JPH0243437B2 - - Google Patents

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JPH0243437B2
JPH0243437B2 JP56191392A JP19139281A JPH0243437B2 JP H0243437 B2 JPH0243437 B2 JP H0243437B2 JP 56191392 A JP56191392 A JP 56191392A JP 19139281 A JP19139281 A JP 19139281A JP H0243437 B2 JPH0243437 B2 JP H0243437B2
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/06Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、モータ可動部の位置に応じて複数相
のコイルに対する給電を電子的に切換えてゆくブ
ラシレス直流モータに関するものである。
ブラシレス直流モータはトルクリツプルが小さ
く、ブラシによるノイズがなく、長寿命であるこ
とから、各種の音響機器に応用されている。特公
昭55−6938号公報には、このようなブラシレス直
流モータにおいて、星形結線された3相コイルに
両方向の電流を通電(全波駆動)するようにな
し、コイルの利用効率を向上させることが開示さ
れている。これによれば、多相のコイルに第1の
トランジスタ群によつて定電流を供給するように
し、第2のトランジスタ群によつて多相コイルの
共通接続点の電位が所定の値となるように制御し
ている。
しかし、この様な構成では、コイルに電流を供
給する端子の他に共通接続端子(単に電圧を検出
するために必要とされる)も、モータ側より引き
出して回路素子に接続する必要があり、配線数が
増加し、製造が繁雑となつていた。
本発明は、そのような点を考慮し、多相のコイ
ルに電流を供給する端子のみの配線(共通接続端
子の配線は不要)により安定かつ確実な全波駆動
を実現したブラシレス直流モータを提供するもの
である。
本発明によるブラシレス直流モータの構成は、
モータ可動部の位置を検出する位置検出手段と、
複数相のコイルと、前記コイルに電流を供給する
複数個のトランジスタからなる第1の駆動トラン
ジスタ群と、前記コイルへの電流供給を指令する
指令信号に対応し、かつ、前記位置検出手段の出
力に応動して前記第1の駆動トランジスタ群の通
電を分配制御する第1の分配制御手段と、前記コ
イルと前記第1の駆動トランジスタ群による電流
路に直列に挿入された複数個のトランジスタから
なる第2の駆動トランジスタ群と、前記位置検出
手段の出力に応動して前記第2の駆動トランジス
タ群の通電を分配制御する第2の分配制御手段を
具備し、前記第2の分配制御手段は、前記第1の
駆動トランジスタ群の通電状態にあるトランジス
タの動作電圧を検出する動作検出手段と、前記第
1の駆動トランジスタ群の動作電圧を検出した前
記動作検出手段の出力信号に応動して前記第2の
駆動トランジスタ群の通電電流を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするものである。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の一実施例を表わす電気回路
結線図である。第1図において、11はロータに
とりつけられた界磁マグネツト、12,13,1
4は星形結線された3相のコイル群、26,2
7,28は第1の駆動トランジスタ群、46,4
7,48は第2の駆動トランジスタ群、21はコ
イル12,13,14への合成供給電流を検出す
るための抵抗である。また、破線で囲まれた部分
101はマグネツト11の磁束を感知するホール
素子15,16,17,18,19,20によつ
て構成される位置検出器、102はホール素子1
5,16,17の出力に応動して対応する第1の
駆動トランジスタ群26,27,28の通電を分
配制御する第1の分配制御器、103はホール素
子18,19,20の出力に応動して対応する第
2の駆動トランジスタ群46,47,48の通電
を分配制御する第2の分配制御器である。
次に、その動作を説明する。電源電圧VCC
12V印加すると、抵抗21の電圧降下と指令電圧
信号60が電圧・電流変換器105にて比較さ
れ、その両者の差に応じた電流が出力され、第1
の差動回路104を構成するトランジスタ23,
24,25の共通エミツタ電流として供給され
る。トランジスタ23,24,25の各ベース端
子にはそれぞれホール素子15,16,17の出
力電圧が印加され、そのベース電圧の差に応じて
共通エミツタ電流が各コレクタ電流に分配され、
ベース電圧の最も低いトランジスタのコレクタ電
流が最も大きくなり、他のトランジスタのコレク
タ電流は零またはほとんど零となる。
トランジスタ23,24,25の各コレクタ電
流は第1の駆動トランジスタ群26,27,28
の各ベース電流となり、電流増幅されてコレクタ
12,13,14へ供給される。コイル12,1
3,14への供給電流は抵抗21の電圧降下とし
て検出され、電圧・電流変換器105の反転入力
端子に入力される。
これにより、電圧・電流変換器105、第1の
差動回路104、第1の駆動トランジスタ群2
6,27,28および抵抗21によつて第1の帰
還ループ(電流帰還ループ)が構成され、コイル
12,13,14への供給電流は確実に指令信号
60に対応した定電流値となる。なお、電圧・電
流変換器105の反転入力端子と出力端子との間
に介装されたコンデンサ22は上述の帰還ループ
の位相補償のためにつけている。(このコンデン
サ22は電圧・電流変換器105の出力と電源端
子との間につけても良い。) 第3図に電圧・電流変換器105の構成例を示
す。ここでは、トランジスタ61と抵抗62によ
り信号60の電圧と抵抗21の電圧を比較し、そ
の差に対応した電流に変換し、トランジスタ6
3,64のカレントミラー回路により電流反転さ
れて出力される。
次に、第2の分配制御器と第2の駆動トランジ
スタ群の動作について説明する。第2の分配制御
器103は、第1の駆動トランジスタ群26,2
7,28の通電状態にあるトランジスタの動作電
圧を検出する動作検出器106と、定電流源4
0、ダイオード39、抵抗41、抵抗21によつ
て決まる基準の電圧値と前記動作検出器106の
出力電圧を差動比較して、その両者に応じた電流
を吸引する比較器107と、第2の差動回路10
8によつて構成されている。
第2図に駆動トランジスタ46と27が活性と
なつている場合の電流路を示す。第2図より、電
流路は 側電源→トランジスタ46→コイル12およ
び13→トランジスタ27→抵抗21→側電
源 となり、コイル13の端子電圧がコイル12,
14の端子電圧より小さくなる。その結果、ダイ
オード37が導通し、他のダイオード36,38
は非導通となり、動作検出器106の出力電圧A
は通電状態にある第1の駆動トランジスタ27の
動作電圧VCE(コレクタ・エミツタ間電圧)と抵
抗21の電圧降下の和からダイオード37の順方
向電圧VDだけ大きな値となる。
動作検出器106の出力電圧Aは比較器107
の差動トランジスタ51のベース側に印加され
る。一方、差動トランジスタ52のベース側に
は、定電流源40、ダイオード39、抵抗41に
より第1の駆動トランジスタ群26,27,28
の共通接続点(エミツタ側)よりも所定の電圧値
Vref=VD+R41・I40だけ大きな基準電圧値が印加
されている。従つてトランジスタ51と52によ
つて、第1の駆動トランジスタ27の動作電圧
VCEと所定の電圧値R41・I40(通常0.5V〜1.5V程
度)が実質的に比較され、その両者の差に応じた
電流がトランジスタ52に吸引され、第2の差動
回路108に供給される。
差動回路108のトランジスタ43,44,4
5の各ベース端子にはホール素子18,19,2
0の出力が印加され、そのベース電圧に応じて共
通エミツタ電流をコレクタに分配する。トランジ
スタ43,44,45の各コレクタ電流は第2の
駆動トランジスタ群46,47,48の各ベース
電流となり、電流増幅コイル12,13,14へ
の通電を切換え制御している。
従つて、動作検出器106、比較器107、第
2の差動回路108、第2の駆動トランジスタ群
46,47,48によつて第2の帰還ループが構
成され、第1の駆動トランジスタ群26,27,
28の通電状態にあるトランジスタ動作電圧VCE
を活性領域内の所定の電圧値R41・I40と一致させ
るように動作する。これについて更に説明すれ
ば、第1の駆動トランジスタの動作電圧の減少
は、動作検出器106によつて検出され、比較器
107の吸込電流を大きくし、第2の駆動トラン
ジスタのベース電流、従つてコレクタ電流を大き
くなして、第2の駆動トランジスタの動作電圧
VCEを小さくし、その結果、第1の駆動トランジ
スタの動作電圧を大きくする。
このような帰還ループを施こすならば、第2の
差動回路108および第2の駆動トランジスタ群
46,47,48の動作が安定し、位置検出器1
01の出力に応動する通電トランジスタの切換え
は確実かつ円滑に行なわれる。
また、その比較電圧VrefはVCCに較べて十分小
さく設定できるため、コイル12,13,14で
の電圧降下がかなり大きくても、第2の駆動トラ
ンジスタは活性領域にあり、飽和しにくい。
なお、コンデンサ42は上述の帰還ループの位
相補償のためにつけられている。また、コイル1
2,13,14の端子に接続されたコンデンサ2
9,31,33と抵抗30,32,34の直列回
路は、通電路の切換えに伴うスパイク電圧を低減
するものである。
前述の実施例では、3相のコイルを星形結線し
た例を示したが、本発明はそのような場合に限ら
ず、一般に、多相のコイルを有するモータに構成
できる。また、駆動トランジスタはバイポーラ形
トランジスタに限らず、電界効果形トランジスタ
でも良いことはいうまでもない。さらに、動作検
出器、比較器等の構成は、前述の実施例に限定さ
れるものではない。その他、本発明の主旨をかえ
ずして種々の変形が可能である。
以上実施例によれば、通電状態にある第1の駆
動トランジスタの動作電圧を検出し、その電圧が
所定の値になるように、通電状態にある第1の駆
動トランジスタの動作電圧が大きくなると通電状
態にある第2の駆動トランジスタの通電電流を小
さくし、通電状態にある第1の駆動トランジスタ
の動作電圧が小さくなると通電状態にある第2の
駆動トランジスタの通電電流を大きくするように
制御しているので、多相のコイルに電流を供給す
る端子のみの電線により安定かつ確実な全波駆動
実現でき、従つて、コイルの共通接続端子は不要
であり、モータコイルへの接続端子数は少なくて
よく、部品点数・製造工数は低減される。また、
駆動回路とコイルへの接続数の減少により、例え
ば、第1図の回路をワンチツプ集積回路にて構成
する場合には、その出力ピン数も少なくなる。
従つて、本発明に基づいて、音響機器あるいは
映像機器用のブラシレス直流モータを構成するな
らば安価に性能の良い機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を表わす電気回路結
線図、第2図はその動作を説明するための図、第
3図は電圧・電流変換器の構成例図である。 11……マグネツト、12,13,14……コ
イル、26,27,28……第1の駆動トランジ
スタ群、46,47,48……第2の駆動トラン
ジスタ群、101……位置検出器、102……第
1の分配制御器、103……第2の分配制御器、
104……第1の差動回路、105……電圧・電
流変換器、106……動作検出器、107……比
較器、108……第2の差動回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 モータ可動部の位置を検出する位置検出手段
    と、複数相のコイルと、前記コイルに電流を供給
    する複数個のトランジスタからなる第1の駆動ト
    ランジスタ群と、前記コイルへの電流供給を指令
    する指令信号に対応し、かつ、前記位置検出手段
    の出力に応動して前記第1の駆動トランジスタ群
    の通電を分配制御する第1の分配制御手段と、前
    記コイルと前記第1の駆動トランジスタ群による
    電流路に直列に挿入された複数個のトランジスタ
    からなる第2の駆動トランジスタ群と、前記位置
    検出手段の出力に応動して前記第2の駆動トラン
    ジスタ群の通電を分配制御する第2の分配制御手
    段を具備し、前記第2の分配制御手段は、前記第
    1の駆動トランジスタ群の通電状態にあるトラン
    ジスタの動作電圧を検出する動作検出手段と、前
    記第1の駆動トランジスタ群の動作電圧を検出し
    た前記動作検出手段の出力信号に応動して前記第
    2の駆動トランジスタ群の通電電流を制御する制
    御手段とを備えたブラシレス直流モータ。
JP56191392A 1981-11-27 1981-11-27 ブラシレス直流モ−タ Granted JPS5893486A (ja)

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JP56191392A JPS5893486A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 ブラシレス直流モ−タ
DE8282306342T DE3273059D1 (en) 1981-11-27 1982-11-29 Brushless d. c. motor
US06/445,174 US4494053A (en) 1981-11-27 1982-11-29 Winding voltage balancing circuit for brushless DC motor
EP82306342A EP0081939B1 (en) 1981-11-27 1982-11-29 Brushless d. c. motor

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JP56191392A JPS5893486A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 ブラシレス直流モ−タ

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JPS5893486A JPS5893486A (ja) 1983-06-03
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JP56191392A Granted JPS5893486A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 ブラシレス直流モ−タ

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125418A (en) * 1978-03-23 1979-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dc motor
JPS54162117A (en) * 1978-06-13 1979-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic commutator type motor

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JPS5893486A (ja) 1983-06-03

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