JPH0669309B2 - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置Info
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- JPH0669309B2 JPH0669309B2 JP63093657A JP9365788A JPH0669309B2 JP H0669309 B2 JPH0669309 B2 JP H0669309B2 JP 63093657 A JP63093657 A JP 63093657A JP 9365788 A JP9365788 A JP 9365788A JP H0669309 B2 JPH0669309 B2 JP H0669309B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響機器や映像機器などに使用されるブラシレ
スモータの駆動装置に関するものである。
スモータの駆動装置に関するものである。
従来の技術 近年、音響機器や映像機器などに使用されるモータはそ
の高信頼化，長寿命化のために、従来の刷子，整流子を
有する直流モータに代わって、ロータの回転位置を位置
検出器で検出して複数相のコイルと直列に接続された複
数個の駆動トランジスタを順次導通させて、前記ロータ
の回転を接続させるように構成された、いわゆる、ブラ
シレスモータの実用化が盛んとなってきた。
の高信頼化，長寿命化のために、従来の刷子，整流子を
有する直流モータに代わって、ロータの回転位置を位置
検出器で検出して複数相のコイルと直列に接続された複
数個の駆動トランジスタを順次導通させて、前記ロータ
の回転を接続させるように構成された、いわゆる、ブラ
シレスモータの実用化が盛んとなってきた。
以下、図面を参照しながら従来のブラシレスモータの駆
動装置について説明する。
動装置について説明する。
第３図は従来のブラシレスモータの駆動装置の回路結線
図である。101a,101b,101cは駆動コイルであり、102a,1
02b,102cは駆動トランジスタである。前記駆動トランジ
スタ102a,102b,102cの共通エミッタはモータ電流検出抵
抗106を介して電源負側給電端子150に接続され、同コレ
クタはそれぞれ通電切換回路103の入力端子に接続され
ると共に前記駆動コイル101a,101b,101cを介して電源正
側給電端子130に接続され、同ベースはそれぞれ前記通
電切換回路103の出力端子に接続されると共に電流制限
トランジスタ107a,107b,107cのコレクタに接続されてい
る。105は電流制限コンパレータであり、同出力端子は
前記電流制限トランジスタ107a,107b,107cの共通ベース
に接続され、同非反転入力端子は前記駆動トランジスタ
102a,102b,102cの共通エミッタに接続され、同反転入力
端子は基準電圧108に接続されている。
図である。101a,101b,101cは駆動コイルであり、102a,1
02b,102cは駆動トランジスタである。前記駆動トランジ
スタ102a,102b,102cの共通エミッタはモータ電流検出抵
抗106を介して電源負側給電端子150に接続され、同コレ
クタはそれぞれ通電切換回路103の入力端子に接続され
ると共に前記駆動コイル101a,101b,101cを介して電源正
側給電端子130に接続され、同ベースはそれぞれ前記通
電切換回路103の出力端子に接続されると共に電流制限
トランジスタ107a,107b,107cのコレクタに接続されてい
る。105は電流制限コンパレータであり、同出力端子は
前記電流制限トランジスタ107a,107b,107cの共通ベース
に接続され、同非反転入力端子は前記駆動トランジスタ
102a,102b,102cの共通エミッタに接続され、同反転入力
端子は基準電圧108に接続されている。
以上のように構成された従来のブラシレスモータの駆動
装置についてその動作を以下に説明する。
装置についてその動作を以下に説明する。
通電切換回路103は駆動コイル101a,101b,101cに発生す
る誘起電圧信号をロジック処理して駆動トランジスタ10
2a,102b,102cの通電状態を順次切換えている。モータ電
流Ｉ′ｍは駆動コイル101a,101b,101cのいずれかを流れ
て必ずモータ電流検出抵抗106に流れて電圧降下Ｒ
ＡＩ′ｍを発生する。通常はモータ電流Ｉ′ｍは適切な
値となっていて、ＲＡＩ′ｍ＜Ｖ′refとなっており、
電流制限トランジスタ107a,107b,107cの共通ベースはLO
Wとなり、これらのトランジスタはOFF状態となってい
る。モータの負荷が増加してＩ′ｍが増加してくると、
ＲＡＩ′ｍ＞Ｖ′refとなり電流制限トランジスタがON
して駆動トランジスタ102a,102b,102cのベース電流を吸
い込んでモータに過剰な電流を流れるのを制限する。
る誘起電圧信号をロジック処理して駆動トランジスタ10
2a,102b,102cの通電状態を順次切換えている。モータ電
流Ｉ′ｍは駆動コイル101a,101b,101cのいずれかを流れ
て必ずモータ電流検出抵抗106に流れて電圧降下Ｒ
ＡＩ′ｍを発生する。通常はモータ電流Ｉ′ｍは適切な
値となっていて、ＲＡＩ′ｍ＜Ｖ′refとなっており、
電流制限トランジスタ107a,107b,107cの共通ベースはLO
Wとなり、これらのトランジスタはOFF状態となってい
る。モータの負荷が増加してＩ′ｍが増加してくると、
ＲＡＩ′ｍ＞Ｖ′refとなり電流制限トランジスタがON
して駆動トランジスタ102a,102b,102cのベース電流を吸
い込んでモータに過剰な電流を流れるのを制限する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記に示したような構成を有する従来例
のブラシレスモータの駆動装置においては、モータ電流
を検知して電流制限をかける際、抵抗ＲＡに電圧降下を
生じるため駆動コイルにかけられる電圧が減少してしま
う。その結果、とくに電源電圧が低くなり、モータに負
荷が加わった場合、駆動トランジスタがすぐに飽和して
しまい充分なモータ電流を供給することができなくなる
という問題点を有していた。
のブラシレスモータの駆動装置においては、モータ電流
を検知して電流制限をかける際、抵抗ＲＡに電圧降下を
生じるため駆動コイルにかけられる電圧が減少してしま
う。その結果、とくに電源電圧が低くなり、モータに負
荷が加わった場合、駆動トランジスタがすぐに飽和して
しまい充分なモータ電流を供給することができなくなる
という問題点を有していた。
本発明の目的は従来のブラシレスモータの駆動装置にお
ける上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、
電圧のロスなくモータ電流を検出し電流制限することが
可能な高性能なブラシレスモータの駆動装置を提供する
ものである。
ける上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、
電圧のロスなくモータ電流を検出し電流制限することが
可能な高性能なブラシレスモータの駆動装置を提供する
ものである。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のブラシレスモータの
駆動装置は、電源の一方の給電端子にそれぞれの一端が
接続された複数相の駆動コイルと、前記複数相の駆動コ
イルのそれぞれの他端と電源の他方の給電端子との間に
接続された複数個の駆動トランジスタと、前記駆動トラ
ンジスタの通電状態を順次切り換える通電切換回路と、
それぞれの抵抗の一方の端子を前記複数相の駆動コイル
のそれぞれの他端に接続し、それぞれの抵抗の他方の端
子を共通接続し、さらに定電流源を介して前記電源の他
方の給電端子に接続することにより、各相の通電信号を
合成してモータ電流による前記駆動コイルの電圧降下を
検出する手段と、前記抵抗と前記定電流源との接続点を
バッファアンプの一方の入力端子に接続し、前記バッフ
ァアンプの出力端子を同バッファアンプの他方の入力端
子に接続するとともに抵抗分圧回路の分圧点に接続する
ことにより、前記駆動コイルの電圧降下信号をもとにモ
ータ電流に対応した電流を電圧信号として検出する手段
と、基準電圧を電流制限コンパレータの一方の入力端子
に印加し、前記バッファアンプの出力端子を同電流制限
コンパレータの他方の入力端子に接続し、同電流制限コ
ンパレータの出力端子を電流制限トランジスタのベース
に接続し、前記電流制限トランジスタのコレクタを前記
複数個の駆動トランジスタのベースに接続することによ
り、モータに過剰な電流が流れたとき前記電流制限トラ
ンジスタを導通状態に移行するとともに、それに応動し
て前記複数個の駆動トランジスタを遮断状態に移行する
ことにより前記駆動トランジスタに流れるモータ電流を
制限する電流制限回路とを備えたものである。
駆動装置は、電源の一方の給電端子にそれぞれの一端が
接続された複数相の駆動コイルと、前記複数相の駆動コ
イルのそれぞれの他端と電源の他方の給電端子との間に
接続された複数個の駆動トランジスタと、前記駆動トラ
ンジスタの通電状態を順次切り換える通電切換回路と、
それぞれの抵抗の一方の端子を前記複数相の駆動コイル
のそれぞれの他端に接続し、それぞれの抵抗の他方の端
子を共通接続し、さらに定電流源を介して前記電源の他
方の給電端子に接続することにより、各相の通電信号を
合成してモータ電流による前記駆動コイルの電圧降下を
検出する手段と、前記抵抗と前記定電流源との接続点を
バッファアンプの一方の入力端子に接続し、前記バッフ
ァアンプの出力端子を同バッファアンプの他方の入力端
子に接続するとともに抵抗分圧回路の分圧点に接続する
ことにより、前記駆動コイルの電圧降下信号をもとにモ
ータ電流に対応した電流を電圧信号として検出する手段
と、基準電圧を電流制限コンパレータの一方の入力端子
に印加し、前記バッファアンプの出力端子を同電流制限
コンパレータの他方の入力端子に接続し、同電流制限コ
ンパレータの出力端子を電流制限トランジスタのベース
に接続し、前記電流制限トランジスタのコレクタを前記
複数個の駆動トランジスタのベースに接続することによ
り、モータに過剰な電流が流れたとき前記電流制限トラ
ンジスタを導通状態に移行するとともに、それに応動し
て前記複数個の駆動トランジスタを遮断状態に移行する
ことにより前記駆動トランジスタに流れるモータ電流を
制限する電流制限回路とを備えたものである。
作用 本発明は上記した構成により、モータ駆動コイル各相の
通電信号を合成してモータ電流によるモータ駆動コイル
の電圧降下を検出し、前記モータ駆動コイルの電圧降下
信号をもとにモータ電流に対応した電流を電圧信号とし
て検出し、モータに過剰な電流が流れて前記電圧信号が
基準電圧信号より大きくなると前記駆動トランジスタを
流れるモータ電流を制限するため、モータ電流を検出す
る際の電圧ロスなく電流制限をかけることが可能とな
り、電源電圧が低くなりモータに負荷が加わった時でも
充分なモータ電流を供給することができる。
通電信号を合成してモータ電流によるモータ駆動コイル
の電圧降下を検出し、前記モータ駆動コイルの電圧降下
信号をもとにモータ電流に対応した電流を電圧信号とし
て検出し、モータに過剰な電流が流れて前記電圧信号が
基準電圧信号より大きくなると前記駆動トランジスタを
流れるモータ電流を制限するため、モータ電流を検出す
る際の電圧ロスなく電流制限をかけることが可能とな
り、電源電圧が低くなりモータに負荷が加わった時でも
充分なモータ電流を供給することができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置の回路結線図である。1a,1b,1cは駆動コイルで
あり、2a,2b,2cは駆動トランジスタである。前記駆動ト
ランジスタ2a,2b,2cの共通エミッタは電源負側給電端子
50に接続され、同コレクタはそれぞれ通電切換回路３の
入力端子に接続されると共に前記駆動コイル1a,1b,1c力
を介して電源正側給電端子30に接続され、同ベースは前
記通電切換回路３の出力端子に接続されると共に電流制
限トランジスタ7a,7b,7cのコレクタに接続されている。
５はモータ駆動コイル電圧降下検出手段であり、抵抗7
1,72,73と定電流源74によりモータの各相の通電信号か
らモータ信号によるモータ駆動コイルの電圧降下を検出
している。なお定電流源74は、バッファアンプ76のオフ
セット電流の影響により発生するモータ駆動電圧降下の
検出誤差を無視できるように設けられている。６はモー
タ電流−電圧信号変換手段であり、前記モータ駆動コイ
ルの電圧降下信号をもとにモータ電流に対応した電流を
電圧信号として検出している。77は電流制限コンパレー
タであり、同非反転入力端子は前記モータ電流−電圧信
号変換手段６の出力端子に接続され、同反転入力端子は
基準電圧Vrefに接続され、同出力端子は前記電流制限ト
ランジスタ7a,7b,7cの共通ベースに接続されている。前
記電流制限トランジスタ7a,7b,7cの共通エミッタは前記
電源負側給電端子50に接続されている。
駆動装置の回路結線図である。1a,1b,1cは駆動コイルで
あり、2a,2b,2cは駆動トランジスタである。前記駆動ト
ランジスタ2a,2b,2cの共通エミッタは電源負側給電端子
50に接続され、同コレクタはそれぞれ通電切換回路３の
入力端子に接続されると共に前記駆動コイル1a,1b,1c力
を介して電源正側給電端子30に接続され、同ベースは前
記通電切換回路３の出力端子に接続されると共に電流制
限トランジスタ7a,7b,7cのコレクタに接続されている。
５はモータ駆動コイル電圧降下検出手段であり、抵抗7
1,72,73と定電流源74によりモータの各相の通電信号か
らモータ信号によるモータ駆動コイルの電圧降下を検出
している。なお定電流源74は、バッファアンプ76のオフ
セット電流の影響により発生するモータ駆動電圧降下の
検出誤差を無視できるように設けられている。６はモー
タ電流−電圧信号変換手段であり、前記モータ駆動コイ
ルの電圧降下信号をもとにモータ電流に対応した電流を
電圧信号として検出している。77は電流制限コンパレー
タであり、同非反転入力端子は前記モータ電流−電圧信
号変換手段６の出力端子に接続され、同反転入力端子は
基準電圧Vrefに接続され、同出力端子は前記電流制限ト
ランジスタ7a,7b,7cの共通ベースに接続されている。前
記電流制限トランジスタ7a,7b,7cの共通エミッタは前記
電源負側給電端子50に接続されている。
以上のように構成された本発明の一実施例におけるブラ
シレスモータの駆動装置の動作について第１図を参照し
ながら説明する。
シレスモータの駆動装置の動作について第１図を参照し
ながら説明する。
Eu,Ev,Ewはモータ駆動コイルU,V,W各相の通電信号であ
る。またEaはバッファアンプ76の反転入力端子の電位レ
ベルである。
る。またEaはバッファアンプ76の反転入力端子の電位レ
ベルである。
ここでR71＝R72＝R73＝Raとすると定電流源74を流れる
電流I74は次のようにあらわされる。
電流I74は次のようにあらわされる。
（Eu−Ea）／Ra＋（Ev−Ea）／Ra ＋（Ew−Ea）／Ra＝I74 −(1) (1)式を整理すると、 （Eu＋Ev＋Ew）−3Ea＝RaI74 −(2) ここで第２図は本発明の一実施例におけるモータ駆動コ
イル各相の通電信号波形図である。Eu,Ev,Ewはモータ駆
動コイルU,V,W各相の通電信号であり、Vccは電源電圧で
あり、Imはモータ電流であり、Rmはモータの巻線抵抗で
ある。第２図において次式が成立する。
イル各相の通電信号波形図である。Eu,Ev,Ewはモータ駆
動コイルU,V,W各相の通電信号であり、Vccは電源電圧で
あり、Imはモータ電流であり、Rmはモータの巻線抵抗で
ある。第２図において次式が成立する。
Eu＋Ev＋Ew＝（Vcc＋Evo） ＋（Vcc＋Ewo）＋（Vcc＋Euo）−RmIm −(3) (3)式を整理すると、 Eu＋Ev＋Ew＝3vcc−RmIm ＋（Evo＋Ewo＋Euo） −(4) 第２図よりEvo＋Ewo−Euo＝０ −(5) バッファアンプ76の出力端子の電位レベルをEa′とし、
抵抗R75を流れる電流をｉとすると、イマジナリショー
トが成立するので、 Ea＝Ea′＝Vcc−R75i −(6) (4)，(5)式より、 Eu＋Ev＋Ew＝3Vcc−RmIm −(7) (6)，(7)式を(2)式に代入して整理すると、 ｉ＝（RmIm＋RaI74）／3R75 −(8) Im≫I74なのでRmIm≫RaI74となるようにI74の電流値を
調整すれば(8)式より、 ｉRmIm／3R75＝KIm −(9) と近似できて、ｉ∝Imが成立する。
抵抗R75を流れる電流をｉとすると、イマジナリショー
トが成立するので、 Ea＝Ea′＝Vcc−R75i −(6) (4)，(5)式より、 Eu＋Ev＋Ew＝3Vcc−RmIm −(7) (6)，(7)式を(2)式に代入して整理すると、 ｉ＝（RmIm＋RaI74）／3R75 −(8) Im≫I74なのでRmIm≫RaI74となるようにI74の電流値を
調整すれば(8)式より、 ｉRmIm／3R75＝KIm −(9) と近似できて、ｉ∝Imが成立する。
通常はモータ電流制限Imは適切な値となっている。
このときRi＝Ea′＜Vrefとなっており、ＶOUTはLOWであ
る。モータの負荷が増加してImが増加してくると、Ri＝
Ea′＞Vrefとなり、ＶOUTはHIGHとなる。このときトラ
ンジスタ7a,7b,7cがONして、駆動トランジスタ2a,2b,2c
のベース電流を吸いこみ、モータ電流Imが電流制限設定
値よりも増加しないように動作する。
る。モータの負荷が増加してImが増加してくると、Ri＝
Ea′＞Vrefとなり、ＶOUTはHIGHとなる。このときトラ
ンジスタ7a,7b,7cがONして、駆動トランジスタ2a,2b,2c
のベース電流を吸いこみ、モータ電流Imが電流制限設定
値よりも増加しないように動作する。
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は、モータ駆動コ
イル各相の通電信号を合成してモータ電流によるモータ
駆動コイルの電圧降下を検出し、前記モータ駆動コイル
の電圧降下信号をもとにモータ電流に対応した電流を電
圧信号として検出し、モータに過剰な電流が流れて前記
電圧信号が基準電圧信号より大きくなると前記駆動トラ
ンジスタを流れるモータ電流を制限する。したがって、
電源電圧が低くなりモータに負荷が加わった時でも充分
なモータ電流を供給しつつ、モータ電流を検出して電流
制限をかけることができるという優れた効果が得られ
る。
イル各相の通電信号を合成してモータ電流によるモータ
駆動コイルの電圧降下を検出し、前記モータ駆動コイル
の電圧降下信号をもとにモータ電流に対応した電流を電
圧信号として検出し、モータに過剰な電流が流れて前記
電圧信号が基準電圧信号より大きくなると前記駆動トラ
ンジスタを流れるモータ電流を制限する。したがって、
電源電圧が低くなりモータに負荷が加わった時でも充分
なモータ電流を供給しつつ、モータ電流を検出して電流
制限をかけることができるという優れた効果が得られ
る。
第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置の回路結線図、第２図は本発明の一実施例にお
けるモータ駆動コイル各相の通電信号波形図、第３図は
従来のブラシレスモータの駆動装置の回路結線図であ
る。 1a,1b,1c……駆動コイル、2a,2b,2c……駆動トランジス
タ、３……通電切換回路、４……電流制限回路、５……
モータ駆動コイル電圧降下検出手段、６……モータ電流
−電圧信号変換手段、101a,101b,101c……駆動コイル、
102a,102b,102c……駆動トランジスタ、103……通電切
換回路、104……電流制限回路。
駆動装置の回路結線図、第２図は本発明の一実施例にお
けるモータ駆動コイル各相の通電信号波形図、第３図は
従来のブラシレスモータの駆動装置の回路結線図であ
る。 1a,1b,1c……駆動コイル、2a,2b,2c……駆動トランジス
タ、３……通電切換回路、４……電流制限回路、５……
モータ駆動コイル電圧降下検出手段、６……モータ電流
−電圧信号変換手段、101a,101b,101c……駆動コイル、
102a,102b,102c……駆動トランジスタ、103……通電切
換回路、104……電流制限回路。
フロントページの続き (72)発明者 塚越 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 水本 正夫 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−113496（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】電源の一方の給電端子にそれぞれの一端が
接続された複数相の駆動コイルと、前記複数相の駆動コ
イルのそれぞれの他端と電源の他方の給電端子との間に
接続された複数個の駆動トランジスタと、前記駆動トラ
ンジスタの通電状態を順次切り換える通電切換回路と、
それぞれの抵抗の一方の端子を前記複数相の駆動コイル
のそれぞれの他端に接続し、それぞれの抵抗の他方の端
子を共通接続し、さらに定電流源を介して前記電源の他
方の給電端子に接続することにより、各相の通電信号を
合成してモータ電流による前記駆動コイルの電圧降下を
検出する手段と、前記抵抗と前記定電流源との接続点を
バッファアンプの一方の入力端子に接続し、前記バッフ
ァアンプの出力端子を同バッファアンプの他方の入力端
子に接続するとともに抵抗分圧回路の分圧点に接続する
ことにより、前記駆動コイルの電圧降下信号をもとにモ
ータ電流に対応した電流を電圧信号として検出する手段
と、基準電圧を電流制限コンパレータの一方の入力端子
に印加し、前記バッファアンプの出力端子を同電流制限
コンパレータの他方の入力端子に接続し、同電流制限コ
ンパレータの出力端子を電流制限トランジスタのベース
に接続し、前記電流制限トランジスタのコレクタを前記
複数個の駆動トランジスタのベースに接続することによ
り、モータに過剰な電流が流れたとき前記電流制限トラ
ンジスタを導通状態に移行するとともに、それに応動し
て前記複数個の駆動トランジスタを遮断状態に移行する
ことにより前記駆動トランジスタに流れるモータ電流を
制限する電流制限回路とを備えたブラシレスモータの駆
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093657A JPH0669309B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093657A JPH0669309B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268484A JPH01268484A (ja) | 1989-10-26 |
| JPH0669309B2 true JPH0669309B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=14088458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63093657A Expired - Fee Related JPH0669309B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669309B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640479Y2 (ja) * | 1987-01-16 | 1994-10-19 | 三洋電機株式会社 | 電流検出回路 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63093657A patent/JPH0669309B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01268484A (ja) | 1989-10-26 |
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