JPH04210798A - Brushless motor drive circuit - Google Patents
Brushless motor drive circuitInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石回転子の位置
検出をホール素子等を用いて行うDCモータのブラスレ
スモータ駆動回路に関するものである。
[0002]BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor drive circuit for a DC motor that detects the position of a permanent magnet rotor using a Hall element or the like. [0002]
【従来の技術】従来、この種のブラスレスモータ駆動回
路は、第5図に示すように、逆流阻止用ダイオードD1
〜D3、抵抗R1〜Rs 、コンデンサCl−C5を用
い、制御用電源VCからコンデンサの静電容量を利用し
て、Hブリッジ接続された上段のFETQl〜Q3 に
オン・オフ制御用電源(以下、フローティング電源と呼
ぶ)を供給していた。
[0003]上記従来のものは、回路構成が簡単である
という利点を有するが、モータ駆動用電源VMが入力さ
れている状態で制御用電源VCが入力された場合、ホー
ル素子等の位置検出素子の出力に従ってオン状態にある
上段のFETのゲート電圧は、フローティング電源用コ
ンデンサ01〜C3が完全に充電されていないため、上
段のFETQ+〜Q3 を完全にオンできず、FETが
熱破壊するという問題がある。
[0’004]そのため、制御用電源VCが入力されて
から、モータ駆動用電源VMが入力されるように電源入
力の順番を規定するか、電源入力スイッチを2段階スイ
ッチにする必要があった。
[0005]2. Description of the Related Art Conventionally, this type of brushless motor drive circuit has a backflow blocking diode D1 as shown in FIG.
~D3, resistors R1~Rs, and capacitors Cl-C5, an on/off control power supply (hereinafter referred to as (called floating power). [0003] The above conventional circuit has the advantage of a simple circuit configuration, but when the control power supply VC is input while the motor drive power supply VM is input, the position detection element such as the Hall element Since the floating power supply capacitors 01 to C3 are not fully charged, the gate voltage of the upper stage FET, which is turned on according to the output of There is. [0'004] Therefore, it was necessary to specify the order of power input so that the control power supply VC is input and then the motor drive power supply VM is input, or it was necessary to make the power input switch a two-stage switch. . [0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑みて提供したものであって、モータ駆動用電源が入力
されている状態であっても、制御用電源の入力可能なブ
ラスレスモータ駆動回路を提供することを目的としたも
のである。
[0006]SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been provided in view of the above-mentioned points, and provides a brassless motor that can input power for control even when power for driving a motor is being input. The purpose is to provide a motor drive circuit. [0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、Hブリッジ接
続されたFETと、回転子位置検出用の位置検出素子と
、上記位置検出素子の信号を分配して上記FETのオン
・オフ信号を出力する分配回路と、上記分配回路の一構
成要素であるコンパレータの電源電圧の立ち上がりを一
定時間遅延させて、モータ起動時上記Hブリッジ接続さ
れた上段のFETを一定期間オフさせる遅延手段を設け
たものである。
[0007][Means for Solving the Problems] The present invention provides an H-bridge connected FET, a position detection element for detecting the rotor position, and a signal from the position detection element is distributed to generate an on/off signal for the FET. A delay means is provided to delay the rise of the power supply voltage of the output distribution circuit and the comparator which is a component of the distribution circuit for a certain period of time, and turn off the upper stage FET connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started. It is something. [0007]
【作 用】而して、コンパレータの出力電圧は緩やかに
立ち上がるので、コンパレータの出力電圧を入力とする
回路素子は一定期間Lレベルと認識して上段のFETを
すべてオフするようにしている。
[0008][Operation] Since the output voltage of the comparator rises gradually, the circuit elements that receive the output voltage of the comparator recognize it as an L level for a certain period of time, and turn off all the FETs in the upper stage. [0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例は第1図及び第2図に示すように、3相
DCプラスレスモ一タ駆動回路に適用したもので、この
DCブラスレスモータでは、永久磁石回転子1の位置を
ホール素子HU、HV、HWで検出し、このホール素子
HU、HV、HWの出力に応じて第1図に示すブラスレ
スモータ駆動回路によって固定子巻線LU、LV、LW
に電流を流して永久磁石回転子1を回転させるものであ
る。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment is applied to a three-phase DC brushless motor drive circuit. , HW, and the stator windings LU, LV, LW are detected by the brassless motor drive circuit shown in FIG. 1 according to the outputs of the Hall elements HU, HV, HW.
The permanent magnet rotor 1 is rotated by passing a current through the magnet rotor 1.
【0OO9】ここで、上記ホール素子HU、HV、HW
は第2図に示すように、機械角60°の位置に配置され
、永久磁石回転子1の各磁極に空隙を介して対向させて
磁束密度に応じた信号を出力する。上記ブラスレスモー
タ駆動回路は、パワーMO3FETQ+ −Q6 をス
イッチング素子として用いたインバータ2で構成しであ
る。このインバータ2は2個のFET (Ql とQ4
、Q2 とQa 、 Q3 とQa ’)をモータ駆動
用電源VMに直列接続し、各々の接続点に一端が共通接
続された固定子巻線LU、LV、LWの他端を接続した
構成となっている。そして、ホール素子HU、HV、H
Wの出力から駆動信号を作成する分配回路3の出力に応
じてインバータ2のFETQl〜Q6をオン・オフ制御
する。
[00101分配回路3は、ホール素子HU、HV、H
Wの出力信号検出用コンパレータUl、U2.U3と、
コンパレータUl、U2.U3の出力UOUTI、U○
UT2.UOUT3を入力とし、分配回路3から○UT
1〜○UT6を出力するとして式(1)から(6)のプ
ール代数で表現される論理回路31 とで構成されてお
り、コンパレータUl、U2.U3の電源電圧VUは、
制御用電源VCに直列接続された抵抗R+ −R3と、
コンデンサC1〜C3のコンデンサ両端電圧としている
。
[00111
尚、上記rNOT Jは否定、つまりオーバーラインの
意味である。
[0012]第3図(a)〜(c)はホール素子HU。
HV、HWの出力信号を示し、第3図(d)〜(i)は
分配回路3の出力タイミング信号を示している。第1図
中の下段のF E T Q、+ 〜Q6 は分配回路3
の出力で直接オン・オフ制御され、上段のFETQ+〜
Q3はトランジスタQ13. Q231 Q33 (例
えば、FETQlの場合には、トランジスタQ13)で
反転した分配回路3の出力で駆動制御されるドライブ回
路(例えば、FETQt の場合には、トーテムポール
接続されたNPN形及びPNP形の2個のトランジスタ
Qll、Q12で構成されている)41〜43でオン・
オフ制御される。
[0013]つまり、分配回路3の出力がHレベルの時
、上段のFETQ+〜Q3 はオフし、下段のFETQ
、〜Q6はオンする。また、上段のFETQl−Qsの
ドライブ回路41〜43 には制御用電源VCとグラン
ドの間に逆流素子用ダイオードD1〜D3 を介して直
列接続されたコンデンサC1〜C3及び抵抗R1〜R3
からなるフローティング電源51〜53から駆動電源V
5 l〜V53 を供給するようにしである。
[0014]これは、上段のFETQ1〜Q3 は下段
のFETQ4〜Q6のドレインに接続され、グランドか
らの電位が下段のF E T Q4〜Q6のオン・オフ
状態で変動するためである。また、コンパレータ用電源
VUは抵抗R4とコンデンサC4から構成される遅延手
段を介してコンパレータUl、U2,03に供給される
ようになっている。
[00151次に、永久磁石回転子1が第3図のA点に
停止している状態で、モータ駆動用電源VMの入力後、
制御用電源VCが入力された時の起動時の動作を第4図
に基づいて説明する。第4図(a)に示すように制御用
電源VCの入力と共に、フローティング電源51〜53
とコンパレータ01.U2.U3用の電源VUは、第4
図(b)、 (c)に示すようにコンデンサC1−C
5、C4の充電に従って指数関数的に上昇する。コンパ
レータ用電源■Uが、論理回路31がLレベルと判断す
る電圧VLを越えるまでの期間TU、論理回路31はL
レベルと判断し、その結果(1)、 (3)、 (
5)に示すように分配回路3の出力○UTI、0UT2
,0UT3はTUの期間すべてHレベルとなり、F E
TQr−Qsはオフとなる。
[0016]また、フローティング電源51〜53の駆
動電源V5t 〜Vi3がFETQt −Qs を完全
にオンできる電圧VON (6V位)に達するまでの時
間T5は、論理回路31がLレベルと判断する電圧VL
を越えるまでの期間TUより短く設定されているため、
期間TUの後、第3図に示したように永久磁石回転子1
の位置に従って第4図(d)、 (e)に示すように
上段のFETQ 1がオンしても完全にオンできる。
[0017]尚、期間TUは数10ms e C程度で
あるため、制御用電源VCの入力からブラスレスモータ
の起動までの時間遅れはほとんど影響はないものである
。このように分配回路3の一構成要素であるコンパレー
タU1.02.U3の電源電圧の立ち上がりをCR等に
よって遅らせ、モータ起動時Hブリッジ接続された上段
のFETQ 1−Qs を一定期間オフさせることで、
モータ駆動用電源VMが入力されている状態で制御用電
源VCを入力しても、上段のFETQt−Qsのオン・
オフ制御用電源(フローティング電源)がFETQt
−Qsを完全にオンできる電圧値に達してから、上段の
FETQ+〜Q3 はオンするので、FETQt−Qs
の熱破壊を防止でき、その結果、電源入力の順番を規定
する必要がなくなり、電源入力スイッチも所謂2a接点
タイプのものを使用できるものである。
[0018]0OO9] Here, the above Hall elements HU, HV, HW
As shown in FIG. 2, it is arranged at a mechanical angle of 60 degrees, faces each magnetic pole of the permanent magnet rotor 1 with an air gap in between, and outputs a signal according to the magnetic flux density. The above-mentioned brushless motor drive circuit is composed of an inverter 2 using power MO3FETQ+-Q6 as a switching element. This inverter 2 has two FETs (Ql and Q4
. ing. And Hall elements HU, HV, H
The FETs Ql to Q6 of the inverter 2 are controlled on/off according to the output of the distribution circuit 3 which creates a drive signal from the output of the inverter 2. [00101 Distribution circuit 3 includes Hall elements HU, HV, H
W output signal detection comparators Ul, U2. U3 and
Comparators Ul, U2. U3 output UOUTI, U○
UT2. With UOUT3 as input, ○UT from distribution circuit 3
It is composed of a logic circuit 31 expressed by the pool algebra of equations (1) to (6) assuming that outputs 1 to UT6 are output, and comparators Ul, U2 . The power supply voltage VU of U3 is
a resistor R+ -R3 connected in series to the control power supply VC;
The voltage across the capacitors C1 to C3 is taken as the voltage across the capacitors. [00111 Note that the above rNOT J means negation, that is, overline. [0012] FIGS. 3(a) to 3(c) show a Hall element HU. The output signals of HV and HW are shown, and FIGS. 3(d) to (i) show the output timing signals of the distribution circuit 3. FET Q, + ~ Q6 in the lower part of Fig. 1 is the distribution circuit 3
It is directly on/off controlled by the output of FETQ+ in the upper stage.
Q3 is a transistor Q13. Q231 Q33 (For example, in the case of FETQt, the drive circuit is controlled by the output of the distribution circuit 3 inverted by the transistor Q13 in the case of FETQl) (consisting of transistors Qll, Q12) 41 to 43 turn on and off.
Controlled off. [0013] That is, when the output of the distribution circuit 3 is at H level, the upper stage FETs Q+ to Q3 are turned off, and the lower stage FETs Q
, ~Q6 is turned on. In addition, the drive circuits 41 to 43 of the upper stage FETs Ql-Qs include capacitors C1 to C3 and resistors R1 to R3 connected in series between the control power supply VC and the ground via backflow element diodes D1 to D3.
Drive power supply V from floating power supplies 51 to 53 consisting of
5 l~V53 is to be supplied. [0014] This is because the upper stage FETs Q1 to Q3 are connected to the drains of the lower stage FETs Q4 to Q6, and the potential from the ground varies depending on the on/off state of the lower stage FETs Q4 to Q6. Further, the comparator power supply VU is supplied to the comparators Ul, U2, and 03 via delay means composed of a resistor R4 and a capacitor C4. [00151 Next, with the permanent magnet rotor 1 stopped at point A in FIG. 3, after inputting the motor drive power supply VM,
The operation at startup when the control power supply VC is input will be explained based on FIG. 4. As shown in FIG. 4(a), along with the input of the control power supply VC, the floating power supplies 51 to 53
and comparator 01. U2. The power supply VU for U3 is the fourth
As shown in Figures (b) and (c), capacitor C1-C
5. It increases exponentially as C4 charges. The period TU until the comparator power supply ■U exceeds the voltage VL that the logic circuit 31 determines as the L level, the logic circuit 31 is at the L level.
The results are (1), (3), (
As shown in 5), the output of distribution circuit 3 ○UTI, 0UT2
, 0UT3 is at H level throughout the TU period, and F E
TQr-Qs is turned off. [0016] Furthermore, the time T5 until the driving power supplies V5t to Vi3 of the floating power supplies 51 to 53 reach the voltage VON (approximately 6V) that can completely turn on the FETQt-Qs is the voltage VL at which the logic circuit 31 determines the L level.
Since the period until exceeding TU is set shorter than TU,
After the period TU, the permanent magnet rotor 1 as shown in FIG.
According to the position of FET Q1 in the upper stage as shown in FIGS. 4(d) and (e), it can be completely turned on even if it is turned on. [0017] Since the period TU is approximately several tens of milliseconds, the time delay from inputting the control power supply VC to starting the brushless motor has almost no effect. In this way, the comparator U1.02. which is one component of the distribution circuit 3. By delaying the rise of the power supply voltage of U3 using CR etc., and turning off the upper stage FETQ1-Qs connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started,
Even if the control power supply VC is input while the motor drive power supply VM is input, the upper stage FETs Qt-Qs will not turn on/off.
Off control power supply (floating power supply) is FETQt
-The upper stage FETs Q+ to Q3 are turned on after reaching the voltage value that can completely turn on Qs, so FETQt-Qs
As a result, there is no need to specify the order of power input, and a so-called 2A contact type power input switch can be used. [0018]
【発明の効果】本発明は上述のように、Hブリッジ接続
されたFETと、回転子位置検出用の位置検出素子と、
上記位置検出素子の信号を分配して上記FETのオン・
オフ信号を出力する分配回路と、上記分配回路の一構成
要素であるコンパレータの電源電圧の立ち上がりを一定
時間遅延させて、モータ起動時上記Hブリッジ接続され
た上段のFETを一定期間オフさせる遅延手段を設けた
ものであるから、コンパレータの出力電圧は緩やかに立
ち上がるので、コンパレータの出力電圧を入力とする回
路素子は一定期間Lレベルと認識して上段のFETをす
べてオフするようにしているものであり、そのため、上
段のFETの熱破壊を防止でき、その結果、電源入力の
順番を規定する必要がなくなり、電源入力スイッチも所
謂2a接点タイプのものを使用できるという効果を奏す
るものである。 ′Effects of the Invention As described above, the present invention includes an H-bridge connected FET, a position detection element for detecting the rotor position,
The signal of the position detection element is distributed to turn on/off the FET.
A distribution circuit that outputs an off signal; and a delay means that delays the rise of the power supply voltage of a comparator, which is a component of the distribution circuit, for a certain period of time to turn off the upper stage FET connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started. Since the output voltage of the comparator rises slowly, the circuit elements that receive the output voltage of the comparator recognize it as an L level for a certain period of time and turn off all the upper stage FETs. Therefore, it is possible to prevent thermal damage to the upper stage FET, and as a result, there is no need to specify the order of power input, and a so-called 2a contact type power input switch can be used. ′
【図1】本発明の全体の回路図である。FIG. 1 is an overall circuit diagram of the present invention.
【図2】ホール素子の配置状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the arrangement of Hall elements.
【図3】分配回路の動作波形図である。FIG. 3 is an operational waveform diagram of the distribution circuit.
【図4】起動時の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram at startup.
【図5】従来例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional example.
3 分配回路 Q+ −Qs FET U1〜U3 コンパレータ 3 Distribution circuit Q+ -Qs FET U1~U3 Comparator
【図1】[Figure 1]
【図2】 L −:二T〕−二? −−−−J[Figure 2] L -:2T〕-2? ----J
【図3】[Figure 3]
【図4】 (a)HLi (b)H■1 (C) HW\ヮ乙へっl\0 d)OtJTl ’ e)OUT2 f)αバ3 : 9)OUT4: hm ’ i )OUT6 ’ ム (0)VC m−は−一で (b)Vu ”’v51””VB2 d +751+ 一トーーーー1 (d)OUTl m (e )VGSI[Figure 4] (a) HLi (b) H■1 (C) HW\ヮ d) OtJTl e) OUT2 f) αBa3: 9) OUT4: hm i) OUT6 Mu (0)VC m- is -1 (b) Vu “’v51””VB2 d +751+ One-to-one (d) OUTl m (e) VGSI
【提出日】平成3年2月26日[Submission date] February 26, 1991
【手続補正1】[Procedural amendment 1]
【補正対象項目名】明細書[Name of item to be amended] Specification
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【書類名】 明細書[Document name] Specification
【発明の名称】 ブラシレスモータ駆動回路[Name of the invention] Brushless motor drive circuit
【請求項1] Hブリッジ接続されたFETと、回転
子位置検出用の位置検出素子と、上記位置検出素子の信
号を分配して上記FETのオン・オフ信号を出力する分
配回路と、上記分配回路の一構成要素であるコンパレー
タの電源電圧の立ち上がりを一定時間遅延させて、モー
タ起動時上記Hブリッジ接続された上段のFETを一定
期間オフさせる遅延手段を設けたことを特徴とするブラ
シレスモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
[00011[Claim 1] An H-bridge connected FET, a position detection element for rotor position detection, a distribution circuit that distributes the signal of the position detection element and outputs an on/off signal for the FET, and the distribution circuit. A brushless motor drive characterized in that a delay means is provided for delaying the rise of the power supply voltage of a comparator, which is a component of the circuit, for a certain period of time and turning off the above-mentioned H-bridge connected upper stage FET for a certain period of time when the motor is started. circuit. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [00011
【産業上の利用分野]本発明は、永久磁石回転子の位置
検出をホール素子等を用いて行うDCモータのブラシレ
スモータ駆動回路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モータ駆動回
路は、第5図に示すように、逆流阻止用ダイオードD+
〜D3、抵抗Rt−R3,コンデンサ01〜C3を用い
、制御用電源VCからコンデンサの静電容量を利用して
、Hブリッジ接続された上段のFETQ+ 〜Q3 に
オン・オフ制御用電源(以下、フローティング電源と呼
ぶ)を供給していた。
[0003]上記従来のものは、回路構成が簡単である
という利点を有するが、モータ駆動用電源VMが入力さ
れている状態で制御用電源VCが入力された場合、ホー
ル素子等の位置検出素子の出力に従ってオン状態にある
上段のFETのゲート電圧は、フローティング電源用コ
ンデンサC1−C5が完全に充電されていないため、上
段のF E T Ql −Q3 を完全にオンできず、
FETが熱破壊するという問題がある。
[0004]そのため、制御用電源VCが入力されてか
ら、モータ駆動用電源VMが入力されるように電源入力
の順番を規定するか、電源入力スイッチを2段階スイッ
チにする必要があった。
[0005][Field of Industrial Application] The present invention relates to a brushless motor drive circuit for a DC motor that detects the position of a permanent magnet rotor using a Hall element or the like. [0002] Conventionally, this type of brushless motor drive circuit has a backflow blocking diode D+ as shown in FIG.
Using ~D3, resistor Rt-R3, and capacitors 01~C3, an on/off control power supply (hereinafter referred to as (called floating power). [0003] The above conventional circuit has the advantage of a simple circuit configuration, but when the control power supply VC is input while the motor drive power supply VM is input, the position detection element such as the Hall element The gate voltage of the upper stage FET, which is in the on state according to the output of , cannot completely turn on the upper stage FET Ql - Q3 because the floating power supply capacitors C1-C5 are not fully charged.
There is a problem that the FET is destroyed by heat. [0004] Therefore, it is necessary to specify the order of power input so that the control power supply VC is input and then the motor drive power supply VM is input, or it is necessary to make the power supply input switch a two-stage switch. [0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑みて提供したものであって、モータ駆動用電源が入力
されている状態であっても、制御用電源の入力可能なブ
ラシレスモータ駆動回路を提供することを目的としたも
のである。
[0006]SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been provided in view of the above-mentioned points, and provides a brushless motor in which control power can be input even when the motor drive power is being input. The purpose is to provide a drive circuit. [0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、Hブリッジ接
続されたFETと、回転子位置検出用の位置検出素子と
、上記位置検出素子の信号を分配して上記FETのオン
・オフ信号を出力する分配回路と、上記分配回路の一構
成要素であるコンパレータの電源電圧の立ち上がりを一
定時間遅延させて、モータ起動時上記Hブリッジ接続さ
れた上段のFETを一定期間オフさせる遅延手段を設け
たものである。
[0007][Means for Solving the Problems] The present invention provides an H-bridge connected FET, a position detection element for detecting the rotor position, and a signal from the position detection element is distributed to generate an on/off signal for the FET. A delay means is provided to delay the rise of the power supply voltage of the output distribution circuit and the comparator which is a component of the distribution circuit for a certain period of time, and turn off the upper stage FET connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started. It is something. [0007]
【作 用】而して、コンパレータの出力電圧は緩やかに
立ち上がるので、コシパレータの出力電圧を入力とする
回路素子は一定期間Lレベルと認識して上段のFETを
すべてオフするようにしている。
[0008][Operation] Since the output voltage of the comparator rises slowly, the circuit elements that receive the output voltage of the cosciparator as input recognize it as an L level for a certain period of time, and turn off all the FETs in the upper stage. [0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例は第1図及び第2図に示すように、3相
DCブラシレスモ一タ駆動回路に適用したもので、この
DCブラシレスモータでは、永久磁石回転子1の位置を
ホール素子HU、HV、HWで検出し、このホール素子
HU、HV、HWの出力に応じて第1図に示すブラシレ
スモータ駆動回路によって固定子巻線LU、LV、LW
に電流を流して永久磁石回転子1を回転させるものであ
る。
[0009]ここで、上記ホール素子HU、HV、HW
は第2図に示すように、機械角60°の位置に配置され
、永久磁石回転子1の各磁極に空隙を介して対向させて
磁束密度に応じた信号を出力する。上記ブラシレスモ*
*−タ駆動回路は、パワーMO3FETQ+ 〜Q6
をスイッチング素子として用いたインバータ2で構成し
である。このインバータ2は2個のFET (Q+ と
Q4、Q2 とQ5.Q3 とQ、 )をモータ駆動用
電源VMに直列接続し、各々の接続点に一端が共通接続
された固定子巻線LU、LV、LWの他端を接続した構
成となっている。そして、ホール素子HU、HV、HW
の出力から駆動信号を作成する分配回路3の出力に応じ
てインバータ2のF ETQ+ −Q6をオン・オフ制
御する。
[00101分配回路3は、ホール素子HU、HV、H
Wの出力信号検出用コンパレータIJI、U2.U3と
、コンパレータTJI、U2.U3の出力UOUTI、
U○UT2.UOUT3を入力とし、分配回路3から0
UT1〜0UT6を出力するとして式(1)から(6)
のプール代数で表現される論理回路3.とで構成されて
いる。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment is applied to a three-phase DC brushless motor drive circuit. , HW, and the stator windings LU, LV, LW are detected by the brushless motor drive circuit shown in FIG.
The permanent magnet rotor 1 is rotated by passing a current through the magnet rotor 1. [0009] Here, the Hall elements HU, HV, HW
As shown in FIG. 2, it is arranged at a mechanical angle of 60 degrees, faces each magnetic pole of the permanent magnet rotor 1 with an air gap in between, and outputs a signal according to the magnetic flux density. The above brushless mo*
*The power MO3FET Q+ ~Q6
It consists of an inverter 2 using as a switching element. This inverter 2 has two FETs (Q+ and Q4, Q2 and Q5, Q3 and Q, ) connected in series to a motor drive power supply VM, and a stator winding LU whose one end is commonly connected to each connection point. The other ends of LV and LW are connected. And Hall elements HU, HV, HW
The FETQ+-Q6 of the inverter 2 is controlled on/off according to the output of the distribution circuit 3 which creates a drive signal from the output of the inverter 2. [00101 Distribution circuit 3 includes Hall elements HU, HV, H
W output signal detection comparators IJI, U2. U3, comparator TJI, U2. U3 output UOUTI,
U○UT2. UOUT3 is input, distribution circuit 3 to 0
Equations (1) to (6) assume that UT1 to 0UT6 are output.
A logic circuit expressed by a pool algebra of 3. It is made up of.
【0011】
尚、上記rNOT Jは否定、つまりオーバーラインの
意味である。
[0012]第3図(a)〜(c)はホール素子HU。
1−IV、 I−IWの出力信号を示し、第3図(d)
〜(i)は分配回路3の出力タイミング信号を示してい
る。第1図中の下段のF E T Q4〜Q6は分配回
路3の出力で直接オン・オフ制御され、上段のFETQ
+−Q3はトランジスタQ13. Q23. Q33
(例えば、FETQ+ の場合には、トランジスタQ1
3)で反転した分配回路3の出力で駆動制御されるドラ
イブ回路(例えば、FETQlの場合には、トーテムポ
ール接続されたNPN形及びPNP形の2個のトランジ
スタQll、 Q12で構成されている)41〜43で
オン・オフ制御される。
[00131つまり、分配回路3の出力がHレベルの時
、上段のF E T Q 1−Q3はオフし、下段のF
ETQl、〜Q6はオンする。また、上段のFETQ+
−Q3のドライブ回路41〜43 には制御用電源VC
とグランドの間に逆流素子用ダイオードDl−D3 を
介して直列接続されたコンデンサC4〜C3及び抵抗R
I 〜R3からなるフローティング電源51〜53から
駆動電源V51〜V’53 を供給するようにしである
。
[0014]これは、上段のFETQ 1〜Q3は下段
のFETQ4〜Q6のドレインに接続され、グランドか
らの電位が下段のFETQ4〜Q6のオン・オフ状態で
変動するためである。また、コンパレータ用電源VUは
抵抗R4とコンデンサC4から構成される遅延手段を介
してコンパレータ01.U2.U3に供給されるように
なっている。
[0015]次に、永久磁石回転子1が第3図のA点に
停止している状態で、モータ駆動用電源VMの入力後、
制御用電源VCが入力された時の起動時の動作を第4図
に基づいて説明する。第4図(a)に示すように制御用
電源VCの入力と共に、フローティング電源51〜53
とコンパレータUl、02.U3用の電源VUは、第4
図(b)、 (C)に示すようにコンデンサ01〜C
3、C4の充電に従って指数関数的に上昇する。コンパ
レータ用電源VUが、論理回路31がLレベルと判断す
る電圧VLを越えるまでの期間TU、論理回路31 は
Lレベルと判断し、その結果(1)、 (3)、
(5)に示すように分配回路3の出力○UTI、0UT
2.○UT3はTUの期間すべてHレベルとなり、FE
TQ1〜Q3はオフとなる。
[0016]また、フローティング電源51〜53の駆
動電源V51−V 53がFETQ+ −Q3 を完全
にオンできる電圧VON (6V位)に達するまでの時
間T5は、論理回路31がLレベルと判断する電圧VL
を越えるまでの期間TUより短く設定されているため、
期間TUの後、第3図に示したように永久磁石回転子1
の位置に従って第4図(d)、 (e)に示すように
上段のFETQ lがオンしても完全にオンできる。
[0017]尚、期間TUは数10m5ec程度である
ため、制御用電源VCの入力からブラシレスモータの起
動までの時間遅れはほとんど影響はないものである。こ
のように分配回路3の一構成要素であるコンパレータU
1、U2.U3の電源電圧の立ち上がりをCR等によっ
て遅らせ、モータ起動時Hブリッジ接続された上段のF
ETQ 1〜Q3 を一定期間オフさせることで、モー
タ駆動用電源VMが入力されている状態で制御用電源V
Cを入力しても、上段のFETQ+−Q3のオン・オフ
制御用電源(フローティング電源)がFETQ+ 〜Q
3 を完全にオンできる電圧値に達してから、上段のF
E T Q l〜Q3 はオンするので、FETQ+
−Q3 の熱破壊を防止でき、その結果、電源入力の
順番を規定する必要がなくなり、電源入力スイッチも所
謂2a接点タイプのものを使用できるものである。
[0018]Note that the above rNOT J means negation, that is, overline. [0012] FIGS. 3(a) to 3(c) show a Hall element HU. Figure 3(d) shows the output signals of 1-IV and I-IW.
~(i) shows the output timing signal of the distribution circuit 3. The lower stage FETs Q4 to Q6 in Fig. 1 are directly on/off controlled by the output of the distribution circuit 3, and the upper stage FETQ
+-Q3 is the transistor Q13. Q23. Q33
(For example, in the case of FETQ+, transistor Q1
3) A drive circuit whose drive is controlled by the output of the distribution circuit 3 inverted in step 3 (for example, in the case of FET Ql, it is composed of two totem-pole connected NPN type and PNP type transistors Qll and Q12). On/off control is performed by 41 to 43. [00131 In other words, when the output of the distribution circuit 3 is at H level, the upper stage FETQ1-Q3 is turned off, and the lower stage FETQ1-Q3 is turned off.
ETQl, to Q6 are turned on. Also, the upper FETQ+
- The control power supply VC is used for Q3 drive circuits 41 to 43.
Capacitors C4 to C3 and resistor R are connected in series between the
Driving power supplies V51 to V'53 are supplied from floating power supplies 51 to 53 consisting of I to R3. [0014] This is because the upper stage FETs Q1 to Q3 are connected to the drains of the lower stage FETs Q4 to Q6, and the potential from the ground varies depending on the on/off state of the lower stage FETs Q4 to Q6. Further, the comparator power supply VU is supplied to the comparator 01. U2. It is designed to be supplied to U3. [0015]Next, with the permanent magnet rotor 1 stopped at point A in FIG. 3, after inputting the motor drive power VM,
The operation at startup when the control power supply VC is input will be explained based on FIG. 4. As shown in FIG. 4(a), along with the input of the control power supply VC, the floating power supplies 51 to 53
and comparator Ul, 02. The power supply VU for U3 is the fourth
As shown in Figures (b) and (C), capacitors 01 to C
3. It increases exponentially as C4 charges. During the period TU until the comparator power supply VU exceeds the voltage VL at which the logic circuit 31 determines the L level, the logic circuit 31 determines the L level, and as a result (1), (3),
As shown in (5), the output of distribution circuit 3 is ○UTI, 0UT.
2. ○UT3 is at H level during all TU periods, and FE
TQ1 to Q3 are turned off. [0016] Also, the time T5 until the driving power supply V51-V53 of the floating power supplies 51 to 53 reaches the voltage VON (approximately 6V) that can completely turn on the FET Q+-Q3 is the voltage at which the logic circuit 31 determines the L level. VL
Since the period until exceeding TU is set shorter than TU,
After the period TU, the permanent magnet rotor 1 as shown in FIG.
According to the position of , even if the upper stage FET Q1 is turned on as shown in FIGS. 4(d) and (e), it can be completely turned on. [0017] Incidentally, since the period TU is about several tens of m5 ec, the time delay from the input of the control power supply VC to the activation of the brushless motor has almost no effect. In this way, the comparator U, which is one component of the distribution circuit 3,
1, U2. The rise of the power supply voltage of U3 is delayed by CR etc., and the upper stage F connected to the H bridge is used when starting the motor.
By turning off ETQ1 to Q3 for a certain period of time, the control power supply V can be turned off while the motor drive power supply VM is being input.
Even if C is input, the power supply (floating power supply) for on/off control of upper stage FETQ+-Q3 is not connected to FETQ+ ~Q.
3. After reaching the voltage value that allows turning on completely, turn on the upper F.
Since E T Ql~Q3 are turned on, FETQ+
-Q3 can be prevented from being thermally damaged, and as a result, there is no need to specify the order of power input, and a so-called 2a contact type power input switch can be used. [0018]
【発明の効果】本発明は上述のように、Hブリッジ接続
されたFETと、回転子位置検出用の位置検出素子と、
上記位置検出素子の信号を分配して上記FETのオン・
オフ信号を出力する分配回路と、上記分配回路の一構成
要素であるコンパレータの電源電圧の立ち上がりを一定
時間遅延させて、モータ起動時上記Hブリッジ接続され
た上段のFETを一定期間オフさせる遅延手段を設けた
ものであるから、コンパレータの出力電圧は緩やかに立
ち上がるので、コンパレータの出力電圧を入力とする回
路素子は一定期間Lレベルと認識して上段のFETをす
べてオフするようにしているものであり、そのため、上
段のFETの熱破壊を防止でき、その結果、電源入力の
順番を規定する必要がなくなり、電源入力スイッチも所
謂2a接点タイプのものを使用できるという効果を奏す
るものである。Effects of the Invention As described above, the present invention includes an H-bridge connected FET, a position detection element for detecting the rotor position,
The signal of the position detection element is distributed to turn on/off the FET.
A distribution circuit that outputs an off signal; and a delay means that delays the rise of the power supply voltage of a comparator, which is a component of the distribution circuit, for a certain period of time to turn off the upper stage FET connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started. Since the output voltage of the comparator rises slowly, the circuit elements that receive the output voltage of the comparator recognize it as an L level for a certain period of time and turn off all the upper stage FETs. Therefore, it is possible to prevent thermal damage to the upper stage FET, and as a result, there is no need to specify the order of power input, and a so-called 2a contact type power input switch can be used.
【図1】本発明の全体の回路図である。FIG. 1 is an overall circuit diagram of the present invention.
【図2】ホール素子の配置状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the arrangement of Hall elements.
【図3】分配回路の動作波形図である。FIG. 3 is an operational waveform diagram of the distribution circuit.
【図4】起動時の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram at startup.
【図5】従来例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional example.
3 分配回路 Q、〜Qa FET U1〜U3 コンパレータ 3 Distribution circuit Q, ~Qa FET U1~U3 Comparator
Claims (1)
置検出用の位置検出素子と、上記位置検出素子の信号を
分配して上記FETのオン・オフ信号を出力する分配回
路と、上記分配回路の一構成要素であるコンパレータの
電源電圧の立ち上がりを一定時間遅延させて、モータ起
動時上記Hブリッジ接続された上段のFETを一定期間
オフさせる遅延手段を設けたことを特徴とするブラスレ
スモータ駆動回路。1. A FET connected in an H-bridge, a position detection element for rotor position detection, a distribution circuit that distributes the signal of the position detection element and outputs an on/off signal for the FET, and the distribution circuit. A brassless motor characterized by being provided with a delay means that delays the rise of the power supply voltage of a comparator, which is a component of the circuit, for a certain period of time and turns off the upper stage FET connected to the H bridge for a certain period of time when the motor is started. drive circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2402096A JP2625036B2 (en) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Brassless motor drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2402096A JP2625036B2 (en) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Brassless motor drive circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04210798A true JPH04210798A (en) | 1992-07-31 |
JP2625036B2 JP2625036B2 (en) | 1997-06-25 |
Family
ID=18511908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2402096A Expired - Lifetime JP2625036B2 (en) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Brassless motor drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2625036B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS596784A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-13 | Fujitsu Ltd | DC motor control method |
JPS63277490A (en) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Brushless motor |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP2402096A patent/JP2625036B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS596784A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-13 | Fujitsu Ltd | DC motor control method |
JPS63277490A (en) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Brushless motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2625036B2 (en) | 1997-06-25 |
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