JP2891044B2 - Drive circuit for brushless motor - Google Patents
Drive circuit for brushless motorInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はステータコイルの逆起
電圧からステータコイルとマグネットロータの相対位置
を検出しブラシレスモータを駆動させるブラシレスモー
タの駆動回路における起動に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to starting of a brushless motor driving circuit for driving a brushless motor by detecting a relative position between the stator coil and a magnet rotor from a back electromotive voltage of the stator coil.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来におけるブラシレスモータの駆動回
路としては例えば、特開昭62ー281791号公報に
示されているようなものがある。これは、3相全波駆動
方式であり、ホール素子によりマグネットロータの磁束
を検出し、位置検出回路により3相の位置検出信号を論
理処理回路に入力し、スイッチング素子を制御すること
によりブラシレスモータを駆動するものである。2. Description of the Related Art A conventional drive circuit for a brushless motor is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-281791. This is a three-phase full-wave drive system, in which a Hall element detects magnetic flux of a magnet rotor, a position detection circuit inputs a three-phase position detection signal to a logic processing circuit, and controls a switching element to control a brushless motor. Is to be driven.
【0003】また、特開平4ー161092号公報に示
されているように、ホール素子等の位置センサーを用い
ず、ステータコイルの誘起電圧によりステータコイルと
マグネットロータの相対位置を検出し、これに基づいて
スイッチング素子を制御し、ブラシレスモータを駆動す
るセンサレス方式の駆動回路もある。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H4-161092, a relative position between a stator coil and a magnet rotor is detected by an induced voltage of a stator coil without using a position sensor such as a Hall element. There is also a sensorless drive circuit that controls a switching element based on the sensor and drives a brushless motor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のブ
ラシレスモータの駆動回路において、前者はホール素子
及びそれに付随する配線等により小型化、コストの低減
化が計りにくいことから、後者のようなセンサレス方式
に移行しつつある。しかしながら、センサレス方式で
は、起動が不安定になり勝ちで、例えば前述の特開平4
ー161092号公報に示されているものでは、コンデ
ンサの充放電により交互に通電し揺さぶりを掛けて起動
させるようにしている。そして、スイッチ投入時のノイ
ズによる誤動作をその間無通電にして防止しているが、
起動に際するマグネットロータの相対位置関係によって
は所定方向への起動の確実性に課題が残されている。In the above-mentioned conventional brushless motor driving circuit, the former is difficult to reduce the size and cost by the Hall element and the wiring associated therewith. It is shifting to a sensorless system. However, in the sensorless system, the startup is likely to be unstable, and for example, as described in
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 161092, a capacitor is charged and discharged alternately to supply current and shake to start the apparatus. And the malfunction due to the noise at the time of turning on the switch is prevented by turning off electricity during that time,
Depending on the relative positional relationship of the magnet rotors at the time of starting, there is a problem in the reliability of starting in a predetermined direction.
【0005】この発明は上記した従来の課題を解決する
ためになされたもので、その目的はセンサレス方式の駆
動回路における起動の確実性を得ることである。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to obtain a reliable start-up in a sensorless driving circuit.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1に係るブラシレ
スモータの駆動回路は、センサレス方式のブラシレスモ
ータの駆動回路に、マグネットロータの固定に必要な周
波数で固定用の通電モードを2モード交互に所定時間又
は所定回数繰り返して、スイッチング素子の予め決めら
れた特定のスイッチング素子に出力し、マグネットロー
タを二つの通電モードでのトルクがつりあう点で固定さ
せる初期固定信号発生回路と、ブラシレスモータを強制
的に起動させるための同期信号を発生する同期信号発生
回路と、起動時に初期固定信号発生回路と同期信号発生
回路を制御していずれかの信号を出力する起動回路と、
位置検出回路の出力と起動回路の出力を入力として、そ
れらのいずれかの入力を出力する信号切換回路を設け、
信号切換回路の出力に基づいて論理処理回路により固定
用の通電モードでステータコイルに通電するようにする
手段を採用する。 Driving circuit of the brushless motor according to claim 1 Means for Solving the Problems] is the driving circuit of the brushless motor of the sensorless method, 2 mode exchange the conduction mode of the fixing at a frequency required for fixation of the magnet rotor Repeat for a predetermined period of time or a predetermined number of times
Output to a specific switching element
Is fixed at the point where the torques in the two energizing modes balance.
An initial fixed signal generating circuit for synchronization signal generation for generating a synchronizing signal for starting the brushless motor forcibly
A circuit, and a startup circuit that controls the initial fixed signal generation circuit and the synchronization signal generation circuit at the time of startup and outputs one of the signals ,
The output of the position detection circuit and the output of the start-up circuit
A signal switching circuit for outputting any one of these inputs is provided,
Fixed by logic processing circuit based on output of signal switching circuit
Energize the stator coil in the energizing mode for
Adopt means.
【0007】請求項2に係るブラシレスモータの駆動回
路は、請求項1にかかる前記手段における初期固定信号
発生回路が、マグネットロータの固定に必要な周波数の
固定用の通電モードに通電オフのオフパターンを挟んで
交互に所定時間又は所定回数繰り返して出力する手段を
採用する。 [0007] a driving circuit of a brushless motor according to claim 2, the initial fixed signal generating circuit in said means according to claim 1, energizing the energization mode for <br/> fixed frequency necessary to fix the magnet rotor A means for alternately repeating the output for a predetermined time or a predetermined number of times with an OFF-off pattern interposed therebetween ;
adopt.
【0008】請求項3に係るブラシレスモータの駆動回
路は、2電源2相全波のセンサレス方式でPWM制御に
よりステータコイルへの通電を制御するものにおいて、
マグネットロータの固定に必要な周波数で固定用の通電
モードを2モード以上交互に所定時間又は所定回数繰り
返して出力する初期固定信号発生回路と、ブラシレスモ
ータを強制的に起動させるための同期信号を発生する同
期信号発生回路と、起動時に初期固定信号発生回路と同
期信号発生回路を制御していずれかの信号を出力する起
動回路とを設け、特に初期固定信号発生回路は、高電位
側から中電位側への通電と、中電位側から低電位側への
通電を、それぞれ通算通電時間が略同一となるようにし
た信号を出力する手段を採用する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a brushless motor driving circuit which performs PWM control in a sensorless system of two power supplies and two phases and full waves.
In controlling the energization of the stator coil more,
Energization for fixing at the frequency required for fixing the magnet rotor
The mode is alternately repeated two or more times for a specified time or a specified number of times
An initial fixed signal generation circuit that returns and outputs
Generates a synchronization signal for forcibly starting the
Signal generator and initial fixed signal generator at startup.
To generate one of the signals by controlling the
And an initial fixed signal generation circuit, especially a high potential
From the medium potential side to the low potential side
Energization should be such that the total energization time is approximately the same for each
Means for outputting the output signal.
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【作用】請求項1の発明においては、初期固定信号発生
回路が特定のトランジスタ素子に2つの通電モードを交
互に所定時間又は所定パルス数繰り返して出力すること
により、マグネットロータを正逆転させ各通電モードで
のトルクがつり合う点でマグネットロータが固定されて
から同期信号により一定方向に起動されることになる。According to the present invention, an initial fixed signal is generated.
The circuit is alternately and repeatedly a predetermined time or a predetermined number of pulses to output the two energization modes to particular transistor element
Accordingly, the magnet rotor is rotated in the normal and reverse directions, and the magnet rotor is fixed at a point where the torques in the respective energizing modes are balanced, and then the magnet rotor is started in a fixed direction by the synchronization signal.
【0011】請求項2の発明においては、特に2つの通
電モードにそれぞれ通電しないオフモードが規則的に介
在しているため、通電モードでのトルクがつり合う点で
マグネットロータが固定されることになるが、マグネッ
トロータが左右に振られる際にオフモードがあるため常
にどちらかにトルクが掛かって加速されるのではなく、
惰性で振れる部分が多くなる。According to the second aspect of the invention, the off-mode in which the current is not supplied is regularly interposed between the two power supply modes, so that the magnet rotor is fixed at the point where the torques in the power supply mode are balanced. However, because there is an off mode when the magnet rotor is swung left and right, it is not always accelerated by applying torque to either,
The part that swings by inertia increases.
【0012】請求項3の発明においては、初期固定信号
発生回路による高電位側から中電位側への通電と、中電
位側から低電位側への通電とがそれぞれ通算通電時間が
略同一となるため、PWM制御によるスイッチング動作
のバランスが崩れにくく、電源電圧のアンバランス化も
防止することができるようになる。According to the third aspect of the present invention, the initial fixed signal
The power supply from the high potential side to the medium potential side
And the energization time from the potential side to the low potential side respectively
Switching operation by PWM control because they are almost the same
Balance is less likely to collapse, and the power supply voltage is unbalanced
Can be prevented .
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【実施例】実施例1. 図1はこの発明の一実施例を示す2電源2相全波方式の
センサレスブラシレスモータの駆動回路の回路構成図で
ある。図において、1,2はブラシレスモータのS相ス
テータコイルとM相ステータコイルで、マグネットロー
タ(図示しない)とともにブラシレスモータのモータ本
体を構成する。3はダイオード及びコンデンサにより構
成された倍電圧整流回路で、交流電源を倍電圧に変換し
整流して例えば280Vと140Vの直流2電源4a,
4bを作り、S相ステータコイル1とM相ステータコイ
ル2に供給する。5は起動回路で、マグネットロータの
固定に必要な周波数の初期固定信号を出力する初期固定
信号発生回路6と、初期固定後に強制的に起動させるた
めの同期信号を出力する同期信号発生回路7を制御し
て、それらのいずれかの信号を出力する。8は位置検出
回路でS相ステータコイル1とM相ステータコイル2の
逆起電圧からマグネットロータの相対位置を検出する。
9は信号切換回路で、起動回路5と位置検出回路8から
の出力を入力し、いずれかの信号か判別し切り換えて出
力する。10は論理処理回路で、信号切換回路9の出力
を受け、相アームを構成するスイッチング素子である四
個のトランジスタ11,12,13,14に導通遮断の
制御をおこなう。[Embodiment 1] FIG. 1 is a circuit diagram of a drive circuit for a sensorless brushless motor of a two-power-supply two-phase full-wave system according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote an S-phase stator coil and an M-phase stator coil of a brushless motor, which together with a magnet rotor (not shown) constitute a motor body of the brushless motor. Reference numeral 3 denotes a voltage doubler rectifier circuit composed of a diode and a capacitor. The voltage doubler rectifier circuit converts an AC power supply into a doubled voltage and rectifies the doubled voltage.
4b is supplied to the S-phase stator coil 1 and the M-phase stator coil 2. Reference numeral 5 denotes a starting circuit, which includes an initial fixing signal generating circuit 6 for outputting an initial fixing signal having a frequency necessary for fixing the magnet rotor, and a synchronizing signal generating circuit 7 for outputting a synchronizing signal for forcibly starting after the initial fixing. Control and output any of those signals. Reference numeral 8 denotes a position detection circuit that detects the relative position of the magnet rotor from the back electromotive force of the S-phase stator coil 1 and the M-phase stator coil 2.
Reference numeral 9 denotes a signal switching circuit, which receives the outputs from the starting circuit 5 and the position detecting circuit 8 and discriminates whether it is one of the signals and outputs the signal. Reference numeral 10 denotes a logic processing circuit, which is a switching element which receives an output of the signal switching circuit 9 and forms a phase arm.
The transistors 11 , 12 , 13, and 14 are controlled to conduct or cut off.
【0015】上記構成の駆動回路において、論理処理回
路10からのロジックにより、各相アームのトランジス
タ11,12,13,14が順次導通されることによ
り、S相ステータコイル1,M相ステータコイル2に通
電されブラシレスモータが回転する。即ち、トランジス
タ11がベース信号によりオンされて、S相ステータコ
イル1に高電位側から中電位側に向かって電流が流れ
(これをS+とする)、位相で90度分通電後にトラン
ジスタ11がオフする。次にトランジスタ12がベース
信号によりオンされて、M相ステータコイル2に高電位
側から中電位側に向かって電流が流れ(これをM+とす
る)、位相で90度分通電後にトランジスタ12がオフ
する。続いてトランジスタ13がベース信号によりオン
されて、S相ステータコイル1に中電位側から低電位側
に向かって電流が流れ(これをS−とする)、位相で9
0度分通電後にトランジスタ13がオフする。さらにト
ランジスタ14がベース信号によりオンされて、M相ス
テータコイル2に中電位側から低電位側に向かって電流
が流れ(これをM−とする)、位相で90度分通電後に
トランジスタ14がオフする。この動作により一定方向
にS+,M+,S−,M−の順に回転磁界が発生し、こ
の一連の動作の繰り返しによりブラシレスモータが回転
する。In the drive circuit having the above configuration, the transistors 11, 12, 13, and 14 of each phase arm are sequentially turned on by the logic from the logic processing circuit 10, so that the S-phase stator coil 1 and the M-phase stator coil 2 are turned on. And the brushless motor rotates. That is, the transistor 11 is turned on by the base signal, and a current flows through the S-phase stator coil 1 from the high potential side to the middle potential side (this is referred to as S +). I do. Next, the transistor 12 is turned on by the base signal, a current flows through the M-phase stator coil 2 from the high potential side to the medium potential side (this is M +), and the transistor 12 is turned off after energizing for 90 degrees in phase. I do. Subsequently, the transistor 13 is turned on by the base signal, and a current flows through the S-phase stator coil 1 from the medium potential side to the low potential side (this is referred to as S−), and the phase becomes 9-phase.
After energization for 0 degree, the transistor 13 is turned off. Further, the transistor 14 is turned on by the base signal, a current flows through the M-phase stator coil 2 from the medium potential side to the low potential side (this is referred to as M−), and the transistor 14 is turned off after energizing for 90 degrees in phase. I do. By this operation, a rotating magnetic field is generated in a certain direction in the order of S +, M +, S−, M−, and the brushless motor rotates by repeating this series of operations.
【0016】位置検出回路8はモータ駆動時にM相ステ
ータコイル2、S相ステータコイル1に発生する逆起電
圧により、マグネットロータの位置を検出し、信号切換
回路9を介して論理処理回路10に信号を送る。論理処
理回路10は、この信号を処理しトランジスタ11,1
2,13,14のベース信号により通電切替えタイミン
グを決める。起動開始時にはS相ステータコイル1、M
相ステータコイル2に逆起電圧が発生しないため、位置
検出回路8では適正なマグネットロータの位置を検出で
きない。そこで信号切換回路9は位置検出回路8でな
く、起動回路5からの信号を論理処理回路10に送る。
起動回路5は、まず初期固定信号発生回路6よりマグネ
ットロータを所定の位置に初期固定し、その後同期信号
発生回路7により強制的に通電切り換えをしてブラシレ
スモータを起動させる。The position detecting circuit 8 detects the position of the magnet rotor based on the back electromotive force generated in the M-phase stator coil 2 and the S-phase stator coil 1 when the motor is driven, and sends it to the logic processing circuit 10 via the signal switching circuit 9. Send a signal. The logic processing circuit 10 processes this signal and processes the transistors 11, 1
The energization switching timing is determined by the base signals 2, 13, and 14. At the start of startup, the S-phase stator coil 1 and M
Since no back electromotive voltage is generated in the phase stator coil 2, the position detection circuit 8 cannot detect an appropriate position of the magnet rotor. Therefore, the signal switching circuit 9 sends a signal from the activation circuit 5 to the logic processing circuit 10 instead of the position detection circuit 8.
The starting circuit 5 initially fixes the magnet rotor at a predetermined position by the initial fixing signal generating circuit 6, and then forcibly switches the energization by the synchronous signal generating circuit 7 to start the brushless motor.
【0017】即ち、初めに初期固定信号発生回路6の通
電モードA(予め決められた特定のトランジスタ11の
ONによるS+)と通電モードB(予め決められた特定
のトランジスタ14のONによるM−)を実施させるた
めの初期固定信号が、信号切換回路9に所定時間又は所
定パルス数送られる。これを信号切換回路9を介して入
力した論理処理回路10は、信号処理して通電モード
A,Bを実施させマグネットロータを所定位置に固定す
る。この後同期信号発生回路7の同期信号が信号切換回
路9を介して論理処理回路10に入力され、論理処理回
路10はこれを処理してトランジスタ11,12,1
3,14を駆動させマグネットロータを強制的に起動さ
せる。起動後は信号切換回路9により、論理処理回路1
0への入力は位置検出回路8の信号に切り換えられる。
なお、通電モードA,Bは(M+)と(S−)でも良
い。That is, first, the conduction mode A of the initial fixed signal generation circuit 6 (the predetermined predetermined transistor 11
S + by ON and energization mode B (predetermined specification
An initial fixed signal for performing M-) by turning on the transistor 14 is sent to the signal switching circuit 9 for a predetermined time or a predetermined number of pulses. The logic processing circuit 10 which has input this through the signal switching circuit 9 performs signal processing to execute the energization modes A and B and fixes the magnet rotor at a predetermined position. Synchronizing signal of the synchronizing signal generating circuit 7 thereafter via the signal switching circuit 9 is input to the logic processing circuit 10, transistor capacitor 11 logic processing circuit 10 to handle this, 12,1
3 and 14 are driven to forcibly activate the magnet rotor. After the start, the logic processing circuit 1 is activated by the signal switching circuit 9.
The input to 0 is switched to the signal of the position detection circuit 8.
The energization modes A and B may be (M +) and (S-).
【0018】〈通電モードの具体例1〉図2に示すよう
に、2つの通電モードA,Bを交互に所定時間又は所定
パルス数繰り返す。これにより、通電モードA,Bでの
トルクがつり合う点でマグネットロータが固定されるこ
とになる。ただし、常にどちらかにトルクが掛かってい
るため、左右への振動が大きく振動の収束に時間がかか
りマグネットロータの固定は若干遅くなる。<Specific Example 1 of Energizing Mode> As shown in FIG. 2, the two energizing modes A and B are alternately repeated for a predetermined time or a predetermined number of pulses. Thus, the magnet rotor is fixed at the point where the torques in the energization modes A and B are balanced. However, since torque is always applied to either side, the vibration to the left and right is large, and it takes time to converge the vibration, and the fixing of the magnet rotor is slightly delayed.
【0019】〈通電モードの具体例2〉図3に示すよう
に、2つの通電モードA,Bを、それぞれ通電しないオ
フモードCを介在させながら交互に所定時間又は所定パ
ルス数繰り返す。これにより、通電モードA,Bでのト
ルクがつり合う点でマグネットロータが固定されること
になるが、マグネットロータが左右に振られる際にオフ
モードCがあるため常にどちらかにトルクが掛かって加
速されるのではなく、惰性で振れる部分が多くなる。従
って、固定位置での振動が弱くなり振動収束までの時間
が短くなりマグネットロータの固定時間が短縮される。<Embodiment 2 of energizing mode> As shown in FIG. 3, the two energizing modes A and B are alternately repeated for a predetermined time or a predetermined number of pulses while interposing an off mode C in which no current is applied. As a result, the magnet rotor is fixed at the point where the torques in the energization modes A and B are balanced. However, when the magnet rotor is swung right and left, the torque is always applied to one of the off-modes and acceleration. Rather, the part that swings by inertia increases. Therefore, the vibration at the fixed position is weakened, the time until the convergence of the vibration is shortened, and the fixing time of the magnet rotor is shortened.
【0020】〈通電モードの具体例3〉図4に示すよう
に、2つの通電モードA,Bを初期には低い周波数(通
電時間が長い)で交互に所定時間又は所定パルス数繰り
返した後、高い周波数(通電時間が短い)で交互に所定
時間又は所定パルス数繰り返す。これにより、低い周波
数での通電モードA,Bでマグネットロータが大きく振
られ、所定位置付近まで移動した後、高い周波数での通
電モードA,Bになって小刻みに振動させられ、トルク
がつり合う点で固定されることになる。従って、マグネ
ットロータの固定時間が短縮されるうえ、マグネットロ
ータの死点状態も回避することができる。<Embodiment 3 of energization mode> As shown in FIG. 4, the two energization modes A and B are alternately repeated at a low frequency (long energization time) for a predetermined time or a predetermined number of pulses at an initial stage. A predetermined time or a predetermined number of pulses are alternately repeated at a high frequency (short energization time). As a result, the magnet rotor is largely shaken in the energizing modes A and B at the low frequency, and after moving to the vicinity of the predetermined position, the magnet rotor is changed to the energizing modes A and B at the high frequency and is vibrated little by little. Will be fixed. Therefore, the fixing time of the magnet rotor can be shortened, and the dead center state of the magnet rotor can be avoided.
【0021】上述のようにマグネットロータを固定した
後に起動回路5は、同期信号発生回路7により少なくと
もブラシレスモータの定格により決まる同期引き込み周
波数帯域において変化する同期信号を出力し、論理処理
回路10を介してトランジスタ11,12,13,14
を制御し所定の通電パターンを実行させ、ブラシレスモ
ータを起動させる。After fixing the magnet rotor as described above, the starting circuit 5 outputs a synchronizing signal which changes in at least a synchronizing frequency band determined by the rating of the brushless motor by the synchronizing signal generating circuit 7, and outputs the synchronizing signal via the logic processing circuit 10. Transistors 11, 12, 13, 14
Is controlled to execute a predetermined energization pattern, and the brushless motor is started.
【0022】実施例2.この実施例は、2電源2相全波
方式の回路構成で、S相ステータコイル1、M相ステー
タコイル2への通電及び起動シーケンス中のS相ステー
タコイル1、M相ステータコイル2への通電をいずれも
PWM制御により行なう場合のもので、基本的構成は、
上述の実施例1と同じである。即ち、図1における倍電
圧整流回路3とスイッチング回路部分を具体化した図5
と図6において、起動シーケンスによりトランジスタ1
1がオンした時、電流経路(イ)によりS相ステータコ
イル1に通電される。そしてトランジスタ11がオフし
た時、S相ステータコイル1のインダクタンスにより逆
起出力が発生し、消滅するまでの時間、ダイオード17
を経て図に示す電流経路(ロ)で電流が流れコンデンサ
19が充電される。次に、トランジスタ13がオンした
時、図6に示す電流経路(ハ)によりS相ステータコイ
ル1に通電される。そしてトランジスタ13がオフした
時、S相ステータコイル1のインダクタンスにより逆起
出力が発生し、消滅するまでの時間、ダイオード15を
経て図に示す電流経路(ニ)で電流が流れコンデンサ2
0が充電される。M相ステータコイル2への通電の場合
も同様である。Embodiment 2 FIG. This embodiment has a circuit configuration of a two-power-supply, two-phase full-wave system, and energizes the S-phase stator coil 1 and the M-phase stator coil 2 and energizes the S-phase stator coil 1 and the M-phase stator coil 2 during the startup sequence. Are performed by PWM control, and the basic configuration is
This is the same as the first embodiment. That is, FIG. 5 which shows the voltage doubler rectifier circuit 3 and the switching circuit portion in FIG.
In FIG. 6 and FIG.
When 1 is turned on, the S-phase stator coil 1 is energized by the current path (a). When the transistor 11 is turned off, a back electromotive force is generated due to the inductance of the S-phase stator coil 1, and the diode 17 is turned on for a period of time until the output is extinguished.
, A current flows through the current path (b) shown in the figure, and the capacitor 19 is charged. Next, when the transistor 13 is turned on, the S-phase stator coil 1 is energized by the current path (C) shown in FIG. When the transistor 13 is turned off, a counter electromotive force is generated due to the inductance of the S-phase stator coil 1, and a current flows through the current path (d) shown in FIG.
0 is charged. The same applies to the case of energizing the M-phase stator coil 2.
【0023】この場合、トランジスタ11がオンされた
ときにS相ステータコイル1に流れる電流S+の通電時
間と、トランジスタ12がオンされたときにM相ステー
タコイル2に流れる電流M+の通電時間と、トランジス
タ13がオンされたときS相ステータコイル1に流れる
電流S−の通電時間と、トランジスタ14がオンしたと
きにM相ステータコイル2に流れる電流M−の通電時間
とがそれぞれ平均していないと、PWM制御によるトラ
ンジスタ11,12,13,14のオンオフ回数がアン
バランスになり、発生する逆起電力により充電されるコ
ンデンサ19,20の電圧もアンバランスになる。そこ
で、初期固定信号発生回路6は、電流S+,電流M+,
電流S−,電流M−の通算通電時間がほぼ同一になる初
期固定信号を出力するようにし、回路動作の不安定化を
回避したものである。その他の動作は実施例1のものと
同じであり、説明は省略する。In this case, the energizing time of the current S + flowing through the S-phase stator coil 1 when the transistor 11 is turned on, the energizing time of the current M + flowing through the M-phase stator coil 2 when the transistor 12 is turned on, The conduction time of the current S- flowing through the S-phase stator coil 1 when the transistor 13 is turned on and the conduction time of the current M- flowing through the M-phase stator coil 2 when the transistor 14 is turned on are not averaged. , PWM control, the on / off times of the transistors 11, 12, 13, 14 are unbalanced, and the voltages of the capacitors 19, 20 charged by the generated back electromotive force are also unbalanced. Therefore, the initial fixed signal generation circuit 6 generates the current S +, the current M +,
An initial fixed signal in which the total energization times of the current S− and the current M− are almost the same is output, and the instability of the circuit operation is avoided. Other operations are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに請求項1の発明によれば、2つの通電モードを交互
に所定時間又は所定パルス数、スイッチング素子の予め
決められた特定のスイッチング素子に繰り返し出力する
ことにより、各通電モードでのトルクがつり合う点でマ
グネットロータが固定されてから同期信号により一定方
向に起動されることになり、センサレスブラシレスモー
タの起動の確実性が向上する。As is apparent from the above description of the embodiment, according to the first aspect of the present invention, the two energizing modes are alternately switched for a predetermined time or a predetermined number of pulses and the switching element is set in advance.
By repeatedly outputting to the determined specific switching element , the magnet rotor is fixed at the point where the torques in each energizing mode are balanced and then started in a certain direction by the synchronization signal, and the sensorless brushless The reliability of starting the motor is improved.
【0025】請求項2の発明によれば、特に2つの通電
モードにそれぞれ通電しないオフモードが規則的に介在
しているため、マグネットロータが左右に振られる際に
オフモードによる惰性部分が多くなり、振動収束までの
時間が少なくなるので固定時間が短縮され、起動が速や
かで確実なものとなる。According to the second aspect of the present invention, particularly, the off mode in which no current is supplied to each of the two power supply modes is regularly interposed. Therefore, when the magnet rotor is swung right and left, the inertia due to the off mode increases. Since the time required for the vibration to converge is reduced, the fixed time is shortened, and the start-up is quick and reliable.
【0026】請求項3の発明によれば、初期固定信号発
生回路による各通電モードによる通算通電時間が略同一
となるため、PWM制御によるスイッチング動作のバラ
ンスが崩れにくく、電源電圧のアンバランス化も防止す
ることができる。 According to the third aspect of the present invention, an initial fixed signal is generated.
Total energization time in each energization mode by raw circuit is almost the same
Therefore, the switching operation by PWM control
The power supply voltage is not unbalanced and unbalanced
Can be
【0027】[0027]
【図1】この発明の一実施例を示すセンサレスブラシレ
スモータの駆動回路の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a drive circuit of a sensorless brushless motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の初期固定信号発生回路による通電モ
ードを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an energization mode by an initial fixed signal generation circuit of the present invention.
【図3】この発明の初期固定信号発生回路による他の通
電モードを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing another energization mode by the initial fixed signal generation circuit of the present invention.
【図4】この発明の初期固定信号発生回路によるさらに
他の通電モードを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing still another energization mode by the initial fixed signal generation circuit of the present invention.
【図5】この発明の一実施例を示すセンサレスブラシレ
スモータの駆動回路の電源回路部及びスイッチング回路
の構成を示す回路構成図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit unit and a switching circuit of a drive circuit of a sensorless brushless motor according to an embodiment of the present invention.
【図6】この発明の一実施例を示すセンサレスブラシレ
スモータの駆動回路の電源回路部及びスイッチング回路
の構成を示す回路構成図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply circuit unit and a switching circuit of a drive circuit for a sensorless brushless motor according to an embodiment of the present invention.
1 S相ステータコイル 2 M相ステータコイル 5 起動回路 6 初期固定信号発生回路 7 同期信号発生回路 8 位置検出回路 9 信号切換回路 10 論理処理回路 11 トランジスタ 12 トランジスタ 13 トランジスタ 14 トランジスタ A 通電モード B 通電モード C オフモード Reference Signs List 1 S-phase stator coil 2 M-phase stator coil 5 Starting circuit 6 Initial fixed signal generating circuit 7 Synchronous signal generating circuit 8 Position detecting circuit 9 Signal switching circuit 10 Logic processing circuit 11 Transistor 12 Transistor 13 Transistor 14 Transistor A Conducting mode B Conducting mode C Off mode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元木 和茂 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 深瀬 雄一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 早川 高広 岐阜県中津川市手賀野下巾3番40号 三 菱電機エンジニアリング株式会社 名古 屋事業所 中津川支所内 (56)参考文献 特開 平4−109892(JP,A) 特開 平1−308192(JP,A) 特開 平6−178581(JP,A) 特開 平4−161092(JP,A) 特開 平5−103491(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 6/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazushi Motoki 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Yuichi Fukase 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Hayakawa 3-40, Tegano Shimogane, Nakatsugawa City, Gifu Prefecture Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. Nagoya Works Nakatsugawa Branch Office (56) References JP 4-109892 ( JP, A) JP-A-1-308192 (JP, A) JP-A-6-178581 (JP, A) JP-A-4-1611092 (JP, A) JP-A-5-103491 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) H02P 6/18
Claims (3)
圧からステータコイルとマグネットロータの相対位置を
位置検出回路で検出し、これに基づいて論理処理回路に
よりスイッチング素子を制御して上記ステータコイルへ
の通電タイミングを決めブラシレスモータを駆動させる
駆動回路に、上記マグネットロータの固定に必要な周波
数で固定用の通電モードを2モード交互に所定時間又は
所定回数繰り返して、上記スイッチング素子の予め決め
られた特定のスイッチング素子に出力し、上記マグネッ
トロータを上記二つの通電モードでのトルクがつりあう
点で固定させる初期固定信号発生回路と、ブラシレスモ
ータを強制的に起動させるための同期信号を発生する同
期信号発生回路と、起動時に上記初期固定信号発生回路
と上記同期信号発生回路を制御していずれかの信号を出
力する起動回路と、上記位置検出回路の出力と上記起動
回路の出力を入力として、それらのいずれかの入力を出
力する信号切換回路を設け、この信号切換回路の出力に
基づいて上記論理処理回路により上記固定用の通電モー
ドで上記ステータコイルに通電するようにしたことを特
徴とするブラシレスモータの駆動回路。A relative position between a stator coil and a magnet rotor is detected from a back electromotive force of a multi-phase connected stator coil by a position detection circuit, and a switching element is controlled by a logic processing circuit based on the detected position to control the stator coil. a drive circuit for driving a brushless motor determines the energization timing to, repeated two modes alternately on a predetermined time or a predetermined number of times the energization mode of the fixing at a frequency required for fixation of the magnet rotor, pre of the switching element Decision
Output to the specified switching element.
The torque in the above two energizing modes balances the rotor
An initial fixed signal generation circuit for fixing at a point, a synchronization signal generation circuit for generating a synchronization signal for forcibly starting the brushless motor, and controlling the initial fixed signal generation circuit and the synchronization signal generation circuit at startup. A starting circuit for outputting any one of the signals, a signal switching circuit for receiving the output of the position detection circuit and the output of the starting circuit as inputs, and outputting any of the inputs, based on the output of the signal switching circuit; A drive circuit for a brushless motor, wherein the logic processing circuit supplies power to the stator coil in the fixing power supply mode.
動回路であって、初期固定信号発生回路が、マグネット
ロータの固定に必要な周波数で固定用の通電モードに通
電オフのオフパターンを挟んで交互に所定時間又は所定
回数繰り返して出力することを特徴とするブラシレスモ
ータの駆動回路。2. The drive of the brushless motor according to claim 1.
A dynamic circuit, the initial fixed signal generating circuit is alternately repeated for a predetermined time or a predetermined number of times across the off pattern of energization mode to passing <br/> electricity off for fixed frequency necessary to fix the magnet rotor A drive circuit for a brushless motor characterized by outputting.
ータコイルの逆起電圧からステータコイルとマグネット
ロータの相対位置を位置検出回路で検出し、これに基づ
いて論理処理回路によりスイッチング素子をPWM制御
して上記ステータコイルへの通電タイミングを決めてブ
ラシレスモータを駆動させる駆動回路に、上記マグネッ
トロータの固定に必要な周波数で固定用の通電モードを
2モード以上交互に所定時間又は所定回数繰り返して出
力する初期固定信号発生回路と、ブラシレスモータを強
制的に起動させるための同期信号を発生する同期信号発
生回路と、起動時に上記初期固定信号発生回路と上記同
期信号発生回路を制御していずれかの信号を出力する起
動回路と、上記位置検出回路の出力と上記起動回路の出
力を入力として、それらのいずれかの入力を出力する信
号切換回路を設け 、この信号切換回路の出力に基づいて
上記論理処理回路によりPWM制御し上記固定用の通電
モードで上記ステータコイルに通電するようにするとと
もに、上記初期固定信号発生回路は、高電位側から中電
位側への通電と、中電位側から低電位側への通電を、そ
れぞれ通算通電時間が略同一となるようにした信号を出
力することを特徴とするブラシレスモータの駆動回路。3. A two-power two-phase full-wave circuit configuration,
Stator coil and magnet
The relative position of the rotor is detected by a position detection circuit, and based on this,
Control of switching elements by logic processing circuit
To determine the timing of energizing the stator coil
The drive circuit that drives the
Set the energizing mode for fixing at the frequency necessary for fixing the rotor.
Repeat for a specified time or a specified number of times alternately in two or more modes
The initial fixed signal generation circuit and the brushless motor
Synchronous signal generation that generates a synchronous signal to start
The raw circuit and the initial fixed signal generation circuit
To generate one of the signals by controlling the
Operating circuit, the output of the position detecting circuit and the output of the starting circuit.
Input signal and output any of those inputs.
The issue switching circuit provided, based on the output of the signal switching circuit
PWM control by the logic processing circuit and energization for fixing
In the mode, the stator coil is energized.
In addition, the above-mentioned initial fixed signal generation circuit is a
Power supply to the ground potential side and power supply from the middle potential side to the low potential side.
A signal is output so that the total energization time is approximately the same.
A driving circuit for a brushless motor, characterized in that the driving force is applied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5168025A JP2891044B2 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Drive circuit for brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5168025A JP2891044B2 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Drive circuit for brushless motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0731184A JPH0731184A (en) | 1995-01-31 |
JP2891044B2 true JP2891044B2 (en) | 1999-05-17 |
Family
ID=15860425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5168025A Expired - Lifetime JP2891044B2 (en) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | Drive circuit for brushless motor |
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Country | Link |
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---|---|---|---|---|
KR102311975B1 (en) * | 2014-09-26 | 2021-10-15 | 한국전자통신연구원 | Bldc motor system including parameter detection circuit and operating method for bldc motor system |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5168025A patent/JP2891044B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0731184A (en) | 1995-01-31 |
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