JPH1084691A

JPH1084691A - モータドライバ

Info

Publication number: JPH1084691A
Application number: JP8237847A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Okada; 憲明岡田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】逆起電力を検出して、モータ駆動電流を制御
する際、回路の自励発振によって、起動ができなくなっ
てしまうのを防止する。【解決手段】起動制御回路２２からの起動パターンに
従って、タイミング制御回路２４がタイミングを決定
し、出力回路３４から所定のモータ駆動電流をモータ１
０に供給する。そして、回転し始めた後は、ロータ位置
検出回路がモータ駆動電流から検出したロータ位置に基
づいてタイミング制御回路２４がタイミングを決定す
る。一方、この段階で、回転検知回路３６が、実際にロ
ータが回転しているかを別の回転検知手段によって検知
し、回転していなかった場合には、再起動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転駆動
を制御するモータドライバに関する。

【０００２】

【従来の技術】モータを駆動するモータドライバにおい
ては、ロータの回転位相に応じて、モータコイルへの駆
動電流の供給を制御しなければならない。そこで、ホー
ル素子などをロータが通過する位置に取り付けておき、
これによって、ロータの回転位相を検出することが行わ
れている。例えば、３相のモータであれば、３つのホー
ル素子を設け、互いに１２０゜異なる各相の回転位相信
号を得、これに基づいて、モータ駆動電流を制御してい
る。

【０００３】一方、ホール素子等の回転位相を検出する
センサを設けるとそれだけ高価になるため、これを省略
したいという要求がある。そこで、モータコイルにおい
て、ロータの回転に伴い発生する逆起電力を検出し、こ
の逆起電力から回転位相信号を得るものが知られてい
る。この方式によれば、基本的にセンサを省略でき、好
適なモータ駆動電流のモータコイルへの供給制御を行う
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、この逆起電力
を検出する方式は、ロータの回転がある程度以上でなけ
れば、十分な精度が得られず、特に起動時には、回転位
相は検出できない。そこで、起動時には、モータドライ
バにおいて、予め定められている起動パターンに従っ
て、モータコイルに電流を供給する。そして、モータが
回転し始めると、電力波形を検出して、逆起電力による
制御に移行し、モータ回転数を設定回転数にまで上昇す
る。通常の場合、このような制御によって、モータは起
動され、センサなしでのモータ回転制御が行える。

【０００５】ところが、このようなモータへの電流供給
制御の際に、モータがインダクタ成分をもっているた
め、自励発振が起こる場合がある。すなわち、モータコ
イルにおける逆起電力を検出して、モータコイルへの電
流供給を制御するという閉ループにおいて、ＬＣ自励発
振が起こることがある。そして、自励発振が起こると、
モータが回転していないのに、高周波の逆起電力が検出
され、これに応じた電流供給制御が行われる。このた
め、モータは、この周波数についていけず、モータは回
転せず、ドライバは、単に発振のための電流供給制御を
繰り返すことになる。

【０００６】通常、起動パターンに基づいた電流供給に
より、モータの起動がうまくいかなかった場合には、モ
ータが回転しないため、逆起電力が生じず、エラーであ
ることが認識され、再起動がなされるが、自励発振の場
合には、エラーが検出できない。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、自励発振が起こっても、
起動エラーを確実に検出できるモータドライバを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のモータ
コイルへの電力供給を制御するモータドライバであっ
て、各モータコイルに発生する逆起電力からモータの回
転状態を検出する第１の回転検出手段と、モータの回転
を独立して直接検出する第２の回転検出手段と、第１及
び第２の回転検出手段の両方の検出結果に基づいて、モ
ータの回転状態を検出し、モータコイルへの電極供給を
制御する電力供給制御回路と、を含むことを特徴とす
る。

【０００９】このように、本発明によれば、第２の回転
検出手段を有している。そして、この第２の回転検出手
段は、独立して、モータの回転状態を検出するものであ
る。従って、逆起電力からモータの回転状態を検出する
第１の回転検出手段に基づくモータ駆動電流制御ループ
において、自励発振が起こってもモータが回転していな
いことを確実に検出することができる。従って、自励発
振が生起された際に、再起動をして、モータを確実に起
動することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説
明する。モータ１０は、３相のモータコイル１０ａ，１
０ｂ，１０ｃからなっている。そして、このモータ１０
は、モータドライバ２０から所定の電力供給を受け、回
転する。なお、モータ１０は、永久磁石のロータをモー
タコイル１０ａ〜１０ｃにより生起される回転磁界によ
って回転させる形式のものである。

【００１１】モータドライバ２０には、起動制御回路２
２が設けられている。この起動制御回路２２は、起動時
において、モータ１０へ駆動電流を供給する起動パター
ンを発生する。この起動パターンは予め記憶しておけば
よい。

【００１２】起動制御回路２２の出力は、タイミング制
御回路２４に供給される。このタイミング制御回路２４
は、起動時においては、起動制御回路２２から供給され
る起動パターンに基づき、３相のモータコイル１０ａ〜
１０ｃに供給するためのモータ駆動電流制御のためのタ
イミング信号を発生する。一方、モータが回転し始めて
からは、モータ１０の逆起電力、すなわち出力波形に基
づき、タイミング信号を発生する。

【００１３】すなわち、各モータコイル１０ａ〜１０ｃ
のそれぞれの一端は、例えば出力波形検出用の抵抗２８
ａ〜２８ｃをそれぞれ介し、またモータコイル１０ａ〜
１０ｃの共通端は、直接ロータ位置検出回路２６に接続
されている。従って、ロータ位置検出回路２６は、各モ
ータコイル１０ａ〜１０ｃのそれぞれに発生する逆起電
力をそれぞれ検出でき、ロータ位置を検出することがで
きる。なお、この構成において抵抗２８ａ〜２８ｃは、
必ずしも必要ではない。

【００１４】そこで、モータが回転し始めて逆起電力を
検出できるようになった場合には、タイミング制御回路
２４が、ロータ位置検出回路２６から供給されるロータ
位置に基づいて、モータコイル１０ａ〜１０ｃへのモー
タ駆動電流のタイミングを制御するタイミング制御信号
を生成する。

【００１５】タイミング制御回路２４から出力されるタ
イミング制御信号は、ソフトスイッチングドライブ回路
３０を介し、出力ドライブ回路３２に供給される。ソフ
トスイッチングドライブ回路３０は、モータ駆動電流の
切換の際のスイッチングをなめらかに行うための回路で
あり、基本的タイミング自体は変更しない。そして、出
力ドライブ回路３２は、実際にモータ駆動電流を制御す
るための制御信号を発生する。

【００１６】すなわち、出力ドライブ回路３２に出力で
ある制御信号は、６つのスイッチングトランジスタを有
する出力回路３４に供給される。そして、出力回路３４
の６つのスイッチングトランジスタが、所定の順序でオ
ンオフされることによって、モータコイル１０ａ〜１０
ｃに互いに１２０゜異なるモータ駆動電流が流され、モ
ータ１０が駆動される。そして、この回転状態が、ロー
タ位置検出回路２６で検出され、フィードバックされ、
これに応じてモータ駆動電流が制御されることで、モー
タ１０を所定の回転状態に維持することができる。

【００１７】ここで、このような回路において、タイミ
ング制御回路２４、ソフトスイッチングドライブ回路３
０、出力ドライブ回路３２、出力回路３４、モータ１
０、ロータ位置検出回路２６というループにおいて、自
励発振が起こると、自励発振の周波数に応じて、タイミ
ング制御回路２４がタイミング制御信号を出力する。従
って、自励発振動作がそのまま維持されてしまう。

【００１８】ところが、本実施形態によれば、回転検知
回路３６を有している。この回転検知回路３６は、ロー
タの回転周波数を検出するＦＧジェネレータ３８と、ロ
ータの絶対値を検出するＰＧジェネレータ４０からの信
号を受け、モータ１０の回転状態を検出するものであ
る。

【００１９】このＦＧジェネレータ３８は、モータ１０
のロータに近接して設けられたコイルからなり、ロータ
に設けられたＦＧ発生用永久磁石パターンによって、ロ
ータ回転数に応じた周波数のＦＧ信号を発生する。ま
た、ＰＧジェネレータ４０は、ロータの一点に設けれら
れたＰＧ用の磁石の軌跡に近接して設けられ、ロータの
１回転に１回のパルスから構成されるＰＧ信号を発生す
る。なお、ＰＧ用の磁石は、ロータに形成された永久磁
石の所定の１点をスポット的に強力に磁化したものなど
が採用可能である。

【００２０】従って、回転検知回路３６は、ＦＧ信号及
びＰＧ信号からロータが実際に回転しているかを容易に
検知できる。なお、ＦＧ信号とＰＧ信号のいずれか一方
があれば、モータ１０の回転状態を確認できるため、回
転検知回路３６は、ＦＧ信号またはＰＧ信号のいずれか
一方からモータ１０の回転を検知すればよい。

【００２１】そして、回転検知回路３６の出力は、起動
制御回路２２に供給されている。起動制御回路２２は、
上述のように起動時に起動パターンを出力するが、この
起動パターンの出力終了後において、回転検知回路３６
から回転検知信号が供給されているかを判定する。そし
て、回転検知信号が供給されていなかった場合には、起
動パターンに基づいたモータ駆動により起動に失敗した
ことを意味しており、起動制御回路２２は、起動をやり
直す。すなわち、起動制御回路２２は、再度起動パター
ンを発生し、これをタイミング制御回路２４に供給し、
タイミング制御回路２４は、起動の動作をやり直す。こ
れによって、自励発振をモータの回転とみなし、そのま
ま駆動を続けてしまうことを防止できる。

【００２２】なお、モータコイル１０ａ〜１０ｃからロ
ータ位置検出回路２６への接続ラインに、コンデンサを
接続し、ロータ位置検出回路２６における検出位相をず
らせ、自励発振を抑えることも行われているが、十分な
効果が得られるようにコンデンサの容量を大きくする
と、モータ駆動の際の位相ずれが大きくなり、モータの
回転効率を十分なものに維持できないという問題があ
る。

【００２３】従って、コンデンサにより、位相をずらす
にしても、自励発振を完全には抑制することはできない
が、本実施形態の構成により、自励発振が発生した際の
再起動が行え、問題点が解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の全体構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０モータ、２０モータドライバ、２２起動制御
回路、２４タイミング制御回路、２６ロータ位置検
出回路、３０ソフトスイッチングドライブ回路、３２
出力ドライブ回路、３４出力回路、３６回転検知
回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のモータコイルへの電力供給を制御
するモータドライバであって、各モータコイルに発生する逆起電力からモータの回転状
態を検出する第１の回転検出手段と、モータの回転を独立して直接検出する第２の回転検出手
段と、第１及び第２の回転検出手段の両方の検出結果に基づい
て、モータの回転状態を検出し、モータコイルへの電極
供給を制御する電力供給制御回路と、を含むことを特徴とするモータドライバ。