JP4275226B2

JP4275226B2 - Brushless DC motor drive device and electrical apparatus using the same

Info

Publication number: JP4275226B2
Application number: JP32781598A
Authority: JP
Inventors: 温元伊藤; 章行田原
Original assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-11-18
Also published as: JP2000156994A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、換気扇やレンジフード等に使用されるブラシレスＤＣモータの駆動装置およびそれを用いた電気機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のブラシレスＤＣモータは、位置検出にホール素子を用いるが、近年、モータ構造の簡略化から固定子巻線に誘起される誘起電圧により回転子の位置を検出するセンサレス方式に移行されてきている。ブラシレスＤＣモータでは、位置検出を通電を行っていない固定子巻線に誘起される誘起電圧から得ているために、起動時には位置検出信号が得られない。したがって、起動前に回転子を所定位置に静止させて位置決め起動を行う方法が知られている。
【０００３】
例えば、特開平１−３０８１９２号公報記載のように以下のように実施されていた。
【０００４】
以下図面を参照しながら従来のブラシレスＤＣモータの駆動装置の一例を説明する。
【０００５】
図９は、ブラシレスＤＣモータの駆動装置の回路構成図である。１はブラシレスＤＣモータで固定子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗと回転子（永久磁石）より成る。２は位置検出手段、５はスイッチング素子オン・オフ信号発生手段、６はパルス幅変調手段、７はドライブ手段、８は複数のスイッチング素子、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段５およびパルス幅変調手段６はマイクロコンピュータ９に内蔵されている。
【０００６】
図３は、位置決め起動タイミングチャートである。固定子巻線にあらかじめ定められた励磁時間Ｔ０の間固定子巻線の特定相に印加電圧Ｖ０をかけ、たとえば複数のスイッチング素子のオン、オフの状態であるｕ−，ｕ＋，ｖ−，ｖ＋，ｗ−，ｗ＋のＨ，Ｌの状態（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ）（以下左記のように表記）を出力する。固定子は励磁され固有の極性となり、回転子の永久磁石との間で吸引力が発生し、回転子は所定の位置まで回転して静止し、位置決めされる。
【０００７】
位置決めされた後すなわち励磁時間Ｔ０経過後に、（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ）を出力し、あらかじめ定められた励磁時間Ｔｎ間、印加電圧Ｖｎをかける。その後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速度を上昇させて、低周波同期起動を行う方法が一般的に知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のブラシレスＤＣモータを換気扇に使用した場合は、固定子巻線に通電がされていない時に換気扇に対して風が吹き付け、ブラシレスＤＣモータが回転している状態でも回転を止めて起動を行う必要がある。しかしながら、上記従来技術のブラシレスＤＣモータは、起動時において、固定子巻線に通電を行うと、固定子は励磁され固有の極性になり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との間で吸引力が発生し、回転子は所定の位置まで回転して静止し、位置決めがなされるが、ブラシレスＤＣモータに通電されていないときに風力等によって回転子が回転している場合は、固定子巻線によって発生する磁界が固定されているため回転子を所定の位置に位置決めしようとしても固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって、吸引力と反発力が交互に作用することになり、回転子を所定の位置に静止することができないことがある。風力によって回転しているブラシレスＤＣモータを所定位置に位置決めできない時は安定な始動加速が得られず、脱調を引き起こしてしまう現象が発生する恐れがあった。
【０００９】
さらには、脱調の結果再起動を行うことにより起動に時間が長くかかってしまった。
【００１０】
また、固定子巻線に通電を行って励磁すると、巻線抵抗に応じた起動電流が固定子巻線に流れるが、風力等の影響がなく回転子が静止していればこの電流は一定である。しかし、回転子が回転していると固定子巻線に誘起電圧が発生するため回転子の磁極位置によって固定子巻線に流れる電流が脈動することがある。この誘起電圧は回転子の回転によって変化し、固定子巻線に流れる電流の脈動は回転が速ければ大きくなる。したがって、風力等によって回転数が高い場合には、固定子巻線に流れる電流が回転子の磁石を減磁させてしまう現象が発生する恐れがあった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブラシレスＤＣモータに通電されていない起動待機時に、風力等によりブラシレスＤＣモータが回転している時でも、回転子の磁石を減磁させることなく確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向上することができるブラシレスＤＣモータの駆動装置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】
本発明は上記目的を達成するために、ブラシレスＤＣモータと、このブラシレスＤＣモータの複数の固定子巻線に接続されそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング素子と、前記固定子巻線の誘起電圧により回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づき回転子を一定方向に回転させるために必要な信号とデューティを出力するスイッチング素子オン・オフ信号発生手段と、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段により出力されるデューティに基づきパルス幅を変調するパルス幅変調手段と、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段から出力される信号と前記パルス幅変調手段から出力される信号を合成して前記複数のスイッチング素子を駆動するドライブ手段より構成され、前記ブラシレスＤＣモータの起動待機時に、前記位置検出手段の信号の変化から次の変化までの時間間隔を測定する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定し、この回転数に応じてあらかじめ定められた励磁時間を最適な励磁時間に補正し、補正された励磁時間とあらかじめ定められたデューティを出力する起動判断手段を備えたものである。
【００１３】
本発明によれば、起動待機時に風力等によりブラシレスＤＣモータが回転していることを判断し、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正して、所定位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを行うことにより、回転状態に応じた最適な励磁時間が得られ、確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向上することができるブラシレスＤＣモータの駆動装置が得られる。
【００１４】
また、他の手段によれば、前記複数のスイッチング素子の特定の素子の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し基準電圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め時の固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になったことを検出する電流検出手段と、前記ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、前記電流検出手段により出力される信号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流が一定値以下に収まるでの間、あらかじめ定められたデューティを出力させる起動判断手段を備えたものである。
【００１５】
本発明によれば、ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引力と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下に収まるまでの間、位置決め動作を続けることにより、所定位置に回転子が静止していることを判断することができ、モータのばらつきや風の変化および負荷が変化しても、固定子巻線に流れる電流が一定値に収まれば低周波同期起動動作に移行できるので、調整をすることなく、確実な起動ができるブラシレスＤＣモータの駆動装置が得られる。
【００１６】
また、他の手段によれば、起動判断手段は、前記位置検出信号により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定すると共に、前記位置検出手段の信号変化から回転子を所定位置に静止させる磁極位置までの移動時間を推定し、推定された時間経過後にあらかじめ定められた励磁時間とデューティを出力させる手段を備え、スイッチング素子オン・オフ信号発生手段は、前記位置検出手段の信号変化に応じて回転子を所定位置に静止させる最適な通電パターンを決定する手段を備えたものである。
【００１７】
本発明によれば、ブラシレスＤＣモータの起動待機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められた励磁時間とデューティおよび通電パターンを、推定された磁極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって発生する反発力による回転子の回転を小さく抑えることにより、短い時間で回転子を所定位置に静止させると共に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子の磁石を減磁させることなく確実な位置決めをすることができ、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上することができるブラシレスＤＣモータの駆動装置が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は上記目的を達成するために、ブラシレスＤＣモータと、このブラシレスＤＣモータの複数の固定子巻線に接続されそれぞれ所定の方向と順序で順次通電するための複数のスイッチング素子と、前記固定子巻線の誘起電圧により回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づき回転子を一定方向に回転させるために必要な信号とデューティを出力するスイッチング素子オン・オフ信号発生手段と、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段により出力されるデューティに基づきパルス幅を変調するパルス幅変調手段と、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段から出力される信号と前記パルス幅変調手段から出力される信号を合成して前記複数のスイッチング素子を駆動するドライブ手段より構成され、前記ブラシレスＤＣモータの起動待機時に、前記位置検出手段の信号の変化から次の変化までの時間間隔を測定する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定し、この回転数に応じてあらかじめ定められた励磁時間を最適な励磁時間に補正し、補正された励磁時間とあらかじめ定められたデューティを出力する起動判断手段を備えたものであり、起動待機時に風力等によりブラシレスＤＣモータが回転していることを判断し、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正して、所定位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを行うことにより、回転状態に応じた最適な励磁時間が得られ、確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向上するという作用を有する。
【００１９】
また、前記複数のスイッチング素子の特定の素子の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し基準電圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め時の固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になったことを検出する電流検出手段と、前記ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、前記電流検出手段により出力される信号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流が一定値以下に収まるまでの間、あらかじめ定められたデューティを出力させる起動判断手段を備えたものであり、ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引力と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下に収まるまでの間、位置決め動作を続けることにより、所定位置に回転子が静止していることを判断することができ、モータのばらつきや風の変化および負荷が変化しても、固定子巻線に流れる電流が一定値に収まれば低周波同期起動動作に移行できるので、調整をすることなく、確実な起動ができるという作用を有する。
【００２０】
また、前記起動判断手段は、前記位置検出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定すると共に、前記位置検出手段の信号変化から回転子を所定位置に静止させる磁極位置までの移動時間を推定し、推定された時間経過後にあらかじめ定められた励磁時間とデューティを出力させる手段を備えたものであり、ブラシレスＤＣモータの起動待機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められた励磁時間とデューティおよび通電パターンを、推定された磁極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって発生する反発力による回転子の回転を小さく抑えることにより、短い時間で回転子を所定位置に静止させると共に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子の磁石を減磁させることなく確実な位置決めをすることができ、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上するという作用を有する。
【００２１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
【実施例】
図１、図１０に示すように、１は天井埋め込み型等の換気扇１ａに搭載されるブラシレスＤＣモータで、固定子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗと回転子（永久磁石）より成る。
【００２３】
Ｑｕ−，Ｑｕ＋，Ｑｖ−，Ｑｖ＋，Ｑｗ−，Ｑｗ＋はスイッチング素子８で、上記固定子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに所定のタイミングで順次通電を行う。
【００２４】
位置検出手段２は、固定子巻線の誘起電圧により、回転子の磁極位置を検出し、位置検出信号（Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ）を出力する。
【００２５】
スイッチング素子オン・オフ信号発生手段５は、前記位置検出信号の状態に基づき回転子を一定方向に回転させるために必要な信号（ｕ−，ｕ＋，ｖ−，ｖ＋，ｗ−，ｗ＋）と、デューティを出力する。
【００２６】
パルス幅変調手段６は、前記スイッチング素子オン・オフ信号発生手段５より出力されるデューティに基づきパルス幅を変調する。
【００２７】
３は信号変化時間間隔測定手段、４は起動判断手段を備え、前記信号変化時間間隔測定手段３、起動判断手段４、スイッチング素子のオン・オフ信号発生手段５およびパルス幅変調手段６はマイクロコンピュータ９に内蔵され、ドライブ手段７はマイクロコンピュータ９からの信号を受けて前記スイッチング素子８のＱｕ−，Ｑｕ＋，Ｑｖ−，Ｑｖ＋，Ｑｗ−，Ｑｗ＋のベースに電流を供給するように構成される。
【００２８】
（実施例１）
上記構成において図２、図３に基づきその動作を説明する。
【００２９】
図２において、位置検出手段２の位置検出信号出力（Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ）の組合せが、ある組合せたとえば（Ｌ，Ｈ，Ｌ）から再び（Ｌ，Ｈ，Ｌ）となった時が電気角で３６０度であり、ある組合せから次の組合せたとえば（Ｈ，Ｈ，Ｌ）から（Ｈ，Ｌ，Ｌ）となった時が電気角で６０度である。
【００３０】
信号変化時間間隔測定手段３は、前記位置検出信号の変化から次の変化までの信号変化時間間隔Ｔ１ｎ、すなわちブラシレスＤＣモータが電気角で６０度回転するのに要する時間を測定する。
【００３１】
起動判断手段４は、前記位置検出信号と前記信号変化時間間隔Ｔ１ｎに基づき、起動待機時の回転子の有無を判断する。回転していれば、図４に示すように、前記信号変化時間間隔Ｔ１ｎに基づいて補正励磁時間ｔ１ｎを決定し、あらかじめ定められた励磁時間ｔ０を補正し、励磁時間Ｔ０を次式より求める。
【００３２】
【数１】

【００３３】
起動時に、求められた前記励磁時間Ｔ０の間固定子の特定相にあらかじめ定められた印加電圧Ｖ０をかけ、たとえば複数のスイッチング素子８のオン、オフの状態であるｕ−，ｕ＋，ｖ−，ｖ＋，ｗ−，ｗ＋のＨ，Ｌの状態（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ）（以下左記のように表記）を出力する。固定子は励磁され固有の極性となり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係により吸引力と反発力が発生し、回転子は回転しながら所定の位置に移動して静止し、位置決めされる。位置決めされた後すなわち励磁時間Ｔ０経過後に、（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ）を出力し、あらかじめ定められた励磁時間Ｔｎ間、印加電圧Ｖｎをかける。その後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速度を上昇させて、起動を行う。
【００３４】
なお、実施例１では、励磁時間補正値を二次曲線近似としたが、負荷に応じて補正値を設定すればよい。また、信号変化時間間隔Ｔ１ｎに対する補正値を細かくすればより起動安定性が向上することは言うまでもない。
【００３５】
（実施例２）
上記構成において図３、図５および図６に基づきその動作を説明する。なお、実施例１と同一部分には同一符号を付加し、その詳細は省略する。
【００３６】
電流検出手段１０は、複数のスイッチング素子８のある特定の素子たとえばＱｕ−素子に接続された抵抗の両端の電圧を検出し、基準電圧と比較するコンパレータで構成される。起動時に、固定子の特定相にあらかじめ定められた印加電圧Ｖ０をかけ、たとえば複数のスイッチング素子８のオン、オフの状態であるｕ−，ｕ＋，ｖ−，ｖ＋，ｗ−，ｗ＋のＨ，Ｌの状態（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ）（以下左記のように表記）を出力し位置決めをすると、固定子は励磁され固有の極性となり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引力と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻線に流れる電流の脈動を前記抵抗の両端電圧の変化より検出し、前記基準電圧すなわちＶｒと比較する。前記コンパレータの出力は前記抵抗の両端電圧が基準電圧より高い場合は前記固定子巻線に流れる電流の脈動がある一定値以下ではないとしてＨを出力し基準電圧より低い場合はある一定値以下であるとしてＬを出力する。すなわち前記固定子巻線に流れる電流の脈動が収まれば前記コンパレータはＬを出力し続ける。
【００３７】
起動判断手段４は、前記コンパレータの出力がある一定時間すなわちＴｒ間Ｌの出力が続けば前記固定子巻線に流れる電流の脈動がある一定値以下になったと判断し、（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ）を出力し、あらかじめ定められた励磁時間Ｔｎ間、あらかじめ定められた印加電圧Ｖｎをかける。その後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速度を上昇させて、起動を行う。
【００３８】
なお、実施例２では、Ｑｕ−素子に接続された抵抗の両端の電圧により検出を行ったが、他の素子を用いてもよい。
【００３９】
（実施例３）
上記構成において図７および図８に基づきその動作を説明する。なお、実施例１と同一部分には同一符号を付加し、その詳細は省略する。
【００４０】
起動判断手段４は、前記位置検出信号と前記信号変化時間間隔Ｔ１ｎに基づき、起動待機時の回転子の有無を判断する。回転していれば、たとえば位置検出信号出力（Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ）の組合せが、ある組合せたとえば（Ｌ，Ｈ，Ｌ）から次の組合せたとえば（Ｈ，Ｈ，Ｌ）に信号出力が変化するのに要する時間すなわち信号変化時間間隔Ｔ１ｎに基づいて位置検出信号出力（Ｈ，Ｈ，Ｌ）における回転子の磁極位置から回転子を静止させる磁極位置までの回転子の移動時間すなわち励磁開始時間ｔ２ｎを決定すると共に位置検出信号出力（Ｌ，Ｈ，Ｌ）における回転子の磁極位置から固定子に発生させる磁界を決定する。すなわち固定子巻線に通電を行うスイッチング素子８のオン、オフの状態であるｕ−，ｕ＋，ｖ−，ｖ＋，ｗ−，ｗ＋のＨ，Ｌの状態（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ）（以下左記のように表記）を決定する。
【００４１】
位置検出信号出力の組合せが（Ｌ，Ｈ，Ｌ）から（Ｈ，Ｈ，Ｌ）に信号出力が変化してから励磁開始時間ｔ２ｎ経過後、あらかじめ定められた励磁時間Ｔ０間あらかじめ定められた印加電圧Ｖ０をかけると共に（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ）を出力する。
【００４２】
固定子は励磁され固有の極性となり、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係が所定の静止位置の近傍であり反発力は抑えられ吸引力が発生し、回転子は所定の位置まで移動して静止し、位置決めされる。位置決めされた後すなわち励磁時間Ｔ０経過後に、（Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ）を出力し、あらかじめ定められた励磁時間Ｔｎ間、印加電圧Ｖｎをかける。その後所定の方向と順序で順次通電を切替え、回転子の速度を上昇させて、起動を行う。
【００４３】
なお、実施例３では、励磁開始時間ｔ２ｎは、位置検出手段より出力される位置検出信号から、反発力が小さく抑えられる磁極位置すなわち回転子が静止する磁極位置に至るまでの移動時間であり、モータの極数や位置検出手段と固定子巻線との位置関係に応じて設定すればよい。また、信号変化時間間隔Ｔ１ｎに対する励磁開始時間を細かくすればより起動安定性が向上することは言うまでもない。
【００４４】
なお、本実施例１乃至実施例３ではブラシレスＤＣモータの駆動装置について述べたが、同様のブラシレスＤＣモータの駆動装置を用いた換気扇、レンジフード、空気調和機等の電気機器にも、本発明の適用が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、ブラシレスＤＣモータの起動待機時に、前記位置検出手段の信号の変化から次の変化までの時間間隔を測定する信号変化時間間隔測定手段と、前記位置検出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定し、あらかじめ定められた励磁時間を前記回転数に応じた最適な励磁時間に補正し、補正された励磁時間とあらかじめ定められたデューティを出力する起動判断手段を備えているため、起動待機時に風力等によりブラシレスＤＣモータが回転していることを判断し、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる反発力が収まる時間を励磁時間に補正して、所定位置に回転子の磁極を静止させて位置決めを行うことにより、回転状態に応じた最適な励磁時間が得られ、確実な位置決めをすることができ、起動安定性を向上するブラシレスＤＣモータの駆動装置を提供できる。
【００４６】
また、前記複数のスイッチング素子の特定の素子の出力端子に接続された抵抗の両端電圧を検出し基準電圧と比較するコンパレータで構成され、位置決め時の固定子巻線に流れる電流の脈動が一定値以下になったことを検出する電流検出手段と、前記ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、前記電流検出手段により出力される信号に基づいて前記固定子巻線に流れる電流が一定値以下に収まるまでの間、あらかじめ定められたデューティを出力させる起動判断手段を備えているため、ブラシレスＤＣモータの通電開始時に、固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって生じる吸引力と反発力による回転子の回転により発生する固定子巻線に流れる電流の脈動がある一定値以下に収まるまでの間、位置決め動作を続けることにより、所定位置に回転子が静止していることを判断することができ、モータのばらつきや風の変化および負荷が変化しても、固定子巻線に流れる電流が一定値に収まれば低周波同期起動動作に移行できるので、調整をすることなく、確実な起動ができるブラシレスＤＣモータの駆動装置を提供できる。
【００４７】
また、前記起動判断手段は、前記位置検出手段により出力される信号と前記信号変化時間間隔測定手段により出力される信号変化時間間隔に基づいて起動待機時の回転数を測定すると共に、前記位置検出手段の信号変化から回転子を所定位置に静止させる磁極位置までの移動時間を推定し、推定された時間経過後にあらかじめ定められた励磁時間とデューティを出力させる手段を備えているため、ブラシレスＤＣモータの起動待機時の回転状態に応じて、前記ブラシレスＤＣモータの回転子の磁極位置を推定し、あらかじめ定められた励磁時間とデューティおよび通電パターンを、推定された磁極位置に基づいて出力するため、位置決め時の固定子の磁極と回転子の永久磁石の磁極との位置関係によって発生する反発力による回転子の回転を小さく抑えることにより、短い時間で回転子を所定位置に静止させると共に、固定子巻線に流れる電流の脈動を抑え、回転子の磁石を減磁させることなく確実な位置決めをすることができ、すばやい起動性能が得られ、起動安定性を向上するブラシレスＤＣモータの駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブラシレスＤＣモータの駆動装置の回路構成図
【図２】起動待機時のタイミングチャート
【図３】位置決め起動タイミングチャート
【図４】補正励磁時間と信号変化時間間隔と関係図
【図５】実施例２におけるブラシレスＤＣモータの駆動装置の回路構成図
【図６】抵抗の両端電圧と時間の関係図
【図７】実施例３における位置決め起動タイミングチャート
【図８】励磁開始時間と信号変化時間間隔の関係図
【図９】従来のブラシレスＤＣモータの駆動装置の回路構成図
【図１０】本発明のブラシレスＤＣモータの駆動装置を用いた換気扇の設置時の状態を示す概略図
【符号の説明】
１ブラシレスＤＣモータ
２位置検出手段
３信号変化時間間隔測定手段
４起動判断手段
５スイッチング素子オン・オフ信号発生手段
６パルス幅変調手段
７ドライブ手段
８スイッチング素子
９マイクロコンピュータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive unit for a brushless DC motor used for a ventilation fan, a range hood, and the like, and an electric device using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of brushless DC motor uses a Hall element for position detection. However, in recent years, the motor structure has been simplified, and the sensorless system for detecting the position of the rotor by the induced voltage induced in the stator winding has been transferred. It is coming. In a brushless DC motor, since position detection is obtained from an induced voltage induced in a stator winding that is not energized, a position detection signal cannot be obtained at startup. Therefore, a method is known in which positioning is started by stopping the rotor at a predetermined position before starting.
[0003]
For example, as described in JP-A-1-308192, it has been carried out as follows.
[0004]
Hereinafter, an example of a conventional brushless DC motor driving apparatus will be described with reference to the drawings.
[0005]
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a brushless DC motor driving device. Reference numeral 1 denotes a brushless DC motor comprising stator windings U, V, W and a rotor (permanent magnet). 2 is position detection means, 5 is switching element on / off signal generation means, 6 is pulse width modulation means, 7 is drive means, 8 is a plurality of switching elements, the switching element on / off signal generation means 5 and pulse width modulation. The means 6 is built in the microcomputer 9.
[0006]
FIG. 3 is a positioning start timing chart. An applied voltage V0 is applied to a specific phase of the stator winding for a predetermined excitation time T0 in the stator winding, for example, u−, u +, v−, v + in which the plurality of switching elements are on / off. , W−, w +, H and L states (H, L, L, H, L, H) (hereinafter expressed as shown on the left) are output. The stator is excited and has a specific polarity, and an attractive force is generated between the stator and the permanent magnet of the rotor. The rotor rotates to a predetermined position and is stationary and positioned.
[0007]
(H, L, L, L, L, H) is output after positioning, that is, after the excitation time T0 has elapsed, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, a method is generally known in which energization is sequentially switched in a predetermined direction and order, and the speed of the rotor is increased to perform low-frequency synchronous activation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the brushless DC motor of the above prior art is used for a ventilation fan, wind is blown to the ventilation fan when the stator winding is not energized, and the rotation is stopped even when the brushless DC motor is rotating. There is a need to do. However, in the brushless DC motor of the above prior art, when the stator winding is energized at the time of start-up, the stator is excited to have a specific polarity, and the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor A suction force is generated between them, the rotor rotates to a predetermined position and is stationary, and positioning is performed, but when the rotor is rotated by wind force or the like when the brushless DC motor is not energized, Since the magnetic field generated by the stator winding is fixed, the attractive force and repulsive force alternate depending on the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor. In some cases, the rotor cannot be stopped at a predetermined position. When the brushless DC motor rotating by the wind force cannot be positioned at a predetermined position, a stable start-up acceleration cannot be obtained, and there is a possibility that a phenomenon that causes a step-out occurs.
[0009]
Furthermore, it takes a long time to start up by restarting as a result of step-out.
[0010]
When the stator winding is energized and excited, a starting current corresponding to the winding resistance flows to the stator winding, but this current is constant if the rotor is stationary without being affected by wind power. is there. However, since an induced voltage is generated in the stator winding when the rotor is rotating, the current flowing through the stator winding may pulsate depending on the magnetic pole position of the rotor. This induced voltage changes with the rotation of the rotor, and the pulsation of the current flowing through the stator winding increases as the rotation speed increases. Therefore, when the rotational speed is high due to wind force or the like, there is a possibility that a current flowing in the stator winding may demagnetize the rotor magnet.
[0011]
The present invention solves such a conventional problem, and demagnetizes the magnets of the rotor even when the brushless DC motor is rotating due to wind force or the like during start-up standby when the brushless DC motor is not energized. It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor driving apparatus that can perform reliable positioning without causing any problems and can improve start-up stability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a brushless DC motor, a plurality of switching elements connected to a plurality of stator windings of the brushless DC motor and sequentially energized in a predetermined direction and order, and the fixed Position detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor based on the induced voltage of the rotor winding, and a switching element for outputting a signal and duty necessary for rotating the rotor in a certain direction based on the output signal of the position detecting means An off signal generating means, a pulse width modulating means for modulating a pulse width based on the duty output by the switching element on / off signal generating means, a signal output from the switching element on / off signal generating means, and the Drive means for combining the signals output from the pulse width modulation means to drive the plurality of switching elements And a signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change in the signal of the position detecting means to the next change when the brushless DC motor is on standby, and a signal output by the position detecting means the signal change time based on the interval signal change time interval that is output by the measuring means to measure the speed during activation waiting to correct the excitation time determined in advance in accordance with the rotational speed optimum excitation time, A start determination means for outputting the corrected excitation time and a predetermined duty is provided.
[0013]
According to the present invention, it is determined that the brushless DC motor is rotating by wind power or the like during start-up standby, and the time during which the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor is settled is excited. By correcting the time and positioning the rotor magnetic pole at a predetermined position, the optimum excitation time according to the rotation state can be obtained, and reliable positioning can be achieved and the start-up stability is improved. A brushless DC motor drive device can be obtained.
[0014]
Further, according to another means, it is composed of a comparator that detects a voltage across a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares it with a reference voltage. Current detecting means for detecting that the pulsation of the flowing current has become a certain value or less, and the current flowing through the stator winding based on the signal output by the current detecting means at the start of energization of the brushless DC motor A start determination means for outputting a predetermined duty while staying within a certain value or less is provided.
[0015]
According to the present invention, when the energization of the brushless DC motor is started, the stator winding generated by the rotation of the rotor by the attractive force and the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor is applied. By continuing the positioning operation until the pulsation of the flowing current falls below a certain value, it can be determined that the rotor is stationary at a predetermined position, and motor variations, wind changes, and loads change. Even so, if the current flowing through the stator windings falls within a certain value, the operation can be shifted to the low-frequency synchronous activation operation, so that a brushless DC motor drive device that can be reliably activated without adjustment is obtained.
[0016]
Further, according to another means, the start determination means measures the number of rotations during standby based on the signal output by the position detection signal and the signal change time interval output by the signal change time interval measurement means. And a means for estimating the moving time from the signal change of the position detecting means to the magnetic pole position where the rotor is stopped at a predetermined position, and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time has elapsed, The switching element on / off signal generating means includes means for determining an optimum energization pattern for stopping the rotor at a predetermined position in accordance with a signal change of the position detecting means.
[0017]
According to the present invention, the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor is estimated according to the rotation state at the start-up standby time of the brushless DC motor, and the predetermined excitation time, duty and energization pattern are estimated. Since the output is based on the magnetic pole position, the rotor can be rotated in a short time by suppressing the rotation of the rotor due to the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the permanent magnet of the rotor during positioning. While stopping at a predetermined position, suppressing the pulsation of the current flowing through the stator windings, it is possible to perform reliable positioning without demagnetizing the rotor magnet, resulting in quick start-up performance and improved start-up stability A brushless DC motor drive device can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to achieve the above object, the present invention provides a brushless DC motor, a plurality of switching elements connected to a plurality of stator windings of the brushless DC motor and sequentially energized in a predetermined direction and order, and the fixed Position detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor based on the induced voltage of the rotor winding, and a switching element for outputting a signal and duty necessary for rotating the rotor in a certain direction based on the output signal of the position detecting means An off signal generating means, a pulse width modulating means for modulating a pulse width based on the duty output by the switching element on / off signal generating means, a signal output from the switching element on / off signal generating means, and the Drive means for combining the signals output from the pulse width modulation means to drive the plurality of switching elements And a signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change in the signal of the position detecting means to the next change when the brushless DC motor is on standby, and a signal output by the position detecting means the signal change time based on the interval signal change time interval that is output by the measuring means to measure the speed during activation waiting to correct the excitation time determined in advance in accordance with the rotational speed optimum excitation time, A start determination means for outputting a corrected excitation time and a predetermined duty is provided, and it is determined that the brushless DC motor is rotating by wind power or the like during start standby, and the magnetic pole of the stator and the rotor The time during which the repulsive force generated by the positional relationship with the magnetic pole of the permanent magnet is corrected is corrected to the excitation time, and the rotor magnetic pole is stopped at a predetermined position for positioning. It allows optimum excitation time in accordance with the rotation state can be obtained, it is possible to secure positioning, has the effect of improving the startup stability.
[0019]
In addition, it comprises a comparator that detects a voltage across a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares it with a reference voltage, and the pulsation of the current flowing through the stator winding during positioning is a constant value. Current detecting means for detecting that the current is below, and at the start of energization of the brushless DC motor, until the current flowing through the stator winding falls below a predetermined value based on the signal output by the current detecting means In the meantime, it is provided with a start judging means for outputting a predetermined duty, and at the start of energization of the brushless DC motor, attraction force and repulsion caused by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor. By continuing the positioning operation until the pulsation of the current flowing in the stator winding generated by the rotation of the rotor due to the force falls below a certain value, It is possible to determine that the rotor is stationary at a predetermined position, and if the current flowing through the stator windings stays within a certain value even if the motor varies, the wind changes and the load changes, the low frequency synchronization Since the operation can be shifted to the activation operation, there is an effect that the activation can be surely performed without adjustment.
[0020]
The activation determination means measures the number of rotations during activation standby based on the signal output from the position detection means and the signal change time interval output from the signal change time interval measurement means, and the position detection And a means for estimating a moving time from a signal change of the means to a magnetic pole position where the rotor is stopped at a predetermined position, and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time has elapsed. In order to estimate the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor according to the rotation state at the time of start-up of the motor, and to output a predetermined excitation time, duty and energization pattern based on the estimated magnetic pole position Rotation of the rotor by the repulsive force generated by the positional relationship between the stator magnetic poles and the rotor permanent magnet magnetic poles during positioning By keeping it small, the rotor can be stopped at a predetermined position in a short time, the pulsation of the current flowing in the stator winding can be suppressed, and reliable positioning can be performed without demagnetizing the rotor magnet. Start-up performance is obtained, and the start-up stability is improved.
[0021]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
【Example】
As shown in FIGS. 1 and 10, reference numeral 1 denotes a brushless DC motor mounted on a ventilation fan 1a such as a ceiling-embedded type, which includes stator windings U, V, W and a rotor (permanent magnet).
[0023]
Qu−, Qu +, Qv−, Qv +, Qw−, Qw + are switching elements 8 that sequentially energize the stator windings U, V, W at a predetermined timing.
[0024]
The position detection means 2 detects the magnetic pole position of the rotor based on the induced voltage of the stator winding and outputs position detection signals (Hu, Hv, Hw).
[0025]
The switching element on / off signal generating means 5 includes signals (u−, u +, v−, v +, w−, w +) necessary for rotating the rotor in a certain direction based on the state of the position detection signal, Outputs the duty.
[0026]
The pulse width modulation means 6 modulates the pulse width based on the duty output from the switching element on / off signal generation means 5.
[0027]
3 is a signal change time interval measuring means, 4 is an activation determining means, and the signal change time interval measuring means 3, activation determining means 4, switching element on / off signal generating means 5 and pulse width modulating means 6 are microcomputers. The drive means 7 is configured to receive a signal from the microcomputer 9 and supply current to the bases of Qu−, Qu +, Qv−, Qv +, Qw−, Qw + of the switching element 8.
[0028]
(Example 1)
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS.
[0029]
In FIG. 2, when the combination of position detection signal outputs (Hu, Hv, Hw) of the position detection means 2 changes from a certain combination, for example, (L, H, L) to (L, H, L) again, the electrical angle. 360 degrees, and when a combination is changed to the next combination, for example, (H, H, L) to (H, L, L), the electrical angle is 60 degrees.
[0030]
The signal change time interval measuring means 3 measures the signal change time interval T1n from the change of the position detection signal to the next change, that is, the time required for the brushless DC motor to rotate 60 degrees in electrical angle.
[0031]
The activation determination unit 4 determines the presence or absence of a rotor during activation standby based on the position detection signal and the signal change time interval T1n. If it is rotating, as shown in FIG. 4, a corrected excitation time t1n is determined based on the signal change time interval T1n, a predetermined excitation time t0 is corrected, and the excitation time T0 is obtained from the following equation.
[0032]
[Expression 1]

[0033]
At startup, a predetermined applied voltage V0 is applied to the specific phase of the stator for the determined excitation time T0, and for example, the switching elements 8 are turned on and off, such as u−, u +, v−, Outputs H + L states (H, L, L, H, L, H) of v +, w-, and w + (denoted as shown on the left). The stator is excited and has a unique polarity. Due to the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor, an attractive force and a repulsive force are generated, and the rotor moves to a predetermined position while rotating and is stationary. And positioned. (H, L, L, L, L, H) is output after positioning, that is, after the excitation time T0 has elapsed, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, energization is sequentially switched in a predetermined direction and order to increase the speed of the rotor and start up.
[0034]
In the first embodiment, the excitation time correction value is a quadratic curve approximation, but the correction value may be set according to the load. Needless to say, if the correction value for the signal change time interval T1n is made finer, the starting stability is further improved.
[0035]
(Example 2)
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. 3, 5 and 6. FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Example 1, and the detail is abbreviate | omitted.
[0036]
The current detection means 10 is composed of a comparator that detects a voltage across a resistor connected to a specific element of the plurality of switching elements 8, such as a Qu-element, and compares it with a reference voltage. At the time of start-up, a predetermined applied voltage V0 is applied to a specific phase of the stator, and for example, H− of u−, u +, v−, v +, w−, and w + in which the plurality of switching elements 8 are on and off. When positioning is performed by outputting the L state (H, L, L, H, L, H) (noted as shown on the left), the stator is excited and has a unique polarity, and the stator magnetic poles and the rotor become permanent. The pulsation of the current flowing in the stator winding caused by the rotation of the rotor due to the attractive force and the repulsive force generated by the positional relationship with the magnetic pole of the magnet is detected from the change in the voltage across the resistor and compared with the reference voltage, that is, Vr. To do. When the voltage across the resistor is higher than the reference voltage, the output of the comparator outputs H assuming that the pulsation of the current flowing through the stator winding is not below a certain value, and when the voltage is lower than the reference voltage, it is below a certain value. L is output as there is. That is, the comparator continues to output L when the pulsation of the current flowing through the stator windings is settled.
[0037]
The start determination means 4 determines that the pulsation of the current flowing through the stator winding is below a certain value if the output of the comparator is a certain time, that is, if the output of L between Tr continues, and (H, L, L , L, L, H), and a predetermined applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, energization is sequentially switched in a predetermined direction and order to increase the speed of the rotor and start up.
[0038]
In the second embodiment, the detection is performed by the voltage across the resistor connected to the Qu-element, but other elements may be used.
[0039]
(Example 3)
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Example 1, and the detail is abbreviate | omitted.
[0040]
The activation determination unit 4 determines the presence or absence of a rotor during activation standby based on the position detection signal and the signal change time interval T1n. If it is rotating, for example, the combination of position detection signal outputs (Hu, Hv, Hw) changes the signal output from a certain combination such as (L, H, L) to the next combination such as (H, H, L). Required for the rotation, that is, based on the signal change time interval T1n, the moving time of the rotor from the magnetic pole position of the rotor to the magnetic pole position for stopping the rotor in the position detection signal output (H, H, L), that is, the excitation start time t2n And the magnetic field to be generated in the stator from the rotor magnetic pole position in the position detection signal output (L, H, L) is determined. That is, the switching elements 8 for energizing the stator windings are in the ON / OFF state of u−, u +, v−, v +, w−, w +, H and L states (H, L, L, H, L , H) (denoted as shown on the left).
[0041]
After the excitation start time t2n elapses after the signal output changes from (L, H, L) to (H, H, L), the combination of position detection signal outputs, the predetermined application for a predetermined excitation time T0. The voltage V0 is applied and (H, L, L, H, L, H) is output.
[0042]
The stator is excited and has a unique polarity. The positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor is in the vicinity of a predetermined stationary position, the repulsive force is suppressed and the attractive force is generated. It moves to the position of and stops and is positioned. (H, L, L, L, L, H) is output after positioning, that is, after the excitation time T0 has elapsed, and the applied voltage Vn is applied for a predetermined excitation time Tn. Thereafter, energization is sequentially switched in a predetermined direction and order to increase the speed of the rotor and start up.
[0043]
In Example 3, the excitation start time t2n is a movement time from the position detection signal output from the position detection means to the magnetic pole position where the repulsive force is suppressed, that is, the magnetic pole position where the rotor stops. What is necessary is just to set according to the positional relationship of the pole number of a motor, a position detection means, and a stator winding. Needless to say, if the excitation start time with respect to the signal change time interval T1n is made finer, the starting stability is further improved.
[0044]
In addition, although Example 1 thru | or Example 3 described the drive device of the brushless DC motor, this invention is applied also to electric equipment using a similar brushless DC motor drive device, such as a ventilation fan, a range hood, and an air conditioner. Can be applied.
[0045]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiment, the signal change time interval measuring means for measuring the time interval from the change of the signal of the position detection means to the next change when the brushless DC motor is on standby, and the position detection means the speed during activation waiting measured based on the signal change time interval that is output by the signal and the signal change time interval measuring means output, the optimal excitation time the excitation predetermined time corresponding to the rotational speed And a start determination means for outputting the corrected excitation time and a predetermined duty, it is determined that the brushless DC motor is rotating by wind power or the like during start standby, and the magnetic poles of the stator The time during which the repulsive force generated by the positional relationship between the rotor and the magnetic pole of the rotor is settled is corrected to the excitation time, and the rotor magnetic pole is stopped at a predetermined position. By performing Me-decided, obtained optimum excitation time in accordance with the rotating state, it is possible to secure positioning can provide a drive device for a brushless DC motor which improves the startup stability.
[0046]
In addition, it comprises a comparator that detects a voltage across a resistor connected to an output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares it with a reference voltage, and the pulsation of the current flowing through the stator winding during positioning is a constant value. Current detecting means for detecting that the current is below, and at the start of energization of the brushless DC motor, until the current flowing through the stator winding falls below a predetermined value based on the signal output by the current detecting means In the meantime, since the start determination means for outputting a predetermined duty is provided, at the start of energization of the brushless DC motor, the attractive force and the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic pole of the stator and the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor The positioning operation is continued until the pulsation of the current flowing in the stator winding caused by the rotation of the rotor due to the rotation falls below a certain value. Thus, it can be determined that the rotor is stationary at a predetermined position, and even if motor fluctuations, wind changes, and loads change, if the current flowing in the stator windings stays within a certain value, the low frequency Since it is possible to shift to the synchronous activation operation, it is possible to provide a brushless DC motor drive device that can be reliably activated without adjustment.
[0047]
The activation determination means measures the number of rotations during activation standby based on the signal output from the position detection means and the signal change time interval output from the signal change time interval measurement means, and the position detection A brushless DC motor is provided with means for estimating a moving time from a signal change of the means to a magnetic pole position where the rotor is stopped at a predetermined position and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time has elapsed. In order to estimate the magnetic pole position of the rotor of the brushless DC motor according to the rotation state at the time of start-up, and to output a predetermined excitation time, duty and energization pattern based on the estimated magnetic pole position, The rotor is rotated by the repulsive force generated by the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the permanent magnets of the rotor during positioning. By suppressing the rotation, the rotor can be stopped at a predetermined position in a short time, and the pulsation of the current flowing through the stator windings can be suppressed, so that reliable positioning can be performed without demagnetizing the rotor magnet. It is possible to provide a brushless DC motor drive device that can obtain start-up performance and improve start-up stability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a brushless DC motor driving device according to the present invention. FIG. 2 is a timing chart during standby. FIG. 3 is a positioning startup timing chart. 5 is a circuit configuration diagram of a brushless DC motor driving device in Embodiment 2. FIG. 6 is a relationship diagram of voltage across a resistor and time. FIG. 7 is a positioning start timing chart in Embodiment 3. FIG. FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a conventional brushless DC motor driving device. FIG. 10 is a schematic diagram showing a state when a ventilation fan is installed using the brushless DC motor driving device of the present invention. [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless DC motor 2 Position detection means 3 Signal change time interval measurement means 4 Startup determination means 5 Switching element ON / OFF signal generation means 6 Pulse width modulation means 7 Drive means 8 Switching element 9 Microcomputer

Claims

A brushless DC motor;
A plurality of switching elements connected to a plurality of stator windings of the brushless DC motor and sequentially energized in a predetermined direction and order,
Position detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor by the induced voltage of the stator winding;
A switching element on / off signal generating means for outputting a signal and a duty necessary for rotating the rotor in a certain direction based on the output signal of the position detecting means;
Pulse width modulating means for modulating the pulse width based on the duty output by the switching element on / off signal generating means;
Composed of drive means for driving the plurality of switching elements by combining the signal output from the switching element on / off signal generating means and the signal output from the pulse width modulation means,
A signal change time interval measuring means for measuring a time interval from a change in signal of the position detection means to the next change at the time of start-up of the brushless DC motor;
Based on the signal output from the position detecting means and the signal change time interval output from the signal change time interval measuring means, the number of revolutions during start-up standby is measured, and a predetermined excitation time according to the number of revolutions was corrected to optimal excitation time, it includes a start determination means for outputting a predetermined duty and corrected excitation time,
A brushless DC motor driving device, wherein the rotor of the brushless DC motor is stopped at a predetermined position and positioning is started.

Comprising a comparator that detects the voltage across the resistor connected to the output terminal of a specific element of the plurality of switching elements and compares it with a reference voltage, and the pulsation of the current flowing through the stator winding during positioning is below a certain value Current detecting means for detecting that the pulsation of the current flowing in the stator winding is below a predetermined value based on a signal output from the current detecting means at the start of energization of the brushless DC motor. 2. The brushless DC motor driving apparatus according to claim 1, further comprising start determination means for outputting a predetermined duty.

The activation determination means measures the number of rotations during activation standby based on the signal output by the position detection signal and the signal change time interval output by the signal change time interval measurement means, and the signal of the position detection means The switching element ON / OFF signal generating means includes a means for estimating a moving time from a change to a magnetic pole position that stops the rotor at a predetermined position, and outputting a predetermined excitation time and duty after the estimated time has elapsed. 2. The brushless DC motor driving apparatus according to claim 1, further comprising means for determining an optimum energization pattern for stopping the rotor at a predetermined position in accordance with a signal change of the position detecting means.

An electric device using the brushless DC motor driving device according to any one of claims 1 to 3.

The electric device according to claim 4 is any one of a ventilation fan, a range hood, and an air conditioner.