(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの駆動装置であって、
外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子と、
前記センサレスファンモータの起動時に、前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続の有無を判定する起動方式判定部と、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成する起動同期信号生成部と、
前記キャパシタの容量値に依存しない所定の周波数を有する内部強制同期信号を生成する内部起動同期信号生成部と、
前記起動方式判定部により前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、前記キャパシタの非接続が検出されたとき、前記内部強制同期信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成する駆動信号合成回路と、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの駆動装置であって、
外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子と、
前記センサレスファンモータの起動時に、前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続の有無を判定する起動方式判定部と、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成する起動同期信号生成部と、
前記センサレスファンモータのロータの位置を検出し、前記ロータの位置を示すロータ位置検出信号を生成するロータ位置検出回路と、
前記起動方式判定部により前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、前記キャパシタの非接続が検出されたとき、前ロータ位置検出信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成する駆動信号合成回路と、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの駆動装置であって、
外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子と、
前記センサレスファンモータの起動時に、前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続の有無を判定する起動方式判定部と、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成する起動同期信号生成部と、
前記キャパシタの容量値に依存しない所定の周波数を有する内部強制同期信号を生成する内部起動同期信号生成部と、
前記センサレスファンモータのロータの位置を検出し、前記ロータの位置を示すロータ位置検出信号を生成するロータ位置検出回路と、
（i）前記起動方式判定部により前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、（ii）前記キャパシタの非接続が検出されたとき、(ii-1)前記周波数設定端子の電位が所定の第１レベルに固定されている場合に前記内部強制同期信号にもとづいて、(ii-2)前記周波数設定端子の電位が所定の第２レベルに固定されている場合に前記ロータ位置検出信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成する駆動信号合成回路と、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
センサレスファンモータと、
前記センサレスファンモータを駆動する請求項１から３のいずれかに記載のモータ駆動装置と、
を備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
演算処理装置と、
前記演算処理装置を冷却する請求項４に記載の冷却装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの起動方法であって、
前記センサレスファンモータの起動時に、外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子に対する、前記キャパシタの有無を判定するステップと、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成するステップと、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続されない状態において、前記キャパシタの容量値に依存しない所定の周波数を有する内部強制同期信号を生成するステップと、
前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、前記キャパシタの非接続が検出されたとき、前記内部強制同期信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成するステップと、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するステップと、
を備えることを特徴とする起動方法。
【請求項７】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの起動方法であって、
前記センサレスファンモータの起動時に、外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子に対する、前記キャパシタの有無を判定するステップと、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成するステップと、
前記センサレスファンモータのロータの位置を検出し、前記ロータの位置を示すロータ位置検出信号を生成するステップと、
前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、前記キャパシタの非接続が検出されたとき、前記ロータ位置検出信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成するステップと、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するステップと、
を備えることを特徴とする起動方法。
【請求項８】
複数のコイルを有するセンサレスファンモータの起動方法であって、
前記センサレスファンモータの起動時に、外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子に対する、前記キャパシタの有無を判定するステップと、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続された状態において、前記キャパシタを充放電することにより、前記キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成するステップと、
前記センサレスファンモータのロータの位置を検出し、前記ロータの位置を示すロータ位置検出信号を生成するステップと、
前記周波数設定端子に前記キャパシタが接続されない状態において、前記キャパシタの容量値に依存しない所定の周波数を有する内部強制同期信号を生成するステップと、
（i）前記周波数設定端子に対する前記キャパシタの接続が検出されたとき、前記外部強制同期信号にもとづいて、(ii)前記キャパシタの非接続が検出されたとき、（ii-1）前記周波数設定端子の電位が所定の第１レベルに固定されている場合に前記内部強制同期信号にもとづいて、（ii-2）前記周波数設定端子の電位が所定の第２レベルに固定されているとき前記ロータ位置検出信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成するステップと、
前記駆動制御信号にもとづいて、前記センサレスファンモータを起動するステップと、
を備えることを特徴とする起動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサレスファンモータの駆動技術に関し、特にその起動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
停止状態、あるいは慣性もしくは外力によって回転状態にあるセンサレスモータを起動する際に、強制同期駆動と呼ばれる方式が利用される場合がある。この方式では、所定の周波数の同期信号を生成し、この同期信号に応じてセンサレスモータの駆動相を順に切りかえていき、センサレスモータの始動を試みる。そして回転が検出されると、逆起電力にもとづく通常のセンサレス駆動に切りえられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０４８４６号公報
【特許文献２】国際公開第０５／０８３８７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが冷却ファン用のセンサレスモータ（以下、ファンモータとも称する）は、磁気ディスク用のスピンドルモータに比べて、モータの種類が非常に多く、またモータの回転数、モータのトルクなどの特性が、搭載される機器によって大きく異なるという特性を有する。
【０００５】
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、さまざまなセンサレスファンモータを起動可能な汎用性の高い駆動装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、複数のコイルを有するセンサレスファンモータの駆動装置に関する。駆動装置は、複数のコイルを有するセンサレスファンモータの駆動装置であって、外付けのキャパシタを接続可能な周波数設定端子と、周波数設定端子に対するキャパシタの接続の有無を判定する起動方式判定部と、周波数設定端子にキャパシタが接続された状態において、キャパシタを充放電することにより、キャパシタの容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号を生成する起動同期信号生成部と、起動方式判定部によりキャパシタの接続が検出されたとき、外部強制同期信号にもとづいて、キャパシタの非接続が検出されたとき、外部強制同期信号とは別の信号にもとづいて、センサレスファンモータを起動するための駆動制御信号を生成する駆動信号合成回路と、駆動制御信号にもとづいて、センサレスファンモータを駆動する駆動回路と、を備える。
【０００７】
この態様によると、キャパシタを接続するスペースやコストが許容される場合には、駆動対象のセンサレスファンモータに最適化された容量値のキャパシタを、周波数設定端子に接続することで、ファンモータを起動できる。反対に、外部強制同期信号とは別の信号によって、ファンモータを起動できる場合には、キャパシタを非接続とすることにより、面積の削減、コストの低減を図ることができる。つまり、さまざまなファンモータを駆動できる汎用性の高い駆動装置が提供される。
【０００８】
本発明の別の態様は、冷却装置である。この冷却装置は、センサレスファンモータと、センサレスファンモータを駆動する上述のモータ駆動装置と、を備える。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、演算処理装置と、演算処理装置を冷却する上述の冷却装置と、を備える。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のある態様によれば、さまざまなセンサレスファンモータを起動可能な汎用性の高い駆動装置の提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る冷却装置を備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１強制同期モードの動作を示すタイムチャートである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、位置検出モードの動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１４】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００１５】
本発明の実施の形態について、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの電子計算機に搭載され、ＣＰＵなどを冷却するためのファンモータを駆動させるためのファンモータ駆動装置を例に説明する。
【００１６】
はじめに、図１を参照して実施の形態に係る駆動装置１００全体の構成を説明する。駆動装置１００は、センサレスのファンモータを有する冷却装置に搭載され、ファンモータを駆動する。図１は、実施の形態に係る冷却装置４を備える電子機器１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
電子機器１は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどの計算機、あるいは冷蔵庫やテレビなどの家電製品であり、冷却対象、たとえばＣＰＵ２を備える。冷却装置４は、送風によってＣＰＵ２を冷却する。
【００１８】
冷却装置４は、駆動装置１００およびファンモータ６を備える。ファンモータ６は、冷却対象のＣＰＵ２に近接して配置されている。駆動装置１００は、ファンモータ６のトルク（回転数）を指示するための制御入力信号（以下、単に制御信号という）Ｓ１にもとづいてファンモータ６を駆動する。冷却装置４は、モジュール化されて市販、流通される。
【００１９】
ファンモータ６は、３相交流モータであり、スター結線されたＵ相、Ｖ相、Ｌ相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷと、図示しない永久磁石を備える。本実施の形態では、ファンモータ６の極数は４である。
【００２０】
駆動装置１００は、ひとつの半導体基板上に集積化された機能ＩＣ（Integrated Circuit）である。電源端子ＩＣＶＤＤには、電源電圧が供給され、接地端子ＩＣＧＮＤには接地電圧が供給される。
【００２１】
駆動装置１００は、逆起電力（ＢＥＭＦ：Back ElectroMotive Force）検出回路１０、ＰＷＭ信号生成回路１２、駆動信号合成回路１４、駆動回路１６、回転数信号生成回路２０、起動同期信号生成部３０、起動方式判定部３６、ロータ位置検出回路３８、内部起動同期信号生成部４０、周波数設定端子（ＴＯＳＣ端子という）を備える。
【００２２】
ＰＷＭ信号生成回路１２は、ファンモータ６の目標トルクに応じてパルス幅変調されたＰＷＭ制御信号Ｓ２を出力する。ＰＷＭ信号生成回路１２には、駆動装置１００の外部から、モータの目標トルクに応じてパルス幅変調された制御信号Ｓ１が入力され、それをＰＷＭ制御信号Ｓ２として出力してもよい。あるいはＰＷＭ信号生成回路１２は、サーミスタなどを利用して得られる周囲温度Ｔａに応じたアナログ電圧を受け、アナログ電圧に応じたデューティ比を有するＰＷＭ制御信号Ｓ２を生成してもよい。あるいはＰＷＭ信号生成回路１２は、ＣＰＵなどのホストプロセッサから、デューティ比を示すデジタル信号を受け、デジタル信号に応じたＰＷＭ制御信号Ｓ２を生成してもよい。
【００２３】
ＢＥＭＦ検出回路１０は、スター結線されるＵ、Ｖ、Ｗ相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷそれぞれの一端に生ずる逆起電力ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを、３つのコイルの共通接続ノードに生ずる中点電圧ＶＣＯＭと比較し、電気角６０度ごとにアサートされる回転検出信号Ｓ３を生成する。たとえばＢＥＭＦ検出回路１０は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相ごとに設けられたコンパレータ（不図示）を備える。各コンパレータは、対応する相のコイルの一端に生ずるコイル電圧（逆起電力）ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを、中点電圧ＶＣＯＭと比較し、比較結果を示す信号を生成する。各相のコンパレータから出力される信号を論理合成することにより、回転検出信号Ｓ３が生成される。
【００２４】
駆動信号合成回路１４は、回転検出信号Ｓ３およびＰＷＭ制御信号Ｓ２を受け、それらを合成して、駆動制御信号Ｓ４を生成する（センサレス駆動）。
【００２５】
駆動回路１６は、駆動制御信号Ｓ４に応じて、コイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷそれぞれの一端に、駆動電圧を印加する。駆動回路１６は、ファンモータ６をＢＴＬ駆動してもよいし、制御信号Ｓ１に応じてＰＷＭ駆動してもよい。
【００２６】
回転数信号生成回路２０は、ファンモータ６の機械角（モータ角）１８０度ごとに、すなわちファンモータ６の１／２回転ごとに遷移する回転数信号ＦＧを生成し、ＦＧ端子から出力する。
【００２７】
以上が駆動装置１００の基本的な構成である。続いて、駆動装置１００がファンモータ６を起動するための構成について説明する。
駆動装置１００は、以下の３つのモードのひとつでファンモータ６を起動可能に構成される。
１．  第１強制同期モード
ユーザにより設定可能な周波数の同期信号（外部強制同期信号ＳＹＮＣ１）と同期して駆動相を順に切りかえ、ファンモータ６を起動する。
２．  第２強制同期モード
駆動装置１００にあらかじめ設定された周波数の同期信号（内部強制同期信号ＳＹＮＣ２）と同期して駆動相を順に切りかえ、ファンモータ６を起動する。
３．  位置検出モード
停止状態にあるファンモータ６のロータの位置を検出し、検出した位置に適したシーケンスでファンモータ６を起動する。
【００２８】
ＴＯＳＣ端子には、外付けのキャパシタＣ１が接続可能となっている。ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１を接続するか否かは、冷却装置４または電子機器１の設計者によって決定される。
【００２９】
起動同期信号生成部３０は、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が接続された状態において、キャパシタＣ１を充放電することにより、キャパシタＣ１の容量値に応じた周波数を有する外部強制同期信号ＳＹＮＣ１を生成する。たとえば起動同期信号生成部３０は、オシレータ３２および分周器３４を含む。オシレータ３２は、キャパシタＣ１の充放電を繰り返すことにより、ＴＯＳＣ端子に三角波もしくはのこぎり波の周期信号を発生させる。そしてその周期信号と同期したパルス信号を生成する。オシレータ３２は公知技術を用いればよく、その構成は特に限定されない。分周器３４は、必要に応じてオシレータ３２が生成するパルス信号を分周し、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１を生成する。キャパシタＣ１が接続されない場合、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１は生成されない。
【００３０】
第１強制同期モードにおいて駆動信号合成回路１４は、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１にもとづいて駆動制御信号Ｓ４を生成する。
【００３１】
内部起動同期信号生成部４０は、キャパシタＣ１の容量値に依存しない所定の周波数を有する内部強制同期信号ＳＹＮＣ２を生成する。たとえば内部起動同期信号生成部４０は、リングオシレータや別の構成の発振器を含んでもよい。第２強制同期モードにおいて駆動信号合成回路１４は、内部強制同期信号ＳＹＮＣ２にもとづいて駆動制御信号Ｓ４を生成する。
【００３２】
ロータ位置検出回路３８は、インダクティブセンスによってファンモータ６のロータの位置を検出し、ロータの位置を示すロータ位置検出信号Ｓ１０を生成する。位置検出モードにおいて駆動信号合成回路１４は、ロータ位置検出信号Ｓ１０にもとづいて駆動制御信号Ｓ４を生成する。ロータ位置検出回路３８の構成、その信号処理は特に限定されないが、たとえば特開２００４−１０４８４６号公報、国際公開第０５／０８３８７６号パンフレットに記載の技術を用いることができる。
【００３３】
起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子に対するキャパシタＣ１の接続の有無を判定する。キャパシタＣ１の接続有無の判定方法は特に限定されない。たとえば、キャパシタＣ１が接続されているとき、オシレータ３２からはパルス信号が出力され、接続されていないとき、オシレータ３２の出力は直流レベルとなる。そこで起動方式判定部３６は、オシレータ３２の出力にもとづき、キャパシタＣ１の接続の有無を判定する。
【００３４】
変形例において、起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子の電圧、あるいは外部強制同期信号ＳＹＮＣ１にもとづいてキャパシタＣ１の接続の有無を判定してもよい。
【００３５】
本実施の形態では、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が非接続のとき、ＴＯＳＣ端子は第１電圧レベル（電源電圧ＶＤＤ）または第２電圧レベル（接地電圧ＶＧＮＤ）に固定されるように取り決められている。起動方式判定部３６は、キャパシタＣ１が非接続のとき、ＴＯＳＣ端子がプルアップ（電源電圧ＶＤＤ）されているか、プルダウン（接地電圧ＶＧＮＤ）されているかを判定する。
【００３６】
起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子の状態にもとづき、第１強制同期モード、第２強制同期モード、位置検出モードのうちひとつの起動方式を判定し、モードを示す起動方式制御信号Ｓ８を駆動信号合成回路１４に出力する。具体的には、起動方式判定部３６は、キャパシタＣ１の接続状態を検出すると、第１強制同期モードに設定する。キャパシタＣ１が非接続であり、かつＴＯＳＣ端子がプルアップされているとき、第２強制同期モードに設定する。またキャパシタＣ１が非接続であり、かつＴＯＳＣ端子がプルダウンされているとき、位置検出モードに設定する。
【００３７】
たとえば起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子の電位が、所定の判定期間（たとえば２ｍｓ）電源電圧ＶＤＤを持続すると、第２強制同期モードに設定する。また起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子の電位が所定の判定期間（たとえば２ｍｓ）、接地電圧ＶＧＮＤを持続すると位置検出モードに設定する。
【００３８】
つまり駆動信号合成回路１４は、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が接続されているとき、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１にもとづいて駆動制御信号Ｓ４を生成し、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が接続されていないとき、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１とは別の信号、具体的にはロータ位置検出信号Ｓ１０または内部強制同期信号ＳＹＮＣ２にもとづいて駆動制御信号Ｓ４を生成する。
【００３９】
以上が駆動装置１００の構成である。続いて駆動装置１００の動作を説明する。図２は、駆動装置１００の動作を示すフローチャートである。駆動装置１００のシャットダウン状態もしくはスタンバイ状態から、駆動装置１００の起動が指示される、ファンモータ６の駆動開始が指示される（Ｓ１００）。これを受けて起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子の状態を判定し、判定結果に応じて起動モードを選択する（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。ＴＯＳＣ端子にキャパシタが接続されているとき（Ｓ１０２のＹ）、第１強制同期モードが選択される（Ｓ１０６）。ＴＯＳＣ端子に電源電圧ＶＤＤが与えられるとき（Ｓ１０２のＮ、Ｓ１０４のＹ）、第２強制同期モードが選択される（Ｓ１０８）。ＴＯＳＣ端子に接地電圧ＶＧＮＤが与えられるとき（Ｓ１０２のＮ、Ｓ１０４のＮ）、位置検出モードが選択される（Ｓ１１０）。
【００４０】
１．  第１強制同期モード（Ｓ１０６）
冷却装置４または電子機器１の設計者は、ファンモータ６の種類に応じて、最適な外部強制同期信号ＳＹＮＣ１の周波数を決定し、その周波数が得られるような容量値を有するキャパシタＣ１を、ＴＯＳＣ端子に接続する。
【００４１】
起動方式判定部３６が、キャパシタＣ１の接続を検出すると、第１強制同期モードが選択される。その結果、キャパシタＣ１の容量値に応じた周波数の外部強制同期信号ＳＹＮＣ１が生成され、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１にもとづいて駆動制御信号Ｓ４が生成され、ファンモータ６が起動される。
【００４２】
図３は、第１強制同期モードの動作を示すタイムチャートである。時刻ｔ１〜ｔ２の起動期間の間、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１と同期した駆動制御信号Ｓ４にもとづき、駆動電圧ＶＵ〜ＶＷが生成される。そしてファンモータ６が回転し始めると、コイルＬＵ〜ＬＷそれぞれの一端に逆起電力が発生し、回転検出信号Ｓ３が生成される。時刻ｔ２以降は、回転検出信号Ｓ３にもとづくセンサレス駆動に移行する。
【００４３】
２．第２強制同期モード
設計者は、ＴＯＳＣ端子を電源電圧ＶＤＤにプルアップする。そうすると、起動方式判定部３６により第２強制同期モードに設定される。第２強制同期モードのタイムチャートは、図３と同様である。異なるのは、外部強制同期信号ＳＹＮＣ１に代えて、所定の周波数の内部強制同期信号ＳＹＮＣ２が利用される点である。
【００４４】
３．位置検出モード
設計者は、ＴＯＳＣ端子を接地電圧ＶＧＮＤにプルダウンする。そうすると起動方式判定部３６により位置検出モードに設定される。図４（ａ）、（ｂ）は、位置検出モードの動作を示すタイムチャートである。時刻ｔ１〜ｔ２のロータ位置検出区間において、ファンモータ６には図４（ｂ）の位置検出用の駆動信号ＶＵ〜ＶＷが印加される。この駆動信号ＶＵ〜ＶＷは、ファンモータ６を回転させずに、中点電圧ＶＣＯＭに変化を発生させる。ロータ位置検出回路３８は、中点電圧ＶＣＯＭの変動にもとづきロータ位置を検出し、ロータ位置を示すロータ位置検出信号Ｓ１０を出力する。駆動信号合成回路１４には、ロータ位置検出信号Ｓ１０の値ごとの起動論理が格納されており、ロータ位置検出信号Ｓ１０に応じた駆動制御信号Ｓ４を生成する。その結果、ファンモータ６が回転を開始し、直ちに回転検出信号Ｓ３が発生する。時刻ｔ２以降、回転検出信号Ｓ３にもとづくセンサレス駆動が行われる。
【００４５】
以上が駆動装置１００の動作である。
【００４６】
位置検出モードは、ファンモータ６の起動時間が安定するという利点を有する。その一方で、適用可能なファンモータ６が限定的であり汎用性は低い。したがってユーザは、使用するファンモータ６が位置検出モードで起動可能である場合には、ＴＯＳＣ端子を接地電圧ＶＧＮＤにプルダウンすればよい。これにより、ファンモータ６を安定的に起動できるとともに、外付けのキャパシタＣ１が不要となり、冷却装置４のサイズを小さくできる。ファンモータの駆動装置は、その他のモータの駆動装置に比べて特に小型化の要請が強いため、小型化は非常に大きなメリットとなる。
【００４７】
第２強制同期モードは、位置検出モードに比べて起動時間が不安定であり、また位置検出モードほどではないが、適用可能なファンモータ６が限定的である。したがってユーザは、使用するファンモータ６が位置検出モードでは起動できないが、第２強制同期モードで起動できる場合には、ＴＯＳＣ端子を電源電圧ＶＤＤにプルアップすればよい。これにより、外付けのキャパシタＣ１が不要となり、冷却装置４のサイズを小さくできる。
【００４８】
ファンモータ６が位置検出モード、第２強制同期モードで起動できない場合、あるいは起動時間が非常に長くなる場合には、ユーザは、ＴＯＳＣ端子に、最適な容量値のキャパシタＣ１を接続する。これにより部品点数は増加することになるが、駆動対象のファンモータ６に適した周波数の強制同期起動できるため、さまざまな特性のファンモータ６を駆動することが可能となる。
【００４９】
このように図１の駆動装置１００は、さまざまなセンサレスファンモータを起動可能な汎用性を有している。
【００５０】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００５１】
実施の形態では、３つのモードが切りかえ可能な場合を説明したが、本発明はそれに限定されない。
（変形例１）
第１の変形例では、第１強制同期モードと位置検出モードが切りかえ可能に構成される。つまり図１の駆動装置１００から、内部起動同期信号生成部４０が省略される。また起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が接続されているか否かを判定し、接続されているとき第１強制同期モードに設定し、接続されていないとき位置検出モードに設定する。
【００５２】
位置検出モードと第１強制同期モードが切りかえ可能であることにより、特定のファンモータ６は位置検出モードでキャパシタＣ１を接続することなく起動できる。位置検出モードの適用外のファンモータ６については、最適な容量のキャパシタＣ１を接続することで起動できる。
【００５３】
（変形例２）
第２の変形例では、第１強制同期モードと第２強制同期モードが切りかえ可能に構成される。つまり図１の駆動装置１００から、ロータ位置検出回路３８が省略される。また起動方式判定部３６は、ＴＯＳＣ端子にキャパシタＣ１が接続されているか否かを判定し、接続されているとき第１強制同期モードに設定し、接続されていないとき第２強制同期モードに設定する。
【００５４】
第１強制同期モードと第２強制同期モードが切りかえ可能であることにより、特定のファンモータ６は第２強制同期モードでキャパシタＣ１を接続することなく起動できる。第２強制同期モードの適用外のファンモータ６については、最適な容量のキャパシタＣ１を接続することで起動できる。
【００５５】
実施の形態において、冷却装置４を電子機器に搭載してＣＰＵを冷却する場合について説明したが、本発明の用途はこれには限定されず、発熱体を冷却するさまざまなアプリケーションに用いることができる。さらにいえば、本実施の形態に係る駆動装置１００の用途は、ファンモータの駆動に限定されるものではなく、その他の各種モータの駆動に用いることができる。
【００５６】
実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００５７】
１００…駆動装置、１…電子機器、２…ＣＰＵ、４…冷却装置、６…ファンモータ、１０…ＢＥＭＦ検出回路、１２…ＰＷＭ信号生成回路、１４…駆動信号合成回路、１６…駆動回路、２０…回転数信号生成回路、３０…起動同期信号生成部、３２…オシレータ、３４…分周器、３６…起動方式判定部、３８…ロータ位置検出回路、４０…内部起動同期信号生成部、Ｃ１…キャパシタ、ＦＧ…回転数信号、Ｓ１０…ロータ位置検出信号、Ｓ２…ＰＷＭ制御信号、Ｓ３…回転検出信号、Ｓ４…駆動制御信号、ＳＹＮＣ１…外部強制同期信号、ＳＹＮＣ２…内部強制同期信号、Ｓ８…起動方式制御信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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