JPH05236792A - 2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路 - Google Patents
2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路Info
- Publication number
- JPH05236792A JPH05236792A JP4033588A JP3358892A JPH05236792A JP H05236792 A JPH05236792 A JP H05236792A JP 4033588 A JP4033588 A JP 4033588A JP 3358892 A JP3358892 A JP 3358892A JP H05236792 A JPH05236792 A JP H05236792A
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- Japan
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- coil
- phase
- comparator
- stator
- hysteresis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に磁気的停留点と電気的停留点とが異なる
2相センサレスモータにおいて、起動時に一定方向に回
転させ、かつ最適な切り換えタイミングの決定が可能と
される2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を提
供する。 【構成】 励磁状態において磁界を発生するステータ
と、このステータとの電磁相互作用により回転力を得る
ロータとを備えたファンモータに適用され、それぞれの
コイル両端に発生する逆起電力の大小を判定するヒステ
リシスコンパレータ1,2と、これらのヒステリシスコ
ンパレータ1,2の結果に応じて出力電圧を決定する論
理回路3,4としてのNOT素子5,6、3入力のAN
D素子7,8およびトランジスタ9,10などから構成
され、履歴現象の利用により、起動時にロータが磁気的
停留点から電気的停留点へ移動されるようになってい
る。
2相センサレスモータにおいて、起動時に一定方向に回
転させ、かつ最適な切り換えタイミングの決定が可能と
される2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を提
供する。 【構成】 励磁状態において磁界を発生するステータ
と、このステータとの電磁相互作用により回転力を得る
ロータとを備えたファンモータに適用され、それぞれの
コイル両端に発生する逆起電力の大小を判定するヒステ
リシスコンパレータ1,2と、これらのヒステリシスコ
ンパレータ1,2の結果に応じて出力電圧を決定する論
理回路3,4としてのNOT素子5,6、3入力のAN
D素子7,8およびトランジスタ9,10などから構成
され、履歴現象の利用により、起動時にロータが磁気的
停留点から電気的停留点へ移動されるようになってい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2相ユニポーラセンサ
レスモータに関し、特に磁気的停留点と電気的停留点と
が異なるファンモータにおいて、特別な起動回路を追加
することなく、起動時に一定方向への回転を可能とし、
その上最適な切り換えタイミングの決定が可能とされる
2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路に適用して
有効な技術に関する。
レスモータに関し、特に磁気的停留点と電気的停留点と
が異なるファンモータにおいて、特別な起動回路を追加
することなく、起動時に一定方向への回転を可能とし、
その上最適な切り換えタイミングの決定が可能とされる
2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路に適用して
有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、冷却用などのファンモータとして
は、たとえば励磁状態において磁界を発生するステータ
と、このステータとの電磁相互作用により回転力を得る
ロータとを備え、コイルの誘起電圧を利用するセンサレ
スタイプのブラシレスモータが用いられるようになって
きており、多くの場合に半導体チップ化された電子回路
による回転制御が行われている。
は、たとえば励磁状態において磁界を発生するステータ
と、このステータとの電磁相互作用により回転力を得る
ロータとを備え、コイルの誘起電圧を利用するセンサレ
スタイプのブラシレスモータが用いられるようになって
きており、多くの場合に半導体チップ化された電子回路
による回転制御が行われている。
【0003】この場合に、ロータの回転に伴い、ロータ
に固定されているマグネットが移動するためにステータ
を貫く磁束が時間的に変化し、この磁束変化によってス
テータに巻かれているコイルに逆起電力が発生される。
に固定されているマグネットが移動するためにステータ
を貫く磁束が時間的に変化し、この磁束変化によってス
テータに巻かれているコイルに逆起電力が発生される。
【0004】また、モータの起動時には、モータが停止
状態でありコイルに逆起電力が発生しないために、ステ
ータとロータの位置に関係なく片側のコイルを強制的に
励磁することによってロータを電気的停留点へ移動さ
せ、ロータが回転し始めた後はコイル両端に発生する逆
起電力の大小をコイルの切り換え信号として回転制御が
行われている。
状態でありコイルに逆起電力が発生しないために、ステ
ータとロータの位置に関係なく片側のコイルを強制的に
励磁することによってロータを電気的停留点へ移動さ
せ、ロータが回転し始めた後はコイル両端に発生する逆
起電力の大小をコイルの切り換え信号として回転制御が
行われている。
【0005】すなわち、モータが停止する時には必ず磁
気的停留点で停止する。また、2相ユニポーラモータの
場合、電気的停留点で通電してもトルクは生じない。そ
こで、電気的停留点で停止してしまった場合の再起動の
不能を防ぐために、磁気的停留点と電気的停留点とをず
らして電気的停留点にモータが停止しないような構造と
なっている。
気的停留点で停止する。また、2相ユニポーラモータの
場合、電気的停留点で通電してもトルクは生じない。そ
こで、電気的停留点で停止してしまった場合の再起動の
不能を防ぐために、磁気的停留点と電気的停留点とをず
らして電気的停留点にモータが停止しないような構造と
なっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、起動時にロータを電気的停留点
へ移動させなければならず、このために起動時にのみ片
側コイルを強制的に励磁するための特別な起動回路が必
要となり、それによって回路構成上の問題点が生じてい
る。
な従来技術においては、起動時にロータを電気的停留点
へ移動させなければならず、このために起動時にのみ片
側コイルを強制的に励磁するための特別な起動回路が必
要となり、それによって回路構成上の問題点が生じてい
る。
【0007】たとえば、最初の通電時間、通電休止時
間、さらに通電再開時間をコンデンサで設定する場合な
どは、コンデンサの静電容量が大きく、ICに内蔵でき
ないために回路構成が複雑になるという問題がある。
間、さらに通電再開時間をコンデンサで設定する場合な
どは、コンデンサの静電容量が大きく、ICに内蔵でき
ないために回路構成が複雑になるという問題がある。
【0008】また、モータの切り換えタイミングを決定
する場合には、たとえばコンデンサと抵抗を用いてコイ
ル誘起電圧信号を遅延させ、基準電圧信号と比較した後
に論理処理して必要な励磁信号を得ることによって可能
となるものの、コンデンサおよび抵抗などの外付け部品
が必要となり、集積度を上げる場合の大きな障害となっ
ている。
する場合には、たとえばコンデンサと抵抗を用いてコイ
ル誘起電圧信号を遅延させ、基準電圧信号と比較した後
に論理処理して必要な励磁信号を得ることによって可能
となるものの、コンデンサおよび抵抗などの外付け部品
が必要となり、集積度を上げる場合の大きな障害となっ
ている。
【0009】そこで、本発明の目的は、特に磁気的停留
点と電気的停留点とが異なる2相センサレスモータにお
いて、特別な起動回路を追加することなく、起動時に一
定方向に回転させることができる2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を提供することにある。
点と電気的停留点とが異なる2相センサレスモータにお
いて、特別な起動回路を追加することなく、起動時に一
定方向に回転させることができる2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を提供することにある。
【0010】また、本発明の他の目的は、モータの回転
時において、最適な切り換えタイミングを決定すること
ができる2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を
提供することにある。
時において、最適な切り換えタイミングを決定すること
ができる2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を
提供することにある。
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0013】すなわち、本発明の2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路は、励磁状態において磁界を発生
するステータと、このステータとの電磁相互作用により
回転力を得るロータとを備え、コギング停止位置である
磁気的停留点と、電気的ロック位置である電気的停留点
とが異なる2相ユニポーラセンサレスモータであって、
ステータのコイル両端に発生する逆起電力の大小を判定
するヒステリシスコンパレータと、このヒステリシスコ
ンパレータの結果に応じて出力電圧をLowレベルまた
はHighレベルに決定する論理回路とを備えるもので
ある。
レスモータの駆動回路は、励磁状態において磁界を発生
するステータと、このステータとの電磁相互作用により
回転力を得るロータとを備え、コギング停止位置である
磁気的停留点と、電気的ロック位置である電気的停留点
とが異なる2相ユニポーラセンサレスモータであって、
ステータのコイル両端に発生する逆起電力の大小を判定
するヒステリシスコンパレータと、このヒステリシスコ
ンパレータの結果に応じて出力電圧をLowレベルまた
はHighレベルに決定する論理回路とを備えるもので
ある。
【0014】この場合に、前記ヒステリシスコンパレー
タの代わりにウインドウコンパレータを用い、さらにコ
イル2相間の端子電圧の大小を比較判定するコンパレー
タを追加するようにしたものである。
タの代わりにウインドウコンパレータを用い、さらにコ
イル2相間の端子電圧の大小を比較判定するコンパレー
タを追加するようにしたものである。
【0015】
【作用】前記した2相ユニポーラセンサレスモータの駆
動回路によれば、ヒステリシスコンパレータおよび論理
回路が備えられることにより、ヒステリシスコンパレー
タによる履歴現象を利用し、起動時に一方の論理回路の
出力電圧をHighレベルとし、他方の論理回路の出力
電圧をLowレベルとして互いに異ならせることによっ
て2相のコイルのうち1相のみを励磁して、ロータを磁
気的停留点から電気的停留点へ移動させることができ
る。
動回路によれば、ヒステリシスコンパレータおよび論理
回路が備えられることにより、ヒステリシスコンパレー
タによる履歴現象を利用し、起動時に一方の論理回路の
出力電圧をHighレベルとし、他方の論理回路の出力
電圧をLowレベルとして互いに異ならせることによっ
て2相のコイルのうち1相のみを励磁して、ロータを磁
気的停留点から電気的停留点へ移動させることができ
る。
【0016】これにより、特別な起動回路を付加するこ
となく、モータを磁気的停留点から電気的停留点へ移動
する一定方向に回転させることができる。
となく、モータを磁気的停留点から電気的停留点へ移動
する一定方向に回転させることができる。
【0017】この場合に、ヒステリシスコンパレータの
代わりにウインドウコンパレータが用いられ、さらにコ
ンパレータが追加されることにより、ウインドコンパレ
ータの判定に応じてコイル2相間の巻線分布容量などの
コイル特性の違いが補正され、起動時に一方のコイルが
励磁され、また適正なコイルの相切り換えタイミングを
決定することができる。
代わりにウインドウコンパレータが用いられ、さらにコ
ンパレータが追加されることにより、ウインドコンパレ
ータの判定に応じてコイル2相間の巻線分布容量などの
コイル特性の違いが補正され、起動時に一方のコイルが
励磁され、また適正なコイルの相切り換えタイミングを
決定することができる。
【0018】その上、サージ電圧の発生などによりコイ
ル両端の逆起電力が変化した場合においても、この逆起
電力の変化による影響を取り除き、補正された最適な相
切り換えタイミングを得ることができる。
ル両端の逆起電力が変化した場合においても、この逆起
電力の変化による影響を取り除き、補正された最適な相
切り換えタイミングを得ることができる。
【0019】これにより、モータの実情(逆起電力検出
回路の収納と小形化によるスペース的な問題など)に即
しながら、能動部品のみによる切り換えによってワンチ
ップIC化を図ることができる。
回路の収納と小形化によるスペース的な問題など)に即
しながら、能動部品のみによる切り換えによってワンチ
ップIC化を図ることができる。
【0020】
【実施例1】図1は本発明の一実施例である2相ユニポ
ーラセンサレスモータの駆動回路を示す回路図、図2は
本実施例の駆動回路において、起動時における各部の出
力信号を示すタイミングチャート図、図3は定常回転時
におけるタイミングチャート図である。
ーラセンサレスモータの駆動回路を示す回路図、図2は
本実施例の駆動回路において、起動時における各部の出
力信号を示すタイミングチャート図、図3は定常回転時
におけるタイミングチャート図である。
【0021】まず、図1により本実施例の2相ユニポー
ラセンサレスモータの駆動回路の構成を説明する。
ラセンサレスモータの駆動回路の構成を説明する。
【0022】本実施例の駆動回路は、たとえば励磁状態
において磁界を発生するステータと、このステータとの
電磁相互作用により回転力を得るロータとを備え、コギ
ング停止位置である磁気的停留点と、電気的ロック位置
である電気的停留点とが異なるファンモータに適用さ
れ、それぞれのコイル両端に発生する逆起電力の大小を
判定するヒステリシスコンパレータ1,2と、これらの
ヒステリシスコンパレータ1,2の結果に応じて出力電
圧を決定する論理回路3,4などから構成され、履歴現
象が利用され、起動時にロータが磁気的停留点から電気
的停留点へ移動されるようになっている。
において磁界を発生するステータと、このステータとの
電磁相互作用により回転力を得るロータとを備え、コギ
ング停止位置である磁気的停留点と、電気的ロック位置
である電気的停留点とが異なるファンモータに適用さ
れ、それぞれのコイル両端に発生する逆起電力の大小を
判定するヒステリシスコンパレータ1,2と、これらの
ヒステリシスコンパレータ1,2の結果に応じて出力電
圧を決定する論理回路3,4などから構成され、履歴現
象が利用され、起動時にロータが磁気的停留点から電気
的停留点へ移動されるようになっている。
【0023】ヒステリシスコンパレータ1,2は、それ
ぞれ入力端子である一方の非反転端子が抵抗R1,R2
を通じて、定電圧(+Vcc)にダイオードDを介して
コモンが接続されるコイルL1,L2の正電圧側に接続
され、他方の反転端子がコイルL1,L2の負電圧側に
接続され、また出力端子が論理回路3,4に接続されて
いる。そして、ヒステリシスコンパレータ1,2に入力
される2つの逆起電力の電圧が比較され、論理回路3,
4への出力電圧が抵抗R3〜R6などに基づいてLoレ
ベルまたはHiレベルに設定されるようになっている。
ぞれ入力端子である一方の非反転端子が抵抗R1,R2
を通じて、定電圧(+Vcc)にダイオードDを介して
コモンが接続されるコイルL1,L2の正電圧側に接続
され、他方の反転端子がコイルL1,L2の負電圧側に
接続され、また出力端子が論理回路3,4に接続されて
いる。そして、ヒステリシスコンパレータ1,2に入力
される2つの逆起電力の電圧が比較され、論理回路3,
4への出力電圧が抵抗R3〜R6などに基づいてLoレ
ベルまたはHiレベルに設定されるようになっている。
【0024】論理回路3,4は、それぞれNOT素子
5,6、3入力のAND素子7,8および最終段出力デ
バイスであるトランジスタ9,10を備え、ヒステリシ
スコンパレータ1,2の出力に応じてトランジスタ9,
10のいずれか一方のみがONされるか、または両方が
OFFされるようになっている。
5,6、3入力のAND素子7,8および最終段出力デ
バイスであるトランジスタ9,10を備え、ヒステリシ
スコンパレータ1,2の出力に応じてトランジスタ9,
10のいずれか一方のみがONされるか、または両方が
OFFされるようになっている。
【0025】また、AND素子7,8には、それぞれヒ
ステリシスコンパレータ1,2からの入力信号、入力端
子から抵抗R7,R8、定電圧に抵抗R9を通じてコレ
クタ端子が接続されるトランジスタ11を介して入力さ
れる入力信号、および他方のヒステリシスコンパレータ
2,1の出力反転信号が入力されている。そして、3つ
の入力信号のAND動作により、抵抗R10,R11を
介して接続されるトランジスタ9,10がON/OFF
され、コイルL1,L2の励磁状態が決定されるように
なっている。
ステリシスコンパレータ1,2からの入力信号、入力端
子から抵抗R7,R8、定電圧に抵抗R9を通じてコレ
クタ端子が接続されるトランジスタ11を介して入力さ
れる入力信号、および他方のヒステリシスコンパレータ
2,1の出力反転信号が入力されている。そして、3つ
の入力信号のAND動作により、抵抗R10,R11を
介して接続されるトランジスタ9,10がON/OFF
され、コイルL1,L2の励磁状態が決定されるように
なっている。
【0026】次に、本実施例の作用について説明する。
【0027】始めに、図2に基づいて起動時のタイミン
グチャートを説明する。
グチャートを説明する。
【0028】まず、入力端子から(a) に示すようなスタ
ート信号が入力されると、トランジスタ11のコレクタ
端子における出力信号は、(b) に示すようにHiレベル
の信号が得られる。
ート信号が入力されると、トランジスタ11のコレクタ
端子における出力信号は、(b) に示すようにHiレベル
の信号が得られる。
【0029】この時、一方のヒステリシスコンパレータ
1の反転端子には、(c) に示すようなコイルL1の端子
電圧が入力され、非反転端子には(e) のコイルコモンの
中性点電圧信号が入力される。また、他方のヒステリシ
スコンパレータ2には、(d)に示すコイルL2の端子電
圧とコイルコモンの電圧信号が入力される。
1の反転端子には、(c) に示すようなコイルL1の端子
電圧が入力され、非反転端子には(e) のコイルコモンの
中性点電圧信号が入力される。また、他方のヒステリシ
スコンパレータ2には、(d)に示すコイルL2の端子電
圧とコイルコモンの電圧信号が入力される。
【0030】これにより、各ヒステリシスコンパレータ
1,2からは、(f) ,(g) に示すような電圧レベルが互
いに異なる信号が出力される。すなわち、一方がHiレ
ベルの時は、他方がLoレベルとなっている。
1,2からは、(f) ,(g) に示すような電圧レベルが互
いに異なる信号が出力される。すなわち、一方がHiレ
ベルの時は、他方がLoレベルとなっている。
【0031】そして、一方のヒステリシスコンパレータ
1の出力信号は、NOT素子5を通じて(h) のように反
転され、他方のAND素子8の第3入力端子に入力され
る。また、他方のヒステリシスコンパレータ2の出力信
号は、(i) のように反転されて一方のAND素子7の第
3入力端子に入力される。
1の出力信号は、NOT素子5を通じて(h) のように反
転され、他方のAND素子8の第3入力端子に入力され
る。また、他方のヒステリシスコンパレータ2の出力信
号は、(i) のように反転されて一方のAND素子7の第
3入力端子に入力される。
【0032】さらに、一方のAND素子7の第1入力端
子には、一方のヒステリシスコンパレータ1の出力信号
が直接入力され、第2入力端子には(b) に示すトランジ
スタ11の出力信号が入力される。また、他方のAND
素子8には、他方のヒステリシスコンパレータ2の出力
信号とトランジスタ11の出力信号が入力される。
子には、一方のヒステリシスコンパレータ1の出力信号
が直接入力され、第2入力端子には(b) に示すトランジ
スタ11の出力信号が入力される。また、他方のAND
素子8には、他方のヒステリシスコンパレータ2の出力
信号とトランジスタ11の出力信号が入力される。
【0033】この結果、AND素子7,8への3つの入
力信号のAND動作により、全ての信号がHiレベルの
時にトランジスタ9,10がON状態とされ、一方のコ
イルL1は(j) に示すような出力信号によって導通さ
れ、これによって励磁状態となる。また、他方のコイル
L2は、一方のコイルL1に対して反転された(k) に示
すような出力信号による導通によって励磁状態となる。
力信号のAND動作により、全ての信号がHiレベルの
時にトランジスタ9,10がON状態とされ、一方のコ
イルL1は(j) に示すような出力信号によって導通さ
れ、これによって励磁状態となる。また、他方のコイル
L2は、一方のコイルL1に対して反転された(k) に示
すような出力信号による導通によって励磁状態となる。
【0034】これにより、起動時には、一方のトランジ
スタ9,10の出力電圧をHiレベルとして、ロータを
磁気的停留点から電気的停留点へ移動させることができ
る。従って、従来のように最初にモータが反対方向に回
り始めた場合、コイルL1,L2の交互の励磁によって
モータの回転方向を途中で切り換えることができず、そ
のまま反対方向に回り続けるというような問題がなくな
る。
スタ9,10の出力電圧をHiレベルとして、ロータを
磁気的停留点から電気的停留点へ移動させることができ
る。従って、従来のように最初にモータが反対方向に回
り始めた場合、コイルL1,L2の交互の励磁によって
モータの回転方向を途中で切り換えることができず、そ
のまま反対方向に回り続けるというような問題がなくな
る。
【0035】また、モータの定常回転時においては、図
3(a) に示すように常にLoレベルのスタート信号が入
力され、これによってトランジスタ11のコレクタ端子
における出力信号は、(b) に示すように常にHiレベル
の信号が得られる。
3(a) に示すように常にLoレベルのスタート信号が入
力され、これによってトランジスタ11のコレクタ端子
における出力信号は、(b) に示すように常にHiレベル
の信号が得られる。
【0036】これにより、図2のタイミングチャートに
よる起動後は、図3(c) 〜(k) に示すようにコイルL
1,L2の両端に発生する逆起電力の大小を相切り換え
信号とし、2相のコイルL1,L2を交互に励磁して回
転を制御することができる。
よる起動後は、図3(c) 〜(k) に示すようにコイルL
1,L2の両端に発生する逆起電力の大小を相切り換え
信号とし、2相のコイルL1,L2を交互に励磁して回
転を制御することができる。
【0037】従って、本実施例の2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路によれば、ヒステリシスコンパレ
ータ1,2、論理回路3,4としてのNOT素子5,
6、AND素子7,8およびトランジスタ9,10を備
えることにより、特別な起動回路を追加することなく、
起動時にトランジスタ9,10の一方の出力電圧をHi
レベルとし、モータを磁気的停留点から電気的停留点へ
移動する一定方向に回転させることができる。
レスモータの駆動回路によれば、ヒステリシスコンパレ
ータ1,2、論理回路3,4としてのNOT素子5,
6、AND素子7,8およびトランジスタ9,10を備
えることにより、特別な起動回路を追加することなく、
起動時にトランジスタ9,10の一方の出力電圧をHi
レベルとし、モータを磁気的停留点から電気的停留点へ
移動する一定方向に回転させることができる。
【0038】特に、本実施例のようにファンモータに適
用した場合には、最初にモータを一定方向に回転させ、
これによってモータの回転方向にかかわらず正しい方向
へ回転させることができるので、冷却用のファンとして
の所定の冷却能力を得ることができる。
用した場合には、最初にモータを一定方向に回転させ、
これによってモータの回転方向にかかわらず正しい方向
へ回転させることができるので、冷却用のファンとして
の所定の冷却能力を得ることができる。
【0039】
【実施例2】図4は本発明の他の実施例である2相ユニ
ポーラセンサレスモータの駆動回路を示す回路図、図5
は本実施例の駆動回路において、起動時における各部の
出力信号を示すタイミングチャート図、図6は定常回転
時におけるタイミングチャート図である。
ポーラセンサレスモータの駆動回路を示す回路図、図5
は本実施例の駆動回路において、起動時における各部の
出力信号を示すタイミングチャート図、図6は定常回転
時におけるタイミングチャート図である。
【0040】本実施例の駆動回路は、実施例1と同様に
励磁状態において磁界を発生するステータと、このステ
ータとの電磁相互作用により回転力を得るロータとを備
え、コギング停止位置である磁気的停留点と、電気的ロ
ック位置である電気的停留点とが異なるファンモータに
適用され、実施例1との相違点は、実施例1においてヒ
ステリシスコンパレータ1,2でコイルL1,L2の相
切り換えタイミングを決定していたのに対して、コイル
2相間の端子電圧の大小を比較判定するコンパレータ1
2でコイルL1,L2の相切り換えタイミングを決定
し、さらに実施例1のヒステリシスコンパレータ1,2
の代わりに用いるウインドウコンパレータ13,14
が、コンパレータ12で決定されたコイルL1,L2の
相切り換えタイミングを最適なタイミングに補正する点
である。
励磁状態において磁界を発生するステータと、このステ
ータとの電磁相互作用により回転力を得るロータとを備
え、コギング停止位置である磁気的停留点と、電気的ロ
ック位置である電気的停留点とが異なるファンモータに
適用され、実施例1との相違点は、実施例1においてヒ
ステリシスコンパレータ1,2でコイルL1,L2の相
切り換えタイミングを決定していたのに対して、コイル
2相間の端子電圧の大小を比較判定するコンパレータ1
2でコイルL1,L2の相切り換えタイミングを決定
し、さらに実施例1のヒステリシスコンパレータ1,2
の代わりに用いるウインドウコンパレータ13,14
が、コンパレータ12で決定されたコイルL1,L2の
相切り換えタイミングを最適なタイミングに補正する点
である。
【0041】すなわち、図4に示すようにコイルL1,
L2の負電圧側に、コイル2相間の端子電圧の大小を判
定するコンパレータ12を追加接続し、このコンパレー
タ12の判定に応じて、抵抗R12を介して接続される
フリップフロップ機能を備えた集積回路15のコンプリ
メンタリ出力が切り換えられ、NOT素子16,17を
通じてコイルL1,L2の相切り換えタイミングが設定
される。
L2の負電圧側に、コイル2相間の端子電圧の大小を判
定するコンパレータ12を追加接続し、このコンパレー
タ12の判定に応じて、抵抗R12を介して接続される
フリップフロップ機能を備えた集積回路15のコンプリ
メンタリ出力が切り換えられ、NOT素子16,17を
通じてコイルL1,L2の相切り換えタイミングが設定
される。
【0042】さらに、ウインドウコンパレータ13,1
4にデータセレクタ機能を備えた集積回路18を接続
し、この集積回路18によってコイルL1,L2の各コ
イル端子電圧とコイルコモン端子電圧との大小を判定
し、これによってコイルL1,L2にサージ電圧が発生
した場合などに集積回路15の相切り換えタイミングが
補正され、最適なタイミング、すなわちコイルL1,L
2の両端の電圧に加えてコイルコモンの中性点電圧を用
い、逆起電力を検出する場合のタイミングが設定される
ようになっている。
4にデータセレクタ機能を備えた集積回路18を接続
し、この集積回路18によってコイルL1,L2の各コ
イル端子電圧とコイルコモン端子電圧との大小を判定
し、これによってコイルL1,L2にサージ電圧が発生
した場合などに集積回路15の相切り換えタイミングが
補正され、最適なタイミング、すなわちコイルL1,L
2の両端の電圧に加えてコイルコモンの中性点電圧を用
い、逆起電力を検出する場合のタイミングが設定される
ようになっている。
【0043】たとえば、起動時には図5に示すようなタ
イミングチャートが得られ、また定常回転時には図6の
ようなタイミングチャートが得られる。
イミングチャートが得られ、また定常回転時には図6の
ようなタイミングチャートが得られる。
【0044】すなわち、起動時および定常回転時には、
(b) ,(c) に示すような各コイルL1,L2の両端に発
生する逆起電力の電圧信号がコンパレータ12に入力さ
れる。また、集積回路18には(d) ,(e) に示すよう
に、切り換え時に瞬時にHiレベルとなるウインドウコ
ンパレータ13,14からの出力信号が入力される。
(b) ,(c) に示すような各コイルL1,L2の両端に発
生する逆起電力の電圧信号がコンパレータ12に入力さ
れる。また、集積回路18には(d) ,(e) に示すよう
に、切り換え時に瞬時にHiレベルとなるウインドウコ
ンパレータ13,14からの出力信号が入力される。
【0045】そして、切り換えタイミングを決定する集
積回路15には、(f) に示すようなコンパレータ12か
らの信号が入力され、かつ集積回路18から瞬時にHi
レベルとなる(g) に示す信号が入力される。
積回路15には、(f) に示すようなコンパレータ12か
らの信号が入力され、かつ集積回路18から瞬時にHi
レベルとなる(g) に示す信号が入力される。
【0046】さらに、コンパレータ12からの信号がL
oレベルの時には、たとえば一方のNOT素子16に入
力される集積回路15からの出力が(h) に示すようにH
iレベルとなり、他方のNOT素子17には逆にLoレ
ベルとなる信号が入力される。
oレベルの時には、たとえば一方のNOT素子16に入
力される集積回路15からの出力が(h) に示すようにH
iレベルとなり、他方のNOT素子17には逆にLoレ
ベルとなる信号が入力される。
【0047】この結果、トランジスタ9,10が交番し
てON/OFF状態に切り換えられ、一方のコイルL1
は(j) に示すような出力信号によって導通され、また他
方のコイルL2は、一方のコイルL1に対して反転され
た(k) に示すような出力信号による導通によって励磁状
態となる。これによって、コンパレータ12の判定によ
ってコイルL1,L2の2相間の巻線分布容量の違いな
どが補正され、適正なコイルL1,L2の相切り換えタ
イミングを設定することができる。
てON/OFF状態に切り換えられ、一方のコイルL1
は(j) に示すような出力信号によって導通され、また他
方のコイルL2は、一方のコイルL1に対して反転され
た(k) に示すような出力信号による導通によって励磁状
態となる。これによって、コンパレータ12の判定によ
ってコイルL1,L2の2相間の巻線分布容量の違いな
どが補正され、適正なコイルL1,L2の相切り換えタ
イミングを設定することができる。
【0048】この時に、コイルL1,L2にサージ電圧
が発生した場合においても、コイルコモンの中性点電圧
を加えたコイルL1,L2の2相間の電位差を集積回路
18によって判定することにより、最適な相切り換えタ
イミングに補正することができる。
が発生した場合においても、コイルコモンの中性点電圧
を加えたコイルL1,L2の2相間の電位差を集積回路
18によって判定することにより、最適な相切り換えタ
イミングに補正することができる。
【0049】従って、本実施例の2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路によれば、コンパレータ12およ
び集積回路15,18を追加接続し、さらに実施例1の
ヒステリシスコンパレータ1,2の代わりにウインドウ
コンパレータを13,14を用いることにより、コイル
L1,L2の2相間の巻線分布容量などの違いが補正さ
れ、適正なコイルL1,L2の相切り換えタイミングを
決定することができる。
レスモータの駆動回路によれば、コンパレータ12およ
び集積回路15,18を追加接続し、さらに実施例1の
ヒステリシスコンパレータ1,2の代わりにウインドウ
コンパレータを13,14を用いることにより、コイル
L1,L2の2相間の巻線分布容量などの違いが補正さ
れ、適正なコイルL1,L2の相切り換えタイミングを
決定することができる。
【0050】その上、コイルL1,L2の2相間の電位
差を集積回路18により判定することにより、コイルL
1,L2の逆起電力が変化した場合においても、この変
化による電圧の影響を補正して最適な相切り換えタイミ
ングを得ることができる。
差を集積回路18により判定することにより、コイルL
1,L2の逆起電力が変化した場合においても、この変
化による電圧の影響を補正して最適な相切り換えタイミ
ングを得ることができる。
【0051】特に、従来のようなコンデンサなどの外付
け部品が不要となり、逆起電力検出回路の収納と小形化
によるスペース的な問題などが解決され、ワンチップI
C化を図ることができる。
け部品が不要となり、逆起電力検出回路の収納と小形化
によるスペース的な問題などが解決され、ワンチップI
C化を図ることができる。
【0052】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例1および2に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
施例1および2に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
【0053】たとえば、前記実施例の駆動回路について
は、コイルL1,L2の正電圧側がヒステリシスコンパ
レータ1,2またはウインドウコンパレータ13,14
の非反転端子に接続され、コイルL1,L2の負電圧側
が反転端子に接続される場合について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、逆にヒステ
リシスコンパレータまたはウインドウコンパレータの反
転端子にコイルの正電圧側を接続し、非反転端子にコイ
ルの負電圧側を接続するような回路構成についても適用
可能である。
は、コイルL1,L2の正電圧側がヒステリシスコンパ
レータ1,2またはウインドウコンパレータ13,14
の非反転端子に接続され、コイルL1,L2の負電圧側
が反転端子に接続される場合について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、逆にヒステ
リシスコンパレータまたはウインドウコンパレータの反
転端子にコイルの正電圧側を接続し、非反転端子にコイ
ルの負電圧側を接続するような回路構成についても適用
可能である。
【0054】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるファンモータに用
いられる駆動回路に適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、他の2相ユニポーラセ
ンサレスモータについても広く適用可能である。
てなされた発明をその利用分野であるファンモータに用
いられる駆動回路に適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、他の2相ユニポーラセ
ンサレスモータについても広く適用可能である。
【0055】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0056】(1).ステータのコイル両端に発生する逆起
電力の大小を判定するヒステリシスコンパレータと、こ
のヒステリシスコンパレータの結果に応じて出力電圧を
LowレベルまたはHighレベルに決定する論理回路
とを備えることにより、ヒステリシスコンパレータによ
る履歴現象を利用し、起動時に一方の論理回路の出力電
圧をHighレベルとし、他方の論理回路の出力電圧を
Lowレベルとして互いに異ならせることによって2相
のコイルのうち1相のみを励磁して、ロータを磁気的停
留点から電気的停留点へ移動させることができるので、
特別な起動回路を付加することなく、モータを一定方向
に回転させることができる。
電力の大小を判定するヒステリシスコンパレータと、こ
のヒステリシスコンパレータの結果に応じて出力電圧を
LowレベルまたはHighレベルに決定する論理回路
とを備えることにより、ヒステリシスコンパレータによ
る履歴現象を利用し、起動時に一方の論理回路の出力電
圧をHighレベルとし、他方の論理回路の出力電圧を
Lowレベルとして互いに異ならせることによって2相
のコイルのうち1相のみを励磁して、ロータを磁気的停
留点から電気的停留点へ移動させることができるので、
特別な起動回路を付加することなく、モータを一定方向
に回転させることができる。
【0057】(2).ヒステリシスコンパレータの代わりに
ウインドウコンパレータを用い、さらにコイル2相間の
端子電圧の大小を比較判定するコンパレータを追加する
ことにより、ウインドコンパレータの判定に応じてコイ
ル2相間のコイル特性の違いが補正され、適正なコイル
の相切り換えタイミングを決定することができる。
ウインドウコンパレータを用い、さらにコイル2相間の
端子電圧の大小を比較判定するコンパレータを追加する
ことにより、ウインドコンパレータの判定に応じてコイ
ル2相間のコイル特性の違いが補正され、適正なコイル
の相切り換えタイミングを決定することができる。
【0058】(3).前記(1) により、特にファンモータに
適用した場合には、正しい方向へ回転させることができ
るので、所定の冷却能力を得ることが可能となる。
適用した場合には、正しい方向へ回転させることができ
るので、所定の冷却能力を得ることが可能となる。
【0059】(4).前記(2) により、コイル2相間の電位
差の大小判定を行う場合には、コイル両端の逆起電力が
変化した場合においても、この逆起電力の変化による影
響を取り除き、最適な相切り換えタイミングを得ること
ができる。
差の大小判定を行う場合には、コイル両端の逆起電力が
変化した場合においても、この逆起電力の変化による影
響を取り除き、最適な相切り換えタイミングを得ること
ができる。
【0060】(5).前記(1) および(3) により、特に磁気
的停留点と電気的停留点とが異なる2相ユニポーラセン
サレスモータにおいて、簡単な回路構成によって起動時
に一定方向への回転が可能とされる駆動回路を得ること
ができる。
的停留点と電気的停留点とが異なる2相ユニポーラセン
サレスモータにおいて、簡単な回路構成によって起動時
に一定方向への回転が可能とされる駆動回路を得ること
ができる。
【0061】(6).前記(2) および(4) により、モータの
実情に即しながら、能動部品のみによる最適な切り換え
タイミングの決定が可能とされる2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を得ることができる。
実情に即しながら、能動部品のみによる最適な切り換え
タイミングの決定が可能とされる2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を得ることができる。
【0062】(7).前記(1) 〜(6) により、特に外付け部
品が不要となるので、ワンチップIC化により回路素子
の高集積化および回路実装面積の縮小が可能とされる2
相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を得ることが
できる。
品が不要となるので、ワンチップIC化により回路素子
の高集積化および回路実装面積の縮小が可能とされる2
相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路を得ることが
できる。
【図1】本発明の実施例1である2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を示す回路図である。
レスモータの駆動回路を示す回路図である。
【図2】実施例1の駆動回路において、起動時における
各部の出力信号を示すタイミングチャート図である。
各部の出力信号を示すタイミングチャート図である。
【図3】実施例1の駆動回路において、定常回転時にお
ける各部の出力信号を示すタイミングチャート図であ
る。
ける各部の出力信号を示すタイミングチャート図であ
る。
【図4】本発明の実施例2である2相ユニポーラセンサ
レスモータの駆動回路を示す回路図である。
レスモータの駆動回路を示す回路図である。
【図5】実施例2の駆動回路において、起動時における
各部の出力信号を示すタイミングチャート図である。
各部の出力信号を示すタイミングチャート図である。
【図6】実施例2の駆動回路において、定常回転時にお
ける各部の出力信号を示すタイミングチャート図であ
る。
ける各部の出力信号を示すタイミングチャート図であ
る。
1,2 ヒステリシスコンパレータ 3,4 論理回路 5,6 NOT素子 7,8 AND素子 9,10,11 トランジスタ 12 コンパレータ 13,14 ウインドウコンパレート 15 集積回路 16,17 NOT素子 18 集積回路 D ダイオード L1,L2 コイル R1〜R12 抵抗
Claims (2)
- 【請求項1】 励磁状態において磁界を発生するステー
タと、該ステータとの電磁相互作用により回転力を得る
ロータとを備え、コギング停止位置である磁気的停留点
と、電気的ロック位置である電気的停留点とが異なる2
相ユニポーラセンサレスモータであって、前記ステータ
のコイル両端に発生する逆起電力の大小を判定するヒス
テリシスコンパレータと、該ヒステリシスコンパレータ
の結果に応じて出力電圧をLowレベルまたはHigh
レベルに決定する論理回路とを備え、前記ヒステリシス
コンパレータによる履歴現象を利用し、起動時に一方の
論理回路の出力電圧をHighレベルとし、他方の論理
回路の出力電圧をLowレベルとして互いに異ならせる
ことによって2相のコイルのうち1相のみを励磁して、
前記ロータを磁気的停留点から電気的停留点へ移動させ
ることを特徴とする2相ユニポーラセンサレスモータの
駆動回路。 - 【請求項2】 前記ヒステリシスコンパレータの代わり
にウインドウコンパレータを用い、さらに前記コイル2
相間の端子電圧の大小を比較判定するコンパレータを追
加し、該コンパレータの判定に応じて前記コイルの相切
り換えタイミングを決定し、かつ前記ウインドウコンパ
レータの出力電圧を用い、起動時および前記コイルの逆
起電圧が変化した場合に前記相切り換えタイミングを補
正することを特徴とする請求項1記載の2相ユニポーラ
センサレスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4033588A JPH05236792A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4033588A JPH05236792A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05236792A true JPH05236792A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12390673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4033588A Pending JPH05236792A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 2相ユニポーラセンサレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05236792A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1107441A3 (de) * | 1999-12-01 | 2002-09-25 | Papst-Motoren GmbH & Co. KG | Elektronisch kommunierter Gleichstrommotor |
US6777842B2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-08-17 | Emerson Electric Co. | Doubly salient machine with permanent magnets in stator teeth |
JP2006211889A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Taida Electronic Ind Co Ltd | ブラシレスdcモータ駆動装置 |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4033588A patent/JPH05236792A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1107441A3 (de) * | 1999-12-01 | 2002-09-25 | Papst-Motoren GmbH & Co. KG | Elektronisch kommunierter Gleichstrommotor |
US6777842B2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-08-17 | Emerson Electric Co. | Doubly salient machine with permanent magnets in stator teeth |
JP2006211889A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Taida Electronic Ind Co Ltd | ブラシレスdcモータ駆動装置 |
JP4719006B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2011-07-06 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | ブラシレスdcモータ駆動装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001107 |