JPH11235079A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
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- JPH11235079A JPH11235079A JP10035289A JP3528998A JPH11235079A JP H11235079 A JPH11235079 A JP H11235079A JP 10035289 A JP10035289 A JP 10035289A JP 3528998 A JP3528998 A JP 3528998A JP H11235079 A JPH11235079 A JP H11235079A
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- Japan
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- phase
- switching
- trapezoidal wave
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＷＭチョッピングによるモータ駆動時の騒
音を低減するモータ駆動装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２の出力信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の立上がりま
たは立下がりの少なくとも一方に傾きをつけたパルス信
号としての台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３，ＳＣＮ１〜ＳＣ
Ｎ３を生成する波形変換手段３を設け、その波形変換手
段３の出力としてのパルス信号ＶＧＰ１〜ＶＧＰ３，Ｖ
ＧＮ１〜ＶＧＮ３でスイッチング素子８〜１３をスイッ
チング制御するように構成したものである。
音を低減するモータ駆動装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２の出力信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の立上がりま
たは立下がりの少なくとも一方に傾きをつけたパルス信
号としての台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３，ＳＣＮ１〜ＳＣ
Ｎ３を生成する波形変換手段３を設け、その波形変換手
段３の出力としてのパルス信号ＶＧＰ１〜ＶＧＰ３，Ｖ
ＧＮ１〜ＶＧＮ３でスイッチング素子８〜１３をスイッ
チング制御するように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各相のモータ駆動
コイルに設けたスイッチング素子をスイッチング制御し
てモータの回転を制御するモータ駆動装置に関するもの
である。
コイルに設けたスイッチング素子をスイッチング制御し
てモータの回転を制御するモータ駆動装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】通常、ＰＷＭ（Pulse Width Modulati
on）を用いたモータ駆動技術は、ピーク電流レベルにお
いてモータのコイル電流をチョッピングすることによっ
て多相モータにおける電力散逸を減少させ、最大トルク
を達成し、迅速な加速を可能とし、かつチップ内で散逸
されるパワーデューティサイクルに比例したレベルへ減
少させるために使用されている。
on）を用いたモータ駆動技術は、ピーク電流レベルにお
いてモータのコイル電流をチョッピングすることによっ
て多相モータにおける電力散逸を減少させ、最大トルク
を達成し、迅速な加速を可能とし、かつチップ内で散逸
されるパワーデューティサイクルに比例したレベルへ減
少させるために使用されている。
【０００３】モータを動作させる時、コイルの１つまた
はそれ以上が高インピーダンス状態にあり、残りのコイ
ルが駆動されてモータを要望する回転で動作させる。こ
こでＰＷＭモードに切り換えると駆動電流は一時的に中
断され、かつ通常はＲＣ回路網にてあらかじめ設定した
割合で減衰する。
はそれ以上が高インピーダンス状態にあり、残りのコイ
ルが駆動されてモータを要望する回転で動作させる。こ
こでＰＷＭモードに切り換えると駆動電流は一時的に中
断され、かつ通常はＲＣ回路網にてあらかじめ設定した
割合で減衰する。
【０００４】モータを介しての全電流を検知する抵抗を
横断しての電圧が所定のレベルまで減衰すると、再度駆
動電流がモータ駆動コイルに印加される。このことは
「ＰＷＭチョッピング」として当該技術分野においては
広く知られている。
横断しての電圧が所定のレベルまで減衰すると、再度駆
動電流がモータ駆動コイルに印加される。このことは
「ＰＷＭチョッピング」として当該技術分野においては
広く知られている。
【０００５】従来のモータ駆動装置は、図９に示すよう
に、モータ位置検出手段２の通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１を制御信号生成器２６に入力して、この制御信号生
成器２６の出力信号Ｔ１〜Ｔ６で吐き出し側スイッチン
グ素子８〜１０と吸い込み側スイッチング素子１１〜１
３とをスイッチング制御してモータ１の回転を制御する
ように構成されている。このときの通電位置信号Ｕ１，
Ｖ１，Ｗ１および制御信号生成器２６の出力信号Ｔ１〜
Ｔ６は、図１０に示すタイミングで出力される。なお、
吐き出し側スイッチング素子８〜１０と吸い込み側スイ
ッチング素子１１〜１３には、フライホイールダイオー
ド１４〜１９が設けられている。
に、モータ位置検出手段２の通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１を制御信号生成器２６に入力して、この制御信号生
成器２６の出力信号Ｔ１〜Ｔ６で吐き出し側スイッチン
グ素子８〜１０と吸い込み側スイッチング素子１１〜１
３とをスイッチング制御してモータ１の回転を制御する
ように構成されている。このときの通電位置信号Ｕ１，
Ｖ１，Ｗ１および制御信号生成器２６の出力信号Ｔ１〜
Ｔ６は、図１０に示すタイミングで出力される。なお、
吐き出し側スイッチング素子８〜１０と吸い込み側スイ
ッチング素子１１〜１３には、フライホイールダイオー
ド１４〜１９が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のモ
ータ駆動装置において、モータ駆動コイルのＰＷＭチョ
ッピングはモータのフローティングコイルまたは複数個
のコイルへ誘導的に結合されたノイズを発生させ、モー
タ駆動時の騒音の原因となっている。
ータ駆動装置において、モータ駆動コイルのＰＷＭチョ
ッピングはモータのフローティングコイルまたは複数個
のコイルへ誘導的に結合されたノイズを発生させ、モー
タ駆動時の騒音の原因となっている。
【０００７】具体的には、図１０に示すように、制御信
号生成器２６の出力信号Ｔ１〜Ｔ６の波形の立上がりお
よび立下がり部分により騒音が生じている。本発明は、
ＰＷＭチョッピングによるモータ駆動時の騒音を低減す
るモータ駆動装置を提供することを目的とする。
号生成器２６の出力信号Ｔ１〜Ｔ６の波形の立上がりお
よび立下がり部分により騒音が生じている。本発明は、
ＰＷＭチョッピングによるモータ駆動時の騒音を低減す
るモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のモータ駆動装置
は、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の
出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一方に
傾きをつけたパルス信号を生成する生成手段を設け、そ
の生成手段の出力で前記スイッチング素子をスイッチン
グ制御するように構成したものである。
は、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の
出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一方に
傾きをつけたパルス信号を生成する生成手段を設け、そ
の生成手段の出力で前記スイッチング素子をスイッチン
グ制御するように構成したものである。
【０００９】本発明によると、 ＰＷＭチョッピングに
よるモータ駆動時の騒音を低減するモータ駆動装置を得
ることができる。
よるモータ駆動時の騒音を低減するモータ駆動装置を得
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、各相のモータ駆動コイルに設けたスイッチング素子
をスイッチング制御してモータの回転を制御するモータ
駆動装置において、モータの回転位置を検出するモータ
位置検出手段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少
なくとも一方に傾きをつけたパルス信号を生成する生成
手段を設け、その生成手段の出力で前記スイッチング素
子をスイッチング制御するように構成したモータ駆動装
置としたものであり、ＰＷＭチョッピングによるモータ
駆動時の騒音を低減するモータ駆動装置を得ることがで
きる。
は、各相のモータ駆動コイルに設けたスイッチング素子
をスイッチング制御してモータの回転を制御するモータ
駆動装置において、モータの回転位置を検出するモータ
位置検出手段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少
なくとも一方に傾きをつけたパルス信号を生成する生成
手段を設け、その生成手段の出力で前記スイッチング素
子をスイッチング制御するように構成したモータ駆動装
置としたものであり、ＰＷＭチョッピングによるモータ
駆動時の騒音を低減するモータ駆動装置を得ることがで
きる。
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、各相の
モータ駆動コイルに設けたスイッチング素子をスイッチ
ング制御してモータの回転を制御するモータ駆動装置に
おいて、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手
段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一
方に傾きをつけて台形波を出力する台形波生成手段と、
前記台形波の傾きをつけた立上がりまたは立下がりの期
間に比べて短い周期の三角波を発生する周波数発振手段
と、前記台形波と前記三角波とを比較して前記スイッチ
ング素子をスイッチング制御するパルス信号を生成する
比較手段とを設けたモータ駆動装置としたものである。
モータ駆動コイルに設けたスイッチング素子をスイッチ
ング制御してモータの回転を制御するモータ駆動装置に
おいて、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手
段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一
方に傾きをつけて台形波を出力する台形波生成手段と、
前記台形波の傾きをつけた立上がりまたは立下がりの期
間に比べて短い周期の三角波を発生する周波数発振手段
と、前記台形波と前記三角波とを比較して前記スイッチ
ング素子をスイッチング制御するパルス信号を生成する
比較手段とを設けたモータ駆動装置としたものである。
【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、各相の
モータ駆動コイルに設けた吐き出し側スイッチング素子
と吸い込み側スイッチング素子とをスイッチング制御し
てモータの回転を制御するモータ駆動装置において、モ
ータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の出力信
号の立上がりと立下がりに傾きをつけて相切換台形波を
出力する相切換台形波生成器と、前記モータ駆動コイル
に流れる電流量を検出して電流量制御信号を出力する電
流検出手段と、前記相切換台形波と前記電流量制御信号
とを合成して複合台形波を生成する複合台形波生成器
と、前記相切換台形波の傾きをつけた立上がりまたは立
下がりの期間に比べて短い周期の三角波を発生する周波
数発振手段と、前記相切換台形波と前記三角波とを比較
して第１のパルス信号を生成する第１の比較手段と、前
記複合台形波と前記三角波とを比較して第２のパルス信
号を生成する第２の比較手段とを設け、前記第１のパル
ス信号で吐き出し側スイッチング素子を前記第２のパル
ス信号で吸い込み側スイッチング素子を、または、前記
第１のパルス信号で吸い込み側スイッチング素子を前記
第２のパルス信号で吐き出し側スイッチング素子をスイ
ッチング制御したモータ駆動装置としたものである。
モータ駆動コイルに設けた吐き出し側スイッチング素子
と吸い込み側スイッチング素子とをスイッチング制御し
てモータの回転を制御するモータ駆動装置において、モ
ータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の出力信
号の立上がりと立下がりに傾きをつけて相切換台形波を
出力する相切換台形波生成器と、前記モータ駆動コイル
に流れる電流量を検出して電流量制御信号を出力する電
流検出手段と、前記相切換台形波と前記電流量制御信号
とを合成して複合台形波を生成する複合台形波生成器
と、前記相切換台形波の傾きをつけた立上がりまたは立
下がりの期間に比べて短い周期の三角波を発生する周波
数発振手段と、前記相切換台形波と前記三角波とを比較
して第１のパルス信号を生成する第１の比較手段と、前
記複合台形波と前記三角波とを比較して第２のパルス信
号を生成する第２の比較手段とを設け、前記第１のパル
ス信号で吐き出し側スイッチング素子を前記第２のパル
ス信号で吸い込み側スイッチング素子を、または、前記
第１のパルス信号で吸い込み側スイッチング素子を前記
第２のパルス信号で吐き出し側スイッチング素子をスイ
ッチング制御したモータ駆動装置としたものである。
【００１３】以下、本発明のモータ駆動装置を具体的な
実施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態）本実施の形態のモータ駆動装置は、図１
に示すように、モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２の出力信号としての通電位置信号Ｕ１，Ｖ
１，Ｗ１の立上がりと立下がりに傾きをつけたパルス信
号としての相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３と複合台形
波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３とを生成してスイッチング素子９
〜１３をスイッチング制御するパルス信号ＶＧＰ１〜Ｖ
ＧＰ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３を生成する生成手段として
の波形変換手段３を設けたものである。
実施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態）本実施の形態のモータ駆動装置は、図１
に示すように、モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２の出力信号としての通電位置信号Ｕ１，Ｖ
１，Ｗ１の立上がりと立下がりに傾きをつけたパルス信
号としての相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３と複合台形
波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３とを生成してスイッチング素子９
〜１３をスイッチング制御するパルス信号ＶＧＰ１〜Ｖ
ＧＰ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３を生成する生成手段として
の波形変換手段３を設けたものである。
【００１４】この波形変換手段３は、台形波生成手段４
と、周波数発振手段としての周波数発振回路５と、比較
手段６とで構成されている。台形波生成手段４は、相切
換台形波生成器４ａと複合台形波生成器４ｂとで構成さ
れている。周波数発振回路５は、周波数発振器５ａと抵
抗５ｂとコンデンサ５ｃとで構成されている。比較手段
６は、第１の比較手段６ａと第２の比較手段６ｂとで構
成されていて、第１の比較手段６ａは比較器２０〜２２
で第２の比較手段６ｂは比較器２３〜２５で構成されて
いる。スイッチング素子には、吐き出し側スイッチング
素子８〜１０と吸い込み側スイッチング素子１１〜１３
とが設けられている。
と、周波数発振手段としての周波数発振回路５と、比較
手段６とで構成されている。台形波生成手段４は、相切
換台形波生成器４ａと複合台形波生成器４ｂとで構成さ
れている。周波数発振回路５は、周波数発振器５ａと抵
抗５ｂとコンデンサ５ｃとで構成されている。比較手段
６は、第１の比較手段６ａと第２の比較手段６ｂとで構
成されていて、第１の比較手段６ａは比較器２０〜２２
で第２の比較手段６ｂは比較器２３〜２５で構成されて
いる。スイッチング素子には、吐き出し側スイッチング
素子８〜１０と吸い込み側スイッチング素子１１〜１３
とが設けられている。
【００１５】本実施の形態のモータ駆動装置の動作を以
下に説明する。モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のモータ駆動コ
イル１ａの通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を検出して台
形波生成手段４に出力する。
下に説明する。モータ１の回転位置を検出するモータ位
置検出手段２により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のモータ駆動コ
イル１ａの通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を検出して台
形波生成手段４に出力する。
【００１６】台形波生成手段４では、図２〜図４に示す
ように、入力された通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から
相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３と複合台形波ＳＣＮ１
〜ＳＣＮ３とが生成される。これらの台形波の生成につ
いて以下に説明する。
ように、入力された通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から
相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３と複合台形波ＳＣＮ１
〜ＳＣＮ３とが生成される。これらの台形波の生成につ
いて以下に説明する。
【００１７】通電位置信号Ｕ１，Ｖ１、Ｗ１が相切換台
形波生成器４ａに入力され、通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１のそれぞれの立ち上がりと立ち下がりのエッジをト
リガとしたパルスＴｇと、そのパルスＴｇをトリガとし
たパルスＶｓｌｏｐｅと、パルスＶｓｌｏｐｅを反転さ
せたＲＶｓｌｏｐｅを生成する。また、パルスＶｓｌｏ
ｐｅのピーク値とパルスＴｇの立ち上がりを利用してＲ
ＴＲＩＧを生成する。
形波生成器４ａに入力され、通電位置信号Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１のそれぞれの立ち上がりと立ち下がりのエッジをト
リガとしたパルスＴｇと、そのパルスＴｇをトリガとし
たパルスＶｓｌｏｐｅと、パルスＶｓｌｏｐｅを反転さ
せたＲＶｓｌｏｐｅを生成する。また、パルスＶｓｌｏ
ｐｅのピーク値とパルスＴｇの立ち上がりを利用してＲ
ＴＲＩＧを生成する。
【００１８】Ｕ１とＶ１とＲＴＲＩＧとの論理積で得た
パルスと、Ｕ１を反転させたＲＵ１とＶ１を反転させた
ＲＶ１とＲＴＲＩＧとの論理積で得たパルスとを足し合
わせてパルスａを生成する。Ｕ１とＷ１とＲＴＲＩＧと
の論理積で得たパルスと、Ｕ１を反転させたＲＵ１とＷ
１を反転させたＲＷ１とＲＴＲＩＧとの論理積で得たパ
ルスとを足し合わせてパルスｂを生成する。パルスａの
立ち上がりからパルスｂの立ち上がりの期間までをハイ
レベルとするパルスＭＡＳＫＡを生成する。
パルスと、Ｕ１を反転させたＲＵ１とＶ１を反転させた
ＲＶ１とＲＴＲＩＧとの論理積で得たパルスとを足し合
わせてパルスａを生成する。Ｕ１とＷ１とＲＴＲＩＧと
の論理積で得たパルスと、Ｕ１を反転させたＲＵ１とＷ
１を反転させたＲＷ１とＲＴＲＩＧとの論理積で得たパ
ルスとを足し合わせてパルスｂを生成する。パルスａの
立ち上がりからパルスｂの立ち上がりの期間までをハイ
レベルとするパルスＭＡＳＫＡを生成する。
【００１９】さらに、パルスＭＡＳＫＡを反転させたパ
ルスＲＭＡＳＫＡとパルスＶｓｌｏｐｅを反転させたパ
ルスＲＶｓｌｏｐｅとを掛け合わせてパルスＡを生成
し、Ｕ１とＲＶ１とパルスＶｓｌｏｐｅとの論理積で得
たパルスと、ＲＵ１とＶ１とパルスＶｓｌｏｐｅとの論
理積で得たパルスとを足し合わせてパルスＢを生成し、
パルスＡとパルスＢとを足し合わせてパルスＣを得る。
ルスＲＭＡＳＫＡとパルスＶｓｌｏｐｅを反転させたパ
ルスＲＶｓｌｏｐｅとを掛け合わせてパルスＡを生成
し、Ｕ１とＲＶ１とパルスＶｓｌｏｐｅとの論理積で得
たパルスと、ＲＵ１とＶ１とパルスＶｓｌｏｐｅとの論
理積で得たパルスとを足し合わせてパルスＢを生成し、
パルスＡとパルスＢとを足し合わせてパルスＣを得る。
【００２０】図３に示すように、パルスＣとＵ１とを掛
け合わせて相切換台形波ＳＣＰ１を生成し、パルスＣと
ＲＵ１とを掛け合わせて相切換台形波ＳＮ１を生成す
る。この相切換台形波ＳＣＰ１，ＳＮ１の立上がりと立
下がりには、傾きがつけられている。
け合わせて相切換台形波ＳＣＰ１を生成し、パルスＣと
ＲＵ１とを掛け合わせて相切換台形波ＳＮ１を生成す
る。この相切換台形波ＳＣＰ１，ＳＮ１の立上がりと立
下がりには、傾きがつけられている。
【００２１】図２〜図４に示すように、上記と同様の手
順で相切換台形波ＳＣＰ２，ＳＣＰ３，ＳＮ２，ＳＮ３
を生成する。このように生成した相切換台形波ＳＣＰ１
〜ＳＣＰ３を第１の比較手段６ａの一方の入力端子に入
力し、相切換台形波ＳＮ１〜ＳＮ３を複合台形波生成器
４ｂに入力する。
順で相切換台形波ＳＣＰ２，ＳＣＰ３，ＳＮ２，ＳＮ３
を生成する。このように生成した相切換台形波ＳＣＰ１
〜ＳＣＰ３を第１の比較手段６ａの一方の入力端子に入
力し、相切換台形波ＳＮ１〜ＳＮ３を複合台形波生成器
４ｂに入力する。
【００２２】周波数発振回路５では、コンデンサ５ｃの
充放電電流より、相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３，Ｓ
Ｎ１〜ＳＮ３の立上がりおよび立下がりの期間に比べて
短い周期の三角波ＴＲを発生させる。例えば、この三角
波ＴＲは、図５に示すように、相切換台形波ＳＣＰ１の
立下がりの期間に比べて短い周期であることがわかる。
この三角波ＴＲを第１の比較手段６ａと第２の比較手段
６ｂにそれぞれ出力する。
充放電電流より、相切換台形波ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３，Ｓ
Ｎ１〜ＳＮ３の立上がりおよび立下がりの期間に比べて
短い周期の三角波ＴＲを発生させる。例えば、この三角
波ＴＲは、図５に示すように、相切換台形波ＳＣＰ１の
立下がりの期間に比べて短い周期であることがわかる。
この三角波ＴＲを第１の比較手段６ａと第２の比較手段
６ｂにそれぞれ出力する。
【００２３】図５に示すように、相切換台形波ＳＣＰ１
の立下がりと相切換台形波ＳＣＰ２の立上がりとが一部
重なるようなタイミングで比較器２０，２１の一方の入
力端子にそれぞれ入力され、三角波ＴＲが比較器２０，
２１の他方の入力端子に入力され、比較器２０，２１で
相切換台形波ＳＣＰ１，ＳＣＰ２と三角波ＴＲとを比較
して、パルス信号ＶＧＰ１，ＶＧＰ２がそれぞれ出力さ
れる。例えば、パルス信号ＶＧＰ１が吐き出し側スイッ
チング素子８に入力された場合は、図６に示すように、
パルス信号ＶＧＰ１のハイレベルの期間に吐き出し側ス
イッチング素子８がオンとなり電流ＩＵＵがＵ相のモー
タ駆動コイルに流れ、オフしている期間ではＬ−Ｒの時
定数でオン期間のデュティに応じて、フライホイールダ
イオード１４を通り減衰する。パルス信号ＶＧＰ２，Ｖ
ＧＰ３が吐き出し側スイッチング素子９，１０に入力さ
れた場合も同様の動作となる。図５に示すように、相切
換台形波ＳＣＰ１，ＳＣＰ２と三角波ＴＲとを比較する
ことでパルス信号ＶＧＰ１，ＶＧＰ２のパルス幅が変化
していて、Ｕ相に流れる電流ＩＵＵが減少する波形部分
と、Ｖ相に流れる電流ＩＵＶが増加する波形部分とをス
ロープ状に変化させていることがわかる。パルス信号Ｖ
ＧＰ３によりＷ相に流れる電流ＩＵＷについても同様で
ある。
の立下がりと相切換台形波ＳＣＰ２の立上がりとが一部
重なるようなタイミングで比較器２０，２１の一方の入
力端子にそれぞれ入力され、三角波ＴＲが比較器２０，
２１の他方の入力端子に入力され、比較器２０，２１で
相切換台形波ＳＣＰ１，ＳＣＰ２と三角波ＴＲとを比較
して、パルス信号ＶＧＰ１，ＶＧＰ２がそれぞれ出力さ
れる。例えば、パルス信号ＶＧＰ１が吐き出し側スイッ
チング素子８に入力された場合は、図６に示すように、
パルス信号ＶＧＰ１のハイレベルの期間に吐き出し側ス
イッチング素子８がオンとなり電流ＩＵＵがＵ相のモー
タ駆動コイルに流れ、オフしている期間ではＬ−Ｒの時
定数でオン期間のデュティに応じて、フライホイールダ
イオード１４を通り減衰する。パルス信号ＶＧＰ２，Ｖ
ＧＰ３が吐き出し側スイッチング素子９，１０に入力さ
れた場合も同様の動作となる。図５に示すように、相切
換台形波ＳＣＰ１，ＳＣＰ２と三角波ＴＲとを比較する
ことでパルス信号ＶＧＰ１，ＶＧＰ２のパルス幅が変化
していて、Ｕ相に流れる電流ＩＵＵが減少する波形部分
と、Ｖ相に流れる電流ＩＵＶが増加する波形部分とをス
ロープ状に変化させていることがわかる。パルス信号Ｖ
ＧＰ３によりＷ相に流れる電流ＩＵＷについても同様で
ある。
【００２４】複合台形波生成器４ｂは、モータに流れる
電流を電流検出抵抗７ｂで検出した電圧とトルク指令と
をトルク指令発生回路７の比較部７ａで比較しその出力
に応じて、相切換台形波ＳＮ１〜ＳＮ３の振幅を可変さ
せた複合台形波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３を第２の比較手段６
ｂに出力する。
電流を電流検出抵抗７ｂで検出した電圧とトルク指令と
をトルク指令発生回路７の比較部７ａで比較しその出力
に応じて、相切換台形波ＳＮ１〜ＳＮ３の振幅を可変さ
せた複合台形波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３を第２の比較手段６
ｂに出力する。
【００２５】トルク指令が小さい時、つまり複合台形波
ＳＣＮ１の振幅が小さい時は、三角波ＴＲと複合台形波
ＳＣＮ１とを比較器２３で比較した出力であるパルス信
号ＶＧＮ１はハイレベルである期間が短いので、吸い込
み側スイッチング素子１１のオンの期間が短くなり、流
れる電流を減らす。
ＳＣＮ１の振幅が小さい時は、三角波ＴＲと複合台形波
ＳＣＮ１とを比較器２３で比較した出力であるパルス信
号ＶＧＮ１はハイレベルである期間が短いので、吸い込
み側スイッチング素子１１のオンの期間が短くなり、流
れる電流を減らす。
【００２６】逆にトルク指令が大きい時、つまり複合台
形波ＳＣＮ１の振幅が大きい時では、三角波ＴＲと複合
台形波ＳＣＮ１とを比較器２３で比較した時、そのパル
ス信号ＶＧＮ１はハイレベルである期間が長いので、吸
い込み側スイッチング素子１１のオンの期間が長くな
り、流れる電流を増やす。
形波ＳＣＮ１の振幅が大きい時では、三角波ＴＲと複合
台形波ＳＣＮ１とを比較器２３で比較した時、そのパル
ス信号ＶＧＮ１はハイレベルである期間が長いので、吸
い込み側スイッチング素子１１のオンの期間が長くな
り、流れる電流を増やす。
【００２７】複合台形波ＳＮ２，ＳＮ３についても、同
様に振幅を可変させて複合台形波ＳＣＮ２，ＳＣＮ３を
得る。例えば、パルス信号ＶＧＮ１が吸い込み側スイッ
チング素子１１に入力された場合は、図６に示すよう
に、パルス信号ＶＧＮ１のハイレベルの期間に吐き出し
側スイッチング素子８がオンとなり電流ＩＤＵがＵ相の
モータ駆動コイルから流れ、オフしている期間ではフラ
イホイールダイオード１７を通り減衰する。パルス信号
ＶＧＮ２，ＶＧＮ３が吸い込み側スイッチング素子１
２，１３に入力された場合も同様の動作となる。図８に
示すように、複合台形波ＳＣＮ１，ＳＣＮ２と三角波Ｔ
Ｒとを比較することでパルス信号ＶＧＮ１，ＶＧＮ２の
パルス幅が変化していて、Ｕ相のモータ駆動コイルから
の電流ＩＤＵが減少する波形部分と、Ｖ相のモータ駆動
コイルからの電流ＩＤＶが増加する波形部分とをスロー
プ状に変化させていることがわかる。パルス信号ＶＧＮ
３によりＷ相のモータ駆動コイルからの電流ＩＤＷにつ
いても同様である。
様に振幅を可変させて複合台形波ＳＣＮ２，ＳＣＮ３を
得る。例えば、パルス信号ＶＧＮ１が吸い込み側スイッ
チング素子１１に入力された場合は、図６に示すよう
に、パルス信号ＶＧＮ１のハイレベルの期間に吐き出し
側スイッチング素子８がオンとなり電流ＩＤＵがＵ相の
モータ駆動コイルから流れ、オフしている期間ではフラ
イホイールダイオード１７を通り減衰する。パルス信号
ＶＧＮ２，ＶＧＮ３が吸い込み側スイッチング素子１
２，１３に入力された場合も同様の動作となる。図８に
示すように、複合台形波ＳＣＮ１，ＳＣＮ２と三角波Ｔ
Ｒとを比較することでパルス信号ＶＧＮ１，ＶＧＮ２の
パルス幅が変化していて、Ｕ相のモータ駆動コイルから
の電流ＩＤＵが減少する波形部分と、Ｖ相のモータ駆動
コイルからの電流ＩＤＶが増加する波形部分とをスロー
プ状に変化させていることがわかる。パルス信号ＶＧＮ
３によりＷ相のモータ駆動コイルからの電流ＩＤＷにつ
いても同様である。
【００２８】このようにして得られたパルス信号ＶＧＰ
１〜ＶＧＰ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３でスイッチング素子
８〜１３をスイッチング制御して各相のモータ駆動コイ
ル１ａに電流を供給してモータ１を回転させる。
１〜ＶＧＰ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３でスイッチング素子
８〜１３をスイッチング制御して各相のモータ駆動コイ
ル１ａに電流を供給してモータ１を回転させる。
【００２９】以上のことから、モータの通電位置信号Ｕ
１，Ｖ１，Ｗ１から生成した相切換台形波ＳＣＰ１〜Ｓ
ＣＰ３と複合台形波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３を、三角波ＴＲ
とそれぞれ比較して生成したパルス信号ＶＧＰ１〜ＶＧ
Ｐ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３をスイッチング素子８〜１３
にそれぞれ入力してスイッチング制御することにより、
モータ１を駆動するモータ駆動コイル１ａに供給する電
流の立上がりと立ち下がりをスロープ状にすることがで
き、ソフトスイッチング制御を行いながらリニア駆動を
実現することができ、ＰＷＭチョッピングによるモータ
の騒音を低減することができる。
１，Ｖ１，Ｗ１から生成した相切換台形波ＳＣＰ１〜Ｓ
ＣＰ３と複合台形波ＳＣＮ１〜ＳＣＮ３を、三角波ＴＲ
とそれぞれ比較して生成したパルス信号ＶＧＰ１〜ＶＧ
Ｐ３，ＶＧＮ１〜ＶＧＮ３をスイッチング素子８〜１３
にそれぞれ入力してスイッチング制御することにより、
モータ１を駆動するモータ駆動コイル１ａに供給する電
流の立上がりと立ち下がりをスロープ状にすることがで
き、ソフトスイッチング制御を行いながらリニア駆動を
実現することができ、ＰＷＭチョッピングによるモータ
の騒音を低減することができる。
【００３０】また、モータ駆動コイルに依存して、吐き
出し側あるいは吸い込み側どちらか一方の制御も可能で
ある。この実施の形態では、モータ位置検出手段の出力
信号の立上がりと立下がりの両方に傾きをつけたパルス
信号としての台形波を用いているが、その出力信号の立
上がりと立下がりの一方に傾きをつけた台形波を用いた
場合であっても、立上がりと立下がりの両方に傾きをつ
けた台形波を用いた場合よりは劣るが、モータの騒音を
低減することができる。
出し側あるいは吸い込み側どちらか一方の制御も可能で
ある。この実施の形態では、モータ位置検出手段の出力
信号の立上がりと立下がりの両方に傾きをつけたパルス
信号としての台形波を用いているが、その出力信号の立
上がりと立下がりの一方に傾きをつけた台形波を用いた
場合であっても、立上がりと立下がりの両方に傾きをつ
けた台形波を用いた場合よりは劣るが、モータの騒音を
低減することができる。
【００３１】この実施の形態では、三相モータを使用し
ているが、単相モータまたはその他の複数相のモータを
使用した場合であっても、同様の効果を有する。この実
施の形態では、吸い込み側スイッチング素子に入力する
台形波の振幅をトルク指令に応じて可変したが、吐き出
し側スイッチング素子に入力する台形波の振幅をトルク
指令に応じて可変する場合であっても、同様の効果を有
する。
ているが、単相モータまたはその他の複数相のモータを
使用した場合であっても、同様の効果を有する。この実
施の形態では、吸い込み側スイッチング素子に入力する
台形波の振幅をトルク指令に応じて可変したが、吐き出
し側スイッチング素子に入力する台形波の振幅をトルク
指令に応じて可変する場合であっても、同様の効果を有
する。
【００３２】この実施の形態では、スイッチング素子と
してＭＯＳトランジスタを使用しているが、バイポーラ
トランジスタなどを使用した場合であっても、同様の効
果を有する。
してＭＯＳトランジスタを使用しているが、バイポーラ
トランジスタなどを使用した場合であっても、同様の効
果を有する。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明のモータ駆動装置に
よれば、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手
段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一
方に傾きをつけたパルス信号を生成する生成手段を設
け、その生成手段の出力でスイッチング素子をスイッチ
ング制御するように構成したことにより、前記パルス信
号の傾きをつけた部分に基づいて生成手段の出力として
のパルス幅を変調したパルス信号を得ることができ、モ
ータを駆動するモータ駆動コイルに供給する電流の立上
がりまたは立下がりの少なくとも一方をスロープ状にす
ることができ、ソフトスイッチング制御を行いながらリ
ニア駆動を実現することができ、ＰＷＭチョッピングに
よるモータの騒音を低減することができる。
よれば、モータの回転位置を検出するモータ位置検出手
段の出力信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一
方に傾きをつけたパルス信号を生成する生成手段を設
け、その生成手段の出力でスイッチング素子をスイッチ
ング制御するように構成したことにより、前記パルス信
号の傾きをつけた部分に基づいて生成手段の出力として
のパルス幅を変調したパルス信号を得ることができ、モ
ータを駆動するモータ駆動コイルに供給する電流の立上
がりまたは立下がりの少なくとも一方をスロープ状にす
ることができ、ソフトスイッチング制御を行いながらリ
ニア駆動を実現することができ、ＰＷＭチョッピングに
よるモータの騒音を低減することができる。
【００３４】モータの回転位置を検出するモータ位置検
出手段の出力信号の立上がりと立下がりの両方に傾きを
つけたパルス信号を生成した場合は、モータを駆動する
モータ駆動コイルに供給する電流の立上がりと立下がり
の両方をスロープ状にすることができ、さらにモータの
騒音を低減することができる。
出手段の出力信号の立上がりと立下がりの両方に傾きを
つけたパルス信号を生成した場合は、モータを駆動する
モータ駆動コイルに供給する電流の立上がりと立下がり
の両方をスロープ状にすることができ、さらにモータの
騒音を低減することができる。
【図１】本発明の実施の形態のモータ駆動装置のブロッ
ク図
ク図
【図２】同実施の形態のモータ駆動装置の台形波生成回
路のタイミング図
路のタイミング図
【図３】同実施の形態のモータ駆動装置の台形波生成回
路のタイミング図
路のタイミング図
【図４】同実施の形態のモータ駆動装置の台形波生成回
路のタイミング図
路のタイミング図
【図５】同実施の形態の吐き出し側スイッチング素子の
タイミング図
タイミング図
【図６】同実施の形態のモータ駆動装置のスイッチング
素子の回路図
素子の回路図
【図７】同実施の形態のトルク可変時の台形波の変化を
示す図
示す図
【図８】同実施の形態の吸い込み側スイッチング素子の
タイミング図
タイミング図
【図９】従来のモータ駆動装置のブロック図
【図１０】従来のモータ駆動装置の制御信号生成器のタ
イミング図
イミング図
３ 波形変換手段 ４ 台形波生成手段 ４ａ 相切換台形波生成器 ４ｂ 複合台形波生成器 ５ 周波数発振回路 ５ａ 周波数発振器 ６ 比較手段 ６ａ 第１の比較手段 ６ｂ 第２の比較手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】各相のモータ駆動コイルに設けたスイッチ
ング素子をスイッチング制御してモータの回転を制御す
るモータ駆動装置において、 モータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の出力
信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一方に傾き
をつけたパルス信号を生成する生成手段を設け、その生
成手段の出力で前記スイッチング素子をスイッチング制
御するように構成したモータ駆動装置。 - 【請求項２】各相のモータ駆動コイルに設けたスイッチ
ング素子をスイッチング制御してモータの回転を制御す
るモータ駆動装置において、 モータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の出力
信号の立上がりまたは立下がりの少なくとも一方に傾き
をつけて台形波を出力する台形波生成手段と、 前記台形波の傾きをつけた立上がりまたは立下がりの期
間に比べて短い周期の三角波を発生する周波数発振手段
と、 前記台形波と前記三角波とを比較して前記スイッチング
素子をスイッチング制御するパルス信号を生成する比較
手段とを設けたモータ駆動装置。 - 【請求項３】各相のモータ駆動コイルに設けた吐き出し
側スイッチング素子と吸い込み側スイッチング素子とを
スイッチング制御してモータの回転を制御するモータ駆
動装置において、 モータの回転位置を検出するモータ位置検出手段の出力
信号の立上がりと立下がりに傾きをつけて相切換台形波
を出力する相切換台形波生成器と、 前記モータ駆動コイルに流れる電流量を検出して電流量
制御信号を出力する電流検出手段と、 前記相切換台形波と前記電流量制御信号とを合成して複
合台形波を生成する複合台形波生成器と、 前記相切換台形波の傾きをつけた立上がりまたは立下が
りの期間に比べて短い周期の三角波を発生する周波数発
振手段と、 前記相切換台形波と前記三角波とを比較して第１のパル
ス信号を生成する第１の比較手段と、 前記複合台形波と前記三角波とを比較して第２のパルス
信号を生成する第２の比較手段とを設け、 前記第１のパルス信号で吐き出し側スイッチング素子を
前記第２のパルス信号で吸い込み側スイッチング素子
を、または、前記第１のパルス信号で吸い込み側スイッ
チング素子を前記第２のパルス信号で吐き出し側スイッ
チング素子をスイッチング制御したモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035289A JPH11235079A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035289A JPH11235079A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | モータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11235079A true JPH11235079A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12437624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10035289A Pending JPH11235079A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | モータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11235079A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580236B2 (en) | 2000-10-10 | 2003-06-17 | Nec Electronics Corporation | Brushless motor drive circuit having low noise and high efficiency |
| US6710569B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving device and motor driving method |
| US6940239B2 (en) | 2001-12-04 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving device and motor driving method |
| JP2006006067A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Nidec Shibaura Corp | ブラシレスｄｃモータの駆動装置 |
| JP2019146293A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | ローム株式会社 | ファンモータ駆動回路、駆動方法ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器 |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP10035289A patent/JPH11235079A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580236B2 (en) | 2000-10-10 | 2003-06-17 | Nec Electronics Corporation | Brushless motor drive circuit having low noise and high efficiency |
| US6940239B2 (en) | 2001-12-04 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving device and motor driving method |
| US6710569B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving device and motor driving method |
| JP2006006067A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Nidec Shibaura Corp | ブラシレスｄｃモータの駆動装置 |
| JP2019146293A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | ローム株式会社 | ファンモータ駆動回路、駆動方法ならびにそれを用いた冷却装置および電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040326 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040406 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |