(57)【要約】【課題】  外部から入力される制御信号の有無に応じて冷却モードを切り替えることができるファンモータ駆動装置を提供する。【解決手段】  ファンモータ駆動装置１００において、平滑回路１０は、ファンモータの回転数を制御するパルス幅変調された制御信号ＣＮＴを平滑化し、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１として出力する。第２制御電圧生成部２０は、ファンモータの回転数を制御する温度に依存した第２制御電圧Ｖｃｎｔ２を出力する。選択部３０は、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１と所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧比較の結果にもとづき、外部から入力される制御信号ＣＮＴの有無を判別し、第１、第２制御電圧Ｖｃｎｔ１、Ｖｃｎｔ２のいずれかを選択して出力する。駆動制御部４０は、選択部３０の出力にもとづいてファンモータ１１０を駆動する。【選択図】  図１
2006174542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転数を制御するパルス幅変調された制御信号を平滑化し、第１制御電圧として出力する平滑回路と、
前記モータの回転数を制御する温度に依存した第２制御電圧を出力する第２制御電圧生成部と、
前記第１制御電圧と所定の基準電圧との電圧比較の結果にもとづき、前記第１、第２制御電圧のいずれかを選択して出力する選択部と、
前記選択部の出力にもとづいて前記モータを駆動する駆動制御部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記平滑回路は、
前記パルス幅変調された制御信号がベース端子に入力され、エミッタ接地されたトランジスタと、
前記トランジスタのコレクタ端子側に接続されたコンデンサと、
前記トランジスタのベース端子に接続されたプルアップ抵抗と、を含み、
前記トランジスタのコレクタ端子に現れる信号を前記第１制御電圧として出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記第２制御電圧生成部は、第１抵抗とサーミスタが直列に接続され、定電圧が印加された抵抗群を含み、前記第１抵抗と前記サーミスタの接続点の電圧を前記第２制御電圧として出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記選択部は、
前記第１制御電圧と前記基準電圧を比較する電圧比較器と、
前記電圧比較器よる電圧比較の結果にもとづき、前記第１または第２制御電圧のいずれかを切り替えて出力するスイッチと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
ファンモータと、
前記ファンモータの駆動を制御する請求項１から４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関し、特に温度検知して冷却制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパーソナルコンピュータやワークステーションの高速化にともない、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)などの演算処理用ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）の動作速度は上昇の一途をたどっている。
【０００３】
このようなＬＳＩは、その動作速度、すなわちクロック周波数が高くなるにつれて発熱量も大きくなる。ＬＳＩからの発熱は、そのＬＳＩ自体を熱暴走に導いたり、あるいは周囲の回路に対して影響を及ぼすという問題がある。したがって、ＬＳＩの適切な熱冷却はきわめて重要な技術となっている。
【０００４】
ＬＳＩを冷却するための技術の一例として、冷却ファンによる空冷式の冷却方法がある。この方法においては、たとえば、ＬＳＩの表面に対向して冷却ファンを設置し、冷たい空気を冷却ファンによりＬＳＩ表面に吹き付ける。このような冷却ファンによるＬＳＩの冷却に際して、ＬＳＩ付近の温度をモニタし、その温度に応じてファンの回転を変化させることにより冷却の程度を調整することが行われている（特許文献１、２）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１１９０号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＳＩを冷却する冷却装置においては、周辺温度に応じて冷却ファンの制御を行うモードと、周囲の温度とは無関係に、外部から与えられる制御信号によって冷却の制御を行うモードの２つの冷却モードを切り替えたい場合がある。外部から与えられる制御信号としては、デューティ比によって回転数を制御するパルス幅変調された信号が与えられる場合が多い。
【０００７】
ここで、上述の２つの冷却モードを、外部から入力される制御信号の入力の有無に応じて切り替え、制御信号が入力されたとき制御信号にもとづいて冷却を行い、制御信号が入力されていないときには周辺温度にもとづいて冷却を行う場合を考える。
このような冷却モードの切り替えを実現するひとつの方法として、冷却装置にマイコンを設け、制御信号の有無を判別する方法がある。しかしながら高価なマイコンを冷却装置に用いることは製品コストを上昇させることになる。
【０００８】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの上昇を抑えつつ制御信号の有無に応じて冷却モードの切り替え可能なモータ駆動装置および冷却装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のモータ駆動装置は、モータの回転数を制御するパルス幅変調された制御信号を平滑化し、第１制御電圧として出力する平滑回路と、モータの回転数を制御する温度に依存した第２制御電圧を出力する第２制御電圧生成部と、第１制御電圧と所定の基準電圧との電圧比較の結果にもとづき、第１、第２制御電圧のいずれかを選択して出力する選択部と、選択部の出力にもとづいてモータを駆動する駆動制御部と、を備える。
【００１０】
この態様によると、パルス幅変調された制御信号を平滑化して基準電圧と比較することによって、外部から制御信号が入力されているかを判別することができ、外部からの制御信号の入力の有無に応じて、制御信号にもとづく冷却ファンの駆動と、第２制御電圧にもとづく冷却ファンの駆動を切り替えることができる。
【００１１】
平滑回路は、パルス幅変調された制御信号がベース端子に入力され、エミッタ接地されたトランジスタと、トランジスタのコレクタ端子側に接続されたコンデンサと、トランジスタのベース端子に接続されたプルアップ抵抗と、を含み、トランジスタのコレクタ端子に現れる信号を第１制御電圧として出力してもよい。
制御信号の入力が入力されるトランジスタのベース端子にプルアップ抵抗を接続することにより、制御信号が入力されていないときの第１制御電圧を安定化することができる。
【００１２】
第２制御電圧生成部は、第１抵抗とサーミスタが直列に接続され、定電圧が印加された抵抗群を含み、第１抵抗とサーミスタの接続点の電圧を第２制御電圧として出力してもよい。
【００１３】
選択部は、第１制御電圧と基準電圧を比較する電圧比較器と、電圧比較器よる電圧比較の結果にもとづき、第１または第２制御電圧のいずれかを切り替えて出力するスイッチと、を備えてもよい。選択部を電圧比較器およびスイッチを用いて構成することにより、回路を簡潔化することができる。
【００１４】
本発明の別の態様は、冷却装置である。この装置は、ファンモータと、ファンモータの駆動を制御する上述のモータ駆動装置と、を備える。
【００１５】
この態様によると、ファンモータの回転制御を制御信号の入力の有無に応じて切り替えることができ、冷却対象を所望の程度で冷却することができる。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合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】
【００１７】
本発明に係るモータ駆動装置により、外部から入力される制御信号の有無に応じて冷却モードを切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、ＣＰＵ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。
図１は、実施の形態に係る冷却装置１０００の構成を示す。冷却装置１０００は、ファンモータ１１０と、ファンモータ１１０を制御するファンモータ駆動装置１００を備え、外部から与えられる制御信号ＣＮＴまたは周囲温度Ｔａにもとづく回転数でファンを駆動し、冷却対象のＣＰＵを冷却する。
【００１９】
ファンモータ駆動装置１００は、平滑回路１０、第２制御電圧生成部２０、基準電圧源２２、選択部３０、駆動制御部４０を含む。このファンモータ駆動装置１００には、外部からファンモータ１１０の回転数を指示する制御信号ＣＮＴが入力されている。制御信号ＣＮＴは、パルス幅変調されており、そのデューティ比に応じてファンモータ１１０の回転数が制御される。
【００２０】
平滑回路１０は、パルス幅変調された制御信号ＣＮＴを平滑化し、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１として出力する。図２は、平滑回路１０の構成を示す回路図である。
平滑回路１０は、入力抵抗Ｒｉ１、トランジスタＱ１０、プルアップ抵抗Ｒｂ１、第１コレクタ抵抗Ｒｃ１、第２コレクタ抵抗Ｒｃ２、平滑化コンデンサＣ１、第１出力抵抗Ｒｏ１、第２出力抵抗Ｒｏ２を含む。
【００２１】
トランジスタＱ１０はエミッタ接地されており、そのベース端子には、パルス幅変調された制御信号ＣＮＴが入力される。入力抵抗Ｒｉ１は、トランジスタＱ１０のベース端子に接続されており、平滑回路１０の入力インピーダンスを調節する。
トランジスタＱ１０のコレクタ端子には、安定化された電圧Ｖｒｅｇが、第１コレクタ抵抗Ｒｃ１、第２コレクタ抵抗Ｒｃ２を介して印加されている。プルアップ抵抗Ｒｂ１は、トランジスタＱ１０のベース端子に接続され、入力信号となる制御信号ＣＮＴが入力されていないときのベース電圧を電圧Ｖｒｅｇに安定化している。
【００２２】
第１コレクタ抵抗Ｒｃ１と第２コレクタ抵抗Ｒｃ２の接続点と、接地電位間には平滑化コンデンサＣ１が設けられている。トランジスタＱ１０によりエミッタ接地増幅された制御信号ＣＮＴは、ハイレベルとローレベルが反転してコレクタ端子から出力される。平滑化コンデンサＣ１および第１コレクタ抵抗Ｒｃ１、第２コレクタ抵抗Ｒｃ２はローパスフィルタを構成し、トランジスタＱ１０のコレクタ端子から出力される増幅された制御信号ＣＮＴ’は、このローパスフィルタによって高周波成分が除去されて出力される。
【００２３】
平滑回路１０の出力段には、直列に接続された第１出力抵抗Ｒｏ１、第２出力抵抗Ｒｏ２が、平滑化コンデンサＣ１と並列に接続されている。平滑回路１０は、第１出力抵抗Ｒｏ１および第２出力抵抗Ｒ２によって、平滑化コンデンサＣ１により平滑化された制御信号を抵抗分圧し、２つの抵抗の接続ノードに現れる電圧を、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１として出力する。なお、第１制御信号Ｖｃｎｔ１は、第１出力抵抗Ｒｏ１、第２出力抵抗Ｒｏ２の接続点からではなく、平滑化コンデンサＣ１と第２出力抵抗Ｒｏ２の接続点から出力してもよい。
【００２４】
図３は、平滑回路１０の入出力特性を示す図である。図３の横軸はパルス幅変調された制御信号ＣＮＴのデューティ比を、縦軸は平滑回路１０から出力される第１制御電圧Ｖｃｎｔ１を表している。
図２の平滑回路１０においては、トランジスタＱ１０のベース端子に入力される信号ＣＮＴと、コレクタ端子に現れる信号ＣＮＴ’は、ハイレベルとローレベルが反転した信号となる。したがって、トランジスタＱ１０のベース端子に入力される制御信号ＣＮＴのデューティ比が増加するに従い、コレクタ端子に現れる制御信号ＣＮＴ’のデューティ比は減少する。
【００２５】
その結果、平滑化コンデンサＣ１によって高周波成分が除去された第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は、外部から入力される制御信号ＣＮＴのデューティ比に応じた値をとる。第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は、図３に示すように、第１制御電圧制御信号ＣＮＴのデューティ比が低いときトランジスタＱ１のコレクタ端子に印加されている安定化された定電圧Ｖｒｅｇに近い値をとり、デューティ比が高くなるに従って低くなる。このように平滑回路１０は、パルス幅変調された制御信号ＣＮＴを平滑化し、後段の選択部３０へ出力する。
【００２６】
図１に戻る。第２制御電圧生成部２０は、ファンモータ１１０の回転数を制御する周囲温度Ｔａに依存した第２制御電圧Ｖｃｎｔ２を生成する。第２制御電圧生成部２０は、第１抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈが直列に接続され、安定化された定電圧Ｖｒｅｇが印加された抵抗群を含む。サーミスタＲｔｈは、冷却対象となるＣＰＵの周辺に設けられており、周囲温度Ｔａによってその抵抗値が変化する。第２制御電圧生成部２０は、第１抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈの接続点の電圧を第２制御電圧Ｖｃｎｔ２として出力する。第２制御電圧Ｖｃｎｔ２は、第１抵抗Ｒ１およびサーミスタＲｔｈの抵抗値、定電圧Ｖｒｅｇを用いて、Ｖｃｎｔ２＝Ｖｒｅｇ×Ｒｔｈ／（Ｒ１＋Ｒｔｈ）で与えられる。サーミスタＲｔｈの抵抗値は、負の温度特性を有しており、周囲温度Ｔａが上昇すると、抵抗値が減少する。
以上のように構成される第２制御電圧生成部２０からは、周囲温度Ｔａの上昇にともなって電圧値が低下する第２制御電圧Ｖｃｎｔ２が出力される。
【００２７】
選択部３０は、上述の第１制御電圧Ｖｃｎｔ１、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２のいずれかを選択して制御電圧Ｖｘとして出力する。この選択部３０は、第１電圧比較器３２、スイッチＳＷを含む。選択部３０には、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２に加えて、基準電圧源２２から出力される基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。
【００２８】
第１電圧比較器３２は、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１と基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧比較を行い、Ｖｃｎｔ１＞Ｖｒｅｆのときハイレベルを、Ｖｃｎｔ１＜Ｖｒｅｆのときローレベルを出力する。
【００２９】
スイッチＳＷは、第１入力端子３４、第２入力端子３６および出力端子３８を有している。第１入力端子３４および第２入力端子３６にはそれぞれ、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２が印加されている。スイッチＳＷは、第１電圧比較器３２から出力される電圧がローレベルのとき第１入力端子３４側にオンし、ハイレベルのとき第２入力端子３６側にオンする。その結果、出力端子３８には、Ｖｃｎｔ１＞Ｖｒｅｆのとき第２制御電圧Ｖｃｎｔ２が、Ｖｃｎｔ１＜Ｖｒｅｆのとき第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が現れる。
選択部３０は、出力端子３８に現れる第１制御電圧Ｖｃｎｔ１もしくは第２制御電圧Ｖｃｎｔ２のいずれかを制御電圧Ｖｘとして駆動制御部４０に出力する。
【００３０】
選択部３０のスイッチＳＷは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）を用いたトランスファーゲートなどにより構成することができる。また、スイッチＳＷとしては、市販されるスイッチ素子を用いてもよい。
【００３１】
選択部３０は、図４に示すように構成してもよい。図４の選択部３０は、第１電圧比較器３２、第１バッファ８０、第２バッファ８２、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４、トランジスタＱ３１、Ｑ３２、Ｑ３３、Ｑ３４、Ｑ３５、インバータ８４を含む。
【００３２】
第１入力端子３４に入力された第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は、第１バッファ８０および抵抗Ｒ３１を介してＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるトランジスタＱ３２のベース端子に入力される。
トランジスタＱ３２のベース端子と接地電位間にはスイッチング素子として機能するトランジスタＱ３１が接続されている。トランジスタＱ３１のベース端子には、第１電圧比較器３２の出力が入力される。
【００３３】
トランジスタＱ３２のエミッタ端子は、トランジスタＱ３５のベース端子に接続される。トランジスタＱ３５のベース端子には、回路動作を安定化するための抵抗Ｒ３３が接続されている。
【００３４】
第２バッファ８２、抵抗Ｒ３２、トランジスタＱ３３、Ｑ３４はそれぞれ、上述の第１バッファ８０、抵抗Ｒ３１、トランジスタＱ３１、Ｑ３４に対応して設けられている。トランジスタ３１と対応するトランジスタＱ３３のベース端子にはインバータ８４が接続されており、第１電圧比較器３２の出力が反転して入力されている。
【００３５】
選択部３０の出力段に設けられたトランジスタＱ３５は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであって、出力トランジスタとして機能する。このトランジスタＱ３５のエミッタ端子には、抵抗Ｒ３４を介して安定化された電圧Ｖｒｅｇが印加されている。トランジスタＱ３５のエミッタ端子は出力端子３８と接続されており、出力端子３８からは制御電圧Ｖｘが出力される。
【００３６】
第１電圧比較器３２の出力は、トランジスタＱ３１にはインバータ８４を介して、トランジスタＱ３３には直接入力されているため、トランジスタＱ３１とトランジスタＱ３３はいずれか一方がオンする。すなわち、Ｖｃｎｔ１＞Ｖｒｅｆのとき、第１電圧比較器３２はハイレベルを出力するため、トランジスタＱ３１がオンし、トランジスタＱ３３がオフする。逆に、Ｖｃｎｔ１＜Ｖｒｅｆのとき、トランジスタＱ３１がオフとなり、トランジスタＱ３３がオンとなる。
【００３７】
Ｖｃｎｔ１＞Ｖｒｅｆのとき、トランジスタＱ３１がオンすると、トランジスタＱ３２のベース端子は接地電位付近まで低下して固定されるため、トランジスタＱ３２はオフする。
このとき、逆にトランジスタＱ３３はオフとなるため、トランジスタＱ３４においてベース端子に入力された第２制御電圧Ｖｃｎｔ２が増幅され、そのエミッタ端子の電圧は、（Ｖｃｎｔ２−Ｖｂｅ）となる。トランジスタＱ３４のエミッタ端子はトランジスタＱ３５のベース端子に接続されるため、トランジスタＱ３５のベース端子の電圧も（Ｖｃｎｔ２−Ｖｂｅ）となる。その結果、トランジスタＱ３５のエミッタ端子である出力端子３８からは、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２が制御電圧Ｖｘとして出力される。
【００３８】
一方、Ｖｃｎｔ１＜Ｖｒｅｆのとき、トランジスタＱ３３がオンするため、トランジスタＱ３４はオフとなる。このとき逆に、トランジスタＱ３１はオフするため、トランジスタＱ３２のベース端子に入力される第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が増幅され、そのエミッタ端子、すなわちトランジスタＱ３５のベース端子には、電圧（Ｖｃｎｔ１−Ｖｂｅ）が現れる。その結果、トランジスタＱ３５のエミッタ端子である出力端子３８からは、第２制御電圧Ｖｃｎｔ１が制御電圧Ｖｘとして出力される。
【００３９】
図１に戻る。選択部３０から出力された制御電圧Ｖｘは、駆動制御部４０に入力される。駆動制御部４０は、パルス幅変調器５０および駆動部６０を含み、入力された制御電圧Ｖｘにもとづいてファンモータ１１０を駆動する。
【００４０】
パルス幅変調器５０は、第２電圧比較器５２、発振器５４を含み、入力された制御電圧Ｖｘにもとづき、オン期間の変化するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号Ｖｐｗｍを生成する。
発振器５４は、三角波あるいはのこぎり波状の周期電圧Ｖｏｓｃを出力する。
なお、パルス幅変調器５０は、入力された電圧Ｖｘを所定の増幅率で増幅する増幅器を備えてもよく、制御電圧Ｖｘを適切な信号レベルに変換することにより、サーミスタＲｔｈの特性にあわせて幅広い設定が可能となる。
【００４１】
第２電圧比較器５２には、選択部３０および発振器５４からそれぞれ制御電圧Ｖｘおよび周期電圧Ｖｏｓｃが入力されている。第２電圧比較器５２は、制御電圧Ｖｘと周期電圧Ｖｏｓｃを比較し、Ｖｏｓｃ＞Ｖｘのときハイレベルを、Ｖｏｓｃ＜ＶｘのときローレベルをＰＷＭ信号として出力する。このＰＷＭ信号Ｖｐｗｍは、制御電圧Ｖｘの大きさによってハイレベルおよびローレベルの期間が変化するパルス幅変調された信号となる。
【００４２】
図５は、制御電圧Ｖｘと周期電圧ＶｏｓｃおよびＰＷＭ信号Ｖｐｗｍの関係を示す。電圧Ｖｘの値がＶｘ１、Ｖｘ２と小さくなるに従って、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのオン期間は長く、すなわちデューティ比は高くなっていく。
ここで、選択部３０から出力される制御電圧Ｖｘが第１制御電圧Ｖｃｎｔ１のとき、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比は、外部から入力された制御信号ＣＮＴにもとづいて変化する。上述のように、制御信号ＣＮＴのデューティ比が高いほど、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は低くなるため、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比は高くなる。
【００４３】
また、選択部３０から出力される制御電圧Ｖｘが第２制御電圧Ｖｃｎｔ２のとき、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比は、周囲温度Ｔａにもとづいて変換する。上述のように、周囲温度Ｔａが高いほど、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２は低くなるため、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比は高くなる。
パルス幅変調器５０により生成されたＰＷＭ信号Ｖｐｗｍは、駆動部６０へと入力される。
【００４４】
駆動部６０は、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍにもとづいてファンモータ１１０を駆動し、ドライバ回路６２、スイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４、検出抵抗Ｒｄを含む。
スイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４は、ＭＯＳＦＥＴであり、ゲート端子に印加される電圧に応じてスイッチング動作し、ファンモータ１１０に間欠的に駆動電圧を供給する。これらのスイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４はＨブリッジ回路を構成している。スイッチングトランジスタＭ２、Ｍ３をオフしておき、スイッチングトランジスタＭ１、Ｍ４を同期してオンオフさせることにより、ファンモータ１１０の一端子には電源電圧Ｖｄｄが、他端子には接地電圧に近い電圧が印加され、ファンモータ１１０をある方向に回転させることができる。検出抵抗Ｒｄは、ファンモータ１１０に流れるモータ電流を電圧に変換し、ドライバ回路６２にフィードバックする。
【００４５】
ドライバ回路６２は、パルス幅変調器５０から出力されるＰＷＭ信号Ｖｐｗｍおよび検出抵抗Ｒｄからの帰還電圧にもとづいてスイッチングトランジスタＭ１〜Ｍ４のオンオフを制御する。ドライバ回路６２は、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのオン期間Ｔｏｎの間、スイッチングトランジスタＭ１、Ｍ４のペア、あるいはＭ２、Ｍ３のペアをオンしてファンモータ１１０に駆動電圧を印加する。したがって、ファンモータ１１０には、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのオン期間が長いほど駆動電圧が印加され、大きなトルクで、すなわち高回転数で回転することになる。
【００４６】
以上のように構成されたファンモータ駆動装置１００の動作について説明する。
図３に示すように、ファンモータ駆動装置１００に制御信号ＣＮＴが入力されていないとき、すなわちデューティ比が０％のとき、平滑回路１０から出力される第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は、最大電圧となる。第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は、制御信号ＣＮＴのデューティ比の上昇にともなって低下し、所定のデューティ比Ｄ１より大きくなると、基準電圧源２２から出力される基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くなる。
【００４７】
したがって、選択部３０は、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が基準電圧Ｖｒｅｆより高いとき、すなわち、制御信号ＣＮＴのデューティ比が所定値Ｄ１より低いとき、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２を出力する。逆に、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が基準電圧Ｖｒｅｆより低いとき、すなわち、制御信号ＣＮＴのデューティ比が所定値Ｄ１より高いとき、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１を出力する。
【００４８】
ファンモータ駆動装置１００は、制御信号ＣＮＴが無入力状態、またはそのデューティ比が所定値Ｄ１より低いときには、第２制御電圧Ｖｃｎｔ２にもとづいて、周辺温度Ｔａに応じた冷却ファンの制御を行う。第２制御電圧Ｖｃｎｔ２は、周囲温度Ｔａの上昇にともない、低下する電圧である。図５に示すように、駆動制御部４０は、制御電圧Ｖｘが低いほどデューティ比の高いパルス幅変調信号Ｖｐｗｍを生成するため、周囲温度Ｔａの上昇にともない、ファンモータ１１０の回転数が上昇し冷却能力が高くなる。
【００４９】
また、ファンモータ駆動装置１００は、デューティ比が所定値Ｄ１より制御信号ＣＮＴが入力されるとき、周囲温度Ｔａとは無関係に、外部から与えられる制御信号ＣＮＴによって冷却の制御を行う。制御信号ＣＮＴのデューティ比が上昇すると、図３に示すように、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１は低下するため、選択部３０から出力される制御電圧Ｖｘも低下する。その結果、パルス幅変調信号Ｖｐｗｍのデューティ比が高くなるため、ファンモータ１１０の回転数が上昇し、冷却能力が高められる。
【００５０】
以上のように本実施の形態に係るファンモータ駆動装置１００によれば、平滑化回路１０によりパルス幅変調された制御信号ＣＮＴを一旦、直流の第１制御電圧Ｖｃｎｔ１に変換し、選択部３０において基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、その入力の有無を判定する。その後、駆動制御部４０において再びＰＷＭ信号Ｖｐｍｗに戻し、ファンモータ１１０を駆動する。
【００５１】
このファンモータ駆動装置１００によれば、制御信号ＣＮＴが無入力状態のときには、周囲温度Ｔａに依存した回転数でファンモータ１１０を駆動し、制御信号ＣＮＴが入力された状態のときには、その制御信号ＣＮＴのデューティ比に依存した回転数でファンモータ１１０を駆動することができる。
【００５２】
本実施の形態に係るファンモータ駆動装置１００は、制御信号ＣＮＴの入力の有無の判別を、平滑回路１０、選択部３０を用いた簡易な構成にて実現することができるため、マイコンなどを用いて構成したときと比べて、コストを抑えることができる。
【００５３】
上記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合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。
【００５４】
本実施の形態において第２制御電圧生成部２０に用いたサーミスタＲｔｈは負の温度特性を有する場合について説明したが、正の温度特性を有するポジスタであってもよい。このときは、第１抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈの位置を入れ替えればよい。
【００５５】
実施の形態において、ファンモータ駆動装置１００を構成する素子はすべて一体集積化されていてもよく、または別の集積回路に分けて構成されていてもよく、さらにはその一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。どの部分を集積化するかは、コストや占有面積、用途などに応じて決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図２】平滑回路の構成を示す回路図である。
【図３】平滑回路の入出力特性を示す図である。
【図４】選択部の構成例を示す回路図である。
【図５】制御電圧と周期電圧およびＰＷＭ信号の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｒ１  第１抵抗、  Ｒｂ１  プルアップ抵抗、  １０  平滑回路、  Ｑ１０  トランジスタ、  ２０  第２制御電圧生成部、  ３０  選択部、  ４０  駆動制御部、  １００  ファンモータ駆動装置、  １１０  ファンモータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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