JP4979273B2 - Motor drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、モータの駆動回路に関し、特にリニア駆動方式のモータの駆動回路に関する。 The present invention relates to a motor drive circuit, and more particularly to a linear drive motor drive circuit.
図4は、従来技術に係るモータの駆動回路の一例を示す。 FIG. 4 shows an example of a motor drive circuit according to the prior art.
モータ1は、コイル2を有する単相ブラシレスモータである。前記モータ1は、前記コイル2に印加される駆動信号S1に応じて回転する。ホール素子3は、前記モータ1の回転位相を検出して検出信号S2を出力する。ホールアンプ4は、前記検出信号S2を増幅して増幅検出信号S3を出力する。出力アンプ5は、電源電圧V1に応じて、前記増幅検出信号S3を増幅して前記駆動信号S1を出力する。このように、前記モータ1、前記ホール素子3、前記ホールアンプ4、及び前記出力アンプ5は、フィードバックループを形成して、前記モータ1をリニア駆動する。 The motor 1 is a single-phase brushless motor having a coil 2. The motor 1 rotates in response to a drive signal S1 applied to the coil 2. The hall element 3 detects the rotational phase of the motor 1 and outputs a detection signal S2. The hall amplifier 4 amplifies the detection signal S2 and outputs an amplified detection signal S3. The output amplifier 5 amplifies the amplification detection signal S3 according to the power supply voltage V1 and outputs the drive signal S1. Thus, the motor 1, the hall element 3, the hall amplifier 4, and the output amplifier 5 form a feedback loop to linearly drive the motor 1.
斯かるモータの駆動回路では、前記モータ1の回転速度は、前記電源電圧V1に依存する。すなわち、前記モータ1の回転速度は、前記電源電圧V1が大きく設定されると早くなり、前記電源電圧V1が小さく設定されると遅くなる。 In such a motor drive circuit, the rotational speed of the motor 1 depends on the power supply voltage V1. In other words, the rotational speed of the motor 1 becomes faster when the power supply voltage V1 is set larger, and becomes slower when the power supply voltage V1 is set lower.
関連した技術文献としては、例えば以下の特許文献が挙げられる。
上述したモータの駆動回路では、前記電源電圧V1が切り替えられても、前記駆動信号S1の振幅は固定されていた。 In the motor drive circuit described above, the amplitude of the drive signal S1 is fixed even when the power supply voltage V1 is switched.
図5は、前記駆動信号S1の波形図を示す。 FIG. 5 shows a waveform diagram of the drive signal S1.
先ず、図5(a)は、前記電源電圧V1に対して、前記駆動信号S1の振幅が適正である場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。一般に、前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1により僅かに歪むように設計される。 First, FIG. 5A shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the amplitude of the drive signal S1 is appropriate with respect to the power supply voltage V1. In general, the drive signal S1 is designed to be slightly distorted by the power supply voltage V1.
一方、図5(b)は、図5(a)よりも前記モータ1の回転速度が早くなるように、前記電源電圧V1が大きく設定された場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。前述したように、前記電源電圧V1が切り替えられても、前記駆動信号S1の振幅は固定される。この場合、前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1に満たないため、前記モータ1は、駆動能力が不足して、設定された回転速度に到達できない。また、前記出力アンプ5において、前記電源電圧V1と前記駆動信号S1との電位差に応じた熱が発生し、放熱対策が必要となる。 On the other hand, FIG. 5B shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the power supply voltage V1 is set large so that the rotational speed of the motor 1 is faster than that in FIG. As described above, the amplitude of the drive signal S1 is fixed even when the power supply voltage V1 is switched. In this case, since the drive signal S1 is less than the power supply voltage V1, the motor 1 has insufficient drive capability and cannot reach the set rotation speed. Further, in the output amplifier 5, heat corresponding to the potential difference between the power supply voltage V1 and the drive signal S1 is generated, and it is necessary to take measures against heat dissipation.
他方、図5(c)は、図5(a)よりも前記モータ1の回転速度が遅くなるように、前記電源電圧V1が小さく設定された場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。この場合、前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1を超える領域において大きく歪み、略矩形波状になる。このため、前記駆動信号S1の変化が急峻となり、騒音が発生する。 On the other hand, FIG. 5C shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the power supply voltage V1 is set to be small so that the rotation speed of the motor 1 is slower than that of FIG. In this case, the drive signal S1 is greatly distorted in a region exceeding the power supply voltage V1 and becomes a substantially rectangular wave shape. For this reason, the change of the drive signal S1 becomes steep and noise is generated.
また、前記ホール素子3は、素子毎に内部抵抗、温度特性等のばらつきがあった。このため、前記ホール素子3から出力される前記検出信号S2の振幅にばらつきが生じ、上記と同様の問題が発生していた。 Further, the Hall element 3 had variations in internal resistance, temperature characteristics, etc., from element to element. For this reason, the amplitude of the detection signal S2 output from the Hall element 3 varies, and the same problem as described above occurs.
上記に鑑み、本発明に係るモータの駆動回路は、モータの回転位相を検出して検出信号を出力する検出回路と、前記検出信号を増幅して増幅検出信号を出力する増幅回路と、前記増幅検出信号を電源電圧に従い増幅して駆動信号を出力する出力アンプと、前記駆動信号に応じて駆動するモータと、を備え、前記検出信号は、前記駆動信号の飽和時間と非飽和時間との比が一定値を保つように、前記電源電圧に応じて増幅されることを特徴とする。 In view of the above, a motor drive circuit according to the present invention includes a detection circuit that detects a rotational phase of a motor and outputs a detection signal, an amplification circuit that amplifies the detection signal and outputs an amplified detection signal, and the amplification An output amplifier that amplifies the detection signal in accordance with a power supply voltage and outputs a drive signal; and a motor that is driven in accordance with the drive signal, wherein the detection signal is a ratio between a saturation time and a non-saturation time of the drive signal. Is amplified according to the power supply voltage so as to maintain a constant value.
また、前記電源電圧に応じた変換電圧を出力する電圧変換回路と、前記変換電圧を一方の入力とし、前記増幅検出信号を他方の入力とした増幅率設定アンプと、を備え、前記増幅率設定アンプの出力は、前記増幅回路のゲインを変えることを特徴とする。 A voltage conversion circuit that outputs a conversion voltage corresponding to the power supply voltage; and an amplification factor setting amplifier that uses the conversion voltage as one input and the amplification detection signal as the other input. The output of the amplifier is characterized by changing the gain of the amplifier circuit.
また、前記電源電圧は、目標とするモータの回転速度に応じて切り替えられることを特徴とする。 The power supply voltage is switched according to a target motor rotation speed.
また、前記検出信号は、前記検出回路を構成するホール素子により検出され、
前記ホール素子に流れるホール電流は、所定値を超えないように調整されていることを特徴とする。
Further, the detection signal is detected by a Hall element constituting the detection circuit,
The hall current flowing through the hall element is adjusted so as not to exceed a predetermined value.
本発明に係るモータの駆動回路では、電源電圧に応じて、前記駆動信号の飽和時間と非飽和時間との比が一定値を保つように演算増幅器の電圧増幅率が変化するため、モータの回転速度を変えても、設定された電源電圧に適した駆動信号のゲインが得られる。このため、発熱、騒音の発生を防ぐことができる。 In the motor drive circuit according to the present invention, the voltage amplification factor of the operational amplifier changes according to the power supply voltage so that the ratio between the saturation time and the non-saturation time of the drive signal is kept constant. Even if the speed is changed, the gain of the drive signal suitable for the set power supply voltage can be obtained. For this reason, generation of heat and noise can be prevented.
また、増幅検出信号と、電源電圧に応じた設定電圧とに応じて、前記演算増幅器の増幅率を制御するため、前記増幅検出信号のゲインを最適値に設定することができる。さらに、ホール素子のばらつきの影響を低減することができる。 Further, since the amplification factor of the operational amplifier is controlled according to the amplification detection signal and the set voltage corresponding to the power supply voltage, the gain of the amplification detection signal can be set to an optimum value. Furthermore, the influence of variations in the Hall elements can be reduced.
また、電源電圧によりモータの回転速度が設定される構成をとっても、発熱、騒音を防ぐことができる。 Further, even if the motor speed is set by the power supply voltage, heat generation and noise can be prevented.
また、ホール素子の内部抵抗や温度特性がばらついても、ホール素子の損傷を防ぐことができる。 Even if the internal resistance and temperature characteristics of the Hall element vary, damage to the Hall element can be prevented.
以下、本発明に係るモータの駆動回路について、詳細に説明する。 Hereinafter, the motor drive circuit according to the present invention will be described in detail.
図1は、本発明に係るモータの駆動回路の一例を示す。斯かる駆動回路は、モータ1、ホール素子3、ホールアンプ4、及び出力アンプ5は、フィードバックループを形成して、前記モータ1をリニア駆動する。ここで、前記モータ1の回転速度は、前記出力アンプ5に印加される電源電圧V1に応じて制御される。ここで、前記電源電圧V1は、速度制御回路6により、設定された回転速度に対応した値に調整されて出力される。そして、前記電源電圧V1は、電圧変換回路7及び増幅率設定アンプ8を介して、前記ホールアンプの電源接続端子に接続される。また、前記ホール素子に流れるホール電流I1は、ホール電流回路9により、所定量以下になるように制御される。以下、本発明に係るモータの駆動回路について、具体的に説明する。 FIG. 1 shows an example of a motor drive circuit according to the present invention. In such a drive circuit, the motor 1, the hall element 3, the hall amplifier 4, and the output amplifier 5 form a feedback loop to linearly drive the motor 1. Here, the rotational speed of the motor 1 is controlled according to the power supply voltage V 1 applied to the output amplifier 5. Here, the power supply voltage V1 is adjusted by the speed control circuit 6 to a value corresponding to the set rotational speed and output. The power supply voltage V1 is connected to the power supply connection terminal of the Hall amplifier via the voltage conversion circuit 7 and the amplification factor setting amplifier 8. The Hall current I1 flowing through the Hall element is controlled by the Hall current circuit 9 so as to be a predetermined amount or less. The motor drive circuit according to the present invention will be specifically described below.
モータ1は、コイル2を有する単相ブラシレスモータである。前記モータ1は、回転子にロータマグネットが取着されており、前記コイル2に印加される駆動信号S1に応じて回転する。 The motor 1 is a single-phase brushless motor having a coil 2. The motor 1 has a rotor magnet attached to a rotor, and rotates according to a drive signal S 1 applied to the coil 2.
ホール素子3は、前記モータ1のロータマグネットが通過する適宜な部位に配設されており、前記モータ1の回転位相を検出して、検出信号S2を出力する。前記ホール素子3は、例えば、ガリウム砒素(GaAs)、インジウムアンチモン(InSb)からなる。ここで、前記ホール素子3は、前記モータ1の回転位相を、ホール効果を利用して検出する。すなわち、前記ホール素子3にはホール電流I1が流れており、当該ホール電流I1の方向と垂直な方向に、前記モータ1の回転に基づく磁界がかかると、前記ホール電流I1と前記磁界との両方に垂直な方向に磁界の大きさに応じた前記検出信号S2が発生する。ところで、前記ホール素子3の内部抵抗は、素子毎にばらつきがあり、しかも当該内部抵抗は温度によって変化する。この場合、例えば、前記内部抵抗が設計値よりも大きくなった場合、前記ホール電流I1は、所定値を下回り、前記モータ1の回転に基づく磁界を十分に検出することができなくなる。一方、前記内部抵抗が設計値よりも小さくなった場合、前記ホール電流I1は、所定値を上回り、発熱により前記ホール素子3が破壊される。このため、本実施形態にかかるモータの駆動回路では、前記ホール電流回路9が設置され、当該ホール電流回路9は、前記ホール素子3の内部抵抗に応じて、最適な前記ホール電流I1を出力する。斯かるホール電流回路9は、例えば、定電圧のホールバイアスを出力する低電圧出力回路と、該低電圧出力回路から出力される電流を所定値にクリップするクリップ回路とから構成される。 The hall element 3 is disposed at an appropriate portion through which the rotor magnet of the motor 1 passes, and detects the rotational phase of the motor 1 and outputs a detection signal S2. The Hall element 3 is made of, for example, gallium arsenide (GaAs) or indium antimony (InSb). Here, the Hall element 3 detects the rotational phase of the motor 1 using the Hall effect. That is, a Hall current I1 flows through the Hall element 3. When a magnetic field based on the rotation of the motor 1 is applied in a direction perpendicular to the direction of the Hall current I1, both the Hall current I1 and the magnetic field are applied. The detection signal S2 corresponding to the magnitude of the magnetic field is generated in a direction perpendicular to the direction. By the way, the internal resistance of the Hall element 3 varies from element to element, and the internal resistance varies with temperature. In this case, for example, when the internal resistance becomes larger than a design value, the Hall current I1 is less than a predetermined value, and a magnetic field based on the rotation of the motor 1 cannot be sufficiently detected. On the other hand, when the internal resistance becomes smaller than the design value, the Hall current I1 exceeds a predetermined value, and the Hall element 3 is destroyed by heat generation. Therefore, in the motor drive circuit according to the present embodiment, the Hall current circuit 9 is installed, and the Hall current circuit 9 outputs the optimum Hall current I1 according to the internal resistance of the Hall element 3. . The Hall current circuit 9 is composed of, for example, a low voltage output circuit that outputs a constant voltage Hall bias, and a clip circuit that clips a current output from the low voltage output circuit to a predetermined value.
ホールアンプ4は、前記検出信号S2を増幅して、増幅検出信号S3を出力する。すなわち、前記ホールアンプ4の非反転入力端子には、前記ホール素子3の出力が印加され、反転入力端子には、前記ホール素子3の反転出力が印加される。そして、前記ホールアンプ4から、前記検出信号S2の振幅が増幅された正弦波形の増幅検出信号S3が出力される。ここで、前記ホールアンプ4の電圧増幅率は、電源接続端子10に印加される増幅率設定電圧V4により設定される。 The hall amplifier 4 amplifies the detection signal S2 and outputs an amplified detection signal S3. That is, the output of the Hall element 3 is applied to the non-inverting input terminal of the Hall amplifier 4, and the inverted output of the Hall element 3 is applied to the inverting input terminal. The hall amplifier 4 outputs an amplified detection signal S3 having a sine waveform obtained by amplifying the amplitude of the detection signal S2. Here, the voltage amplification factor of the Hall amplifier 4 is set by the amplification factor setting voltage V4 applied to the power supply connection terminal 10.
出力アンプ5は、印加される前記電源電圧V1に応じて、前記増幅検出信号S3を増幅して、駆動信号S1を出力する。すなわち、前記電源電圧V1の値と前記検出信号S2の増幅度とは比例する。また、前記電源電圧V1は、前記出力アンプ5が正常動作する為の入力電圧範囲を規定する。すなわち、前記増幅検出信号S3の電圧が、前記電源電圧V1の範囲を超える場合、前記出力アンプ5から出力される前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1を越える範囲が歪んだ略区形状となる。 The output amplifier 5 amplifies the amplification detection signal S3 according to the applied power supply voltage V1 and outputs a drive signal S1. That is, the value of the power supply voltage V1 is proportional to the amplification degree of the detection signal S2. The power supply voltage V1 defines an input voltage range for the output amplifier 5 to operate normally. That is, when the voltage of the amplification detection signal S3 exceeds the range of the power supply voltage V1, the drive signal S1 output from the output amplifier 5 has a substantially section shape in which the range exceeding the power supply voltage V1 is distorted. .
ここで、前記電源電圧V1は、目標とするモータの回転速度に応じて、速度制御回路6により設定される。具体的には、モータの回転速度を、基準よりも早くする場合、前記電源電圧V1は大きく設定され、基準よりも遅くする場合、前記電源電圧V1は小さく設定される。 Here, the power supply voltage V1 is set by the speed control circuit 6 according to the target rotational speed of the motor. Specifically, when the rotational speed of the motor is made faster than the reference, the power supply voltage V1 is set large, and when it is made slower than the reference, the power supply voltage V1 is set small.
ところで、本発明に係るモータの駆動回路では、前記電源電圧V1は、電圧変換回路7にも印加される。そして、前記電源電圧V1は、前記電圧変換回路7により、前記電源電圧V1に応じた変換電圧V3に変換されて、増幅率設定アンプ8に入力される。また、該増幅率設定アンプ8には、前記増幅検出信号S3も入力される。そして、前記増幅率設定アンプ8は、前記変換電圧V3と、前記増幅検出信号S3とを比較して、増幅率設定電圧V4を出力する。そして、前記増幅率設定電圧V4は、前記ホールアンプ4の前記電源接続端子10に印加され、前記ホールアンプ4の電圧増幅率を変化させる。 In the motor drive circuit according to the present invention, the power supply voltage V1 is also applied to the voltage conversion circuit 7. The power supply voltage V1 is converted into a conversion voltage V3 corresponding to the power supply voltage V1 by the voltage conversion circuit 7 and input to the amplification factor setting amplifier 8. The amplification detection signal S3 is also input to the amplification factor setting amplifier 8. The amplification factor setting amplifier 8 compares the conversion voltage V3 with the amplification detection signal S3 and outputs an amplification factor setting voltage V4. The amplification factor setting voltage V4 is applied to the power supply connection terminal 10 of the Hall amplifier 4 to change the voltage amplification factor of the Hall amplifier 4.
すなわち、本発明に係るモータの駆動回路では、設定された前記電源電圧V1に応じて、前記ホールアンプ4の電圧増幅率も変化する。このため、前記増幅検出信号S3の振幅は、前記電源電圧V1に応じて変化し、それに伴い、前記増前記駆動信号S1の振幅も変化する。 That is, in the motor drive circuit according to the present invention, the voltage amplification factor of the Hall amplifier 4 also changes in accordance with the set power supply voltage V1. For this reason, the amplitude of the amplified detection signal S3 changes according to the power supply voltage V1, and accordingly, the amplitude of the increased drive signal S1 also changes.
図2は、前記出力アンプ5から出力された前記駆動信号S1の波形図を示す。 FIG. 2 is a waveform diagram of the drive signal S1 output from the output amplifier 5.
先ず、図2(a)は、前記電源電圧V1に対して、前記駆動信号S1の振幅が適正である場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。一般に、前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1により僅かに歪むように設計される。これは、前記電源電圧V1が、前記駆動信号S1よりも大きい場合、前記電源電圧V1と前記駆動信号S1との電位差に応じた発熱が生じる。一方、前記電源電圧V1が、前記駆動信号S1よりも小さい場合、前記駆動信号S1は、前記電源電圧V1を超える範囲で歪むため、前記駆動信号S1の変化が急峻になることに起因して騒音が発生する。ここで、発熱は、放熱対策等が必要となるため、騒音よりも防ぐべき問題である。そこで、発熱を最小限に抑えることに重点を置き、これら発熱と騒音とのバランスが最適となるように、前記電源電圧V1は、前記駆動信号S1よりも僅かに小さくなるように設計される。ここで、当該バランスが保たれた状態における、前記駆動電圧の飽和時間をt1、非飽和時間をt2と定義する。 First, FIG. 2A shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the amplitude of the drive signal S1 is appropriate with respect to the power supply voltage V1. In general, the drive signal S1 is designed to be slightly distorted by the power supply voltage V1. This is because when the power supply voltage V1 is larger than the drive signal S1, heat is generated according to the potential difference between the power supply voltage V1 and the drive signal S1. On the other hand, when the power supply voltage V1 is smaller than the drive signal S1, the drive signal S1 is distorted in a range exceeding the power supply voltage V1, and therefore noise is caused by a sharp change in the drive signal S1. Occurs. Here, heat generation is a problem that should be prevented rather than noise because measures for heat dissipation are required. Therefore, emphasis is placed on minimizing heat generation, and the power supply voltage V1 is designed to be slightly smaller than the drive signal S1 so that the balance between heat generation and noise is optimal. Here, in the state where the balance is maintained, the saturation time of the drive voltage is defined as t1, and the non-saturation time is defined as t2.
また、図2(b)は、図2(a)よりも前記モータ1の回転速度が早くなるように、前記電源電圧V1が大きく設定された場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。ここで、本発明に係るモータの駆動回路では、前記ホールアンプ4の電圧増幅率は、前記電源電圧V1に応じて大きくなる。この場合、前記増幅検出信号S3の振幅も、前記電源電圧V1に応じて大きくなる。したがって、前記増幅検出信号S3に依存する前記駆動信号S1の振幅も、前記電源電圧V1に応じて大きくなる。ここで、好ましくは、前記駆動信号S1の飽和時間t3と、非飽和時間t4との比が、図2(a)におけるt1とt2との比と等しくなるように設定される。尚、前記電源電圧V1に応じた前記増幅率設定電圧V4の変化は、前記電圧変換回路7によって調節される。この場合、各電源電圧V1に応じた騒音と発熱との発生のバランスを最適に保つことができる。 FIG. 2B shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the power supply voltage V1 is set large so that the rotation speed of the motor 1 is faster than that in FIG. Here, in the motor drive circuit according to the present invention, the voltage amplification factor of the Hall amplifier 4 increases in accordance with the power supply voltage V1. In this case, the amplitude of the amplification detection signal S3 also increases according to the power supply voltage V1. Therefore, the amplitude of the drive signal S1 depending on the amplification detection signal S3 also increases according to the power supply voltage V1. Here, preferably, the ratio between the saturation time t3 and the non-saturation time t4 of the drive signal S1 is set to be equal to the ratio between t1 and t2 in FIG. The change of the amplification factor setting voltage V4 according to the power supply voltage V1 is adjusted by the voltage conversion circuit 7. In this case, the balance between the generation of noise and heat generation according to each power supply voltage V1 can be kept optimal.
また、図2(c)は、図2(a)よりも前記モータ1の回転速度が遅くなるように、前記電源電圧V1が小さく設定された場合の前記駆動信号S1の波形図を示す。前記ホールアンプ4の電圧増幅率は、前記電源電圧V1に応じて小さくなる。この場合、前記増幅検出信号S3の振幅も、前記電源電圧V1に応じて小さくなる。したがって、前記増幅検出信号S3に依存する前記駆動信号S1のゲインも、前記電源電圧V1に応じて小さくなる。ここで、好ましくは、図2(b)と同様に、前記駆動信号S1の飽和時間t5と、非飽和時間t6との比が、図2(a)におけるt1とt2、及び図2(b)におけるt3とt4との比と等しくなるように設定される。 FIG. 2C shows a waveform diagram of the drive signal S1 when the power supply voltage V1 is set smaller so that the rotation speed of the motor 1 is slower than that in FIG. The voltage amplification factor of the Hall amplifier 4 decreases according to the power supply voltage V1. In this case, the amplitude of the amplification detection signal S3 also decreases according to the power supply voltage V1. Therefore, the gain of the drive signal S1 that depends on the amplification detection signal S3 also decreases according to the power supply voltage V1. Here, preferably, similarly to FIG. 2 (b), the ratio of the saturation time t5 and the non-saturation time t6 of the drive signal S1 is t1 and t2 in FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b). Is set to be equal to the ratio between t3 and t4.
図3は、前記電圧変換回路7の一例を示す。 FIG. 3 shows an example of the voltage conversion circuit 7.
斯かる電圧変換回路7は、前記電源電圧V1が、前述の飽和時間と非飽和時間との比が一定となるような前記変換電圧V3に変換するように構成されている。以下、当該回路について、具体的に説明する。 The voltage conversion circuit 7 is configured to convert the power supply voltage V1 into the conversion voltage V3 so that the ratio of the saturation time to the non-saturation time is constant. Hereinafter, the circuit will be specifically described.
トランジスタQ1のベースには、前記電源電圧V1を抵抗R1と抵抗R2との抵抗分割により設定される電圧V4が発生する。ここで、前記トランジスタQ1とトランジスタQ2とは、同じベース−エミッタ間電圧を有する。このため、前記トランジスタQ2のエミッタにも、略電圧V4が発生する。ところで、トランジスタQ3とトランジスタQ4とは、ミラー回路を構成する。このため、前記トランジスタQ4のコレクタには、前記トランジスタQ3と前記トランジスタQ4とのミラー比、及び抵抗R3と抵抗R4との抵抗比により設定された電圧V5が発生する。そして、トランジスタQ5とトランジスタQ6とは、同じベース−エミッタ間電圧を有する。このため、前記トランジスタQ6のエミッタにも、略電圧V5が発生する。ここで、抵抗R5には、任意に設定できるレベルシフト電圧Vrが印加される。したがって、当該電圧変換回路7の出力部から、前記抵抗V2が前記レベルシフト電圧Vrにより、前記変換電圧V3に変換されて出力される。すなわち、前記変換電圧V3は、前記電源電圧V1に応じて変化し、且つ前記レベルシフト電圧Vrにより、前述した前記駆動信号S1の飽和時間と非飽和時間との比が満たされるように調節することができる。 A voltage V4 is generated at the base of the transistor Q1. The voltage V4 is set by dividing the power supply voltage V1 between the resistors R1 and R2. Here, the transistor Q1 and the transistor Q2 have the same base-emitter voltage. For this reason, a substantially voltage V4 is also generated at the emitter of the transistor Q2. By the way, the transistor Q3 and the transistor Q4 constitute a mirror circuit. Therefore, a voltage V5 set by the mirror ratio of the transistor Q3 and the transistor Q4 and the resistance ratio of the resistor R3 and the resistor R4 is generated at the collector of the transistor Q4. Transistor Q5 and transistor Q6 have the same base-emitter voltage. For this reason, a substantially voltage V5 is also generated at the emitter of the transistor Q6. Here, a level shift voltage Vr that can be arbitrarily set is applied to the resistor R5. Therefore, the resistor V2 is converted to the converted voltage V3 by the level shift voltage Vr and output from the output section of the voltage conversion circuit 7. That is, the conversion voltage V3 changes according to the power supply voltage V1, and is adjusted so that the ratio between the saturation time and the non-saturation time of the drive signal S1 is satisfied by the level shift voltage Vr. Can do.
尚、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、本発明に係るモータの駆動回路では、単相ブラシレスモータの場合について説明したが、2相ブラシレスモータ、3相ブラシレスモータ等の場合でも同様に適用できる。 For example, in the motor drive circuit according to the present invention, the case of a single-phase brushless motor has been described, but the present invention can be similarly applied to a case of a two-phase brushless motor, a three-phase brushless motor, or the like.
また、本発明に係るモータの駆動回路では、前記ホールアンプ4の電圧変化率が変化するように構成された。しかしながら、本発明は、当該実施形態に限定されず、例えば、前記ホールアンプ4の後段に、オペアンプを別に設置して、当該オペアンプの電圧変化率が変化するように構成されてもよい。 The motor drive circuit according to the present invention is configured such that the voltage change rate of the Hall amplifier 4 changes. However, the present invention is not limited to this embodiment, and for example, an operational amplifier may be separately provided at the subsequent stage of the hall amplifier 4 so that the voltage change rate of the operational amplifier changes.
1 モータ
2 コイル
3 ホール素子
4 ホールアンプ
5 出力アンプ
6 速度制御回路
7 電圧変換回路
8 増幅率設定アンプ
9 ホールバイアス回路
10 電源接続端子
S1 駆動信号
S2 検出信号
S3 増幅検出信号
V1 電源電圧
V2 ホールバイアス
V3 変換電圧
V4 増幅率設定電圧
Vr レベルシフト電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Coil 3 Hall element 4 Hall amplifier 5 Output amplifier 6 Speed control circuit 7 Voltage conversion circuit 8 Amplification factor setting amplifier 9 Hall bias circuit 10 Power supply connection terminal S1 Drive signal S2 Detection signal S3 Amplification detection signal V1 Power supply voltage V2 Hall bias V3 conversion voltage V4 gain setting voltage Vr level shift voltage
Claims (4)
前記検出信号を増幅して増幅検出信号を出力する増幅回路と、
前記増幅検出信号を電源電圧に従い増幅して駆動信号を出力する出力アンプと、を備え、
前記検出信号は、前記駆動信号の飽和時間と非飽和時間との比が一定値を保つように、前記電源電圧に応じて、前記増幅回路により増幅されることを特徴とするモータの駆動回路。 A detection circuit that detects the rotational phase of the motor and outputs a detection signal;
An amplification circuit that amplifies the detection signal and outputs an amplified detection signal;
An output amplifier that amplifies the amplification detection signal according to a power supply voltage and outputs a drive signal;
The motor drive circuit, wherein the detection signal is amplified by the amplifier circuit in accordance with the power supply voltage so that a ratio between a saturation time and a non-saturation time of the drive signal is kept constant.
前記変換電圧を一方の入力とし、前記増幅検出信号を他方の入力とした増幅率設定アンプと、を備え、
前記増幅率設定アンプの出力は、前記増幅回路のゲインを変えることを特徴とする請求項1に記載のモータの駆動回路。 A voltage conversion circuit that outputs a conversion voltage according to the power supply voltage;
An amplification factor setting amplifier having the conversion voltage as one input and the amplification detection signal as the other input, and
The motor drive circuit according to claim 1, wherein an output of the amplification factor setting amplifier changes a gain of the amplifier circuit.
前記ホール素子に流れるホール電流は、所定値を超えないように調整されていることを特徴とする請求項1に記載のモータの駆動回路。 The detection signal is detected by a Hall element constituting the detection circuit,
The motor drive circuit according to claim 1, wherein a hall current flowing through the hall element is adjusted so as not to exceed a predetermined value.
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