JP2001078484A - Control circuit of brushless motor - Google Patents
Control circuit of brushless motorInfo
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、位置センサ素子を
用いないブラシレスモータの制御回路に関するものであ
る。The present invention relates to a control circuit for a brushless motor that does not use a position sensor element.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、回転子(ロータ)の回転によりス
テータコイルに発生する誘起電圧を利用して回転子位置
を検出することにより位置センサ素子(ホール素子な
ど)を用いることなくブラシレスモータを回転可能にし
たブラシレスモータの制御回路が知られているが、その
ような制御回路によるブラシレスモータの制御におい
て、始動失敗・運転中の脱調により回転停止などの不具
合が生じるという問題がある。上記不具合が生じた場合
には、モータ回転の有無を検出しないと、モータは停止
のまま放置されてしまうため、回転パルス出力により停
止状態を検出し、PWM指令の再入力、または電源の再
投入により、始動回路を再トリガするなどしている。2. Description of the Related Art Conventionally, a brushless motor is rotated without using a position sensor element (such as a Hall element) by detecting a rotor position using an induced voltage generated in a stator coil due to rotation of a rotor (rotor). A control circuit for a brushless motor that has been made available is known. However, in control of the brushless motor by such a control circuit, there is a problem that a failure such as a failure in starting or a step-out during operation causes a stop of rotation or the like. If the above problem occurs, the motor will be left stopped without detecting the presence or absence of rotation of the motor. Therefore, the stop state is detected by the output of the rotation pulse, and the PWM command is re-input or the power is turned on again. Retrigger the starting circuit.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】また、始動失敗や過負
荷によるモータ停止時にドライバ回路が発振状態になる
場合がある。そのような発振時でも、ドライバは通常回
転と同じ回路動作を繰り返すので、停止状態であること
が分からないことや、発振周波数が高いと巻線のL成分
によりインピーダンスが高くなるので通電電流が小さく
なり、電流検出手段による拘束状態の検出ができず、そ
のまま放置されて発振状態が続くと、通電制御用スイッ
チング素子が破壊されてしまう。そのため、例えば特公
平6−50957号公報には、上記発振状態を検出した
ら回転不良と判断して、モータ停止信号を発生させるよ
うにしたことが開示されている。In addition, the driver circuit may be in an oscillating state when the motor is stopped due to a start failure or an overload. Even during such oscillation, the driver repeats the same circuit operation as normal rotation, so it is not known that the driver is in a stopped state, and if the oscillation frequency is high, the impedance increases due to the L component of the winding, so that the conduction current is small. In other words, if the current detecting means cannot detect the restrained state, and if the oscillation state continues after being left as it is, the energization control switching element will be destroyed. Therefore, for example, Japanese Patent Publication No. 6-50957 discloses that when the above oscillation state is detected, it is determined that the rotation is defective, and a motor stop signal is generated.
【0004】しかしながら、上記公報のものでは、回転
不良状態を回路の発振状態のみで捉えており、検出信号
がHiまたはLoに固定された時の検出には触れられて
いない。また、回転不良状態検出後の処理はモータ回転
を停止するだけである。さらに、それらの処理にCPU
を用いており、回路が高コスト化するというという問題
がある。[0004] However, in the above publication, the rotation failure state is detected only by the oscillation state of the circuit, and the detection when the detection signal is fixed to Hi or Lo is not mentioned. In addition, the processing after the detection of the rotation failure state only stops the rotation of the motor. In addition, CPU
However, there is a problem that the cost of the circuit is increased.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、位置センサ素子を用いないブラシレスモータの制御
回路においてモータの回転不良で発生する種々の回路状
態を検出しかつ再始動を可能にすることを実現するため
に、本発明に於いては、ロータの位置を当該ロータの回
転によりステータコイルに発生する誘起電圧により検出
してロータ位置信号を発生するロータ位置信号発生回路
と、前記ロータ位置信号に基づいて前記ロータを回転さ
せる回転磁界をステータコイルに発生させる回転磁界発
生回路と、前記ロータ位置信号の発生周期が正常回転領
域にあるか否かを判定すると共に当該発生周期が当該正
常回転領域外にあると判定された場合には前記回転磁界
発生回路をリセットして再始動状態にするための再始動
回路とを有するものとした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a control circuit for a brushless motor that does not use a position sensor element can detect various circuit states that occur due to motor rotation failure and restart. In the present invention, a rotor position signal generating circuit for detecting a position of a rotor by an induced voltage generated in a stator coil by rotation of the rotor to generate a rotor position signal, and A rotating magnetic field generating circuit for generating a rotating magnetic field in the stator coil for rotating the rotor based on the position signal, and determining whether or not the generation cycle of the rotor position signal is in a normal rotation region; A restart circuit for resetting the rotating magnetic field generating circuit to a restart state when it is determined that the rotating magnetic field is outside the rotation range. And the.
【0006】これによれば、始動開始時のセンサ信号の
周期より長めの下限値と、モータ最高回転数より高めの
上限値とを設定し、センサ信号が下限値以下または上限
値以上になった場合には再始動処理を行うようにしたこ
とから、始動失敗・過負荷脱調などによる停止時の回路
状態のいずれの場合においても上記下限値以下または上
限値以上になるため、各場合を確実に検出できかつ再始
動処理を行うことから、センサ素子を設けないブラシレ
スモータにおいて、始動失敗・過負荷脱調などによる停
止などが起きた場合に自動復帰ができるようになった。According to this, the lower limit value longer than the cycle of the sensor signal at the start of starting and the upper limit value higher than the maximum motor speed are set, and the sensor signal becomes lower than the lower limit value or higher than the upper limit value. In any case, since the restart process is performed, in any case of the circuit state at the time of stop due to start failure, overload step-out, etc., it will be below the above lower limit or above the upper limit, so ensure each case As a result, the brushless motor without the sensor element can automatically recover when a stop or the like occurs due to a start failure, a step-out of overload, or the like.
【0007】また、前記再始動回路が、前記判定後に前
記回転磁界発生回路をリセットし、パワー素子を冷却さ
せるためのインターバル時間経過後に前記再始動を行う
ことによれば、回転磁界発生回路を構成する本制御回路
のパワー素子の発熱が蓄積されないようにすることがで
きる。Further, the restart circuit resets the rotating magnetic field generating circuit after the determination and performs the restart after an elapse of an interval time for cooling the power element. Thus, heat generated by the power element of the control circuit can be prevented from being accumulated.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to specific examples shown in the accompanying drawings.
【0009】図1は、本発明が適用されたブラシレスモ
ータの制御回路を示す回路ブロック図である。本実施の
形態の制御対象となるブラシレスモータ1は、三相のス
テータコイルを有するものであるが、以下、特に示さな
い限りその内の1相についてのみ説明し、他の相につい
ては120度位相がずれているだけの違いであることか
ら、その詳しい説明を省略する。また、本ブラシレスモ
ータ1は、位置センサ素子を設けずに、コイルに誘起さ
れる電圧を利用して回転子の位置を検出し、そのセンサ
信号(ロータ位置信号)に基づいて回転磁界を発生させ
て回転子を回転させるものである。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a control circuit of a brushless motor to which the present invention is applied. The brushless motor 1 to be controlled in the present embodiment has a three-phase stator coil. Hereinafter, only one of the three phases will be described unless otherwise specified. However, since the difference is only a shift, a detailed description thereof will be omitted. Further, the brushless motor 1 detects the position of the rotor using a voltage induced in the coil without providing a position sensor element, and generates a rotating magnetic field based on the sensor signal (rotor position signal). To rotate the rotor.
【0010】図1に示されるように、回転磁界発生回路
としてのドライバ回路2の入出力I/F回路3には、モ
ータ1の出力を制御するためのPWM信号が入力してい
る。このPWM信号は、図示されない操作回路から設定
されたデューティ比に応じてパルス幅を変化させる矩形
状のパルス波形であって良い。As shown in FIG. 1, a PWM signal for controlling the output of the motor 1 is input to an input / output I / F circuit 3 of a driver circuit 2 as a rotating magnetic field generating circuit. The PWM signal may have a rectangular pulse waveform whose pulse width is changed according to a duty ratio set from an operation circuit (not shown).
【0011】入出力I/F回路3の出力信号が、PWM
回路4に入力し、センサ信号に基づくモータ転流制御回
路12の信号に重畳され、プリドライバ5を介してパワ
ードライバ6に入力しており、そのパワードライバ6か
ら、PWM信号に応じてモータ1の各コイルU・V・W
に駆動信号が出力されるようになっている。また、それ
ら各コイルU・V・Wへの接続ラインは駆動信号がロー
タ位置信号発生回路としてのセンサ信号発生回路7に接
続されている。The output signal of the input / output I / F circuit 3 is PWM
The signal is superimposed on the signal of the motor commutation control circuit 12 based on the sensor signal and is input to the power driver 6 via the pre-driver 5. Each coil U ・ V ・ W
The drive signal is output to the controller. The connection lines to the coils U, V, and W are connected to a sensor signal generation circuit 7 whose drive signal is a rotor position signal generation circuit.
【0012】センサ信号発生回路7では、モータ1の回
転子が回転することにより各コイルU・V・Wに発生す
る誘起電圧を検出し、その検出信号を、ホール素子など
の位置センサ信号の代わりとなるセンサ信号として発生
させ、センサ信号切替ロジック回路8に出力している。The sensor signal generation circuit 7 detects an induced voltage generated in each of the coils U, V, and W when the rotor of the motor 1 rotates, and uses the detected signal instead of a position sensor signal of a Hall element or the like. And outputs it to the sensor signal switching logic circuit 8.
【0013】センサ信号切替ロジック回路8には、始動
転流センサ信号発生回路9からの始動転流センサ信号が
入力すると共に、始動転流継続時間設定回路10からの
継続時間信号が入力するようになっている。なお、始動
転流センサ信号発生回路9には、クロック信号発生回路
11から始動周波数に相当するクロック信号が入力し、
クロック信号発生回路11には、始動転流継続時間設定
回路10からの信号が入力している。The sensor signal switching logic circuit 8 receives the starting commutation sensor signal from the starting commutation sensor signal generation circuit 9 and receives the duration signal from the starting commutation duration setting circuit 10. Has become. Note that a clock signal corresponding to the starting frequency is input from the clock signal generating circuit 11 to the starting commutation sensor signal generating circuit 9,
A signal from the starting commutation duration setting circuit 10 is input to the clock signal generation circuit 11.
【0014】上記センサ信号切替ロジック回路8からは
モータ転流制御回路12にセンサ信号が出力される。そ
のセンサ信号は、始動時には上記始動転流センサ信号発
生回路9からの始動転流センサ信号であり、始動転流継
続時間経過後にはセンサ信号発生回路7からのセンサ信
号である。The sensor signal switching logic circuit 8 outputs a sensor signal to the motor commutation control circuit 12. The sensor signal is a starting commutation sensor signal from the starting commutation sensor signal generation circuit 9 at the time of starting, and is a sensor signal from the sensor signal generation circuit 7 after the elapse of the starting commutation continuation time.
【0015】また、上記パワードライバ6の過電流検出
状態を検出する保護回路13の信号がインヒビット回路
14を介してモータ転流制御回路12に入力している。The signal of the protection circuit 13 for detecting the overcurrent detection state of the power driver 6 is input to the motor commutation control circuit 12 via the inhibit circuit 14.
【0016】外部電源15に接続された電源回路16に
より回路主電圧Vccが供給されるようになっているが、
その回路主電圧Vccを供給される省スタンバイ電源回路
17には、入出力I/F回路3からPWM回路4に出力
されて分岐した信号がPWM指令信号として入力してい
る。そのPWM指令信号入力に応じて、回路主電圧Vcc
をオン/オフした回路省電圧Vcsが、モータ転流制御回
路12、再始動回路18及びその他の回路に供給される
ようになっている。A power supply circuit 16 connected to an external power supply 15 supplies a circuit main voltage Vcc.
The branched signal output from the input / output I / F circuit 3 to the PWM circuit 4 is input as a PWM command signal to the standby power supply circuit 17 to which the circuit main voltage Vcc is supplied. In response to the PWM command signal input, the circuit main voltage Vcc
Is turned on / off, and is supplied to the motor commutation control circuit 12, the restart circuit 18, and other circuits.
【0017】また、入出力I/F回路3からは回転パル
ス信号が図示されない外部回路に出力されると共に、そ
の回転パルス信号は再始動回路18に入力するようにな
っている。その再始動回路18から出力される再始動信
号の1つが省スタンバイ電源回路17に入力し、他の再
始動信号が始動転流継続時間設定回路10にも出力され
る。A rotation pulse signal is output from the input / output I / F circuit 3 to an external circuit (not shown), and the rotation pulse signal is input to a restart circuit 18. One of the restart signals output from the restart circuit 18 is input to the standby power saving circuit 17, and another restart signal is also output to the start commutation duration setting circuit 10.
【0018】このようにして構成された本制御回路にお
けるブラシレスモータ1の制御要領を図2のタイムチャ
ートを参照して以下に示す。The control procedure of the brushless motor 1 in the control circuit constructed as described above will be described below with reference to the time chart of FIG.
【0019】図2の1段目に示されるように、外部回路
からのPWM入力が入出力I/F回路3を介してPWM
指令信号となって省スタンバイ電源回路17に入力す
る。そのPWM指令信号は、デューティに応じてパルス
幅を変化させる所定周波数のパルス波である。As shown in the first stage of FIG. 2, a PWM input from an external circuit is supplied to the PWM input via an input / output I / F circuit 3.
It becomes a command signal and is input to the standby power saving circuit 17. The PWM command signal is a pulse wave of a predetermined frequency that changes the pulse width according to the duty.
【0020】そのPWM指令信号により、省スタンバイ
電源回路17では回路省電圧Vcsが上昇し、図2の2段
目に示されるようにしきい値V1以上になったら、その
時点からリセットホールド時間(所定時間Tpr経過)後
に始動制御を開始する。In response to the PWM command signal, the circuit saving voltage Vcs rises in the saving standby power supply circuit 17 and when the circuit saving voltage Vcs exceeds the threshold value V1 as shown in the second stage of FIG. After the elapse of the time Tpr), the start control is started.
【0021】上記始動制御開始信号は、図2の5段目に
示されるようにワンショットのトリガ信号として再始動
回路18内で生成され、始動転流継続時間設定回路10
に出力される。始動転流継続時間設定回路10では、上
記トリガ信号受けて、始動信号をセンサ信号切替ロジッ
ク回路8及びクロック信号発生回路11に出力する。セ
ンサ信号切替ロジック回路8では、上記始動信号が入力
された場合には、始動転流センサ信号発生回路9からの
始動転流センサ信号がモータ転流制御回路12へのセン
サ信号として出力される。The start control start signal is generated in the restart circuit 18 as a one-shot trigger signal as shown in the fifth stage of FIG.
Is output to Upon receiving the trigger signal, the starting commutation duration setting circuit 10 outputs a starting signal to the sensor signal switching logic circuit 8 and the clock signal generation circuit 11. In the sensor signal switching logic circuit 8, when the starting signal is input, the starting commutation sensor signal from the starting commutation sensor signal generation circuit 9 is output as a sensor signal to the motor commutation control circuit 12.
【0022】本発明が適用されるブラシレスモータ(位
置センサ素子無し)にあっては、始動開始時にはステー
タコイルからの回転子位置信号が入力されないことか
ら、上記したように始動転流センサ信号発生回路9から
所定の発生周期で出力される始動転流センサ信号をセン
サ信号として用い、そのセンサ信号に基づいてモータ転
流制御回路12によるモータ回転制御を行う。これによ
り、回転子の位置に関係なく回転磁界が発生し、モータ
1の回転子が回転し得る。In the brushless motor (without the position sensor element) to which the present invention is applied, since the rotor position signal from the stator coil is not input at the start of the start, the start commutation sensor signal generation circuit as described above. The motor commutation control circuit 12 controls the motor rotation based on the sensor commutation sensor signal output from the motor 9 at a predetermined generation cycle. Thereby, a rotating magnetic field is generated regardless of the position of the rotor, and the rotor of the motor 1 can rotate.
【0023】回転子が回転し始めるとステータコイルか
らの回転子位置信号がセンサ信号発生回路7に入力し、
回転上昇に応じて回転子位置信号のレベルが十分に上が
ると、それに応じてセンサ信号発生回路7からセンサ信
号切替ロジック回路8にセンサ信号が回転に応じた発生
周期で出力される。ステータコイルからのセンサ信号が
検出されるようになった後には、始動転流センサ信号を
用いる必要がないため、センサ信号切替ロジック回路8
により、センサ信号発生回路7からセンサ信号をモータ
転流制御回路12に出力するように切り替えて、以後、
ステータコイルからのセンサ信号を用いたブラシレスモ
ータの制御を行う。When the rotor starts to rotate, a rotor position signal from the stator coil is input to the sensor signal generation circuit 7,
When the level of the rotor position signal is sufficiently increased according to the rotation increase, the sensor signal is output from the sensor signal generation circuit 7 to the sensor signal switching logic circuit 8 in a generation cycle corresponding to the rotation. After the sensor signal from the stator coil is detected, it is not necessary to use the starting commutation sensor signal.
To switch the sensor signal generation circuit 7 to output the sensor signal to the motor commutation control circuit 12, and thereafter,
The brushless motor is controlled using the sensor signal from the stator coil.
【0024】図3に示されるように、本再始動回路18
は、回転パルスの周期判定を行うための周期判定回路1
8aと、省電圧Vcsレベル検出回路18bと、始動トリ
ガ回路18cと、再トリガインターバル回路18dとに
より構成されている。周期判定回路18aには入出力I
/F回路3からの回転パルス信号FG(図2の3段目)
が入力しており、省電圧Vcsレベル検出回路18bには
省スタンバイ電源回路17からの回路省電圧Vcsが入力
しており、始動トリガ回路18cには周期判定回路18
aからの周期判定信号(図2の4段目)が入力してい
る。その始動トリガ回路18cからは、始動転流継続時
間設定回路10へのトリガ信号(図2の5段目)が出力
されている。また、再トリガインターバル回路18dに
も周期判定回路18aからの周期判定信号が入力してい
る。その再トリガインターバル回路18dからはリセッ
ト信号としてのインターバル信号(図2の6段目)が省
スタンバイ電源回路17に出力されるようになってい
る。As shown in FIG. 3, the restart circuit 18
Is a cycle determination circuit 1 for determining a cycle of a rotation pulse.
8a, a voltage-saving Vcs level detection circuit 18b, a start trigger circuit 18c, and a retrigger interval circuit 18d. The cycle determination circuit 18a has an input / output I
/ F rotation pulse signal FG from circuit 3 (third stage in FIG. 2)
, The circuit saving voltage Vcs from the saving standby power supply circuit 17 is input to the voltage saving Vcs level detection circuit 18b, and the cycle determination circuit 18 is input to the start trigger circuit 18c.
The cycle determination signal from FIG. 2A (the fourth stage in FIG. 2) is input. The start trigger circuit 18c outputs a trigger signal (fifth stage in FIG. 2) to the start commutation duration setting circuit 10. Further, the cycle determination signal from the cycle determination circuit 18a is also input to the retrigger interval circuit 18d. The re-trigger interval circuit 18d outputs an interval signal (the sixth stage in FIG. 2) as a reset signal to the standby power saving circuit 17.
【0025】次に、再始動回路18の具体的回路につい
て図4を参照して以下に示す。回転パルスの周期判定回
路18aの入力段は、オープンコレクタ出力形式の回転
パルス信号FGのオン/オフに応じてトランジスタQ1
がオン/オフする。なお、ベースプルアップ抵抗R1
と、コレクタに接続した抵抗R2の電源電圧としては回
路省電圧Vcsが供給されている。一方、トランジスタQ
1のコレクタには、コンデンサC2が接地(GND)間
に接続されているので、トランジスタQ1のコレクタ電
圧は、抵抗R2、コンデンサC2の立ち上がり時定数を
持つ積分波形となる。これが、ウォッチドッグタイマ2
1のクロック端子CKに入力している。Next, a specific circuit of the restart circuit 18 will be described below with reference to FIG. The input stage of the rotation pulse period determination circuit 18a provides a transistor Q1 in accordance with the on / off state of the open collector output type rotation pulse signal FG.
Turns on / off. Note that the base pull-up resistor R1
And a circuit saving voltage Vcs is supplied as a power supply voltage of the resistor R2 connected to the collector. On the other hand, transistor Q
Since the collector C1 is connected to the ground (GND), the collector voltage of the transistor Q1 has an integral waveform having the rising time constant of the resistor R2 and the capacitor C2. This is watchdog timer 2
1 clock terminal CK.
【0026】周期判定回路18aは、ウォッチドッグタ
イマ21を用いたバンドパス回路からなる。ウォッチド
ッグタイマ21のコンデンサタイマ端子Ctにコンデン
サC1が接続され、リセット出力端子RESがダイオー
ドD1を介して、コンデンサC1に接続されている。こ
れによって、コンデンサC1で設定された低周波数以下
のFG入力と、抵抗R2及びコンデンサC2で設定され
た高周波数以上のFG入力とに対してはリセット信号
(−RES)が出力される。このウォッチドッグタイマ
21の電源電圧も回路省電圧Vcsである。The cycle judging circuit 18a comprises a band pass circuit using a watchdog timer 21. The capacitor C1 is connected to the capacitor timer terminal Ct of the watchdog timer 21, and the reset output terminal RES is connected to the capacitor C1 via the diode D1. As a result, a reset signal (-RES) is output to the FG input below the low frequency set by the capacitor C1 and the FG input above the high frequency set by the resistor R2 and the capacitor C2. The power supply voltage of the watchdog timer 21 is also the circuit saving voltage Vcs.
【0027】なお、ウォッチドッグタイマ21の電源監
視IC(リセットIC)の機能を採用し、電源レベル監
視とパワーオンリセット動作信号により、始動回路のト
リガ信号を作る省電圧Vcsレベル検出回路18bが構成
されている。The function of a power supply monitoring IC (reset IC) of the watchdog timer 21 is adopted, and a power saving level Vcs level detection circuit 18b for generating a trigger signal of a starting circuit by power supply level monitoring and a power-on reset operation signal is configured. Have been.
【0028】始動トリガ回路18cは、単安定マルチバ
イブレータ22を用いて構成されており、図2の4段目
及び5段目に示されるように、上記ウォッチドッグタイ
マ21からのリセット信号の立ち上がりに応じてトリガ
信号を始動回路の始動転流継続時間設定回路10へ出力
する。なお、このトリガ信号の入力により、始動制御が
開始される。The start trigger circuit 18c is constituted by using a monostable multivibrator 22. As shown in the fourth and fifth stages of FIG. 2, the start trigger circuit 18c responds to the rise of the reset signal from the watchdog timer 21. In response, a trigger signal is output to the starting commutation duration setting circuit 10 of the starting circuit. The start control is started by the input of the trigger signal.
【0029】再トリガインターバル回路18dも、単安
定マルチバイブレータ23を用いて構成されており、図
2の4段目及び6段目に示されるように、上記ウォッチ
ドッグタイマ21からのリセット信号の立ち下がりに応
じてインターバル信号をトランジスタQ2を介して、省
スタンバイ電源回路17に出力する。このインターバル
信号は、単安定マルチバイブレータ23に設定された時
定数により定められた時間出力されるようになってい
る。The retrigger interval circuit 18d is also formed by using the monostable multivibrator 23, and as shown in the fourth and sixth stages in FIG. 2, the reset signal from the watchdog timer 21 rises. An interval signal is output to the standby power saving circuit 17 via the transistor Q2 in response to the fall. This interval signal is output for a time determined by a time constant set in the monostable multivibrator 23.
【0030】そして、省スタンバイ電源回路17は、P
WM指令信号の入力に応じて電源回路16から供給され
る回路主電圧VccをトランジスタQ3によりスイッチし
て回路省電圧Vcsを供給する。なお、トランジスタQ3
は、PWM指令が維持されている間オンするトランジス
タQ4を介してオン/オフするようになっている。その
ため、インターバル信号によって、オンしたトランジス
タQ2のコレクタがトランジスタQ4のベースに接続さ
れているので、PWM指令中であっても、トランジスタ
Q4・Q3をオフすることができ、省電圧Vcsをオフ
し、回路リセットができる。Then, the standby power supply circuit 17 saves P
The circuit main voltage Vcc supplied from the power supply circuit 16 in response to the input of the WM command signal is switched by the transistor Q3 to supply the circuit saving voltage Vcs. The transistor Q3
Are turned on / off via a transistor Q4 which is turned on while the PWM command is maintained. Therefore, since the collector of the transistor Q2 which is turned on is connected to the base of the transistor Q4 by the interval signal, the transistors Q4 and Q3 can be turned off even during the PWM command, and the voltage saving Vcs is turned off. Circuit reset can be performed.
【0031】このようにして構成されたブラシレスモー
タの制御回路における制御要領について以下に示す。The control procedure in the control circuit of the brushless motor constructed as described above will be described below.
【0032】通常の始動制御にあっては、図2のタイム
チャートにおける時刻T1までに示されるように、PW
M指令信号入力により上昇する回路省電圧Vcsの上昇が
しきい値V1以上になったら、周期判定回路18aか
ら、設定したリセットホールド時間Tprの経過後に図2
の4段目に示されるように周期判定信号が出力される。
同時に、始動トリガ回路18cからトリガ信号が出力さ
れ、それに応じて始動制御が行われる。始動制御は、上
記したように疑似センサ信号を生成し、それに応じて転
流制御して、モータ1を強制的に回転させる。In the normal start control, as shown by time T1 in the time chart of FIG.
When the increase in the circuit saving voltage Vcs that rises due to the input of the M command signal becomes equal to or greater than the threshold value V1, after the elapse of the set reset hold time Tpr from the cycle determination circuit 18a, FIG.
The cycle determination signal is output as shown in the fourth row of FIG.
At the same time, a trigger signal is output from the start trigger circuit 18c, and the start control is performed accordingly. In the start control, the pseudo sensor signal is generated as described above, and the commutation is controlled in accordance with the signal to force the motor 1 to rotate.
【0033】その後何らかの原因によりモータ1が停止
して、図2の3段目に示されるように回転に応じて出力
されている回転パルス信号FGが長時間発生しないと、
ウォッチドッグタイマ21の監視時間Twdの間に次の回
転パルス信号FGが発生しないことから、周期判定回路
18aの上記バンドパス機能による下限値(低周波数以
下)の検出が行われる。その下限値しては監視時間Twd
であって良く、モータ1の始動周波数の周期よりある程
度長めに設定しておく。After that, if the motor 1 stops for some reason and the rotation pulse signal FG output according to the rotation does not occur for a long time as shown in the third row of FIG.
Since the next rotation pulse signal FG is not generated during the monitoring time Twd of the watchdog timer 21, the lower limit value (low frequency or lower) is detected by the band pass function of the cycle determination circuit 18a. The lower limit is the monitoring time Twd
And it is set to be somewhat longer than the cycle of the starting frequency of the motor 1.
【0034】上記したように監視時間Twdの間に次の回
転パルス信号FGが発生しないモータ停止状態になった
ら、監視時間Twd経過後(時刻T1)に周期判定信号が
リセット(信号の立ち下がり)され、同時にインターバ
ル信号が出力されるため、それにより省スタンバイ電源
回路17からの回路省電圧Vcsの出力が消滅する。した
がって、回路省電圧Vcsで動作しているウォッチドッグ
タイマ21にあっては、そのリセットパルス幅Twrの設
定にかかわらず、リセット信号である周期判定信号が消
滅したままになる。As described above, if the motor stops in a state where the next rotation pulse signal FG is not generated during the monitoring time Twd, the period determination signal is reset (falling of the signal) after the monitoring time Twd has elapsed (time T1). Since the interval signal is output at the same time, the output of the circuit power saving voltage Vcs from the standby power supply circuit 17 disappears. Therefore, in the watchdog timer 21 operating at the circuit saving voltage Vcs, the cycle determination signal, which is the reset signal, remains extinguished regardless of the setting of the reset pulse width Twr.
【0035】次に、再トリガインターバル回路18dで
設定されたインターバル時間Tiの経過後(時刻T2)
にインターバル信号の消失(信号の立ち下がり)によ
り、省スタンバイ電源回路17が動作を再開して、回路
省電圧Vcsが上昇し、上記と同様にモータ1の始動制御
を再開する再始動制御が行われる。これにより、始動失
敗や過負荷脱調、あるいは何らかの原因による停止時に
おいて、手動による再始動操作を行うことなく、自動的
に再始動制御を行うことができる。Next, after the lapse of the interval time Ti set by the retrigger interval circuit 18d (time T2)
Then, due to the disappearance of the interval signal (fall of the signal), the standby power supply circuit 17 restarts its operation, the circuit saving voltage Vcs rises, and the restart control for restarting the start control of the motor 1 is performed in the same manner as described above. Will be Thus, in the case of a start failure, an overload step-out, or a stop due to some cause, the restart control can be automatically performed without performing a manual restart operation.
【0036】また、過負荷停止時に発生するドライバの
発振(回路発振状態)が起きると、回転パルス信号FG
が、図2の3段目の時刻T3から示されるように発振状
態になる。この時の発振周波数はモータ1の最高回転数
以上になり、上記周期判定回路18aのバンドパス機能
における高周波数設定値(上限値)をモータ最高回転数
よりある程度上げて設定しておくことにより、上記発振
現象を好適に検出可能である。When the driver oscillates (circuit oscillation state) which occurs when the overload is stopped, the rotation pulse signal FG
Are in an oscillating state as shown from the third time T3 in FIG. At this time, the oscillation frequency becomes equal to or higher than the maximum rotation speed of the motor 1. By setting the high frequency setting value (upper limit value) in the band pass function of the cycle determination circuit 18a to be somewhat higher than the motor maximum rotation speed, The oscillation phenomenon can be suitably detected.
【0037】その発振現象を検出したら、上記監視時間
Twd経過後(時刻T4)に周期判定信号のリセットが行
われる。その後の処理は、上記停止時と同様であり、イ
ンターバル時間Ti経過後に再始動制御が行われる。When the oscillation phenomenon is detected, the cycle determination signal is reset after the monitoring time Twd has elapsed (time T4). Subsequent processing is the same as that at the time of the stop, and the restart control is performed after the elapse of the interval time Ti.
【0038】上記下限値と上限値との間の範囲が正常回
転領域であり、その領域内にセンサ信号の周期がある場
合には通常のモータ回転制御が行われる。The range between the lower limit and the upper limit is the normal rotation region, and when the period of the sensor signal is within that region, normal motor rotation control is performed.
【0039】また、インターバル時間Tiを設けて、そ
の経過後に再始動処理を行うようにしていることから、
例えば回転不良の原因が過電流であった場合には再始動
後も再び過電流検知が繰り返されることが考えられる
が、そのような場合であっても、回転磁界発生回路を構
成する本制御回路のパワー素子の発熱が蓄積されない程
度にインターバル時間Tiを長めに設定しておくことに
より、パワー素子に対する発熱による悪影響を防止でき
る。Also, since the interval time Ti is provided and the restart processing is performed after the lapse of the interval time Ti,
For example, if the cause of the rotation failure is an overcurrent, the overcurrent detection may be repeated again after the restart, but even in such a case, the control circuit constituting the rotating magnetic field generation circuit By setting the interval time Ti long enough that heat generation of the power element is not accumulated, it is possible to prevent the power element from being adversely affected by heat generation.
【0040】また、上記上下限値により検出された回転
不良時に、その異常検出信号を外部回路へ出力すれば、
その出力に応じてPWM信号をオフ状態にすることによ
り自動復帰の禁止を行うように制御することもできる。Further, when a rotation failure is detected by the upper and lower limits, an abnormality detection signal is output to an external circuit.
By controlling the PWM signal to an OFF state in accordance with the output, control can be performed so as to prohibit automatic return.
【0041】[0041]
【発明の効果】このように本発明によれば、始動開始時
のセンサ信号の周期より長めの下限値と、モータ最高回
転数より高めの上限値とを設定し、センサ信号が下限値
以下または上限値以上になった場合には再始動処理を行
うようにしたことから、始動失敗・過負荷脱調などによ
る停止時の回路状態のいずれの場合においても上記下限
値以下または上限値以上になるため、各場合を確実に検
出できかつ再始動処理を行うことから、センサ素子を設
けないブラシレスモータにおいて、始動失敗・過負荷脱
調などによる停止などが起きた場合に自動復帰ができる
ようになった。回転磁界発生回路を構成する本制御回路
のパワー素子の発熱が蓄積されない程度にインターバル
時間を長めに設定しておくことにより、パワー素子に対
する発熱による悪影響を防止できる。As described above, according to the present invention, the lower limit value longer than the cycle of the sensor signal at the start of starting and the upper limit value higher than the maximum motor speed are set, and the sensor signal is equal to or less than the lower limit value. Restart processing is performed when the value exceeds the upper limit value, so in any case of the circuit state at the time of stop due to start failure, overload step-out, etc., it becomes less than the above lower limit value or more than the upper limit value Therefore, since each case can be reliably detected and restart processing is performed, automatic recovery can be performed in the case of a failure due to start failure, overload step-out, etc., in a brushless motor without a sensor element. Was. By setting the interval time to be long enough not to accumulate heat of the power element of the control circuit constituting the rotating magnetic field generating circuit, it is possible to prevent the power element from being adversely affected by heat.
【図1】本発明が適用されたブラシレスモータの制御回
路を示す回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a control circuit of a brushless motor to which the present invention is applied.
【図2】本制御回路におけるブラシレスモータの制御要
領を示すタイムチャート。FIG. 2 is a time chart showing a control procedure of a brushless motor in the present control circuit.
【図3】再始動回路18のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a restart circuit 18;
【図4】再始動回路18の具体的回路を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a specific circuit of a restart circuit 18;
1 ブラシレスモータ 2 ドライバ回路 3 入出力I/F回路 4 PWM回路 5 プリドライバ 6 パワードライバ 7 センサ信号発生回路 8 センサ信号切替ロジック回路 9 始動転流センサ信号発生回路 10 始動転流継続時間設定回路 11 クロック信号発生回路 12 モータ転流制御回路 13 保護回路 14 インヒビット回路 15 外部電源 16 電源回路 17 省スタンバイ電源回路 18 再始動回路 18a 周期判定回路 18b 省電圧Vcsレベル検出回路 18c 始動トリガ回路 18d 再トリガインターバル回路 21 ウォッチドッグタイマ 22・23 単安定マルチバイブレータ REFERENCE SIGNS LIST 1 brushless motor 2 driver circuit 3 input / output I / F circuit 4 PWM circuit 5 predriver 6 power driver 7 sensor signal generation circuit 8 sensor signal switching logic circuit 9 start commutation sensor signal generation circuit 10 start commutation duration setting circuit 11 Clock signal generation circuit 12 Motor commutation control circuit 13 Protection circuit 14 Inhibit circuit 15 External power supply 16 Power supply circuit 17 Saving standby power supply circuit 18 Restart circuit 18a Period determination circuit 18b Voltage saving Vcs level detection circuit 18c Start trigger circuit 18d Retrigger interval Circuit 21 Watchdog timer 22 ・ 23 Monostable multivibrator
Claims (2)
ステータコイルに発生する誘起電圧により検出してロー
タ位置信号を発生するロータ位置信号発生回路と、前記
ロータ位置信号に基づいて前記ロータを回転させる回転
磁界をステータコイルに発生させる回転磁界発生回路
と、前記ロータ位置信号の発生周期が正常回転領域にあ
るか否かを判定すると共に当該発生周期が当該正常回転
領域外にあると判定された場合には前記回転磁界発生回
路をリセットして再始動状態にするための再始動回路と
を有することを特徴とするブラシレスモータの制御回
路。1. A rotor position signal generating circuit for detecting a position of a rotor by an induced voltage generated in a stator coil by rotation of the rotor to generate a rotor position signal, and rotating the rotor based on the rotor position signal. A rotating magnetic field generating circuit for generating a rotating magnetic field in the stator coil, and determining whether or not the generation cycle of the rotor position signal is in a normal rotation area and determining that the generation cycle is outside the normal rotation area. And a restart circuit for resetting the rotating magnetic field generation circuit to a restart state.
転磁界発生回路をリセットし、パワー素子を冷却させる
ためのインターバル時間経過後に前記再始動を行うこと
を特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータの制御
回路。2. The restart circuit according to claim 1, wherein the restart circuit resets the rotating magnetic field generation circuit after the determination, and performs the restart after an elapse of an interval time for cooling a power element. Control circuit for brushless motor.
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