JPH1098894A - モータの制動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速モータに確実に制動をかける。 【解決手段】 回転速度検出回路１８の回転速度信号と
制動切換回路１９に設定された閾値とを比較し、回転速
度信号が閾値より高い所謂高速回転域の場合は、駆動コ
イル１、２、３の一端を接地するショートブレーキをか
け、その後、回転速度信号が閾値より低い所謂低速回転
域となった場合は、制動切換回路１９からの切換出力に
基づき、駆動制動回路２０からの逆転ブレーキ指令信号
により波形整形回路１７を制御し、ショートブレーキか
ら逆転ブレーキに切り換える。これにより、高速モータ
であっても、確実に制動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを効率よく
制動するのに好適なモータの制動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数相のＹ結線型の駆動コイルをステー
タに固着したモータをユニポーラ駆動し、回転状態から
制動させる方法としては、以下の方法が挙げられる。１
つの方法としては、複数相の全駆動コイルの共通接続さ
れていない側の一端を接地すると共に、全駆動コイルへ
の電源供給を遮断することにより制動を行う、所謂ショ
ートブレーキ方式がある。また、別の方法としては、複
数相の駆動コイルの通電順序を異ならせ、正回転から逆
回転に至る過渡期において、通電中の駆動コイルに電源
電圧以上となる期間を有する逆起電圧を発生させ、この
期間に制動を行わせる所謂逆転ブレーキ方式がある。

【０００３】さて、比較的回転速度の遅いモータの制動
対策としては、一般的に逆転ブレーキ方式が使用され
る。ところが、最近では、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等を回転
駆動するモータ市場において高速化が要求されており、
モータドライバを製造する半導体業界においても高速化
に対応した集積回路を開発する動きがある。ここで、高
速化されたモータの制動に１つ問題が残る。つまり、高
速化されたモータの制動に逆転ブレーキ方式を使用した
場合、駆動コイルの逆起電圧波形が電源ＶＣＣを中心に
変動することから、モータが高速回転になるほど逆起電
圧の振幅が大きくなり、この結果、電力損失が大きくな
ると共に発熱の問題が無視できなくなってしまう。そこ
で、高速モータの制動対策には、ショートブレーキ方式
を採用するのが常である。

【０００４】以下、従来のショートブレーキ方式を使用
したセンサレスのモータ駆動回路について、図６を用い
て説明する。図６において、（１）（２）（３）は各々
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動コイルであり、一端が共通接続
されたＹ結線となっている。駆動コイル（１）（２）
（３）の共通接続された一端はＰＮＰ型の電源トランジ
スタ（４）のコレクタエミッタ路を介して電源ＶＣＣと
接続されている。一方、駆動コイル（１）（２）（３）
の他端は各々ＮＰＮ型の駆動トランジスタ（５）（６）
（７）のコレクタエミッタ路を介して接地されている。

【０００５】（８）はスタートストップ回路であり、論
理「１」（例えば５ボルト）が印加されることによりス
タート指令信号を発生し、論理「０」（０ボルト）が印
加されることによりストップ指令信号を発生するもので
ある。（９）は起動ロジックであり、前記スタート指令
信号が印加されると、発振回路（１０）が発生する発振
クロックを基に、１２０度の位相差を有し各１２０度の
位相差期間だけハイレベルとなる３種類の矩形波を発生
するものである。因みに、モータを正回転駆動する場合
は、順次ハイレベルとなる３種類の矩形波は、Ｕ相、Ｗ
相、Ｖ相の順に後述する波形整形回路及びプリドライバ
を介して駆動トランジスタ（５）（７）（６）のベース
に印加される。

【０００６】（１１）は上記した波形整形回路であり、
駆動コイル（１）（２）（３）に生じる逆起電圧（正弦
波）が帰還され、この逆起電圧を起動ロジック（９）と
同様の３種類の矩形波に波形整形するものである。尚、
波形整形回路（１１）は、駆動コイル（１）（２）
（３）の逆起電圧が帰還されているか否かを検出し、逆
起電圧が帰還されてこない場合は起動ロジック（９）の
動作を継続させ、また、逆起電圧が帰還されてきた場合
は起動ロジック（９）の出力は不要となるので起動ロジ
ック（９）を停止させる信号を起動ロジック（９）に与
える。（１２）はプリドライバであり、波形整形回路
（１１）を通った起動ロジック（９）の矩形波と波形整
形回路（１１）で波形整形された矩形波とを、駆動トラ
ンジスタ（５）（６）（７）が十分動作できるレベルま
で増幅するものである。

【０００７】起動ロジック（９）からストップ指令信号
が発生すると、このストップ指令信号はプリドライバ
（１２）に印加され、プリドライバ（１２）を電源オフ
状態とする。これより、駆動トランジスタ（５）（６）
（７）はオフし、モータはフリーラン状態で停止に向か
い、最終的に停止する。この時、モータのフリーラン状
態で駆動コイル（１）（２）（３）に発生する逆起電圧
は波形整形回路（１１）に帰還されて矩形波に波形整形
され出力されるが、プリドライバ（１２）が電源オフと
なっている為、モータの停止状態に支障を来すことはな
い。また、波形整形回路（１１）にはスタート指令信号
が供給されなくなる為、波形整形回路（１１）から起動
ロジック（９）への制御は行われなくなる。

【０００８】（１３）は制御回路であり、モータの駆動
及び制動を制御するものである。具体的には、制御回路
（１３）は、基準電圧ＶＣＲＥＦ及び制御電圧ＶＣを出
力するが、モータを駆動する場合は、基準電圧ＶＣＲＥ
Ｆより常に高い制御電圧ＶＣを出力する様にする。例え
ば、制御電圧ＶＣが基準電圧ＶＣＲＥＦより高くその絶
対値が大きいほど高速回転を指示し、その絶対値が小さ
いほど低速回転を指示する。また、モータを制動する場
合は、制御電圧ＶＣを基準電圧ＶＣＲＥＦより小さくす
る。（１４）はコンパレータであり、−端子には制御電
圧ＶＣが印加され、＋端子には基準電圧ＶＣＲＥＦが印
加され、両入力電圧の差が出力される。（１５）は駆動
制動回路であり、コンパレータ（１４）の出力に応じて
動作する。コンパレータ（１４）の出力が正の場合、モ
ータの制動が指示され、駆動制動回路（１５）はプリド
ライバ（１２）に対して駆動トランジスタ（５）（６）
（７）を全て同時にオンさせる信号を出力する。これよ
り、駆動コイル（１）（２）（３）の一端は全て接地さ
れてしまう。同時に、駆動制動回路（１５）は電源トラ
ンジスタ（４）をオフし、駆動コイル（１）（２）
（３）への電源供給を停止させる。よって、モータはシ
ョートブレーキ状態となって制動がかかり停止する。
尚、この時、駆動制動回路（１５）は波形整形回路（１
１）を動作オフとする信号を出力しており、プリドライ
バ（１１２）の動作に支障を来さないようになってい
る。一方、コンパレータ（１４）の出力が負の場合、駆
動制動回路（１５）は、プリドライバ（１２）を電源と
接続した状態とする信号を出力すると同時に、電源トラ
ンジスタ（４）をオンする信号を出力する。

【０００９】（１６）は絶対値回路であり、コンパレー
タ（１４）出力の絶対値を検出するものである。制御電
圧ＶＣが基準電圧ＶＣＲＥＦより高い場合は、その絶対
値の大きさに応じてプリドライバ（１２）を振幅制御し
て駆動トランジスタ（５）（６）（７）のドライブ電流
を制御する。つまり、制御電圧ＶＣが基準電圧ＶＣＲＥ
Ｆより高いほど駆動トランジスタ（５）（６）（７）の
ドライブ電流は大きくなり、高速回転が可能となる。一
方、制御電圧ＶＣが基準電圧ＶＣＲＥＦより低くコンパ
レータ（１４）の出力が負となってモータの制動を指示
する場合は、プリドライバ（１２）は駆動トランジスタ
（５）（６）（７）を同時にオンさせる信号を出力して
いる為、この時の絶対値回路（１６）のプリドライバ
（１２）に対する出力は無視される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、ショート
ブレーキ方式を用いたモータ駆動回路が構成されるが、
以下の問題がある。確かに、ショートブレーキ方式は高
速回転時のモータの制動には効果があるが、制動がかか
ってモータの回転速度が或る程度低下して低速回転状態
になった後から停止するまでの期間においても、引き続
きショートブレーキ方式を使用すると、ショートブレー
キ方式が駆動コイル（１）（２）（３）の一端を接地し
て制動をかける方法の為、低速回転では駆動コイル
（１）（２）（３）の逆起電圧が減少してコイル電流が
減少しており、これより制動効果が悪化する問題があっ
た。

【００１１】そこで、本発明は、モータの如何なる回転
状態においても確実に制動をかけることのできるモータ
の制動回路を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、複数相の駆動コイルと、前記複数相の駆動コイル
を所定電気角毎に通電する為に駆動される複数の駆動ト
ランジスタと、を有するモータ駆動回路において、モー
タの回転状態を検出する回転状態検出回路と、前記モー
タに制動をかける時、予め定められた特定回転数より高
い高速回転域では前記複数相の全駆動コイルの一端を接
地する第１制動回路を用いて制動を行い、前記特定回転
数より低い低速回転域では通電される駆動コイルに駆動
時とは逆方向の電流を与える第２制動回路を用いて制動
を行う様に、前記回転状態検出回路の出力に基づいて前
記第１及び第２制動回路を切り換える制御回路と、を備
えた点である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に従って具体
的に説明する。図１は本発明のモータの制動回路を示す
回路ブロック図である。尚、図６の従来回路と同一素子
については同一番号を記し、その説明を省略するものと
する。図１において、（１７）は波形整形回路であり、
図６の波形整形回路（１１）と異なるのは、逆転ブレー
キ機能を持たせた点にある。即ち、モータを正回転させ
る場合は、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の駆動トランジスタ（５）
（７）（６）のベースに順番に１２０度ずつハイレベル
となる矩形波を印加してやる様にし、また、モータに制
動をかける場合は、モータに逆回転トルクを与える為
に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動トランジスタ（５）（６）
（７）のベースに順番に１２０度ずつハイレベルとなる
矩形波を印加してやる様に、波形整形回路（１７）は、
駆動トランジスタ（５）（６）（７）に対する矩形波の
印加の順番を切り換えられる構成となっている。詳細に
ついては、後で説明する。

【００１４】（１８）は回転速度検出回路であり、駆動
コイル（１）（２）（３）の逆起電圧を基に、モータの
回転速度を検出し、回転速度信号を出力するものであ
る。（１９）はショートブレーキ方式と逆転ブレーキ方
式とを切り換える制動切換回路であり、内部にはある基
準速度を示す閾値が設定されており、回転速度信号が閾
値より大きい時はショートブレーキ方式を選択し、回転
速度信号が閾値より小さい時は逆転ブレーキ方式を選択
する為の選択信号を出力する構成となっている。具体的
には、制動切換回路（１９）は、ショートブレーキ方式
を選択する時はハイレベルを出力し、逆転ブレーキ方式
を選択する時はローレベルを出力するものとする。

【００１５】（２０）は駆動制動回路であり、図６の従
来回路に示す駆動制動回路（１５）と異なるのは、制動
切換回路（１９）の出力を受けて波形整形回路（１７）
に逆転ブレーキの指示を行う点である。（２１）は逆転
防止回路であり、回転速度検出回路（１９）の回転速度
信号が制動回路（１９）の閾値より小さくなると、駆動
制動回路（２０）が波形整形回路（１７）に対して逆転
ブレーキ指示を行い、これより正回転するモータに対し
て逆回転させる力即ち逆転トルクが与えられる為、モー
タは減速するが、この状態がいつまでも続くと、モータ
は停止状態を通り越して逆回転してしまう。この逆回転
を防止する為に、逆転防止回路（２１）は、駆動コイル
（１）（２）（３）の逆起電圧の状態を検出し、１２０
度の位相差を持ってＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に逆起電圧が
発生していることが検出されたら、波形整形回路（１
７）及びプリドライバ（１２）を電源オフ状態とする信
号を出力する。尚、モータの正回転状態における駆動コ
イル（１）（２）（３）の通電順序はＷ相、Ｖ相、Ｕ相
の順である。

【００１６】図１において、制御回路（１３）から発生
する制御電圧ＶＣが基準電圧ＶＣＲＥＦより低くなり、
モータの制動が指示されると、駆動制動回路（２０）は
ショートブレーキ方式か逆転ブレーキ方式の何れかの方
法でモータの制動を行おうとするが、その選択の為に制
動切換回路（１９）の出力が必要となる。例えば、回転
速度検出回路（１８）から得られる回転速度信号が制動
切換回路（１９）に設定された閾値より高い時は、制動
切換回路（１９）からハイレベルが出力され、駆動制動
回路（２０）はモータに対してショートブレーキをかけ
ることになる。即ち、駆動制動回路（２０）は、プリド
ライバ（１２）に対して駆動トランジスタ（５）（６）
（７）が常時オンする信号を出力すると共に、波形整形
回路（１７）を電源オフとする為の信号を出力に、更に
は電源トランジスタ（４）をオフする為の信号をも出力
する。これより、駆動コイル（１）（２）（３）の一端
は接地されショートブレーキによる制動が開始される。

【００１７】その後、モータがショートブレーキ方式に
よる制動によって減速され、回転速度検出回路（１８）
にて得られる回転速度信号が制動切換回路（１９）に設
定された閾値より低くなると、制動切換回路（１９）の
出力がハイレベルからローレベルに変化し、このローレ
ベル出力が駆動制動回路（２０）に印加される。この結
果、ショートブレーキは解除され、即ち、波形整形回路
（１７）は電源オン状態となり、プリドライバ（１２）
は波形整形回路（１７）の出力を増幅する機能となり、
電源トランジスタ（４）がオンする。そして、駆動制動
回路（２０）から波形整形回路（１７）に逆転ブレーキ
の為の指令信号が印加される。

【００１８】ここで、図２は波形整形回路（１７）の具
体回路を示し、その構成及び動作を図３、図４、及び図
５の波形図を用いて説明する。図２において、（２２）
はＵ相のコンパレータであり、−端子には電源電圧ＶＣ
Ｃが印加される。また、＋端子には抵抗値Ｒの抵抗（２
３）を介してＵ相の駆動コイル（１）の逆起電圧が印加
され、且つ、Ｖ相の駆動コイル（２）の逆起電圧が順方
向接続されたダイオード（２４）及び抵抗値２Ｒの抵抗
（２５）を介して印加され、且つ、Ｗ相の駆動コイル
（３）の逆起電圧が順方向接続されたダイオード（２
６）及び抵抗値２Ｒの抵抗（２７）を介して印加され
る。即ち、Ｕ相のコンパレータ（２２）の＋端子には駆
動コイル（１）の逆起電圧波形と、この逆起電圧波形の
レベルに応じてダイオード（２４）（２６）が導通した
時の駆動コイル（２）（３）の逆起電圧波形が混合され
て印加される。

【００１９】同様に、（２８）はＷ相のコンパレータで
あり、−端子には電源電圧ＶＣＣが印加される。また、
＋端子には抵抗値Ｒの抵抗（２９）を介してＷ相の駆動
コイル（３）の逆起電圧が印加され、且つ、Ｕ相の駆動
コイル（１）の逆起電圧が順方向接続されたダイオード
（３０）及び抵抗値２Ｒの抵抗（３１）を介して印加さ
れ、且つ、Ｖ相の駆動コイル（２）の逆起電圧が順方向
接続されたダイオード（３２）及び抵抗値２Ｒの抵抗
（３３）を介して印加される。即ち、Ｗ相のコンパレー
タ（２８）の＋端子には駆動コイル（３）の逆起電圧波
形と、この逆起電圧波形のレベルに応じてダイオード
（３０）（３２）が導通した時の駆動コイル（１）
（２）の逆起電圧波形が混合されて印加される。

【００２０】同様に、（３４）はＶ相のコンパレータで
あり、−端子には電源電圧ＶＣＣが印加される。また、
＋端子には抵抗値Ｒの抵抗（３５）を介してＶ相の駆動
コイル（１）の逆起電圧が印加され、且つ、Ｕ相の駆動
コイル（１）の逆起電圧が順方向接続されたダイオード
（３６）及び抵抗値２Ｒの抵抗（３７）を介して印加さ
れ、且つ、Ｗ相の駆動コイル（３）の逆起電圧が順方向
接続されたダイオード（３８）及び抵抗値２Ｒの抵抗
（３９）を介して印加される。即ち、Ｖ相のコンパレー
タ（３４）の＋端子には駆動コイル（２）の逆起電圧波
形と、この逆起電圧波形のレベルに応じてダイオード
（３６）（３８）が導通した時の駆動コイル（１）
（３）の逆起電圧波形が混合されて印加される。

【００２１】尚、抵抗（２３）の一端及びダイオード
（３０）（３６）のアノードにはＵ相の駆動コイル
（１）の逆起電圧が共通に印加される。同様に、抵抗
（２９）の一端及びダイオード（２６）（３８）のアノ
ードにはＷ相の駆動コイル（３）の逆起電圧が共通に印
加される。同様に、抵抗（３５）の一端及びダイオード
（２４）（３２）のアノードにはＶ相の駆動コイル
（２）の逆起電圧が共通に印加される。

【００２２】Ｕ相のコンパレータ（２２）の出力には、
電流ミラー回路を構成するトランジスタ（４０）（４
１）の共通エミッタが接続される。この共通エミッタは
定電流源（４２）を介して接地されている。この電流ミ
ラー回路の出力であるトランジスタ（４１）のコレクタ
は定電流源（４３）を介して電源ＶＣＣと接続される。
更に、トランジスタ（４１）のコレクタにはＮＰＮ型の
トランジスタ（４４）のベースが接続される。このトラ
ンジスタ（４４）のコレクタは定電流源（４５）を介し
て電源ＶＣＣと接続され、そのエミッタは接地される。
トランジスタ（４４）のコレクタ出力がプリドライバ
（１２）のＵ相入力となる。

【００２３】同様に、Ｗ相のコンパレータ（２８）の出
力には、電流ミラー回路を構成するトランジスタ（４
６）（４７）の共通エミッタが接続される。この共通エ
ミッタは定電流源（４８）を介して接地されている。こ
の電流ミラー回路の出力であるトランジスタ（４７）の
コレクタは定電流源（４９）を介して電源ＶＣＣと接続
される。更に、トランジスタ（４７）のコレクタにはＮ
ＰＮ型のトランジスタ（５０）のベースが接続される。
このトランジスタ（５０）のコレクタは定電流源（５
１）を介して電源ＶＣＣと接続され、そのエミッタは接
地される。トランジスタ（５０）のコレクタ出力がプリ
ドライバ（１２）のＷ相入力となる。

【００２４】同様に、Ｖ相のコンパレータ（３４）の出
力には、電流ミラー回路を構成するトランジスタ（５
２）（５３）の共通エミッタが接続される。この共通エ
ミッタは定電流源（５４）を介して接地されている。こ
の電流ミラー回路の出力であるトランジスタ（５３）の
コレクタは定電流源（５５）を介して電源ＶＣＣと接続
される。更に、トランジスタ（５３）のコレクタにはＮ
ＰＮ型のトランジスタ（５６）のベースが接続される。
このトランジスタ（５６）のコレクタは定電流源（５
７）を介して電源ＶＣＣと接続され、そのエミッタは接
地される。トランジスタ（５６）のコレクタ出力がプリ
ドライバ（１２）のＶ相入力となる。

【００２５】ここで、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコンパレータ
（２２）（３４）（２８）の各出力には各々スイッチ回
路（５８）（５９）（６０）が設けられている。Ｕ相の
スイッチ回路（５８）において、一方の切換端子ａはＶ
相の電流ミラー回路を構成するダイオード接続されたト
ランジスタ（５２）のコレクタと接続され、他方の切換
端子ｂはＷ相の電流ミラー回路を構成するダイオード接
続されたトランジスタ（４６）のコレクタと接続され
る。また、Ｗ相のスイッチ回路（６０）において、一方
の切換端子ａはＵ相の電流ミラー回路を構成するダイオ
ード接続されたトランジスタ（４０）のコレクタと接続
され、他方の切換端子ｂはＶ相の電流ミラー回路を構成
するダイオード接続されたトランジスタ（５２）のコレ
クタと接続されている。また、Ｖ相のスイッチ回路（５
９）において、一方の切換端子ａはＷ相の電流ミラー回
路を構成するダイオード接続されたトランジスタ（４
６）のコレクタと接続され、他方の切換端子ｂはＵ相の
電流ミラー回路を構成するダイオード接続されたトラン
ジスタ（４０）のコレクタと接続されている。

【００２６】そして、各スイッチ回路（５８）（５９）
（６０）にはスイッチの切換制御信号として、駆動制動
回路（２０）から逆転ブレーキ信号ＲＥＶが印加され
る。モータを正回転させる場合は、スイッチ回路（５
８）（５９）（６０）は全て一方の切換端子ａ側に接続
され、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順で１２０度位相がずれてこ
の１２０度期間だけハイレベルとなる矩形波が波形整形
回路（１７）から出力される。

【００２７】この波形整形回路（１７）の矩形波出力動
作を図３の波形図を用いて説明する。ユニポーラ駆動の
場合、駆動コイル（１）（２）（３）の逆起電圧は電源
ＶＣＣを中心に変化する点に注目し、Ｕ相のコンパレー
タ（２２）は、Ｕ相の逆起電圧が電源ＶＣＣより低く且
つＷ相の逆起電圧が電源ＶＣＣより高い状態で、Ｗ相の
逆起電圧及び電源ＶＣＣの電位差と電源ＶＣＣ及びＵ相
の逆起電圧の電位差との比が２：１となる時点で、＋及
び−端子が電源ＶＣＣで等しくなり、この状態を検出す
ることによりＵ相のコンパレータ（２２）の出力はロー
レベルとなり、電流ミラー回路を構成するトランジスタ
（４０）（４１）は活性化され、Ｕ相の矩形波はハイレ
ベルに立ち上がる。Ｕ相のコンパレータ（２２）のロー
レベル出力を受けて電流ミラー回路を構成するトランジ
スタ（５２）（５３）はオフし、トランジスタ（５６）
のコレクタ出力であるＶ相の矩形波はローレベルに立ち
下がる。

【００２８】Ｗ相のコンパレータ（２８）は、Ｖ相の逆
起電圧が電源ＶＣＣより高く且つＷ相の逆起電圧が電源
ＶＣＣより低い状態で、Ｖ相の逆起電圧及び電源ＶＣＣ
の電位差と電源ＶＣＣ及びＷ相の逆起電圧の電位差との
比が２：１となる時点で、＋及び−端子が電源ＶＣＣで
等しくなり、この状態を検出することによりＷ相のコン
パレータ（２８）の出力はローレベルとなり、電流ミラ
ー回路を構成するトランジスタ（４６）（４７）は活性
化され、Ｗ相の矩形波はハイレベルに立ち上がる。Ｗ相
のコンパレータ（２８）のローレベル出力を受けて電流
ミラー回路を構成するトランジスタ（４０）（４１）は
オフし、トランジスタ（４４）のコレクタ出力であるＵ
相の矩形波はローレベルに立ち下がる。

【００２９】Ｖ相のコンパレータ（３４）は、Ｕ相の逆
起電圧が電源ＶＣＣより高く且つＶ相の逆起電圧が電源
ＶＣＣより低い状態で、Ｕ相の逆起電圧及び電源ＶＣＣ
の電位差と電源ＶＣＣ及びＶ相の逆起電圧の電位差との
比が２：１となる時点で、＋及び−端子が電源ＶＣＣで
等しくなり、この状態を検出することによりＶ相のコン
パレータ（３４）の出力はローレベルとなり、電流ミラ
ー回路を構成するトランジスタ（５２）（５３）は活性
化され、Ｖ相の矩形波はハイレベルに立ち上がる。Ｖ相
のコンパレータ（３４）のローレベル出力を受けて電流
ミラー回路を構成するトランジスタ（４６）（４７）は
オフし、トランジスタ（５０）のコレクタ出力であるＷ
相の矩形波はローレベルに立ち下がる。

【００３０】以上を繰り返すことにより、波形整形回路
（１７）の出力は、１２０度の位相差を有してその１２
０度期間だけＵ相、Ｗ相、Ｖ相の順でハイレベルを繰り
返す矩形波信号となり、これより、モータは正回転する
ことになる。尚、ＶＸは、駆動コイル（１）（２）
（３）の内部抵抗と駆動コイル（１）（２）（３）を流
れる電流との積による電圧ドロップである。

【００３１】次に、モータを逆転駆動する場合は、スイ
ッチ回路（５８）（５９）（６０）を他方の切換端子ｂ
に接続すればよい。以下、図４の波形図を用いて説明す
る。そして、Ｕ相のコンパレータ（２２）は、Ｕ相の逆
起電圧が電源ＶＣＣより低く且つＶ相の逆起電圧が電源
ＶＣＣより高い状態で、Ｖ相の逆起電圧及び電源ＶＣＣ
の電位差と電源ＶＣＣ及びＵ相の逆起電圧の電位差との
比が２：１となる時点で、＋及び−端子が電源ＶＣＣで
等しくなり、この状態を検出することによりＵ相のコン
パレータ（２２）の出力はローレベルとなり、電流ミラ
ー回路を構成するトランジスタ（４０）（４１）は活性
化され、Ｕ相の矩形波はハイレベルに立ち上がる。Ｕ相
のコンパレータ（２２）のローレベル出力を受けて電流
ミラー回路を構成するトランジスタ（４６）（４７）は
オフし、トランジスタ（５０）のコレクタ出力であるＷ
相の矩形波はローレベルに立ち下がる。

【００３２】Ｖ相のコンパレータ（３４）は、Ｗ相の逆
起電圧が電源ＶＣＣより高く且つＶ相の逆起電圧が電源
ＶＣＣより低い状態で、Ｗ相の逆起電圧及び電源ＶＣＣ
の電位差と電源ＶＣＣ及びＶ相の逆起電圧の電位差との
比が２：１となる時点で、＋及び−端子が電源ＶＣＣで
等しくなり、この状態を検出することによりＶ相のコン
パレータ（３４）の出力はローレベルとなり、電流ミラ
ー回路を構成するトランジスタ（５２）（５３）は活性
化され、Ｖ相の矩形波はハイレベルに立ち上がる。Ｖ相
のコンパレータ（３４）のローレベル出力を受けて電流
ミラー回路を構成するトランジスタ（４０）（４１）は
オフし、トランジスタ（４４）のコレクタ出力であるＵ
相の矩形波はローレベルに立ち下がる。

【００３３】Ｗ相のコンパレータ（２８）は、Ｕ相の逆
起電圧が電源ＶＣＣより高く且つＷ相の逆起電圧が電源
ＶＣＣより低い状態で、Ｕ相の逆起電圧及び電源ＶＣＣ
の電位差と電源ＶＣＣ及びＷ相の逆起電圧の電位差との
比が２：１となる時点で、＋及び−端子が電源ＶＣＣで
等しくなり、この状態を検出することによりＷ相のコン
パレータ（２８）の出力はローレベルとなり、電流ミラ
ー回路を構成するトランジスタ（４６）（４７）は活性
化され、Ｗ相の矩形波はハイレベルに立ち上がる。Ｗ相
のコンパレータ（２８）のローレベル出力を受けて電流
ミラー回路を構成するトランジスタ（５２）（５３）は
オフし、トランジスタ（５６）のコレクタ出力であるＶ
相の矩形波はローレベルに立ち下がる。

【００３４】以上を繰り返すことにより、波形整形回路
（１７）の出力は、１２０度の位相差を有してその１２
０度期間だけＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順でハイレベルを繰り
返す矩形波信号となり、これより、モータは逆回転する
ことになる。逆転ブレーキとは、モータが正回転してい
る状態で、モータを逆回転させて逆回転トルクを与え、
モータを減速させ制動させる手法である。以下、図５の
波形図を用いて逆転ブレーキ動作を説明する。図５は、
モータが正回転している状態において、波形整形回路
（１７）が所定時刻Ｔで逆転ブレーキ指令信号ＲＥＶを
受けて逆回転動作を開始する過渡期である。

【００３５】時間Ｔ以降は、スイッチ回路（５８）（５
９）（６０）が一方の切換端子ａから他方の切換端子ｂ
に切り替わることから、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコンパレー
タ（２２）（２８）（３４）は、＋及び−端子が電源Ｖ
ＣＣで等しくなることを検出する為に使用する相が異な
る。この結果、本来、Ｖ相の矩形波が１２０度だけハイ
レベルとなるところが、２４０度継続してハイレベルと
なる為、その後、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が１２０度ずつハイ
レベルになるタイミングが１２０度後方にずれることに
なる。この矩形波がプリドライバ（１２）に印加され、
駆動トランジスタ（５）（６）（７）を動作させる。こ
の結果、逆起電圧波形が時間Ｔ以降は図５の如く変化
し、電源ＶＣＣを境に逆起電圧が変化する期間でＵ相、
Ｖ相、Ｗ相の矩形波がハイレベル（斜線部分）となるこ
とから、各相のハイレベル期間において、電源ＶＣＣよ
り高い逆起電圧の生じる期間はブレーキ動作を行う期間
となる。これより、モータの回転速度は低下していく。

【００３６】以上より、回転しているモータに制動をか
ける場合、ある閾値となる回転数より高い回転数でモー
タが回転している時はショートブレーキ方式を使用し、
その後、モータの回転数が前記閾値より下がった時は逆
転ブレーキ方式に切り換えてモータに制動をかける様に
した為、高速モータであっても確実に制動をかけること
が可能となる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、モータに制動をかける
時、予め定められた特定回転数より高い高速回転域では
複数相の全駆動コイルの一端を接地する方法で制動を行
い、前記特定回転数より低い低速回転域では通電される
駆動コイルに駆動時とは逆方向の電流を与える方法で制
動を行う様に、回転状態に応じて制動方法を切り換える
様にした為、高速回転するモータであっても、確実に制
動できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータの制動回路を示す回路ブロック
図である。

【図２】図１の波形整形回路の具体例を示す回路図であ
る。

【図３】図１の波形整形回路における正回転時の入出力
波形を示す波形図である。

【図４】図１の波形整形回路における逆回転時の入出力
波形を示す波形図である。

【図５】図１の波形整形回路における制動過渡期の入出
力波形を示す波形図である。

【図６】従来のモータの制動回路を示す回路ブロック図
である。

【符号の説明】

（１）（２）（３） 駆動コイル （１７） 波形整形回路 （１９） 制動切換回路 （２０） 駆動制動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相の駆動コイルと、前記複数相の駆
   動コイルを所定電気角毎に通電する為に駆動される複数
   の駆動トランジスタと、を有するモータ駆動回路におい
   て、 モータの回転状態を検出する回転状態検出回路と、 前記モータに制動をかける時、予め定められた特定回転
   数より高い高速回転域では前記複数相の全駆動コイルの
   一端を接地する第１制動回路を用いて制動を行い、前記
   特定回転数より低い低速回転域では通電される駆動コイ
   ルに駆動時とは逆方向の電流を与える第２制動回路を用
   いて制動を行う様に、前記回転状態検出回路の出力に基
   づいて前記第１及び第２制動回路を切り換える制御回路
   と、 を備えたことを特徴とするモータの制動回路。
2. 【請求項２】 前記第２制動回路は、前記複数相の駆動
   コイルの通電順序を異ならせて制動をかける様に構成さ
   れたことを特徴とする請求項１記載のモータの制動回
   路。