JPH09191686A - 小型精密モータのスイッチング制御信号生成回路 - Google Patents
小型精密モータのスイッチング制御信号生成回路Info
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- JPH09191686A JPH09191686A JP8333596A JP33359696A JPH09191686A JP H09191686 A JPH09191686 A JP H09191686A JP 8333596 A JP8333596 A JP 8333596A JP 33359696 A JP33359696 A JP 33359696A JP H09191686 A JPH09191686 A JP H09191686A
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/28—Arrangements for controlling current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型精密モータの駆動においてスイッチング
ノイズ発生を減少させるソフトスイッチングのスイッチ
ング制御信号生成回路を提供すること。 【解決手段】 小型精密モータに電力を供給し、駆動中
に前記小型精密モータの各巻線に得られる逆起電力とこ
れらの逆起電力の中性点電圧値とを用いて前記小型精密
モータの各巻線へのスイッチング制御信号を作り出す小
型精密モータのスイッチング制御信号生成回路におい
て、小型精密モータのスイッチングを線形切り換え期間
を伴ってなすべくスイッチング制御信号の時間変化量
（傾き値）に制限を加えるため、実質的にその制限すべ
き時間変化量を設定する傾き値提供手段１０１、１０
２、１０３を設ける。そしてこの傾き値提供手段１０
１，１０２，１０３から供給される傾き値により所定の
時間変化量に制限されたスイッチング制御信号を発生す
るスイッチング切り換え期間調節手段１１０を設ける。
ノイズ発生を減少させるソフトスイッチングのスイッチ
ング制御信号生成回路を提供すること。 【解決手段】 小型精密モータに電力を供給し、駆動中
に前記小型精密モータの各巻線に得られる逆起電力とこ
れらの逆起電力の中性点電圧値とを用いて前記小型精密
モータの各巻線へのスイッチング制御信号を作り出す小
型精密モータのスイッチング制御信号生成回路におい
て、小型精密モータのスイッチングを線形切り換え期間
を伴ってなすべくスイッチング制御信号の時間変化量
（傾き値）に制限を加えるため、実質的にその制限すべ
き時間変化量を設定する傾き値提供手段１０１、１０
２、１０３を設ける。そしてこの傾き値提供手段１０
１，１０２，１０３から供給される傾き値により所定の
時間変化量に制限されたスイッチング制御信号を発生す
るスイッチング切り換え期間調節手段１１０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型精密モータの
各巻線へスイッチング制御信号を作り出す小型精密モー
タのスイッチング制御信号生成回路に係り、詳しくは、
そのスイッチングを線形切り換え期間を伴ってなすよう
にできるスイッチング制御信号を発生する小型精密モー
タのスイッチング制御信号生成回路に関する。
各巻線へスイッチング制御信号を作り出す小型精密モー
タのスイッチング制御信号生成回路に係り、詳しくは、
そのスイッチングを線形切り換え期間を伴ってなすよう
にできるスイッチング制御信号を発生する小型精密モー
タのスイッチング制御信号生成回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型精密モータの分野ではブラシレス直
流モータが多用される。ブラシレス直流モータの駆動で
は、回転子の位置に応じて各巻線への駆動電圧／電流を
加える必要があり、回転子位置検出のため磁気検出セン
サを内蔵するのが普通である。この普通の方法の他、モ
ータ回転時の各巻線に生ずる逆起電力を用いてセンサレ
スで直接に回転子位置検出を行なう方法がある。これら
のブラシレス直流モータを駆動集積回路で駆動する場合
その駆動を矩形波電流とする方式が特に主流である。
流モータが多用される。ブラシレス直流モータの駆動で
は、回転子の位置に応じて各巻線への駆動電圧／電流を
加える必要があり、回転子位置検出のため磁気検出セン
サを内蔵するのが普通である。この普通の方法の他、モ
ータ回転時の各巻線に生ずる逆起電力を用いてセンサレ
スで直接に回転子位置検出を行なう方法がある。これら
のブラシレス直流モータを駆動集積回路で駆動する場合
その駆動を矩形波電流とする方式が特に主流である。
【０００３】上記のうち逆起電力を用いて回転子位置検
出を行ない矩形波電流によりモータを駆動（電流駆動）
する場合、モータ各相駆動の電流スイッチの瞬時的オン
オフのため巻線インダクタンスに起因して大きなリアク
タンス電圧を生じ、これがノイズとなって回転位置検出
のための逆起電力検出に影響が出ることがある。これに
よりモータ駆動効率や制御性が劣化する、あるいはさら
にはモータそのものの誤動作等の悪影響が生じるおそれ
がある。またこのようなノイズ発生は電圧駆動において
もスイッチングによる転流で生じる。
出を行ない矩形波電流によりモータを駆動（電流駆動）
する場合、モータ各相駆動の電流スイッチの瞬時的オン
オフのため巻線インダクタンスに起因して大きなリアク
タンス電圧を生じ、これがノイズとなって回転位置検出
のための逆起電力検出に影響が出ることがある。これに
よりモータ駆動効率や制御性が劣化する、あるいはさら
にはモータそのものの誤動作等の悪影響が生じるおそれ
がある。またこのようなノイズ発生は電圧駆動において
もスイッチングによる転流で生じる。
【０００４】上記のノイズの影響を回避するブラシレス
モータには、電圧駆動型では、例えば、特開平２−６０
４９３公報記載のものがある。その方法は、スイッチン
グの際発生するノイズ部分（期間）を避けて逆起電力を
検出するものであり、巻線が電源から完全に開放されて
いるときのみこれを中性点電圧と比較するものである。
これによりノイズの影響を避けて逆起電力の０ボルト点
を検出でき、この検出信号を位相推移させることにより
回転子位置検出ができる。
モータには、電圧駆動型では、例えば、特開平２−６０
４９３公報記載のものがある。その方法は、スイッチン
グの際発生するノイズ部分（期間）を避けて逆起電力を
検出するものであり、巻線が電源から完全に開放されて
いるときのみこれを中性点電圧と比較するものである。
これによりノイズの影響を避けて逆起電力の０ボルト点
を検出でき、この検出信号を位相推移させることにより
回転子位置検出ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のブラシレスモー
タにおいて、回転子位置検出のためには位相推移回路が
必要となる。すなわち回転速度に応じて必要な遅延量が
変化するため、起動時から定格運転時まで広範囲に渡っ
て適切な位相推移とはならない。つまり広範囲な回転速
度に対する制御性という意味では特性劣化が考えられ
る。
タにおいて、回転子位置検出のためには位相推移回路が
必要となる。すなわち回転速度に応じて必要な遅延量が
変化するため、起動時から定格運転時まで広範囲に渡っ
て適切な位相推移とはならない。つまり広範囲な回転速
度に対する制御性という意味では特性劣化が考えられ
る。
【０００６】本発明は、スイッチングノイズ発生そのも
のを減少させるソフトスイッチングのスイッチング制御
信号生成回路を提供し、これにより上記の公知例の方法
によらず回転子位置検出を可能とするものである。
のを減少させるソフトスイッチングのスイッチング制御
信号生成回路を提供し、これにより上記の公知例の方法
によらず回転子位置検出を可能とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、小型精密モー
タに電力を供給し、駆動中に前記小型精密モータの各巻
線に得られる逆起電力とこれらの逆起電力の中性点電圧
値とを用いて前記小型精密モータの各巻線へのスイッチ
ング制御信号を作り出す小型精密モータのスイッチング
制御信号生成回路において、前記小型精密モータのスイ
ッチングを線形切り換え期間を伴ってなすべくスイッチ
ング制御信号の時間変化量（傾き値）に制限を加えるた
め、実質的にその制限すべき時間変化量を設定する傾き
値提供手段を設けることとし、この傾き値提供手段から
供給される傾き値により所定の時間変化量に制限された
スイッチング制御信号を発生するスイッチング切り換え
期間調節手段を設けた。
タに電力を供給し、駆動中に前記小型精密モータの各巻
線に得られる逆起電力とこれらの逆起電力の中性点電圧
値とを用いて前記小型精密モータの各巻線へのスイッチ
ング制御信号を作り出す小型精密モータのスイッチング
制御信号生成回路において、前記小型精密モータのスイ
ッチングを線形切り換え期間を伴ってなすべくスイッチ
ング制御信号の時間変化量（傾き値）に制限を加えるた
め、実質的にその制限すべき時間変化量を設定する傾き
値提供手段を設けることとし、この傾き値提供手段から
供給される傾き値により所定の時間変化量に制限された
スイッチング制御信号を発生するスイッチング切り換え
期間調節手段を設けた。
【０００８】また、傾き値提供手段は、小型精密モータ
の各巻線に生ずる逆起電力の値を、これらの逆起電力の
中性点電圧値を基準として各巻線について差動増幅する
複数の差動増幅手段を有しており、かつ、これら複数の
差動増幅手段の利得により実質的に傾き値を与えるもの
とした。
の各巻線に生ずる逆起電力の値を、これらの逆起電力の
中性点電圧値を基準として各巻線について差動増幅する
複数の差動増幅手段を有しており、かつ、これら複数の
差動増幅手段の利得により実質的に傾き値を与えるもの
とした。
【０００９】また、スイッチング切り換え期間調節手段
は複数の差動増幅手段の出力の内すべての２つの出力組
について組ごとに比較する複数の比較器を有するもので
あり、これら複数の比較器は入力に対し出力が指数的に
変化するエミッタ結合対である。
は複数の差動増幅手段の出力の内すべての２つの出力組
について組ごとに比較する複数の比較器を有するもので
あり、これら複数の比較器は入力に対し出力が指数的に
変化するエミッタ結合対である。
【００１０】また、傾き値提供手段は、小型精密モータ
の３つの各巻線に生ずる逆起電力の値をこれらの逆起電
力の中性点電圧値を基準として前記各巻線について差動
増幅する３つの差動増幅手段を有し、それぞれ出力Ｕｏ
ｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈを出力し、かつ、出力Ｕｏｈ、Ｖｏ
ｈ、Ｗｏｈよりダイオードの順方向電圧分低い出力Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌをも出力する。
の３つの各巻線に生ずる逆起電力の値をこれらの逆起電
力の中性点電圧値を基準として前記各巻線について差動
増幅する３つの差動増幅手段を有し、それぞれ出力Ｕｏ
ｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈを出力し、かつ、出力Ｕｏｈ、Ｖｏ
ｈ、Ｗｏｈよりダイオードの順方向電圧分低い出力Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌをも出力する。
【００１１】また、スイッチング切り換え期間調節手段
は、３つの差動増幅手段の出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ
の内すべての２つの出力組について組ごとに比較する第
１から第６の比較器と上記の出力Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏ
ｌをそれぞれこれらの中性点電圧値と比較する第７から
第９の比較器とを有し、第１から第９の比較器は、入力
に対し出力が指数的に変化するエミッタ結合対とした。
は、３つの差動増幅手段の出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ
の内すべての２つの出力組について組ごとに比較する第
１から第６の比較器と上記の出力Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏ
ｌをそれぞれこれらの中性点電圧値と比較する第７から
第９の比較器とを有し、第１から第９の比較器は、入力
に対し出力が指数的に変化するエミッタ結合対とした。
【００１２】また、スイッチング切り換え期間調節手段
は、出力すべきスイッチング制御信号の直流電圧レベル
を決定する出力電圧レベル決定手段をさらに含む。
は、出力すべきスイッチング制御信号の直流電圧レベル
を決定する出力電圧レベル決定手段をさらに含む。
【００１３】また、出力電圧レベル決定手段は、第１か
ら第３の比較器のコレクタ出力と供給電源との間に接続
される抵抗と第７から第９の比較器のエミッタに接続さ
れる電流源とからなる。
ら第３の比較器のコレクタ出力と供給電源との間に接続
される抵抗と第７から第９の比較器のエミッタに接続さ
れる電流源とからなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００１５】図１および図２は本発明による小型精密モ
ータのスイッチング制御信号生成の回路図を示す図であ
る。図１はこのうち傾き値提供手段１０１、１０２、１
０３をそれぞれ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すもので、
それぞれモータの３つの各巻線の逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖ
ｅｍｆ、Ｗｅｍｆをこれらの中性点電圧を基準として演
算するものである。
ータのスイッチング制御信号生成の回路図を示す図であ
る。図１はこのうち傾き値提供手段１０１、１０２、１
０３をそれぞれ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すもので、
それぞれモータの３つの各巻線の逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖ
ｅｍｆ、Ｗｅｍｆをこれらの中性点電圧を基準として演
算するものである。
【００１６】傾き値提供手段１０１の動作を説明する。
中性点電圧はほぼ０ボルトであり、逆起電力Ｕｅｍｆは
これを中心に振幅をもつ信号である。傾き値提供手段１
０１は、逆起電力Ｕｅｍｆの直流レベルを、次段である
図２に示すスイッチング切り換え期間調節手段へ接続す
るため、電源電圧Ｖｃｃの半分Ｖｃｃ／２を中心にスイ
ングする信号へ変換するとともに、その増幅利得により
スイッチング制御信号の時間変化量すなわち傾き値を与
えるものである。このため中性点電圧を抵抗Ｒ２を介し
オペアンプＯＰ１の非反転入力に導き、この非反転入力
端子を抵抗Ｒ４を介して電圧源Ｖｃｃ／２に接続してい
る。逆起電力Ｕｍｆは抵抗Ｒ１を介しオペアンプＯＰ１
の反転入力に導き、この反転入力端子とオペアンプＯＰ
１の出力Ｕｏｈとをフォードバック抵抗Ｒ３で接続して
いる。ここでＲ１＝Ｒ２、Ｒ３＝Ｒ４とすることでオペ
アンプＯＰ１の出力Ｕｏｈは電圧Ｖｃｃ／２を中心に振
幅を持ち、利得がＲ３／Ｒ１で設定されたものになる。
中性点電圧はほぼ０ボルトであり、逆起電力Ｕｅｍｆは
これを中心に振幅をもつ信号である。傾き値提供手段１
０１は、逆起電力Ｕｅｍｆの直流レベルを、次段である
図２に示すスイッチング切り換え期間調節手段へ接続す
るため、電源電圧Ｖｃｃの半分Ｖｃｃ／２を中心にスイ
ングする信号へ変換するとともに、その増幅利得により
スイッチング制御信号の時間変化量すなわち傾き値を与
えるものである。このため中性点電圧を抵抗Ｒ２を介し
オペアンプＯＰ１の非反転入力に導き、この非反転入力
端子を抵抗Ｒ４を介して電圧源Ｖｃｃ／２に接続してい
る。逆起電力Ｕｍｆは抵抗Ｒ１を介しオペアンプＯＰ１
の反転入力に導き、この反転入力端子とオペアンプＯＰ
１の出力Ｕｏｈとをフォードバック抵抗Ｒ３で接続して
いる。ここでＲ１＝Ｒ２、Ｒ３＝Ｒ４とすることでオペ
アンプＯＰ１の出力Ｕｏｈは電圧Ｖｃｃ／２を中心に振
幅を持ち、利得がＲ３／Ｒ１で設定されたものになる。
【００１７】なお、出力Ｕｏｈよりダイオードの順方向
電圧１個分低い電圧Ｕｏｌを得るためダイオードＤ１を
設けている。これは特に次段のスイッチング切り換え期
間調節手段で必要とするものである。
電圧１個分低い電圧Ｕｏｌを得るためダイオードＤ１を
設けている。これは特に次段のスイッチング切り換え期
間調節手段で必要とするものである。
【００１８】以上、傾き値提供手段１０１について説明
したが傾き値提供手段１０２、１０３についても同様の
動作をする。
したが傾き値提供手段１０２、１０３についても同様の
動作をする。
【００１９】次に、これらの出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏ
ｈ、Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌが導かれるスイッチング切
り換え期間調節手段１１０を図２に基づき説明する。
ｈ、Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌが導かれるスイッチング切
り換え期間調節手段１１０を図２に基づき説明する。
【００２０】スイッチング切り換え期間調節手段１１０
は、傾き値提供手段１０１、１０２、１０３の出力Ｕｏ
ｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈが入力される６つの比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ６と、出力Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌと、これら
の中性点電圧とが導かれる３つの比較器ＣＯＭ７〜ＣＯ
Ｍ９と、比較出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの直流
電圧レベルを決定する出力電圧レベル決定手段１１１と
からなる。そして比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ９はエミッタ
結合対であり、出力電圧レベル決定手段１１１は比較器
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６のコレクタ出力と電源電圧Ｖｃｃと
の間に接続される抵抗Ｒｓと比較器ＣＯＭ７〜ＣＯＭ９
のエミッタと接地間に接続される電流源Ｉｓとからな
る。
は、傾き値提供手段１０１、１０２、１０３の出力Ｕｏ
ｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈが入力される６つの比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ６と、出力Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌと、これら
の中性点電圧とが導かれる３つの比較器ＣＯＭ７〜ＣＯ
Ｍ９と、比較出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの直流
電圧レベルを決定する出力電圧レベル決定手段１１１と
からなる。そして比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ９はエミッタ
結合対であり、出力電圧レベル決定手段１１１は比較器
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６のコレクタ出力と電源電圧Ｖｃｃと
の間に接続される抵抗Ｒｓと比較器ＣＯＭ７〜ＣＯＭ９
のエミッタと接地間に接続される電流源Ｉｓとからな
る。
【００２１】次に動作を説明する。この回路の目的は、
図３に示されるモータ逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖｅｍｆ、Ｗ
ｅｍｆの各発生モード１〜１２に対し各比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ９をリミット動作させ図４に示される線形推移
期間を有する出力電圧Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔと
して発生させることである。ここで図３、図４ともに縦
軸が電圧値を示し、横軸が時間を示す説明図である。
図３に示されるモータ逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖｅｍｆ、Ｗ
ｅｍｆの各発生モード１〜１２に対し各比較器ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ９をリミット動作させ図４に示される線形推移
期間を有する出力電圧Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔと
して発生させることである。ここで図３、図４ともに縦
軸が電圧値を示し、横軸が時間を示す説明図である。
【００２２】それぞれ比較器ＣＯＭ１〜ＣＯＭ９におい
てベース入力される信号Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ、Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌなど大小関係によりその結合対トラ
ンジスタＱ１〜Ｑ１８のオン／オフが決められる。すな
わち各モードにおけるトランジスタＱ１〜Ｑ１８のオン
／オフの状態はそれらのベース入力の大小関係を見るこ
とにより次に示す表１のようになる。
てベース入力される信号Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ、Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌなど大小関係によりその結合対トラ
ンジスタＱ１〜Ｑ１８のオン／オフが決められる。すな
わち各モードにおけるトランジスタＱ１〜Ｑ１８のオン
／オフの状態はそれらのベース入力の大小関係を見るこ
とにより次に示す表１のようになる。
【００２３】
【表１】
【００２４】この表１に従って各モード１〜１２につき
各トランジスタＱ１〜Ｑ１８のコレクタ電流を考えると
出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの電圧は結局次に示
す表２のようになる。
各トランジスタＱ１〜Ｑ１８のコレクタ電流を考えると
出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの電圧は結局次に示
す表２のようになる。
【００２５】
【表２】
【００２６】この表２を図で示すとほぼ図４の下側に示
す図に一致し、結局モータの逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖｅｍ
ｆ、Ｗｅｍｆを示す図４の上側に示す図に対し図示のタ
イミング関係になる。ただし図４下側に示した図におい
てはさらに線形推移期間があるが、これはスイッチング
切り換え期間調節手段１１０に入力される傾き値提供手
段１０１〜１０３の出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ、Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌの振幅が小さくされていることによ
り可能となるものである。すなわち比較器ＣＯＭ１〜Ｃ
ＯＭ９のエミッタ対は入力されるベース電圧差がごく小
さいとき（１００ｍＶ以下程度）において線形動作を行
なうから、この線形動作が顕著に生ずるようスイッチン
グ切り換え期間調節手段１１０への入力レベルを設定す
ればよい。この入力レベルは上述したように傾き値提供
手段１０１〜１０３の利得により決定される。
す図に一致し、結局モータの逆起電力Ｕｅｍｆ、Ｖｅｍ
ｆ、Ｗｅｍｆを示す図４の上側に示す図に対し図示のタ
イミング関係になる。ただし図４下側に示した図におい
てはさらに線形推移期間があるが、これはスイッチング
切り換え期間調節手段１１０に入力される傾き値提供手
段１０１〜１０３の出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ、Ｕｏ
ｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌの振幅が小さくされていることによ
り可能となるものである。すなわち比較器ＣＯＭ１〜Ｃ
ＯＭ９のエミッタ対は入力されるベース電圧差がごく小
さいとき（１００ｍＶ以下程度）において線形動作を行
なうから、この線形動作が顕著に生ずるようスイッチン
グ切り換え期間調節手段１１０への入力レベルを設定す
ればよい。この入力レベルは上述したように傾き値提供
手段１０１〜１０３の利得により決定される。
【００２７】また、表２に示されたように出力Ｕｏｕ
ｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの直流電圧レベルは抵抗値Ｒｓ
と電流源値Ｉｓとにより変化する。したがって、これら
をある値に設定することによりこれらの出力Ｕｏｕｔ、
Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔを導く次段回路で必要とされる電圧
に合わせその接続を容易にすることができる。
ｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔの直流電圧レベルは抵抗値Ｒｓ
と電流源値Ｉｓとにより変化する。したがって、これら
をある値に設定することによりこれらの出力Ｕｏｕｔ、
Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔを導く次段回路で必要とされる電圧
に合わせその接続を容易にすることができる。
【００２８】スイッチング切り換え期間調節手段１１０
の出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔはトランスコンダ
クタンス増幅器（図示せず）に導かれ、これらにより各
巻線をスイッチングすることでこれらの波形と同様な駆
動電流波形をモータに供給することができる。すなわち
ソフトスイッチングが実現される。
の出力Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ、Ｗｏｕｔはトランスコンダ
クタンス増幅器（図示せず）に導かれ、これらにより各
巻線をスイッチングすることでこれらの波形と同様な駆
動電流波形をモータに供給することができる。すなわち
ソフトスイッチングが実現される。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、スイッチングノイズ発生
そのものを減少させるソフトスイッチングでブラシレス
直流モータの駆動が可能になり、このノイズの影響なし
に回転子位置検出が可能となるためモータの動作信頼性
を向上することができる。
そのものを減少させるソフトスイッチングでブラシレス
直流モータの駆動が可能になり、このノイズの影響なし
に回転子位置検出が可能となるためモータの動作信頼性
を向上することができる。
【図１】本発明による小型精密モータのスイッチング制
御信号生成回路中の傾き値提供手段を示す回路図。
御信号生成回路中の傾き値提供手段を示す回路図。
【図２】本発明による小型精密モータのスイッチング制
御信号生成回路中のスイッチング切り換え期間調節手段
を示す回路図。
御信号生成回路中のスイッチング切り換え期間調節手段
を示す回路図。
【図３】小型精密モータの逆起電力の１〜１２モードを
示す説明図。
示す説明図。
【図４】小型精密モータの逆起電力と本発明の小型精密
モータのスイッチング制御信号生成回路の出力とのタイ
ミング関係を示す説明図。
モータのスイッチング制御信号生成回路の出力とのタイ
ミング関係を示す説明図。
１０１、１０２、１０３ 傾き値提供手段 １１０ スイッチング切り換え期間調整手段 １１１ 出力電圧レベル決定手段
Claims (7)
- 【請求項１】 小型精密モータに電力を供給し、駆動中
に前記小型精密モータの各巻線に得られる逆起電力とこ
れらの逆起電力の中性点電圧値とを用いて前記小型精密
モータの各巻線へのスイッチング制御信号を作り出す小
型精密モータのスイッチング制御信号生成回路におい
て、 前記小型精密モータのスイッチングを線形切り換え期間
を伴ってなすべく前記スイッチング制御信号の時間変化
量（傾き値）に制限を加えるため、実質的にその制限す
べき時間変化量を設定する傾き値提供手段と、 前記傾き値提供手段から供給される傾き値により所定の
時間変化量に制限された前記スイッチング制御信号を発
生するスイッチング切り換え期間調節手段とを設けたこ
とを特徴とする小型精密モータのスイッチング制御信号
生成回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の小型精密モータのスイッ
チング制御信号生成回路において、 前記傾き値提供手段は、 前記小型精密モータの各巻線に生ずる逆起電力の値を、
これらの逆起電力の中性点電圧値を基準として前記各巻
線について差動増幅する複数の差動増幅手段を有し、か
つ、これら複数の差動増幅手段の利得により実質的に前
記傾き値を与えるものであることを特徴とする小型精密
モータのスイッチング制御信号生成回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の小型精密モータのスイッ
チング制御信号生成回路において、 前記スイッチング切り換え期間調節手段は、 前記複数の差動増幅手段の出力の内すべての２つの出力
組について組ごとに比較する複数の比較器を含み、前記
複数の比較器は入力に対し出力が指数的に変化するエミ
ッタ結合対であることを特徴とする小型精密モータのス
イッチング制御信号生成回路。 - 【請求項４】 請求項２記載の小型精密モータのスイッ
チング制御信号生成回路において、 前記傾き値提供手段は、 前記小型精密モータの３つの各巻線に生ずる逆起電力の
値をこれらの逆起電力の中性点電圧値を基準として前記
各巻線について差動増幅し、それぞれ出力Ｕｏｈ、Ｖｏ
ｈ、Ｗｏｈを出力すると共に出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏ
ｈよりダイオードの順方向電圧分低い出力Ｕｏｌ、Ｖｏ
ｌ、Ｗｏｌをも出力する３つの差動増幅手段を含むこと
を特徴とする小型精密モータのスイッチング制御信号生
成回路。 - 【請求項５】 請求項４記載の小型精密モータのスイッ
チング制御信号生成回路において、 前記スイッチング切り換え期間調節手段は、 前記３つの差動増幅手段の出力Ｕｏｈ、Ｖｏｈ、Ｗｏｈ
の内すべての２つの出力組について組ごとに比較する第
１から第６の比較器と、 前記出力Ｕｏｌ、Ｖｏｌ、Ｗｏｌをそれぞれこれらの中
性点電圧値と比較する第７から第９の比較器とを含み、 前記第１から第９の比較器は、入力に対し出力が指数的
に変化するエミッタ結合対であることを特徴とする小型
精密モータのスイッチング制御信号生成回路。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５記載の小型精密
モータのスイッチング制御信号生成回路において、 前記スイッチング切り換え期間調節手段は、 出力すべきスイッチング制御信号の直流電圧レベルを決
定する出力電圧レベル決定手段をさらに含むことを特徴
とする小型精密モータのスイッチング制御信号生成回
路。 - 【請求項７】 請求項６記載の小型精密モータのスイッ
チング制御信号生成回路において、 前記出力電圧レベル決定手段は、 前記第１から第３の比較器のコレクタ出力と供給電源と
の間に接続される抵抗と、 前記第７から第９の比較器のエミッタに接続される電流
源とからなるものであることを特徴とする小型精密モー
タのスイッチング制御信号生成回路。
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|---|---|---|---|
| KR1019950061314A KR0174492B1 (ko) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 소형정밀모터의 스위칭 제어신호 생성회로 |
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|---|---|---|---|
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- 1996-12-18 US US08/768,697 patent/US5835992A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2020075413A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
Also Published As
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| US5835992A (en) | 1998-11-10 |
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