(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形して速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、
前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成した
ブラシレス直流モータ駆動装置。
【請求項２】
複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形して速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、
前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成した
ブラシレス直流モータ駆動装置。
【請求項３】
複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形し、かつ分周することにより前記回転子の１回転につき１回のパルス信号を速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、
前記速度周波数信号に対応して前記永久磁石回転子の１回転につき１回だけ前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成した
ブラシレス直流モータ駆動装置。
【請求項４】
複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形し、かつ分周することにより前記回転子の１回転につき１回のパルス信号を速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、
前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成した
ブラシレス直流モータ駆動装置。
【請求項５】
前記位置信号合成回路は、入力された複数の台形波の位置信号のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対応する台形波状の位置信号から一定の直流値を減算する減算回路と、前記減算回路の出力と前記減算回路に入力されていない台形波信号とをそれぞれ位置信号に変換する複数の乗算回路と、前記乗算回路の出力をそれぞれ加算する加算回路と、前記加算回路の出力が所定の値になるように前記乗算回路の出力を制御する増幅回路とを具備し、
前記減算回路で減算する直流値を変化させることにより、前記所定の固定子巻線に流れる電流の通電幅を自由に設定できるよう構成した
請求項１〜４のいずれかに記載のブラシレス直流モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレス直流モータの駆動装置に関し、特に磁気ディスクや光ディスクのスピンドルモータの回転速度制御を精度よく行うようにしたブラシレス直流モータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレス直流モータはブラシ付の直流モータに比べると、機械的接点を持たないため長寿命であると同時に電気的雑音も少なく、近年では高信頼性が要求される産業用機器や映像・音響機器に広く応用されている。
【０００３】
前記ブラシレス直流モータの駆動装置は、モータの回転速度を回転速度に比例した周波数信号を出力する周波数発電機により検出し、得られた速度周波数信号をフィードバック制御することによりモータを高精度に回転速度制御されている。
【０００４】
従来より、モータの回転速度を検出する方法としては、周波数発電機を特別にモータに設けることなく、モータの固定子巻線に誘起される逆起電力をパルス整形した信号（以下速度周波数信号ＦＧと呼ぶ）を用いる方法が知られている（例えば、「位置検出素子を省略したブラシレス直流モータ駆動方式」ナショナルテクニカルレポート（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ）ｐ６１４  Ｖｏｌ．３３  Ｎｏ．５  Ｏｃｔ．１９８７  ）。このＦＧの周波数もしくは繰り返し周期をモータの回転速度情報として用いて速度制御を行えば、例えば、特開昭５７−１８４３４号公報に示されるように、簡単な構成でモータを安定に速度制御することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ナショナルテクニカルレポートのような構成では、固定子巻線に流れる駆動電流は通電幅がほぼ電気角で１２０度の矩形波状となる。そのため、モータを高速回転させるに伴って、固定子巻線に流れる電流が急峻にオン・オフされるため、振動、騒音を発生しやすいという欠点を有する。このため特に高速回転で駆動されるモータでは、固定子巻線の相切換をできるだけ滑らかに行うために１相から次の相に電流切換を行う場合に２相に同時に電流を通電させる期間が存在する、いわゆるオーバラップ駆動を行う方法があり、固定子巻線に電流を両方向に供給する全波駆動方式のブラシレス直流モータが、例えば、特開昭６２−２２１８９４号公報に示されている。この全波駆動方式のブラシレス直流モータでは、固定子巻線に流れる駆動電流を通電幅が１８０度（電気角）の台形波とすることにより、モータの回転時に発生する振動、騒音を極めて少なくすることができる。
【０００６】
上記先行技術において、通電幅を１８０度にした場合、固定子巻線に供給される電流と巻線抵抗によって発生する電圧降下の影響により、逆起電力のゼロクロス点検出の検出精度が低下し、速度周波数信号ＦＧの検出精度が劣化してしまう。したがって、この状態で速度周波数信号ＦＧを回転速度情報として用いてモータの速度制御を行うと、制御性能が悪化してしまうという問題を有する。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、回転による振動、騒音が極めて少なく、かつ、高精度な速度周波数信号ＦＧの検出を行い、安定な速度制御が可能なブラシレス直流モータ駆動装置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】
本発明の請求項１記載のブラシレス直流モータの駆動装置は、複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形して速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項２記載のブラシレス直流モータの駆動装置は、複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形して速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載のブラシレス直流モータの駆動装置は、複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形し、かつ分周することにより前記回転子の１回転につき１回のパルス信号を速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、前記速度周波数信号に対応して前記永久磁石回転子の１回転につき１回だけ前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項４記載のブラシレス直流モータの駆動装置は、複数個の磁極を有する永久磁石回転子と、前記永久磁石回転子に所定の空隙を有して配設された複数相の固定子巻線と、前記複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電力を検出し順次パルス整形してパルス信号列を出力するとともに前記複数相の固定子巻線のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力をパルス整形し、かつ分周することにより前記回転子の１回転につき１回のパルス信号を速度周波数信号として出力する逆起電力検出回路と、前記逆起電力検出回路のパルス信号列に応動して台形波状の位置信号を生成する位置信号生成回路と、前記永久磁石回転子の位置信号に変換する位置信号合成回路と、前記位置信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供給回路とを具備し、前記速度周波数信号に対応して前記永久磁石回転子の１回転につき１回だけ前記速度周波数信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジのいずれか一方に対応する前記所定の固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前近傍で、前記所定の固定子巻線に流れる電流を零にする電流休止期間を設けるよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項５記載のブラシレス直流モータの駆動装置は、請求項１から４のいずれかにおいて、前記位置信号合成回路は、入力された複数の台形波の位置信号のうち所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対応する台形波状の位置信号から一定の直流値を減算する減算回路と、前記減算回路の出力と前記減算回路に入力されていない台形波信号とをそれぞれ位置信号に変換する複数の乗算回路と、前記乗算回路の出力をそれぞれ加算する加算回路と、前記加算回路の出力が所定の値になるように前記乗算回路の出力を制御する増幅回路とを具備し、前記減算回路で減算する直流値を変化させることにより、前記所定の固定子巻線に流れる電流の通電幅を自由に設定できるよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図１７に基づいて説明する。
なお、同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
図２は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における逆起電力検出回路の動作を示す構成図である。
【００１１】
図３は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における逆起電力検出回路の各部信号波形図である。
図４は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号生成回路の動作を示す構成図である。
【００１２】
図５は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における論理パルス発生回路の動作を示す構成図である。
図６は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における論理パルス発生回路の各部信号波形図である。
【００１３】
図７は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における傾斜信号発生回路の動作を示す構成図である。
図８は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における傾斜信号発生回路の各部信号波形図である。
【００１４】
図９は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における信号合成回路の動作を示す構成図である。
図１０は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における信号合成回路の各部信号波形図である。
【００１５】
図１１は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号合成回路の動作を示す構成図である。
図１２は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号合成回路の各部信号波形図である。
【００１６】
図１３は本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における電力供給回路の動作を示す構成図である。
図１４は本発明の第２の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置の位置信号合成回路に含まれる論理回路の動作を示す構成図である。
【００１７】
図１５は本発明の第２の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
図１６は本発明の第３の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
【００１８】
図１７は本発明の第４の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
（実施の形態１）
図１において、１４は複数の磁極を有する永久磁石回転子、１１，１２，１３は前記永久磁石回転子１４に対して所定の空隙を有して配設された固定子巻線、１は逆起電力検出回路、３相の前記固定子巻線１１，１２，１３の電流給電端子Ａ，Ｂ，Ｃと固定子巻線１１，１２，１３の中性点ｏとが入力接続されている。逆起電力検出回路１は、３相の前記固定子巻線１１，１２，１３に誘起された逆起電力ａ，ｂ，ｃのゼロクロス点を検出して整形信号ｍに変換し、同時に出力端子５より速度周波数信号ＦＧを出力する。前記整形信号ｍの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジは、３相の前記逆起電力ａ，ｂ，ｃのゼロクロス点を示し、位置信号生成回路２に入力される。位置信号生成回路２では、入力された前記整形信号ｍに応じて６相の台形波信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉが合成される（図６参照）。前記位置信号生成回路２で合成された前記６相の台形波信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、位置信号合成回路３に入力され、永久磁石回転子１４の位置信号ｄ”，ｅ”，ｆ”，ｇ”，ｈ”，ｉ”に変換される。この前記位置信号ｄ”，ｅ”，ｆ”，ｇ”，ｈ”，ｉ”は（図１１参照）、電力供給回路４に入力される。前記電力供給回路４は、位置信号ｄ”，ｅ”，ｆ”，ｇ”，ｈ”，ｉ”に応じて、固定子巻線１１，１２，１３に順次駆動電流を両方向に供給する。
【００１９】
図２に示す逆起電力検出回路１の動作について、図３を用いて説明する。
定常回転状態において、前記固定子巻線１１，１２，１３には図３に示す３相の逆起電力ａ，ｂ，ｃが誘起される。比較回路２１，２２，２３の入力端子には、それぞれ前記固定子巻線１１，１２，１３の両端電圧が入力され、両端電圧が零になる時点において変化する３相の比較信号ｕ，ｖ，ｗを得ている。前記固定子巻線１１，１２，１３の両端電圧は、巻線に流れる電流と巻線抵抗により発生する電圧降下と永久磁石回転子１４の回転により誘起される逆起電力とが合成された電圧であるが、前記逆起電力ａ，ｂ，ｃのゼロクロス点において巻線に供給される電流はゼロなので、前記３相の比較信号ｕ，ｖ，ｗのエッジは前記各逆起電力ａ，ｂ，ｃのゼロクロス点に対応する。前記３相の比較信号ｕ，ｖ，ｗは、アンド回路２４，２５，２６とオア回路２７によって論理合成され、図３に示す整形信号ｍを得ている。前記整形信号ｍの立ち上がりエッジは前記各逆起電力ａ，ｂ，ｃの立ち上がり側のゼロクロス点に対応し、前記整形信号ｍの立ち下がりエッジは前記各逆起電力ａ，ｂ，ｃの立ち下がり側のゼロクロス点に対応している。この前記整形信号ｍは、１周期（３６０度）を３分周したものに相当し、１つの矩形波の電気角は６０度である。比較回路２１の出力する比較信号ｕは分周回路２８に入力され、分周された後、図３に示す速度周波数信号ＦＧを得ている。例えば前記永久磁石回転子１４の極数を４極とすれば、前記永久磁石回転子１４の１回転につき固定子巻線には２周波の逆起電力が誘起されるので、分周回路２８の分周比を１／２に設定すれば、永久磁石回転子１４の回転周期と同一周期の速度周波数信号ＦＧを出力することができる。
【００２０】
図４において、３１は論理パルス発生回路、３２は傾斜信号発生回路、３３は信号合成回路である。
逆起電力検出回路１で得られた前記整形信号ｍは、論理パルス発生回路３１と傾斜信号発生回路３２に入力される。前記論理パルス発生回路３１は入力された前記整形信号ｍを分周して前記固定子巻線１１，１２，１３に誘起される逆起電力ａ，ｂ，ｃと同じ周波数の６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６を出力する（図６参照）。傾斜信号発生回路３２は入力された前記整形信号ｍに応じて傾斜信号ｓｔを発生する（図８参照）。信号合成回路３３は、前記論理パルス発生回路３１で発生された前記６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６と前記傾斜信号発生回路３２で発生された前記傾斜信号ｓｔとを入力し、前記傾斜信号ｓｔと前記６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６をもとに６相の台形波信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉを合成する（図１０参照）。
【００２１】
図５において、前記論理パルス発生回路３１は６相のリングカウンタで構成されており、前記整形信号ｍが入力されると、６つの出力端子には図６に示す６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６が出力される。前記６相の各パルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のパルス幅は電気角で６０度である。この前記６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６は、図９に示す信号合成回路３３にそれぞれ出力される。
【００２２】
図７において、４１は両エッジ微分回路で、入力される前記整形信号ｍの両エッジのタイミングで微分パルスｎを作る。４２は前記微分パルスｎに応じて鋸歯状の傾斜信号ｓｔを発生するための充放電用コンデンサ、４３は前記充放電用コンデンサ４２に充電電流を供給するための定電流源回路で、充電電流の大きさはＩである。４４は前記充放電用コンデンサ４２に蓄えられた電荷を放電させるためのスイッチ回路である。前記微分パルスｎは前記スイッチ回路４４の開閉動作を行う。すなわち、前記微分パルスｎが“Ｈ”のときはスイッチを閉じ、前記微分パルス信号ｎが“Ｌ”のときはスイッチを開く。４５は入力が前記充放電用コンデンサ４２に接続されたバッファアンプである。前記バッファアンプ４５の出力端子が傾斜信号発生回路３２の出力端子となり、前記傾斜信号ｓｔを出力する。
【００２３】
図７に示す傾斜信号発生回路３２の動作について、図８を参照して説明する。図８において、ｍは逆起電力検出回路１から両エッジ微分回路４１に入力される整形信号で、ｎは両エッジ微分回路４１により整形信号ｍの両エッジのタイミングで発生された微分パルスである。永久磁石回転子１４が回転している場合には、定電流源回路４３の電流Ｉによって充放電用コンデンサ４２を充電する。ところが、整形信号ｍの立ち上がり、立ち下がりの各エッジのタイミングで微分パルスｎが“Ｈ”になるとスイッチ回路４４が閉じ、コンデンサ４２の電荷を瞬時に放電し、アース電位となる。前記微分パルスｎが“Ｌ”になると前記スイッチ回路４４が開き、定電流源回路４３の電流が再び前記充放電用コンデンサ４２に充電され、その両端電圧は所定の傾斜で大きくなっていく。再び微分パルスｎが“Ｈ”になるとコンデンサ４２の電荷を瞬時に放電する。その結果、コンデンサ４２の端子電圧は、バッファアンプ４５を介して鋸歯状波形の傾斜信号ｓｔとして後段の信号合成回路３３に出力される。
【００２４】
図９において、６０は信号合成回路３３の入力端子で、傾斜信号発生回路３２からの傾斜信号ｓｔが入力される。６３はバッファ回路で、定電圧源６２が接続され、その電圧に応じた所定の定電圧信号ｓｆを出力する。６１は反転バッファ回路で、前記傾斜信号ｓｔと定電圧信号ｓｆが入力され、前記定電圧信号ｓｆを基準にして前記傾斜信号ｓｔを反転した反転傾斜信号ｓｄを得ている。また、前記傾斜信号ｓｔと定電圧信号ｓｆおよび前記反転傾斜信号ｓｄの３つの信号は、各スイッチ回路７１，７２，７３，７４，７５，７６にそれぞれ入力されている。なお、前記スイッチ回路７１，７２，７３，７４，７５，７６はそれぞれ同一の構成であるので、前記スイッチ回路７１の構成だけを示してある。
【００２５】
前記スイッチ回路７１において、６４，６５，６６はスイッチで、片方はそれぞれ入力端子６０、バッファ回路６３の出力端子および反転バッファ回路６１の出力端子に接続され、前記スイッチ６４，６５，６６の他方は共通接続されて抵抗器６７に接続されている。前記抵抗器６７に得られる電圧信号がスイッチ回路７１の出力となる。
【００２６】
図９において、前記スイッチ６４，６５，６６は、論理パルス発生回路３１が出力する６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のうち３つのパルス（ｐ１，ｐ２，ｐ３）の出力に応じてオン・オフされる。そして、前記スイッチ回路７１の出力端子からは台形波状の位置信号ｄが出力される。同様にスイッチ回路７２，７３，７４，７５，７６においては、それぞれ３つずつのパルス（ｐ２，ｐ３，ｐ４）、（ｐ３，ｐ４，ｐ５）、（ｐ４，ｐ５，ｐ６）、（ｐ５，ｐ６，ｐ１）、（ｐ６，ｐ１，ｐ２）の出力に応じて３つのスイッチ（図示しない）がオン・オフされ、それぞれの出力端子から台形波状の位置信号ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉが出力される。
【００２７】
図９の信号合成回路３３の動作について、図１０の各部信号波形を示す波形図を用いて説明する。
図１０において、ｍは逆起電力検出回路１が出力して論理パルス発生回路３１と傾斜信号発生回路３２とに入力する整形信号、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６は論理パルス発生回路３１が出力するパルス、ｓｔは傾斜信号発生回路３２から入力される傾斜信号を示している。前記傾斜信号ｓｔは反転バッファ回路６１に入力され、反転バッファ回路６１の出力端子から、定電圧信号ｓｆを基準にして前記傾斜信号ｓｔを反転した反転傾斜信号ｓｄが得られることになる（ｓｄ＝ｓｆ−ｓｔ）。スイッチ回路７１を構成するスイッチ６４，６５，６６は、前記論理パルス発生回路３１が出力するパルスｐ１，ｐ２，ｐ３に応じて、レベル“Ｈ”でスイッチが閉じ、レベル“Ｌ”でスイッチが開くので、入力端子６０からの前記傾斜信号ｓｔ、バッファ回路６３からの定電圧信号ｓｆおよび前記反転バッファ回路６１からの前記反転傾斜信号ｓｄが抵抗器６７の両端に現れ、台形波状の位置信号ｄが得られる。なお、各切り換わり時点において、前記傾斜信号ｓｔと前記定電圧信号ｓｆとの電圧レベル、前記定電圧信号ｓｆと前記反転傾斜信号ｓｄとの電圧レベルは互いに等しく、さらにパルスｐ１，ｐ２，ｐ３がすべて“Ｌ”の区間になると、スイッチ６４，６５，６６のすべてが開き、前記抵抗器６７の電位はアース電位に等しくなる。したがって、前記抵抗器６７には前記整形信号ｍの立ち上がりエッジから始まる立ち上がり傾斜部分を有する台形波状の前記位置信号ｄが得られる。以下、同様にして、前記スイッチ回路７２，７３，７４，７５，７６の各出力端子からは、台形波状の位置信号ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉが出力される。したがって、位置信号生成回路２により整形信号ｍの立ち上がり・立ち下がりの各エッジから立ち上がり傾斜の始まる６相の位置信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉが得られる。これらの前記６相の位置信号ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは位置信号合成回路３に入力される。
【００２８】
図１１において、８０は基準電圧源、８１は切換スイッチで入力信号ｓ１に応じて、基準電圧源８０側（電圧値Ｅ）または接地側（電圧値０）に切換えられる。前記入力信号Ｓ１には図５に示す論理パルス発生回路３１の出力する６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のうち、パルスｐ１が入力される。８２は減算器で、位置信号生成回路２で生成された位置信号ｄと切換スイッチ８１を介して基準電圧源８０または接地側の一定直流値とが入力されている。８３，８４，８５は掛算器で、減算器８２の出力と前記位置信号生成回路２で生成された位置信号ｆおよびｈがそれぞれ入力されている。８６は加算器で、前記掛算器８３，８４，８５の各出力が加算されている。８７は増幅器で、入力端子（プラス側）には前記加算器８６の加算結果が入力され、入力端子（マイナス側）には基準電圧源８８の直流値が入力されている。前記増幅器８７の出力はそれぞれ前記掛算器８３，８４，８５のゲイン制御入力に入力されていて、前記掛算器８３，８４，８５のゲインを制御する。そして前記掛算器８３，８４，８５の各出力からは信号ｄ’，ｆ’，ｈ’が出力される。前記減算器８２と掛算器８３，８４，８５と加算器８６と増幅器８７と切換スイッチ８１と基準電圧源８０とで、上側位置信号合成部９１を構成している。同様に前記位置信号生成回路２で生成された位置信号ｅ，ｇ，ｉは下側位置信号合成部９２により信号ｅ’，ｇ’，ｉ’に変換される。なお、前記下側位置信号合成部９２は前記上側位置信号合成部９１と構成が同一であるので図１１には前記上側位置信号合成部９１の構成だけを詳細に示している。前記下側位置信号合成部９２は、入力信号Ｓ２に応じて前記上側位置信号合成部９１と同様に前記基準電圧源８０側（電圧値Ｅ）または前記接地側（電圧値０）に切換えられる。前記入力信号Ｓ２には図５に示す論理パルス発生回路３の出力する６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のうち、パルスｐ６が入力される。図１１に示す１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６は電圧−電流変換回路であり、前記上側位置信号合成部９１と前記下側位置信号合成部９２で得られた電圧信号ｄ’，ｆ’，ｈ’，ｅ’，ｇ’，ｉ’をそれぞれ電流信号ｄ”，ｆ”，ｈ”，ｅ”，ｇ”，ｉ”，ｄ”に変換する。
【００２９】
上記のように構成された位置信号合成回路３の動作について、図１２の各部信号波形図を用いて説明する。
図１２において、ａ，ｂ，ｃは図１の固定子巻線１１，１２，１３に誘起される３相の逆起電力波形、ＦＧは図２の逆起電力検出回路１の出力する速度周波数信号、切換信号ｓ１，ｓ２は図５に示す論理パルス発生回路３１の出力するパルスｐ１，ｐ６を示す。ｄ，ｅは位置信号生成回路２の台形波状の位置信号出力で、出力波形の裾幅は図１２に示すように１８０度（電気角）である。また、点線で示したものは基準電圧源８０の直流値Ｅを示す。図１２に示したｄの信号のうち切換信号ｓ１（ｐ１）が”Ｈ”の期間では点線より上の部分のみが出力され、それ以外の期間ではｄの信号がそのまま掛算器８３に入力される。ｆ，ｈの信号は切換信号ｓ１に関係なくそれぞれ掛算器８４，８５に入力される。上側位置信号合成部９１において前記掛算器８４，８５と加算器８６と増幅器８７は閉ループを構成しており、加算器８６の出力が基準電圧源８８の直流値と等しくなるように掛算器８３，８４，８５のゲインが制御されている。したがって、前記掛算器８３，８４，８５の各出力は、図１２のｄ’，ｆ’，ｈ’に示すように波形の高さが等しい３相の台形波信号となる。同様に図１２に示したｅの信号のうち切換信号ｓ２（ｐ６）が”Ｈ”の期間では点線より上の部分のみが出力され、それ以外の期間ではｅの信号がそのまま出力される。したがって、位置信号ｅ，ｇ，ｉは下側位置信号合成部９２により図１２のｅ’，ｇ’，ｉ’に示すように波形の高さが等しい３相の台形波信号となる。以上より位置信号合成回路３により入力された位置信号ｄ，ｆ，ｈ，ｅ，ｇ，ｉは、図１２のｄ’，ｆ’，ｈ’，ｅ’，ｇ’，ｉ’に示すように波形の高さが等しい６相の台形波信号となる。この前記６相の台形波信号のうち、ｄ’とｅ’の２つだけは、波形の裾幅Ｄが１８０度（電気角）よりも小さくなっている。なお、波形の裾幅Ｄは基準電圧源８０の直流値Ｅの大きさを変化させることにより１８０度（Ｅ＝０のとき）から１２０度まで自由に設定することができる。
【００３０】
上記のように前記位置信号生成回路２で得られた位置信号を前記位置信号合成回路３で処理することで、固定子巻線１１に対応する位置信号（ｄ’，ｅ’）の波形の裾幅Ｄが、固定子巻線１２、１３に対応する位置信号（ｆ’，ｈ’）、（ｇ’，ｉ’）の波形の裾幅よりも狭い台形波状の位置信号を発生することができる。
【００３１】
図１２のｄ’，ｆ’，ｈ’，ｅ’，ｇ’，ｉ’の信号は永久磁石回転子１４の位置信号として、図１１に示す電圧−電流変換回路１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６によりそれぞれ電流信号ｄ”，ｆ”，ｈ”，ｅ”，ｇ”，ｉ”に変換された後、各電流信号は図１の電力供給回路４に供給される。
【００３２】
図１３において、１４は永久磁石回転子、１１，１２，１３は固定子巻線で、これらは図１に示したものと同じである。１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６は駆動用トランジスタで、これらのトランジスタをオン・オフすることにより固定子巻線１１，１２，１３に電流を供給する。これらのトランジスタのうち、１１１，１１２，１１３はＰＮＰトランジスタ、１１４，１１５，１１６はＮＰＮトランジスタで構成されている。１１７は電源である。６相の電流信号ｄ”，ｆ”，ｈ”，ｅ”，ｇ”，ｉ”は、それぞれ駆動用トランジスタ１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６の各ベースに入力される。ただし、各トランジスタのベースに加えられる信号の方向は、前記ＰＮＰトランジスタ１１１，１１２，１１３では電流が流出する方向、前記ＮＰＮトランジスタ１１４，１１５，１１６には電流が流入する方向である。各々のトランジスタは加えられたベース電流をそれぞれ増幅し、各ベース電流に比例した電流が各コレクタに流れる。その結果、前記固定子巻線１１，１２，１３には図１２のｊ，ｋ，ｌで示す電流が両方向に通電される。図１２において、ｊの線図に示したＤは、固定子巻線１１に供給される駆動電流の通電幅を示すもので、この通電幅は１８０度よりも小さくなっている。すなわち、固定子巻線１１に流れる駆動電流ｊには電流が零になる休止期間Ｘがあり、この休止期間Ｘはちょうど前記固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の近傍ですべてにあり、永久磁石回転子１４の磁極が４極である場合には、モータの１回転につき２回の電流休止期間Ｘが存在する。この前記固定子巻線１１に流れる通電幅Ｄは、図１１の位置信号合成回路３の基準電圧源８０の直流値を変化させることにより自由に設定することができる。また、前記固定子巻線１２，１３に流れる駆動電流ｋ，ｌでは通電幅は１８０度となっている。
【００３３】
以上の説明で明らかなように、本発明のブラシレス直流モータの駆動装置では、逆起電力検出回路１は、固定子巻線１１，１２，１３に誘起される逆起電力ａ，ｂ，ｃのゼロクロス点を検出してパルス出力ｕ，ｖ，ｗを作成し、これをパルスｍに変換する。同時にパルスｕを分周器２８で分周してＦＧとして出力する。位置信号生成回路２は、整形信号ｍを受けて図１０に示すｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの６相の位置信号に変換される。これら前記６相の位置信号は、位置信号合成回路３に入力され、図１２に示すｄ’，ｅ’，ｆ’，ｇ’，ｈ’，ｉ’の位置信号に変換される。ここで、前記固定子巻線１１に対応する位置信号ｄ’，ｅ’は、裾幅Ｄが電気角で１８０度よりも小さい台形波となっている。そして、電力供給回路４が、これらの位置信号ｄ’，ｅ’，ｆ’，ｇ’，ｈ’，ｉ’に応じた電流信号ｄ”，ｅ”，ｆ”，ｇ”，ｈ”，ｉ”を受けて、図１２のｊ，ｋ，ｌで示すような駆動電流を前記固定子巻線１１、１２、１３に順次両方向に供給し、永久磁石回転子１４が回転される。そして、前記永久磁石回転子１４が回転することにより逆起電力検出回路１から出力されるＦＧの周波数もしくは繰り返し周期をモータの回転速度情報として用いて速度制御回路（図示しない）によりモータの回転速度制御を行う。
【００３４】
速度周波数信号ＦＧを用いてモータを安定に、かつ高精度に回転速度制御するためには、固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点を正確に検出する必要があり、ゼロクロス点の近傍で必ず電流を零にする必要がある。したがって、逆起電力検出回路１において、より高精度にＦＧを検出するために、図１２に示す通電幅Ｄを１８０度よりも小さく設定する方が、逆起電力検出回路１による逆起電力ゼロクロス点の誤検出を防ぐ意味から望ましく、直流値Ｅは大きく設定しておくのがよい。一方、ブラシレス直流モータの回転時の騒音と振動を考慮すると、できるだけ１８０度に近い方が望ましい。この実施の形態にもとづくブラシレス直流モータの駆動装置によれば、固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄをその他の固定子巻線１２、１３に流れる電流の通電幅よりも小さくしてモータを駆動できるので、固定子巻線１１に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で電流を確実に零にすることができ、逆起電力検出回路１において高精度にＦＧを検出することができる。また、位置信号合成回路４の基準電圧源８０の直流値を変化させることにより、前記固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄのみを１８０度から１２０度まで自由に調整できるので、回転速度制御の高精度化と回転時の低騒音・低振動化との両立が可能である。
【００３５】
（実施の形態２）
図１１，図１２に示す実施の形態では、逆起電力検出回路１による逆起電力ゼロクロス点の誤検出を防ぐために、固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の近傍では必ず電流を零にするように構成した。しかし、図３で説明したとおり分周回路２８の分周比を永久磁石回転子１４の極数の半分の値に設定することにより、速度周波数信号ＦＧは、モータの回転周期と同一周期の信号を得るように構成した。一般にモータの回転速度制御には、この得られた速度周波数信号ＦＧの立ち上がりエッジ（または立ち下がりエッジ）のタイミングだけを利用するので、モータ回転の全周にわたって固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で電流を零にする必要はなく、速度周波数信号ＦＧの立ち上がりエッジ（または立ち下がりエッジ）に対応する固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の近傍のみで電流を零にするように構成してもよい。すなわち、モータ１回転につき１箇所だけ逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の近傍で電流を零にすればよい。
【００３６】
以上のことを実現するために、図１４に示す論理回路により切換信号ｓ１，ｓ２を生成し図１１の位置信号合成回路３に入力する。図１４において、１２１はアンド回路で、２つの入力には図２の逆起電力検出回路１を構成する分周器２８の速度周波数信号ＦＧと位置信号生成回路２を構成する論理パルス発生回路３１の出力する６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のうち、パルスｐ１が入力される。１２２はアンド回路で、２つの入力には速度周波数信号ＦＧをインバータ回路１２３により反転した信号ＦＧｂと位置信号生成回路２を構成する論理パルス発生回路３１の出力する６相のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６のうち、パルスｐ６が入力される。
上記のようにアンド回路１２１，１２２とインバータ回路１２３よりなる論理回路で生成された切換信号ｓ１，ｓ２を入力したときの位置信号合成回路３の動作について、図１５の各部信号波形図を用いて説明する。なお、図１２の信号波形図と同等の波形については波形を示すだけで重複した説明を省略する。図１５において、ｓ１，ｓ２は図１１の位置信号合成回路３に入力される切換信号で、図１２の場合はモータの１回転につきそれぞれ２回のパルスを入力していたのに対し、図１５の場合はモータの１回転につきそれぞれ１回のパルスである。したがって固定子巻線１１に流れる駆動電流ｊは、モータの１回転につき１回だけ電流の休止期間Ｘが存在する。この休止期間Ｘは、ちょうど速度周波数信号ＦＧの立ち上がりエッジの近傍にあり、逆起電力検出回路１による逆起電力ゼロクロス点の検出を正確に行うことができる。モータの回転速度制御には速度周波数信号ＦＧの立ち上がりエッジのタイミングだけを利用するので、モータを安定に、かつ高精度に回転速度制御することができる。また、固定子巻線１２、１３に流れる電流の通電幅は１８０度であり、固定子巻線１１の電流もモータの１回転につき１回だけ電流休止期間Ｘが存在するほかは電流の通電幅は１８０度であるので、図１１の実施例のようにモータの１回転につき２回の電流休止期間Ｘが存在する場合よりさらにモータの回転時の騒音と振動を小さく抑えることができる。したがって、回転速度制御の高精度化と回転時の低騒音、低振動化との両立が可能である。
【００３７】
（実施の形態３）
図１１，図１２に示す第１の実施の形態では、逆起電力検出回路１による逆起電力ゼロクロス点の誤検出を防ぐために、固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の前後近傍では必ず電流を零にするように構成した。しかし、図１２で説明したとおり、逆起電力検出回路１により固定子巻線１１に誘起される逆起電力のゼロクロス点を検出した後は、固定子巻線に流れる電流は単調に増加するため、逆起電力ゼロクロス点を検出した後、再度逆起電力ゼロクロス点の誤検出を発生することはない。したがって、前記固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の手前では必ず電流を零にする期間を設けるように構成すればよい。以上のことを実現するためには、第１の実施の形態で、図１１の位置信号合成回路３に切換信号ｓ２（ｐ６）のみを入力すればよい。そのときの各部の信号波形図を図１６に示す。
切換信号ｓ２のみを入力したときの位置信号合成回路３の動作について、図１６の各部信号波形図を用いて説明する。なお、図１２の信号波形図と同等の波形については波形を示すだけで重複した説明を省略する。
【００３８】
図１６において、ｓ２は図１１の位置信号合成回路３に入力される切換信号である。第１の実施の形態（図１２参照）では、位置信号合成回路３で合成される６相の台形波信号のうち、ｄ’とｅ’の２つが波形の裾幅Ｄが１８０度（電気角）よりも小さくなっていたが、図１６では、ｅ’だけが波形の裾幅Ｄが１８０度（電気角）よりも小さくなっている。また、波形の裾幅Ｄは基準電圧源８０の直流値Ｅの大きさを変化させることにより１８０度（Ｅ＝０のとき）から１２０度まで自由に設定することができる。固定子巻線１１、１２、１３には図１６のｊ，ｋ，ｌで示す電流が両方向に通電される。図１６において、ｊの線図に示したＤは、前記固定子巻線１１に供給される駆動電流の通電幅を示すもので、第１の実施の形態（図１２参照）と同様、この通電幅は１８０度よりも小さくなっている。すなわち、前記固定子巻線１１に流れる駆動電流ｊには電流が零になる休止期間Ｘがあり、この休止期間Ｘはちょうど固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点手前すべてにある。しかし、この休止期間Ｘの長さは、第１の実施例（図１２中ｊ参照）に比べると半分である。また、前記固定子巻線１２、１３に流れる駆動電流ｋ，ｌでは通電幅は第１の実施例（図１２中ｋ，ｌ参照）と同様に１８０度となっている。
【００３９】
この実施の形態にもとづくブラシレス直流モータの駆動装置によれば、前記固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄをその他の前記固定子巻線１２、１３に流れる電流の通電幅よりも小さくしてモータを駆動できるので、前記固定子巻線１１に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前で電流を確実に零にすることができ、逆起電力検出回路１において高精度にＦＧを検出することができる。また、第１の実施の形態では切換信号ｓ１，ｓ２が必要であったが、第３の実施の形態では切換信号ｓ２だけを使用するので、図１１の上側位置信号合成部９１において、基準電圧源８０，切換スイッチ８１および減算器８２が不要となり、第１の実施の形態に比べて位置信号合成回路３を簡単な構成で実現できる。また、前記固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄのみを１８０度より小さくできるので速度周波数信号ＦＧを用いた回転速度制御の高精度化と回転時の低騒音・低振動化との両立が可能である。
【００４０】
（実施の形態４）
実施の形態２では、モータの回転速度制御には、速度周波数信号ＦＧの立ち上がりエッジのタイミングだけを利用することに着目し、モータ回転の全周にわたって固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点近傍で電流を零にするのではなく、モータ１回転につき１箇所だけ逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の近傍で電流を零にするように構成した。また、実施の形態３では、逆起電力検出回路１による逆起電力ゼロクロス点の誤検出を防ぐために、固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の前後で必ず電流を零にする代わりに逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の手前だけ電流を零にする期間を設けるように構成した。実施の形態４では、実施の形態２に実施の形態３を組み合わせたもので、モータ１回転につき１箇所だけ固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の手前だけ電流を零にする期間を設けるように構成したものである。
【００４１】
以上のことを実現するために、図１４に示す論理回路により生成される切換信号ｓ１，ｓ２のうち、切換信号ｓ２だけを図１１の位置信号合成回路３に入力する。そのときの各部の信号波形図を図１７に示す。図１４に示す論理回路により生成された切換信号ｓ２のみを入力したときの位置信号合成回路３の動作について、図１７の各部信号波形図を用いて説明する。なお、図１２、図１５および図１６の各信号波形図と同等の波形については波形を示すだけで重複した説明を省略する。
【００４２】
図１７において、ｓ２は図１１の位置信号合成回路３に入力される切換信号である。実施の形態２（図１５参照）では、位置信号合成回路３で合成される６相の台形波信号のうち、ｄ’とｅ’の２つが波形の裾幅Ｄが、モータ１回転につき１箇所だけ１８０度（電気角）よりも小さくなっていたが、図１７では、ｅ’だけが、モータ１回転につき１箇所だけ波形の裾幅Ｄが１８０度（電気角）よりも小さくなっている。また、波形の裾幅Ｄは基準電圧源８０の直流値Ｅの大きさを変化させることにより１８０度（Ｅ＝０のとき）から１２０度まで自由に設定することができる。固定子巻線１１、１２、１３には図１７のｊ，ｋ，ｌで示す電流が両方向に通電される。図１７において、ｊの線図に示したＤは、固定子巻線１１に供給される駆動電流の通電幅を示すもので、実施の形態２（図１５参照）と同様、この通電幅は１８０度よりも小さくなっている。すなわち、固定子巻線１１に流れる駆動電流ｊには電流が零になる休止期間Ｘがあり、この休止期間Ｘは、モータ１回転につき１箇所だけ存在し、前記固定子巻線１１に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点手前だけである。この休止期間Ｘの長さは、実施の形態２（図１５中ｊ参照）に比べると半分である。また、前記固定子巻線１２，１３に流れる駆動電流ｋ，ｌでは通電幅は実施の形態２（図１５中ｋ，ｌ参照）と同様に１８０度となっている（図１７中ｋ，ｌ参照）。
【００４３】
この実施の形態にもとづくブラシレス直流モータの駆動装置によれば、前記固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄをその他の前記固定子巻線１２，１３に流れる電流の通電幅よりも小さくしてモータを駆動できるので、前記固定子巻線１１に誘起される逆起電力のゼロクロス点手前で電流を確実に零にすることができ、逆起電力検出回路１において高精度にＦＧを検出することができる。また、実施の形態２では切換信号ｓ１，ｓ２が必要であったが、実施の形態３では切換信号ｓ２だけを使用するので、図１１の上側位置信号合成部９１において、基準電圧源８０，切換スイッチ８１および減算器８２が不要となり、さらには図１４の論理回路において、アンド回路１２１が不要となり位置信号合成回路３を簡単な構成で実現できる。また、前記固定子巻線１１に流れる電流の通電幅Ｄのみをモータ１回転につき１箇所だけ１８０度より小さくできるので速度周波数信号ＦＧを用いた回転速度制御の高精度化と回転時の低騒音・低振動化との両立が可能である。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、３相のモータに限ったが、相数は３相に限らず何相にでも応用できることは言うまでもない。
また、この実施の形態では、位置信号生成回路２は、論理パルス発生回路３１と傾斜波形発生回路３２と信号合成回路３３により構成されることによって、位置信号を台形波状とし、固定子巻線に通電される電流の相切り換えを滑らかに行っているが、他の構成でもかまわない。例えば、位置信号を通電幅が１２０度の矩形波とし、通電端子にコンデンサを含むフィルタ回路を接続して相切り換えを滑らかにしてもよい。このとき、１相の通電端子に接続するフィルタ回路の時定数を変えておくことで、本発明のブラシレス直流モータ駆動装置を実現できる。なお、通電端子にフィルタ回路を接続して駆動電流の相切り換えを滑らかにする場合には、モータがホール素子の如き回転子位置検出素子を備えていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ブラシレス直流モータを全波駆動するにあたって、複数相のうち１相の固定子巻線に供給される電流の通電幅を１８０度よりも小さくして電流が零になる休止期間を設けるように構成しているので、その１相の固定子巻線に誘起される逆起電力の負側から正側へ横切るゼロクロス点の検出精度が向上し、その検出した逆起電力を分周して高精度な速度周波数信号を得ることができる。したがって、この速度周波数信号をモータの回転速度制御に用いることにより、モータに特別に周波数発電機を設けることなく、高精度な速度制御を行うことができる。また、速度周波数信号を検出するタイミング以外の固定子巻線に供給される駆動電流においては通電幅が１８０度となるように構成しているので、固定子巻線の駆動電流の相切換動作を滑らかに行うことができ、ブラシレス直流モータを振動、騒音の非常に少ない状態で駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における逆起電力検出回路の動作を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における逆起電力検出回路の各部信号波形図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号生成回路の動作を示す構成図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における論理パルス発生回路の動作を示す構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における論理パルス発生回路の各部信号波形図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における傾斜信号発生回路の動作を示す構成図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における傾斜信号発生回路の各部信号波形図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における信号合成回路の動作を示す構成図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における信号合成回路の各部信号波形図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号合成回路の動作を示す構成図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における位置信号合成回路の各部信号波形図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における電力供給回路の動作を示す構成図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置の位置信号合成回路に含まれる論理回路の動作を示す構成図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態に係わるブラシレス直流モータ駆動装置における各部信号波形図である。
【符号の説明】
１    逆起電力検出回路
２    位置信号生成回路
３    位置信号合成回路
４    電力供給回路
５    出力端子
１１，１２，１３    固定子巻線
１４    永久磁石回転子
２１，２２，２３    比較回路
２４，２５，２６    アンド回路
２７    オア回路
２８    分周回路
３１    論理パルス発生回路
３２    傾斜信号発生回路
３３    信号合成回路
４１    両エッジ微分回路
４２    充放電用コンデンサ
４３    定電流源回路
４４    スイッチ回路
４５    バッファアンプ
６０    傾斜信号ｓｔ
６１    反転バッファ回路
６２    定電圧源
６３    バッファ回路
６４，６５，６６    スイッチ
６７    抵抗器
７１，７２，７３，７４，７５，７６    スイッチ回路
８０    基準電圧源
８１    切換スイッチ
８２    減算器
８３，８４，８５    掛算器
８６    加算器
８７    増幅器
８８    基準電圧源
９１    上側位置信号合成部
９２    下側位置信号合成部
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６    電圧−電流変換回路
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６    駆動用トランジスタ
１１７    電源
１２１，１２２    アンド回路
１２３    インバータ回路
【図１】
0003578698.tif 000002
【図２】
0003578698.tif 000003
【図３】
0003578698.tif 000004
【図４】
0003578698.tif 000005
【図５】
0003578698.tif 000006
【図６】
0003578698.tif 000007
【図７】
0003578698.tif 000008
【図８】
0003578698.tif 000009
【図９】
0003578698.tif 000010
【図１０】
0003578698.tif 000011
【図１１】
0003578698.tif 000012
【図１２】
0003578698.tif 000013
【図１３】
0003578698.tif 000014
【図１４】
0003578698.tif 000015
【図１５】
0003578698.tif 000016
【図１６】
0003578698.tif 000017
【図１７】
0003578698.tif 000018