JP4998070B2 - Brushless motor - Google Patents
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Description
この発明は、ブラシレスモータの駆動制御技術に関する。 The present invention relates to a drive control technique for a brushless motor.
ブラシレスモータとしては、例えば下記の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a brushless motor, for example, one described in
従来のブラシレスモータでは、駆動信号として矩形波が使用されるのが一般的であった。矩形波の駆動信号を使用する場合には、駆動信号の極性の反転時に発生する過剰電流によって、モータが過熱するおそれがある。そこで、従来のブラシレスモータでは、過剰電流を制限するための回路が設けられているのが一般的であった。 In a conventional brushless motor, a rectangular wave is generally used as a drive signal. When a rectangular wave drive signal is used, the motor may be overheated by an excessive current generated when the polarity of the drive signal is reversed. Therefore, a conventional brushless motor is generally provided with a circuit for limiting excess current.
図15は、従来のブラシレスモータに用いられている過剰電流制限回路の一例を示している。この回路では、ブラシレスモータのコイルCを駆動するブリッジ回路HBの接地側に、過剰電流検出用トランジスタPTと、過剰電流センサECSとが設けられている。ブリッジ回路HBに過剰電流が流れると、過剰電流センサECSによって過剰電流が流れたことが検出される。駆動回路は、この過剰電流センサECSの出力信号に応じて、コイルCへの印加電圧や印加電流を制限していた。 FIG. 15 shows an example of an excess current limiting circuit used in a conventional brushless motor. In this circuit, an excess current detection transistor PT and an excess current sensor ECS are provided on the ground side of the bridge circuit HB that drives the coil C of the brushless motor. When excessive current flows through the bridge circuit HB, it is detected by the excessive current sensor ECS that excessive current has flowed. The drive circuit limits the applied voltage and applied current to the coil C according to the output signal of the excess current sensor ECS.
過剰電流の制限は、本来は負荷が過大になった場合などの異常事態にのみ行うことが望ましい。しかし、モータの始動時にはかなり大きな電流が流れるので、始動時に電流制限が働いて電流を過度に制限してしまうことがある。このように始動時において電流を過度に制限すると、十分なトルクを発生できない場合があるという問題があった。 It is desirable to limit the excess current only in an abnormal situation such as when the load becomes excessive. However, since a considerably large current flows at the time of starting the motor, the current limit may act at the time of starting and the current may be excessively limited. Thus, if the current is excessively limited at the time of starting, there is a problem that sufficient torque may not be generated.
本発明は、ブラシレスモータにおいて、電流を過度に制限することなく、モータの過熱を防止することのできる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing overheating of a motor in a brushless motor without excessively limiting the current.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一形態は、ブラシレスモータであって、
複数の電磁コイルを有するコイル列と、
複数の永久磁石を有する磁石列と、
前記磁石列と前記コイル列の相対位置を検出するための磁気センサと、
前記磁気センサの出力を利用し、駆動素子を用いて前記コイル列を駆動する駆動制御回路と、
前記コイル列のコイル温度と前記駆動素子の温度とのうちのいずれかに関連付けられた検出対象温度を検出するための温度センサと、
を備え、
前記駆動制御回路は、
前記コイル列に電流を供給するための複数の駆動トランジスタで構成されるドライバ回路と、
前記ドライバ回路の前記複数の駆動トランジスタを制御する駆動信号を生成するための駆動信号生成回路と、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、
前記温度センサの出力に基づいて、前記検出対象温度に応じて信号レベルが変化する温度監視信号を生成する温度監視回路と、
前記温度監視信号と前記磁気センサの出力とに少なくとも基づいて、前記磁気センサの出力のアナログ的変化と同じ変化を示し前記温度監視信号の信号レベルに比例した振幅を有する波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記波形信号を利用したPWM制御を実行して、前記波形信号の変化と同じ実効電圧変化を示す前記駆動信号を生成するPWM制御回路と、
を含み、
前記駆動制御回路は、前記温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときには前記コイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させ、前記検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように前記駆動電圧を調整し、前記検出対象温度が前記第1の閾値よりも大きな所定の第2の閾値を超えたときには前記コイル列への駆動電圧の供給を停止する。
このブラシレスモータによれば、温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときにはコイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させるので、従来のように過剰電流制限回路を設ける場合に比べて電流を過度に制限することが無くなり、また、モータの過熱を防止することができる。さらに、検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように駆動電圧を調整するので、例えば、モータが回転している最中に温度が上昇した場合にも、駆動電圧を適切に調整することが可能である。また、検出対象温度に応じてPWMに利用される波形信号の振幅を変化させることによって、モータの過熱を適切に防止することができる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
One aspect of the present invention is a brushless motor,
A coil array having a plurality of electromagnetic coils;
A magnet array having a plurality of permanent magnets;
A magnetic sensor for detecting a relative position of the magnet array and the coil array;
A drive control circuit that uses the output of the magnetic sensor to drive the coil array using a drive element;
A temperature sensor for detecting a detection target temperature associated with one of the coil temperature of the coil array and the temperature of the drive element;
With
The drive control circuit includes:
A driver circuit composed of a plurality of drive transistors for supplying current to the coil array;
A drive signal generation circuit for generating a drive signal for controlling the plurality of drive transistors of the driver circuit;
With
The drive signal generation circuit includes:
A temperature monitoring circuit that generates a temperature monitoring signal whose signal level changes according to the detection target temperature, based on the output of the temperature sensor;
A waveform signal that generates a waveform signal that exhibits the same change as an analog change in the output of the magnetic sensor and has an amplitude proportional to the signal level of the temperature monitor signal based at least on the temperature monitor signal and the output of the magnetic sensor A generator,
A PWM control circuit that performs PWM control using the waveform signal and generates the drive signal showing the same effective voltage change as the change of the waveform signal;
Including
The drive control circuit reduces the effective value of the drive voltage supplied to the coil array when the detection target temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold, and the higher the detection target temperature, the higher the detection target temperature. The drive voltage is adjusted to increase the effective value reduction range, and when the detection target temperature exceeds a predetermined second threshold value that is larger than the first threshold value, the drive voltage is supplied to the coil array. Stop.
According to this brushless motor, since the effective value of the drive voltage supplied to the coil array is reduced when the detection target temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold value, an excess current limiting circuit is provided as in the prior art. Compared with the case where the current is provided, the current is not excessively limited, and overheating of the motor can be prevented. Furthermore, since the drive voltage is adjusted so that the reduction range of the effective value increases as the detection target temperature increases, for example, even when the temperature rises while the motor is rotating, the drive voltage is appropriately set. It is possible to adjust. Further, by changing the amplitude of the waveform signal used for PWM according to the detection target temperature, it is possible to appropriately prevent the motor from being overheated.
[適用例1] ブラシレスモータであって、
複数の電磁コイルを有するコイル列と、
複数の永久磁石を有する磁石列と、
前記磁石列と前記コイル列の相対位置を検出するための磁気センサと、
前記磁気センサの出力を利用し、駆動素子を用いて前記コイル列を駆動する駆動制御回路と、
前記コイル列のコイル温度と前記駆動素子の温度とのうちのいずれかに関連付けられた検出対象温度を検出するための温度センサと、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときには前記コイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させるとともに、前記検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように前記駆動電圧を調整する、ブラシレスモータ。
[Application Example 1] A brushless motor,
A coil array having a plurality of electromagnetic coils;
A magnet array having a plurality of permanent magnets;
A magnetic sensor for detecting a relative position of the magnet array and the coil array;
A drive control circuit that uses the output of the magnetic sensor to drive the coil array using a drive element;
A temperature sensor for detecting a detection target temperature associated with one of the coil temperature of the coil array and the temperature of the drive element;
With
The drive control circuit reduces the effective value of the drive voltage supplied to the coil array when the detection target temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold, and increases the detection target temperature. A brushless motor that adjusts the drive voltage so that a reduction range of the effective value is increased.
このブラシレスモータによれば、温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときにはコイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させるので、従来のように過剰電流制限回路を設ける場合に比べて電流を過度に制限することが無くなり、また、モータの過熱を防止することができる。また、検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように駆動電圧を調整するので、例えば、モータが回転している最中に温度が上昇した場合にも、駆動電圧を適切に調整することが可能である。 According to this brushless motor, since the effective value of the drive voltage supplied to the coil array is reduced when the detection target temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold value, an excess current limiting circuit is provided as in the prior art. Compared with the case where the current is provided, the current is not excessively limited, and overheating of the motor can be prevented. In addition, since the drive voltage is adjusted so that the reduction range of the effective value increases as the detection target temperature increases, for example, even when the temperature rises while the motor is rotating, the drive voltage is appropriately set. It is possible to adjust.
[適用例2] 適用例1記載のブラシレスモータであって、
前記駆動制御回路は、前記検出対象温度が前記第1の閾値よりも大きな所定のの第2の閾値を超えたときには前記コイル列への駆動電圧の供給を停止する、ブラシレスモータ。
[Application Example 2] The brushless motor according to Application Example 1,
The drive control circuit is a brushless motor that stops supplying a drive voltage to the coil array when the temperature to be detected exceeds a predetermined second threshold value that is larger than the first threshold value.
この構成では、コイルの過熱をより確実に防止できる。 With this configuration, overheating of the coil can be prevented more reliably.
[適用例3] 適用例1又は2記載のブラシレスモータであって、
前記駆動制御回路は、
前記コイル列に電流を供給するための複数の駆動トランジスタで構成されるドライバ回路と、
前記ドライバ回路の前記複数の駆動トランジスタを制御する駆動信号を生成するための駆動信号生成回路と、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、
前記温度センサの出力に基づいて、前記検出対象温度に応じて信号レベルが変化する温度監視信号を生成する温度監視回路と、
前記温度監視信号と前記磁気センサの出力とに少なくとも基づいて、前記磁気センサの出力のアナログ的変化と同じ変化を示し前記温度監視信号の信号レベルに比例した振幅を有する波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記波形信号を利用したPWM制御を実行して、前記波形信号の変化と同じ実効電圧変化を示す前記駆動信号を生成するPWM制御回路と、
を含む、ブラシレスモータ。
[Application Example 3] The brushless motor according to Application Example 1 or 2,
The drive control circuit includes:
A driver circuit composed of a plurality of drive transistors for supplying current to the coil array;
A drive signal generation circuit for generating a drive signal for controlling the plurality of drive transistors of the driver circuit;
With
The drive signal generation circuit includes:
A temperature monitoring circuit that generates a temperature monitoring signal whose signal level changes according to the detection target temperature, based on the output of the temperature sensor;
A waveform signal that generates a waveform signal that exhibits the same change as an analog change in the output of the magnetic sensor and has an amplitude proportional to the signal level of the temperature monitor signal based at least on the temperature monitor signal and the output of the magnetic sensor A generator,
A PWM control circuit that performs PWM control using the waveform signal and generates the drive signal showing the same effective voltage change as the change of the waveform signal;
Including brushless motor.
この構成では、検出対象温度に応じてPWMに利用される波形信号の振幅を変化させることによって、モータの過熱を適切に防止することができる。 In this configuration, it is possible to appropriately prevent overheating of the motor by changing the amplitude of the waveform signal used for PWM in accordance with the detection target temperature.
[適用例4] 適用例3記載のブラシレスモータであって、
前記波形信号生成部は、前記温度監視信号のみでなく、外部から与えられるブラシレスモータの動作電圧の指令値にも基づいて前記波形信号の振幅を設定する、ブラシレスモータ。
[Application Example 4] The brushless motor according to Application Example 3,
The waveform signal generation unit sets the amplitude of the waveform signal based not only on the temperature monitoring signal but also on the command value of the operating voltage of the brushless motor given from the outside.
この構成では、動作電圧の指令値と検出対象温度との両方に応じてモータの出力を適切に調整することができる。 In this configuration, the output of the motor can be appropriately adjusted according to both the command value of the operating voltage and the detection target temperature.
[適用例5] 適用例1ないし4のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記温度センサは、前記駆動素子が実装されたパワー半導体素子内に含まれている、ブラシレスモータ。
[Application Example 5] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 4,
The temperature sensor is a brushless motor included in a power semiconductor element on which the driving element is mounted.
この構成では、駆動素子の温度を精度良く検出できるので、電流を過度に制限すること無く、モータの過熱を防止できる。 In this configuration, since the temperature of the drive element can be detected with high accuracy, overheating of the motor can be prevented without excessively limiting the current.
[適用例6] 適用例1ないし4のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記温度センサは、前記駆動素子に設けられた放熱部材に設置されている、ブラシレスモータ。
[Application Example 6] The brushless motor according to any one of Application Examples 1 to 4,
The temperature sensor is a brushless motor installed on a heat dissipating member provided in the drive element.
この構成では、放熱部材の温度を検出できるので、モータの駆動素子の過熱を適切に防止することができる。 In this configuration, since the temperature of the heat radiating member can be detected, overheating of the motor drive element can be appropriately prevented.
[適用例7] 複数の電磁コイルを有するコイル列と、複数の永久磁石を有する磁石列と、前記コイル列のコイル温度と前記コイル列を駆動する駆動素子の温度とのいずれかに関連付けられた検出対象温度を検出するための温度センサと、を備えるブラシレスモータの制御方法であって、
整する、ブラシレスモータの制御方法。
前記温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときには前記コイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させるとともに、前記検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように前記駆動電圧を調整する、ブラシレスモータの制御方法。
Application Example 7 In relation to any one of a coil array having a plurality of electromagnetic coils, a magnet array having a plurality of permanent magnets, a coil temperature of the coil array, and a temperature of a drive element that drives the coil array A temperature sensor for detecting a detection target temperature, and a brushless motor control method comprising:
A brushless motor control method.
When the detection target temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold, the effective value of the drive voltage supplied to the coil array is reduced, and the effective value reduction range increases as the detection target temperature increases. A control method for a brushless motor, wherein the drive voltage is adjusted so that the current increases.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ブラシレスモータ及びその制御方法(又は駆動方法)、それらを用いたアクチュエータ等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, the present invention can be realized in the form of a brushless motor, its control method (or drive method), an actuator using the same, and the like.
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
A.モータの構成と動作の概要:
B.駆動制御回路の構成:
C.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. Overview of motor configuration and operation:
B. Configuration of drive control circuit:
C. Variations:
A.モータの構成と動作の概要:
図1(A)〜(C)は、本発明の一実施例としてのブラシレスモータのモータ本体の構成を示す断面図である。このモータ本体100は、外形がそれぞれ略円盤状のステータ部10及びロータ部30を有している。ステータ部10(図1(C))には、回路基板120上に2組の電磁コイル11,12と、2つの磁気センサ40A,40Bと、2つの温度センサ50A,50Bとが設けられている。第1の磁気センサ40Aは1組目のコイル11用のセンサであり、第2の磁気センサ40Bは2組目のコイル12用のセンサである。以下では、2組の電磁コイル11,12を「A相コイル11」、「B相コイル12」と呼ぶ。
A. Overview of motor configuration and operation:
1A to 1C are cross-sectional views showing the configuration of a motor body of a brushless motor as an embodiment of the present invention. The motor
第1の温度センサ50AはA相コイル11の温度を測定するためのセンサであり、第2の温度センサ50BはB相コイル12の温度を測定するためのセンサである。これらの温度センサ50A,50Bは、コイル11,12に接する状態で設置されていることが好ましいが、コイル11,12の近傍に設置してもよい。なお、温度センサは、各相のコイル群にそれぞれ少なくとも1つ設けることが好ましい。こうすれば、任意の相のコイルに大きな電流が流れたときに、コイルの過熱を防止することが可能である。
The
ロータ部30(図1(B))には、2つの磁石32が設けられており、ロータ部30の中心軸が回転軸112を構成している。これらの磁石32の磁化方向は図1(B)において紙面と垂直な方向であり、これは図1(A)における上下方向に相当する。
Two
図2(A)〜(D)は、モータの動作時における磁石列とコイル列の位置関係を示す説明図である。なお、これらの図では、図示の便宜上、磁石32が多数存在するように描かれているが、実際の磁石の数は図1(B)に示したように2個である。但し、磁石数及びコイル数としては、任意の適切な整数を採用することができる。図2(A)に示すように、磁石32は一定の磁極ピッチPmで配置されており、隣接する磁石同士が逆方向に磁化されている。また、1つの相のコイル群を構成する2つコイルは、一定のピッチPcで配置されており、常に同じ方向に励磁される。隣接する相のコイル同士は、同相コイル間のピッチPcの1/2だけ離れている。同相コイル間のピッチPcは、磁極ピッチPmに等しい。磁極ピッチPmは、電気角でπに相当する。なお、電気角の2πは、駆動信号の位相が2πだけ変化したときに移動する機械的な角度又は距離に対応づけられる。本実施例では、駆動信号の位相が2πだけ変化すると、ロータ部30が磁極ピッチPmの2倍だけ移動する。
2A to 2D are explanatory views showing the positional relationship between the magnet array and the coil array during operation of the motor. In these drawings, for the sake of illustration, the number of
図2(A)は、位相が0又は2πにおける状態を示している。また、図2(B)〜(D)は、位相がπ/2,π,3π/2の時点の状態をそれぞれ示している。なお、図2(A),(C)でA相コイル11のハッチングが省略されているのは、これらのタイミングでA相コイル11の駆動信号の極性が反転する(すなわち励磁方向が反転する)からである。同様に、図2(B),(D)のタイミングでは、B相コイル12の駆動信号の極性が反転する。
FIG. 2A shows a state where the phase is 0 or 2π. FIGS. 2B to 2D show the states at the time when the phases are π / 2, π, and 3π / 2, respectively. 2A and 2C, the hatching of the
図3は、センサ出力と駆動信号の例を示す説明図である。図3(A)は、A相磁気センサ40Aのセンサ出力SSAと、B相磁気センサ40Bのセンサ出力SSBとを示している。なお、磁気センサ40A,40Bとしては、アナログ出力を有するホールICセンサを利用することができる。図3(B)は、A相コイル11に印加される実効駆動電圧VAと、B相コイル12に印加される実効駆動電圧VBの一例を示している。これらの実効駆動電圧VA,VBは、それぞれの磁気センサ出力SSA,SSBと相似形状を有していることが好ましい。図3(C)は、磁気センサ出力SSA,SSBを利用したPWM制御でそれぞれ生成される2相の駆動信号の例を示している。図3(B)に示した実効駆動電圧VAは、A相の駆動信号DRVA1,DRVA2によって得られる実効電圧である。なお、A相の第1の駆動信号DRVA1は、磁気センサ出力SSAが正のときにのみパルスを発生する信号であり、第2の駆動信号DRVA2は磁気センサ出力SSAが正のときにのみパルスを発生する信号であるが、図3(C)ではこれらを合わせて記載している。また、便宜上、第2の駆動信号DRVA2を負側のパルスとして描いている。B相も同様である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating examples of sensor outputs and drive signals. FIG. 3A shows the sensor output SSA of the A-phase
B.駆動制御回路の構成:
図4(A)は、本実施例のブラシレスモータの駆動制御回路の構成を示すブロック図である。駆動制御回路200は、CPU220と、駆動信号生成部240と、2相のドライバ回路250A,250Bと、2つのAD変換部260,280と、警告表示部290とを備えている。2つの磁気センサ出力SSA,SSBは、AD変換部260でデジタル多値信号に変換されて、駆動信号生成部240に供給される。温度センサ50A,50Bの出力信号TA,TB(「温度信号」と呼ぶ)も、AD変換部280でデジタル多値信号に変換されて、駆動信号生成部240に供給される。駆動信号生成部240は、これらの磁気センサ出力SSA,SSB及び温度信号TA,TBに基づいて、2相の駆動信号(図3(C))を生成する。ドライバ回路250A,250Bは、これらの2相の駆動信号に従ってモータ本体100内の2相の電磁コイル群11,12を駆動する。
B. Configuration of drive control circuit:
FIG. 4A is a block diagram showing a configuration of a drive control circuit of the brushless motor of the present embodiment. The
図4(B)は、磁気センサ40Aの内部構成の一例を示している。B相用の磁気センサ40Bもこれと同じ構成を有している。この磁気センサ40Aは、ホール素子42と、バイアス調整部44と、ゲイン調整部46とを有している。ホール素子42は、磁束密度Xを測定する。バイアス調整部44はホール素子42の出力Xにバイアス値bを加算し、ゲイン調整部46はゲイン値aを乗ずる。磁気センサ40Aの出力SSA(=Y)は、例えば以下の式(1)又は式(2)で与えられる。
FIG. 4B shows an example of the internal configuration of the
Y=a・X+b …(1)
Y=a(X+b) …(2)
Y = a · X + b (1)
Y = a (X + b) (2)
磁気センサ40Aのゲイン値aとバイアス値bは、CPU220によって磁気センサ40A内に設定される。ゲイン値aとバイアス値bを適切な値に設定することによって、磁気センサ出力SSAを好ましい波形形状に較正することが可能である。B相磁気センサ40Bについても同様である。
The gain value a and the bias value b of the
なお、本実施例の駆動制御回路200には、図15で説明したような電流制限回路は設けられていない。従って、コイルの過熱は、温度センサ50A,50Bと駆動信号生成部240の働きによって防止される。
Note that the
図5は、ドライバ回路の内部構成を示している。各相のドライバ回路250A,250Bは、それぞれH型ブリッジ回路を構成する4つのトランジスタ301〜04を有している。上アームのトランジスタ301,303のゲート電極の前には、レベルシフタ311,313が設けられている。但し、レベルシフタは省略してもよい。A相のドライバ回路250Aは、駆動信号DRVA1,DRVA2に応じてA相コイル11を駆動する。符号IA1,IA2が付された矢印は、駆動信号DRVA1,DRVA2によって流れる電流方向をそれぞれ示している。他の相も同様である。なお、ドライバ回路としては、複数の駆動トランジスタで構成される種々の構成の回路を利用可能である。
FIG. 5 shows the internal configuration of the driver circuit. Each phase of the
図6は、駆動信号生成部240(図4(A))の内部構成と動作を示す説明図である。なお、ここでは図示の便宜上、A相用の回路要素のみを示しているが、B相用にも同じ回路要素が設けられている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the drive signal generation unit 240 (FIG. 4A). For convenience of illustration, only the circuit element for the A phase is shown here, but the same circuit element is also provided for the B phase.
駆動信号生成部240は、基本クロック生成回路510と、1/N分周器520と、PWM部530と、正逆方向指示値レジスタ540と、乗算器550と、符号化部560と、温度監視部570と、電圧指令値レジスタ580と、励磁区間設定部590とを備えている。A相磁気センサ出力SSAは、符号化部560と励磁区間設定部590とに供給されている。温度信号TA,TBは、温度監視部570に供給されている。
The drive
基本クロック生成回路510は、所定の周波数を有するクロック信号PCLを発生する回路であり、例えばPLL回路で構成される。分周器520は、このクロック信号PCLの1/Nの周波数を有するクロック信号SDCを発生する。Nの値は所定の一定値に設定される。このNの値は、予めCPU220によって分周器520に設定される。PWM部530は、クロック信号PCL,SDCと、乗算器550から供給される乗算値Maと、正逆方向指示値レジスタ540から供給される正逆方向指示値RIと、符号化部560から供給される正負符号信号Paと、励磁区間設定部590から供給される励磁区間信号Eaとに応じて、A相駆動信号DRVA1,DRVA2(図3(C))を生成する。この動作については後述する。
The basic
正逆方向指示値レジスタ540内には、モータの回転方向を示す値RIがCPU220によって設定される。本実施例では、正逆方向指示値RIがLレベルのときにモータが正転し、Hレベルのときに逆転する。PWM部530に供給される他の信号Ma,Pa,Eaは以下のように決定される。
In the forward / reverse
磁気センサ40Aの出力SSAは、符号化部560に供給される。符号化部560は、磁気センサ出力SSAのレンジを変換するとともに、センサ出力の中位点の値を0に設定する。この結果、符号化部560で生成されるセンサ出力値Xaは、正側の所定の範囲(例えば+127〜0)と負側の所定の範囲(例えば0〜−127)の値を取る。但し、符号化部560から乗算器550に供給されるのは、センサ出力値Xaの絶対値であり、その正負符号は正負符号信号PaとしてPWM部530に供給される。
The output SSA of the
電圧指令値レジスタ580は、CPU220によって設定された電圧指令値Yaを格納する。この電圧指令値Yaは、温度監視部570によって生成される温度監視信号Za(「温度ゲインZa」とも呼ぶ)とともに、モータの印加電圧を設定する値として機能するものであり、例えば0〜1.0の値を取る。Ya=0は印加電圧をゼロとすることを意味し、Ya=1.0は印加電圧を最大値とすることを意味する。
Voltage command value register 580 stores voltage command value Ya set by
図7は、温度監視部570で生成される温度監視信号Zaと、温度信号との関係を示すグラフである。横軸は、温度信号TA又はTBで表される温度(「検出対象温度」とも呼ぶ)を示し、縦軸は温度監視信号Zaのレベルを示す。温度監視信号Zaは、検出対象温度が所定の第1の閾値TT1に達するまでの低い温度範囲では、1.0(最大値)に維持される。検出対象温度が第1の閾値TT1以上になると、検出対象温度が高くなるほど温度監視信号Zaが小さくなるように、温度監視信号Zaのレベルが単調に減小する。また、検出対象温度が所定の第2の閾値TT2以上になると、温度監視信号Zaは0になる。なお、本実施例では、2つの温度信号TA,TBが温度監視部570に入力されているが、検出温度温度としては、2つの温度信号TA,TBで示される温度のうちの一方(高い方又は低い方の値)を用いることが可能である。このように生成された温度監視信号Zaは、温度監視部570から乗算器550に供給される。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the temperature monitoring signal Za generated by the temperature monitoring unit 570 and the temperature signal. The horizontal axis indicates the temperature (also referred to as “detection target temperature”) represented by the temperature signal TA or TB, and the vertical axis indicates the level of the temperature monitoring signal Za. The temperature monitoring signal Za is maintained at 1.0 (maximum value) in a low temperature range until the detection target temperature reaches the predetermined first threshold value TT1. When the detection target temperature becomes equal to or higher than the first threshold value TT1, the level of the temperature monitoring signal Za monotonously decreases so that the temperature monitoring signal Za decreases as the detection target temperature increases. Further, when the detection target temperature becomes equal to or higher than the predetermined second threshold value TT2, the temperature monitoring signal Za becomes zero. In this embodiment, the two temperature signals TA and TB are input to the temperature monitoring unit 570, but the detected temperature temperature is one of the temperatures indicated by the two temperature signals TA and TB (the higher one). (Or the lower value) can be used. The temperature monitoring signal Za generated in this way is supplied from the temperature monitoring unit 570 to the
乗算器550は、符号化部560から出力されたセンサ出力値Xaと、電圧指令値Yaと、温度監視信号Zaの3つを乗算して整数化し、その乗算値MaをPWM部530に供給する。
The
図6(B)〜(E)は、乗算値Maが種々の値を取る場合におけるPWM部530の動作を示している。PWM部530は、クロック信号SDCの1周期の間に、デューティがMa/Nであるパルスを1つ発生させる回路である。すなわち、図6(B)〜(E)に示すように、乗算値Maが増加するに従って、A相駆動信号DRVA1,DRVA2のパルスのデューティが増加する。なお、第1の駆動信号DRVA1は、磁気センサ出力SSAが正のときにのみパルスを発生する信号であり、第2の駆動信号DRVA2は磁気センサ出力SSAが正のときにのみパルスを発生する信号であるが、図6(B)〜(E)ではこれらを合わせて記載している。また、便宜上、第2の駆動信号DRVA2を負側のパルスとして描いている。
6B to 6E show the operation of the
前述したように、乗算値Maは、3つの値Xa,Ya,Zaの乗算結果である。従って、乗算値Maは、磁気センサ出力SSAのアナログ的変化(図3(A))と同じ変化を示し、かつ、電圧指令値Yaと温度監視信号Zaの双方の信号レベルに比例した振幅を有するデジタル信号である。なお、磁気センサ出力SSAは通常は正弦波に近い信号なので、乗算値Maで表されるデジタル信号も、正弦波に近い波形を有する信号である。そこで、本実施例では、乗算値Maで表されるデジタル信号を「波形信号」とも呼ぶ。なお、指令値レジスタ580を省略して、電圧指令値Yaを利用しないものとしてもよい。この場合には、乗算値Maは,磁気センサ出力SSAのアナログ的変化と同じ変化を示し、かつ、温度監視信号Zaに比例した振幅を有するデジタル信号となる。
As described above, the multiplication value Ma is a multiplication result of the three values Xa, Ya, and Za. Therefore, the multiplication value Ma shows the same change as the analog change (FIG. 3A) of the magnetic sensor output SSA, and has an amplitude proportional to the signal levels of both the voltage command value Ya and the temperature monitoring signal Za. It is a digital signal. Since the magnetic sensor output SSA is usually a signal close to a sine wave, the digital signal represented by the multiplication value Ma is also a signal having a waveform close to a sine wave. Therefore, in this embodiment, the digital signal represented by the multiplication value Ma is also referred to as a “waveform signal”. The
PWM部530(図6)は、この乗算値Maの変化(すなわち波形信号の変化)と同じ実効電圧変化を示す駆動信号をPWM制御によって生成する。従って、駆動信号の実効電圧は、温度監視信号Zaに比例する。この結果、検出対象温度が第1の閾値TT1(図7)以上になると、検出対象温度が高くなるほどコイルの駆動信号の実効電圧が低減して、モータの過熱が防止される。また、温度監視信号Zaのレベルは検出対象温度の上昇に伴って徐々に低下するので、電流を過度に制限することを防止できる。例えば、モータが回転している最中にモータの負荷が大きくなり、この結果として検出対象温度が上昇したような場合にも、図7の特性に従って駆動電圧が徐々に低下するので、過熱を防止することが可能である。 The PWM unit 530 (FIG. 6) generates a drive signal that exhibits the same effective voltage change as the change in the multiplication value Ma (that is, the change in the waveform signal) by PWM control. Therefore, the effective voltage of the drive signal is proportional to the temperature monitoring signal Za. As a result, when the detection target temperature becomes equal to or higher than the first threshold value TT1 (FIG. 7), the effective voltage of the coil drive signal decreases as the detection target temperature increases, and the motor is prevented from overheating. Moreover, since the level of the temperature monitoring signal Za gradually decreases as the detection target temperature increases, it is possible to prevent the current from being excessively limited. For example, even when the motor load increases while the motor is rotating and the detection target temperature rises as a result, the drive voltage gradually decreases according to the characteristics shown in FIG. 7, thus preventing overheating. Is possible.
なお、図7の例では、検出対象温度が第1の閾値TT1よりも大きい温度範囲において、警告レベルALが異なる4つの警告温度範囲が設定されている。検出対象温度が警告温度範囲に達した場合には、それらの警告レベルALに応じて警告表示部290(図6)が警告を表示するようにしてもよい。警告表示としては、例えば、警告レベルALを示す数字や、警告レベルALを異なる色で示す種々の表示を利用することができる。このような警告表示を行うようにすれば、モータの利用者が、モータが過度状態になりつつあることを直ちに認識することが可能である。 In the example of FIG. 7, four warning temperature ranges with different warning levels AL are set in a temperature range in which the detection target temperature is larger than the first threshold value TT1. When the detection target temperature reaches the warning temperature range, the warning display unit 290 (FIG. 6) may display a warning according to the warning level AL. As the warning display, for example, a number indicating the warning level AL or various displays indicating the warning level AL in different colors can be used. If such warning display is performed, the motor user can immediately recognize that the motor is in an excessive state.
図8(A)〜(C)は、磁気センサ出力の波形とPWM部530で生成される駆動信号の波形の対応関係を示す説明図である。なお、図8では、Ya=1,Za=1の場合の波形を示している。図中、「Hiz」は電磁コイルを未励磁状態としたハイインピーダンス状態を意味している。図6で説明したように、A相駆動信号DRVA1,DRVA2は磁気センサ出力SSAのアナログ波形を利用したPWM制御によって生成される。従って、これらのA相駆動信号DRVA1,DRVA2を用いて、各コイルに、磁気センサ出力SSAの変化と対応するレベル変化を示す実効電圧を供給することが可能である。
8A to 8C are explanatory diagrams showing the correspondence between the waveform of the magnetic sensor output and the waveform of the drive signal generated by the
PWM部530は、さらに、励磁区間設定部590から供給される励磁区間信号Eaで示される励磁区間のみに駆動信号を出力し、励磁区間以外の区間(非励磁区間)では駆動信号を出力しないように構成されている。図8(C)は、励磁区間信号Eaによって励磁区間EPと非励磁区間NEPを設定した場合の駆動信号波形を示している。励磁区間EPでは図8(B)の駆動信号パルスがそのまま発生し、非励磁区間NEPでは駆動信号パルスが発生しない。このように、励磁区間EPと非励磁区間NEPを設定するようにすれば、センサ出力の中位点近傍(これは逆起電力波形の中位点近傍に相当する)においてコイルに電圧を印加しないので、モータの効率をさらに向上させることが可能である。なお、励磁区間EPは、センサ出力波形(これは逆起電力波形にほぼ等しい)のピークを中心とする対称な区間に設定されることが好ましく、非励磁区間NEPは、センサ出力波形の中位点(中心点)を中心とする対称な区間に設定されることが好ましい。なお、励磁区間設定部590は省略してもよい。
Further, the
上述の説明から理解できるように、本実施例のブラシレスモータでは、温度監視信号Zaの値が1.0に維持されている場合にも、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaとの両方を利用して印加電圧を調整することが可能である。望ましい印加電圧と、電圧指令値Ya及び励磁区間信号Eaとの関係は、予め駆動制御回路200(図4(A))内のメモリにテーブルとして格納されていることが望ましい。こうすれば、駆動制御回路200が、外部から望ましい印加電圧の目標値を受信したときに、CPU220がその目標値に応じて、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaとを駆動信号生成部240に設定することが可能である。なお、印加電圧の調整には、電圧指令値Yaと、励磁区間信号Eaの両方を利用する必要はなく、いずれか一方のみを利用するようにしてもよい。
As can be understood from the above description, in the brushless motor of this embodiment, both the voltage command value Ya and the excitation interval signal Ea are obtained even when the value of the temperature monitoring signal Za is maintained at 1.0. It is possible to adjust the applied voltage by using it. The relationship between the desired applied voltage, the voltage command value Ya, and the excitation interval signal Ea is preferably stored in advance as a table in a memory in the drive control circuit 200 (FIG. 4A). In this way, when the
図9は、PWM部530(図6)の内部構成の一例を示すブロック図である。PWM部530は、カウンタ531と、EXOR回路533と、駆動波形形成部535とを備えている。これらは以下のように動作する。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the PWM unit 530 (FIG. 6). The
図10は、モータ正転時のPWM部530の動作を示すタイミングチャートである。この図には、2つのクロック信号PCL,SDCと、正逆方向指示値RIと、励磁区間信号Eaと、乗算値Maと、正負符号信号Paと、カウンタ531内のカウント値CM1と、カウンタ531の出力S1と、EXOR回路533の出力S2と、駆動波形形成部535の出力信号DRVA1,DRVA2とが示されている。カウンタ531は、クロック信号SDCの1期間毎に、クロック信号PCLに同期してカウント値CM1を0までダウンカウントする動作を繰り返す。カウント値CM1の初期値は乗算値Maに設定される。なお、図10では、図示の便宜上、乗算値Maとして負の値も描かれているが、カウンタ531で使用されるのはその絶対値|Ma|である。カウンタ531の出力S1は、カウント値CM1が0で無い場合にはHレベルに設定され、カウント値CM1が0になるとLレベルに立ち下がる。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the
EXOR回路533は、正負符号信号Paと正逆方向指示値RIとの排他的論理和を示す信号S2を出力する。モータが正転する場合には、正逆方向指示値RIがLレベルである。従って、EXOR回路533の出力S2は、正負符号信号Paと同じ信号となる。駆動波形形成部535は、カウンタ531の出力S1と、EXOR回路533の出力S2から、駆動信号DRVA1,DRVA2を生成する。すなわち、カウンタ531の出力S1のうち、EXOR回路533の出力S2がLレベルの期間の信号を第1の駆動信号DRVA1として出力し、出力S2がHレベルの期間の信号を第2の駆動信号DRVA2として出力する。なお、図10の右端部付近では、励磁区間信号EaがLレベルに立ち下がり、これによって非励磁区間NEPが設定されている。従って、この非励磁区間NEPでは、いずれの駆動信号DRVA1,DRVA2も出力されず、ハイインピーダンス状態に維持される。
The
図11は、モータ逆転時のPWM部530の動作を示すタイミングチャートである。モータ逆転時には、正逆方向指示値RIがHレベルに設定される。この結果、2つの駆動信号DRVA1,DRVA2が図10から入れ替わっており、この結果、モータが逆転することが理解できる。
FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the
図12は、励磁区間設定部590の内部構成と動作を示す説明図である。励磁区間設定部590は、電子可変抵抗器592と、電圧比較器594,596と、OR回路598と、とを有している。電子可変抵抗器592の抵抗値Rvは、CPU220によって設定される。電子可変抵抗器592の両端の電圧V1,V2は、電圧比較器594,596の一方の入力端子に与えられている。電圧比較器594,596の他方の入力端子には、磁気センサ出力SSAが供給されている。電圧比較器594,596の出力信号Sp,Snは、OR回路598に入力されている。OR回路598の出力Eaは、励磁区間と非励磁区間とを区別するための励磁区間信号Eaである。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the excitation
図12(B)は、励磁区間設定部590の動作を示している。電子可変抵抗器592の両端電圧V1,V2は、抵抗値Rvを調整することによって変更される。具体的には、両端電圧V1,V2は、電圧レンジの中央値(=VDD/2)からの差分が等しい値に設定される。磁気センサ出力SSAが第1の電圧V1よりも高い場合には第1の電圧比較器594の出力SpがHレベルとなり、一方、磁気センサ出力SSAが第2の電圧V2よりも低い場合には第2の電圧比較器596の出力SnがHレベルとなる。励磁区間信号Eaは、これらの出力信号Sp,Snの論理和を取った信号である。従って、図12(B)の下部に示すように、励磁区間信号Eaは、励磁区間EPと非励磁区間NEPとを示す信号として使用することができる。励磁区間EPと非励磁区間NEPの設定は、CPU220が可変抵抗値Rvを調整することによって行なわれる。
FIG. 12B shows the operation of the excitation
以上のように、上記実施例のブラシレスモータでは、温度センサ50A,50Bと温度監視部570(図6)との働きによって、各相のコイル11,12の過熱を防止している。従って、従来のような電流制限回路を設ける必要がない。また、始動時においても電流を過度に制限することを防止できるので、始動時にトルクが十分なトルクを発生できないという不具合を防止することも可能である。すなわち、従来のようにSN極の磁極が交差する領域で矩形波形駆動による電力供給が行なわれると、短絡電流が生じ電流制限回路が必須であった。しかし、本実施例では、その交差する領域では図8で示すように正弦波形駆動による電力供給が抑制され短絡電流が生じることないため電流制限回路は不要となる。また始動時には、始動トルクを得るための始動電流と電磁コイルのインピーダンスは設計上で決定されるので過剰電流保護は設計上不要とされる。また、設計上で予期しない過剰負荷が生じた際には、設計時間以上の過剰電流を、温度検出によって抑制させることができる。
As described above, in the brushless motor of the above embodiment, overheating of the
図13は、ブラシレスモータの駆動制御回路の他の構成の例を示すブロック図である。この駆動制御回路200aは、図4(A)に示した駆動制御回路200のドライバ回路250A,250Bに、温度センサ60A,60Bをそれぞれ設けたものである。また、モータ本体100aは、図4(A)のモータ本体100から温度センサ50A,50Bを省略したものである。他の構成は、図4(A)に示した回路と同じである。温度センサ60A,60Bは、ドライバ回路250A,250Bを構成する駆動素子(駆動トランジスタ)の温度を検出するためのものである。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of another configuration of the drive control circuit of the brushless motor. In the
図14(A)は、温度センサ60Aの実装例を示している。この例では、放熱基板252の上にドライバ回路250Aを構成するパワー半導体素子が載置されており、このパワー半導体素子内に温度センサ60Aが実装されている。他のドライバ回路250Bにも同様に温度センサ60Bが実装されている(図示省略)。温度センサ60A,60Bとしては、例えばダイオード素子を用いることができる。ダイオード素子の電流電圧特性は温度に依存するので、ダイオード素子の電流電圧特性を測定することによって温度を検出することが可能である。この場合には、温度監視部570(図6)内に、ダイオード素子の電流電圧特性から温度を決定するための温度決定回路が設けられていることが好ましい。温度監視部570は、温度センサ60A,60Bの出力に基づいて、図7に示した温度監視信号Zaを生成する。なお、温度監視部570内の温度決定回路は、自身の温度特性を補償するための温度補償機能を有することが好ましい。
FIG. 14A shows a mounting example of the
図14(B)は、温度センサの他の実装例を示している。この例では、ドライバ回路250A,250Bに放熱板254が設けられており、この放熱板254に温度センサ60が設置されている。なお、この例では温度センサ60は1つであるが、各ドライバ回路250A,250Bの近傍にそれぞれ温度センサを1つずつ設けるようにしてもよい。温度センサ60は、ドライバ回路250A,250Bの駆動素子自体の温度を測定するものでは無く、駆動素子の温度と共に変化する放熱板254の温度を測定するためのものである。この例からも理解できるように、駆動素子自体の温度を測定する必要は無く、駆動素子の温度に関連付けられた検出対象温度(すなわち駆動素子の温度と共に昇降する温度)を検出して過熱制限を行うようにしてもよい。この点は、前述したコイル温度に関しても同様である。
FIG. 14B shows another mounting example of the temperature sensor. In this example, the
C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
C1.変形例1:
上記実施例では、検出対象温度(コイル温度又は駆動素子温度)に応じて温度監視信号Zaのレベルを変更し、これに応じてコイルの実効駆動電圧を減小させていたが、他の回路構成を用いてコイルに印加される実効駆動電圧を低下させるようにしてもよい。このような回路構成は、例えば、図12に示した励磁区間設定部590の構成において、検出対象温度(又は温度監視信号Za)のレベルに応じて可変抵抗器592の抵抗値Rvを再調整する抵抗値調整回路を設けることによって実現可能である。
C1. Modification 1:
In the above embodiment, the level of the temperature monitoring signal Za is changed according to the detection target temperature (coil temperature or drive element temperature), and the effective drive voltage of the coil is reduced accordingly. The effective drive voltage applied to the coil may be reduced using Such a circuit configuration, for example, re-adjusts the resistance value Rv of the
C2.変形例2:
上記実施例ではアナログ磁気センサを利用していたが、アナログ磁気センサの代わりに、多値のアナログ的出力を有するデジタル磁気センサを使用してもよい。アナログ磁気センサも多値出力を有するデジタル磁気センサも、アナログ的変化を示す出力信号を有する点で共通している。なお、本明細書において、「アナログ的変化を示す出力信号」とは、オン/オフの2値出力ではなく、3値以上の多数レベルを有するデジタル出力信号と、アナログ出力信号との両方を包含する広い意味で使用されている。
C2. Modification 2:
In the above embodiment, an analog magnetic sensor is used, but a digital magnetic sensor having a multi-valued analog output may be used instead of the analog magnetic sensor. An analog magnetic sensor and a digital magnetic sensor having a multi-value output are common in that they have an output signal indicating an analog change. In this specification, “an output signal indicating an analog change” includes both a digital output signal having multiple levels of three or more and an analog output signal, not an on / off binary output. Used in a broad sense.
C3.変形例3:
PWM回路としては、図6に示した回路以外の種々の回路構成を採用することが可能である。例えば、センサ出力と基準三角波とを比較することによってPWM制御を行う回路を利用してもよい。また、PWM制御以外の方法で駆動信号を生成するようにしてもよい。また、PWM制御以外の方法で駆動信号を生成する回路を採用してもよい。例えば、センサ出力を増幅してアナログ駆動信号を生成する回路を採用することも可能である。
C3. Modification 3:
As the PWM circuit, various circuit configurations other than the circuit shown in FIG. 6 can be adopted. For example, a circuit that performs PWM control by comparing the sensor output with a reference triangular wave may be used. Further, the drive signal may be generated by a method other than PWM control. A circuit that generates a drive signal by a method other than PWM control may be employed. For example, it is possible to employ a circuit that amplifies the sensor output and generates an analog drive signal.
C4.変形例4:
上記実施例では、2極2相モータの例を説明したが、モータの極数及び相数はそれぞれ任意の数を採用することが可能である。
C4. Modification 4:
In the above embodiment, an example of a two-pole two-phase motor has been described. However, any number of poles and phases of the motor can be employed.
C5.変形例5:
本発明は、ファンモータ、時計(針駆動)、ドラム式洗濯機(単一回転)、ジェットコースタ、振動モータなどの種々の装置のモータに適用可能である。
C5. Modification 5:
The present invention is applicable to motors of various devices such as a fan motor, a timepiece (hand drive), a drum-type washing machine (single rotation), a roller coaster, and a vibration motor.
10…ステータ部
11…A相コイル
12…B相コイル
30…ロータ部
32…磁石
40A,40B…磁気センサ
42…ホール素子
44…バイアス調整部
46…ゲイン調整部
50A,50B…温度センサ(コイル温度検出用)
60,60A,60B…温度センサ(素子温度検出用)
100…モータ本体
112…回転軸
120…回路基板
200…駆動制御回路
220…CPU
240…駆動信号生成部
250A,250B…ドライバ回路
252…放熱基板
254…放熱板
260…AD変換部
280…AD変換部
290…警告表示部
510…基本クロック生成回路
520…分周器
530…PWM部
531…カウンタ
533…EXOR回路
535…駆動波形形成部
540…レジスタ
550…乗算器
560…符号化部
570…温度監視部
580…レジスタ
590…励磁区間設定部
592…電子可変抵抗器
594,596…電圧比較器
598…OR回路
DESCRIPTION OF
60, 60A, 60B ... temperature sensor (for element temperature detection)
DESCRIPTION OF
240 ... Drive
Claims (4)
複数の電磁コイルを有するコイル列と、
複数の永久磁石を有する磁石列と、
前記磁石列と前記コイル列の相対位置を検出するための磁気センサと、
前記磁気センサの出力を利用し、駆動素子を用いて前記コイル列を駆動する駆動制御回路と、
前記コイル列のコイル温度と前記駆動素子の温度とのうちのいずれかに関連付けられた検出対象温度を検出するための温度センサと、
を備え、
前記駆動制御回路は、
前記コイル列に電流を供給するための複数の駆動トランジスタで構成されるドライバ回路と、
前記ドライバ回路の前記複数の駆動トランジスタを制御する駆動信号を生成するための駆動信号生成回路と、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、
前記温度センサの出力に基づいて、前記検出対象温度に応じて信号レベルが変化する温度監視信号を生成する温度監視回路と、
前記温度監視信号と前記磁気センサの出力とに少なくとも基づいて、前記磁気センサの出力のアナログ的変化と同じ変化を示し前記温度監視信号の信号レベルに比例した振幅を有する波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記波形信号を利用したPWM制御を実行して、前記波形信号の変化と同じ実効電圧変化を示す前記駆動信号を生成するPWM制御回路と、
を含み、
前記駆動制御回路は、前記温度センサで検出された検出対象温度が所定の第1の閾値を超えたときには前記コイル列に供給する駆動電圧の実効値を低減させ、前記検出対象温度が高くなるほど前記実効値の低減幅が大きくなるように前記駆動電圧を調整し、前記検出対象温度が前記第1の閾値よりも大きな所定の第2の閾値を超えたときには前記コイル列への駆動電圧の供給を停止する、ブラシレスモータ。 A brushless motor,
A coil array having a plurality of electromagnetic coils;
A magnet array having a plurality of permanent magnets;
A magnetic sensor for detecting a relative position of the magnet array and the coil array;
A drive control circuit that uses the output of the magnetic sensor to drive the coil array using a drive element;
A temperature sensor for detecting a detection target temperature associated with one of the coil temperature of the coil array and the temperature of the drive element;
With
The drive control circuit includes:
A driver circuit composed of a plurality of drive transistors for supplying current to the coil array;
A drive signal generation circuit for generating a drive signal for controlling the plurality of drive transistors of the driver circuit;
With
The drive signal generation circuit includes:
A temperature monitoring circuit that generates a temperature monitoring signal whose signal level changes according to the detection target temperature, based on the output of the temperature sensor;
A waveform signal that generates a waveform signal that exhibits the same change as an analog change in the output of the magnetic sensor and has an amplitude proportional to the signal level of the temperature monitor signal based at least on the temperature monitor signal and the output of the magnetic sensor A generator,
A PWM control circuit that performs PWM control using the waveform signal and generates the drive signal showing the same effective voltage change as the change of the waveform signal;
Including
Said drive control circuit, said when detected temperature detected by the temperature sensor exceeds a predetermined first threshold to reduce the effective value of the driving voltage supplied to the coil array, wherein the higher the detected temperature is higher The drive voltage is adjusted to increase the effective value reduction range, and when the detection target temperature exceeds a predetermined second threshold value that is larger than the first threshold value, the drive voltage is supplied to the coil array. A brushless motor that stops .
前記波形信号生成部は、前記温度監視信号のみでなく、外部から与えられるブラシレスモータの動作電圧の指令値にも基づいて前記波形信号の振幅を設定する、ブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1 ,
The waveform signal generation unit sets the amplitude of the waveform signal based not only on the temperature monitoring signal but also on the command value of the operating voltage of the brushless motor given from the outside.
前記温度センサは、前記駆動素子が実装されたパワー半導体素子内に含まれている、ブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1 or 2 ,
The temperature sensor is a brushless motor included in a power semiconductor element on which the driving element is mounted.
前記温度センサは、前記駆動素子に設けられた放熱部材に設置されている、ブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 3 ,
The temperature sensor is a brushless motor installed on a heat dissipating member provided in the drive element.
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