(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサの充電を制御する第１トランジスタと、
モータが回転しているとき前記第１トランジスタをＯＮするための出力信号を発生して前記コンデンサの充電電圧を基準電圧ＶＯより低くし、前記モータがロックしているとき前記第１トランジスタをＯＦＦするための出力信号を発生するロック検出器と、
ベースに前記コンデンサの充電電圧が加えられる第２トランジスタと、
前記モータが起動せずにビートロックしているとき前記基準電圧ＶＯより高い出力電圧を発生するビートロック判定回路と、
ベースに前記ビートロック判定回路よりの出力電圧が加えられる第３トランジスタと、
ベースに前記基準電圧ＶＯが加えられ前記第２及び第３トランジスタを制御する第４トランジスタと、
前記第２トランジスタ又は前記第３トランジスタにて制御される制御トランジスタと、
該制御トランジスタにてＯＮ／ＯＦＦされロック検知出力信号を取出すロック検知出力端子を有する出力トランジスタとよりなり、
前記モータがロックして前記コンデンサの充電電圧が前記基準電圧ＶＯより高くなったとき、又は、前記モータがビートロックして前記ビートロック判定回路の出力電圧が前記基準電圧ＶＯより高くなったとき、モータ回路は前記出力トランジスタのロック検知出力端子から取出されるロック検知出力信号にて不動作となり、その後、前記モータ回路は前記モータを回転させようとすることを繰り返すことを特徴とするセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【請求項２】
前記ビートロック判定回路は、前記モータがビートロック状態になると前記基準電圧ＶＯより高い出力電圧を発生し、前記モータ回路が不動作となった後、前記基準電圧ＶＯより低い出力電圧を発生することを特徴とする請求項１に記載のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【請求項３】
コンデンサの充電を制御する第１トランジスタと、
モータが回転しているとき前記第１トランジスタをＯＮするための出力信号を発生して前記コンデンサの充電電圧を基準電圧ＶＯより低くし、前記モータがロックしているとき前記第１トランジスタをＯＦＦするための出力信号を発生するロック検出器と、
ベースに前記コンデンサの充電電圧が加えられる第２トランジスタと、
前記モータが起動せずにビートロックしているとき前記基準電圧ＶＯより高い出力電圧を発生するビートロック判定回路と、
ベースに前記ビートロック判定回路よりの出力電圧が加えられる第３トランジスタと、
ベースに前記基準電圧ＶＯが加えられ前記第２及び第３トランジスタを制御する第４トランジスタと、
前記第２トランジスタ又は前記第３トランジスタにて制御される制御トランジスタと、
前記制御トランジスタにてＯＮ／ＯＦＦされロック検知出力信号を取出すロック検知出力端子を有する出力トランジスタと、
前記コンデンサに定電流Ｉ１を供給する定電流回路と、
前記制御トランジスタにて制御され前記コンデンサを定電流Ｉ２で放電させる放電用トランジスタとよりなり、
前記モータがロックして前記コンデンサの充電電圧が前記基準電圧ＶＯより高くなったとき、前記基準電圧ＶＯは前記制御トランジスタにて制御されて低下するとともにモータ回路は前記出力トランジスタのロック検知出力端子から取出されるロック検知出力信号にて不動作となり、前記コンデンサの充電電圧は低下後の前記基準電圧ＶＯより低くなるまで定電流Ｉ２−Ｉ１で放電して前記モータ回路は前記モータを回転させようとする、ことを繰り返し、
前記モータがビートロックして前記ビートロック判定回路の出力電圧が前記基準電圧ＶＯより高くなったとき、前記モータ回路は前記出力トランジスタのロック検知出力端子から取出されるロック検知出力信号にて不動作となり、その後、前記モータ回路は前記モータを回転させようとする、ことを繰り返す、
ことを特徴とするセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【請求項４】
前記ビートロック判定回路は、前記モータがビートロック状態になると前記基準電圧ＶＯより高い出力電圧を発生し、前記モータ回路が不動作となった後、前記基準電圧ＶＯより低い出力電圧を発生することを特徴とする請求項３に記載のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【請求項５】
前記コンデンサが放電され基準電圧ＶＯよりコンデンサの充電電圧Ｖ１が低くなったとき第２トランジスタをＯＦＦし、制御トランジスタを制御し出力トランジスタをＯＮしロック検知出力端子より取出されるロック検知出力信号をローレベルとし、モータの回転を再開するがロック状態にあるときは再びコンデンサの充電を開始し、出力トランジスタをＯＦＦしモータ回路を不動作し続けることを特徴とする請求項４に記載のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【請求項６】
前記ビートロック状態を検知してモータ回路を不動作されると基準電圧ＶＯよりビートロック判定回路の出力電圧Ｖ２が低くなり第３トランジスタをＯＦＦし、制御トランジスタを制御し出力トランジスタをＯＮしロック検知出力端子より取出されるロック検知出力信号をローレベルとし、モータの回転を再開するがビートロック状態にあるときは再びビートロック判定回路の出力電圧が基準電圧ＶＯより高くなり、出力トランジスタをＯＦＦしモータ回路を不動作させることを繰返すことを特徴とする請求項４に記載のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサレスモータのロックとビートロックとを一つの回路で検知できるようにしたセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センサレスＤＣモータのロック状態として、通常の外的要因によるロックと、起動時にモータへの通電タイミングに追従できなくて、モータが起動しないビートロックがある。通常のロックでは、モータを回転させようとして、モータドライブＩＣに大電流が流れ、ＩＣの破壊の原因となる。また、ビートロックではモータが起動できない。
【０００３】
そこで、モータのロック状態を検知して出力をＯＦＦさせ、再起動をさせるＦＧパルス信号発生回路が必要である。通常のロックに対しては、モータが回転する時の出力波形から合成されるＦＧパルスを検知して、このＦＧパルスが任意の時間出力されないと、モータはロックしていると検知し、出力をＯＦＦさせる回路が用いられる。
【０００４】
【発明が解決するための課題】
前記ロック状態とビートロック状態を検知するために、２種類の検知回路が必要となり、そのため素子数が増加し、チップ面積が大きくなるため、コストが上がった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はロックを検知したときロック検出器の信号にてトランジスタを制御しコンデンサを充電し、前記コンデンサの充電電圧で動作されるトランジスタと、ビートロックにハイレベルを出力するビートロック判定回路の出力電圧で動作されるトランジスタとで共通の制御トランジスタを制御し、該制御トランジスタでロック検知出力信号を取出す出力トランジスタを制御するようにしたセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１において、１はＦＧパルス信号発生回路で、モータが回転しているとき出力信号はハイレベルで第１トランジスタ２をＯＮし、モータが外的要因でロックされ回転が停止すると出力信号はローレベルとなり前記第１トランジスタ２をＯＦＦし、コンデンサＣに定電流回路３よりの定電流を供給し充電電圧Ｖ１まで充電する。
【０００７】
４はＰＬＬ回路で、モータの回転周波数を電圧変換するのに用いられ、起動時に起動パルスがモータへの通電タイミングに追従できなくて、モータが起動しないビートロック状態になると前記出力電圧Ｖ２はハイレベルとなり、正常動作時前記出力電圧Ｖ２はローレベルとなる。
【０００８】
６、７はトランジスタ８、９と共に第１電流ミラー回路１０を構成する第２、第３トランジスタで、第２トランジスタ６のベースには前記コンデンサＣの充電電圧ＶＩが加わり、また第３トランジスタ７のベースには前記ＰＬＬ回路の出力電圧Ｖ２が加わる。
【０００９】
１１は前記第１電流ミラー回路１０を制御する第４トランジスタで、ベースには抵抗１２と抵抗１３にて設定された基準電圧ＶＯが加えられる。１５、１６は前記トランジスタ９にて制御される制御トランジスタで、前記制御トランジスタ１６はさらに制御トランジスタ１７を制御する。
【００１０】
１８は前記制御トランジスタ１６にて制御される出力トランジスタで、該出力トランジスタ１８のコレクタに接続されたロック検知出力端子２４よりロック検知出力が取出される。前記ロック検知出力端子２４より取出されるロック検知出力は通常の動作時は出力トランジスタ１８がＯＮされローレベルであるが、ロック時あるいはビートロック時には出力トランジスタ１８がＯＦＦされハイレベルとなりモータ回路（図示せず）を不動作にする。
【００１１】
２０、２１は第２電流ミラー回路２２を構成する放電用トランジスタで、放電用トランジスタ２０は前記制御トランジスタ１７により制御され、また放電用トランジスタ２１のコレクタ・エミッタ路は抵抗２３を介して前記コンデンサＣの一端とアース間に接続されている。
【００１２】
モータが回転している通常の動作時にはＦＧパルス信号発生回路１の出力信号はハイレベルであるので第１トランジスタ２はＯＮされ、定電流回路３よりの定電流Ｉ１は前記第１トランジスタ２でアースされコンデンサＣに供給されないため、コンデンサＣに充電されることはない。
【００１３】
従って第２トランジスタ６のベースに加わるコンデンサＣの充電電圧Ｖ１は第４トランジスタ１１のベースに加わる抵抗１２、１３の接続点の基準電圧ＶＯより低いため第２トランジスタ６はＯＦＦしている。
【００１４】
また第３トランジスタ７のベースに加わるＰＬＬ回路４の出力電圧Ｖ２も正常動作時にローレベルで電圧ＶＯより低いため第３トランジスタ３もＯＦＦされ、第４トランジスタ１１が動作している。従って第１電流ミラー回路１０は不動作状態にされるので、トランジスタ９には電流が流れず、制御トランジスタ１５、１６をＯＦＦにし、制御トランジスタ１７をＯＮする。。
【００１５】
前記制御トランジスタ１６がＯＦＦされることにより出力トランジスタ１８がＯＮされるため、ロック検知出力端子２４より取出されるロック検知出力信号はローレベルであり、モータ回路を動作し続ける。
【００１６】
今モータが外的要因でロックされると、ＦＧパルス発生回路１の出力信号はローレベルとなるため、第１トランジスタ２がＯＦＦされる。又このとき放電用トランジスタ２０、２１がＯＦＦされているのでコンデンサＣには定電流回路３よりの定電流Ｉ１が供給されて充電を開始する。第２トランジスタ６のベースに加わるコンデンサＣの充電電圧Ｖ１が第４トランジスタ１１のベースに加わる基準電圧ＶＯより高くなると、第２トランジスタ６がＯＮされる。
【００１７】
前記第２トランジスタ６がＯＮされると、第１電流ミラー回路１０のトランジスタ８及び第２トランジスタ６のエミッタ・コレクタに電流が流れるため、トランジスタ９のエミッタ・コレクタにも電流が流れ、制御トランジスタ１５及び制御トランジスタ１６がＯＮされる。制御トランジスタ１６がＯＮすると、出力トランジスタ１８はＯＦＦされるため、ロック検知出力端子２４よりのロック検知出力信号はハイレベルとなり、モータ回路を不動作しモータの回転を止める。
【００１８】
前記制御トランジスタ１５がＯＮされると基準電圧ＶＯは低下し、また前記制御トランジスタ１６がＯＮされると制御トランジスタ１７がＯＦＦため、第２電流ミラー回路２２の放電用トランジスタ２０に電流が流れ、放電用トランジスタ２１を動作させるので、定電流回路２６を流れる定電流をＩ２とするとコンデンサＣの電荷はＩ２−Ｉ１の定電流で放電される。
【００１９】
コンデンサＣの電荷が放電され第２トランジスタ６に加わる充電電圧Ｖ１より第４トランジスタ１１のベースに加わる基準電圧ＶＯが高くなると、再び第２トランジスタ６がＯＦＦされ、それにより第１電流ミラー回路１０のトランジスタ９もＯＦＦされ制御トランジスタ１５、１６はＯＦＦされ、出力トランジスタ１８をＯＮする。
【００２０】
前記出力トランジスタ１８が再びＯＮされると、ロック検知出力端子２４のロック検知出力信号がローレベルとなるため、モータ回路は動作されてモータの回転をしようとする。
【００２１】
この時、まだモータが外的要因によりロック状態にあると、モータは回転できずＦＧパルス発生回路１よりＦＧパルス信号が出力されないため、第１トランジスタ２はＯＦＦされたままであり、また制御トランジスタ１７がＯＮされ放電用トランジスタ２０、２１がＯＦＦされているため、コンデンサＣは定電流回路３よりの定電流Ｉ１が供給されて充電を再開する。
【００２２】
そして再び第２トランジスタ６のベースに加わるコンデンサＣの充電電圧Ｖ１が基準電圧ＶＯより高くなると、第２トランジスタ６がＯＮされる。前記第２トランジスタ６がＯＮされると、第１電流ミラー回路１０のトランジスタ８及び第２トランジスタ６のエミッタ・コレクタに電流が流れるため、トランジスタ９のエミッタ・コレクタにも電流が流れ、制御トランジスタ１５及び制御トランジスタ１６がＯＮされる。制御トランジスタ１６がＯＮすると、出力トランジスタ１８はＯＦＦされるため、ロック検知出力端子２４よりのロック検知出力信号はハイレベルとなりまだロック状態であることを検知して、モータ回路を不動作し続ける。
【００２３】
もし、ロック状態が解除されているのであれば、モータが回転することによりＦＧパルス信号発生回路１の出力信号はハイレベルとなり、第１トランジスタ２はＯＮされコンデンサＣに充電されることはなく、第２トランジスタ６のベースに加わるコンデンサＣの充電電圧Ｖ１は第４トランジスタ１１のベースに加わる抵抗１２、１３の接続点の基準電圧ＶＯより低いため第２トランジスタ６はＯＦＦし第４トランジスタ１１が動作する。
【００２４】
第２トランジスタ６がＯＦＦされることにより第１電流ミラー回路１０は不動作状態にされるので、トランジスタ９には電流が流れず、制御トランジスタ１５、１６をＯＦＦにし、制御トランジスタ１７をＯＮする。。
【００２５】
前記制御トランジスタ１６がＯＦＦされることにより出力トランジスタ１８がＯＮされるため、ロック検知出力端子２４よりロック検知出力信号はローレベルとなり、モータ回路を動作しモータの回転を再開する。
【００２６】
またモータの起動時に起動パルスがモータへの通電タイミングに追従できなくて、モータが起動しないビートロック状態になると、第３トランジスタ７のベース電圧となるＰＬＬ回路４からの出力電圧Ｖ２はそれまでローレベルであったのがハイレベルとなり、前記出力電圧Ｖ２が第４トランジスタ１１のベース電圧である基準電圧ＶＯより高くなるので、第３トランジスタ７がＯＮされる。
【００２７】
第３トランジスタ７がＯＮされると、第１電流ミラー回路１０のトランジスタ８及び第３トランジスタ７のエミッタ・コレクタに電流が流れるため、トランジスタ９のエミッタ・コレクタにも電流が流れ、制御トランジスタ１５及び制御トランジスタ１６がＯＮされる。制御トランジスタ１６がＯＮすると、出力トランジスタ１８はＯＦＦされるため、ロック検知出力端子２４よりのロック検知出力信号はハイレベルとなり、モータ回路を不動作しモータの回転を止める。
【００２８】
モータ回路をＯＦＦしモータへの通電を止めるとＰＬＬ回路４の出力電圧Ｖ２がローレベルとなるため、第３トランジスタ７に加わるベース電圧Ｖ２が第４トランジスタ１１のベースに加わる基準電圧ＶＯより低くなるため、第３トランジスタ３が再びＯＦＦされる。従って第１電流ミラー回路１０は不動作状態にされるので、トランジスタ９には電流が流れず、制御トランジスタ１５、１６をＯＦＦにし、制御トランジスタ１７をＯＮする。。
【００２９】
前記制御トランジスタ１６がＯＦＦされることにより出力トランジスタ１８がＯＮされるため、ロック検知出力端子２４よりのロック検知出力信号はローレベルとなり、モータを回転させようとする。
【００３０】
この時、まだビートロック状態が解除されない場合はＰＬＬ回路４の出力電圧がハイレベルとなるため、第３トランジスタ７がＯＮされる。前記第３トランジスタ７がＯＮされると、第１電流ミラー回路１０のトランジスタ８及び第３トランジスタ７のエミッタ・コレクタに電流が流れるため、トランジスタ９のエミッタ・コレクタにも電流が流れ、制御トランジスタ１５及び制御トランジスタ１６がＯＮされる。
【００３１】
制御トランジスタ１６がＯＮすると、出力トランジスタ１８はＯＦＦされるため、ロック検知出力端子２４よりのロック検知出力信号はハイレベルとなりまだビートロック状態であることを検知して、モータ回路を不動作する。
【００３２】
ビートロック状態が解消されない場合はこのような動作を繰返し、モータが起動するまで、リスタートが繰返される。
【００３３】
もし、ビートロック状態が解消されモータが回転するとＰＬＬ回路４の出力電圧Ｖ２はローレベルとなり、第３トランジスタ７のベースに加わる前記出力電圧Ｖ２は第４トランジスタ１１のベースに加わる抵抗１２、１３の接続点の基準電圧ＶＯより低いため第３トランジスタ７はＯＦＦする。
【００３４】
第３トランジスタ７がＯＦＦされることにより第１電流ミラー回路１０は不動作状態にされるので、トランジスタ９には電流が流れず、制御トランジスタ１５、１６をＯＦＦにし、制御トランジスタ１７をＯＮする。。
【００３５】
前記制御トランジスタ１６がＯＦＦされることにより出力トランジスタ１８がＯＮされるため、ロック検知出力端子２４よりロック検知出力信号はローレベルであり、モータ回路を動作しモータの回転を再開する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路はロックを検知したときロック検出器の信号にてトランジスタを制御しコンデンサを充電し、前記コンデンサの充電電圧で動作されるトランジスタと、ビートロックを検知するビートロック判定回路の出力電圧で動作されるトランジスタとで共通の制御トランジスタを制御し、該制御トランジスタでロック検知出力信号を取出す出力トランジスタを制御するようにしたので、ロックとビートロックを検知回路の大部分が兼用されるため、回路素子数が削減できコストメリットが大である。
【００３７】
またロックの検知後は制御トランジスタにて放電用トランジスタを制御しコンデンサの電荷を放電するので、ロックが解除されていれば、モータの回転を自動的に再開できる。
【００３８】
さらにビートロック状態にあるとき、ビートロック判定回路の出力電圧が繰返しハイレベルとされるので、ビートロックが解除されない場合は、モータが起動するまでリスタートが繰返される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンサレスモータのロックとビートロック兼用検知回路の回路図である。
【符号の説明】
１    ＦＧパルス信号発生回路
２    第１トランジスタ
４    ＰＬＬ回路
６    第２トランジスタ
７    第３トランジスタ
１１  第４トランジスタ
１５、１６、１７    制御トランジスタ
１８    出力トランジスタ
２０、２１    放電用トランジスタ
【図１】
0003545318.tif 000002