JPH0537629Y2 - - Google Patents

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JPH0537629Y2
JPH0537629Y2 JP1986018313U JP1831386U JPH0537629Y2 JP H0537629 Y2 JPH0537629 Y2 JP H0537629Y2 JP 1986018313 U JP1986018313 U JP 1986018313U JP 1831386 U JP1831386 U JP 1831386U JP H0537629 Y2 JPH0537629 Y2 JP H0537629Y2
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circuit
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Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、モータの保護回路に関するもので、
特にモータのロツク解除時に保護動作の自動復帰
を行わせることが出来るモータの保護回路に関す
る。
[Detailed explanation of the invention] (a) Industrial application field This invention relates to a motor protection circuit.
In particular, the present invention relates to a motor protection circuit that can automatically restore the protection operation when the motor is unlocked.

(ロ) 従来の技術 フアン等を回転させる為のモータとしては、現
在ブラシレス直流モータが多用されているが、起
動トルクを大にする等の必要性によりその駆動電
流を大とする傾向にある。その為、モータがロツ
クすると、モータ巻線の発熱や焼損を生じ、モー
タの破壊を招くという問題がある。
(b) Prior Art Currently, brushless DC motors are widely used as motors for rotating fans, etc., but there is a tendency to increase their drive current due to the need to increase starting torque. Therefore, when the motor locks up, the motor windings generate heat and burn out, leading to the problem of destruction of the motor.

モータを破壊から保護する為の保護回路として
は、例えば特開昭58−154385号公報に記載された
ものがある。前記公報に依れば、モータの回転に
応じてモータ巻線に生じる逆起電力を検出して所
定周期のパルスを作り、該パルスを用いて時間計
測手段を構成するコンデンサの充放電を行い、回
転の検出を行つている。その為、前記コンデンサ
の端子電圧が所定値以下の時正常回転、所定値以
上の時モータのロツクという判別を行うことが出
来、前記コンデンサの端子電圧を利用してモータ
の保護を行うことが出来る。
As a protection circuit for protecting a motor from destruction, there is, for example, one described in Japanese Patent Laid-Open No. 154385/1985. According to the above publication, a back electromotive force generated in the motor windings as the motor rotates is detected to generate pulses with a predetermined period, and the pulses are used to charge and discharge a capacitor constituting a time measuring means. Detecting rotation. Therefore, it is possible to determine that the motor is rotating normally when the terminal voltage of the capacitor is below a predetermined value, and that the motor is locked when it is above a predetermined value, and the motor can be protected using the terminal voltage of the capacitor. .

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、前記公報に記載されたモータの
保護回路は、ロツク解除時に保護動作を自動復帰
させることが出来ず、電源の再投入等の手動処理
を行わなければならないという問題があつた。
(c) Problems to be solved by the invention However, the motor protection circuit described in the above publication cannot automatically restore the protection operation when the lock is released, and manual processing such as turning the power back on is required. There was a problem that it had to be done.

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、上述の点に鑑みて成されたもので、
モータの回転に応じて充放電するコンデンサと、
該コンデンサの端子電圧を検出してモータ巻線へ
の電流供給を制御する出力信号を発生する回路
と、該回路の出力信号に応じて前記コンデンサの
放電を行う回路とを備える点を特徴とする。
(d) Means to solve the problem This invention was made in view of the above points.
A capacitor that charges and discharges according to the rotation of the motor,
The motor is characterized by comprising a circuit that detects the terminal voltage of the capacitor and generates an output signal for controlling current supply to the motor windings, and a circuit that discharges the capacitor in accordance with the output signal of the circuit. .

(ホ) 作用 本考案に依れば、モータのロツク時においても
コンデンサの充放電が行われるので、ロツク解除
があるとそれに応じて自動的に保護動作の復帰を
行うことが出来る。
(E) Effect According to the present invention, since the capacitor is charged and discharged even when the motor is locked, the protective operation can be automatically restored when the lock is released.

(ヘ) 実施例 第1図は、本考案の一実施例を示す回路図で、
1及び2は2相ブラシレス直流モータの第1及び
第2モータ巻線、3は該第1及び第2モータ巻線
1及び2により駆動されるロータの位置を検出
し、周期的に「H」及び「L」に変化する信号を
発生するホールIC(ホール素子とコンパレータと
を組合せたIC)、4は該ホールIC3の出力信号を
増幅する増幅回路、5は該増幅回路4の出力信号
に応じて互いに逆相の第1及び第2パルス列を発
生する制御回路、6は前記第1パルス列に応じた
駆動電流を第1モータ巻線1に供給する第1出力
回路、7は前記第2パルス列に応じた駆動電流を
第2モータ巻線2に供給する第2出力回路、8は
モータの回路を検出し、前記回転に応じて「H」
及び「L」に変化するパルスを発生する回転検出
回路、9は該回転検出回路8の出力信号によりオ
ン・オフ駆動される第1トランジスタ、10は該
第1トランジスタ9により充放電が制御されるコ
ンデンサ、11は第1抵抗12とともに前記コン
デンサ10の充電路を形成するダイオード、13
は該ダイオード12に並列接続され前記コンデン
サ10の充電路を形成する第2抵抗、14は前記
コンデンサ10の端子電圧と基準電圧とを比較す
るヒステリシスを持つた比較回路、15は該比較
回路14の出力端にベースが接続された第2トラ
ンジスタ、及び16はベースが前記第2トランジ
スタ15のコレクタに、コレクタが前記第1及び
第2抵抗12及び13の接続点に接続された第3
トランジスタである。
(F) Embodiment Figure 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
1 and 2 are the first and second motor windings of a two-phase brushless DC motor; 3 detects the position of the rotor driven by the first and second motor windings 1 and 2; and a Hall IC (IC that combines a Hall element and a comparator) that generates a signal that changes to "L", 4 is an amplifier circuit that amplifies the output signal of the Hall IC 3, and 5 is an amplifier circuit that responds to the output signal of the amplifier circuit 4. a control circuit that generates first and second pulse trains of opposite phase to each other; 6 a first output circuit that supplies the first motor winding 1 with a drive current corresponding to the first pulse train; 7 a control circuit that supplies the first motor winding 1 with a drive current corresponding to the first pulse train; A second output circuit 8 supplies a corresponding drive current to the second motor winding 2, detects the motor circuit, and outputs "H" according to the rotation.
and a rotation detection circuit that generates a pulse that changes to "L"; 9 is a first transistor that is driven on and off by the output signal of the rotation detection circuit 8; and 10 is a first transistor whose charging and discharging is controlled by the first transistor 9. A capacitor 11 is a diode 13 that forms a charging path for the capacitor 10 together with a first resistor 12.
is a second resistor connected in parallel with the diode 12 and forms a charging path for the capacitor 10; 14 is a comparison circuit with hysteresis for comparing the terminal voltage of the capacitor 10 with a reference voltage; a second transistor whose base is connected to the output terminal; and a third transistor 16 whose base is connected to the collector of the second transistor 15 and whose collector is connected to the connection point of the first and second resistors 12 and 13.
It is a transistor.

次に動作を説明する。電源(+B)が投入され
ると、起動回路(図示せず)が動作してモータが
回転を開始する。モータが回転すると、ホール
IC3から所定周期で変化する出力信号が発生し、
該出力信号が増幅回路4で増幅され、制御回路5
でパルス列に変換された後第1及び第2出力回路
路及び7で電流に変換される。そして、前記電流
が第1及び第2モータ巻線1及び2に供給される
為、モータを回転させることが出来る。尚、モー
タの定常回転動作については、特開昭61−189187
号に詳述されている。
Next, the operation will be explained. When the power (+B) is turned on, a starting circuit (not shown) operates and the motor starts rotating. When the motor rotates, the hall
An output signal that changes at a predetermined period is generated from IC3,
The output signal is amplified by the amplifier circuit 4, and the control circuit 5
After being converted into a pulse train in , it is converted into a current in the first and second output circuits and 7 . Since the current is supplied to the first and second motor windings 1 and 2, the motor can be rotated. Regarding the steady rotation operation of the motor, please refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-189187.
Details are given in the issue.

モータが定常回転状態にある場合、回転検出回
路8から「H」及び「L」に周期的に変化するパ
ルス列が発生し、該パルス列が第1トランジスタ
9のベースに印加される。その為、前記第1トラ
ンジスタ9がオン・オフを繰り返し、コンデンサ
10は前記第1トランジスタ9がオフのとき、第
1抵抗12及びダイオード11によつて充電さ
れ、前記第1トランジスタ9がオンのとき、該第
1トランジスタ9のコレクタ・エミツタ路によつ
て放電される。その再、第1抵抗12及びコンデ
ンサ10によつて決まる充電時定数と第3抵抗1
7及びコンデンサ10によつて決まる放電時定数
とを略等しく設定し、前記回転検出回路8の出力
パルス列のデユーテイを略50%に設定すれば、コ
ンデンサ10の端子電圧が略所定値に保たれる。
ヒステリシスを持つた比較回路14の一方の入力
端子には基準電圧が印加され、他方の入力端子に
は前記コンデンサ10の端子電圧が印加されてい
る。先に述べた如く、定常状態においては、前記
コンデンサ10の端子電圧が略所定値に保たれ、
比較回路14の第1スレシホールドレベルV1
越えることが無いので、比較回路14の出力は
「H」状態を保。その為、保護動作が開始される
ことが無く、また第2トランジスタ15がオン、
第3トランジスタ16がオフの状態を維持するの
で、自動復帰動作が開始されることも無い。
When the motor is in a steady rotation state, the rotation detection circuit 8 generates a pulse train that changes periodically between "H" and "L", and this pulse train is applied to the base of the first transistor 9. Therefore, the first transistor 9 is repeatedly turned on and off, and the capacitor 10 is charged by the first resistor 12 and the diode 11 when the first transistor 9 is off, and when the first transistor 9 is on, the capacitor 10 is charged by the first resistor 12 and the diode 11. , is discharged by the collector-emitter path of the first transistor 9. The charging time constant determined by the first resistor 12 and the capacitor 10 and the third resistor 1
7 and the discharge time constant determined by the capacitor 10 are set to be approximately equal, and the duty of the output pulse train of the rotation detection circuit 8 is set to approximately 50%, the terminal voltage of the capacitor 10 is maintained at approximately a predetermined value. .
A reference voltage is applied to one input terminal of the comparison circuit 14 having hysteresis, and the terminal voltage of the capacitor 10 is applied to the other input terminal. As mentioned above, in the steady state, the terminal voltage of the capacitor 10 is maintained at approximately a predetermined value,
Since the first threshold level V1 of the comparator circuit 14 is not exceeded, the output of the comparator circuit 14 maintains the "H" state. Therefore, the protection operation is not started, and the second transistor 15 is turned on.
Since the third transistor 16 maintains an off state, an automatic recovery operation is not started.

いま、モータのロツクが生じ、回転検出回路8
の出力信号が変化しなくなり、第1トランジスタ
9のベースが「L」になつたとすると、前記第1
トランジスタ9がオフ状態を維持し、コンデンサ
10の放電が行われなくなる。その為、前記コン
デンサ10の端子電圧は、第1抵抗12及びダイ
オード11による充電に応じて上昇を続ける。時
間が経過し、コンデンサ10の端子電圧が比較回
路14の第1スレシホールドレベルV1に達する
と、前記比較回路14の出力が「L」になり、そ
れが制御回路5に印加される為、第1及び第2モ
ータ巻線1及び2への電流供給が停止され保護動
作状態になる。同時に前記「L」の出力が第2ト
ランジスタ15のベースに印加される為、前記第
2トランジスタ15がオフし、それに応じて第3
トランジスタ16がオンする。そして、前記第3
トランジスタ16がオンすると、コンデンサ10
に蓄積された電荷が第2抵抗13及び第3トラン
ジスタ16のコレクタ・エミツタ路を介して放電
される。その為、前記コンデンサ10の端子電圧
が低下していく。ヒステリシスを持つた比較回路
14はその出力が「L」になると、スレシホール
ドレベルがV1よりも低い第2スレシホールドレ
ベルV2に変化する。従つて、前記コンデンサ1
0の端子電圧が前記レベルV2に低下する迄、比
較回路14の出力は「L」を保ち、第3トランジ
スタ16はオン状態を保つ。
Now, the motor is locked and the rotation detection circuit 8
Suppose that the output signal of the first transistor 9 stops changing and the base of the first transistor 9 becomes "L".
Transistor 9 remains off, and capacitor 10 is no longer discharged. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 10 continues to rise in response to charging by the first resistor 12 and diode 11. As time passes and the terminal voltage of the capacitor 10 reaches the first threshold level V1 of the comparator circuit 14, the output of the comparator circuit 14 becomes "L" and is applied to the control circuit 5. , the current supply to the first and second motor windings 1 and 2 is stopped, and a protective operation state is entered. At the same time, the "L" output is applied to the base of the second transistor 15, so the second transistor 15 is turned off, and the third
Transistor 16 turns on. And the third
When transistor 16 turns on, capacitor 10
The charges accumulated in the transistor 16 are discharged through the second resistor 13 and the collector-emitter path of the third transistor 16. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 10 decreases. When the output of the comparison circuit 14 having hysteresis becomes "L", the threshold level changes to a second threshold level V2 lower than V1 . Therefore, the capacitor 1
The output of the comparator circuit 14 remains "L" and the third transistor 16 remains on until the terminal voltage of 0 drops to the level V2 .

前記コンデンサ10の端子電圧がV2に低下す
ると、比較回路14の出力が再び「H」になり、
制御回路5が作動して第1及び第2モータ巻線1
及び2への給電が再開され、同時に第2トランジ
スタ15がオン、第3トランジスタ16がオフに
なり、再びコンデンサ10の充電が開始される。
その時、モータのロツクが解除されていれば、モ
ータが回転を開始するが、モータのロツクが継続
している場合は、コンデンサ10の端子電圧が第
1スレシホールドレベルV1に達する迄再び充電
が行われ、以下同様の動作を繰り返す。
When the terminal voltage of the capacitor 10 drops to V2 , the output of the comparator circuit 14 becomes "H" again,
The control circuit 5 operates and the first and second motor windings 1
and 2 is restarted, and at the same time, the second transistor 15 is turned on, the third transistor 16 is turned off, and charging of the capacitor 10 is started again.
At that time, if the motor is unlocked, the motor starts rotating, but if the motor is still locked, the capacitor 10 is charged again until the terminal voltage reaches the first threshold level V1 . is performed, and the same operation is repeated thereafter.

コンデンサ10の充電時間は、主に第1抵抗1
2の値R1に応じて決まり、放電時間は主に第2
抵抗13の値R2に応じて決まる。そして、前記
コンデンサ10の充電時には、保護動作が解除さ
れているので、R1<<R2として充電時間を放電
時間より短くすれば、モータの確実なる保護と保
護動作の自動復帰とを行い得る保護回路が得られ
る。コンデンサ10の端子電圧が第2スレシホー
ルドレベルV2迄低下し、比較回路14の出力が
「H」となり、第3トランジスタ16がオフにな
つたとき、モータのロツクが解除されていれば、
モータが回転を開始しそれに応じて回転検出回路
8から出力パルスが発生するので、コンデンサ1
0の端子電圧が第1トランジスタ9のオン・オフ
に応じた充放電状態になり、徐々に低下して略所
定値になる。
The charging time of the capacitor 10 is mainly determined by the charging time of the first resistor 1.
2, and the discharge time is mainly determined by the second value R1 .
It is determined according to the value R 2 of the resistor 13. Since the protective operation is canceled when the capacitor 10 is charged, by setting R 1 << R 2 and making the charging time shorter than the discharging time, the motor can be reliably protected and the protective operation can be automatically restored. A protection circuit is obtained. When the terminal voltage of the capacitor 10 drops to the second threshold level V2 , the output of the comparator circuit 14 becomes "H", and the third transistor 16 turns off, if the motor is unlocked,
Since the motor starts rotating and output pulses are generated from the rotation detection circuit 8 accordingly, the capacitor 1
The terminal voltage of 0 enters a charging/discharging state depending on whether the first transistor 9 is turned on or off, and gradually decreases to approximately a predetermined value.

第2図は、第1図のコンデンサ10の端子電圧
の変化を示す特性図である。第2図で時刻t0にモ
ータの電源を投入したとすれば、モータが回転
し、コンデンサ10の端子電圧は第1トランジス
タ9のオン・オフに応じて徐々に上昇し、略所定
値になつて安定する。時刻t1にモータのロツクが
生じたとすれば、第1トランジスタ9がオフにな
り、コンデンサ10の端子電圧は第1抵抗12と
ダイオード11とによる充電に応じて上昇する。
前記端子電圧が比較回路14の第1スレシホール
ドレベルV1に達すると、第3トランジスタ16
がオンする為コンデンサ10の放電が行われ、前
記端子電圧が低下していく。前記端子電圧が比較
回路14の第2スレシホールドレベルV2に達す
ると、第3トランジスタ16がオフし、再びコン
デンサ10の充電が行われる。モータのロツクが
解除されない限りコンデンサ10は上述の充放電
を繰り返す。時刻t2にモータのロツクが解除され
たとすれば、コンデンサ10の端子電圧が第2ス
レシホールドレベルV2に低下する時刻t3で第3ト
ランジスタ16がオフしてモータの回転が再開
し、コンデンサ10の端子電圧は第1トランジス
タ9のオン・オフに応じて所定値に低下し、以降
その状態を維持する。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing changes in the terminal voltage of the capacitor 10 shown in FIG. 1. Assuming that the power to the motor is turned on at time t 0 in FIG. 2, the motor rotates and the terminal voltage of the capacitor 10 gradually increases as the first transistor 9 turns on and off until it reaches approximately a predetermined value. becomes stable. If the motor is locked at time t 1 , the first transistor 9 is turned off and the terminal voltage of the capacitor 10 rises as it is charged by the first resistor 12 and diode 11 .
When the terminal voltage reaches the first threshold level V1 of the comparison circuit 14, the third transistor 16
Since the capacitor 10 is turned on, the capacitor 10 is discharged, and the terminal voltage decreases. When the terminal voltage reaches the second threshold level V2 of the comparison circuit 14, the third transistor 16 is turned off and the capacitor 10 is charged again. As long as the motor is not unlocked, the capacitor 10 will repeat the charging and discharging described above. If the motor is unlocked at time t2 , at time t3 when the terminal voltage of capacitor 10 drops to the second threshold level V2 , the third transistor 16 is turned off and the motor rotation resumes. The terminal voltage of the capacitor 10 decreases to a predetermined value depending on whether the first transistor 9 is turned on or off, and thereafter maintains that state.

(ト) 考案の効果 以上述べた如く、本考案によれば、モータを破
壊から確実に保護することが出来るモータの保護
回路を提供出来る。また、本考案に依れば、一度
動作状態になつたモータの保護回路を自動復帰さ
せることが出来るモータの保護回路を提供出来
る。その際、自動復帰動作を行わせる為の回路
は、簡単な構成で事足りるので、IC化に適した
モータの保護回路を提供出来る。
(g) Effects of the invention As described above, according to the present invention, it is possible to provide a motor protection circuit that can reliably protect the motor from destruction. Further, according to the present invention, it is possible to provide a motor protection circuit that can automatically restore the motor protection circuit once it is in an operating state. In this case, a simple circuit configuration is sufficient for the automatic return operation, so it is possible to provide a motor protection circuit suitable for IC implementation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本考案の一実施例を示す回路図、及
び第2図はその動作を説明するための特性図であ
る。 1,2……モータ巻線、8……回転検出回路、
9……第1トランジスタ、10……コンデンサ、
11……ダイオード、12……第1抵抗、13…
…第2抵抗、14……比較回路、16……第3ト
ランジスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining its operation. 1, 2...Motor winding, 8...Rotation detection circuit,
9...first transistor, 10...capacitor,
11...Diode, 12...First resistor, 13...
...Second resistor, 14...Comparison circuit, 16...Third transistor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] モータの回転位置を検出し周期的にハレイベル
及びローレベルに変化する信号を発生するホール
IC3の出力に基づいて、逆相の第1及び第2パ
ルス列を発生する制御回路5と、前記第1及び第
2パルス列に応じた駆動電流を第1及び第2モー
タ巻線1,2に供給する第1及び第2出力回路
6,7と、前記モータの回転に応じてハイレベル
及びローレベルに変化するパルスを発生し、前記
モータがロツクした時に一方のレベルに固定され
た出力を発生する回転検出回路8と、前記回転検
出回路8の出力が一方のレベルの時、所定の時定
数で充電を行う充電回路10,11,12と、前
記回転検出回路8の出力が他方のレベルの時、所
定の時定数で前記充電回路10,11,12の充
電電圧の放電を行う第1放電回路9,10,17
と、ヒステリシスを持つ第1基準電圧及び該第1
基準電圧より低い第2基準電圧と前記充電電圧と
を比較し、前記充電電圧が前記第1基準電圧より
高くなつた時に前記第1及び第2パルス列の発生
を禁止する為の第1比較信号を発生し、且つ、前
記充電電圧が前記第2基準電圧より低くなつた時
に前記第1及び第2パルス列の発生を許可する為
の第2比較信号を発生する比較回路14と、前記
第1比較信号に基づいて所定の時定数で前記充電
電圧の放電を行い、前記第2比較信号に基づいて
前記充電電圧の放電を停止する第2放電回路1
0,13,16と、を備え、前記モータのロツク
解除時に保護動作の自動復帰を行わせることを特
徴とするモータの保護回路。
A hall that detects the rotational position of the motor and generates a signal that periodically changes to low level and low level.
A control circuit 5 generates first and second pulse trains of opposite phase based on the output of the IC 3, and supplies drive currents corresponding to the first and second pulse trains to the first and second motor windings 1 and 2. first and second output circuits 6 and 7, which generate pulses that change to high and low levels according to the rotation of the motor, and generate an output that is fixed at one level when the motor is locked. When the output of the rotation detection circuit 8 and the rotation detection circuit 8 is at one level, the charging circuits 10, 11, 12 that perform charging at a predetermined time constant and the output of the rotation detection circuit 8 are at the other level. , a first discharge circuit 9, 10, 17 that discharges the charging voltage of the charging circuit 10, 11, 12 at a predetermined time constant.
and a first reference voltage with hysteresis and the first reference voltage.
a first comparison signal for comparing the charging voltage with a second reference voltage lower than the reference voltage and prohibiting generation of the first and second pulse trains when the charging voltage becomes higher than the first reference voltage; a comparison circuit 14 for generating a second comparison signal for permitting generation of the first and second pulse trains when the charging voltage is generated and the charging voltage becomes lower than the second reference voltage; and the first comparison signal. a second discharging circuit 1 that discharges the charging voltage at a predetermined time constant based on the second comparison signal and stops discharging the charging voltage based on the second comparison signal;
0, 13, and 16, and is characterized in that the protective operation is automatically restored when the motor is unlocked.
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