JPH11122979A - センサーレス３相ビーエルディーシーモーター駆動回路 - Google Patents
センサーレス３相ビーエルディーシーモーター駆動回路Info
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- JPH11122979A JPH11122979A JP10237686A JP23768698A JPH11122979A JP H11122979 A JPH11122979 A JP H11122979A JP 10237686 A JP10237686 A JP 10237686A JP 23768698 A JP23768698 A JP 23768698A JP H11122979 A JPH11122979 A JP H11122979A
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2209/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
- H02P2209/07—Trapezoidal waveform
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モーター整流過程でソフトスイッチング方式
を導入したセンサーレス３相ビーエルディーシーモータ
ー駆動回路を提供すること。 【解決手段】 本発明は、固定子側コイルの各相電圧を
比較する比較部１０と、比較部１０の出力波形のエッジ
を感知するポジティブエッジ感知回路２０と、その感知
信号を一定角度分だけ遅延させ、遅延信号の各周期内で
オンデューティとオフデューティとが同一になるように
調節された第２パルス信号を発生するタイミング及びデ
ューティ制御回路２５と、第２パルス信号の３周期の間
に基準電圧、基準電圧以上及び基準電圧以下の３状態を
有する三つの階段電圧を発生する階段電圧発生回路３０
と、第２パルス信号の毎周期ごとにホールバイアス電圧
以上と以下との間をスイングする台形電圧を発生する台
形電圧発生回路４０と、各階段電圧と台形電圧との差異
電圧を用いて整流する整流部とを含む。
を導入したセンサーレス３相ビーエルディーシーモータ
ー駆動回路を提供すること。 【解決手段】 本発明は、固定子側コイルの各相電圧を
比較する比較部１０と、比較部１０の出力波形のエッジ
を感知するポジティブエッジ感知回路２０と、その感知
信号を一定角度分だけ遅延させ、遅延信号の各周期内で
オンデューティとオフデューティとが同一になるように
調節された第２パルス信号を発生するタイミング及びデ
ューティ制御回路２５と、第２パルス信号の３周期の間
に基準電圧、基準電圧以上及び基準電圧以下の３状態を
有する三つの階段電圧を発生する階段電圧発生回路３０
と、第２パルス信号の毎周期ごとにホールバイアス電圧
以上と以下との間をスイングする台形電圧を発生する台
形電圧発生回路４０と、各階段電圧と台形電圧との差異
電圧を用いて整流する整流部とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーターの駆動回
路に関するもので、より詳しくはホールセンサーを使わ
ないセンサーレス３相ビーエルディーシーモーターの駆
動回路に関する。
路に関するもので、より詳しくはホールセンサーを使わ
ないセンサーレス３相ビーエルディーシーモーターの駆
動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、３相ビーエルディーシー（ＢＬ
ＤＣ；ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅ
ｎｔ）モーターを駆動するためには永久磁石よりなる回
転子の磁極の強さを検出することが必要であるが、この
ために従来は三つのホールセンサーを用いる方式を主に
使ったが、最近では一つのホールセンサーだけを利用す
る方式を使っている。
ＤＣ；ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅ
ｎｔ）モーターを駆動するためには永久磁石よりなる回
転子の磁極の強さを検出することが必要であるが、この
ために従来は三つのホールセンサーを用いる方式を主に
使ったが、最近では一つのホールセンサーだけを利用す
る方式を使っている。
【０００３】三つのホールセンサーを用いてモーターを
駆動する方式は、モーターの外部に三つのホールセンサ
ーを１２０°の位相差ができるように機構的に取り付け
て回転子側の永久磁石のメインマグネットから検出され
る互いに１２０°の位相差を有する三つのホール信号を
感知した後、これを用いて出力駆動回路にある駆動トラ
ンジスタを順次にスイッチングする方式である。
駆動する方式は、モーターの外部に三つのホールセンサ
ーを１２０°の位相差ができるように機構的に取り付け
て回転子側の永久磁石のメインマグネットから検出され
る互いに１２０°の位相差を有する三つのホール信号を
感知した後、これを用いて出力駆動回路にある駆動トラ
ンジスタを順次にスイッチングする方式である。
【０００４】一つのホールセンサーを用いてモーターを
駆動する方式は、モーター外部に装着された一つのホー
ルセンサーを通じて永久磁石のサブマグネットホール信
号、すなわちメインマグネットホール信号の周期の１／
３の周期を有するホール信号を感知し、これを用いてメ
インマグネット（以下、“永久磁石”と言う）ホール信
号と同一な周期を有して互いに１２０°の位相差を有す
る三つの３状階段電圧を作った後、この３状階段電圧と
サブマグネットホール信号を用いて出力駆動回路にある
駆動トランジスタを順次にスイッチングする方式であ
る。三つまたは一つのホールセンサーを用いてモーター
を駆動する方法に係わる詳細な技術が大韓民国特許出願
第９６−３７８０３号の“１−ホール信号を用いた３相
ビーエルディーシーモーターのソフトスイッチング回
路”に開示されている。
駆動する方式は、モーター外部に装着された一つのホー
ルセンサーを通じて永久磁石のサブマグネットホール信
号、すなわちメインマグネットホール信号の周期の１／
３の周期を有するホール信号を感知し、これを用いてメ
インマグネット（以下、“永久磁石”と言う）ホール信
号と同一な周期を有して互いに１２０°の位相差を有す
る三つの３状階段電圧を作った後、この３状階段電圧と
サブマグネットホール信号を用いて出力駆動回路にある
駆動トランジスタを順次にスイッチングする方式であ
る。三つまたは一つのホールセンサーを用いてモーター
を駆動する方法に係わる詳細な技術が大韓民国特許出願
第９６−３７８０３号の“１−ホール信号を用いた３相
ビーエルディーシーモーターのソフトスイッチング回
路”に開示されている。
【０００５】しかし、このようにモーター駆動のために
ホールセンサーを使うようになるとシステムの大きさが
大きくなり、製造コストが増加するという問題点があ
る。
ホールセンサーを使うようになるとシステムの大きさが
大きくなり、製造コストが増加するという問題点があ
る。
【０００６】従って、前記問題点を解決するためにホー
ルセンサーを使わないモーター駆動方法が使われること
もある。一般にホールセンサーを使わないセンサーレス
モーター駆動回路は、モーター回転時に固定子コイルの
各相で発生する逆起電力を用いてモーターを駆動する。
これは機構的に回転子側の永久磁石のＳ／Ｎ境界面が固
定子コイルの正中央に位置する状態で逆起電力は最大ま
たは最小値を有し、またこの時点がコイルの各相に流れ
る電流の方向を転換させて（以下、“整流”と言う）コ
イルが帯びている磁極を変えなければならない時点にな
るためである。
ルセンサーを使わないモーター駆動方法が使われること
もある。一般にホールセンサーを使わないセンサーレス
モーター駆動回路は、モーター回転時に固定子コイルの
各相で発生する逆起電力を用いてモーターを駆動する。
これは機構的に回転子側の永久磁石のＳ／Ｎ境界面が固
定子コイルの正中央に位置する状態で逆起電力は最大ま
たは最小値を有し、またこの時点がコイルの各相に流れ
る電流の方向を転換させて（以下、“整流”と言う）コ
イルが帯びている磁極を変えなければならない時点にな
るためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように逆
起電力を用いるセンサーレスモーター駆動回路もいくつ
かの問題点を有している。その中の一つの問題点は、コ
イルに流れる相電流とコイル自体の抵抗などによって純
粋な逆起電力だけを検出することが難しいことである。
そしてたとえ純粋な逆起電力を検出したとしても、これ
を用いて整流する過程で出力駆動回路にある駆動トラン
ジスタをスイッチングする方式がハードスイッチング方
式であったため、スイッチング過程でスパークを誘発す
る恐れがあり、これによって電磁気妨害の特性を悪化さ
せて結局これを防止するための緩衝器の使用が不可決と
なる問題点を有している。
起電力を用いるセンサーレスモーター駆動回路もいくつ
かの問題点を有している。その中の一つの問題点は、コ
イルに流れる相電流とコイル自体の抵抗などによって純
粋な逆起電力だけを検出することが難しいことである。
そしてたとえ純粋な逆起電力を検出したとしても、これ
を用いて整流する過程で出力駆動回路にある駆動トラン
ジスタをスイッチングする方式がハードスイッチング方
式であったため、スイッチング過程でスパークを誘発す
る恐れがあり、これによって電磁気妨害の特性を悪化さ
せて結局これを防止するための緩衝器の使用が不可決と
なる問題点を有している。
【０００８】従って、本発明の目的は前記問題点を解決
するためのもので、センサーレス３相ビーエルディーシ
ーモーターを駆動するにおいて、逆起電力を利用せずに
モーター整流過程でソフトスイッチング方式を導入した
センサーレス３相ビーエルディーシーモーター駆動回路
を提供することにある。
するためのもので、センサーレス３相ビーエルディーシ
ーモーターを駆動するにおいて、逆起電力を利用せずに
モーター整流過程でソフトスイッチング方式を導入した
センサーレス３相ビーエルディーシーモーター駆動回路
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明においては、比較部はモーター回転時の固定子
側コイルの各相電圧を互いに比較するが、一回に二つの
相電圧ずつを各々比較する。エッジ部の感知回路は比較
部の出力信号の波形からポジティブエッジまたはネガテ
ィブエッジを感知してパルス信号を出力する。タイミン
グ及びデューティ制御回路は入力されるパルス信号を電
気的に一定角度分だけ遅延させた後、遅延された信号の
各周期内でオンデューティとオフデューティが同一にな
るように調節する。
に本発明においては、比較部はモーター回転時の固定子
側コイルの各相電圧を互いに比較するが、一回に二つの
相電圧ずつを各々比較する。エッジ部の感知回路は比較
部の出力信号の波形からポジティブエッジまたはネガテ
ィブエッジを感知してパルス信号を出力する。タイミン
グ及びデューティ制御回路は入力されるパルス信号を電
気的に一定角度分だけ遅延させた後、遅延された信号の
各周期内でオンデューティとオフデューティが同一にな
るように調節する。
【００１０】信号発生部はこのようにタイミングとデュ
ーティが調節されたパルス信号を用いて三つの階段電圧
と一つの台形電圧を発生するが、この時発生する三つの
階段電圧は互いに１２０°の位相差を有して入力される
パルス信号の３周期間の基準電圧、基準電圧以上及び基
準電圧以下の３状態を反復する階段電圧であり、台形電
圧は入力されるパルス信号の毎周期ごとにホールバイア
ス電圧以上と以下との間をスイングする。整流部は信号
発生部を通じて発生する各階段電圧と台形電圧との差異
電圧を用いて固定子コイルの各相に流れる電流の方向を
制御する。
ーティが調節されたパルス信号を用いて三つの階段電圧
と一つの台形電圧を発生するが、この時発生する三つの
階段電圧は互いに１２０°の位相差を有して入力される
パルス信号の３周期間の基準電圧、基準電圧以上及び基
準電圧以下の３状態を反復する階段電圧であり、台形電
圧は入力されるパルス信号の毎周期ごとにホールバイア
ス電圧以上と以下との間をスイングする。整流部は信号
発生部を通じて発生する各階段電圧と台形電圧との差異
電圧を用いて固定子コイルの各相に流れる電流の方向を
制御する。
【００１１】本発明によるセンサーレスモーター駆動回
路は、整流のために逆起電力を直接検出する代わりに、
コイルの各相電圧の変化を検出してこれを逆起電力との
タイミング図にマッチングさせることによって正確な逆
起電力波形を類推する。そして類推された逆起電力が最
大または最小値を有する時点になる前、すなわち機構的
に永久磁石のＳ／Ｎ境界面が固定子コイルの正中央に位
置する直前に整流を遂行してモーターがより円満に回転
できるようにする。
路は、整流のために逆起電力を直接検出する代わりに、
コイルの各相電圧の変化を検出してこれを逆起電力との
タイミング図にマッチングさせることによって正確な逆
起電力波形を類推する。そして類推された逆起電力が最
大または最小値を有する時点になる前、すなわち機構的
に永久磁石のＳ／Ｎ境界面が固定子コイルの正中央に位
置する直前に整流を遂行してモーターがより円満に回転
できるようにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を添付して説明する。図１は、本発明の実施形態に
よるセンサーレス３相ビーエルディーシーモーターの駆
動回路図である。図１に図示したようにセンサーレス３
相ビーエルディーシーモーターの駆動回路で、比較部１
０は第１〜第３比較器１１〜１３から構成されるが、第
１比較器１１はＵ相電圧ＶＵとＶ相電圧ＶＶを、第２比
較器１２はＶ相電圧ＶＶとＷ相電圧ＶＷを、そして第３
比較器１３はＵ相電圧ＶＵとＷ相電圧ＶＷをそれぞれ比
較する。
図面を添付して説明する。図１は、本発明の実施形態に
よるセンサーレス３相ビーエルディーシーモーターの駆
動回路図である。図１に図示したようにセンサーレス３
相ビーエルディーシーモーターの駆動回路で、比較部１
０は第１〜第３比較器１１〜１３から構成されるが、第
１比較器１１はＵ相電圧ＶＵとＶ相電圧ＶＶを、第２比
較器１２はＶ相電圧ＶＶとＷ相電圧ＶＷを、そして第３
比較器１３はＵ相電圧ＶＵとＷ相電圧ＶＷをそれぞれ比
較する。
【００１３】ポジティブエッジ感知回路２０は第１〜第
３比較器１１〜１３の出力信号ＵＶ−ＯＵＴ、ＶＷ−Ｏ
ＵＴ、ＵＷ−ＯＵＴ波形からポジティブエッジを感知し
て第１パルス信号ＰＥとして出力する。
３比較器１１〜１３の出力信号ＵＶ−ＯＵＴ、ＶＷ−Ｏ
ＵＴ、ＵＷ−ＯＵＴ波形からポジティブエッジを感知し
て第１パルス信号ＰＥとして出力する。
【００１４】タイミング及びデューティ制御回路２５
は、入力される第１パルス信号ＰＥを電気角３０°分だ
け遅延させた後、遅延した信号の各周期内でオンデュー
ティとオフデューティとが同一になるように調節された
第２パルス信号ＰＥ′を発生する。かかるように第１パ
ルス信号ＰＥを電気的に３０°分だけ遅延させる理由に
ついては後述する。
は、入力される第１パルス信号ＰＥを電気角３０°分だ
け遅延させた後、遅延した信号の各周期内でオンデュー
ティとオフデューティとが同一になるように調節された
第２パルス信号ＰＥ′を発生する。かかるように第１パ
ルス信号ＰＥを電気的に３０°分だけ遅延させる理由に
ついては後述する。
【００１５】階段電圧発生回路３０は第２パルス信号Ｐ
Ｅ′の立上りエッジから始めて一周期の間は基準電圧以
上の状態、その次の半周期の間は基準電圧の状態、その
次の一周期の間は電圧以下の状態、そして最後の半周期
の間は再び基準電圧の状態を反復する三つの３状態階段
電圧Ｕ−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒ
を発生し、三つの階段電圧Ｕ−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａ
ｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒは互いに１２０°の位相差を有す
る。
Ｅ′の立上りエッジから始めて一周期の間は基準電圧以
上の状態、その次の半周期の間は基準電圧の状態、その
次の一周期の間は電圧以下の状態、そして最後の半周期
の間は再び基準電圧の状態を反復する三つの３状態階段
電圧Ｕ−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒ
を発生し、三つの階段電圧Ｕ−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａ
ｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒは互いに１２０°の位相差を有す
る。
【００１６】台形電圧発生回路４０は入力される第２パ
ルス信号ＰＥ′の一周期内でホールバイアス電圧以上と
以下との間をスイングする台形電圧ＴＺを反復して発生
する。
ルス信号ＰＥ′の一周期内でホールバイアス電圧以上と
以下との間をスイングする台形電圧ＴＺを反復して発生
する。
【００１７】出力制御回路５０は三つの差動増幅器を含
むが、図２に図示したように各差動増幅器５１、５２、
５３の一つの入力端子からは各階段電圧Ｕ−Ｓｔａｉ
ｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒが印加され、各差
動増幅器５１、５２、５３のもう一つの入力端子からは
台形電圧ＴＺが共通に印加される。
むが、図２に図示したように各差動増幅器５１、５２、
５３の一つの入力端子からは各階段電圧Ｕ−Ｓｔａｉ
ｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒが印加され、各差
動増幅器５１、５２、５３のもう一つの入力端子からは
台形電圧ＴＺが共通に印加される。
【００１８】印加された各階段電圧Ｕ−Ｓｔａｉｒ、Ｖ
−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒと台形電圧ＴＺとの差異
電圧によって各差動増幅器の出力電流Ｉｃ１〜Ｉｃ６が
調節され、この出力電流Ｉｃ１〜Ｉｃ６を用いて出力駆
動回路６０にある六つの駆動トランジスタＱ１〜Ｑ６を
スイッチングする六つのスイッチング信号を発生する。
そして、この出力駆動回路６０の駆動トランジスタＱ１
〜Ｑ６が順次にスイッチングされて整流を遂行すること
によってモーターが駆動できるようになる。
−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒと台形電圧ＴＺとの差異
電圧によって各差動増幅器の出力電流Ｉｃ１〜Ｉｃ６が
調節され、この出力電流Ｉｃ１〜Ｉｃ６を用いて出力駆
動回路６０にある六つの駆動トランジスタＱ１〜Ｑ６を
スイッチングする六つのスイッチング信号を発生する。
そして、この出力駆動回路６０の駆動トランジスタＱ１
〜Ｑ６が順次にスイッチングされて整流を遂行すること
によってモーターが駆動できるようになる。
【００１９】この時、出力制御回路５０の差動増幅器５
１〜５３を駆動するために使われる各階段電圧と台形電
圧との差異電圧がホールバイアス電圧を基準にして１０
０ｍＶ以内の区間でだけ出力駆動回路６０の駆動トラン
ジスタＱ１〜Ｑ６をソフトスイッチングすることができ
ると言う点を覚えておかなければならない。なぜなら
ば、通常の差動増幅器は入力される二つの電圧の差がホ
ールバイアス電圧を基準にして４ＶＴ（≒１００ｍＶ；
ＶＴ：熱電圧）以内である区間でだけ漸進的に増加した
り減少する電流を出力するためである。
１〜５３を駆動するために使われる各階段電圧と台形電
圧との差異電圧がホールバイアス電圧を基準にして１０
０ｍＶ以内の区間でだけ出力駆動回路６０の駆動トラン
ジスタＱ１〜Ｑ６をソフトスイッチングすることができ
ると言う点を覚えておかなければならない。なぜなら
ば、通常の差動増幅器は入力される二つの電圧の差がホ
ールバイアス電圧を基準にして４ＶＴ（≒１００ｍＶ；
ＶＴ：熱電圧）以内である区間でだけ漸進的に増加した
り減少する電流を出力するためである。
【００２０】そして、本発明の実施形態によるモーター
駆動回路は、逆起電力が最大または最小値を有する時点
になる６０°前にすでに整流を始めるように設計されて
いるため、各階段電圧と台形電圧との差異電圧がホール
バイアス電圧を基準にして、１００ｍＶ以内の区間にこ
の整流時点が含まれるようにタイミングを制御するため
に、ポジティブエッジ感知回路２０から出力されるパル
ス信号ＰＥを電気的に３０°遅延させる。
駆動回路は、逆起電力が最大または最小値を有する時点
になる６０°前にすでに整流を始めるように設計されて
いるため、各階段電圧と台形電圧との差異電圧がホール
バイアス電圧を基準にして、１００ｍＶ以内の区間にこ
の整流時点が含まれるようにタイミングを制御するため
に、ポジティブエッジ感知回路２０から出力されるパル
ス信号ＰＥを電気的に３０°遅延させる。
【００２１】また、出力制御回路５０の差動増幅器５１
〜５３を駆動するために、台形電圧の代わりに、パルス
信号ＰＥ′の各オンデューティではホールバイアス以下
の電圧から以上の電圧に漸進的に増加して各オフデュー
ティではホールバイアス以上の電圧から以下の電圧に漸
進的に減少する形態の三角波電圧を利用することもでき
る。
〜５３を駆動するために、台形電圧の代わりに、パルス
信号ＰＥ′の各オンデューティではホールバイアス以下
の電圧から以上の電圧に漸進的に増加して各オフデュー
ティではホールバイアス以上の電圧から以下の電圧に漸
進的に減少する形態の三角波電圧を利用することもでき
る。
【００２２】図３は図１に図示したセンサーレス３相ビ
ーエルディーシーモーター駆動回路のタイミング図であ
る。図３に図示したように固定子コイルの各相の相電圧
ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを比較して作ったパルス信号ＰＥは各
逆起電力ＵＢ−ＥＭＦ、ＶＢ−ＥＭＦ、ＷＢ−ＥＭＦが
陰の最大値である時にハイレベルの電圧を出力する。こ
れは機構的には、モーター永久磁石のＳ−Ｎ境界面が固
定子コイルの正中央に位置した状態であることがわか
る。しかし、本発明によるモーター駆動回路はこの時点
で整流を遂行するものではなく、この時点より６０°進
んだ時点で整流を遂行するように設計されている。
ーエルディーシーモーター駆動回路のタイミング図であ
る。図３に図示したように固定子コイルの各相の相電圧
ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを比較して作ったパルス信号ＰＥは各
逆起電力ＵＢ−ＥＭＦ、ＶＢ−ＥＭＦ、ＷＢ−ＥＭＦが
陰の最大値である時にハイレベルの電圧を出力する。こ
れは機構的には、モーター永久磁石のＳ−Ｎ境界面が固
定子コイルの正中央に位置した状態であることがわか
る。しかし、本発明によるモーター駆動回路はこの時点
で整流を遂行するものではなく、この時点より６０°進
んだ時点で整流を遂行するように設計されている。
【００２３】従って、図３に図示したような階段電圧Ｕ
−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒと台形
電圧ＴＺまたは三角波電圧ＴＡを生成して、各階段電圧
と台形または三角波電圧との差異電圧を持って出力制御
回路５０の差動増幅器５１、５２、５３を駆動する。そ
うすると、この差異電圧がホールバイアス電圧を基準に
して１００ｍＶ以下である区間、すなわち図面において
台形電圧または三角波電圧がホールバイアス電圧と同一
になる時点の直前から直後までの区間内で整流が遂行さ
れる。かかる過程で整流が遂行されると、整流時点から
漸進的に増加したり減少する相電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷが
固定子コイルの各相に流れるようになる。
−Ｓｔａｉｒ、Ｖ−Ｓｔａｉｒ、Ｗ−Ｓｔａｉｒと台形
電圧ＴＺまたは三角波電圧ＴＡを生成して、各階段電圧
と台形または三角波電圧との差異電圧を持って出力制御
回路５０の差動増幅器５１、５２、５３を駆動する。そ
うすると、この差異電圧がホールバイアス電圧を基準に
して１００ｍＶ以下である区間、すなわち図面において
台形電圧または三角波電圧がホールバイアス電圧と同一
になる時点の直前から直後までの区間内で整流が遂行さ
れる。かかる過程で整流が遂行されると、整流時点から
漸進的に増加したり減少する相電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷが
固定子コイルの各相に流れるようになる。
【００２４】
【発明の効果】従って、本発明によるセンサーレス３相
ビーエルディーシーモーター駆動回路の効果は、ホール
センサーを使わずにモーター駆動トランジスタのソフト
スイッチングを可能にするので、システムの大きさと製
造コストを節減することができ、安定したモーター駆動
特性が得られる。
ビーエルディーシーモーター駆動回路の効果は、ホール
センサーを使わずにモーター駆動トランジスタのソフト
スイッチングを可能にするので、システムの大きさと製
造コストを節減することができ、安定したモーター駆動
特性が得られる。
【図１】 本発明の実施形態によるセンサーレス３相ビ
ーエルディーシーモーターの駆動回路図である。
ーエルディーシーモーターの駆動回路図である。
【図２】 図１に図示された出力制御回路の入力端に含
まれた差動増幅器の連結図である。
まれた差動増幅器の連結図である。
【図３】 図１に図示されたセンサーレス３相ビーエル
ディーシーモーターの駆動回路のタイミング図である。
ディーシーモーターの駆動回路のタイミング図である。
１１……第１比較器 １２……第２比較器 １３……第３比較器 ２０……ポジティブエッジ感知回路 ３０……階段電圧発生回路 ４０……台形電圧発生回路 ５０……出力制御回路 ５１，５２，５３……差動増幅器 ６０……出力駆動回路
Claims (5)
- 【請求項１】 ホールセンサーを使わないセンサーレス
モーター駆動回路において、 モーターの回転時の固定子側のコイルの各相電圧を互い
に比較するための比較部、 前記比較部の出力信号の波形のエッジ部を感知するため
のエッジ部感知回路、 前記エッジ部感知回路から出力される第１パルス信号を
電気的に一定角度分だけ遅延させた後、遅延した信号の
各周期内でオンデューティとオフデューティとが同一に
なるように調節された第２パルス信号を発生するタイミ
ング及びデューティ制御回路、 互いに１２０°の位相差を有して前記第２パルス信号の
３周期の間に基準電圧、基準電圧以上及び基準電圧以下
の３状態を有する三つの階段電圧を反復して発生する階
段電圧発生部、 前記第２パルス信号の毎周期ごとにホールバイアス電圧
以上と以下との間をスイングする台形電圧を反復して発
生する台形電圧発生部及び、 前記各階段電圧と台形電圧との差異電圧を用いて整流を
遂行する整流部を含んでなっているセンサーレスモータ
ー駆動回路。 - 【請求項２】 前記感知されるエッジ部はポジティブエ
ッジである請求項１に記載のセンサーレスモーター駆動
回路。 - 【請求項３】 前記階段電圧は、 前記第２パルス信号の立上りエッジから一周期の間は基
準電圧以上の状態、次の半周期の間は基準電圧の状態、
次の一周期の間は基準電圧以下の状態、そして最後の半
周期の間は再び基準電圧の状態を反復する請求項１に記
載のセンサーレスモーター駆動回路。 - 【請求項４】 前記整流部は、 第１入力端子と第２入力端子に印加される二つの信号の
差によって駆動される差動増幅器を三つ含むが、 三つの第１入力端子からは前記三つの階段電圧が各々印
加され、三つの第２入力端子からは前記台形電圧が共通
して印加される請求項３に記載のセンサーレスモーター
駆動回路。 - 【請求項５】 ホールセンサを使わないセンサーレスモ
ーター駆動回路において、 モーター回転時に固定子側コイルの各相電圧を互いに比
較するための比較部、 前記比較部の出力信号波形のエッジ部を感知するための
エッジ部感知回路、 前記エッジ部感知回路から出力される第１パルス信号を
電気的に一定角度分だけ遅延させた後、遅延した信号の
各周期内でオンデューティとオフデューティとが同一に
なるように調節された第２パルス信号を発生するタイミ
ング及びデューティ制御回路、互いに１２０°の位相差
を有して前記第２パルス信号の３周期の間に基準電圧、
基準電圧以上及び基準電圧以下の３状態を有する三つの
階段電圧を反復して発生する階段電圧発生部、 前記第２パルス信号の各オンデューティではホールバイ
アス以下の電圧から以上の電圧に漸進的に増加し、各オ
フデューティではホールバイアス以上の電圧から以下の
電圧に漸進的に減少する三角波電圧を反復して発生する
三角波電圧発生部及び前記各階段電圧と台形電圧との差
異電圧を用いて整流を遂行する整流部を含んでなるセン
サーレスモーター駆動回路。
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1998
- 1998-08-24 JP JP23768698A patent/JP3357293B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-25 TW TW087114011A patent/TW423206B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-08-25 US US09/139,952 patent/US6064175A/en not_active Expired - Lifetime
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