(57)【要約】【課題】モータ制御回路の複数の出力段にＰＷＭ回路やＰＷＭ制御に対応した専用モータ駆動ＩＣを用いることなく、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なブラシレスＤＣモータ駆動回路及びそれを用いたファンモータを提供することを目的とする。【解決手段】複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータに軸回転方向のトルクを発生させるモータコイル１と、マグネットロータの回転位置を検出するホール素子２と、ホール素子２の出力信号を利用してモータコイル１の通電電流を制御するモータ制御部３とを備えたブラシレスＤＣモータ駆動回路であり、ホール素子２の入力部にスイッチング素子を接続してＰＷＭ信号により駆動し、ホール素子２の出力部に出力される回転位置信号をＰＷＭ信号で変調した信号をモータ制御部３に入力させてマグネットロータの回転制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータに軸回転方向のトルクを発生させるモータコイルと、
前記マグネットロータの回転位置を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子の出力信号を利用して前記モータコイルの通電電流を制御するモータ制御部とを備えたブラシレスＤＣモータ駆動回路であって、
前記磁電変換素子の入力部にスイッチング素子を接続し、前記スイッチング素子をＰＷＭ信号により駆動し、前記磁電変換素子の出力部に出力される回転位置信号をＰＷＭ信号で変調した信号を前記モータ制御部に入力させて前記マグネットロータの回転制御を行うことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項２】
前記磁電変換素子は、ホール素子であることを特徴とする請求項１記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項３】
前記磁電変換素子は、ホール素子を内蔵した集積回路であることを特徴とする請求項１記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項４】
前記モータコイルの駆動方式を単相全波駆動方式としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項５】
前記モータコイルの駆動方式を２相半波駆動方式としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項６】
前記モータコイルの駆動方式を３相全波駆動方式としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載のブラシレスＤＣモータ駆動回路を用いたことを特徴とするファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に広く使用されているブラシレスＤＣモータの起動（回転）と停止、又は回転数制御などの回転制御を行う駆動回路及びそれを用いたファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシレスＤＣモータの駆動回路を示すものとしては、例えば特許文献１の第２の実施の形態に示された駆動回路がある。図６は、従来のブラシレスＤＣモータ駆動回路の構成を示す回路図である。これは、比較的大きなファンモータを駆動するためのパルス幅変調（以下ＰＷＭと称する）方式の駆動回路である。
【０００３】
図６において、モータコイル１は、Ｈブリッジに接続されたパワートランジスタ１７ａと１８ａのコレクタどうしの接続点とパワートランジスタ１７ｂと１８ｂのコレクタどうしの接続点との間に接続されている。位置検出器であるホール素子２の出力信号は増幅器１２により増幅され、ＰＷＭ（パルス幅変調）発生回路１６によりＰＷＭキャリア周波数のデューティ比を正弦波状に変化させたＰＷＭパルスを発生させ、ＰＷＭ回路１５に与えられている。モータ駆動用ＩＣ１３は、ホール素子２の信号から、モータをバイポーラ通電するためのものであり、ＰＷＭ発生回路１６で発生させたＰＷＭパルスを用いて、ＰＷＭ回路１５によりＨブリッジ構成の上アームのパワートランジスタ１７ａ，１７ｂへの通電を制御している。このＰＷＭ駆動回路構成により、比較的大きなパワーモータでも、トルクリップルを低減する条件である正弦波状の電流をモータコイル１に通電することが可能になる。なお、図６において、１１は駆動回路に電圧を供給するためのＤＣ電源、１４はホール素子２の電流端子に一定の電流を流すための定電圧回路、１９はパワートランジスタ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのオンオフ時に発生する高電圧ノイズを吸収する環流用ダイオード（フライホイルダイオード）、２０は電圧変動を抑制するコンデンサである。
【特許文献１】特開２００４−１４０８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のＨブリッジ回路においては、モータ外部から与えられるＰＷＭ信号やパルス信号などの制御信号を用いてモータ回転制御を行う場合、モータ制御回路またはモータ駆動用ＩＣ（モータ制御回路を集積回路化したモータ駆動用集積回路）１３の出力端子と、モータコイル１に直列に接続されたパワートランジスタ１７ａ，１７ｂなどのスイッチング素子の駆動入力端子との間にＰＷＭ回路１５を接続し、モータコイル１の通電電流を制御している。
【０００５】
特に、単相全波駆動方式のＨブリッジ回路の場合は、モータコイル１に流れる電流の方向が双方向に変わる（交互に反転する）バイポーラ通電を行うため、それぞれの通電方向に対応した上アーム又は下アームを構成するスイッチング素子の駆動入力端子側にＰＷＭ回路１５を接続する必要がある。
【０００６】
また、３相全波駆動方式のＹ結線バイポーラ駆動回路においても同様のバイポーラ通電を行うため、それぞれの通電方向に対応する上アーム又は下アームを構成するスイッチング素子の駆動入力端子側にＰＷＭ回路を接続する必要がある。
【０００７】
つまり、単相全波駆動方式のＨブリッジ回路の場合で２回路、３相全波駆動方式のＹ結線バイポーラ駆動回路の場合で３回路のＰＷＭ回路をモータ制御回路部又はモータ駆動ＩＣの出力段に接続しなければならず、その結果、部品点数も多くなり回路構成が複雑になる。
【０００８】
また、これら単相全波駆動方式のＨブリッジ回路や３相全波駆動方式のＹ結線バイポーラ駆動回路においては、モータコイル通電電流の通電方向の切り換え時の通電停止（以下デットタイムと称する）を十分確保できず、モータコイルの介在しない上下アームが同時に導通して貫通電流を生じ、その結果電源短絡現象を引き起こすおそれもあるため、そのデットタイムを確保しながらモータの制御性を向上させることが必要である。
【０００９】
そのため、プリント回路基板の実装面積の狭小化によるモータの小型化なども考慮して、モータコイルの通電制御用のスイッチング素子を含めて内蔵したモータ駆動専用の集積回路（以下専用モータ駆動ＩＣと称する）を使用することが一般的である。
【００１０】
この専用モータ駆動ＩＣの種類としては、モータ外部からのＰＷＭ信号の入力に直接対応可能な専用モータ駆動ＩＣ、又はその専用モータ駆動ＩＣの内部において、三角波信号を生成し直流電圧入力を制御信号としてその三角波信号と制御信号を入力信号としたコンパレータ出力信号をＰＷＭ信号とするＰＷＭ発生回路を内蔵した専用モータ駆動ＩＣなどがあり、それらの専用モータ駆動ＩＣを用いてモータコイル通電制御を行うことによりモータ回転数制御を行うなどの方法が採用されている。
【００１１】
従って、そのような機能を有したモータ回転数制御に対応できる専用モータ駆動ＩＣを必要とするため、設計自由度が極めて低くなることや用途や範囲の限られた専用モータ駆動ＩＣが所望のスペックを満足していないことなどによるモータの出力性能の低下という問題を有している。
【００１２】
さらには、専用モータ駆動ＩＣの採用に起因してモータ駆動回路ひいてはモータの価格上昇をも招くという問題点も有していた。
【００１３】
本発明は、モータ制御回路又はそれらを集積回路化したモータ駆動ＩＣの複数の出力段にそれぞれモータコイル通電制御用のＰＷＭ回路を接続することなく、若しくはＰＷＭ制御に対応した専用モータ駆動ＩＣなどを用いることなく、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なブラシレスＤＣモータ駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のブラシレスＤＣモータ駆動回路は、マグネットロータの回転位置を検出する磁電変換素子の入力部にスイッチング素子を接続し、スイッチング素子をＰＷＭ信号により駆動し、磁電変換素子の出力部に出力される回転位置信号をＰＷＭ信号で変調した信号をモータ制御部に入力させてマグネットロータの回転制御を行うようにしたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のブラシレスＤＣモータ駆動回路は、モータ制御回路又はそれらを集積回路化したモータ駆動ＩＣの複数の出力段にそれぞれモータコイル通電制御用のＰＷＭ回路を接続することなく、若しくはＰＷＭ制御に対応した専用モータ駆動ＩＣなどを用いることなく、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なブラシレスＤＣモータ駆動回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のブラシレスＤＣモータ駆動回路は、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なブラシレスＤＣモータ駆動回路を提供するという目的を、マグネットロータの回転位置を検出する磁電変換素子の入力部にスイッチング素子を接続し、そのスイッチング素子を駆動してマグネットロータの回転制御を行うことにより実現した。
【００１７】
ブラシレスＤＣモータは、コンピュータのハードディスクと呼ばれる主記憶装置などのドライブ用モータの３相全波駆動回路に使用されているような、磁気センサを用いずにコイルの逆起電力検出やサーチコイル検出などの回路技術を用いてマグネットロータの回転位置を検出するセンサレスモータ駆動回路と呼ばれるものを除いて、大多数のブラシレスＤＣモータにホール素子や、ホールＩＣなどのマグネットロータ回転位置の検出素子を有している。
【００１８】
これらのブラシレスＤＣモータを、簡単な回路構成で、容易にモータの起動、回転、停止、又はパルス幅（デューティ比）を変えたＰＷＭ信号によるＰＷＭ制御などの回転制御が可能となる。特に、センサレス駆動の困難な単相全波駆動方式のモータ駆動回路や２相半波駆動方式のモータ駆動回路では、マグネットロータの回転位置の磁気検出出力信号をモータコイルの通電制御に利用しているため、特に本発明のモータ駆動回路が回転制御に有効である。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータに軸回転方向のトルクを発生させるモータコイルと、マグネットロータの回転位置を検出する磁電変換素子と、磁電変換素子の出力信号を利用してモータコイルの通電電流を制御するモータ制御部とを備えたブラシレスＤＣモータ駆動回路であって、磁電変換素子の入力部にスイッチング素子を接続し、スイッチング素子をＰＷＭ信号により駆動し、磁電変換素子の出力部に出力される回転位置信号をＰＷＭ信号で変調した信号をモータ制御部に入力させてマグネットロータの回転制御を行うことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、モータ制御回路又はそれらを集積回路化したモータ駆動ＩＣの出力段にモータコイル通電制御用のＰＷＭ回路を接続することなく、若しくはＰＷＭ制御に対応した専用モータ駆動ＩＣなどを用いることなく、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、第１の発明における磁電変換素子は、ホール素子であることを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、ホール効果を利用したホール素子の入力部にスイッチング素子を接続した簡素な構成でモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、第１の発明における磁電変換素子は、ホール素子を内蔵した集積回路であることを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、ホール素子を内蔵した集積回路（ホールＩＣ）の入力部にスイッチング素子を接続した簡素な構成でモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、第１〜第３の発明におけるモータコイルの駆動方式を単相全波駆動方式としたことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、単相全波駆動方式のモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第１〜第３の発明におけるモータコイルの駆動方式を２相半波駆動方式としたことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、２相半波駆動方式のモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、第１〜第３の発明におけるモータコイルの駆動方式を３相全波駆動方式としたことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動回路としたものであり、３相全波駆動方式のモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２５】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、第１〜第６の発明のブラシレスＤＣモータ駆動回路を用いたことを特徴とするファンモータとしたものであり、モータ制御回路又はそれらを集積回路化したモータ駆動ＩＣの出力段にモータコイル通電制御用のＰＷＭ回路を接続することなく、若しくはＰＷＭ制御に対応した専用モータ駆動ＩＣなどを用いることなく、簡素な構成の回路で容易にモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御が可能なモータ駆動回路を提供できる。
【００２６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る単相全波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図、図２は本発明の実施の形態１に係るブラシレスＤＣモータ駆動回路の回路図、図３は同実施の形態１に係るブラシレスＤＣモータ駆動回路の回転制御を示すタイミングチャートである。
【００２８】
図１のブロック図において、モータコイル１は、複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータ（図示せず）に軸回転方向のトルクを発生させるもので、そのマグネットロータの回転位置をホール素子２で検出し、その出力信号をモータ制御部３に与えてモータコイル１の通電制御を行う。モータ制御部３は、モータコイル１の通電制御を行う回路であり、図２に示すように、モータコイル通電用スイッチング素子やそのスイッチング素子を駆動する増幅器６ａ，６ｂ、負機関抵抗Ｒ３〜Ｒ６、バッファ５ａ，５ｂなどの素子から構成されている。モータ制御部３の構成部品として、これら全ての素子又はその一部の素子を集積回路内に内蔵したモータ駆動ＩＣが用いられるのが一般的である。
【００２９】
ホール素子２の入力側にはＤＣ電源４が接続され、ＤＣ電源４の正電圧端子とホール素子２の間にはバイアス抵抗Ｒ１が接続され、ＤＣ電源４の負電圧端子とホール素子２の間には、スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１とバイアス抵抗Ｒ２が接続されている。このバイアス抵抗Ｒ１及びＲ２は、ホール素子２の制御電流を決めるための抵抗で、所望の出力動作を得るために決められるものである。
【００３０】
スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のベースには、その駆動入力としてＰＷＭ信号が与えられ、そのＰＷＭ信号の電圧レベルに対応して、ＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のコレクタ端子とエミッタ端子間での導通と非導通を繰り返すこととなる。従って、この駆動入力としてのＰＷＭ信号によりホール素子２の動作と非動作が制御でき、その結果、ホール素子出力信号の制御が可能となり、そのホール素子出力信号が与えられたモータ制御部３は、ＰＷＭ信号と同期してモータコイル１の通電を制御することとなるので、ＰＷＭ制御が可能となる。
【００３１】
図２は、図１のブロック図の具体的な回路図であり、この図において点線内で囲まれた範囲（一点鎖線内のモータコイル１を除く）がモータ制御部３を構成する回路となる。また、図３はこの回路図における駆動入力（ＰＷＭ信号）、ホール素子出力信号、及びモータコイル電流Ｉｃｏｉｌの関係を示すタイミングチャートである。
【００３２】
図２のモータ制御部３において、ＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ２とＳ４、及びＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ３とＳ５は、Ｈブリッジ回路の上アームと下アームを構成している。１対の上アームとしたアームの接続点ＡとＢの間にモータコイル１が接続されている。モータコイル電流Ｉｃｏｉｌは、上アームと下アームのそれぞれの接続点ＡからＢの方向に流れる方向を正の方向として、図３（ｃ）に示している。
【００３３】
ホール素子２によってマグネットロータの回転位置を検出し、そのホール素子２の出力信号を、バッファ５ａと５ｂを介して増幅器６ａ、６ｂに入力する。増幅器６ａの増幅度は、負帰還抵抗Ｒ３、Ｒ４で決められ、増幅器６ｂの増幅度は、負帰還抵抗Ｒ５、Ｒ６で決められ、増幅器６ａ，６ｂで増幅されたホール素子２の出力信号（出力電圧）が、モータコイル電圧としてモータコイル１に印加される。ホール素子２の出力信号は、マグネットロータから検出された磁力の大きさにより変化し、略正弦波形の出力電圧であり、バッファ５ａの出力電圧がバッファ５ｂの出力電圧より大きい場合は、ＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ２とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ５が導通状態となり接続点ＡからＢの方向にモータコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れる。バッファ５ａの出力電圧がバッファ５ｂの出力電圧より小さい場合は、ＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ４とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ３が導通状態となり接続点ＢからＡの方向にモータコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れる。モータコイル通電電流の通電方向の切り換え時のデットタイムは十分確保されており、モータコイル１の介在しない上下アーム、例えばＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ２とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ３又はＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ４とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ５が同時に導通して貫通電流を生じ、その結果、電源短絡現象を引き起こすことのないようにしている。
【００３４】
このモータ駆動回路において、例えば図３（ａ）に示されるデューティ比約８０％の駆動入力（ＰＷＭ信号）が、スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のベース入力として駆動されると、ホール素子２の出力信号は、ベース−エミッタ間に順方向の電圧がバイアスされたときのみ、すなわちＰＷＭ信号のパルス幅に同期してマグネットロータからの磁力により変化する略正弦波形の出力電圧を出力信号として、バッファ５ａと５ｂに出力される。従って、ホール素子出力信号は、図３（ｂ）に示される電圧波形となり、バッファ５ａの出力電圧がバッファ５ｂの出力電圧より大きくなる方向を正方向として示している。このホール素子２の出力信号がバッファ５ａとバッファ５ｂを介して増幅器６ａと６ｂに出力され、バッファ５ａの出力電圧がバッファ５ｂの出力電圧より大きい場合は、ＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ２とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ５が導通状態となり、接続点ＡからＢの方向にモータコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れ、バッファ５ａの出力電圧がバッファ５ｂの出力電圧より小さい場合は、ＰＮＰバイポーラ型トランジスタＳ４とＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ３が導通状態となり接続点ＢからＡの方向にモータコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れる。このようにして、図３（ｃ）に示されるように、ＰＷＭ信号のパルス幅に同期してモータコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れる。
【００３５】
以上の動作により、ＰＷＭ信号に対応して、モータコイルの通電電流の制御が可能となり、その結果、モータの回転数制御が可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る２相半波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図である。
【００３７】
図４に示されているように、モータコイル１は、複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータ（図示せず）に軸回転方向のトルクを発生させるもので、そのマグネットロータの回転位置をホール素子２で検出し、その出力信号をモータ制御部３に与えてモータコイルの通電制御を行う。モータ制御部３は、モータコイルの通電制御を行う回路であり、図２と同様に、モータコイル通電用スイッチング素子やそのスイッチング素子を駆動する増幅器、抵抗、バッファなどの素子から構成されている。モータ制御部３の構成部品として、これら全ての素子又はその一部の素子を集積回路内に内蔵したモータ駆動ＩＣが用いられるのが一般的である。
【００３８】
ホール素子２の入力側にはＤＣ電源４が接続され、ＤＣ電源４の正電圧端子とホール素子２の間にはバイアス抵抗Ｒ１が接続され、ＤＣ電源４の負電圧端子とホール素子２の間には、スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１とバイアス抵抗Ｒ２が接続されている。
【００３９】
このバイアス抵抗Ｒ１及びＲ２は、ホール素子２の制御電流を決めるための抵抗で、所望の出力動作を得るために決められるものである。スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のベースには、その駆動入力としてＰＷＭ信号が与えられ、そのＰＷＭ信号の電圧レベルに対応して、ＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のコレクタ端子とエミッタ端子間での導通と非導通を繰り返すこととなる。従って、この駆動入力としてのＰＷＭ信号によりホール素子２の動作と非動作が制御でき、その結果、ホール素子出力信号の制御が可能となりそのホール素子出力信号が与えられたモータ制御部３は、モータコイル通電電流がＰＷＭ信号と同期した出力波形となり、ＰＷＭ制御が可能となる。
【００４０】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る３相全波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図である。
【００４１】
図５に示されているように、モータコイル１は、複数の磁極を有し回転自在に支持されたマグネットロータ（図示せず）に軸回転方向のトルクを発生させるもので、そのマグネットロータの回転位置を３個のホール素子２で検出し、その出力信号をモータ制御部３に与えてモータコイルの通電制御を行う。モータ制御部３は、モータコイルの通電制御を行う回路であり、図２と同様に、モータコイル通電用スイッチング素子やそのスイッチング素子を駆動する増幅器、抵抗、バッファなどの素子から構成されている。モータ制御部３の構成部品として、これら全ての素子又はその一部の素子を集積回路内に内蔵したモータ駆動ＩＣが用いられるのが一般的である。
【００４２】
ホール素子２の入力側にはＤＣ電源４が接続され、ＤＣ電源４の正電圧端子と直列に接続された３個のホール素子２の間にはバイアス抵抗Ｒ１が接続され、ＤＣ電源４の負電圧端子と直列に接続された３個のホール素子２の間には、スイッチング素子であるとＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１とバイアス抵抗Ｒ２が接続されている。
【００４３】
このバイアス抵抗Ｒ１及びＲ２は、ホール素子２の制御電流を決めるための抵抗で、所望の出力動作を得るために決められるものである。スイッチング素子であるＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のベースには、その駆動入力としてＰＷＭ信号が与えられ、そのＰＷＭ信号の電圧レベルに対応して、ＮＰＮバイポーラ型トランジスタＳ１のコレクタ端子とエミッタ端子間での導通と非導通を繰り返すこととなる。従って、この駆動入力としてのＰＷＭ信号によりホール素子２の動作と非動作が制御でき、その結果、ホール素子出力信号の制御が可能となりそのホール素子出力信号が与えられたモータ制御部３は、モータコイル通電電流がＰＷＭ信号と同期した出力波形となり、ＰＷＭ制御が可能となる。また、この図５で示された３個のホール素子２は、それぞれが直列接続されているが、これらをＤＣ電源４に対し並列接続としそれぞれのホール素子２の入力部にスイッチング素子を接続して、そのスイッチング素子を同時に駆動する形態でも構わない。
【００４４】
なお、上記のそれぞれの実施の形態において、モータコイル１は、一個乃至は極数に応じて複数個でもよい。また、ＤＣ電源４の負電圧端子とホール素子２間に接続されたＮＰＮバイポーラ型トランジスタに換えて、ＤＣ電源４の正電圧端子とホール素子２間に接続したＰＮＰバイポーラ型トランジスタでもよく、ホール素子２又はホールＩＣなどの磁電変換素子の入力部であれば、その入力部に接続されたＤＣ電源４の正負のどちら側に接続してもよい。また、磁電変換素子としてホール素子２やホールＩＣに換えて、磁気抵抗素子など別の磁電変換素子を応用してもよい。また、モータ制御部３の構成部品としては、モータコイル通電用スイッチング素子やそのスイッチング素子を駆動する増幅器、抵抗、バッファなどの素子に限定されることなく、その制御方法や目的に応じて、バイポーラ型トランジスタ、コンパレータ、インバータ、ダイオード、コンデンサなどのさまざま素子を適宜用いることができ、その一部又はその全部を集積回路で構成してもよい。さらには、ホール素子に接続されたスイッチング素子としては、バイポーラ型トランジスタに限定することなく電界効果型トランジスタやそれ以外のスイッチング素子を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＰＷＭ信号を用いてファンモータの回転数を制御するブラシレスＤＣモータ駆動回路に特に有用で、騒音抑制や、低消費電力化の観点からもモータの起動、回転、停止、又は回転数制御などの回転制御の可能なファンモータを簡素な回路構成で提供することが可能となり、ノートＰＣやカーナビゲーションシステムなどの情報処理機器や電子機器などの機器内冷却又は機器内循環用ファンに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る単相全波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るブラシレスＤＣモータ駆動回路の回路図
【図３】本発明の実施の形態１に係るブラシレスＤＣモータ駆動回路の回転制御を示すタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態２に係る２相半波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図
【図５】本発明の実施の形態３に係る３相全波駆動方式のブラシレスＤＣモータ駆動回路のブロック図
【図６】従来のブラシレスＤＣモータ駆動回路の構成を示す回路図
【符号の説明】
【００４７】
１    モータコイル
２    ホール素子
３    モータ制御部
４    ＤＣ電源
５ａ，５ｂ    バッファ
６ａ，６ｂ    増幅器
Ｒ１，Ｒ２    バイアス抵抗
Ｒ３，Ｒ４    負帰還抵抗
Ｒ５，Ｒ６    負帰還抵抗
Ｓ１    ＮＰＮバイポーラ型トランジスタ
Ｓ２，Ｓ４    ＰＮＰバイポーラ型トランジスタ
Ｓ３，Ｓ５    ＮＰＮバイポーラ型トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006180608.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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