electric motors for vehicle travel, and the like. The brushless motor is rotationally driven by, for example, a rectangular wave drive signal. A conventional rectangular wave drive signal is generated by, for example, a motor drive control device and a motor drive circuit.

従来のモータ駆動回路は、例えばモータドライバＩＣ(Integrated Circuit）を有するものがある。例えば特許文献１や非特許文献１には、モータドライバＩＣで構成されるモータ駆動回路が記載されている。 Some conventional motor drive circuits include, for example, a motor driver IC (Integrated Circuit). For example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 describe a motor drive circuit including a motor driver IC.

図１は、従来のモータ駆動制御装置とモータ駆動回路の一例を示す図である。図１では、モータ駆動制御装置１１とモータ駆動回路１２とを有する。モータ駆動回路１２は、汎用のモータドライバＩＣである。制御部１１はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）部１３を有する。駆動回路１２は、デッドタイム生成部１４、転流部１５、ブリッジ回路１６を有する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional motor drive control device and a motor drive circuit. In FIG. 1, a motor drive control device 11 and a motor drive circuit 12 are provided. The motor drive circuit 12 is a general-purpose motor driver IC. The control unit 11 includes a PWM (Pulse Width Modulation) unit 13. The drive circuit 12 includes a dead time generation unit 14, a commutation unit 15, and a bridge circuit 16.

モータ駆動制御装置１１は、ＰＷＭ部１３からのＰＷＭ信号Ｘｏｎと、ブラシレスモータ１７の駆動方向信号Ｄｉｒを出力する。モータ駆動回路１２は、入力されるＰＷＭ信号Ｘｏｎ、駆動方向信号Ｄｉｒと、ホールセンサ１８から入力されるホール信号ＨＧに基づいて、各相コイル端子にパルス状の電圧を印加して、コイル１９に電流を供給し、ブラシレスモータ１０を回転駆動させる。 The motor drive control device 11 outputs the PWM signal Xon from the PWM unit 13 and the drive direction signal Dir of the brushless motor 17. The motor drive circuit 12 applies a pulse voltage to each phase coil terminal based on the input PWM signal Xon, the drive direction signal Dir, and the Hall signal HG input from the Hall sensor 18, and applies to the coil 19. An electric current is supplied and the brushless motor 10 is rotationally driven.

図２は、従来のモータ駆動制御装置とモータ駆動回路の他の例を示す図である。図２では、モータ駆動制御装置１１ＡがＰＷＭ部１３、デッドタイム生成部１４、転流部１５を有し、モータ駆動回路１２Ａがブリッジ回路１６を有する。モータ駆動制御装置１０Ａは、モータ駆動回路１２Ａへ６本のゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬを供給する。モータ駆動回路１２Ａは、入力される６本のゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬに従って、各相コイル端子にパルス状の電圧を印加して、コイル１９に電流を供給し、ブラシレスモータ１０を回転駆動させる。 FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a conventional motor drive control device and a motor drive circuit. In FIG. 2, the motor drive control device 11 </ b> A has a PWM unit 13, a dead time generation unit 14, and a commutation unit 15, and the motor drive circuit 12 </ b> A has a bridge circuit 16. The motor drive control device 10A supplies six gate signals UH, VH, WH, UL, VL, WL to the motor drive circuit 12A. The motor drive circuit 12A applies a pulsed voltage to each phase coil terminal in accordance with the six gate signals UH, VH, WH, UL, VL, and WL that are input, supplies current to the coil 19, and is brushless. The motor 10 is driven to rotate.

しかしながら上記従来の技術では、モータ駆動回路の種類によってモータ駆動回路へ入力すべき信号の仕様が異なるため、使用するモータ駆動回路の種類に合わせてモータ駆動制御装置の構成や機能を変更しなければならない。 However, in the above prior art, the specifications of signals to be input to the motor drive circuit differ depending on the type of motor drive circuit, so the configuration and function of the motor drive control device must be changed according to the type of motor drive circuit used. Don't be.

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、ハードウェアを変更せずに複数のモータ駆動回路に対応できるモータ駆動制御装置及びモータ駆動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor drive control device and a motor drive device that can support a plurality of motor drive circuits without changing hardware. It is said.

本発明は、上記目的を達成すべく以下の如き構成を採用した。 The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

本発明は、複数相のコイルを有するモータに駆動電圧を供給するモータ駆動回路を制御するモータ駆動制御装置であって、前記コイルに印加する電圧の振幅を示す駆動値の大きさに応じて生成されるパルス信号と、前記モータ駆動回路の有するスイッチング素子のオン／オフを制御するゲート信号との何れか一方を、接続されるモータ駆動回路の種類に合わせた設定値であるフォーマットに基づいて切り替えて出力する切り替え手段を有する。

The present invention is a motor drive control device that controls a motor drive circuit that supplies a drive voltage to a motor having a coil having a plurality of phases, and is generated according to the magnitude of a drive value indicating the amplitude of the voltage applied to the coil. Switching is performed based on a format that is a set value in accordance with the type of the motor driving circuit to be connected , either a pulse signal to be switched or a gate signal for controlling on / off of the switching element of the motor driving circuit. Switching means for outputting.

本発明によれば、ハードウェアを変更せずに複数のモータ駆動回路に対応できる。 According to the present invention, it is possible to deal with a plurality of motor drive circuits without changing hardware.

従来のモータ駆動制御装置とモータ駆動回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional motor drive control apparatus and a motor drive circuit. 従来のモータ駆動制御装置とモータ駆動回路の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the conventional motor drive control apparatus and a motor drive circuit. 第一の実施形態のモータ駆動装置を説明する図である。It is a figure explaining the motor drive device of a first embodiment. ブラシレスモータを説明する図である。It is a figure explaining a brushless motor. 第一の実施形態のホール信号を説明する図である。It is a figure explaining the hall signal of a first embodiment. 第一の実施形態のモータ駆動回路を説明する図である。It is a figure explaining the motor drive circuit of a first embodiment. ＰＷＭ部から出力される信号を説明する図である。It is a figure explaining the signal output from a PWM part. デッドタイム生成部から出力される信号を説明する図である。It is a figure explaining the signal output from a dead time generation part. Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の割り振りを説明する図である。It is a figure explaining allocation of U phase, V phase, and W phase. Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに適切なゲート信号を説明する図である。It is a figure explaining an appropriate gate signal for each of U phase, V phase, and W phase. 第一の実施形態の切り替え部を説明する図である。It is a figure explaining the switching part of 1st embodiment. 第二の実施形態のモータ駆動制御装置を説明する図である。It is a figure explaining the motor drive control apparatus of 2nd embodiment. 第二の実施形態の正弦波転流部を説明する第一の図である。It is a 1st figure explaining the sine wave commutation part of 2nd embodiment. 第二の実施形態の正弦波転流部を説明する第二の図である。It is a 2nd figure explaining the sine wave commutation part of 2nd embodiment. 第二の実施形態の各相ＰＷＭ部を説明する図である。It is a figure explaining each phase PWM part of 2nd embodiment. 第二の実施形態の変調部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the modulation | alteration part of 2nd embodiment. 第三の実施形態のモータ駆動制御装置を説明する図である。It is a figure explaining the motor drive control apparatus of 3rd embodiment. 第三の実施形態のイネーブル信号及びブレーキ信号の組合せを説明する図である。It is a figure explaining the combination of the enable signal and brake signal of 3rd embodiment.

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図３は、第一の実施形態のモータ駆動装置を説明する図である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating the motor drive device of the first embodiment.

本実施形態のモータ駆動装置１００は、モータ駆動制御装置２００と、モータ駆動回路３００とを有する。本実施形態のモータ駆動装置１００は、モータ駆動制御装置２００による制御にしたがってモータ駆動回路３００がブラシレスモータ４００へ矩形波の駆動信号を供給し、ブラシレスモータ４００を回転駆動させる。 The motor drive device 100 according to the present embodiment includes a motor drive control device 200 and a motor drive circuit 300. In the motor drive device 100 of the present embodiment, the motor drive circuit 300 supplies a rectangular wave drive signal to the brushless motor 400 in accordance with the control by the motor drive control device 200 to drive the brushless motor 400 to rotate.

以下に本実施形態のブラシレスモータ４００について説明する。本実施形態のブラシレスモータ４００は、内部で互いに結線された複数相のコイル４１０を有する。また本実施形態のブラシレスモータ４００は、図４に示すように、コイル４１０と対向する位置に配置され、Ｓ極、Ｎ極が交互に並んだ永久磁石である回転子４２０を有する。図４は、ブラシレスモータを説明する図である。 Below, the brushless motor 400 of this embodiment is demonstrated. The brushless motor 400 according to the present embodiment includes a plurality of coils 410 that are connected to each other inside. Further, as shown in FIG. 4, the brushless motor 400 according to the present embodiment includes a rotor 420 that is a permanent magnet that is disposed at a position facing the coil 410 and in which S poles and N poles are alternately arranged. FIG. 4 is a diagram illustrating a brushless motor.

本実施形態のコイル４１０は、互いに１２０度の位相差をもつＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相とし、ブラシレスモータ４００は、回転子４２０のＳ極、Ｎ極のペアが４つの４極ペアである。 The coil 410 according to the present embodiment has three phases of a U phase, a V phase, and a W phase that have a phase difference of 120 degrees from each other. The brushless motor 400 includes four pairs of S poles and N poles of the rotor 420. It is a pair.

ホールセンサ４３０は、回転子４２０の近傍に固定して配置された３つのホールＩＣ(Integrated Circuit）により構成される。本実施形態のホールＩＣは、ホール素子とホールアンプを１つのパッケージに封入したＩＣである。本実施形態のホールＩＣは、回転子４２０の磁界の変化に応じて、互いに１２０度の位相差をもつ２値のホール信号ＨＵ、ＨＶ、ＨＷを出力するよう配置されている。 The hall sensor 430 is configured by three hall ICs (Integrated Circuits) fixedly disposed in the vicinity of the rotor 420. The Hall IC of this embodiment is an IC in which a Hall element and a Hall amplifier are enclosed in one package. The Hall IC of this embodiment is arranged so as to output binary Hall signals HU, HV, and HW having a phase difference of 120 degrees with each other in accordance with a change in the magnetic field of the rotor 420.

以下に図５を参照して本実施形態のホール信号ＨＵ、ＨＶ、ＨＷについて説明する。図５は、第一の実施形態のホール信号を説明する図である。 The hall signals HU, HV, and HW of this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the hall signal according to the first embodiment.

本実施形態では、ホール信号ＨＵ、ＨＶ、ＨＷの３つを合わせると、１周期内に等位相間隔に６つの信号エッジを含むことになる。本実施形態では、この６点で回転子４２０の位置を検出することができため、ホール信号１周期を電気角３６０度とすると、６０度毎に回転子の位置を検出することが可能である。なお、ホール信号ＨＧ（ＨＵ、ＨＶ、ＨＷ）は、回転子角度情報の一例である。 In the present embodiment, when three Hall signals HU, HV, and HW are combined, six signal edges are included at equal phase intervals within one period. In the present embodiment, since the position of the rotor 420 can be detected at these six points, the position of the rotor can be detected every 60 degrees when the period of the Hall signal is 360 degrees. . Hall signal HG (HU, HV, HW) is an example of rotor angle information.

次に図６を参照して本実施形態のモータ駆動回路３００について説明する。図６は、第一の実施形態のモータ駆動回路を説明する図である。 Next, the motor drive circuit 300 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the motor drive circuit according to the first embodiment.

本実施形態のモータ駆動回路３００は、ブリッジ回路である。本実施形態のモータ駆動回路３００は、それぞれが並列に接続された上側アーム３１０、３１１、３１２と、それぞれが並列に接続された下側アーム３２０、３２１、３２２とを有する。各上側アームは、電源Ｖｃｃに接続されており、各下側アームは接地ＧＮＤに接続されている。 The motor drive circuit 300 of this embodiment is a bridge circuit. The motor drive circuit 300 according to this embodiment includes upper arms 310, 311, and 312 that are connected in parallel, and lower arms 320, 321, and 322 that are connected in parallel, respectively. Each upper arm is connected to the power supply Vcc, and each lower arm is connected to the ground GND.

本実施形態の各上側アームと各下側アームとは、それぞれ同様の構成であるから、上側アーム３１０の構成を例として説明する。 Since each upper arm and each lower arm of the present embodiment have the same configuration, the configuration of the upper arm 310 will be described as an example.

本実施形態の上側アーム３１０は、スイッチング素子Ｍのソースとドレインとの間にダイオードＤが接続されて構成される。本実施形態のモータ駆動回路３００は、上側アーム３１０〜３１２と下側アーム３２０〜３２２とが３相接続されて構成される。 The upper arm 310 of this embodiment is configured by connecting a diode D between the source and drain of the switching element M. The motor drive circuit 300 of the present embodiment is configured by connecting upper arms 310 to 312 and lower arms 320 to 322 in three phases.

各上側アームと各下側アームのそれぞれが有するスイッチング素子Ｍは、外部から入力されるゲート信号（ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ）により駆動される。また各上側アームと各下側アームのそれぞれは、ブラシレスモータ４００の各相コイル端子にパルス状の電圧を印加して、各相のコイル４１０へ駆動電流を供給し、ブラシレスモータ４００を回転駆動させる。尚本実施形態のモータ駆動回路３００又は後述する転流部２３０には、スイッチング素子を駆動するゲートドライバ回路が備えられていても良い。 The switching element M included in each upper arm and each lower arm is driven by gate signals (UH, VH, WH, UL, VL, WL) input from the outside. Each upper arm and each lower arm applies a pulse voltage to each phase coil terminal of the brushless motor 400 to supply a drive current to each phase coil 410 to drive the brushless motor 400 to rotate. . Note that the motor drive circuit 300 of this embodiment or the commutation unit 230 described later may be provided with a gate driver circuit for driving the switching element.

次に図３へ戻って、本実施形態のモータ駆動制御装置２００について説明する。本実施形態のモータ駆動制御装置２００は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）部２１０、デッドタイム生成部２２０、転流部２３０、切り替え部２４０を有する。 Next, returning to FIG. 3, the motor drive control device 200 of the present embodiment will be described. The motor drive control device 200 of this embodiment includes a PWM (Pulse Width Modulation) unit 210, a dead time generation unit 220, a commutation unit 230, and a switching unit 240.

以下に図７を参照してＰＷＭ部２１０について説明する。図７は、ＰＷＭ部から出力される信号を説明する図である。 The PWM unit 210 will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a signal output from the PWM unit.

本実施形態のＰＷＭ部２１０は、接地ＧＮＤから電源電圧Ｖｃｃまでの振幅を持ち、１周期の長さがｔｐｗｍの搬送波Ｖｃと、コイル４１０に印加すべき電圧の振幅を示す駆動値Ａｍｐとを大小比較して、ＰＷＭ信号Ｘｏｎを生成する。 The PWM unit 210 according to this embodiment has a carrier wave Vc having an amplitude from the ground GND to the power supply voltage Vcc and a length of one cycle of tpwm, and a drive value Amp indicating the amplitude of the voltage to be applied to the coil 410. In comparison, a PWM signal Xon is generated.

次に図８を参照して本実施形態のデッドタイム生成部２２０について説明する。図８は、デッドタイム生成部から出力される信号を説明する図である。 Next, the dead time generation unit 220 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a signal output from the dead time generation unit.

本実施形態のデッドタイム生成部２２０は、ＰＷＭ信号Ｘｏｎに対してｔｄだけ遅れた信号であるゲート信号ＸＨを生成する。ゲート信号ＸＨは、上側アーム３１０〜３１２の各スイッチング素子Ｍのゲートに供給される信号である。 The dead time generation unit 220 of this embodiment generates a gate signal XH that is a signal delayed by td with respect to the PWM signal Xon. The gate signal XH is a signal supplied to the gate of each switching element M of the upper arms 310 to 312.

また本実施形態のデッドタイム生成部２２０は、ＰＷＭ信号Ｘｏｎを反転させた信号の立ち上がり（Ｘｏｎでは立ち下がり部分）を期間ｔｄの２倍だけ遅らせたゲート信号ＸＬを生成する。ゲート信号ＸＬは、下側アーム３２０〜３２２の各スイッチ素子Ｍのゲートに供給される信号である。本実施形態では、期間ｔｄは、上側アーム３１０〜３１２と下側アーム３２０〜３２２のスイッチング素子Ｍの短絡防止を目的に設けられた短絡防止区間（デッドタイム）の長さである。 In addition, the dead time generation unit 220 of the present embodiment generates a gate signal XL in which the rising edge of the signal obtained by inverting the PWM signal Xon (the falling edge in Xon) is delayed by twice the period td. The gate signal XL is a signal supplied to the gate of each switch element M of the lower arms 320 to 322. In the present embodiment, the period td is the length of a short-circuit prevention section (dead time) provided for the purpose of preventing a short circuit of the switching elements M of the upper arms 310 to 312 and the lower arms 320 to 322.

本実施形態の転流部２３０は、ホール信号ＨＧのＨ（ハイレベル、以下Ｈレベル）／Ｌ（ローレベル、以下Ｌレベル）の論理と回転子４２０を回転駆動させる方向を示す駆動方向信号Ｄｉｒとに基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに適切なゲート信号を選択して出力する。本実施形態の駆動方向信号Ｄｉｒは、例えば本実施形態のモータ駆動装置１００が搭載された本体装置等から供給される。 The commutation unit 230 according to the present embodiment includes a driving direction signal Dir indicating the logic of H (high level, hereinafter referred to as H level) / L (low level, hereinafter referred to as L level) of the hall signal HG and the direction in which the rotor 420 is rotationally driven. Based on the above, an appropriate gate signal is selected and output for each of the U phase, the V phase, and the W phase. The drive direction signal Dir of the present embodiment is supplied from, for example, a main body device on which the motor drive device 100 of the present embodiment is mounted.

矩形波駆動でブラシレスモータ４００を適切に回転駆動するためには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を図９に示すＰＷＭ相、ＬＯＷ相、ＨｉＺ相のいずれかの相状態に割り振る必要がある。図９は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の割り振りを説明する図である。本実施形態においてＰＷＭ相の場合は、転流部２３０は、上側アーム３１０〜３１２のゲート信号はＸＨを選択し、下側アーム３２０〜３１２のゲート信号にはＸＬを選択する。 In order to appropriately rotate and drive the brushless motor 400 by the rectangular wave drive, it is necessary to assign the U phase, the V phase, and the W phase to any one of the PWM phase, the LOW phase, and the HiZ phase shown in FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining allocation of the U phase, the V phase, and the W phase. In the present embodiment, in the PWM phase, the commutation unit 230 selects XH as the gate signal of the upper arms 310 to 312 and XL as the gate signal of the lower arms 320 to 312.

ＬＯＷ相の場合は、転流部２３０は、上側アーム３１０〜３１２のゲート信号は常にＬｏとし、下側アーム３２０〜３２１のゲート信号には常にＨｉに設定する。ＨｉＺ相の場合は、転流部２３０は、上側アーム３１０〜３１２のゲート信号も下側アーム３２０〜３２２のゲート信号も常にＬｏに設定する。 In the LOW phase, the commutation unit 230 always sets the gate signal of the upper arms 310 to 312 to Lo and always sets the gate signal of the lower arms 320 to 321 to Hi. In the case of the HiZ phase, the commutation unit 230 always sets the gate signals of the upper arms 310 to 312 and the gate signals of the lower arms 320 to 322 to Lo.

次に転流部２３０は、ホール信号ＨＧと駆動方向信号ＤｉｒのＨレベル／Ｌレベルの組み合わせによりＵ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれをＰＷＭ相、ＬＯＷ相、ＨｉＺ相のいずれかに設定する。そして転流部２３０は、適切なゲート信号を選択してゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬとして出力する。 Next, the commutation unit 230 sets each of the U phase, the V phase, and the W phase to one of the PWM phase, the LOW phase, and the HiZ phase by a combination of the H level / L level of the Hall signal HG and the driving direction signal Dir. Then, the commutation unit 230 selects an appropriate gate signal and outputs it as gate signals UH, VH, WH, UL, VL, WL.

図１０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに適切なゲート信号を説明する図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating gate signals appropriate for the U phase, the V phase, and the W phase.

本実施形態では、転流部２３０は、駆動方向信号ＤｉｒがＨｉ／Ｌｏ反転したときは、ＰＷＭ相とＬＯＷ相を入れ替えて選択することにより、回転子４２０の駆動方向が反転する。 In the present embodiment, the commutation unit 230 reverses the driving direction of the rotor 420 by switching the PWM phase and the LOW phase when the driving direction signal Dir is reversed Hi / Lo.

次に本実施形態の切り替え部２４０について説明する。 Next, the switching unit 240 of this embodiment will be described.

本実施形態の切り替え部２４０は、例えばセレクタ等により実現される。本実施形態の切り替え部２４０には、それぞれが６本の信号で構成される２系統の信号が入力され、６本の信号線で構成される１系統の出力ピン信号ｐｉｎ０、ｐｉｎ１、ｐｉｎ２、ｐｉｎ３、ｐｉｎ４、ｐｉｎ５を出力する。 The switching unit 240 of the present embodiment is realized by, for example, a selector. The switching unit 240 of the present embodiment receives two signals each composed of six signals, and one system of output pin signals pin0, pin1, pin2, and pin3 each composed of six signal lines. , Pin4 and pin5 are output.

切り替え部２４０に入力される２系統の信号のうち一方は、転流部２３０から出力される６本のゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬである。２系統の信号のうち一方は、ＰＷＭ信号Ｘｏｎと５本の制御信号ｃｔｌ１、ｃｔｌ２、ｃｔｌ３、ｃｔｌ４、ｃｔｌ５である。尚本実施形態の制御信号ｃｔｌ１〜５は、駆動方向信号Ｄｉｒである。 One of the two systems of signals input to the switching unit 240 is the six gate signals UH, VH, WH, UL, VL, WL output from the commutation unit 230. One of the two signals is a PWM signal Xon and five control signals ctl1, ctl2, ctl3, ctl4, and ctl5. The control signals ctl1 to ctl5 of this embodiment are drive direction signals Dir.

以下に図１１を参照して本実施形態の切り替え部２４０についてさらに説明する。図１１は、第一の実施形態の切り替え部を説明する図である。 Hereinafter, the switching unit 240 of the present embodiment will be further described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating the switching unit of the first embodiment.

本実施形態の切り替え部２４０は、一方の入力にゲート信号が入力され、他方の入力にＰＷＭ信号Ｘｏｎ又は５本の制御信号Ｃｔｌ１〜５の何れかが入力されるセレクタ２４１〜２４６を有する。セレクタ２４１〜２４６は、同様の構成のため、図１１ではセレクタ２４４、２４５を省略した。 The switching unit 240 according to the present embodiment includes selectors 241 to 246 in which a gate signal is input to one input and either the PWM signal Xon or the five control signals Ctl1 to Ctl1 to 5 is input to the other input. Since the selectors 241 to 246 have the same configuration, the selectors 244 and 245 are omitted in FIG.

本実施形態のセレクタ２４１は、ゲート信号ＵＨとＰＷＭ信号Ｘｏｎが入力され、フォーマットＦｍｔの値に基づき選択された信号が出力ｐｉｎ０となる。セレクタ２４２は、ゲート信号ＵＬと制御信号ｃｔｌ１とが入力され、フォーマットＦｍｔの値に基づき選択された信号が出力ｐｉｎ１となる。セレクタ２４３は、ゲート信号ＶＨと制御信号ｃｔｌ２とが入力され、フォーマットＦｍｔの値に基づき選択された信号が出力ｐｉｎ２となる。 The selector 241 of the present embodiment receives the gate signal UH and the PWM signal Xon, and the signal selected based on the value of the format Fmt becomes the output pin0. The selector 242 receives the gate signal UL and the control signal ctl1, and the signal selected based on the value of the format Fmt becomes the output pin1. The selector 243 receives the gate signal VH and the control signal ctl2, and the signal selected based on the value of the format Fmt becomes the output pin2.

本実施形態では、フォーマットＦｍｔの値が０ならば、ゲート信号側の信号を出力ｐｉｎｘ（ｘ：０、１、・・・、５）に選択し、フォーマットＦｍｔの値が１ならば、ＰＷＭ信号Ｘｏｎ及び制御信号側の信号を出力ｐｉｎｘに選択して出力する。 In the present embodiment, if the value of the format Fmt is 0, the signal on the gate signal side is selected as the output pinx (x: 0, 1,..., 5), and if the value of the format Fmt is 1, the PWM signal The Xon and control signal side signals are selected as the output pinx and output.

尚本実施形態のモータ駆動制御装置２００は、マイコンやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現され、フォーマットＦｍｔは、ソフトウェアもしくは外部からの信号により設定する。また、出力ピン信号ｐｉｎ０、・・・、ｐｉｎ５は、マイコンやＡＳＩＣのピン端子を流れる信号である。 The motor drive control device 200 of the present embodiment is realized by a microcomputer or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and the format Fmt is set by software or an external signal. The output pin signals pin0,..., Pin5 are signals that flow through the pin terminals of the microcomputer and the ASIC.

以上のように本実施形態のモータ駆動制御装置２００は、切り替え部２４０を有し、接続するモータ駆動回路３００の種類に合わせて設定値であるフォーマットＦｍｔの値を変えることにより、出力する信号をゲート信号か又はＰＷＭ信号及び駆動方向信号Ｄｉｒの何れかを選択できる。すなわち本実施形態のモータ駆動制御装置２００は、フォーマットＦｍｔの値により、出力する信号をゲート信号か又は駆動方向信号Ｄｉｒを切り替えることができる。 As described above, the motor drive control device 200 of the present embodiment has the switching unit 240, and changes the value of the format Fmt, which is a set value, according to the type of the motor drive circuit 300 to be connected, and outputs a signal to be output. Either a gate signal or a PWM signal and a driving direction signal Dir can be selected. That is, the motor drive control device 200 of this embodiment can switch the output signal to the gate signal or the drive direction signal Dir according to the value of the format Fmt.

したがって本実施形態のモータ駆動制御装置２００によれば、ハードウェアを変更せずに、複数の種類のモータ駆動回路に対して適切な指令信号を生成することができる。また本実施形態のモータ駆動制御回路３００では、モータ駆動回路の種類が変わった場合でもＰＷＭ部２１０を共有するため、安価に装置を実現することができる。さらに本実施形態のモータ駆動制御装置２００では、矩形波駆動は角度検出分解能の粗いホール信号で駆動できるため、安価に装置を実現することができる。また本実施形態のモータ駆動制御装置２００では、モータ駆動回路がモータドライバである場合は駆動方向信号Ｄｉｒを出力できるため、モータの駆動状態を詳細に制御することができる。さらに本実施形態のモータ駆動制御装置２００では、モータ駆動回路に対する出力信号の切り替えにおいて、出力信号のピン端子を共通化するため、低コストに装置を実現する。 Therefore, according to the motor drive control device 200 of the present embodiment, it is possible to generate appropriate command signals for a plurality of types of motor drive circuits without changing hardware. Further, in the motor drive control circuit 300 of the present embodiment, the PWM unit 210 is shared even when the type of the motor drive circuit is changed, so that the apparatus can be realized at low cost. Furthermore, in the motor drive control device 200 of the present embodiment, the rectangular wave drive can be driven by a Hall signal with a rough angle detection resolution, so that the device can be realized at low cost. In the motor drive control device 200 of the present embodiment, when the motor drive circuit is a motor driver, the drive direction signal Dir can be output, so that the drive state of the motor can be controlled in detail. Furthermore, in the motor drive control device 200 of this embodiment, since the pin terminal of the output signal is shared when switching the output signal to the motor drive circuit, the device is realized at low cost.

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。以下の本発明の第二の実施形態では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。 (Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following second embodiment of the present invention, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

図１２は、第二の実施形態のモータ駆動制御装置を説明する図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the motor drive control device of the second embodiment.

本実施形態のモータ駆動制御装置２００Ａは、正弦波転流部２５０を有する。また本実施形態のモータ駆動制御装置２００Ａは、各相に対応したＰＷＭ部２１０ｕ、２１０ｖ、２１０ｗ、各相に対応したデッドタイム生成部２２０ｕ、２２０ｖ、２２０ｗ、切り替え部２４０を有する。 200 A of motor drive control apparatuses of this embodiment have the sine wave commutation part 250. FIG. Further, the motor drive control device 200A of the present embodiment includes PWM units 210u, 210v, 210w corresponding to each phase, dead time generation units 220u, 220v, 220w corresponding to each phase, and a switching unit 240.

以下に図１３、図１４を参照して本実施形態の正弦波転流部２５０について説明する。図１３は、第二の実施形態の正弦波転流部を説明する第一の図である。 Hereinafter, the sine wave commutation unit 250 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a first diagram illustrating a sine wave commutation unit according to the second embodiment.

本実施形態の正弦波転流部２５０は、位相生成部２５１、正弦波発生部２５２、乗算器２５３、オフセット加算器２５４、セレクタ２５５を有する。本実施形態の正弦波転流部２５０は、駆動値Ａｍｐ及び角度カウントＰｈＣｎｔに基づいて、ブラシレスモータ４００を正弦波駆動する際の各相に印加すべき電圧値を示す各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐを出力する。 The sine wave commutation unit 250 of this embodiment includes a phase generation unit 251, a sine wave generation unit 252, a multiplier 253, an offset adder 254, and a selector 255. The sine wave commutation unit 250 according to the present embodiment is based on the drive value Amp and the angle count PhCnt. The phase drive values Uamp and Vamp indicating the voltage value to be applied to each phase when the brushless motor 400 is driven in the sine wave drive. , Wamp is output.

各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐは、相電圧値に相当する。また本実施形態の角度カウントＰｈＣｎｔは、ホール信号１周期内の回転子４２０の角度を０−２８７の範囲の値で等間隔に示した信号であり、例えばアブソリュート型エンコーダや、ホール信号とインクリメンタル型エンコーダを組み合わせる等の方法により生成した信号とする（図示は省略する）。本実施形態では、角度カウントＰｈＣｎｔは角度情報に相当する。 Each phase drive value Uamp, Vamp, Wamp corresponds to a phase voltage value. Further, the angle count PhCnt of the present embodiment is a signal that shows the angle of the rotor 420 within one cycle of the Hall signal at an equal interval in the range of 0 to 287. For example, an absolute encoder, a Hall signal and an incremental type are used. The signal is generated by a method such as combining encoders (not shown). In the present embodiment, the angle count PhCnt corresponds to angle information.

位相生成部２５１は、３つの各相位相生成部２５１ｕ、２５１ｖ、２５１ｗを有する。本実施形態の各相位相生成部２５１ｕ、２５１ｖ、２５１ｗは、それぞれが０−２８７の範囲でモジュロ加算する同様のモジュロ加算器である。本実施形態の各相位相生成部２５１ｕ、２５１ｖ、２５１ｗは、角度カウントＰｈＣｎｔに対して、Ｕ相は角度調整値ｄｔｈのみを、Ｖ相は（ｄｔｈ＋１９２）を、Ｗ相は（ｄｔｈ＋９６）をモジュロ加算して、それぞれ各相正弦波カウントＣｎｔｕ、Ｃｎｔｖ、Ｃｎｔｗとして出力する。 The phase generation unit 251 includes three phase generation units 251u, 251v, and 251w. Each phase phase generation unit 251u, 251v, 251w of the present embodiment is a similar modulo adder that performs modulo addition in the range of 0-287. The phase generation units 251u, 251v, and 251w of the present embodiment modulo-add the angle count PhCnt with only the angle adjustment value dth for the U phase, (dth + 192) for the V phase, and (dth + 96) for the W phase. Then, the respective sine wave counts Cntu, Cntv, and Cntw are output.

尚本実施形態において加算する値が異なるのは、Ｕ相を基準として、Ｖ相のカウント値は２／３周期だけ位相を遅れさせる、Ｗ相のカウント値は２／３周期だけ位相を進めることを意味する。 In the present embodiment, the values to be added are different in that the phase of the V-phase count value is delayed by 2/3 period and the phase of the W-phase count value is advanced by 2/3 period with respect to the U phase. Means.

このとき角度調整値ｄｔｈは、位相生成部２５１の内部セレクタ（図示せず）により、駆動信号Ｄｉｒの値に基づいて選択される値であり、駆動方向信号Ｄｉｒが０のときは０が選択され、駆動方向信号Ｄｉｒが１のときは１４４が選択される。これは、駆動すべき方向により、後述する正弦波波形の位相を１８０度反転させるためである。また角度調整値ｄｔｈは、上記の回転方向の調整だけでなく、正弦波駆動時の進角量を加算する構成としてもよい。 At this time, the angle adjustment value dth is a value selected based on the value of the drive signal Dir by an internal selector (not shown) of the phase generator 251, and 0 is selected when the drive direction signal Dir is 0. When the drive direction signal Dir is 1, 144 is selected. This is because the phase of a sine wave waveform, which will be described later, is inverted by 180 degrees depending on the direction to be driven. Further, the angle adjustment value dth may be configured not only to adjust the rotation direction as described above but also to add an advance amount during sine wave driving.

正弦波発生部２５２は、各相正弦波発生部２５２ｕ、２５２ｖ、２５２ｗを備え、図１４に示すように各相毎に振幅が１に正規化された正弦波波形から、各相正弦波カウントＣｎｔｕ、Ｃｎｔｖ、Ｃｎｔｗに対応する正弦波データを出力する。図１４は、第二の実施形態の正弦波転流部を説明する第二の図である。 The sine wave generation unit 252 includes phase sine wave generation units 252u, 252v, and 252w, and each phase sine wave count Cntu is calculated from a sine wave waveform whose amplitude is normalized to 1 for each phase as shown in FIG. , Cntv and Cntw are output. FIG. 14 is a second diagram illustrating the sine wave commutation unit of the second embodiment.

乗算器２５３は、３つの各相乗算器２５３ｕ、２５３ｖ、２５３ｗを有し、各相毎に正弦波発生部２５２の出力した各相の正弦波データと駆動値Ａｍｐとを乗算し、それぞれの演算結果を出力する。 The multiplier 253 has three phase multipliers 253u, 253v, and 253w, and multiplies the sine wave data of each phase output from the sine wave generator 252 and the drive value Amp for each phase, and calculates each of them. Output the result.

オフセット加算器２５４は、乗算器２５３の出力にオフセットＯｆｓを加算して、各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐとして出力する。本実施形態ではオフセットＯｆｓを加えることで、０を中心とした正負の値である乗算器２５３の出力値を正の範囲のみとる各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐとするためである。 The offset adder 254 adds the offset Ofs to the output of the multiplier 253, and outputs the result as each phase drive value Uamp, Vamp, Wamp. This is because, in the present embodiment, by adding the offset Ofs, the output value of the multiplier 253, which is a positive / negative value centered on 0, is set to each phase drive value Uamp, Vamp, Wamp that takes only a positive range.

これは、後述する各相ＰＷＭ部の構成に合わせるためである。尚モータ駆動においては、各相駆動値同士の差のみが回転駆動に影響を与えるため、各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐに等しいオフセットを与えてもブラシレスモータ４００の回転には影響は無い。 This is to match the configuration of each phase PWM section described later. In the motor drive, only the difference between the phase drive values affects the rotation drive. Therefore, even if an offset equal to each phase drive value Uamp, Vamp, Wamp is given, the rotation of the brushless motor 400 is not affected.

セレクタ２５５は、フォーマットＦｍｔが０のときはＵ相の各相駆動値Ｕａｍｐを選択し、フォーマットＦｍｔが１のときは駆動値Ａｍｐを選択して出力する。これにより、Ｕ相のＰＷＭ部２１０ｕの出力は、フォーマットＦｍｔが０のときは各相ＰＷＭ信号Ｕｏｎが出力され、フォーマットＦｍｔが１のときはＰＷＭ信号Ｘｏｎが出力され、接続するモータ駆動回路が異なる場合においてもＵ相のＰＷＭ部２１０ｕは共有して使用される。 The selector 255 selects the U-phase drive value Uamp when the format Fmt is 0, and selects and outputs the drive value Amp when the format Fmt is 1. As a result, when the format Fmt is 0, the output of the U-phase PWM unit 210u outputs each phase PWM signal Uon, and when the format Fmt is 1, the PWM signal Xon is output, and the motor drive circuit to be connected is different. Even in this case, the U-phase PWM unit 210u is shared.

次に、図１５、図１６を参照して本実施形態の各相ＰＷＭ部２１０ｕ、２１０ｖ、２１０ｗについて説明する。図１５は、第二の実施形態の各相ＰＷＭ部を説明する図である。尚本実施形態では、３つの各相ＰＷＭ部２１０ｕ、２１０ｖ、２１０ｗはそれぞれが同様の構成であるため、図１５では各相ＰＷＭ部２１０ｕについてのみ説明し、各相ＰＷＭ部２１０ｖ、各相ＰＷＭ部２１０ｗの説明は省略する。 Next, the respective phase PWM units 210u, 210v, and 210w of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a diagram illustrating each phase PWM unit of the second embodiment. In the present embodiment, each of the three phase PWM units 210u, 210v, and 210w has the same configuration. Therefore, only the phase PWM unit 210u will be described in FIG. 15, and each phase PWM unit 210v and each phase PWM unit will be described. Description of 210w is omitted.

本実施形態の各相ＰＷＭ部２１０ｕは、Ｄラッチ２６０、加算器２６１、小数積算部２７０、変調部２８０により構成される。 Each phase PWM unit 210u of the present embodiment is configured by a D latch 260, an adder 261, a decimal number integrating unit 270, and a modulating unit 280.

以下に本実施形態の小数積算部２７０について説明する。尚以下の説明では、Ｕａｍｐ（Ａ．Ｂ）は、Ｕａｍｐが整数部Ａビット、小数部Ｂビットのデータであることを示す。本実施形態では、Ａ＝８、Ｂ＝８とする。またフォーマットＦｍｔが０のときは、Ｕ相の各相駆動値Ｕａｍｐが入力され、フォーマットＦｍｔが１のときは、駆動値Ａｍｐが入力されるが、以下に説明においては、各相駆動値Ｕａｍｐに統一して説明する。Ｄラッチ２６０は、入力される各相駆動値Ｕａｍｐを、後述するトリガｐｔｒｇの到来時に更新して、保持した値を出力する。 Hereinafter, the decimal point accumulator 270 of this embodiment will be described. In the following description, Uamp (AB) indicates that Uamp is data having an integer part A bits and a decimal part B bits. In this embodiment, A = 8 and B = 8. When the format Fmt is 0, the U-phase drive value Uamp is input. When the format Fmt is 1, the drive value Amp is input. In the following description, the drive value Amp is input to each phase drive value Uamp. Unify and explain. The D latch 260 updates each input phase drive value Uamp when a trigger ptrg, which will be described later, arrives, and outputs the held value.

本実施形態の小数積算部２７０は、小数加算器２７１、ディレイ２７２、桁上がり判定器２７３を有する。本実施形態の少数積算部２７０は、誤差積算手段に相当する。本実施形態の少数積算部２７０は、Ｄラッチ２６０が保持した各相駆動値Ｕａｍｐの小数部である各相駆動値小数部Ｕａｍｐ＿Ｌを取り込み、積算して、積算値が整数に桁上がりしたときに、キャリーｃｙを出力する。 The decimal number accumulating unit 270 of this embodiment includes a decimal number adder 271, a delay 272, and a carry determination unit 273. The minority accumulation unit 270 of this embodiment corresponds to an error accumulation unit. The minority accumulating unit 270 of this embodiment takes in each phase drive value decimal part Uamp_L, which is a decimal part of each phase drive value Uamp held by the D latch 260, integrates the accumulated value, and the accumulated value is carried to an integer. , Carry cy.

小数加算器２７１は、各相駆動値小数部Ｕａｍｐ＿Ｌと後述するディレイ２７２の保持した値を加算して出力する。ただし８ビットを超える桁上がりは計算しない。ディレイ２７２は、小数加算器２７１の出力する加算結果を、後述するＤトリガｐｔｒｇ＿ｄの到来時に更新して、保持している値を出力する。 The decimal adder 271 adds each phase drive value decimal part Uamp_L and a value held by a delay 272 described later and outputs the result. However, carry over 8 bits is not calculated. The delay 272 updates the addition result output from the decimal adder 271 when a D trigger ptrg_d described later arrives, and outputs the held value.

桁上がり判定器２７３は、小数加算器２７１の出力とディレイ２８２の出力とを比較して、小数加算器２７１の出力の方が小さい場合は、桁上がりが発生したと判定してキャリーｃｙを１にして出力し、それ以外の場合は、桁上がりが発生していないと判定してキャリーｃｙを０にして出力する。 The carry determiner 273 compares the output of the decimal adder 271 and the output of the delay 282. If the output of the decimal adder 271 is smaller, it determines that a carry has occurred and sets the carry cy to 1. In other cases, it is determined that no carry has occurred, and the carry cy is set to 0 and output.

本実施形態の加算器２６１は、Ｄラッチ２６０の保持する各相駆動値Ｕａｍｐの整数部Ｕａｍｐ＿Ｍと、小数積算部７５の出力するキャリーｃｙを加算した結果を、変調部２８０へ出力する。 The adder 261 of the present embodiment outputs the result of adding the integer part Uamp_M of each phase drive value Uamp held by the D latch 260 and the carry cy output from the decimal integration part 75 to the modulation part 280.

変調部２８０は、カウンタ２８１、トリガ生成器２８２、ディレイ２８３、大小判定器２８４を有し、変調部２８０の出力をパルス幅変調した信号Ｕｏｎを出力する。 The modulation unit 280 includes a counter 281, a trigger generator 282, a delay 283, and a magnitude determination unit 284, and outputs a signal Uon obtained by pulse-width modulating the output of the modulation unit 280.

以下に、図１６を参照して本実施形態の変調部２８０の動作概要を説明する。図１６は、第二の実施形態の変調部の動作を説明する図である。 Hereinafter, an operation outline of the modulation unit 280 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating the operation of the modulation unit according to the second embodiment.

本実施形態の変調部２８０において、カウンタ２８１は、一定の周波数のパルス信号であるクロックｃｌｋが到来する度に、カウンタの値を１カウントアップする８ビットのカウンタである。本実施形態のカウンタ２８１は、カウント範囲（０から２５５）を繰り返しカウントして、カウント値を搬送波Ｖｃとして出力する。尚カウント幅の８ビットは駆動値Ｕａｍｐの整数部に合わせている。 In the modulation unit 280 of the present embodiment, the counter 281 is an 8-bit counter that increments the counter value by 1 each time a clock clk that is a pulse signal having a constant frequency arrives. The counter 281 of this embodiment repeatedly counts the count range (0 to 255) and outputs the count value as the carrier wave Vc. The 8 bits of the count width are matched to the integer part of the drive value Uamp.

トリガ生成器２８２は、搬送波Ｖｃの値が２５５のときのみトリガｐｔｒｇを１にして出力する。つまり本実施形態のトリガ生成器２８２は、搬送波Ｖｃの１周期に１パルスだけトリガｐｔｒｇを出力する。 The trigger generator 282 sets the trigger ptrg to 1 and outputs only when the value of the carrier wave Vc is 255. That is, the trigger generator 282 of this embodiment outputs the trigger ptrg for one pulse in one cycle of the carrier wave Vc.

ディレイ２８３は、トリガｐｔｒｇを１ｃｌｋ分遅らせた信号であるトリガｐｔｒｇ＿ｄを出力する。 The delay 283 outputs a trigger ptrg_d that is a signal obtained by delaying the trigger ptrg by 1 clk.

大小判定器２８４は、搬送波Ｖｃと加算器２６１の出力とを大小比較して、搬送波Ｖｃの方が小さいときは各相ＰＷＭ信号Ｕｏｎを１として出力し、それ以外のときは、各相ＰＷＭ信号Ｕｏｎを０として出力する。 The magnitude determination unit 284 compares the carrier wave Vc with the output of the adder 261 and outputs the phase PWM signal Uon as 1 when the carrier wave Vc is smaller, and otherwise outputs the phase PWM signal. Output Uon as 0.

次に図１２へ戻って、本実施形態のデッドタイム生成部２２０ｕ、２２０ｖ、２２０ｗについて説明する。３つの各相デッドタイム生成部２２０ｕ、２２０ｖ、２２０ｗは、それぞれが第一の実施形態に示したデッドタイム生成部２２０と同様であり、図８に示したＰＷＭ信号Ｘｏｎがそれぞれ各相ＰＷＭ信号Ｕｏｎ、Ｖｏｎ、Ｗｏｎに置き換わるのみである。 Next, returning to FIG. 12, the dead time generation units 220u, 220v, and 220w of the present embodiment will be described. Each of the three phase dead time generation units 220u, 220v, and 220w is the same as the dead time generation unit 220 shown in the first embodiment, and the PWM signal Xon shown in FIG. , Von, Won only.

以上のように本実施形態の各相ＰＷＭ部２１０ｕ、２１０ｖ、２１０ｗは、変調時に各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐの小数部を積算して、整数への桁上がりを各相駆動値Ｕａｍｐ、Ｖａｍｐ、Ｗａｍｐの整数部に加算する。よって本実施形態では、駆動値に対して精度よい指令信号の生成が可能であり、駆動値に対して精度よくモータを駆動することができる。 As described above, each phase PWM unit 210u, 210v, 210w of the present embodiment integrates the fractional part of each phase drive value Uamp, Vamp, Wamp during modulation, and carries the carry to an integer to each phase drive value Uamp, Add to the integer part of Vamp, Wamp. Therefore, in this embodiment, it is possible to generate a command signal with high accuracy for the drive value, and it is possible to drive the motor with high accuracy for the drive value.

また本実施形態の正弦波転流部２５０は、角度カウントＰｈＣｎｔにもとづいて駆動値Ａｍｐを正弦波変調して各相駆動値として出力する。よって本実施形態によれば、モータ駆動回路３００を接続する場合はブラシレスモータ４００を正弦波駆動により回転駆動することが可能であり、ブラシレスモータ４００を低振動かつ低騒音に駆動することができる。尚、本実施形態のモータ駆動制御装置２００Ａに矩形波駆動用のモータドライバであるモータ駆動回路を接続する場合、ブラシレスモータ４００を矩形波駆動することが可能となる。また本実施形態のモータ駆動制御装置２００Ａに正弦波駆動用のモータドライバを接続する場合、ブラシレスモータ４００を正弦波駆動により回転駆動することができる。 Further, the sine wave commutation unit 250 of the present embodiment sine-wave modulates the drive value Amp based on the angle count PhCnt and outputs it as each phase drive value. Therefore, according to this embodiment, when the motor drive circuit 300 is connected, the brushless motor 400 can be rotationally driven by sinusoidal drive, and the brushless motor 400 can be driven with low vibration and low noise. When a motor drive circuit, which is a rectangular wave drive motor driver, is connected to the motor drive control apparatus 200A of the present embodiment, the brushless motor 400 can be driven in a rectangular wave. When a motor driver for sine wave driving is connected to the motor drive control apparatus 200A of this embodiment, the brushless motor 400 can be rotationally driven by sine wave driving.

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。以下の本発明の第三の実施形態では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following third embodiment of the present invention, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

図１７は、第三の実施形態のモータ駆動制御装置を説明する図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating a motor drive control device according to the third embodiment.

本実施形態のモータ駆動制御装置２００Ｂは、ＰＷＭ部２１０、デッドタイム生成部２２０、転流部２３０Ａ、切り替え部２４０を有する。 The motor drive control device 200B of this embodiment includes a PWM unit 210, a dead time generation unit 220, a commutation unit 230A, and a switching unit 240.

本実施形態の切り替え部２４０は、第一の実施形態と同様の構成であるが、本実施形態においては、制御信号ｃｔｌ２、ｃｔｌ３にそれぞれイネーブル信号ＥＮ、ブレーキ信号ＢＲＫが接続される。 The switching unit 240 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but in the present embodiment, the enable signal EN and the brake signal BRK are connected to the control signals ctl2 and ctl3, respectively.

イネーブル信号ＥＮは、コイル４１０をモータ駆動回路と接続するコイル端子への電圧印加の許可・不許可を指示する信号であり、イネーブル信号ＥＮが１のときは不許可を指示し、０のときは許可を支持する。ブレーキ信号ＢＲＫは、ブラシレスモータ４００の回転にブレーキを掛ける指示をする信号であり、ブレーキ信号ＢＲＫが１のときはブレーキを指示し、０のときは何もしない。尚イネーブル信号ＥＮはブレーキ信号ＢＲＫより優先とする。 The enable signal EN is a signal for instructing permission / non-permission of voltage application to the coil terminal connecting the coil 410 to the motor drive circuit. When the enable signal EN is 1, the permission signal EN is instructed. Support the permission. The brake signal BRK is a signal that gives an instruction to brake the rotation of the brushless motor 400. When the brake signal BRK is 1, the brake is instructed, and when it is 0, nothing is done. The enable signal EN has priority over the brake signal BRK.

本実施形態の転流部２３０Ａは、イネーブル信号ＥＮ及びブレーキ信号ＢＲＫが共に０の場合の動作は、第一の実施形態と同様である。それ以外の場合は、図１８に示すように、転流部２３０Ａはイネーブル信号ＥＮが１の場合はコイル端子への電圧印加を停止するように、ゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬの全てをＬｏとする。イネーブル信号ＥＮが０かつブレーキ信号ＢＲＫが１の場合は、転流部２３０Ａはブラシレスモータ４００にショートブレーキを掛けるように、モータ駆動回路の有する上側アームのゲート信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨをＬレベルとし、モータ駆動回路の有する下側アームのゲート信号ＵＬ、ＶＬ、ＷＬをＨレベルとする。図１８は、第三の実施形態のイネーブル信号及びブレーキ信号の組合せを説明する図である。 The commutation unit 230A of this embodiment is the same as that of the first embodiment when the enable signal EN and the brake signal BRK are both 0. In other cases, as shown in FIG. 18, when the enable signal EN is 1, the commutation unit 230A stops the voltage application to the coil terminals so that the gate signals UH, VH, WH, UL, VL, Let all of WL be Lo. When the enable signal EN is 0 and the brake signal BRK is 1, the commutation unit 230A sets the gate signals UH, VH, and WH of the upper arm of the motor drive circuit to L level so that the short brake is applied to the brushless motor 400. The gate signals UL, VL, WL of the lower arm of the motor drive circuit are set to the H level. FIG. 18 is a diagram illustrating a combination of an enable signal and a brake signal according to the third embodiment.

以上のように本実施形態では、モータ駆動回路がブリッジ回路の場合は、イネーブル信号ＥＮおよびブレーキ信号ＢＲＫに応じて、出力するゲート信号を制御する。よって本実施形態によれば、モータの駆動状態を詳細に制御することができる。 As described above, in the present embodiment, when the motor drive circuit is a bridge circuit, the gate signal to be output is controlled according to the enable signal EN and the brake signal BRK. Therefore, according to this embodiment, the driving state of the motor can be controlled in detail.

また本実施形態では、モータ駆動回路が転流部２３０Ａと同様の機能を備えるモータドライバである場合は、イネーブル信号ＥＮおよびブレーキ信号ＢＲＫを出力できるため、モータの駆動状態を詳細に制御することができる。 In the present embodiment, when the motor drive circuit is a motor driver having the same function as the commutation unit 230A, the enable signal EN and the brake signal BRK can be output, so that the motor drive state can be controlled in detail. it can.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

１００モータ駆動装置
２００、２００Ａ、２００Ｂモータ駆動制御装置
２１０ＰＷＭ部
２２０デッドタイム生成部
２３０、２３０Ａ転流部
２４０切り替え部
３００モータ駆動回路
４００ブラシレスモータ
４１０コイル
４２０回転子
４３０ホールセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Motor drive device 200, 200A, 200B Motor drive control device 210 PWM part 220 Dead time generation part 230, 230A Commutation part 240 Switching part 300 Motor drive circuit 400 Brushless motor 410 Coil 420 Rotor 430 Hall sensor

特開平７−２４１０９５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-241095 三洋半導体株式会社モータドライバＩＣＬＢ１１６９６ＶデータシートSanyo Semiconductor Co., Ltd. Motor Driver IC LB11696V Data Sheet

Claims

複数相のコイルを有するモータに駆動電圧を供給するモータ駆動回路を制御するモータ駆動制御装置であって、
前記コイルに印加する電圧の振幅を示す駆動値の大きさに応じて生成されるパルス信号と、前記モータ駆動回路の有するスイッチング素子のオン／オフを制御するゲート信号との何れか一方を、接続されるモータ駆動回路の種類に合わせた設定値であるフォーマットに基づいて切り替えて出力する切り替え手段を有するモータ駆動制御装置。 A motor drive control device for controlling a motor drive circuit for supplying a drive voltage to a motor having a plurality of phase coils,
One of a pulse signal generated according to the magnitude of a drive value indicating the amplitude of a voltage applied to the coil and a gate signal for controlling on / off of a switching element included in the motor drive circuit is connected. The motor drive control apparatus which has the switching means which switches and outputs based on the format which is a setting value according to the kind of motor drive circuit to be performed .

前記パルス信号を生成するＰＷＭ手段と、
前記パルス信号と、前記モータの有する回転子から得られる前記回転子の角度情報と、前記回転子の回転駆動方向とに基づいて前記ゲート信号を生成する転流手段と、を有する請求項１記載のモータ駆動制御装置。 PWM means for generating the pulse signal;
The commutation means which produces | generates the said gate signal based on the said pulse signal, the angle information of the said rotor obtained from the rotor which the said motor has, and the rotational drive direction of the said rotor. Motor drive control device.

前記モータを駆動する電圧の大きさを示すモータ駆動値と、前記モータの有する回転子から得られる前記回転子の角度情報とに基づいて、前記複数相のコイルに印加する電圧値を示す相電圧値を出力する転流手段と、
前記相電圧値をパルス幅変調して前記パルス信号を生成するＰＷＭ手段と、
前記パルス信号から前記ゲート信号を生成するデッドタイム生成手段と、を有する請求項１記載のモータ駆動制御装置。 A phase voltage indicating a voltage value to be applied to the coils of the plurality of phases based on a motor driving value indicating the magnitude of the voltage for driving the motor and angle information of the rotor obtained from the rotor of the motor. Commutation means for outputting values;
PWM means for generating the pulse signal by pulse width modulating the phase voltage value;
The motor drive control device according to claim 1, further comprising dead time generation means for generating the gate signal from the pulse signal.

前記ＰＷＭ手段は、
前記パルス幅変調の処理において、処理分解能未満の小数部を積算した積算値が前記処理分解能の幅以上になる度に、前記パルス信号に分解能幅を加算する誤差積算手段を有する請求項３記載のモータ駆動制御装置。 The PWM means includes
The error integration means for adding a resolution width to the pulse signal every time the integrated value obtained by integrating the fractional part less than the processing resolution becomes equal to or larger than the processing resolution width in the pulse width modulation processing. Motor drive control device.

前記転流手段は、
前記角度情報に基づいて前記駆動値を正弦波変調して前記相電圧値とする請求項３又は４記載のモータ駆動制御装置。 The commutation means includes
The motor drive control device according to claim 3 or 4, wherein the drive value is sine-wave modulated based on the angle information to obtain the phase voltage value.

前記角度情報は、前記回転子の角度に同期して変化する２値化された複数相のホール信号であり、
前記転流手段は、前記ホール信号の組み合わせ論理に基づいて前記相電圧値を生成する
請求項３乃至５の何れ一項に記載のモータ駆動制御装置。 The angle information is a binarized multi-phase hall signal that changes in synchronization with the angle of the rotor,
The motor drive control device according to any one of claims 3 to 5, wherein the commutation unit generates the phase voltage value based on a combinational logic of the Hall signals.

前記切り替え手段は、
前記モータ駆動回路が複数相のスイッチング素子とダイオードで構成されるブリッジ回路であるときは前記ゲート信号を出力し、
前記モータ駆動回路が、前記転流手段を有するときは前記パルス信号を出力する請求項２乃至６の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置。 The switching means is
When the motor drive circuit is a bridge circuit composed of switching elements and diodes of a plurality of phases, the gate signal is output,
The motor drive control device according to any one of claims 2 to 6, wherein when the motor drive circuit includes the commutation means, the pulse signal is output.

前記切り替え手段が前記パルス信号を出力したとき、
前記ゲート信号を供給する信号線の少なくとも１つは、前記モータの駆動状態を制御する制御信号の信号線となる請求項７記載のモータ駆動制御装置。 When the switching means outputs the pulse signal,
8. The motor drive control device according to claim 7, wherein at least one of the signal lines for supplying the gate signal is a signal line for a control signal for controlling a drive state of the motor.

前記制御信号は、前記モータの回転駆動する方向を示す信号を含む請求項８記載のモータ駆動制御装置。 The control signal, the motor drive control apparatus as recited in claim 8, including the shown to signal the direction of rotation of the motor.

複数相のコイルを有するモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータに駆動電圧を供給するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路を制御するモータ駆動制御装置とを有し、
前記モータ駆動制御装置は、
前記コイルに印加する電圧の振幅を示す駆動値の大きさに応じて生成されるパルス信号と、前記モータ駆動回路の有するスイッチング素子のオン／オフを制御するゲート信号との何れか一方を、接続されるモータ駆動回路の種類に合わせた設定値であるフォーマットに基づいて切り替えて出力する切り替え手段を有するモータ駆動装置。 A motor drive device for driving a motor having a coil of a plurality of phases,
A motor drive circuit for supplying a drive voltage to the motor, and a motor drive control device for controlling the motor drive circuit,
The motor drive control device includes:
One of a pulse signal generated according to the magnitude of a drive value indicating the amplitude of a voltage applied to the coil and a gate signal for controlling on / off of a switching element included in the motor drive circuit is connected. The motor drive device which has the switching means which switches and outputs based on the format which is a setting value according to the kind of motor drive circuit to be performed .