JPH11332288A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JPH11332288A JPH11332288A JP10132135A JP13213598A JPH11332288A JP H11332288 A JPH11332288 A JP H11332288A JP 10132135 A JP10132135 A JP 10132135A JP 13213598 A JP13213598 A JP 13213598A JP H11332288 A JPH11332288 A JP H11332288A
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Abstract
プを効果的に行う。 【解決手段】 プリドライブ回路30からの信号によっ
て、出力トランジスタ10〜20のオンオフを行い、モ
ータの全波駆動及び半波駆動を行う。ここで、クランプ
制御回路42は、全波駆動の場合には、出力端の電圧を
クランプ電圧以下に維持する。一方、半波駆動の場合に
は、シンク側出力トランジスタ16〜20がオンする出
力端電圧が電源電圧以下となるタイミングのみクランプ
を行うようにする。
Description
力トランジスタとシンク側トランジスタを有し、低速回
転時にソース側及びシンク側トランジスタを順次オンす
る全波駆動のモータ駆動電流を出力し、高速回転時にシ
ンク側出力トランジスタのみを順次オンする半波駆動の
モータ駆動電流を出力するモータ駆動回路、特にこの回
路の出力電圧のクランプに関する。
ICが各種利用されている。このICでは、複数のスイ
ッチングトランジスタを有し、このオンオフによって所
定の駆動電流をモータに供給してモータを駆動する。例
えば、駆動するモータが三相のモータであれば、駆動回
路は、電源とアース間に直列接続された2つのスイッチ
ングトランジスタ(ソース側及びシンク側のスイッチン
グトランジスタ)からなるアームを3つ有し、各アーム
の中間点をモータの各相モータコイルに接続する。そし
て、異なるアームにおけるソース側スイッチングトラン
ジスタとシンク側トランジスタを順次オンすることによ
って、各相のモータコイルに順次駆動電流を流し、モー
タを回転させる。このような駆動方法を全波駆動とい
う。
数は、モータで発生する逆起電力と駆動回路の電源電圧
とで決定される。すなわち、逆起電力が電源電圧に等し
くなるとそれ以上の電流がモータコイルに供給できなく
なり、この回転数が最大回転数になる。
の最大回転数を上昇させる方法として半波駆動がある。
この半波駆動では、モータコイルの中点を電源に接続す
る。そして、ソース側のスイッチングトランジスタを常
時オフとし、シンク側のスイッチングトランジスタのみ
順次オンする。これによって、モータコイルの中点から
モータコイルの半分に電流が順次流れる。従って、モー
タコイルの各端部に発生する逆起電力は、電源電圧を中
心として0〜電源電圧の2倍の電圧の間でふれることに
なり、理論的に最大回転数が全波駆動の2倍になる。
が高い程チップ面積が広く必要でコストも高くなる。こ
のためICの使用は低電圧で動作させ異常状態でも最大
定格電圧を超えない電圧範囲で動作させなければならな
い。
が、モータの回転中において、キックバックなどが生じ
た場合、モータコイルに大きな起電圧が生じる。これに
よって、モータの出力端の電圧が非常に高くなる可能性
がある。そこで、この出力端の電圧を所定のクランプ電
圧(電源電圧よりある程度高い電圧)以上にならないよ
うに、電圧をクランプするクランプ回路を設けているモ
ータ駆動回路も知られている。
回路においては、このようなクランプ回路をそのまま設
けることができない。すなわち、半波駆動時には、モー
タ駆動電流の出力端は電源電圧の2倍の電圧にまで上昇
する。従って、通常のクランプ回路をそのまま設けた場
合には、半波駆動時にこのクランプ回路が動作してしま
いモータの駆動が行えなくなってしまう。
あり、半波駆動時にも好適な出力端電圧のクランプを行
うことができるモータ駆動回路を提供することを目的と
する。
側出力トランジスタとシンク側トランジスタを有し、低
速回転時にソース側及びシンク側トランジスタを順次オ
ンする全波駆動のモータ駆動電流を出力し、高速回転時
にシンク側出力トランジスタのみを順次オンする半波駆
動のモータ駆動電流を出力するモータ駆動回路であっ
て、モータ駆動電流の出力端の電圧を一定値以下に保持
するクランプ手段と、全波駆動時にクランプ手段をオン
し、半波駆動時にオフするクランプ制御手段と、を有す
ることを特徴とする。このように、半波駆動時にクラン
プ手段を動作させないことによって、半波駆動時におい
てモータ駆動電流出力端の電圧をクランプ電圧以上に高
くすることができ、モータの半波駆動を可能とする。ま
た、全波駆動時には、出力端電圧のクランプによって、
キックバックなどによる高電圧の悪影響を排除できる。
は、半波駆動時において、シンク側出力トランジスタの
オン期間にこれに対応する出力端のクランプ手段をオン
することを特徴とする。これによって、シンク側の出力
トランジスタがオンになる出力端の電圧が電源電圧以下
の場合に、クランプを動作させ、キックバックなどによ
る悪影響を排除できる。
は、半波駆動時において、前記クランプ手段のオフ期間
に、クランプ手段がオフされている出力端に対応するシ
ンク側出力トランジスタのベースエミッタ間をショート
させることを特徴とする。シンク側出力トランジスタを
完全にオフすることによって、トランジスタの耐圧を上
昇して、出力端の高電圧に耐え得るようにする。これに
よって、本回路をICで構成する場合におけるICの耐
圧を低くでき、コストを低減することができる。
実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
の全体構成を示す図である。コレクタが電源電圧Vsの
電源に接続された3つのソース側出力トランジスタ(N
PN型)10、12、14のエミッタが、エミッタが抵
抗22を介しグランドに接続された3つのシンク側トラ
ンジスタ(NPN型)16、18、20にそれぞれ接続
されており、ソース側出力トランジスタ10、12、1
4とシンク側出力トランジスタ16、18、20との中
点がモータへの駆動電流の出力端(Wout、Vout、Uou
t)になっている。すなわち、U、V、Wの三相のモー
タ駆動電流が3つの出力端からそれぞれ出力される。な
お、抵抗22は、モータ駆動電流検出用のものである。
6、18、20のベースには、プリドライブ回路30か
らの制御ラインがそれぞれ別々に接続されており、プリ
ドライブ回路30が出力トランジスタ10〜20のオン
オフを制御する。すなわち、プリドライブ回路30は、
ホール入力に基づくモータの回転位相やトルク指令に基
づいて、出力トランジスタ10〜20のオンオフのため
の信号を発生する。
はタイミング回路40に入力され、このタイミング回路
40は、クランプ制御回路42にクランプのために必要
なモータ回転位相についてのタイミング信号を供給す
る。また、全波半波切替回路44は、ホール入力などか
らモータ回転数を検出し、この回転数が低速時に全波駆
動を指示し、回転数が所定値以上の高速になったときに
半波駆動を指示する全波半波切替信号をプリドライブ回
路30及びクランプ制御回路42に供給する。
動時には、ソース側の出力トランジスタ10〜14の1
つと、シンク側の出力トランジスタ16〜20の1つを
順次オンすることによって、電源からの電流をソース側
出力トランジスタ→モータコイル→シンク側トランジス
タ→グランドの経路で流しモータを駆動する。
電圧変動を示す。このように、電圧は、グランドから電
源電圧Vsの間で変動する。そして、この場合に、クラ
ンプ制御回路42は、出力端の電圧が所定のクランプ電
圧以下になるようにクランプを行う。すなわち、電源電
圧Vsより若干高いクランプ電圧を予め設定しており、
出力端の電圧がこのクランプ電圧を超えないように制御
する。これによって、キックバックが生じた場合にも出
力端の電圧をクランプ電圧に維持できる。
回路30によって、ソース側出力トランジスタ10〜1
4は常時オフしておく。また、モータコイルの中点を電
源に接続する。そして、シンク側トランジスタ16〜2
0を1/2の期間だけ順次オンする。
の出力トランジスタ10〜14をオンしていた電圧が高
い期間(電圧波形の0〜180度の期間)において、出
力トランジスタ10〜20の全てをオフして、残りの1
80度の期間において、シンク側出力トランジスタ16
〜20を順次をオンする。これによって、図3に示すよ
うに、電源電圧を中心として変動する電圧波形が出力端
に得られる。従って、最大振幅をほぼ2Vsまで大きく
できる。
制御回路42は、シンク側出力トランジスタ16〜20
の1以上がオンになっている期間はクランプをオンとす
るが、シンク側トランジスタ16〜20がオフである期
間、すなわち出力端の電圧が電源電圧以上になる期間に
おいて、クランプをオフする。これによって、出力端の
電圧上昇を可能として、半波駆動によるモータ駆動を可
能とする。
している期間は、これらシンク側トランジスタのエミッ
タベース間をショートさせる。例えば、各シンク側トラ
ンジスタ16〜20のベースをグランドに接続すること
でエミッタベース間をショートさせる。これによって、
シンク側のトランジスタ16〜20に電流が流れること
を確実に防止する。このように、トランジスタに電流を
流れなくすることによって、そのトランジスタは耐圧が
高くなり、半波駆動時に生じる出力端の高電圧に対し強
くなる。そこで、ICの耐圧をギリギリのところまで下
げられ、コストを低減することができる。
示す。この回路は、出力トランジスタ14、20の接続
点、すなわち出力端Uoutについてのクランプを制御す
るものである。出力端は、抵抗50、52、NPNトラ
ンジスタ54を介しグランドに接続されている。このト
ランジスタ54は、クランプをオンにするときに、Hが
供給され、クランプをオフにするときにLが供給され
る。従って、半波駆動時のシンク側出力トランジスタ1
6〜20をオフするときにのみトランジスタ54がオフ
される。
ジスタ56のベースに接続されている。このトランジス
タ56のエミッタは、ツェナーダイオード58を介し出
力端に接続されている。また、トランジスタ56のコレ
クタは、抵抗60を介し、ダイオード62を介し、シン
ク側出力トランジスタ20のベースに接続されている。
ンジスタ54はオンである。従って、抵抗50、52に
よって、分圧された出力端の電圧がトランジスタ56の
ベースに印加されている。従って、抵抗50における電
圧降下がツェナーダイオード58の降伏電圧とトランジ
スタ56がオンになるVBEの和を超えると、トランジス
タ56がオンし、ツェナーダイオード58に降伏電流が
流れ、出力端の電圧がクランプ電圧にクランプされる。
例えば、ツェナーダイオード58の降伏電圧を5.6V
とした場合、抵抗50における電圧降下が約6.3Vに
なったときに、クランプが動作する。
ード58がオンしたときには、その電流がダイオード6
2を介し、シンク側出力トランジスタ20のベース電流
となり、出力端の電圧を速やかに下降させることができ
る。
6で反転されてコレクタが出力トランジスタ20のベー
スに接続され、エミッタがグランドに接続されたNPN
トランジスタ64に供給されている。従って、トランジ
スタ54をオフする場合には、トランジスタ64がオン
する。これによって、シンク側出力トランジスタ20の
ベースをグランドに接続することができ、シンク側出力
トランジスタ20を確実にオフすることができる。な
お、トランジスタ64のエミッタは、グランドではな
く、抵抗22の上側に接続してもよい。
れ120°ずつずれているため、上述のような制御も1
20°ずつずれたタイミングで行われる。
全波駆動半波駆動を切り替えるモータ駆動回路におい
て、出力端の電圧のクランプを確実に行える。
路、40 タイミング回路、42 クランプ制御回路、
44 全波半波切替回路。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数のソース側出力トランジスタとシン
ク側トランジスタを有し、低速回転時にソース側及びシ
ンク側トランジスタを順次オンする全波駆動のモータ駆
動電流を出力し、高速回転時にシンク側出力トランジス
タのみを順次オンする半波駆動のモータ駆動電流を出力
するモータ駆動回路であって、 モータ駆動電流の出力端の電圧を一定値以下に保持する
クランプ手段と、 全波駆動時にクランプ手段をオンし、半波駆動時にオフ
するクランプ制御手段と、 を有することを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載の回路において、 前記クランプ制御手段は、 半波駆動時において、シンク側出力トランジスタのオン
期間にこれに対応する出力端のクランプ手段をオンする
ことを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項3】 請求項2に記載の回路において、 前記クランプ制御手段は、 半波駆動時において、前記クランプ手段のオフ期間に、
クランプ手段がオフされている出力端に対応するシンク
側出力トランジスタのベースエミッタ間をショートさせ
ることを特徴とするモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13213598A JP4053132B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13213598A JP4053132B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11332288A true JPH11332288A (ja) | 1999-11-30 |
JP4053132B2 JP4053132B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=15074200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13213598A Expired - Fee Related JP4053132B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4053132B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010226778A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | ブラシレスモータ駆動回路 |
JP2018011492A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 回転電機装置 |
DE112017003586T5 (de) | 2016-07-15 | 2019-05-02 | Denso Corporation | Rotierende Elektromaschinenvorrichtung |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP13213598A patent/JP4053132B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010226778A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | ブラシレスモータ駆動回路 |
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DE102017115740A1 (de) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Denso Corporation | System einer rotierenden elektrische Maschine |
US10027252B2 (en) | 2016-07-15 | 2018-07-17 | Denso Corporation | Rotating electric machine system |
DE112017003586T5 (de) | 2016-07-15 | 2019-05-02 | Denso Corporation | Rotierende Elektromaschinenvorrichtung |
US10644621B2 (en) | 2016-07-15 | 2020-05-05 | Denso Corporation | Rotating electric machine apparatus |
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JP4053132B2 (ja) | 2008-02-27 |
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