(57)【要約】【課題】  複数のモータなどの負荷を駆動する際のＥＭＩの発生を低減したパルス幅変調駆動回路を提供する。【解決手段】  モータ駆動装置１００は、第１モータＭ１および第２モータＭ２を駆動する。第１モータＭ１、第２モータＭ２は、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１および第２制御電圧Ｖｃｎｔ２にもとづいて駆動される。発振器３０は、第１、第２駆動制御部１０、２０に対して周期信号を供給する。第１駆動制御部１０、第２駆動制御部２０にはそれぞれ、位相制御回路２８によって位相が互いにシフトされたのこぎり波などの周期信号が入力され、第１駆動制御部１０、第２駆動制御部２０はそれぞれの周期信号にもとづき、第１、第２ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１、Ｖｐｗｍ２を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１負荷回路を駆動するための第１パルス幅変調信号を生成する第１パルス幅変調器と、
第２負荷回路を駆動するための第２パルス幅変調信号を生成する第２パルス幅変調器と、
を備え、前記第１、第２負荷回路を駆動する際に、前記第１、第２パルス幅変調信号はそれぞれ、前記第１、第２負荷回路に対して駆動を指示するオン期間が時間的にシフトして生成されることを特徴とするパルス幅変調駆動回路。
【請求項２】
前記第１パルス幅変調器は、前記第１パルス幅変調信号を、所定の周期を有する周期信号により定められる基準時刻から所定期間をオン期間となるよう生成するのに対し、前記第２パルス幅変調器は、前記第２パルス幅変調信号を、前記基準時刻から遡る所定時刻から前記基準時刻までの期間をオン期間となるように生成し、前記第１、第２パルス幅変調器は前記第１、第２負荷回路に対し、前記基準時刻を挟んで連続的に駆動を指示することを特徴とする請求項１に記載のパルス幅変調駆動回路。
【請求項３】
第１負荷回路を駆動するための第１パルス幅変調信号を生成する第１パルス幅変調器と、
第２負荷回路を駆動するための第２パルス幅変調信号を生成する第２パルス幅変調器と、
前記第１、第２パルス幅変調器に対して周期信号を供給する発振器と、
を備え、前記第１パルス幅変調器は、
前記第１負荷回路の駆動状態を指示する所定の基準電圧と、前記第１負荷回路の駆動状態を示す帰還電圧との誤差を増幅する第１誤差増幅器と、
前記第１誤差増幅器の出力電圧と前記発振器から供給される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する前記第１パルス幅変調信号を出力する第１電圧比較器と、
を含み、前記第２パルス幅変調器は、
前記第２負荷回路の駆動状態を指示する所定の基準電圧と、前記第２負荷回路の駆動状態を示す帰還電圧との誤差を増幅する第２誤差増幅器と、
前記発振器から供給される周期信号の位相をシフトして出力する位相制御回路と、
前記第２誤差増幅器の出力電圧と前記位相制御回路から出力される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する前記第２パルス幅変調信号を出力する第２電圧比較器と、
を含み、前記位相制御回路は、前記第１、第２パルス幅変調信号のオン期間が時間的にシフトするように前記周期信号の位相をシフトさせることを特徴とするパルス幅変調駆動回路。
【請求項４】
前記発振器はのこぎり波状の周期信号を出力するのこぎり波発振器であって、前記位相制御回路は、入力されたのこぎり波との振幅の和が一定値となる相補的な周期信号を出力することを特徴とする請求項３に記載のパルス幅変調駆動回路。
【請求項５】
前記発振器は三角波の周期信号を出力する三角波発振器であって、前記位相制御回路は、前記発振器から供給される周期信号の位相をシフトすることを特徴とする請求項３に記載のパルス幅変調駆動回路。
【請求項６】
前記第１、第２負荷回路は互いに同期して駆動すべきモータであって、
前記第１パルス幅変調器から出力される前記第１パルス幅変調信号にもとづいて前記第１負荷回路であるモータを駆動する駆動トランジスタと、
前記第２パルス幅変調器から出力される前記第２パルス幅変調信号にもとづいて前記第２負荷回路であるモータを駆動する駆動トランジスタと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のパルス幅変調駆動回路。
【請求項７】
第１モータを駆動するための第１駆動制御部と、
第２モータを駆動するための第２駆動制御部と、
前記第１、第２駆動制御部に対して周期信号を供給する発振器と、
を備え、前記第１駆動制御部は、
前記第１モータの回転を制御する制御電圧と、前記第１モータの駆動状態を示す電圧であって、前記第１モータに流れる電流を電圧に変換した帰還電圧との誤差を増幅する第１誤差増幅器と、
前記第１誤差増幅器の出力電圧と前記発振器から供給される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第１パルス幅変調信号を出力する第１電圧比較器と、
前記第１電圧比較器により出力された前記第１パルス幅変調信号にもとづき、前記第１モータに間欠的に電圧を供給する第１駆動回路と、
を含み、前記第２駆動制御部は、
前記第２モータの回転を制御する制御電圧と、前記第２モータの駆動状態を示す電圧であって、前記第２モータに流れる電流を電圧に変換した帰還電圧との誤差を増幅する第２誤差増幅器と、
前記発振器から供給される周期信号の位相をシフトして出力する位相制御回路と、
前記第２誤差増幅器の出力電圧と、前記位相制御回路から出力される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第２パルス幅変調信号を出力する第２電圧比較器と、
前記第２電圧比較器により出力された前記第２パルス幅変調信号にもとづき、前記第２モータに間欠的に電圧を供給する第２駆動回路と、
を含み、前記位相制御回路は、前記第１、第２パルス幅変調信号のオン期間が時間的にシフトするように前記周期信号の位相をシフトさせることを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ方式でモータを駆動するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク、フレキシブルディスク、テープなど多くの電子機器において、回転機構を提供するさまざまなモータが使用されている。このようなモータを駆動する方法として、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下ＰＷＭと略す）信号にもとづき、間欠的にモータに駆動信号を供給し、所望のトルクや回転角でモータを制御させる方法が知られている（特許文献１）。このＰＷＭ方式によれば、モータを駆動するパワートランジスタを飽和領域で使用する為、電力ロスが軽減され、トランジスタの発熱を抑制することができる。更にＰＷＭ信号のオン期間に応じて、必要な時間だけ通電するので、モータ駆動装置全体の効率があがるという利点を有している。このＰＷＭ方式は多くのモータ駆動装置に採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７８９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のＰＷＭ方式により、同期して回転する２つのモータを駆動する場合を考える。２つのモータを駆動するモータ駆動装置において、共通の発振器から出力されるのこぎり波や三角波をもとにＰＭＷ信号を生成した場合、２つのモータに供給されるＰＷＭ信号のオン期間は同じタイミングで現れることになる。
【０００５】
ＰＷＭ方式でモータを駆動する場合、各モータにはＰＷＭ信号によりスイッチング制御されるスイッチングトランジスタを介して、ＰＷＭ信号のオン期間に、間欠的に電流が流れ込むことになる。いま、２つのモータに供給されるＰＷＭ信号のオン期間が同じタイミングで現れると、電源からは１つのモータを駆動する際に必要な電流の倍近い電流が瞬時的に流れ出ることになる。
【０００６】
ところで、ＰＷＭ信号などのスイッチング信号が電磁波として輻射されると、周辺の回路に干渉して誤動作を引き起こし、あるいは人体に対して悪影響を及ぼすおそれがある。このような不要輻射の問題は、電磁干渉（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、以下、ＥＭＩと略す）として知られ、さまざまな規格により制限されている。
【０００７】
このような状況の下、本発明者が以下の課題を認識するに至った。複数のモータを駆動する際には、それぞれのモータにはＰＷＭ信号のオン期間だけ間欠的に電流が流れることになる。ここで、それぞれのモータを駆動するためのＰＷＭ信号のオン期間が重なると、電源からモータに流れる電流の瞬時値は大きくなってしまうため、不要輻射により周囲に与える影響はますます深刻となる。このような問題は、モータ以外においても、たとえば、スイッチングコンバータなど、ＰＷＭ信号によりスイッチング制御される装置において同様に起こることが考えられる。
【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、複数のモータを駆動する際の不要輻射の発生を低減したモータ駆動回路の提供にある。また、モータ以外のＰＷＭ制御される装置を複数駆動する際の不要輻射の発生を低減したパルス幅変調駆動回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様はパルス幅変調駆動回路に関する。このパルス幅変調駆動回路は、第１負荷回路を駆動するための第１パルス幅変調信号を生成する第１パルス幅変調器と、第２負荷回路を駆動するための第２パルス幅変調信号を生成する第２パルス幅変調器と、を備える。第１、第２負荷回路を駆動する際に、第１、第２パルス幅変調信号はそれぞれ、第１、第２負荷回路に対して駆動を指示するオン期間が時間的にシフトして生成される。
【００１０】
「オン期間」とは、パルス幅変調信号のハイレベル、またはローレベルのいずれかに対応付けられ、負荷回路が駆動状態となる期間を表す。ハイレベル、ローレベルのいずれをオン期間として、負荷回路を間欠的に駆動させるかは任意に選択すればよい。
負荷回路には、パルス幅変調信号のオン期間に応じた負荷電流が流れるが、この態様によれば、第１、第２負荷回路は、時間的にシフトして駆動されるため、２つの負荷回路に同時に負荷電流が流れることを抑制することができる。その結果、２つの負荷回路に流れる総負荷電流の瞬時値を小さくして電流スペクトラムを拡散し、不要輻射を低減することができる。
【００１１】
第１パルス幅変調器は、第１パルス幅変調信号を、所定の周期を有する周期信号により定められる基準時刻から所定期間をオン期間となるよう生成するのに対し、第２パルス幅変調器は、第２パルス幅変調信号を、基準時刻から遡る所定時刻から基準時刻までの期間をオン期間となるように生成し、第１、第２パルス幅変調器は第１、第２負荷回路に対し、基準時刻を挟んで連続的に駆動を指示してもよい。
このとき、２つのパルス幅変調信号は、基準時刻を挟んで連続的にオン期間となり、負荷回路に流れる負荷電流が同時に流れるのを防止して不要輻射を低減することができる。また、負荷電流の時間波形は、周期信号とほぼ等しい周波数を有することになるため、高周波の不要輻射の発生を抑えることができる。
【００１２】
本発明の別の態様もまた、パルス幅変調駆動回路である。このパルス幅変調駆動回路は、第１負荷回路を駆動するための第１パルス幅変調信号を生成する第１パルス幅変調器と、第２負荷回路を駆動するための第２パルス幅変調信号を生成する第２パルス幅変調器と、第１、第２パルス幅変調器に対して周期信号を供給する発振器と、を備える。
第１パルス幅変調器は、第１負荷回路の駆動状態を指示する所定の基準電圧と、第１負荷回路の駆動状態を示す帰還電圧との誤差を増幅する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力電圧と発振器から供給される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第１パルス幅変調信号を出力する第１電圧比較器と、を含む。
第２パルス幅変調器は、第２負荷回路の駆動状態を指示する所定の基準電圧と、第２負荷回路の駆動状態を示す帰還電圧との誤差を増幅する第２誤差増幅器と、発振器から供給される周期信号の位相をシフトして出力する位相制御回路と、第２誤差増幅器の出力電圧と位相制御回路から出力される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第２パルス幅変調信号を出力する第２電圧比較器と、を含む。
位相制御回路は、第１、第２パルス幅変調信号のオン期間が時間的にシフトするように周期信号の位相をシフトさせる。
【００１３】
発振器はのこぎり波状の周期信号を出力するのこぎり波発振器であって、位相制御回路は、入力されたのこぎり波との振幅の和が一定値となる相補的な周期信号を出力してもよい。
第１電圧比較器と第２電圧比較器に入力される周期信号を、互いに振幅の和が一定となるような相補的な信号とすることにより、第１、第２それぞれの電圧比較器から出力されるパルス幅変調信号は、オン期間が時間的にシフトして連続して現れることになり、負荷回路に流れる負荷電流の瞬時値を低下させることができる。さらに、負荷電流の周波数成分は、発振器の周波数を中心とした広がりをもつため、不要輻射の振幅を抑えるとともに、高周波のＥＭＩの発生を抑えることができる。
【００１４】
発振器は三角波の周期信号を出力する三角波発振器であって、位相制御回路は、発振器から供給される周期信号の位相をシフトしてもよい。
位相制御信号によって三角波の位相をシフトさせることにより、第１、第２電圧比較器からそれぞれ出力されるパルス幅変調信号は、オン期間が時間的にシフトして現れるため、負荷回路に流れる負荷電流の瞬時値を低下させることができる。
【００１５】
第１、第２負荷回路は互いに同期して駆動すべきモータであって、第１パルス幅変調器から出力される第１パルス幅変調信号にもとづいて第１負荷回路であるモータを駆動する駆動トランジスタと、第２パルス幅変調器から出力される第２パルス幅変調信号にもとづいて第２負荷回路であるモータを駆動する駆動トランジスタと、をさらに含んでもよい。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、モータ駆動装置である。このモータ駆動装置は、第１モータを駆動するための第１駆動制御部と、第２モータを駆動するための第２駆動制御部と、第１、第２駆動制御部に対して周期信号を供給する発振器と、を備える。
第１駆動制御部は、第１モータの回転を制御する制御電圧と、第１モータの駆動状態を示す電圧であって、第１モータに流れる電流を電圧に変換した帰還電圧との誤差を増幅する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力電圧と発振器から供給される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第１パルス幅変調信号を出力する第１電圧比較器と、第１電圧比較器により出力された第１パルス幅変調信号にもとづき、第１モータに間欠的に電圧を供給する第１駆動回路と、を含む。
第２駆動制御部は、第２モータの回転を制御する制御電圧と、第２モータの駆動状態を示す電圧であって、第２モータに流れる電流を電圧に変換した帰還電圧との誤差を増幅する第２誤差増幅器と、発振器から供給される周期信号の位相をシフトして出力する位相制御回路と、第２誤差増幅器の出力電圧と、位相制御回路から出力される周期信号の電圧を比較し、その比較結果に応じてオン期間が変化する第２パルス幅変調信号を出力する第２電圧比較器と、第２電圧比較器により出力された第２パルス幅変調信号にもとづき、第２モータに間欠的に電圧を供給する第２駆動回路と、を含む。
位相制御回路は、第１、第２パルス幅変調信号のオン期間が時間的にシフトするように周期信号の位相をシフトさせる。
【００１７】
この態様によれば、同期して回転する複数のモータを、同時に電流を流すことなく回転させることにより、２つのモータに流れる負荷電流の瞬時値を小さくすることができ、また、電流スペクトラムを拡散することができるため、不要輻射の発生を低減することができる。
【００１８】
発振器は、のこりぎ波または三角波状の周期信号を発生し、位相制御回路は、周期信号の最大電圧値の１／２の電圧値から周期信号の電圧値を減算することにより、周期信号の位相を反転させて出力してもよい。
【００１９】
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】
【００２０】
本発明に係るパルス幅変調駆動回路およびモータ駆動装置により、複数のモータをはじめとする負荷回路を駆動する際の電流スペクトラムを拡散し、不要輻射を発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、負荷回路がモータである場合を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置１００の構成を示す回路図である。モータ駆動装置１００は、第１モータＭ１および第２モータＭ２を駆動するための回路であって、第１モータＭ１、第２モータＭ２をそれぞれ、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１および第２制御電圧Ｖｃｎｔ２にもとづいて駆動する。このモータ駆動装置１００は、第１駆動制御部１０、第２駆動制御部２０、発振器３０を含む。同期して制御すべきモータとしては、磁気テープなどのリールを回転させる機構部に用いられるモータ、自動車のステアリングを制御するモータなどが例示される。
【００２２】
発振器３０は、第１、第２駆動制御部１０、２０に対して周期信号を供給する。この発振器３０からは、三角波またはのこぎり波状の周期信号が出力される。
【００２３】
第１駆動制御部１０は、第１モータＭ１を駆動制御するための回路であって、第１電圧比較器１２、第１駆動回路１４、第１誤差増幅器１６を含む。
【００２４】
第１駆動回路１４は、第１モータＭ１に駆動電圧を供給する回路である。第１駆動回路１４の回路構成については、公知の技術を用いて構成すればよいため、詳述せず、以下要点のみ述べる。
第１駆動回路１４は、ゲート端子にＰＷＭ信号が印加されてスイッチング動作するプッシュプル形式に接続されたスイッチングトランジスタを含んでいる。たとえば、スイッチングトランジスタとモータの接続形態としては、Ｈブリッジ回路やＴブリッジ回路などが例示される。これらの回路形式は、駆動すべきモータの種類に応じて適切に構成すればよい。
【００２５】
この第１駆動回路１４は、入力された第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１のオン期間に所定のスイッチングトランジスタをオンにし、第１モータＭ１に電圧を印加して所望の速度でモータを回転させる。第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１がオンの期間、第１駆動回路１４には直流電源６０から駆動電流Ｉｄｒｖ１が流れる。第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１のオフ期間は、所定のスイッチングトランジスタをオフとして、第１モータＭ１に対する電圧印加を停止する。この間、モータからの駆動電流Ｉｄｒｖ１の供給は停止し、回路構成によっては回生電流が回路内を流れることになる。
このように第１モータＭ１には、第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１のオン、オフに応じて間欠的に駆動電流Ｉｄｒｖ１が流れることになる。
【００２６】
モータの駆動状態は、コイルを流れる電流によってモニタすることができるため、駆動電流Ｉｄｒｖ１を抵抗によって電圧変換し、サンプルホールド回路や平均値回路によって間欠的な交流信号から直流信号へ変換して、第１帰還電圧Ｖｆｂ１として第１誤差増幅器１６へと帰還する。
【００２７】
第１誤差増幅器１６には、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と、第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が入力されており、第１誤差増幅器１６は、２つの電圧の誤差を増幅して第１誤差電圧Ｖｅｒｒ１として出力する。この第１誤差増幅器１６において、反転入力端子と非反転入力端子の電圧が等しくなるようにその出力である第１誤差電圧Ｖｅｒｒ１が制御される。
【００２８】
第１電圧比較器１２の反転入力端子には、第１誤差増幅器１６の出力である第１誤差電圧Ｖｅｒｒ１が入力され、非反転入力端子には、発振器３０から出力される周期信号Ｖｏｓｃが入力されている。第１電圧比較器１２は、Ｖｏｓｃ＞Ｖｅｒｒ１のときハイレベルを出力し、Ｖｏｓｃ＜Ｖｅｒｒ１のときローレベルを出力する。従って、第１電圧比較器１２からは、第１誤差電圧Ｖｅｒｒ１に応じてオン期間（ハイレベルの期間）が変化するパルス幅変調された第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１が出力されて、第１駆動回路１４へと入力される。
【００２９】
上述のように第１モータＭ１は、第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１のオン期間によって駆動制御されており、第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１のオン期間は、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と第１制御電圧Ｖｃｎｔ１が等しくなるように調節されている。したがって、第１モータＭ１の回転は、第１制御電圧Ｖｃｎｔにより所望の値に制御されることになる。
【００３０】
第２駆動制御部２０は、第２モータＭ２を駆動制御するための回路であって、第２電圧比較器２２、第２駆動回路２４、第２誤差増幅器２６、位相制御回路２８を含む。
第２電圧比較器２２、第２駆動回路２４、第２誤差増幅器２６の機能、動作は、第１電圧比較器１２、第１駆動回路１４、第１誤差増幅器１６とそれぞれ同じなので説明は省略する。
【００３１】
位相制御回路２８は、発振器３０から出力される周期信号Ｖｏｓｃの位相をシフトさせて周期信号Ｖｏｓｃ’として出力する。図２は、位相制御回路２８の構成を示す回路図である。位相制御回路２８は、誤差増幅器４０、４２および抵抗Ｒ４０、Ｒ４２、Ｒ４６を含む。
【００３２】
誤差増幅器４０は、非反転入力端子に入力された電圧をそのまま出力するボルテージフォロアを構成しており、入力インピーダンスを高くして電流能力を高めるバッファとして設けられている。この誤差増幅器４０は、特に入力インピーダンスが問題とならない場合には省略してもよい。
【００３３】
誤差増幅器４２は、抵抗Ｒ４０、Ｒ４２、Ｒ４４とともに、反転増幅器を構成しており、誤差増幅器４２の入力インピーダンスが十分高いとき、入力電圧Ｖｏｓｃと出力電圧Ｖｏｓｃ’および基準電圧Ｖｒｅｆの間には、Ｖｏｓｃ’＝（Ｖｒｅｆ−Ｖｏｓｃ）×（Ｒ４０＋Ｒ４４）／Ｒ４０＋Ｖｏｓｃが成り立つ。ここで、Ｒ４０＝Ｒ４４とすると、Ｖｏｓｃ’＝２×Ｖｒｅｆ−Ｖｏｓｃとなる。基準電圧Ｖｒｅｆを入力される周期信号Ｖｏｓｃの最大振幅Ｖｍａｘの１／２に設定すると、Ｖｏｓｃ’＝Ｖｍａｘ−Ｖｏｓｃとなるため、周期信号Ｖｏｓｃ’と周期信号Ｖｏｓｃは、振幅の合計が最大値Ｖｍａｘとなる相補的な関係を有することになる。
位相制御回路２８から出力される周期信号Ｖｏｓｃ’は、周期信号Ｖｏｓｃが三角波の場合には後述の図３に示す波形に、のこぎり波の場合には、後述の図４に示す波形となる。
【００３４】
以上のように構成されたモータ駆動装置１００の動作について説明する。
【００３５】
はじめに、本実施の形態に係るモータ駆動装置１００の効果がより明確となるように、位相制御回路２８を使用しないとき、すなわちＶｏｓｃ＝Ｖｏｓｃ’のときのモータ駆動装置１００の動作について説明する。図３は、位相制御回路２８を動作させない場合のモータ駆動装置１００の各部の電圧、電流の時間波形を示す。
【００３６】
発振器３０からは周期信号Ｖｏｓｃとしてのこぎり波が出力され、第１電圧比較器１２および第２電圧比較器２２の非反転入力端子には、同一ののこぎり波が入力される。
【００３７】
第１誤差増幅器１６および第２誤差増幅器２６は、それぞれ、Ｖｏｓｃ＞Ｖｅｒｒ１、Ｖｏｓｃ＞Ｖｅｒｒ２のときハイレベルを出力するから、第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１、第２ＰＷＭ信号Ｖｐｍｗ２は、ほぼ同一のタイミングでハイレベルとなり、オン期間が時間的に重なって発生する。
【００３８】
第１駆動回路１４、第２駆動回路２４は、ＰＷＭ信号のオン期間のあいだ、第１、第２モータＭ１、Ｍ２に駆動電圧を供給する。したがって、第１、第２モータＭ１、Ｍ２の駆動電流Ｉｄｒｖ１、Ｉｄｒｖ２は、それぞれのＰＷＭ信号のハイ・ローに対応して間欠的に流れる。
【００３９】
直流電源６０から流れる総電流Ｉｄｒｖは、Ｉｄｒｖ＝Ｉｄｒｖ１＋Ｉｄｒｖ２で与えられるため、第１モータＭ１と第２モータＭ２が同じタイミングで駆動されると、瞬時的に各駆動電流のおよそ倍の駆動電流が流れることになる。
【００４０】
以上のように、第１駆動制御部１０と、第２駆動制御部２０において、同一の周期信号ＶｏｓｃをもとにＰＷＭ信号を生成すると、総駆動電流の電流波形の振幅が大きくなってしまう。モータ駆動装置１００から放射される不要輻射の強度は、電流振幅が大きいほど強くなるため、第１、第２駆動電流Ｉｄｒｖ１、Ｉｄｒｖ２が同時に直流電源６０から流れると、ＥＭＩの規格を満たすが困難となってしまう。
【００４１】
つぎに、本実施の形態に係るモータ駆動装置１００において、位相制御回路２８を機能させた場合の動作について説明する。図４は、位相制御回路２８を機能させた場合のモータ駆動装置１００の各部の電圧、電流の時間波形を示す。
【００４２】
第１駆動制御部１０には、発振器３０から出力される周期信号Ｖｏｓｃがそのまま入力されるのに対し、第２駆動制御部２０には、上述のように位相制御回路２８によって、関係式Ｖｏｓｃ’＝Ｖｍａｘ−Ｖｏｓｃに従って位相がシフトされた周期信号Ｖｏｓｃ’が入力される。その結果、第１ＰＷＭ信号は、のこぎり波信号が急峻に変化する基準時刻から所定時間さかのぼってオン期間となるのに対して、第２ＰＷＭ信号は、基準時刻から所定の時間経過後までオン期間となる。その結果、第１、第２駆動電流Ｉｄｒｖ１、Ｉｄｒｖ２は基準時刻を挟んで連続的に流れるため、駆動電流Ｉｄｒｖの瞬時電流値は、モータをそれぞれ駆動する場合と比べて同程度の値となる。
【００４３】
このように、位相制御回路２８により周期信号Ｖｏｓｃの位相を制御することにより、総駆動電流として瞬時的な大電流が流れるのを抑制することができ、ＥＭＩを低減することができる。また、このとき、駆動電流Ｉｄｒｖは、周期信号Ｖｏｓｃとほぼ同一の周期でオンオフを繰り返すため、そのスペクトラムを高調波成分に拡散せずに、周期信号の周波数を中心として拡散することができるため、、ＥＭＩ対策を容易に行うことができる。
【００４４】
図５は、周期信号として三角波を用いた場合のモータ駆動装置１００の各部の電圧、電流の時間波形を示す。位相制御回路２８によって、周期信号ＶｏｓｃとＶｏｓｃ’の位相は反転され、ＶｏｓｃとＶｏｓｃ’の山と谷の位置は逆転する。そのため、第１ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ１と第２ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ２は、半周期ずれてオン、オフを繰り返す。  このように、図５においても第１、第２モータＭ１、Ｍ２に駆動電流が流れるタイミングを、位相制御回路２８により時間的にシフトさせることができるため、図４の場合と同様に、電流スペクトラムを拡散し、不要輻射を低減することが可能となる。
【００４５】
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。
【００４６】
たとえば、本実施の形態においては、誤差増幅器および電圧比較器を組み合わせたアナログ回路によってＰＷＭ信号を生成したが、これには限定されずデジタル回路を用いてもよい。この場合、ＲＳフリップフロップを基準クロック信号と、負荷回路からフィードバックした信号にもとづいて繰り返しセット、リセットを行えばよい。たとえば、一のＰＷＭ生成回路においては、基準クロック信号の立ち上がりを利用してセットし、他方のＰＷＭ生成回路においては、基準クロック信号の立ち下がりを利用してセットすることで、生成されるＰＷＭ信号のオン期間を時間的にシフトさせることができる。
【００４７】
また、負荷回路としては、スイッチングコンバータや、スイッチングレギュレータなどのＰＷＭ信号によって駆動されるＤＣ／ＤＣコンバータなどであってもよい。複数のスイッチング電源を同時に駆動して異なる電圧を出力する場合に、それぞれのスイッチング電源を駆動するためのＰＷＭ信号の位相をシフトさせることにより、不要輻射のスペクトラムを拡散し、ＥＭＩの問題を低減することができる。
【００４８】
位相制御回路２８においては、反転増幅器により位相反転を行ったが、そのほか、入力される周期信号の周期時間の１／２程度の遅延を発生させる遅延回路として構成してもよく、入力される周期信号の位相を反転させる回路であれば、さまざまな構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の構成を示す回路図である。
【図２】位相制御回路の構成を示す回路図である。
【図３】位相制御回路を機能させない場合のモータ駆動装置の各部の電圧、電流の時間波形を示す図である。
【図４】位相制御回路を機能させた場合のモータ駆動装置の各部の電圧、電流の時間波形を示す図である。
【図５】周期信号として三角波を用いた場合のモータ駆動装置の各部の電圧、電流の時間波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｍ１  第１モータ、  Ｍ２  第２モータ、  １０  第１駆動制御部、  １２  第１電圧比較器、  １４  第１駆動回路、  １６  第１誤差増幅器、  ２０  第２駆動制御部、  ２２  第２電圧比較器、  ２４  第２駆動回路、  ２６  第２誤差増幅器、  ２８  位相制御回路、  ３０  発振器、  ４０  誤差増幅器、  ４２  誤差増幅器、  ６０  直流電源、  １００  モータ駆動装置。
【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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