JPH0763229B2 - 負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信号の発生装置および発生方法 - Google Patents
負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信号の発生装置および発生方法Info
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- JPH0763229B2 JPH0763229B2 JP60500634A JP50063485A JPH0763229B2 JP H0763229 B2 JPH0763229 B2 JP H0763229B2 JP 60500634 A JP60500634 A JP 60500634A JP 50063485 A JP50063485 A JP 50063485A JP H0763229 B2 JPH0763229 B2 JP H0763229B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表
す信号の発生装置および発生方法に関する。特に、本発
明は、パルス幅変調（PWM）増幅器により駆動される多
位相ブラシレスDCモータ中を流れるトルク発生電流を表
わすフイードバツク信号を構成することに応用を有す
る。しかし、これに限定されるものではない。
す信号の発生装置および発生方法に関する。特に、本発
明は、パルス幅変調（PWM）増幅器により駆動される多
位相ブラシレスDCモータ中を流れるトルク発生電流を表
わすフイードバツク信号を構成することに応用を有す
る。しかし、これに限定されるものではない。
説明の目的のみのためであるが、下記の論述は、多相ブ
ラシレスDCモータにおける電流感知の問題およびそれに
対する解法方法に関する。しかしながら、こゝに説明さ
れる本発明はブラシレスDCモータの応用に制限されるも
のではないことを理解されたい。
ラシレスDCモータにおける電流感知の問題およびそれに
対する解法方法に関する。しかしながら、こゝに説明さ
れる本発明はブラシレスDCモータの応用に制限されるも
のではないことを理解されたい。
ブラシレスDCモータは周知である。この種のモータは、
複数の固定のステータ巻線および回転可能な磁極が設け
られる。モータの回転は、各ステータ巻線を適当な順序
で付勢することにより生ずる。適正な順序は、トルク発
生磁極がステータ巻線と整列するときステータ巻線を付
勢するものである。一般的にいうと、論理回路が設けら
れており、この回路でステータ巻線を適正な順序で付勢
する。この論理回路は、PWM信号のごとき２つの状態間
で交番する駆動信号を入力として必要とする。所与の負
荷および所望の速度に対してPWM信号の適正なデューテ
イサイクルを決定するために、PWM信号を発生する回路
は、ステータ巻線中を流れるトルク発生電流の瞬間的極
性および大きさに関する情報を含むフイードバツク信号
を必要とする。
複数の固定のステータ巻線および回転可能な磁極が設け
られる。モータの回転は、各ステータ巻線を適当な順序
で付勢することにより生ずる。適正な順序は、トルク発
生磁極がステータ巻線と整列するときステータ巻線を付
勢するものである。一般的にいうと、論理回路が設けら
れており、この回路でステータ巻線を適正な順序で付勢
する。この論理回路は、PWM信号のごとき２つの状態間
で交番する駆動信号を入力として必要とする。所与の負
荷および所望の速度に対してPWM信号の適正なデューテ
イサイクルを決定するために、PWM信号を発生する回路
は、ステータ巻線中を流れるトルク発生電流の瞬間的極
性および大きさに関する情報を含むフイードバツク信号
を必要とする。
PWM信号発生回路にフイードバツク情報を提供する従来
の電流感知方式は、一般に、モータの各相中の電流を感
知する。各モータ相から得られる信号は加算され、トル
ク発生電流の大きさを表わす波形を構成する。これは、
普通、感知抵抗を各モータ相と直列に配置し、各抵抗に
かゝる電圧を増幅し、増幅された出力を適正な順序で加
算する。出力を適性な順序で加算するのは、普通、各感
知抵抗からの信号を別個のソリツドステートスイツチに
供給することにより達成される。スイツチ出力は結合さ
れ、外部論理回路の制御下で適正な順序で開閉される。
外部論理回路は、入力として、モータ内に配置される角
度位置センサからの信号を必要とする。このセンサは、
回転磁極の角度位置に関する情報を供給する。
の電流感知方式は、一般に、モータの各相中の電流を感
知する。各モータ相から得られる信号は加算され、トル
ク発生電流の大きさを表わす波形を構成する。これは、
普通、感知抵抗を各モータ相と直列に配置し、各抵抗に
かゝる電圧を増幅し、増幅された出力を適正な順序で加
算する。出力を適性な順序で加算するのは、普通、各感
知抵抗からの信号を別個のソリツドステートスイツチに
供給することにより達成される。スイツチ出力は結合さ
れ、外部論理回路の制御下で適正な順序で開閉される。
外部論理回路は、入力として、モータ内に配置される角
度位置センサからの信号を必要とする。このセンサは、
回転磁極の角度位置に関する情報を供給する。
上述の回路により供給される信号は、トルク発生電流の
瞬間的大きさを表わすが、モータのインダクタンスによ
り誘導される電流のため、必ずしもトルク発生電流の正
しい極性を表わさない。
瞬間的大きさを表わすが、モータのインダクタンスによ
り誘導される電流のため、必ずしもトルク発生電流の正
しい極性を表わさない。
トルク発生電流の瞬間的大きさおよび極性の両者を表わ
す信号を得るために、従来の技術は追加の回路の使用を
必要とする。この追加の回路は、PWM信号に応答し、PWM
信号が一状態にあるときは反転形式でPWM信号が他の状
態にあるときは非反転形式で上述のフイードバツク信号
を通す。
す信号を得るために、従来の技術は追加の回路の使用を
必要とする。この追加の回路は、PWM信号に応答し、PWM
信号が一状態にあるときは反転形式でPWM信号が他の状
態にあるときは非反転形式で上述のフイードバツク信号
を通す。
以上の論述から、従来の電流感知方式は２つの主たる欠
点を有することが認められよう。第１に多相負荷の場
合、各相は、その相中の瞬間的電流の大きさを指示する
信号を提供するため感知抵抗および付随の回路を必要と
する。第２に、各相信号を適正な順序で加算し、加算か
ら得られる信号の極性を修正するための回路が必要とさ
れる。多相ブラシレスDCモータにおいては、モータと関
連する角度位置センサの使用を必要とした。かくして、
トルク発生モータ電流の瞬間的大きさおよび極性を表わ
すフイードバツク信号を構成する従来技術の回路は、厄
介であり、高価であり、複雑な論理回路を必要とする。
点を有することが認められよう。第１に多相負荷の場
合、各相は、その相中の瞬間的電流の大きさを指示する
信号を提供するため感知抵抗および付随の回路を必要と
する。第２に、各相信号を適正な順序で加算し、加算か
ら得られる信号の極性を修正するための回路が必要とさ
れる。多相ブラシレスDCモータにおいては、モータと関
連する角度位置センサの使用を必要とした。かくして、
トルク発生モータ電流の瞬間的大きさおよび極性を表わ
すフイードバツク信号を構成する従来技術の回路は、厄
介であり、高価であり、複雑な論理回路を必要とする。
それゆえ、負荷中の電流の瞬間的極性および大きさを連
続的に表わす電流信号を発生し、簡単でしかも数個の要
素しか必要としない回路を提供することが望ましい。こ
のような信号は、普通フイードバツク目的のため使用で
きるが、この応用に限定されるものではない。
続的に表わす電流信号を発生し、簡単でしかも数個の要
素しか必要としない回路を提供することが望ましい。こ
のような信号は、普通フイードバツク目的のため使用で
きるが、この応用に限定されるものではない。
また、多相負荷中の電流の瞬間的極性および大きさを連
続的に表わす電流フイードバツク信号を発生し、各相に
感知抵抗を必要とせず、しかも複数の相からの多重感知
信号を加算することを必要としない回路を提供すること
も望ましい。
続的に表わす電流フイードバツク信号を発生し、各相に
感知抵抗を必要とせず、しかも複数の相からの多重感知
信号を加算することを必要としない回路を提供すること
も望ましい。
さらに、多相ブラシレスDCモータにおけるトルク発生電
流の瞬間的極性および大きさを連続的に表わす電流フイ
ードバツク信号を発生し、単一の多相ブラシレスDCモー
タしか必要とせず、信号を再生するためにモータと関連
する角度位置センサを必要とせず、しかも簡単で、信頼
性があり、廉価な回路を提供することも望ましい。
流の瞬間的極性および大きさを連続的に表わす電流フイ
ードバツク信号を発生し、単一の多相ブラシレスDCモー
タしか必要とせず、信号を再生するためにモータと関連
する角度位置センサを必要とせず、しかも簡単で、信頼
性があり、廉価な回路を提供することも望ましい。
発明の概要 本発明によれば、第１および第２の状態を有するパルス
幅変調（PWM）信号からなる駆動信号に従って負荷中を
流れる電流を調節する増幅器とともに使用するための装
置において、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置され、スイッチ回路を
使用せずに前記負荷中を流れる電流の大きさを連続的に
表す感知信号を供給する単一のスイッチレスな感知手段
と、 （ｂ）前記感知手段に直接接続され、前記感知信号を受
信し、前記駆動信号の状態に応答して前記感知信号を前
記負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび極性を連続
的に表すアナログ信号に変換する極性修正手段と、を備
える、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信
号の発生装置が提供される。
幅変調（PWM）信号からなる駆動信号に従って負荷中を
流れる電流を調節する増幅器とともに使用するための装
置において、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置され、スイッチ回路を
使用せずに前記負荷中を流れる電流の大きさを連続的に
表す感知信号を供給する単一のスイッチレスな感知手段
と、 （ｂ）前記感知手段に直接接続され、前記感知信号を受
信し、前記駆動信号の状態に応答して前記感知信号を前
記負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび極性を連続
的に表すアナログ信号に変換する極性修正手段と、を備
える、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信
号の発生装置が提供される。
以上の構成によれば、負荷中の相の数に関係なく、単一
の感知手段しか必要としないので、個々の相信号を加算
するための回路を必要としない。また、ブラシレスDCモ
ータに適用される場合、本発明の装置は、トルク発生電
流の大きさおよび極性を表すフィードバック信号を発生
するため、モータと関連する角度センサを必要としな
い。更に、本発明では、各相からの負荷電流を加算する
ために中間のスイッチ回路を必要とする上述の従来装置
と異なり、極性修正手段は感知手段に直接結合される。
の感知手段しか必要としないので、個々の相信号を加算
するための回路を必要としない。また、ブラシレスDCモ
ータに適用される場合、本発明の装置は、トルク発生電
流の大きさおよび極性を表すフィードバック信号を発生
するため、モータと関連する角度センサを必要としな
い。更に、本発明では、各相からの負荷電流を加算する
ために中間のスイッチ回路を必要とする上述の従来装置
と異なり、極性修正手段は感知手段に直接結合される。
更に、本発明によれば、パルス幅変調（PWM）信号によ
り駆動される負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび
極性を連続的に表すアナログ信号を発生させる方法であ
って、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置された単一の感知手段
により前記負荷中を流れる電流を感知するとともに、前
記負荷中を流れる電流の大きさを表す感知信号をスイッ
チレスに供給し、 （ｂ）前記PWM信号が第１の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を反転し、 （ｃ）前記PWM信号が第２の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を非反転状態で通し、 （ｄ）前記ステップ（ａ）およびステップ（ｃ）で得ら
れた信号を合成して前記アナログ信号を得る、 ことからなる、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性
を表す信号の発生方法が提供される。
り駆動される負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび
極性を連続的に表すアナログ信号を発生させる方法であ
って、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置された単一の感知手段
により前記負荷中を流れる電流を感知するとともに、前
記負荷中を流れる電流の大きさを表す感知信号をスイッ
チレスに供給し、 （ｂ）前記PWM信号が第１の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を反転し、 （ｃ）前記PWM信号が第２の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を非反転状態で通し、 （ｄ）前記ステップ（ａ）およびステップ（ｃ）で得ら
れた信号を合成して前記アナログ信号を得る、 ことからなる、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性
を表す信号の発生方法が提供される。
本発明の特徴の詳細は、以下添付図面に基づく実施例の
説明により明らかにする。
説明により明らかにする。
図面の簡単な説明 第１図は単相負荷を駆動する全波整流ブリッジ回路図で
ある。
ある。
第２図はPWM駆動信号、感知信号および実際のモータ負
荷電流の波形図である。
荷電流の波形図である。
第３図は本発明の１具体例の電流フイードバツク回路図
である。
である。
第４図は本発明の他の具体例の電流フイードバツク回路
図である。
図である。
第５図は３相負荷を駆動するための全波ブリツジ回路お
よびPWM駆動信号から第１および第２スイツチング信号
を駆動するための回路の回路図である。
よびPWM駆動信号から第１および第２スイツチング信号
を駆動するための回路の回路図である。
第６図は本発明の他の具体例の電流フイードバツク信号
を供給する回路の回路図である。
を供給する回路の回路図である。
第７図は本発明のさらに他の具体例の電流フイードバツ
ク信号を発生する回路の回路図である。
ク信号を発生する回路の回路図である。
第8A図および第8B図は、本発明の実施と関連する種々の
タイミング図である。
タイミング図である。
実施例の説明 以下図面を参照して本発明を具体例について詳述する。
全図を通じて同じ参照番号は同じ部材を指す。
第１図には、モータ負荷Ｍを駆動する全波整流回路10と
して具体化された電流増幅器が示されている。全波整流
ブリツジ回路は、トランジスタS1、S2、S3およびS4と関
連するダイオードCR1、CR2、CR3およびCR4を含む。モー
タ負荷Ｍは、図示のようにブリツジ回路10に接続され
る。ブリツジ回路10の一側は、電源Ｖ＋に接続される。
感知抵抗12は、ブリツジ回路10の他側を電源の帰還路に
接続する。必須ではないが、普通、コンデンサが図示の
ように電源端子に接続される。
して具体化された電流増幅器が示されている。全波整流
ブリツジ回路は、トランジスタS1、S2、S3およびS4と関
連するダイオードCR1、CR2、CR3およびCR4を含む。モー
タ負荷Ｍは、図示のようにブリツジ回路10に接続され
る。ブリツジ回路10の一側は、電源Ｖ＋に接続される。
感知抵抗12は、ブリツジ回路10の他側を電源の帰還路に
接続する。必須ではないが、普通、コンデンサが図示の
ように電源端子に接続される。
トランジスタS1およびS4のベースは、PWM駆動信号を受
信する。トランジスタS2およびS3のベースは、▲
▼として指示される反転されたPWM駆動信号を受信す
る。PWM信号が高状態（論理１）となると、トランジス
タS1およびS4は導通となり、トランジスタS2およびS3は
非導通となることが理解されよう。電流は、電源Ｖ＋か
ら抵抗S1、モータ負荷Ｍ、トランジスタS4、感知抵抗12
および帰還路を介して電源へと流れる。第２図に図示さ
れるように、PWM信号が高すなわち論理１状態にある間
（すなわち、時刻t0とt1の間）、モータ電流IMはモータ
負荷Ｍのインダクタンスに起因して有限の割合で増大し
ている。この時間中、感知抵抗12にかゝる電圧VRは正で
あり、第２図に図示されるように増大している。PWM信
号が時刻t1にて低（論理０）状態に変化すると、トラン
ジスタS1およびS4は非導通となる。次に、▲▼信
号は高（論理１）状態となり、トランジスタS2およびS3
は飽和し、導通状態となる。しかしながら、モータＭの
インダクタンスのため、電流IMは瞬間的に逆転するのを
阻止される。代わりに、モータ電流は、ダイオードCR
3、コンデンサＣ、感知抵抗12およびダイオードCR2によ
り限定される電路を介して大きさが減ずる。これは、第
２図において時点t1およびt2の間で示されている。この
時間中、感知抵抗12にかゝる電圧VRは負極性より成り、
第２図に示されるように大きさを減ずる。時点t2にて、
PWMは再び高（論理１）となり、トランジスタS2およびS
3は非導通となり、トランジスタS1およびS4は導通状態
となる。モータ電流IMは正となり、第２図に示されるよ
うに時点t2およびt3間で増大する。モータＭの速度およ
びトルクは、PWM駆動信号のデューテイサイクルにした
がつて調節されることが認められよう。
信する。トランジスタS2およびS3のベースは、▲
▼として指示される反転されたPWM駆動信号を受信す
る。PWM信号が高状態（論理１）となると、トランジス
タS1およびS4は導通となり、トランジスタS2およびS3は
非導通となることが理解されよう。電流は、電源Ｖ＋か
ら抵抗S1、モータ負荷Ｍ、トランジスタS4、感知抵抗12
および帰還路を介して電源へと流れる。第２図に図示さ
れるように、PWM信号が高すなわち論理１状態にある間
（すなわち、時刻t0とt1の間）、モータ電流IMはモータ
負荷Ｍのインダクタンスに起因して有限の割合で増大し
ている。この時間中、感知抵抗12にかゝる電圧VRは正で
あり、第２図に図示されるように増大している。PWM信
号が時刻t1にて低（論理０）状態に変化すると、トラン
ジスタS1およびS4は非導通となる。次に、▲▼信
号は高（論理１）状態となり、トランジスタS2およびS3
は飽和し、導通状態となる。しかしながら、モータＭの
インダクタンスのため、電流IMは瞬間的に逆転するのを
阻止される。代わりに、モータ電流は、ダイオードCR
3、コンデンサＣ、感知抵抗12およびダイオードCR2によ
り限定される電路を介して大きさが減ずる。これは、第
２図において時点t1およびt2の間で示されている。この
時間中、感知抵抗12にかゝる電圧VRは負極性より成り、
第２図に示されるように大きさを減ずる。時点t2にて、
PWMは再び高（論理１）となり、トランジスタS2およびS
3は非導通となり、トランジスタS1およびS4は導通状態
となる。モータ電流IMは正となり、第２図に示されるよ
うに時点t2およびt3間で増大する。モータＭの速度およ
びトルクは、PWM駆動信号のデューテイサイクルにした
がつて調節されることが認められよう。
実際のモータ電流IMは第２図に示されている。
PWM信号および感知信号VRのみが与えられると、モータ
電流IMの大きさおよび極性両者の正確な表示が角度位置
センサを使うことなく再構成されることが分る。これ
は、PWM信号が高（論理１）状態にあるとき感知信号VR
を不変更状態で通し、PWM信号が低（論理０）状態にあ
るとき感知信号VRを反転することにより達成される。
電流IMの大きさおよび極性両者の正確な表示が角度位置
センサを使うことなく再構成されることが分る。これ
は、PWM信号が高（論理１）状態にあるとき感知信号VR
を不変更状態で通し、PWM信号が低（論理０）状態にあ
るとき感知信号VRを反転することにより達成される。
第３図は、PWM信号および感知信号VRを利用してトルク
発生モータ電流IMの極性および大きさの両者を表わす波
形を構成する回路の１具体例を例示する回路図である。
発生モータ電流IMの極性および大きさの両者を表わす波
形を構成する回路の１具体例を例示する回路図である。
第３図を参照すると、回路22は、スイツチ50、52、54お
よび56、ならびに差動入力増幅器を含む。図示のよう
に、スイツチ50および56は▲▼信号に応動し、ス
イツチ53および54はPWM信号に応動する。かくして、▲
▼信号が活動（論理１）状態にあると、スイツチ
50および56は閉成され、スイツチ52および54は開放す
る。代わりに、PWM信号が活動（論理１）状態である
と、スイツチ52および54は閉成され、スイツチ50および
56は開放される。
よび56、ならびに差動入力増幅器を含む。図示のよう
に、スイツチ50および56は▲▼信号に応動し、ス
イツチ53および54はPWM信号に応動する。かくして、▲
▼信号が活動（論理１）状態にあると、スイツチ
50および56は閉成され、スイツチ52および54は開放す
る。代わりに、PWM信号が活動（論理１）状態である
と、スイツチ52および54は閉成され、スイツチ50および
56は開放される。
▲▼信号が活動（論理１）状態であると、差動入
力増幅器24は反転増幅器として働き、したがつて、感知
信号VRは、差動増幅器24の反転入力に加えられる。差動
入力増幅器24の出力V0の信号V0は、感知信号VRの反転形
式である。
力増幅器24は反転増幅器として働き、したがつて、感知
信号VRは、差動増幅器24の反転入力に加えられる。差動
入力増幅器24の出力V0の信号V0は、感知信号VRの反転形
式である。
VRの反転形式である。
PWM信号が活動（論理１）状態であると、差動増幅器24
は非反転増幅器として働く。感知信号VRは、差動入力増
幅器24の非反転入力に加えられる。差動入力増幅器24の
出力における信号V0は、感知信号VRの非反転形式であ
る。
は非反転増幅器として働く。感知信号VRは、差動入力増
幅器24の非反転入力に加えられる。差動入力増幅器24の
出力における信号V0は、感知信号VRの非反転形式であ
る。
第２図に戻ると、差動入力増幅器24の出力信号V0は、モ
ータ電流波形IMに対応していることが理解されよう。そ
れゆえ、第３図の回路は、トルク発生モータ電流IMの瞬
間的大きさおよび極性の両者を連続的に表わすアナログ
電流信号を提供することが分ろう。
ータ電流波形IMに対応していることが理解されよう。そ
れゆえ、第３図の回路は、トルク発生モータ電流IMの瞬
間的大きさおよび極性の両者を連続的に表わすアナログ
電流信号を提供することが分ろう。
第４図を参照すると、PWM駆動信号および感知信号VRを
利用して、トルク発生モータ電流IMの瞬間的大きさおよ
び極性の両者を表わす電流信号を供給する回路の第２の
具体例が示されている。
利用して、トルク発生モータ電流IMの瞬間的大きさおよ
び極性の両者を表わす電流信号を供給する回路の第２の
具体例が示されている。
回路26は、第１および第２の差動入力増幅器28および30
および第１および第２のスイツチ手段58および68を含
む。図示のように、差動入力増幅器28は、その反転入力
に感知信号VRを受信し（したがつて感知信号VRを反転す
る）、差動入力増幅器30は、その非反転入力に感知信号
VRを受信する（したがつて感知信号を非反転状態で通
す）。増幅器28の出力は、スイツチ58の入力に供給され
る。差動入力増幅器30の出力は、スイツチ68の入力に供
給される。スイツチ58および68の出力は、図示のように
一緒に結合される。スイツチ58は、▲▼信号が活
動（論理１）状態のとき閉成し、スイツチ68は、PWM信
号が活動（論理１）状態のとき閉成する。
および第１および第２のスイツチ手段58および68を含
む。図示のように、差動入力増幅器28は、その反転入力
に感知信号VRを受信し（したがつて感知信号VRを反転す
る）、差動入力増幅器30は、その非反転入力に感知信号
VRを受信する（したがつて感知信号を非反転状態で通
す）。増幅器28の出力は、スイツチ58の入力に供給され
る。差動入力増幅器30の出力は、スイツチ68の入力に供
給される。スイツチ58および68の出力は、図示のように
一緒に結合される。スイツチ58は、▲▼信号が活
動（論理１）状態のとき閉成し、スイツチ68は、PWM信
号が活動（論理１）状態のとき閉成する。
反転形式の感知信号VRは、▲▼信号が活動（論理
１）状態のときスイツチ58を通され、出力信号V0として
供給される。非反転形式の感知信号VRは、PWM信号が活
動（論理１）状態のときスイツチ68を通され出力信号V0
として供給される。
１）状態のときスイツチ58を通され、出力信号V0として
供給される。非反転形式の感知信号VRは、PWM信号が活
動（論理１）状態のときスイツチ68を通され出力信号V0
として供給される。
出力信号V0は、実質的に、第２図に示されるモータ電流
IMに対応することが認められよう。それゆえ、出力V
0は、トルク発生モータ電流IMの瞬間的極性および大き
さの両者を連続的に表わすアナログ電流信号である。
IMに対応することが認められよう。それゆえ、出力V
0は、トルク発生モータ電流IMの瞬間的極性および大き
さの両者を連続的に表わすアナログ電流信号である。
第５図を参照すると、この図には３相ブラシレスDCモー
タを駆動する全波整流ブリツジ回路32が示されている。
全波整流ブリツジ回路32は、トランジスタS1〜S6および
関連するCR1〜CR6を含む。ブリツジ回路32の一側は電源
Ｖ＋に接続されている。ブリツジ回路の他側は、感知抵
抗36を介して電源の帰還路に接続される。
タを駆動する全波整流ブリツジ回路32が示されている。
全波整流ブリツジ回路32は、トランジスタS1〜S6および
関連するCR1〜CR6を含む。ブリツジ回路32の一側は電源
Ｖ＋に接続されている。ブリツジ回路の他側は、感知抵
抗36を介して電源の帰還路に接続される。
PWM信号は論理回路34に加えられる。論理回路34はま
た、クロツク42からクロツクパルスを受信する。論理回
路34は、ブラシレスDCモータ35を周知の態様で確実に回
転するため、PWM信号をトランジスタS1〜S6に適正な順
序で印加する。トランジスタS1〜S6の代表的な付勢順序
は下表に示されている。変 位 電流 「オン」トランジスタ ０〜60゜ φＡ−φＢ S3,S2 60〜120゜ φＡ−φＣ S3,S6 120〜180゜ φＢ−φＣ S1,S6 180〜240゜ φＢ−φＡ S1,S4 240゜〜300゜ φＣ−φＡ S5,S4 300〜360゜ φＣ−φＢ S5,S2 ブラシレスDCモータ35の相φＡ、φＢおよびφＣのいず
れを通るモータ電流IMも感知抵抗36中を流れることが認
められよう。例えば、トランジスタS1およびS4がターン
オンされるとき、電流は、電源Ｖ＋から、トランジスタ
S1、相φＢおよびφＡ、トランジスタS4、そして抵抗36
を通つて流れる。感知抵抗36にかゝる電圧VRは、モータ
Ｍの全相中の瞬間的モータ電流IMを表わす。
た、クロツク42からクロツクパルスを受信する。論理回
路34は、ブラシレスDCモータ35を周知の態様で確実に回
転するため、PWM信号をトランジスタS1〜S6に適正な順
序で印加する。トランジスタS1〜S6の代表的な付勢順序
は下表に示されている。変 位 電流 「オン」トランジスタ ０〜60゜ φＡ−φＢ S3,S2 60〜120゜ φＡ−φＣ S3,S6 120〜180゜ φＢ−φＣ S1,S6 180〜240゜ φＢ−φＡ S1,S4 240゜〜300゜ φＣ−φＡ S5,S4 300〜360゜ φＣ−φＢ S5,S2 ブラシレスDCモータ35の相φＡ、φＢおよびφＣのいず
れを通るモータ電流IMも感知抵抗36中を流れることが認
められよう。例えば、トランジスタS1およびS4がターン
オンされるとき、電流は、電源Ｖ＋から、トランジスタ
S1、相φＢおよびφＡ、トランジスタS4、そして抵抗36
を通つて流れる。感知抵抗36にかゝる電圧VRは、モータ
Ｍの全相中の瞬間的モータ電流IMを表わす。
感知信号VRは、差動入力増幅器38および40を含むダブル
バツフア増幅回路に供給される。バツフア増幅器は、接
地差誤差を除去し、感知信号に十分の利得を与えて後続
の処理前に信号対雑音比を保つ。この具体例と関連して
使用されるように、感知手段は、抵抗36のみならず、増
幅器38、40を含み、感知手段は、追つて明らかとなるよ
うに、極性修正手段にやはり直接に結合される。
バツフア増幅回路に供給される。バツフア増幅器は、接
地差誤差を除去し、感知信号に十分の利得を与えて後続
の処理前に信号対雑音比を保つ。この具体例と関連して
使用されるように、感知手段は、抵抗36のみならず、増
幅器38、40を含み、感知手段は、追つて明らかとなるよ
うに、極性修正手段にやはり直接に結合される。
以上の論述は、PWMまたは▲▼駆動信号が不活動
状態に変わるとき（すなわち論理１から論理０に変わる
とき）ブリツジ回路を構成するトランジスタが瞬間的に
ターンオフするという前提に基づくものであつた。しか
しながら、トランジスタ形式のブリツジ回路を利用する
実際の回路において、トランジスタの瞬間的ターンオフ
は実現できない。例えば、第１図を参照すると、PWM信
号が論理１から論理０に変わるとき、トランジスタS1
は、トランジスタS2がターンオンする前に完全にターン
オフしない。これは、PWM駆動信号が不活動状態（論理
０）に変じた後トランジスタS1が飽和状態から脱するの
にある長さの時間を必要とするからである。このため、
トランジスタS1およびS2は同時に導通する。トランジス
タS1およびS2は電源Ｖ＋間に直列接続を形成するから、
同時の導通はトランジスタS1およびS2に過度の電流を生
じこれらトランジスタを破壊する。
状態に変わるとき（すなわち論理１から論理０に変わる
とき）ブリツジ回路を構成するトランジスタが瞬間的に
ターンオフするという前提に基づくものであつた。しか
しながら、トランジスタ形式のブリツジ回路を利用する
実際の回路において、トランジスタの瞬間的ターンオフ
は実現できない。例えば、第１図を参照すると、PWM信
号が論理１から論理０に変わるとき、トランジスタS1
は、トランジスタS2がターンオンする前に完全にターン
オフしない。これは、PWM駆動信号が不活動状態（論理
０）に変じた後トランジスタS1が飽和状態から脱するの
にある長さの時間を必要とするからである。このため、
トランジスタS1およびS2は同時に導通する。トランジス
タS1およびS2は電源Ｖ＋間に直列接続を形成するから、
同時の導通はトランジスタS1およびS2に過度の電流を生
じこれらトランジスタを破壊する。
この問題を避けるために、ブリツジ回路を駆動するPWM
および▲▼信号に、論理回路を介して意図的な
「デッドタイム」が導入される。第8A図を参照して、第
１図のブリツジ回路のトランジスタS1〜S4に印加される
PWMおよび▲▼信号にデツドタイムが導入される
方法を説明する。
および▲▼信号に、論理回路を介して意図的な
「デッドタイム」が導入される。第8A図を参照して、第
１図のブリツジ回路のトランジスタS1〜S4に印加される
PWMおよび▲▼信号にデツドタイムが導入される
方法を説明する。
デツドタイム95は論理回路34により発生される。図示の
ように、デツドタイム信号95は１列のパレスであり、各
パルスは概ね２クロツク周期の継続時間を有する。論理
回路34内の回路は、デツドタイム信号95に応動して、ト
ランジスタS1およびS4に対する駆動信号93の活動状態の
発生とトランジスタS2およびS3に対する駆動信号94の活
動状態との間に遅延時間を導入する。遅延時間の継続時
間は、ブリツジ内のトランジスタ対をターンオンせしめ
る前に全てのトランジスタがオフとなることを保証する
に十分な時間である。遅延時間の長さは、デツドタイム
信号95のパルスの長さに実質的に等しいことが認められ
よう。
ように、デツドタイム信号95は１列のパレスであり、各
パルスは概ね２クロツク周期の継続時間を有する。論理
回路34内の回路は、デツドタイム信号95に応動して、ト
ランジスタS1およびS4に対する駆動信号93の活動状態の
発生とトランジスタS2およびS3に対する駆動信号94の活
動状態との間に遅延時間を導入する。遅延時間の継続時
間は、ブリツジ内のトランジスタ対をターンオンせしめ
る前に全てのトランジスタがオフとなることを保証する
に十分な時間である。遅延時間の長さは、デツドタイム
信号95のパルスの長さに実質的に等しいことが認められ
よう。
トランジスタ駆動信号93および94に導入される遅延時間
に起因して、PWMおよび▲▼信号は、第３図およ
び第４図の回路を直接制御するのにもはや使用できな
い。トランジスタ駆動信号に導入される遅延時間を補償
するような追加の回路が必要とされる。
に起因して、PWMおよび▲▼信号は、第３図およ
び第４図の回路を直接制御するのにもはや使用できな
い。トランジスタ駆動信号に導入される遅延時間を補償
するような追加の回路が必要とされる。
次に、上述の本発明の原理を合体し遅延時間を補償する
ための回路を含む本発明の具体例について説明する。
ための回路を含む本発明の具体例について説明する。
第５図を参照すると、この図には４段階直列シフトレジ
スタ44が示されている。シフトレジスタ44は、クロツク
42からそのクロツク入力CLKを介してクロツクパルスを
受信する。PWM信号は、シフトレジスタ44の第１段階D1
の入力に印加される。シフトレジスタ44の最後の段階Q4
の出力は、ANDゲート46の一方の入力およびNORゲート48
の一方の入力に供給される。中間段階の出力（こゝでは
第１段階Q1の出力として示される）は、ANDゲート46の
他方の入力およびNORゲート48の他方の入力に供給され
る。参照の目的で、中間段階Q1の出力はSPWMで指示さ
れ、および最後段階Q4の出力はDPWMで指示される。
スタ44が示されている。シフトレジスタ44は、クロツク
42からそのクロツク入力CLKを介してクロツクパルスを
受信する。PWM信号は、シフトレジスタ44の第１段階D1
の入力に印加される。シフトレジスタ44の最後の段階Q4
の出力は、ANDゲート46の一方の入力およびNORゲート48
の一方の入力に供給される。中間段階の出力（こゝでは
第１段階Q1の出力として示される）は、ANDゲート46の
他方の入力およびNORゲート48の他方の入力に供給され
る。参照の目的で、中間段階Q1の出力はSPWMで指示さ
れ、および最後段階Q4の出力はDPWMで指示される。
下記の説明の目的上、シフトレジスタ44のCLK入力は、
クロツク42により供給されるクロツクパルスの負縁に応
動するものと仮定する。かくして、シフトレジスタ44の
データは、負向きクロツクパルス縁部の発生で１段階ク
ロツクされる。第8A図に示されるように、SPWM信号96の
発生は、こゝに注意するところを除き実質的にPWM信号9
2の発生と一致する。図示されるように、PWM信号92は時
点tn−１で高電位に移る。時点tnにおいて、クロツクパ
ルス91の負向き縁部はPWM信号92の高状態と一致し、シ
フトレジスタ44の第１段階に「１」をクロツク装入し、
それによりSPWM信号96を高状態とする。PWM信号92は、
時点tn＋３まで高状態に留まり、その時点で該信号は低
状態となる。短時間後、PWM信号が低状態に移行後の負
向きクロツクパルス縁部の最初の発生と一致する時点tn
＋４で、シフトレジスタ44の最初の段階に「０」が装入
され、SPWM信号96が低状態に移行する。このプロセス
は、第8A図に示されるように繰り返えされる。
クロツク42により供給されるクロツクパルスの負縁に応
動するものと仮定する。かくして、シフトレジスタ44の
データは、負向きクロツクパルス縁部の発生で１段階ク
ロツクされる。第8A図に示されるように、SPWM信号96の
発生は、こゝに注意するところを除き実質的にPWM信号9
2の発生と一致する。図示されるように、PWM信号92は時
点tn−１で高電位に移る。時点tnにおいて、クロツクパ
ルス91の負向き縁部はPWM信号92の高状態と一致し、シ
フトレジスタ44の第１段階に「１」をクロツク装入し、
それによりSPWM信号96を高状態とする。PWM信号92は、
時点tn＋３まで高状態に留まり、その時点で該信号は低
状態となる。短時間後、PWM信号が低状態に移行後の負
向きクロツクパルス縁部の最初の発生と一致する時点tn
＋４で、シフトレジスタ44の最初の段階に「０」が装入
され、SPWM信号96が低状態に移行する。このプロセス
は、第8A図に示されるように繰り返えされる。
理解されるように、シフトレジスタ44の最終段階Q4の出
力である信号DPWMは、SPWM信号96に関して３クロツク周
期遅延される。これは第8A図に例示される。図示される
ように、DPWM信号97の発生は、SPWM信号96が発生した後
の第３のクロツクパルスの負向き縁部の発生と一致す
る。かくして、DPWM信号97は、時点tn＋２で高状態とな
り、時点tn＋６で、SPWM信号が低状態に移行した後３ク
ロツク周期後低状態に移行する。
力である信号DPWMは、SPWM信号96に関して３クロツク周
期遅延される。これは第8A図に例示される。図示される
ように、DPWM信号97の発生は、SPWM信号96が発生した後
の第３のクロツクパルスの負向き縁部の発生と一致す
る。かくして、DPWM信号97は、時点tn＋２で高状態とな
り、時点tn＋６で、SPWM信号が低状態に移行した後３ク
ロツク周期後低状態に移行する。
ANDゲート46およびNORゲート48を含む論理回路は、SPWM
およびDPWM信号を結合して、第１および第２スイツチン
グ信号Y1およびY2を供給する。第8A図に示されるよう
に、Y1スイツチ信号はS1、S4駆動信号93とほゞ一致す
る。たゞし、その発生は１クロツク周期遅延される。同
様に、Y2スイツチ信号99は、S2、S3駆動信号94とほゞ一
致する。たゞし、その発生も１クロツク周期遅延され
る。スイツチ信号Y1およびY2は高電位で活動状態であ
る。すなわち、各々それが論理１であるとき活動状態で
ある。
およびDPWM信号を結合して、第１および第２スイツチン
グ信号Y1およびY2を供給する。第8A図に示されるよう
に、Y1スイツチ信号はS1、S4駆動信号93とほゞ一致す
る。たゞし、その発生は１クロツク周期遅延される。同
様に、Y2スイツチ信号99は、S2、S3駆動信号94とほゞ一
致する。たゞし、その発生も１クロツク周期遅延され
る。スイツチ信号Y1およびY2は高電位で活動状態であ
る。すなわち、各々それが論理１であるとき活動状態で
ある。
第8A図の検討から認められるように、Y1スイツチ信号98
の活動状態の発生とY2スイツチ信号99の活動状態の発生
との間には遅延時間が存在する。この遅延時間は、デツ
ドタイム信号95のパルスの継続時間にほゞ対応する。た
ゞし、これは、デツドタイム信号のパルスの継続時間を
１クロツク周期だけ越している。スイツチ信号Y1および
Y2は、第３図および第４図に示される回路に類似の回路
に供給し、感知信号VRを、トルク発生モータ電流IMの大
きさと極性の両者を連続的に表わすアナログ電流フイー
ドバツク信号に変換することができる。
の活動状態の発生とY2スイツチ信号99の活動状態の発生
との間には遅延時間が存在する。この遅延時間は、デツ
ドタイム信号95のパルスの継続時間にほゞ対応する。た
ゞし、これは、デツドタイム信号のパルスの継続時間を
１クロツク周期だけ越している。スイツチ信号Y1および
Y2は、第３図および第４図に示される回路に類似の回路
に供給し、感知信号VRを、トルク発生モータ電流IMの大
きさと極性の両者を連続的に表わすアナログ電流フイー
ドバツク信号に変換することができる。
第６図を参照すると、この図には、スイツチ信号Y1およ
びY2と感知信号VRとに応答するアナログ電流フイードバ
ツクVoを提供する回路が示されている。
びY2と感知信号VRとに応答するアナログ電流フイードバ
ツクVoを提供する回路が示されている。
回路67は、第１および第２の入力増幅器62および64と第
１と第２のスイツチ66および68を含む。差動入力増幅器
62は、その反転入力に感知信号VRを受信し、そして感知
信号VRを反転形式で通す働きをする。差動入力増幅器64
は、その非反転入力に感知信号VRを受信し、そして感知
信号VRを非反転形式で通す働きをする。増幅器62の出力
は、スイツチ66の入力に接続される。スイツチ66はスイ
ツチ信号Y2に応動し、スイツチ信号Y2が活動（論理１）
状態のとき閉成し、該信号が不活動（論理０）状態のと
き開放する。論理増幅器64の出力は、スイツチ68の入力
に供給される。スイツチ68はスイツチ信号Y1に応動し、
スイツチ信号が活動（論理１）状態のとき閉成し、該信
号が不活動（論理０）状態のとき開放する。スイツチ66
および68の出力は、図示のように一緒に結合される。
１と第２のスイツチ66および68を含む。差動入力増幅器
62は、その反転入力に感知信号VRを受信し、そして感知
信号VRを反転形式で通す働きをする。差動入力増幅器64
は、その非反転入力に感知信号VRを受信し、そして感知
信号VRを非反転形式で通す働きをする。増幅器62の出力
は、スイツチ66の入力に接続される。スイツチ66はスイ
ツチ信号Y2に応動し、スイツチ信号Y2が活動（論理１）
状態のとき閉成し、該信号が不活動（論理０）状態のと
き開放する。論理増幅器64の出力は、スイツチ68の入力
に供給される。スイツチ68はスイツチ信号Y1に応動し、
スイツチ信号が活動（論理１）状態のとき閉成し、該信
号が不活動（論理０）状態のとき開放する。スイツチ66
および68の出力は、図示のように一緒に結合される。
スイツチ信号Y1が活動状態にあるとき、感知信号VRは、
非反転形式でスイツチ68中を通される。スイツチ信号Y2
が活動状態にあるとき、感知信号VRは、反転形式でスイ
ツチ66中を通される。増幅器70とホールドコンデンサ72
が提供されなかつたと仮定すると、第8B図に図示される
信号Vo′101が生ずるであろう。Vo′信号101に発生する
ギヤツプ102、103、104および105は、スイツチ信号Y1お
よびY2の相続く活動状態の発生間に挿入される遅延時間
に直接寄与し、またトランジスタ駆動信号に導入される
遅延時間に間接的に寄与する。増幅器70およびホールド
コンデンサ72を含む回路は、Vo′信号を修正するために
設けられている。ホールドコンデンサ72は、遅延時間
中、時間遅延が発生する前にスイツチ66および68により
供給される最後の値を保持する。他のすべての時間に
は、ホールドコンデンサ、したがつて増幅器70は信号V
o′にしたがう。増幅器70およびホールドコンデンサの
追加の結果、第8B図に示されるような修正信号Vo102が
生ずる。明らかなように、出力信号Voは実際の電流波形
IM103にほゞ対応する。
非反転形式でスイツチ68中を通される。スイツチ信号Y2
が活動状態にあるとき、感知信号VRは、反転形式でスイ
ツチ66中を通される。増幅器70とホールドコンデンサ72
が提供されなかつたと仮定すると、第8B図に図示される
信号Vo′101が生ずるであろう。Vo′信号101に発生する
ギヤツプ102、103、104および105は、スイツチ信号Y1お
よびY2の相続く活動状態の発生間に挿入される遅延時間
に直接寄与し、またトランジスタ駆動信号に導入される
遅延時間に間接的に寄与する。増幅器70およびホールド
コンデンサ72を含む回路は、Vo′信号を修正するために
設けられている。ホールドコンデンサ72は、遅延時間
中、時間遅延が発生する前にスイツチ66および68により
供給される最後の値を保持する。他のすべての時間に
は、ホールドコンデンサ、したがつて増幅器70は信号V
o′にしたがう。増幅器70およびホールドコンデンサの
追加の結果、第8B図に示されるような修正信号Vo102が
生ずる。明らかなように、出力信号Voは実際の電流波形
IM103にほゞ対応する。
Y1およびY2スイツチ信号および感知信号VRを利用し電流
信号を発生する他の回路が第７図に示されている。
信号を発生する他の回路が第７図に示されている。
回路75は、差動入力増幅器84と、第１のスイツチ手段7
6、82および第２のスイツチ手段78、80を含む。また後
で明らかとなる目的のため、第３のスイツチ手段86も設
けられている。
6、82および第２のスイツチ手段78、80を含む。また後
で明らかとなる目的のため、第３のスイツチ手段86も設
けられている。
スイツチ76および82は、第２スイツチ信号Y2に応動し、
スイツチ信号Y2が活動（論理１）状態のとき閉成し、該
信号が不活動（論理０）状態のとき開放する。スイツチ
78および80は、スイツチ信号Y1に応動し、スイツチ信号
Y1が活動（論理１）状態のとき閉成し、該信号が不活動
（論理０）状態のとき開放する。スイツチ信号Y2が活動
状態のとき、感知信号VRは増幅器84の反転入力に印加さ
れることが分る。それにより、増幅器84は、感知信号VR
を反転形式でスイツチ86の入力に通す働きをする。代わ
りに、スイツチ信号Y1が活動状態のときは、感知信号VR
は、増幅器84の非反転入力に印加される。それにより、
増幅器は、感知信号VRを非反転形式でスイツチ86の入力
に加える働きをする。スイツチ86の入力に現われる信号
Vo′は、第8B図に示される信号Vo′101に対応すること
が認められよう。やはり、ギヤツプ102、103、104およ
び105は、Y1およびY2スイツチ信号の相続く発生間に挿
入される遅延時間に直接寄与し、トランジスタ駆動信号
に導入される遅延時間に間接的に寄与する。スイツチ8
6、増幅器88およびホールドコンデンサ90を含む回路
は、信号Vo′101を修正し、対応するVo信号102を得るた
めに設けられる。
スイツチ信号Y2が活動（論理１）状態のとき閉成し、該
信号が不活動（論理０）状態のとき開放する。スイツチ
78および80は、スイツチ信号Y1に応動し、スイツチ信号
Y1が活動（論理１）状態のとき閉成し、該信号が不活動
（論理０）状態のとき開放する。スイツチ信号Y2が活動
状態のとき、感知信号VRは増幅器84の反転入力に印加さ
れることが分る。それにより、増幅器84は、感知信号VR
を反転形式でスイツチ86の入力に通す働きをする。代わ
りに、スイツチ信号Y1が活動状態のときは、感知信号VR
は、増幅器84の非反転入力に印加される。それにより、
増幅器は、感知信号VRを非反転形式でスイツチ86の入力
に加える働きをする。スイツチ86の入力に現われる信号
Vo′は、第8B図に示される信号Vo′101に対応すること
が認められよう。やはり、ギヤツプ102、103、104およ
び105は、Y1およびY2スイツチ信号の相続く発生間に挿
入される遅延時間に直接寄与し、トランジスタ駆動信号
に導入される遅延時間に間接的に寄与する。スイツチ8
6、増幅器88およびホールドコンデンサ90を含む回路
は、信号Vo′101を修正し、対応するVo信号102を得るた
めに設けられる。
スイツチ信号Y1およびY2は、ORゲート74の入力に供給さ
れる。ORゲート74の出力はスイツチ86を駆動する。スイ
ツチ86は、スイツチ信号Y1およびY2のいずれかが活動
（論理１）状態のとき閉成し、両スイツチ信号が不活動
（論理０）状態のとき開放することが認められよう。換
言すると、スイツチ86は時間遅延期間中開放する。ホー
ルドコンデンサ90は、スイツチ86が開放する期間中、ス
イツチ86が開放される前に増幅器84により供給される最
終の値を保持する。すなわち、ホールドコンデンサ90
は、時間遅延中、時間遅延が発生する前に増幅器84によ
り供給される最終値を保持する。スイツチ86が開成され
ると、増幅器88の出力は、増幅器84により供給される信
号にしたがう。増幅器88により供給される信号Voは第8B
図に示される信号Vo102に対応することが認められよ
う。図示のように、信号Vo102は、モータ電流IM103を正
確に表わす。かくして、信号Vo102は、トルク発生モー
タ電流の瞬間的極性および大きさの両者を連続的に表わ
すアナログ電流フイードバツク信号である。
れる。ORゲート74の出力はスイツチ86を駆動する。スイ
ツチ86は、スイツチ信号Y1およびY2のいずれかが活動
（論理１）状態のとき閉成し、両スイツチ信号が不活動
（論理０）状態のとき開放することが認められよう。換
言すると、スイツチ86は時間遅延期間中開放する。ホー
ルドコンデンサ90は、スイツチ86が開放する期間中、ス
イツチ86が開放される前に増幅器84により供給される最
終の値を保持する。すなわち、ホールドコンデンサ90
は、時間遅延中、時間遅延が発生する前に増幅器84によ
り供給される最終値を保持する。スイツチ86が開成され
ると、増幅器88の出力は、増幅器84により供給される信
号にしたがう。増幅器88により供給される信号Voは第8B
図に示される信号Vo102に対応することが認められよ
う。図示のように、信号Vo102は、モータ電流IM103を正
確に表わす。かくして、信号Vo102は、トルク発生モー
タ電流の瞬間的極性および大きさの両者を連続的に表わ
すアナログ電流フイードバツク信号である。
第６図および第７図の回路により遂行される機能は、第
8B図の底部に集約されている。図示のように、Y1スイツ
チ信号98が活動状態であるとき、感知信号VRは非反転形
式で通される。すなわち、回路の利得は＋１である。Y2
スイツチ信号99が活動状態であると、感知信号VRは反転
形式で通過する。すなわち、回路の利得は−１である。
時間遅延期間中、回路は、時間遅延が発生する前に提供
された最終の値を保持する。
8B図の底部に集約されている。図示のように、Y1スイツ
チ信号98が活動状態であるとき、感知信号VRは非反転形
式で通される。すなわち、回路の利得は＋１である。Y2
スイツチ信号99が活動状態であると、感知信号VRは反転
形式で通過する。すなわち、回路の利得は−１である。
時間遅延期間中、回路は、時間遅延が発生する前に提供
された最終の値を保持する。
本発明は、その技術思想から逸脱することなく他の特定
の形式で具体化され得るものである。
の形式で具体化され得るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベンデイツトー，ジヨゼフ ジー．，ジユ ニア アメリカ合衆国 18944 ペンシルベニア, パーカシー，グリーア コート ４ (72)発明者 ヨスト，ドナルド エイ アメリカ合衆国 19403 ペンシルベニア, ノリスタウン，ラサル ロウド 1934 (56)参考文献 特開 昭58−116080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−207882（ＪＰ，Ａ)
Claims (21)
- 【請求項１】第１および第２の状態を有するパルス幅変
調（PWM）信号からなる駆動信号に従って負荷中を流れ
る電流を調節する増幅器とともに使用するための装置に
おいて、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置され、スイッチ回路を
使用せずに前記負荷中を流れる電流の大きさを連続的に
表す感知信号を供給する単一のスイッチレスな感知手段
と、 （ｂ）前記感知手段に直接接続され、前記感知信号を受
信し、前記駆動信号の状態に応答して前記感知信号を前
記負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび極性を連続
的に表すアナログ信号に変換する極性修正手段と、 を備える、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表
す信号の発生装置。 - 【請求項２】前記極性修正手段は、前記駆動信号が前記
第１の状態にあるときに前記感知信号を反転状態で供給
し、前記駆動信号が前記第２の状態にあるときに前記感
知信号を非反転状態で供給し、更に前記反転状態および
非反転状態の感知信号を合成して前記アナログ信号に変
換させるための手段を含んでいる、請求の範囲第１項に
記載の装置。 - 【請求項３】前記増幅器は、出力端子並びに第１および
第２の電力入力端子を有する全波整流ブリッジ回路であ
り、前記第１の電力入力端子は電源の一側に接続され、
前記負荷は前記ブリッジ回路の前記出力端子に接続され
ており、前記感知手段は、前記第２の電力入力端子を電
源の帰還路に接続する感知抵抗を備えており、もって前
記感知電流が前記感知抵抗を流れるようにして、この感
知抵抗にて生ずる電圧にて前記感知信号を構成した、請
求の範囲第１項に記載の装置。 - 【請求項４】前記駆動信号たるPWM信号を前記全波整流
ブリッジ回路の駆動信号入力端子に加えることによりそ
のPWM信号のデューティサイクルに従って前記負荷中を
流れる電流を調整するように構成されており、前記極性
修正手段はスイッチ手段と差動入力増幅手段とを備えて
おり、前記スイッチ手段は、前記感知信号を受信すると
ともに前記PWM信号に応答して、そのPWM信号が前記第１
の状態にあるときに前記差動入力増幅手段の反転入力端
子に前記感知信号を供給する一方、前記PWM信号が前記
第２の状態にあるときに前記差動入力増幅手段の非反転
入力端子に前記感知信号を供給し、もって前記差動入力
増幅手段の出力側にて、前記PWM信号が前記第１の状態
にあるときに前記感知信号を反転状態で、前記PWM信号
が前記第２の状態にあるときに前記感知信号を非反転状
態で供給するようにして、これを前記アナログ信号とし
て利用するように構成した、請求の範囲第３項に記載の
装置。 - 【請求項５】前記駆動信号たるPWM信号を前記全波整流
ブリッジ回路の駆動信号入力端子に加えることによりそ
のPWM信号のデューティサイクルに従って前記負荷中を
流れる電流を調整するように構成されており、前記極性
修正手段は第１および第２のスイッチ手段と第１および
第２の差動入力増幅手段とを備えており、前記感知信号
は前記第１の差動入力増幅手段の反転入力端子と前記第
２の差動入力増幅手段の非反転入力端子とに供給され、
前記第１の差動入力増幅手段はその出力側において前記
感知信号を反転状態にて供給するように作用する一方、
前記第２の差動入力増幅手段はその出力側において前記
感知信号を非反転状態にて供給するように作用し、前記
第１のスイッチ手段は、前記第１の差動入力増幅手段に
接続され、前記PWM信号が前記第１の状態にあるときに
のみ前記第１の差動入力増幅手段の出力を通過させるよ
うに作用する一方、前記第２のスイッチ手段は、前記第
２の差動入力増幅手段に接続され、前記PWM信号が前記
第２の状態にあるときにのみ前記第２の差動入力増幅手
段の出力を通過させるように作用し、もって前記第１お
よび第２のスイッチ手段にて前記アナログ信号を供給す
るように構成した、請求の範囲第３項に記載の装置。 - 【請求項６】前記負荷がブラシレスDCモータである、請
求の範囲第４項または第５項に記載の装置。 - 【請求項７】前記負荷が多相負荷である、請求の範囲第
１項に記載の装置。 - 【請求項８】前記負荷中を流れる電流が直流である、請
求の範囲第１項に記載の装置。 - 【請求項９】（ａ）負荷中を流れる電流を調整すべくパ
ルス幅変調（PWM）信号により駆動される増幅器と、 （ｂ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置され、スイッチ回路を
使用せずに前記負荷中を流れる電流の大きさを連続的に
表す感知信号を供給する単一のスイッチレスな感知手段
と、 （ｃ）前記PWM信号から誘導される第１および第２のス
イッチ信号を供給するスイッチ信号手段と、 （ｄ）前記感知手段に直接接続され、前記感知信号を受
信するとともに、前記第１のスイッチ信号に応答して前
記PWM信号が第１の状態にある時間の少なくとも一部の
間において前記感知信号を反転状態にて供給する一方、
前記第２のスイッチ信号に応答して前記PWM信号が第２
の状態にある時間の少なくとも一部の間において前記感
知信号を非反転状態にて供給し、もって前記感知信号を
前記負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび極性を連
続的に表すアナログ信号に変換する極性修正手段と、 を備える、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表
す信号の発生装置。 - 【請求項１０】前記第１のスイッチ信号は、前記PWM信
号が前記第１の状態にある時間の少なくとも一部の間は
活動状態にあり、その他の時間は全て不活動状態にあ
り、前記第２のスイッチ信号は、前記PWM信号が前記第
２の状態にある時間のすくなくとも一部の間は活動状態
にあり、その他の時間は全て不活動状態にあり、前記ス
イッチ信号手段は、前記第１のスイッチ信号の活動状態
と前記第２のスイッチ信号の活動状態との間に時間遅延
を挿入するための時間遅延手段を更に備えている、請求
の範囲第９項に記載の装置。 - 【請求項１１】前記増幅器は、出力端子並びに電源に接
続する第１および第２の電力入力端子を有する全波整流
ブリッジ回路であり、前記第１の電力入力端子は前記電
源の正極側に接続され、前記負荷は前記ブリッジ回路の
前記出力端子に接続されており、前記感知手段は、前記
第２の電力入力端子を前記電源の帰還路に接続する感知
抵抗を備えており、もって前記感知電流が前記感知抵抗
を流れるようにして、この感知抵抗にて生ずる電圧にて
前記感知信号を構成した、請求の範囲第10項に記載の装
置。 - 【請求項１２】前記スイッチ信号手段は論理回路に接続
された複数段シフトレジスタを備えており、このシフト
レジスタはクロックパルス源により駆動されるクロック
入力端子を有しており、前記PWM信号は前記シフトレジ
スタの第１段の入力端子に供給され、前記論理回路は前
記シフトレジスタの最終段および選択された中間段から
の出力を受信して前記スイッチ信号を供給し、前記第１
および第２のスイッチ信号間の時間遅延はクロック周期
に前記最終段と選択された中間段との間におけるシフト
レジスタの段数を乗じた数に実質的に対応している、請
求の範囲第11項に記載の装置。 - 【請求項１３】前記極性修正手段は第１および第２の差
動入力増幅手段と第１および第２のスイッチ手段とを備
えており、前記感知信号は前記第１の差動入力増幅手段
の反転入力端子と前記第２の差動入力増幅手段の非反転
入力端子とに供給され、前記第１の差動入力増幅手段の
出力は前記第１のスイッチ手段に供給される一方、前記
第２の差動入力増幅手段の出力は前記第２のスイッチ手
段に供給されており、前記第１のスイッチ手段は、前記
第１のスイッチ信号に応答してその第１のスイッチ信号
が活動状態にあるときにのみ前記第１の差動入力増幅手
段の出力を通過させるように作用する一方、前記第２の
スイッチ手段は、前記第２のスイッチ信号に応答してそ
の第２のスイッチ信号が活動状態にあるときにのみ前記
第２の差動入力増幅手段の出力を通過させるように作用
するように構成した、請求の範囲第12項に記載の装置。 - 【請求項１４】前記極性修正手段は、前記第１および第
２のスイッチ手段からの信号を受信し、前記時間遅延が
起こる前に前記第１および第２のスイッチ手段から供給
された信号の最終値を前記時間遅延中保持するバッファ
増幅手段を備えている、請求の範囲第13項に記載の装
置。 - 【請求項１５】前記極性修正手段は差動入力増幅手段と
第１および第２のスイッチ手段とを備えており、これら
第１および第２のスイッチ手段は前記感知信号を受信
し、前記第１のスイッチ手段は、前記第１のスイッチ信
号に応答して、その第１のスイッチ信号が活動状態にあ
るときに前記差動入力増幅手段の反転入力端子に前記感
知信号を供給することにより、その差動入力増幅手段を
介して前記感知信号を反転状態で出力せしめる一方、前
記第２のスイッチ手段は、前記第２のスイッチ信号に応
答して、その第２のスイッチ信号が活動状態にあるとき
に前記差動入力増幅手段の非反転入力端子に前記感知信
号を供給することにより、その差動入力増幅手段を介し
て前記感知信号を非反転状態で出力せしめるようにし
た、請求の範囲第12項に記載の装置。 - 【請求項１６】前記極性修正手段は第３のスイッチ手段
を備えており、この第３のスイッチ手段は、前記差動入
力増幅手段の出力側に接続され、前記第１または第２の
スイッチ信号のいずれかが活動状態にあるときにのみ前
記差動入力増幅手段の出力信号を通過させる、請求の範
囲第15項に記載の装置。 - 【請求項１７】前記極性修正手段は、前記第３のスイッ
チ手段からの信号を受信して、前記時間遅延が起こる前
に前記第３のスイッチ手段から供給された信号の最終値
を前記時間遅延中保持するバッファ増幅手段を備えてい
る、請求の範囲第16項に記載の装置。 - 【請求項１８】前記負荷がブラシレスDCモータである、
請求の範囲第14項または第17項に記載の装置。 - 【請求項１９】前記負荷が多相負荷である、請求の範囲
第９項に記載の装置。 - 【請求項２０】前記負荷中を流れる電流が直流である、
請求の範囲第９項に記載の装置。 - 【請求項２１】パルス幅変調（PWM）信号により駆動さ
れる負荷中を流れる電流の瞬間的大きさおよび極性を連
続的に表すアナログ信号を発生させる方法であって、 （ａ）前記負荷中を流れる電流が感知電流としてその極
性に関係なく流れる電流路に配置された単一の感知手段
により前記負荷中を流れる電流を感知するとともに、前
記負荷中を流れる電流の大きさを表す感知信号をスイッ
チレスに供給し、 （ｂ）前記PWM信号が第１の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を反転し、 （ｃ）前記PWM信号が第２の状態にある時間の少なくと
も一部の間、前記感知信号を非反転状態で通し、 （ｄ）前記ステップ（ａ）およびステップ（ｃ）で得ら
れた信号を合成して前記アナログ信号を得る、ことから
なる、負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信
号の発生方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/573,903 US4562386A (en) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | Current sense demodulator |
| US573903 | 1984-01-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60502036A JPS60502036A (ja) | 1985-11-21 |
| JPH0763229B2 true JPH0763229B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=24293855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60500634A Expired - Lifetime JPH0763229B2 (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | 負荷中を流れる電流の大きさおよび極性を表す信号の発生装置および発生方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4562386A (ja) |
| EP (1) | EP0171415B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0763229B2 (ja) |
| KR (1) | KR900000642B1 (ja) |
| CA (1) | CA1260056A (ja) |
| DE (1) | DE3577628D1 (ja) |
| WO (1) | WO1985003391A1 (ja) |
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