JPH0828991B2 - ブラシレスモ−タの駆動装置 - Google Patents

ブラシレスモ−タの駆動装置

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JPH0828991B2
JPH0828991B2 JP61270233A JP27023386A JPH0828991B2 JP H0828991 B2 JPH0828991 B2 JP H0828991B2 JP 61270233 A JP61270233 A JP 61270233A JP 27023386 A JP27023386 A JP 27023386A JP H0828991 B2 JPH0828991 B2 JP H0828991B2
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正浩 八十原
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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
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position

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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】 産業上の利用分野 本発明は音響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。
従来の技術 近年、音響機器・映像機器などの駆動用モータはその
長寿命化、高信頼性化あるいは形状の薄形化などのた
め、刷子、整流子という機械的なスイッチを備えた従来
の直流モータに代わってトランジスタを使った電子的ス
イッチを備えたいわゆるブラシレスモータが用いられる
ことが多くなってきた。このようなブラシレスモータの
駆動装置の従来技術としては、例えば、特公昭59−2719
7号公報の第18図に示されているようなものがある。
以下図面を参照しながら、上記した従来のブラシレス
モータの駆動装置の一例について説明する。
第4図は、従来のブレシレスモータの駆動装置の回路
結線図を示すものである。第4図において、1〜3は可
動子の位置検出器であり、例えばホール素子により構成
されている。トランジスタ7,8は一対の差動トランジス
タを成し、前記位置検出器2の出力がベース入力に接続
されている。トランジスタ9,10は一対の差動トランジス
タを成し、前記位置検出器1の出力がベース入力に接続
されている。トランジスタ5,6は一対の差動トランジス
タを成し、前記位置検出器3の出力がベース入力に接続
されている。前記トランジスタ対5,6の共通エミッタは
定電流源4に接続され、前記トランジスタ対7,8の共通
エミッタは前記トランジスタ5のコレクタに接続され、
前記トランジスタ対9,10の共通エミッタは前記トランジ
スタ6のコレクタに接続されている。前記トランジスタ
7,10のコレクタは共にトランジスタ12のベースに接続さ
れ、前記トランジスタ8のコレクタはトランジスタ11の
ベースに接続され、前記トランジスタ9のコレクタはト
ランジスタ13のベースに接続されている。前記トランジ
スタ11〜13のコレクタはそれぞれモータ(図示せず)の
駆動コイル14〜16に接続され、各エミッタは正側電源線
路に接続されている。
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、以下その動作を説明する。
第5図は第4図における動作説明図であり、可動子の
位置検出器からはA〜Cに示すように120゜位相差を有
する信号が出力される。まずトランジスタ7,8と9,10と
5,6とのベース入力において、前記位置検出器出力がA
>,B<,C>のとき、定電流源4の出力電流はトラ
ンジスタ5,7を通してトランジスタ12のベースに供給さ
れ、前記トランジスタ12はONし駆動コイル15に通電され
る。A>,B<,C<のとき、定電流源4の出力電流
はトランジスタ6,10を通してトランジスタ12のベースに
供給され、前記トランジスタ12はON状態を継続し駆動コ
イル15に通電される。A>,B>,C<およびA<
,B>,C<のとき、定電流源4の出力電流はトラン
ジスタ6,9を通してトランジスタ13のベースに供給さ
れ、前記トランジスタ13はONし駆動コイル16に通電され
る。A<,B>,C>およびA<,B<,C>のと
き、定電流源4の出力電流はトランジスタ5,8を通して
トランジスタ11のベースに供給され、前記トランジスタ
11はONし駆動コイル14を通電される。以上のように駆動
コイル14〜16は順次通電され、モータが駆動されるもの
である。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、電源電圧が低
く、例えば1V程度となった場合、各トランジスタのベー
ス・エミッタ間電圧を0.7V、コレクタ・エミッタ間飽和
電圧を0.1Vとすると、回路動作上の余裕は全く無い。ま
た、仮に動作上の余裕があったとした場合、差動トラン
ジスタ対5,6の各ベースへ印加される電圧は0.8V以上必
要であり、同様に差動トランジスタ対7,8および9,10の
各ベースの印加電圧は0.9V以上必要である。従って、位
置検出器1〜3の駆動電源電圧VHは1V以上必要となり、
1V単一電源動作が不可能となる。そこで第4図における
各差動トランジスタ対をPNPで構成する方法が考えられ
るが、この場合各差動トランジスタ対のベース印加電圧
は、電源電圧(1V)から0.8Vおよび0.9V引いた値、すな
わち0.2Vおよび0.1V以下とする必要がある。従って、位
置検出器の駆動電圧VHは1V以下と電源電圧以下となり、
1V単一電源動作が一見可能となる。しかし差動トランジ
スタ対のベース印加電圧が0.1V程度となれば、位置検出
器の駆動電圧は極めて微小となり、位置検出器として充
分な出力を得ることが不可能となる。
以上のように従来例のブラシレスモータの駆動装置
は、1V単一電源動作において、回路動作上の余裕が無い
だけでなく、差動トランジスタ対で構成される位置検出
信号処理回路の入力部と、位置検出器出力部の結合の
際、様々な不具合を生じていた。
本発明は上記問題点に鑑み、1V単一電源にて動作可能
なブラシレスモータの駆動装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明ブラシレスモータ
の駆動装置は、複数相のモータ駆動コイルと、複数の駆
動トランジスタと、可動子の位置検出器と、前記位置検
出器出力に応じて前記駆動トランジスタへ通電指令信号
を発生する位置検出信号処理回路と、前記位置検出器と
前記位置検出信号処理回路との間に設けられたレベル変
換回路により構成したものである。
作用 本発明は位置検出器と位置検出信号処理回路との間に
レベル変換回路を設けたことにより、低電源電圧におい
て、位置検出器出力を位置検出信号処理回路入力へ伝達
する際、位置検出器の駆動電圧を電源電圧内で最大限に
印加しても、位置検出器出力を適当にレベル変換するこ
とで、位置検出信号処理回路へ伝達可能としている。す
なわち、低電源電圧においても位置検出器としての充分
な検出信号を位置検出信号処理回路へ伝達可能としたも
のである。
実施例 以下本発明の一実施例のブレスレスモータの駆動装置
について、図面を参照しながら説明する。
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を示すものである。第1図にお
いて、21,22,23は可動子の位置検出器であり、例えばホ
ール素子により構成されている。前記位置検出器21〜23
はそれぞれ位置検出器駆動電源24に対し並列接続されて
いる。定電流源31,37の各出力は抵抗43を介して接続さ
れ、定電流源32,38の各出力は抵抗44を介して接続さ
れ、定電流源33,39の各出力は抵抗45を介して接続さ
れ、定電流源34,40の各出力は抵抗46を介して接続さ
れ、定電流源35,41の各出力は抵抗47を介して接続さ
れ、定電流源36,42の各出力は抵抗48を介して接続され
ている。前記定電流源31〜42、前記抵抗43〜48はレベル
変換回路30を構成している。前記位置検出器21の一方の
出力は前記定電流源31の出力に接続され、他方の出力は
前記定電流源32の出力に接続され、前記位置検出器の22
の一方の出力は前記定電流源33の出力に接続され、他方
の出力は前記定電流源34の出力に接続され、前記位置検
出器23の一方の出力は前記定電流源35の出力に接続さ
れ、他方の出力は前記定電流源36の出力に接続されてい
る。差動トランジスタ対57,58の各ベース入力は前記定
電流源37,38の各出力に接続され、共通エミッタは定電
流源51を介して正側給電線路20に接続されている。差動
トランジスタ対59,60の各ベース入力は前記定電流源39,
40の各出力に接続され、共通エミッタは定電流源52を介
して前記正側給電線路20に接続されている。差動トラン
ジスタ対61,62の各ベース入力は前記定電流源41,42の各
出力に接続され、共通エミッタは定電流源53を介して前
記正側給電線路20に接続されている。前記トランジスタ
57,62の各コレクタは共通で定電流源54を介して接地さ
れると共にトランジスタ63のエミッタに接続されてい
る。前記トランジスタ58,59の各コレクタは共通で定電
流源55を介して接地されると共にトランジスタ64のエミ
ッタに接続されている。前記トランジスタ60,61の各コ
レクタは共通で定電流源56を介して接地されると共にト
ランジスタ65のエミッタに接続されている。前記トラン
ジスタ63のコレクタはトランジスタ67のベースおよびコ
レクタに接続されると共にトランジスタ68のベースに接
続され、前記トランジスタ64のコレクタはトランジスタ
69のベースおよびコレクタに接続されると共にトランジ
スタ70のベースに接続され、前記トランジスタ65のコレ
クタはトランジスタ71のベースおよびコレクタに接続さ
れると共にトランジスタ72のベースに接続されている。
前記トランジスタ63〜65の各ベースは共にバイアス電源
66に接続され、前記トランジスタ67〜72の各エミッタは
前記正側給電線路20に接続されている。前記トランジス
タ68,70,72の各コレクタは定電流源73,74,75の各出力に
接続され、正転逆転切換回路80に入力されている。前記
正転逆転切換回路80の出力U,V,Wはそれぞれエミッタが
前記正側給電線路20に接続されたトランジスタ151,152,
153の各ベースに接続され、前記トランジスタ151〜153
の各コレクタはエミッタ接地されたトランジスタ154〜1
56の各ベースに接続されると共に抵抗157〜159を介して
接地されている。前記トランジスタ154〜156の各コレク
タはそれぞれモータ駆動コイル201〜203の一端に接続さ
れ、前記モータ駆動コイル201〜203の他端は前記正側給
電線路20に接続されている。
以上のように構成されたブラシレスモータの駆動装置
について、以下その動作を説明する。
第2図は第1図の位置検出器21に対するレベル変換回
路30および位置検出信号処理回路入力部の具体的回路結
線図であり、第2図において第1図と同一機能を有する
ものは同一符号で示し、その説明を省略する。第2図に
おいて、定電流源45の出力電流をIsとすると、定電流源
として動作するトランジスタ31,32,37,38の各出力電流
はほぼIsと等しくなる。従って前記トランジスタ31の出
力電流は、抵抗43を通して前記トランジスタ37に過不足
無く吸収される。すなわち前記抵抗43の両端にはIsによ
る電圧降下が発生し、位置検出器21の一端を前記抵抗43
の一端に接続することにより、前記抵抗43の他端に前記
位置検出器21の一端の直流レベル変換出力を得ることが
できる。前記位置検出器21の他端に対しても同様であ
る。この様子を第3図に示す。
一方、位置検出信号処理回路の入力部を構成する差動
トランジスタ対57,58のベース入力電圧範囲は、各トラ
ンジスタのベース・エミッタ間電圧を0.7V、コレクタ・
エミッタ間飽和電圧を0.1Vとすると0V〜電源電圧−0.8V
となり、電源電圧が1.0Vのときは0V〜0.2Vとなる。従っ
て、aS,の直流バイアス電圧は0.15V程度となるが、
位置検出器出力を充分得るために位置検出器駆動電源24
の印加電圧を増加した場合においても、Isおよび抵抗4
3,44の値を加減し、レベル変換量を調整することにより
位置検出器出力を位置検出信号処理回路へ伝達すること
ができる。位置検出器22,23においても同様に各出力は
位置検出信号処理回路へ伝達することができる。以上の
ように位置検出信号処理回路50へ伝達された位置検出信
号は、正転逆転切換回路80を経て駆動トランジスタ151
〜156を順次導通させ、モータ駆動コイル201〜203に電
力供給を行い、モータを駆動させるものである。その様
子は第5図に示した従来例の動作説明図と同様である。
以上のように本実施例によれば、位置検出器と位置検
出信号処理回路との間にレベル変換回路を設けたことに
より、1Vの低電源電圧においても位置検出器出力を有効
に位置検出信号処理回路に伝達でき、超低電圧のブラシ
レスモータの駆動装置として極めて優れた性能を発揮す
ることができる。
発明の効果 以上のように本発明は、位置検出器出力にレベルシフ
ト回路を設けることにより、位置検出器出力と位置検出
信号処理回路入力との結合の際、直流バイアス電圧の設
定および必要な位置検出器出力の確保等の問題を一掃す
ることができ、特に超低電圧動作においては優れた効果
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図はレベル変換回路および
位置検出信号処理回路入力部の具体的回路結線図、第3
図は第2図における動作説明図、第4図は従来のブラシ
レスモータの駆動装置の回路結線図、第5図は第4図の
動作説明図である。 21〜23……位置検出器、30……レベル変換回路、31〜36
……電流供給手段、37〜42……電流吸収手段、43〜48…
…抵抗、50……位置検出信号処理回路、151〜156……駆
動トランジスタ、201〜203……モータ駆動コイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数相のモータ駆動コイルと、複数の駆動
    トランジスタと、可動子の位置検出器と、前記位置検出
    器の出力に応じて前記駆動トランジスタへ通電指令信号
    を発生する位置検出信号処理回路と、前記位置検出器と
    前記位置検出信号処理回路との間に設けられ、前記位置
    検出器出力の直流レベルを変換するレベル変換回路を備
    え、前記レベル変換回路を電流供給手段と、前記電流供
    給手段の出力電流を全て吸収する電流吸収手段と、前記
    電流供給手段と前記電流吸収手段とを接続する抵抗とで
    構成したブラシレスモータの駆動装置。
JP61270233A 1986-11-13 1986-11-13 ブラシレスモ−タの駆動装置 Expired - Fee Related JPH0828991B2 (ja)

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