JPH01122385A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、発振防止対策を施したブラシレスモータの駆
動装置に関する。

（従来の技術） 従来のブラシレスモータの駆動装置としては、第４図に
示すような三相全波駆動装置がある。同図において、１
，２．３は回転子と１夏数柑の駆動コイル４ｕ、４ｖ、
４ｗとの相対的位置を検出する位置検出素子であり、５
はこれら各位置検出素子１，２．３からの位置検出信号
に基づいて所定のタイミングで変化する駆動指令信号を
出力する三相ロジック回路から成る制御回路である。６
は出力回路であり、これはスイッチングトランジスタと
してのＰＮＰ形トシトランジスタフ、９とＮＰＮ形のト
ランジスタ１０，１１．１２を図のように三相ブリッジ
接続して成り、各トランジスタ対（７及び１０．８及び
１１．９及び１２）の共通接続点を出力点６ａ、６ｂ、
６ｃとしている。

そして、その各出力点６ａ、６ｂ、６ｃにスター結線さ
れた前記駆動コイル４ｕ、４ｖ、４ｗを接続している。

各トランジスタ７乃至１２のベースには前記制御回路５
からの駆動指令信号が与えられるようになっていて、そ
の駆動指令信号に基づいて各トランジスタ７乃至１２を
所定のタイミングにてオン・オフして駆動コイル４ｕ、
４ｖ、４Ｗを所定の通電タイミングで駆動する。

１−記従来のものにおいて、例えばトランジスタ７及び
１１がオンで他のトランジスタ８，９，１０．１２かオ
フの状態から、トランジスタ９及び１１がオンで他のト
ランジスタ７、Ｌ　　１０．１２がオフに変化すると、
出力点６ａの電位はＶｓからＶ　ｓ　／　２に変化する
が、この場合、トランジスタ７．１０が共にオフであっ
て電流が流れないからハイインピーダンスとなるため、
モータの回転中には出力点６ａに駆動コイルの誘起電圧
がそのＶ　ｓ　／　２に加わる。このため、各トランジ
スタ７乃至１２のオン・オフ切換え時に発振を惹起する
。

これを解決するものとして、本出願人においては、第５
図に示すブラシレスモータの駆動装置を発明し、昭和６
２年１０月２３日付で特許出願している。このものにつ
いて述べると、２０ｕ、２０ｖ、２０ｗは駆動コイル、
２１，２２．２３は慢数相例えば３相の駆動コイル２０
　ｕ、　　２０　ｖ。

２０Ｗと回転子（図示せず）との相対的位置を検出する
位置検出素子で、これは第６図（ａ）で示す位置検出信
号を出力する。２４は三相ロジック回路から成る制御回
路で、これは各位置検出素子２１．２２．２３から与え
られる位置検出信号に基づいて各出力端子ＯＬｌｌ　、
　Ｏｖｌ、　Ｏｗｌ　、　Ｏｕ２　、ＯＶ２．０ｗ２か
ら、第６図（ｂ）で示すような所定のタイミングで変化
する駆動指令信号を出力する。２５は駆動回路であり、
これはＰＮＰ形のトランジスタ２６乃至２ｇ、ＮＰＮ形
のトランジスタ２９乃至３１と駆動コイノ、し２０ｕ、
２０ｖ、２０ｗの各相に対応する抵抗３２乃至３４を有
する。而して、各トランジスタ２６乃至３１は、モータ
電源Ｖｓとアースとの間に三相ブリッジ接続されている
。そして各トランジスタ対（２６及び２９．２７及び３
０．２８及び３１）の共通接続点に抵抗３２，３３．３
４をスター結線にて接続しており、その各トランジスタ
対の共通接続点と各抵抗３２，３３．３４との接続点を
出力端子２５　ａ、　　２５　ｂ、　　２５　ｃとして
いる。前記各トランジスタ２６．２７．２８のベースは
ベース抵抗を介して前記制御回路２４の各出力端子Ｏｕ
１　、ＯＶｌ　、Ｏｗｌに接続され、又、各トランジス
タ２９，３０．３１のベースは制御回路２４の各出力端
子Ｏｕ２　、ＯＶ２．０ｗ２に接続されている。従って
、各トランジスタ２６乃至３１は第６図（ｂ）かられか
るように駆動指令信号に応じてオン・オフされる。この
駆動回路２５においては、各トランジスタ２６乃至３１
のオン・オフにより、抵抗３２，３３．３４のいずれか
二つが直列状態で通電され、従って、各抵抗３２，３３
゜３４の分圧によって出力端子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
から出力される駆動信号の電位は第６図（ｃ）で示すよ
うにＶｓ、Ｖｓ／２．アースの３段階で変化する電圧波
形となる。３５は出力回路で、これはＮＰＮ形のトラン
ジスタ３６乃至３８とＰＮＰ形のトランジスタ３９乃至
４１とを有し、これら各トランジスタ３６乃至３８にお
いては、その各コレクタを前記モータ電源Ｖｓに接続し
、又エミッタを各トランジスタ３９乃至４１のエミッタ
・コレクタ間を介してアースに接続している。そして、
各トランジスタ３６乃至３８のエミッタ側を出力端子３
５ａ、３５ｂ、３５ｃとしており、以てエミッタフォロ
ワ構成としている。そして、各出力端子３５ａ、３５ｂ
、３５ｃに各駆動コイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗをスタ
ー結線にて接続している。さらにトランジスタ３６及び
３９の各ベースは夫々ベース抵抗を介して前記駆動回路
２５の出力端子２５ａに接続され、又、トランジスタ３
７及び４０の各ベースは夫々ベース抵抗を介して前記駆
動回路２５の出力端子２５ｂに接続され、そしてトラン
ジスタ３８及び４１の各ベースは夫々ベース抵抗を介し
て前記駆動回路２５の出力端子２５ｃに接続されている
。

上記構成において、回転子の成る回転角度位置Ａ″Ｃ第
６図参照）では、駆動回路２５のトランジスタ２６及び
３１がオンで他のトランジスタ２７゜２８，２９．３０
がオフであり、従って、抵抗３２と抵抗３４との直列回
路が通電される。この結果、出力端子２５ａ、２５ｂ、
２５ｃの電位は夫々Ｖｓ、ＶＳ／２．０となる。これに
て、出力回路３５のトランジスタ３６のベースに電圧Ｖ
ｓの人力が与えられこれがオンし、又、トランジスタ３
７のベースに電圧Ｖｓ／２の入力が与えられてこれがオ
ンし、そしてトランジスタ４１のベース人力が０（ロウ
レベル）となってこれがオンする。

この場合エミッタフォロワであるので、出力インピーダ
ンスが小さく、出力端子３５ａの出力電圧は略Ｖｓとな
り、以下出力端子３５ｂの出力電圧はＶ　ｓ　／　２と
なる。この結果、駆動コイル２０ｗに電圧Ｖｓが印加さ
れ、駆動コイル２０ｖには駆動コイル２０ｕ、２０ｖ及
び２０ｗの中点電位とほぼ等しい電圧Ｖ　ｓ　／　２が
印加され、駆動コイル２０ｕに対する印加電位は０とな
る。斯様な各コイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗに対する印
加電圧は、位１を検出素子２１，２２．２３からの位置
検出１３号に基づいて制御回路２４からの駆動指令信号
が所定、のタイミングで変化し、これによって駆動回路
２５からの駆動信号の電圧波形が変化することで、その
駆動信号の電圧波形と同様に順次変化する。

この第５図のものの場合、各駆動コイル２０ｕ。

２０ｖ、２０ｗに対する出力インピーダンスが小さく、
しかも印加ＴＩ圧は波形成形された駆動信号に抑えられ
るから、発振が惹起することはない。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この第５図に示したものの場合、駆動回
路２５の各出力端子２５ａ、２５ｂ、２５Ｃからの出力
の変化時にスパイクノイズが発生する虞かあり、このた
め、通断電音が大きくなり、叉、モータの振動が大きく
なる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、発振の発生をなくすことができ、しかも、通断電
音の発生及びモータの振動発生もなくすことができるブ
ラシレスモータの駆動装置を提供するにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は、回転子と複数相の駆動コイルとのＦ１対的位
置を検出する位置検出素子と、この位置検出素子からの
位置検出信号に基づいて所定のタイミングで変化する駆
動指令信号を出力する制御回路と、複数の抵抗を存し前
記制御回路からの駆動指令信号に基づいて該抵抗の端子
電圧を変化させて異なる電圧波形の駆動信号を出力する
駆動回路と、トランジスタを有しそのトランジスタの入
出力をエミッタフォロワ構成として各ベースに前記駆動
回路からの駆動信号が与えられこの駆動信号に基づいた
出力電圧を前記各相の駆動コイルに印加する出力回路と
を具備して成るものであって、前記駆動回路に対して前
記電圧波形を所定に成形するコンデンサを接続したこと
を特徴とするものである。

（作用） 制御回路に位置検出素子からの位置検出信号かｌｊ、え
られると、制御回路はその位置検出信号に基づいて所定
のタイミングで変化する駆動指令信号を出力して駆動回
路に与える。駆動回路はこの駆動指令信号に基づいて複
数の抵抗の端子電圧を変化させて異なる電圧波形の駆動
信号を出力して、出力回路のトランジスタのベースに与
える。出力回路はその駆動指令信号に基づいた出力電圧
で各相の駆動コイルに印加する。この場合、この出力回
路はエミッタフォロワ構成であるから、駆動コイルへの
出力インピーダンスが低く、［Ｌつ出力電圧は駆動信号
の波形即ち抵抗の端子電圧と略同じように抑えられ、こ
の結果、発振が惹起することもない。この場合、駆動回
路から出力される電圧の波形かコンデンサにより成形さ
れて、その波形の変化部分が滑らかとなり、以てスパイ
クノイズの発生をなくすことができる。

（実施例） 以下本発明の第１の実施例につき第１図及び第２図を参
照して説明する。第１図には第５図と同一部分に同一符
号を付しており、従って、その同一部分については簡単
に述べるに止める。即ち、２０ｕ、２０ｖ、２０ｗは駆
動コイル、２１．２２．２３は３相の駆動コイル２０ｕ
、２０ｖ、２０ｗと回転子（図示せず）との相対的位置
を検出する位置検出素子で、これら位置検出素子２１゜
２２．２３は、第２図（ａ）で示すように第６図（ａ）
と同様の位置検出信号を出力する。２４は各位置検出素
子２１，２２．２３から与えられる位置検出信号に基づ
いて各出力端子Ｏｕｌ、Ｏｖ１　、Ｏｗｌ、Ｏｕ２　、
ＯＶ２．０ｗ２から所定のタイミングで変化する駆動指
令信号を出力する制御回路、２５はＰＮＰ形のトランジ
スタ２６乃至２８、ＮＰＮ形のトランジスタ２９乃至３
１と駆動コイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗの各相に対応す
る抵抗３２乃至３４を有する駆動回路で、各トランジス
タ２６乃至３１は、前記制御回路２４の各出力端子Ｏｕ
１　、Ｏｖｌ　、Ｏｗｌ　、Ｏｕ２　、Ｏｖ２．０ｗ２
からの駆動指令信号によってオン・オフされる。尚、２
５ａ、２５ｂ、２５ｃはその駆動回路２５の出力端子で
ある。３５は、ＮＰＮ形のトランジスタ３６乃至３８と
ＰＮＰ形のトランジスタ３９乃至４１とを有する出力回
路で、これら各トランジスタ３６乃至３８においては、
その入出力をエミッタフォロワ構成としている。そして
、各出力端子３５ａ、３５ｂ、３５ｃに各駆動コイル２
０ｕ、２０ｖ、２０ｗをスター結線にて接続している。

さらにトランジスタ３６及び３９は前記駆動回路２５の
出力端子２５ａからの出力電圧にてオン・オフされ、又
、トランジスタ３７及び４０は駆動回路２５の出力端子
２５ｂからの出力電圧でオン・オフされ、さらにトラン
ジスタ３８及び４１は前記駆動回路２５の出力端子２５
Ｃからの出力電圧によってオン・オフされる。

さて、以１−に対し、４２乃至４７はコンデンサであり
、これらは、駆動回路２５の各出力端子２５ａ、’２５
ｂ、２５ｃに対して図示のように接続されている。この
場合、コンデンサ４２乃至４４は駆動回路２５の各出力
端子２５ａ、２５ｂ、２５Ｃとアースとの間に接続され
、又、コンデンサ４５乃至４７は各出力端子２５ａ、２
５ｂ、２５Ｃと電源Ｖｓとの間に接続されている。この
結果、駆動回路２５における各出力端子２５ａ、２５ｂ
。

２５ｃの出力波形は、各段階で電位Ｖｓ、Ｖｓ／２．０
を示すが、第２図（Ｃ）で示すように、その立下がり及
び立上がりの変化時に滑らかとなるように成形される。

尚、同図（ｂ）には第５図の場合における各出力端子２
５ａ、２５ｂ、２５ｃの出力波形を示している。この場
合、本実施例における出力波形は位置検出素子２１乃至
２３の各位置検出信号に対して時間Δｔで各駆動コイル
２０　ｕ、　　２０　ｖ、　　２０ｗに対する通電タイ
ミングが遅れるが、本実施例では、その時間Δｔに相当
する角度分で検出位置をずらして各駆動コイル２０ｕ、
２０ｖ、２０ｗに対する駆動タイミングを正規の位置で
行なうようにしている。

而して、第２図（Ｃ）（本実施例）と同図（ｂ）（第５
図の場合）との比較からかわるように、本実施例では、
各出力端子２５ａ、２５ｂ、２５ｃの電圧波形が滑らか
となり、よってスパイクノイズの発生をなくすことがで
きる。従って、通断電音か発生することもない。又、各
コイル２０ｕ。

２０Ｖ、２０Ｗには、この各出力端子２５ａ、２５ｂ、
２５ｃからの電圧波形に抑えられた電圧が印加されて駆
動され、この結果、発振が惹起することもなく、しかも
スパイクノイズの発生かないから、モータの振動の発生
もなくなる。

尚、１〕記実施例では、６個のコンデンサ４２乃至４７
を第１図に示したように接続したか、これは、電圧波形
の１χ下がり時のスパイクノイズか大きいことを考慮す
ればアース側のコンデンサ４２１５至４４のみでもよい
。又、本発明の第２の実施例として示す第３図のように
、各抵抗３２乃至３４の各二相に対してコンデンサ４８
乃至５０を・１９列に接続してもよく、この場合も上記
実施例と同様の効果を１１することかできる。尚、この
第３図において、５１は制御回路と駆動回路のトランジ
スタｌ；Ｔとを釘する制御・駆動装置である。

その他、本発明は上記各実施例に限定されず、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できるものである。

［発明の効果コ 本発明は以上の記述にて明らかなように、回転子と腹数
相の駆動コイルとの相対的位置を検出する位置検出素子
と、この位置検出素子からの位置検出信号に基づいて所
定のタイミングで変化する駆動指令信号を出力する制御
回路と、複数の抵抗を白°し前記制御回路からの駆動指
令信号に基づいて該抵抗の端子電圧を変化させて異なる
電圧波形の駆動信号を出力する駆動回路と、トランジス
タを角シそのトランジスタの入出力をエミッタフォロワ
構成として各ベースに前記駆動回路からの駆動信号が与
えられこの駆動信号に基づいた出力電圧を前記各相の駆
動コイルに印加する出力回路とを具備して成るものであ
って、前記駆動回路に対して前記電圧波形を所定に成形
するコンデンサを接続したことを特徴とするものであり
、これにて、駆動コイルに対する出力インピーダンスを
小さくでき、しかも印加電圧を駆動信号の電圧波形に抑
えることができ、この結果、発振が惹起することをなく
し得、しかも、通断電音の発生及び振動の発生もなくす
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は電気回路図、第２図は各部の出力波形を示す図であ
る。第３図は本発明の第２の実施例を示す第１図相当図
である。第４図は従来例を示す第１図相当図、第５図は
第４図の従来に対する改良案を示す第１図相当図、第６
図は第５図における各部の出力波形を示す図である。 図中、２０ｕ、２０ｖ、２０ｗは駆動コイル、２１．２
２．２３は位置検出素子、２４は制御回路、２５は駆動
回路、２６乃至３１はトランジスタ、３２，３３．３４
は抵抗、３５は出力回路、３６Ｔ′Ｊ至４１はトランジ
スタ、４２乃至４７はコンデンサ、４８乃至５０はコン
デンサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．回転子と複数相の駆動コイルとの相対的位置を検出
   する位置検出素子と、この位置検出素子からの位置検出
   信号に基づいて所定のタイミングで変化する駆動指令信
   号を出力する制御回路と、複数の抵抗を有し前記制御回
   路からの駆動指令信号に基づいて該抵抗の端子電圧を変
   化させて異なる電圧波形の駆動信号を出力する駆動回路
   と、トランジスタを有しそのトランジスタの入出力をエ
   ミッタフォロワ構成として各ベースに前記駆動回路から
   の駆動信号が与えられこの駆動信号に基づいた出力電圧
   を前記各相の駆動コイルに印加する出力回路とを具備す
   るものであって、前記駆動回路に対して前記電圧波形を
   所定に成形するコンデンサを接続したことを特徴とする
   ブラシレスモータの駆動装置。