(57)【要約】【課題】モータのロータを駆動してステータに対して回転させるためのモータ駆動回路を開示する。【解決手段】モータ駆動回路は、制御可能な双方向交流スイッチ、第１及び第２の検出回路、回転方向制御回路、並びに切換制御回路を含む。第１及び第２の検出回路は、ロータの磁極の位置を検出し、ロータの同じ磁極を検出したとき、逆位相の磁極位置信号を出力する。回転方向制御回路は、モータの回転方向設定信号に応じて、磁極位置信号を、第１又は第２の検出回路から切換制御回路に選択的に出力するように構成される。切換制御回路は、制御可能な双方向交流スイッチを制御してスイッチオン状態とスイッチオフ状態との間で切り換え、モータを２つの方向に回転させるように構成される。【選択図】図１
2018093709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのロータを駆動してステータに対して回転させるためのモータ駆動回路であって、
交流電源の２つの端子間で前記モータの巻線と接続された制御可能な双方向交流スイッチと、
前記ロータの磁極の位置を検出し、前記ロータの同じ磁極を検出したとき、逆位相の磁極位置信号を出力するようにそれぞれ構成された、第１の検出回路及び第２の検出回路と、
前記第１及び第２の検出回路に接続され、前記モータの回転方向設定信号に応じて、前記磁極位置信号を、前記第１の検出回路又は前記第２の検出回路から切換制御回路に選択的に出力するように構成された回転方向制御回路と、
前記切換制御回路は、前記制御可能な双方向交流スイッチを制御してスイッチオン状態とスイッチオフ状態との間で切り換え、前記受け取った磁極位置信号及び交流電源の極性に基づき前記モータを制御して、所定方向又は所定方向と反対の方向に回転させるように構成されることと、を備えることを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
前記切換制御回路は、前記交流電源の前記極性が正の半周期にあり、前記回転方向制御回路が第１の信号を出力するとき、前記制御可能な双方向交流スイッチを制御して前記スイッチオン状態に切り換え、又は前記切換制御回路は、前記交流電源の前記極性が負の半周期にあり、前記回転方向制御回路が第２の信号を出力するとき、前記制御可能な双方向交流スイッチを制御して前記スイッチオン状態に切り換えるように構成される、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項３】
前記回転方向制御回路は、前記モータが前記所定方向に回転するとき、前記磁極位置信号を前記第１の検出回路から前記切換制御回路に出力し、前記回転方向制御回路は、前記モータが前記所定方向と反対の方向に回転するとき、前記磁極位置信号を前記第２の検出回路から前記切換制御回路に出力する、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項４】
前記第１の検出回路は第１のホールセンサを備え、前記第２の検出回路は第２のホールセンサを備え、前記第１のホールセンサの第１のホール板が前記ロータに面する方向は、前記第２のホールセンサの第２のホール板が前記ロータに面する方向に対して１８０度反転している、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項５】
前記モータの休止位置にて、前記第１のホールセンサ及び前記第２のホールセンサは、両方とも前記ロータのＮ極に隣接して配置され、又は前記第１のホールセンサは前記ロータのＮ極に隣接し、前記第２のホールセンサは前記ロータのＳ極に隣接している、請求項４に記載のモータ駆動回路。
【請求項６】
前記回転方向制御回路は切換ユニットを備え、前記切換ユニットは第１から第３の端子を備え、前記第１の端子は前記切換制御回路に接続され、前記第２の端子は前記第１の検出回路から前記磁極位置信号を受け取り、前記第３の端子は前記第２の検出回路から前記磁極位置信号を受け取り、前記第１の端子は、前記モータの前記回転方向設定信号に応じて前記第２の端子又は前記第３の端子へ選択的に接続され、前記第１の端子が前記第２の端子に接続されると、前記モータは前記所定方向に回転し、前記第１の端子が前記第３の端子に接続されると、前記モータは、前記所定方向と反対の方向に回転する、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項７】
前記回転方向制御回路の前記切換ユニットは第４の端子をさらに備え、前記モータの前記回転中に前記回転方向を切り換えるとき、前記第４の端子は無効であり、前記第１の端子は、プリセットされた時間の間前記第４の端子に接続されて前記ロータを所定の休止位置に止め、次いで、前記第１の端子は、前記切換方向に対応する前記端子に接続される、請求項６に記載のモータ駆動回路。
【請求項８】
前記モータ駆動回路は、少なくとも前記第１及び第２のホールセンサに直流電圧を供給するために整流器をさらに備え、前記整流器は、第１及び第２の出力端子を備え、前記第１の出力端子から出力された電圧は、第２の出力端子から出力された電圧よりも高く、前記第１及び第２のホールセンサの電源端子は、前記第１の出力端子に接続され、前記第１及び第２のホールセンサのアース端子は、前記第２の出力端子に接続される、請求項４に記載のモータ駆動回路。
【請求項９】
モータ駆動回路は、前記整流器に接続されて前記交流電源からの交流電圧を低下させ、次いで前記低下した電圧を前記整流器に入力する電圧低下器をさらに備え、前記切換制御回路は、第１の抵抗器、ＮＰＮトランジスタ、第２の抵抗器、及びダイオードを備え、
前記第２の抵抗器及び前記ダイオードは、前記回転方向制御回路と前記制御可能な双方向交流スイッチとの間に直列に接続され、前記ダイオードの陰極は、前記回転方向制御回路に接続され、前記第１の抵抗器の一端は前記整流器の第１の出力端子に接続され、前記第１の抵抗器の他端は前記ダイオードの陰極に接続され、前記ＮＰＮトランジスタのベースは前記ダイオードの前記陰極に接続され、前記ＮＰＮトランジスタのエミッタは前記ダイオードの陽極に接続され、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタは前記整流器の前記第１の出力端子に接続される、請求項８に記載のモータ駆動回路。
【請求項１０】
前記モータ駆動回路は制御スイッチをさらに備え、前記制御スイッチは、前記交流電源と前記モータの前記巻線との間に接続され、前記モータの前記回転中に前記回転方向を変更するとき、前記制御スイッチは、前記ロータが前記所定の休止位置で停止するまで所定時間の間オフする、請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項１１】
モータのロータをステータに対して回転させるためのモータ駆動回路であって、
第１のノードと第２のノードとの間に接続された制御可能な双方向交流スイッチ、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に直列に接続されたモータ巻線及び交流電源、又は前記第１のノードと前記第２のノードとの間に直列に接続された前記制御可能な双方向交流スイッチ及び前記モータ巻線、及び前記第１のノードと前記第２のノードの間に接続された前記交流電源と、
同じ構造の第１及び第２のモータ駆動集積回路であって、各々はハウジングを含み、前記ハウジングは前壁及び後壁を含み、前記第１のモータ駆動集積回路の前記前壁は前記ロータに面し、前記第２のモータ駆動集積回路の前記後壁は前記ロータに面する、第１及び第２のモータ駆動集積回路とを備え、前記第１及び第２のモータ駆動集積回路の各々は、
前記ロータの磁極位置を検出し、その出力端子で磁極位置信号を出力するように構成された検出回路と、
前記検出回路からの前記磁極位置信号及び前記交流電源の極性に応じて制御信号を出力するように構成された切換制御回路と、
回転方向制御ユニットであって、前記モータの前記回転方向設定信号に応じて、前記第１又は第２のモータ駆動集積回路から前記制御可能な双方向交流スイッチに前記制御信号を選択的に出力して、前記制御可能な双方向交流スイッチのオン及びオフ状態を制御して、前記モータを所定方向又は所定方向と反対の方向に回転させるように構成される回転方向制御ユニットと、を備えることを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項１２】
ステータと、ロータと、請求項１から１１の何れか１つに記載のモータ駆動回路とを備えることを特徴とするモータ。
【請求項１３】
前記モータは、単相永久磁石交流モータ、単相永久磁石同期モータ、又は単相永久磁石ＢＬ直流モータである、請求項１２に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0002]  本開示は、モータ制御の分野に、特にモータ及びモータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0003]  モータは、電気エネルギを電磁誘導の法則に従って力学的エネルギに変換し又は伝達する電磁気機器である。モータの主な役割は、電気器具又は各種機械のための動力源として回転トルクを生み出すことである。様々な電気製品において、単相永久磁石モータが、その動作が簡単でかつ制御が容易であるために、広く使用されている。しかしながら、モータの現在の双方向制御回路は、構造が複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0004]  上記のことを考慮して、モータを両方向に単純な構造でかつ便利な動作で駆動することができるモータ駆動回路、及びモータ駆動回路を含むモータに対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0005]  １つの態様によれば、モータのロータを駆動してステータに対して回転させるためのモータ駆動回路が提供される。モータ駆動回路は、
交流電源の２つの端子間でモータの巻線と接続された制御可能な双方向交流スイッチと、
ロータの磁極の位置を検出し、ロータの同じ磁極を検出したとき、逆位相の磁極位置信号を出力するようにそれぞれ構成された、第１の検出回路及び第２の検出回路と、
第１及び第２の検出回路に接続され、モータの回転方向設定信号に応じて、磁極位置信号を、第１の検出回路又は第２の検出回路から切換制御回路に選択的に出力するように構成された回転方向制御回路と、
切換制御回路は、制御可能な双方向交流スイッチを制御してスイッチオン状態とスイッチオフ状態との間で切り換え、受け取った磁極位置信号及び交流電源の極性に基づきモータを制御して、所定方向又は所定方向と反対の方向に回転させるように構成されることとを含む。
【０００５】
[0006]  切換制御回路は、交流電源の極性が正の半周期にあり、回転方向制御回路が第１の信号を出力するとき、制御可能な双方向交流スイッチを制御してスイッチオン状態に切り換え、又は切換制御回路は、交流電源の極性が負の半周期にあり、回転方向制御回路が第２の信号を出力するとき、制御可能な双方向交流スイッチを制御してスイッチオン状態に切り換えるように構成されることが好ましい。
【０００６】
[0007]  回転方向制御回路は、モータが所定方向に回転するとき、磁極位置信号を第１の検出回路から切換制御回路に出力し、回転方向制御回路は、モータが所定方向と反対の方向に回転するとき、磁極位置信号を第２の検出回路から切換制御回路に出力することが好ましい。
【０００７】
[0008]  第１の検出回路は第１のホールセンサを備え、第２の検出回路は第２のホールセンサを備え、第１のホールセンサの第１のホール板がロータに面する方向は、第２のホールセンサの第２のホール板がロータに面する方向に対して１８０度反転することが好ましい。
【０００８】
[0009]  モータの休止位置にて、第１のホールセンサ及び第２のホールセンサは、両方ともロータのＮ極に隣接して配置され、又は第１のホールセンサはロータのＮ極に隣接し、第２のホールセンサはロータのＳ極に隣接していることが好ましい。
【０００９】
[0010]  回転方向制御回路は切換ユニットを備え、切換ユニットは第１から第３の端子を備え、第１の端子は切換制御回路に接続され、第２の端子は第１の検出回路から磁極位置信号を受け取り、第３の端子は第２の検出回路から磁極位置信号を受け取り、第１の端子は、モータの回転方向設定信号に応じて第２の端子又は第３の端子へ選択的に接続され、第１の端子が第２の端子に接続されると、モータは所定方向に回転し、第１の端子が第３の端子に接続されると、モータは所定方向と反対の方向に回転することが好ましい。
【００１０】
[0011]  回転方向制御回路の切換ユニットは、第４の端子をさらに備え、モータの回転中に回転方向を切り換えるとき、第４の端子は無効であり、第１の端子は、プリセットされた時間の間第４の端子に接続されてロータを所定の休止位置に止め、次いで、第１の端子は、切換方向に対応する端子に接続されることが好ましい。
【００１１】
[0012]  モータ駆動回路は、少なくとも第１及び第２のホールセンサに直流電圧を供給するために整流器をさらに備え、整流器は、第１及び第２の出力端子を備え、第１の出力端子から出力された電圧は第２の出力端子から出力された電圧よりも高く、第１及び第２のホールセンサの電源端子は、第１の出力端子に接続され、第１及び第２のホールセンサのアース端子は、第２の出力端子に接続されることが好ましい。
【００１２】
[0013]  モータ駆動回路は、整流器に接続されて交流電源からの交流電圧を低下させ、次いで低下した電圧を整流器に入力する電圧低下器をさらに備え、切換制御回路は、第１の抵抗器、ＮＰＮトランジスタ、第２の抵抗器、及びダイオードを含み、第２の抵抗器及びダイオードは、回転方向制御回路と制御可能な双方向交流スイッチとの間に直列に接続され、ダイオードの陰極は回転方向制御回路に接続され、第１の抵抗器の一端は整流器の第１の出力端子に接続され、第１の抵抗器の他端はダイオードの陰極に接続され、ＮＰＮトランジスタのベースはダイオードの陰極に接続され、ＮＰＮトランジスタのエミッタはダイオードの陽極に接続され、ＮＰＮトランジスタのコレクタは整流器の第１の出力端子に接続されることが好ましい。
【００１３】
[0014]  モータ駆動回路は制御スイッチをさらに備え、制御スイッチは、交流電源とモータの巻線との間に接続され、モータの回転中に回転方向を変更するとき、制御スイッチは、ロータが所定の休止位置で停止するまで所定時間の間オフすることが好ましい。
【００１４】
[0015]  別の態様において、モータのロータをステータに対して回転させるためのモータ駆動回路が提供される。モータ駆動回路は、
第１のノードと第２のノードとの間に接続された制御可能な双方向交流スイッチ、第１のノードと第２のノードとの間に直列に接続されたモータ巻線及び交流電源、又は第１のノードと第２のノードとの間に直列に接続された制御可能な双方向交流スイッチ及びモータ巻線、及び第１のノードと第２のノードの間に接続された交流電源と、
同じ構造の第１及び第２のモータ駆動集積回路であって、各々はハウジングを含み、ハウジングは前壁及び後壁を含み、第１のモータ駆動集積回路の前壁はロータに面し、第２のモータ駆動の集積回路の後壁はロータに面する第１及び第２のモータ駆動集積回路と、を含み、第１及び第２のモータ駆動集積回路の各々は、
ロータの磁極位置を検出し、その出力端子にて磁極位置信号を出力するように構成された検出回路と、
検出回路からの磁極位置信号及び交流電源の極性に応じて制御信号を出力するように構成された切換制御回路と、
回転方向制御ユニットであって、モータの回転方向設定信号に応じて、第１又は第２のモータ駆動集積回路から制御可能な双方向交流スイッチに制御信号を選択的に出力して、制御可能な双方向交流スイッチのオン及びオフ状態を制御して、モータを所定方向、又は所定方向と反対の方向に回転させるように構成される回転方向制御ユニットと、を含む。
【００１５】
[0016]  さらに別の態様において、ステータと、ロータと、上述したモータ駆動回路とを備えるモータが提供される。
【００１６】
[0017]  モータは、単相永久磁石交流モータ、単相永久磁石同期モータ又は単相永久磁石ＢＬ直流モータであることが好ましい。
【００１７】
[0018]  本開示の実施形態によるモータ駆動回路は、２つの検出回路又は２つの電動部集積回路によってロータの磁極位置を検出し、２つの検出回路又は２つの電動部集積回路がロータの同じ磁極を検出するとき、逆位相の磁極位置信号が検出回路から出力される。回転方向制御回路は、磁極位置信号又は制御信号を選択的に出力して、モータの回転方向設定信号に応じて制御可能な双方向交流スイッチの状態を制御し、次いで、モータステータ巻線を流れる電流方向を制御して、モータの時計方向及び反時計方向の回転を制御する。
モータ駆動回路は、構造が単純でかつ普遍性が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の第１の実施形態によるモータの概略図である。
【図２】図１の第１のホールセンサ、第２のホールセンサ及びロータの間の相対的位置を示す実施形態の概略図である。
【図３】図１の第１のホールセンサ、第２のホールセンサ及びロータの間の相対的位置を示す別の実施形態の概略図である。
【図４】ホールセンサの動作原理を示す回路図である。
【図５】回転方向制御回路の実施形態の回路図である。
【図６】本開示の第２の実施形態によるモータの回路図である。
【図７】本開示の第３の実施形態によるモータの回路図である。
【図８】本開示の第４の実施形態によるモータの回路図である。
【図９】本開示の第５の実施形態によるモータの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[0028]  主題が、添付図面及び好ましい実施形態と併せて説明される。説明した実施形態は、本開示の実施形態の全てではなく、ほんの一部に過ぎない。本開示の実施形態に基づき、当業者によって創造的作業なしに得られる他の全ての実施形態は、本開示の保護範囲内に属する。図面は、参考を提供することのみを意図し、発明を限定することを意図しないことを理解されたい。図面で表した接続部は、単に説明の明確性のためであり、接続様式を限定しない。
【００２０】
[0029]  ある構成部品が別の構成部品に「固定された」と記載するとき、ある構成部品は、別の構成部品に直接固定することができ、又は中間の構成部品を有することにも注意されたい。本明細書で用いる全ての技術用語及び科学用語は、別段の定めがない限り、当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本開示の明細書で用いる用語は、具体的な実施形態を説明することを目的とし、発明を限定することを意図しない。
【００２１】
[0030]  図１に、本開示の第１の実施形態によるモータ１０の回路図が例示され、モータ１０は、両方向に、即ち時計方向に又は反時計方向に回転することができる。モータ１０は、ステータと、ステータに対して回転可能なロータ１１とを含む。ステータは、ステータコアと、その周りに巻き付けたステータ巻線とを含む。ステータコアは、純鉄、鋳鉄、鋳鋼、電炉鋼、ケイ素鋼及びフェライトのような軟磁性材料で作ることができる。ロータ１１は永久磁石モータであり、ステータ巻線１６が交流電源２４に接続されると、ロータ１１は、モータの定常状態動作中に一定の回転速度６０ｆ／ｐ毎分回転数で動作し、ここでｆは交流電源の周波数であり、ｐはロータの極対の数である。この実施形態では、ステータコアは、２つの反対の磁極片（図示しない）を含む。各磁極片は磁極弧面を有し、ロータの外側面は磁極弧面の向かい側にあり、それらの間に実質的に一定の空隙が形成される。本開示では、実質的に一定の空隙は、ステータとロータとの間の大部分の空間に一定の空隙が形成され、ステータとロータとの間の空間の一部のみに不均一な空隙が形成されることを意味する。磁極片の磁極弧面に凹状の始動溝が設けられ、始動溝を除く磁極弧面の他の部分は、ロータ１１と同心であることが好ましい。上記構成は不均一な磁界を形成することができ、それによりモータ１０は、モータ駆動回路１９によって通電されるごとに、始動トルクを有することが可能になる。この実施形態では、ステータ及びロータ１１は、各々２つの磁極を有する。他の実施形態では、ステータの磁極の数は、ロータの磁極の数と等しい必要はなく、ステータ及びロータは、４つ、６つのようなより多くの磁極を有し得ることを理解されたい。
【００２２】
[0031]  ステータ巻線１６及びモータ駆動回路１９は、交流電源２４の２つの端部間に直列に接続される。モータ駆動回路１９は、モータ１０の時計方向及び反時計方向の回転を制御することができる。交流電源２４は、例えば２２０Ｖ、２３０Ｖである商用交流電源、インバータから出力される交流電源とすることができる。
【００２３】
[0032]  モータ駆動回路１９は、第１の検出回路、第２の検出回路、整流器、制御可能な双方向交流スイッチ２６、切換制御回路３０及び回転方向制御回路５０を含む。制御可能な双方向交流スイッチ２６は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に接続され、ステータ巻線１６は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に交流電源２４と直列に接続される。整流器の第１の入力端子Ｉ１が、抵抗器Ｒ０を通って第１のノードＡに接続され、整流器の第２の入力端子Ｉ２が、第２のノードＢに接続される。整流器は、交流電源を直流に変換して、直流を第１の検出回路及び第２の検出回路に供給するように形成される。
【００２４】
[0033]  他の実施形態では、ステータ巻線１６は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に制御可能な双方向交流スイッチ２６と直列に接続され、交流電源２４は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に接続される。
【００２５】
[0034]  第１の検出回路及び第２の検出回路は、ロータの磁極の磁界強度を検出することによってロータ１１の磁極位置をそれぞれ検出し、それらの出力端子にて、例えば５Ｖ又は０Ｖの対応する磁極位置信号を出力する。第１の検出回路及び第２の検出回路は、線形ホールセンサ又はスイッチ型ホールセンサのようなホールセンサであることが好ましく、それらは、この実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３としてそれぞれ表示される。他の実施形態では、第１及び第２の検出回路は、光電子エンコーダにもできることを理解されたい。第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、各々、電源端子ＶＣＣ、アース端子ＧＮＤ、及び出力端子Ｈ１を含む。この実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、同じ極性のロータの磁極を感知したとき、逆位相の磁極位置信号を出力する。
【００２６】
[0035]  第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、構造が同じであり、両方とも、ハウジングを有する集積回路である。ハウジングは前壁及び後壁を含む。ハウジング内に半導体シート（例えばホール板２２０）及び信号増幅器２２２が収納される（図４を参照）。第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３をモータ１０に取り付けると、第１のホールセンサ２２の前壁はロータ１１に面し、第２のホールセンサ２３の後壁はロータ１１に面する。モータの休止位置にて、第１のホールセンサ２２は、角度を形成するためにロータ１１の磁極軸線Ｒに対して反時計方向のオフセットで配置され、第２のホールセンサ２３は、角度を形成するためにロータ１１の磁極軸線Ｒに対して時計方向のオフセットで配置され、この実施形態では、２つの角度は、互いに等しくαとして表される。ロータ１１の２つの反対の磁極（即ち、本実施形態では２つの磁石）の中心を半径方向に横切る仮想接続線が、ロータ１１の磁極軸線Ｒとして表わされる。図２に示す実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、ロータ１１のＮ極のような同じ磁極に隣接して配置される。図３に示す他の実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、ロータ１１の異なる磁極に隣接して配置され、例えば、第１のホールセンサ２２は、ロータ１１のＮ極に隣接して配置され、第２のホールセンサ２３は、ロータ１１のＳ極に隣接して配置される。ロータ１１は複数対の磁極を含むことができ、Ｎをロータの磁極対の数とするとき、角度αの電気角は９０／Ｎ度未満であることを理解されたい。この実施形態では、角度αは、０度以上で９０／Ｎ度未満の範囲にあり、すなわち、角度αは、０度以上でかつ４５度未満である。角度は、０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、又は４０度であることが好ましい。ロータの所定の休止位置にて、第１及び第２のホールセンサ２２、２３は、ロータ磁界のゼロ交差領域、即ちロータの最弱の磁界領域から遠くに離れて配置されて、ロータをうまく始動させることが好ましい。
【００２７】
[0036]  回転方向制御回路５０は、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３に接続され、第１のホールセンサ２２又は第２のホールセンサ２３からの磁極位置信号を、モータの回転方向設定信号に応じて、切換制御回路３０へ選択的に出力するように構成される。切換制御回路３０は、受け取った磁極位置信号及び交流電源２４の極性情報に応じて、制御可能な双方向交流スイッチ２６を制御して、オン及びオフ状態間で所定の様式で切り換えて、モータを制御して時計方向又は反時計方向に回転させる。
【００２８】
[0037]  整流器は４つのダイオードＤ２〜Ｄ５を含む。ダイオードＤ２の陰極はダイオードＤ３の陽極に接続され、ダイオードＤ３の陰極はダイオードＤ４の陰極に接続され、ダイオードＤ４の陽極はダイオードＤ５の陰極に接続され、ダイオードＤ５の陽極はダイオードＤ２の陽極に接続される。ダイオードＤ２の陰極は、整流器の第１の入力端子Ｉ１として作用し、抵抗器Ｒ０を介して第１のノードＡに接続される。抵抗器Ｒ０は、電圧低下器として作用することができる。ダイオードＤ４の陽極は、整流器の第２の入力端子Ｉ２として作用し、第２のノードＢに接続される。ダイオードＤ３の陰極は、整流器の第１の出力端子Ｏ１として作用し、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３の電源端子ＶＣＣに接続される。ダイオードＤ５の陽極は、整流器の第２の出力端子Ｏ２として作用し、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３のアース端子ＧＮＤに接続される。第１の出力端子Ｏ１は、高い直流動作電圧を出力し、第２出力端子Ｏ２は、第１の出力端子Ｏ１の電圧よりも低い直流動作電圧を出力する。整流器の第１の出力端子Ｏ１と第２の出力端子Ｏ２との間にツェナーダイオードＺ１が接続され、ツェナーダイオードＺ１の陽極は、第２の出力端子Ｏ２に接続され、ツェナーダイオードＺ１の陰極は、第１の出力端子Ｏ１に接続される。
【００２９】
[0038]  この実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３の出力端子Ｈ１は、回転方向制御回路５０に接続される。第１のホールセンサ２２が正常に給電されるとき、すなわち、電力端子ＶＣＣが高い直流動作電圧を受け取り、アース端子ＧＮＤが低い直流電圧を受け取るとき、第１のホールセンサ２２の出力端子Ｈ１は、ロータの検出された磁極がＮ極であればハイレベルの磁極位置信号を出力し、ロータの検出された磁界がＳ極であればローレベルの磁極位置信号を出力する。第２のホールセンサ２３が正常に給電されるとき、すなわち、電力端子ＶＣＣが高い直流動作電圧を受け取り、アース端子ＧＮＤが低い直流動作電圧を受け取るとき、第２のホールセンサ２３の出力端子Ｈ１は、ロータの検出磁界がＮ極であればハイレベルの磁極位置信号を出力し、ロータの検出磁界がＳ極であればローレベルの磁極位置信号を出力する。
【００３０】
[0039]  第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、同じ極性の磁極を検出したとき、逆位相の磁極位置信号を出力するが、その原理を以後説明する。図４を参照して、ホール板２２０は前壁Ｘ及び後壁Ｙを含む。ホール板２２０がホールセンサのハウジングにパッケージ化されるとき、前壁Ｘは、ホールセンサのハウジングの前壁に対応し、後壁Ｙは、ホールセンサのハウジングの後壁に対応する。ホール板２２０は、２つの励磁電流端子Ｍ、Ｎ（図１の電力端子ＶＣＣ及びアース端子ＧＮＤにそれぞれ対応する）と、２つのホール起電力出力端子Ｃ、Ｄとをさらに含む。信号増幅器２２２の２つの入力端子は、それぞれ２つのホール起電力出力端子Ｃ及びＤに接続される。実施例として、第１及び第２ホールセンサ２２及び２３が両方ともロータのＮ極を感知する場合を説明する。第１のホールセンサ２２の前壁がロータ１１に面するとき、ロータ１１のＮ極磁界が検出されると、第１のホールセンサ２２のホール板２２０は、磁気誘導強度Ｂの磁界にある。図４に示すように、磁界の方向は、下部から上部にホール板２２０と垂直であり、磁界の方向は、ホール板２２０の前壁Ｘから後壁Ｙに向いている。電流がホール板２２０を通って励磁電流端子Ｍから励磁電流端子Ｎに流れるとき、電子は、ローレンツ力のもとでそれてホール起電力出力端子Ｃに蓄積し、ホール起電力出力端子Ｄには電子が不足している。従って、ホール起電力出力端子Ｃは負に充電される一方、ホール起電力出力端子Ｄは正に充電され、電流及び磁界と垂直な方向に、即ちホール起電力出力端子Ｃとホール起電力出力端子Ｄとの間に、ホール起電力が発生する。信号増幅器２２２は、ホール起電力を増幅し、デジタル信号の形の磁極位置信号を発生する。この場合、第１のホールセンサの出力端子Ｈ１から出力された磁極位置信号は、論理ハイレベル「１」である。
【００３１】
[0040]  第２のホールセンサ２３の後壁がロータ１１に面するとき、ロータの磁界がＮ極であることが感知されると、第２のホールセンサ２３のホール板２２０は、磁気誘導強度Ｂの磁界にある。磁界の方向は、下向きでかつホール板２２０と垂直である。第２のホールセンサ２３が第１のホールセンサ２２に対して反転しているので、磁界の方向は、第２のホールセンサ２３から見たとき、ホール板２２０の後壁Ｙから前壁Ｘに向いており、磁界がホール板２２０を横切る方向は、図４の方向と反対である。電流がホール板２２０を通って励磁電流端子Ｍから励磁電流端子Ｎに流れるとき、ホール起電力出力端子Ｄには電子が蓄積しており、従ってホール起電力出力端子Ｃでは電子が不足している。従って、ホール起電力出力端子Ｄは負に充電される一方、ホール起電力出力端子Ｃは正に充電され、電流及び磁界と垂直な方向に、即ちホール起電力出力端子Ｃとホール起電力出力端子Ｄとの間にホール起電力が発生する。信号増幅器２２２は、ホール起電力を増幅し、デジタル信号の形の磁極位置信号を発生する。この場合、第２のホールセンサの出力端子Ｈ１から出力される磁極位置信号は、論理ローレベル「０」である。
【００３２】
[0041]  第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３がロータのＳ極を感知すると、第１のホールセンサ２２の出力端子Ｈ１は論理ローレベルを出力し、第２のホールセンサ２３の出力端子Ｈ１は論理ハイレベルを出力し、その原理は上記原理に似ているので、詳しく説明しない。
【００３３】
[0042]  要約すると、第１のホールセンサ２２は、前壁をロータに面してモータに配置され、第２のホールセンサ２３は、後壁をロータに面してモータに配置され、その結果、第２のホールセンサ２３がロータに面する方向は、第１のホールセンサ２２のホール板がロータ１１に面する方向に対して１８０度反転している。第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、同極性の磁極を感知すると、逆位相の磁極位置信号を出力する。
【００３４】
[0043]  再び図１を参照して、回転方向制御回路５０は、第１から第３の端子５１〜５３を有する切換ユニットを含む。第１の端子５１は切換制御回路３０に接続され、第２の端子５２は、第１のホールセンサ２２から出力される磁極位置信号を受け取り、第３の端子５３は、第２のホールセンサ２３から出力される磁極位置信号を受け取る。回転方向制御回路５０は、回転方向設定信号ＣＴＲＬに応じて、第１の端子５１を第２の端子５２又は第３の端子５３へ選択的に接続する。
【００３５】
[0044]  切換制御回路３０は第１から第３の端子を含み、第１の端子は、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続され、第２の端子は、回転方向制御回路５０の第１の端子５１に接続され、第３の端子は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇに接続される。切換制御回路３０は、抵抗器Ｒ２、ＮＰＮトランジスタＱ１、ダイオードＤ１、及び抵抗器Ｒ１をさらに含む。ダイオードＤ１及び抵抗器Ｒ１は、回転方向制御回路５０の第１の端子５１と制御可能な双方向交流スイッチ２６との間に直列に接続される。ダイオードＤ１の陰極は、切換制御回路３０の第２の端子として作用し、回転方向制御回路５０の第１の端子５１に接続される。抵抗器Ｒ２の一端は、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続され、抵抗器Ｒ２の他端は、ダイオードＤ１の陰極に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１のベースは、ダイオードＤ１の陰極に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタは、ダイオードＤ１の陽極に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは、切換制御回路３０の第１の端子として作用し、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続される。ダイオードＤ１に接続されない抵抗器Ｒ１の端部は、切換制御回路３０の第３の端子として作用する。
【００３６】
[0045]  制御可能な双方向交流スイッチ２６は、トライアックであることが好ましく、その第１の陽極Ｔ１は第２のノードＢに接続され、その第２の陽極Ｔ２は第１のノードＡに接続され、その制御端子Ｇは、切換制御回路３０の第３の端子に接続される。制御可能な双方向交流スイッチ２６は電子スイッチとすることができ、電子スイッチは、電流が二方向に流れることを可能にし、しかも金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、トライアック、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、サイリスタ、及び光カプラから成る群から選ばれた少なくとも１つの構成部品を含むことが理解できる。例えば、２つのＭＯＳＦＥＴが、制御可能な双方向交流スイッチを形成することができ、２つのＳＣＲが、制御可能な双方向交流スイッチを形成することができ、２つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタが、制御可能な双方向交流スイッチを形成することができ、２つのＢＪＴが、制御可能な双方向交流スイッチを形成することができる。
【００３７】
[0046]  切換制御回路３０は、交流電源が正の半周期にあり、切換制御回路３０の第２の端子が第１のレベルの磁極位置信号を受け取るとき、又は交流電源が負の半周期にあり、切換制御回路３０の第２の端子が第２のレベルの磁極位置信号を受け取るとき、制御可能な双方向交流スイッチ２６をオンするように構成される。切換制御回路３０は、交流電源が負の半周期にあり、切換制御回路３０の第２の端子が第１のレベルの磁極位置信号を受け取るとき、又は交流電源が正の半周期にあり、切換制御回路３０第２の端子が第２のレベルの磁極位置信号を受け取るとき、制御可能な双方向交流スイッチ２６をオンしないように構成される。第１のレベルは論理ハイレベルであり、第２のレベルは論理ローレベルであることが好ましい。
【００３８】
[0047]  モータを制御して時計方向に又は反時計方向に回転させるモータ駆動回路１９の動作原理が、以後説明される。
【００３９】
[0048]電磁気理論によれば、単相の永久磁石モータでは、モータのロータの回転方向は、ステータ巻線１６の伝導様式を変更することによって変更できる。ホールセンサによって感知されたロータの極性がＮ極であり、ステータ巻線１６を流れる交流電源が正の半周期にあるとき、モータは反時計方向（ＣＣＷ）に回転し、ホールセンサによって感知されたロータの極性が依然としてＮ極であり、ステータ巻線１６を流れる交流電源が負の半周期にあるとき、モータのロータは時計方向（ＣＷ）に回転する、ことを理解されたい。本開示の実施形態は、ステータ巻線１６を流通する電流の方向の変更によってロータの回転方向を調整することは、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３によって感知されたロータの極性に基づく、との原理に基づき設計される。この実施形態では、第１のホールセンサ２２及び第２のホールセンサ２３は、ロータの同じ磁極を感知すると逆位相の磁極位置信号を出力し、切換制御回路３０は、ステータ巻線１６を流通する交流電源の極性を制御して、モータの回転方向を磁極位置信号に基づき制御する。
【００４０】
[0049]  表１は、回転方向設定信号ＣＴＲＬに基づき、モータの時計方向又は反時計方向の回転を制御する関数表である。
【００４１】
[0050]  表１
2018093709.tif 000003
【００４２】
[0051]  モータの時計方向を以後の説明のための例に取る。回転方向設定信号ＣＴＲＬが論理ハイレベル「１」にあり、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は、第３の端子５３に接続され、切換制御回路３０は、第２のホールセンサ２３から出力される磁極位置信号を受け取ると仮定する。モータが給電されたとき、ロータの磁界がＮ極であることを第２のホールセンサ２３が感知すると、第２のホールセンサ２３は、論理ローレベル「０」の磁極位置信号を出力し、切換制御回路３０のダイオードＤ１の陰極は、ローレベルの信号を受け取り、ＮＰＮトランジスタＱ１はオフする。モータが給電されたとき交流電源が負の半周期にあれば、負の半周期にある交流電源は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇ、抵抗器Ｒ１及びダイオードＤ１を通って接地に流れる。制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンし、ロータ１１は時計方向に回転し始める。モータが給電されたとき交流電源が正の半周期にあれば、正の半周期にある交流電源はＮＰＮトリオードＱ１を流通できず、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇを電流が流通せず、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンせず、ロータ１１は回転しない。
【００４３】
[0052]  ロータの磁極はＳ極であって論理ハイレベル「１」の磁極位置信号を切換制御回路３０へ出力することを、第２のホールセンサ２３が感知すれば、切換制御回路３０のダイオードＤ１の陰極はハイレベルを受け取り、ＮＰＮトランジスタＱ１はオンする。従って、ダイオードＤ１の陽極はハイレベルにある。モータが給電されたとき交流電源が負の半周期にあれば、負の半周期にある交流電源は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇ及び抵抗器Ｒ１を流通できず、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンせず、ロータ１１は回転しない。モータが給電されたとき交流電源が正の半周期にあれば、正の半周期にある交流電源は、ＮＰＮトランジスタＱ１及び抵抗器Ｒ１を通って制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇに流れ、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンし、交流電源の正の半周期は、ステータ巻線を流通し、ロータ１１は時計方向に回転し始める。
【００４４】
[0053]  モータが逆方向に回転する、すなわち反時計方向に回転するように制御されれば、回転方向設定信号ＣＴＲＬは、論理ローレベル「０」に変化し、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は、第２の端子５２に接続され、切換制御回路３０は、第１のホールセンサ２２から出力された磁極位置信号を受け取る。ロータの磁界はＮ極であって論理ハイレベル「１」の磁極位置信号を出力することを、第１のホールセンサ２２が感知すれば、ＮＰＮトランジスタＱ１はオンする。従って、ダイオードＤ１の陽極はハイレベルにある。モータが給電されたとき交流電源が負の半周期にあれば、負の半周期にある交流電源は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇ及び抵抗器Ｒ１を流通することができず、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンせず、ロータ１１は回転しない。モータが給電されたとき交流電源が正の半周期にあれば、正の半周期にある交流電源は、ＮＰＮトランジスタＱ１及び抵抗器Ｒ１を通って制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇに流れ、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンし、ロータ１１は反時計方向に回転し始める。
【００４５】
[0054]  ロータの磁極がＳ極であって論理ローレベル「０」の磁極位置信号を出力することを、第１のホールセンサ２２が感知すれば、切換制御回路３０のダイオードＤ１の陰極は、論理ローレベルを受け取り、ＮＰＮトランジスタＱ１はオフする。モータが給電されたとき交流電源が負の半周期にあれば、負の半周期にある交流電源は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇ、抵抗器Ｒ１及びダイオードＤ１を通って接地に流れる。制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンし、交流電源の負の半周期は、ステータ巻線１６を流通し、ロータ１１は、反時計方向に回転し始める。モータが給電されたとき交流電源が正の半周期にあれば、正の半周期にある交流電源は、ＮＰＮトランジスタＱ１を流通することができず、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇを電流が流通せず、制御可能な双方向交流スイッチ２６はオンせず、ロータ１１は回転しない。
【００４６】
[0055]  ロータが上述したように回転しない状況は、モータが給電されたとき起こる。モータがうまく始動した後は、制御可能な双方向交流スイッチ２６がオンしなくても、ロータ１１は慣性のもとで回転し続ける。さらに、ロータ１１の回転方向を変更するときは、最初に、モータのロータ１１の回転を停止させて、ロータ１１を所定の休止位置に止めることが必要である。モータのロータ１１を回転から止めるのは簡単である。例えば、交流電源２４とモータのステータ巻線１６との間にスイッチ（図示しない）を追加し、ロータ１１は、スイッチを所定時間オフすることによって回転を止める。モータのロータ１１の回転を止めるための他の実施があり、例えば、図５を参照して、回転方向制御回路５０の切換ユニットは、第４の端子５４をさらに含み、第４の端子５４は無効であり、回転方向制御回路５０の状態は、２つの信号回転方向設定信号ＣＴＲＬ１及びＣＴＲＬ２によって制御される。
【００４７】
[0056]  モータの回転方向を変更するプロセスを例示するために実施形態を以下に説明する。回転方向設定信号ＣＴＲＬ１＝０及びＣＴＲＬ２＝０が、ユーザーによって外部制御装置から回転方向制御回路５０に伝達され、回転方向制御回路５０の第１の端子５１が第２の端子５２に接続され、第１のホールセンサ２２が選択されて切換制御回路３０につながり、モータは反時計方向に回転する。モータの回転中に、ユーザーがモータの回転方向を変更することを望めば、信号回転方向設定信号ＣＴＲＬ１＝１及びＣＴＲＬ２＝１を外部制御装置を介して出力することができ、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は第４の端子５４につながる。第４の端子５４が無効であるので、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇを電流が流通せず、モータは、慣性のもとでしばらくの間回転した後に停止する。所定時間の後に、外部制御装置は、回転方向設定信号ＣＴＲＬ１＝１及びＣＴＲＬ２＝０を回転方向制御回路５０に出力し、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は第３の端子５３に接続され、第２のホールセンサ２３が選択されて切換制御回路３０につながり、モータは時計方向に回転する。
【００４８】
[0057]  表２は、モータの回転方向設定信号、ロータの磁極の位置、及び交流電源の極性に基づき、モータの時計方向又は反時計方向の回転を制御する状況を示す。
【００４９】
[0058]  表２
2018093709.tif 000004
【００５０】
[0059]  切換制御回路３０、整流器、及び検出回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような集積回路に統合され又はパッケージ化されて、回路のコストを下げ、回路の信頼度を上げることを理解されたい。
【００５１】
[0060]  図６は、本開示の第２の実施形態によるモータの回路図である。第２の実施形態と図１に示した第１の実施形態との間の相違は、モータを制御して時計方向に又は反時計方向に回転させるために、２つのモータ駆動集積回路（ＩＣ）を採用したことであり、各集積回路では、切換制御回路３０、整流器及び検出回路は統合される。２つのモータ駆動集積回路は、それぞれ、第１のモータ駆動集積回路１００及び第２のモータ駆動集積回路２００として表示される。第１のモータ駆動集積回路１００及び集積回路２００は、各々ハウジングを含み、ハウジングは前壁及び後壁を含み、第１のモータ駆動集積回路１００の前壁はロータ１１に面し、第２のモータ駆動集積回路２００の後壁はロータ１１に面する。第１のモータ駆動集積回路１００及び第２のモータ駆動集積回路２００の各々の内部では、ホールセンサの出力端子Ｈ１は、対応する切換制御回路３０の第２の端子に直接接続され、それは図１に示した実施形態とは異なる。第１のモータ駆動集積回路１００並びに第２のモータ駆動集積回路２００内の切換制御回路、整流器、及び検出回路の構造及び動作の原理は、第１の実施形態中の構造及び動作の原理と同じであり、本明細書では詳しく説明しない。回転方向制御回路５０は、モータ駆動集積回路に統合されず、第１のモータ駆動集積回路１００又は第２のモータ駆動集積回路２００から出力された制御信号を、モータの回転方向設定信号に基づき、制御可能な双方向交流スイッチ２６に選択的に出力するように構成される。制御可能な双方向交流スイッチ２６は、オン又はオフされて、モータを所定方向又は所定方向と反対方向に回転させる。この実施形態では、所定方向は反時計方向であり、所定方向と反対方向は時計方向である。
【００５２】
[0061]  図６に示した実施形態では、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は、制御可能な双方向交流スイッチ２６の制御端子Ｇに接続され、回転方向制御回路５０の第２の端子５２は、第１のモータ駆動集積回路１００の切換制御回路３０の第２の端子に接続され、回転方向制御回路５０の第３の端子５３は、第２のモータ駆動集積回路２００の切換制御回路３０の第２の端子に接続される。第１のモータ駆動集積回路１００及び第２のモータ駆動集積回路２００の各整流器の第１の入力端子Ｉ１は、抵抗器Ｒ０を介して第１のノードＡに接続され、第１のモータ駆動集積回路１００及び第２のモータ駆動集積回路２００の各整流器の第２の入力端子Ｉ２は、第２のノードＢに接続される。制御可能な双方向交流スイッチ２６の第１の陽極Ｔ１は第２のノードＢに接続され、第２の陽極Ｔ２は第１のノードＡに接続され、交流電源２４及びステータ巻線１６は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に直列に接続される。回転方向制御回路５０によって受け取った回転方向設定信号ＣＴＲＬが論理ローレベルであるとき、第１の端子５１は第２の端子５２に接続され、モータは反時計方向に回転する。回転方向制御回路５０によって受け取った回転方向設定信号ＣＴＲＬが論理ハイレベルであるとき、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は第３の端子５３に接続され、モータは時計方向に回転する。
【００５３】
[0062]  図７は、本開示の第３の実施形態によるモータの回路図である。第３の実施形態と第２の実施形態との間の相違は、第３の実施形態では、ステータ巻線１６及び制御可能な双方向交流スイッチ２６が、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に直列に接続され、交流電源２４が、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に接続されることである。
【００５４】
[0063]  図８は、本開示の第４の実施形態によるモータ駆動回路の回路図である。この実施形態と図６に示した実施形態との間の相違は、回転方向制御回路５０の位置を変更したことである。この実施形態では、回転方向制御回路５０の第１の端子５１は、抵抗器Ｒ０を介して第１のノードＡに接続され、第２の端子５２は、第１のモータ駆動集積回路１００の整流器の第１の入力端子Ｉ１に接続され、第３の端子５３は、第２のモータ駆動集積回路２００の整流器の第１の入力端子Ｉ１に接続される。回転方向制御回路５０は、交流電源２４を選択的に制御して、回転方向設定信号ＣＴＲＬに基づき、電力を第１のモータ駆動集積回路１００又は第２のモータ駆動集積回路２００に供給する。給電された駆動集積回路からの制御信号は、制御可能な双方向交流スイッチ２６に供給されて、制御可能な双方向交流スイッチ２６のオン又はオフ状態を制御し、それによりモータを制御して時計方向又は反時計方向に回転させる。
【００５５】
[0064]  図９は、本開示の第５の実施形態によるモータ駆動回路の回路図である。この実施形態と図８に示した実施形態との間の相違は、この実施形態では、ステータ巻線１６及び制御可能な双方向交流スイッチ２６が、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に直列に接続され、外部交流電源２４が、第１のノードＡと第２のノードＢとの間に接続されることである。
【００５６】
[0065]  上記実施形態では、回転方向制御回路５０の切換ユニットは、機械スイッチ又は電子スイッチにすることができる。機械スイッチは、リレー、単極双投スイッチ、及び単極単投スイッチを含む。電子スイッチは、ソリッドステートリレー、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、シリコン制御整流器、双方向トリオードサイリスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ、サイリスタ、及び光カプラを含む。
【００５７】
[0066]  図６〜図９に示した各実施形態では、回転方向制御回路５０の切換ユニットは、図５に示した切換ユニットと取り換え得ることを理解されたい。モータ回転方向を変えるとき、モータは、まず回転方向制御回路５０を介して回転を止めるように制御される。モータを制御して回転を止めるために他の様式が採用でき、他の様式は、例えば、交流電源２４とステータ巻線１６との間に制御スイッチ（図示しない）が追加され、スイッチを所定時間の間制御オフすることによってモータのロータを制御して回転を止め、所定位置で休止させることを理解されたい。
【００５８】
[0067]  本開示の実施形態によるモータ駆動回路は、ロータ１１の磁極の位置を、２つの検出回路又は２つのモータ駆動集積回路によって検出する。２つの検出回路又は２つのモータ駆動集積回路は、ロータの同じ磁極を検出したとき、逆位相の磁極位置信号を出力する。モータの回転方向設定信号によれば、回転方向制御回路５０は、対応する検出回路又は対応するモータ駆動集積回路から出力された磁極位置信号又は制御信号を選択して、制御可能な双方向交流スイッチの状態を制御し、次いで、モータのステータ巻線を流通する電流の方向を制御して、モータの回転方向を制御する。モータの回転方向は、回転方向制御回路５０の接続端子を切り換えるだけで変更できる。モータ駆動回路は、構造が単純でかつ普遍性が大きい。
【００５９】
[0068]  上記実施形態では、ロータ１１は永久磁石ロータである。永久磁石ロータの各磁極は、希土類元素から抽出されたネオジム磁石原料で作ることができ、又はゴムで包装されたネオジム磁石（ゴム包装磁石と呼ぶこともある）のような、より耐久性の材料で作ることができる。モータの逆起電力は、台形波とすることができる。他の実施形態では、永久磁石ロータは、フェライト、ネオジム鉄ホウ素、アルニコなどのような他の材料で作ることもできる。逆起電力の波形は、正弦波又はその他同種のものとすることもできる。
【００６０】
[0069]  上記実施形態では、整流器はフルブリッジ整流回路である。他の実施では、ハーフブリッジ整流回路、全波整流回路、半波整流回路又はその他同種のものを採用することもできる。この実施形態では、整流された電圧は、ツェナーダイオードＺ１によって安定させることができる。他の実施形態では、電圧は、３端子電圧安定器のような電子部品によって安定させることができる。
【００６１】
[0070]  本開示の実施形態に説明したモータは、車両窓及びオフィス又は家庭のロールシャッターのような駆動装置に適することを理解されたい。本開示の実施形態によるモータは、同期モータ及びブラシレス直流電気モータ（ＢＬ直流モータ）のような永久磁石ロータを持つ交流モータである。本開示の実施形態によるモータは、単相同期モータ及び単相ＢＬ直流モータのような、永久磁石ロータを持つ単相交流モータであることが好ましい。モータが同期モータであるとき、交流電源は、商用交流電源とすることができる。モータがＢＬ直流モータであるとき、交流電源は、インバータによって供給することができる。
【００６２】
[0071]  本開示の所定の創造性のある実施形態が具体的に説明されたが、本開示はそれに限定するとして解釈すべきでない。本開示は、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく、様々に変更し又は修正することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  モータ
１６  ステータ巻線
１９  モータ駆動回路
２２  第１のホールセンサ
２３  第２のホールセンサ
２４  交流電源
２６  制御可能な双方向交流スイッチ
３０  切換制御回路
５０  回転方向制御回路
５１  第１の端子
５２  第２の端子
５３  第３の端子
Ａ  第１のノード
Ｂ  第２のノード
Ｈ１  出力端子
Ｉ１  第１の入力端子
Ｉ２  第２の入力端子
Ｏ１  第１の出力端子
Ｏ２  第２の出力端子
Ｔ１  第１の陽極
Ｔ２  第２の陽極
ＶＣＣ  電源端子
ＧＮＤ  アース端子
ＣＴＲＬ  回転方向設定信号
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2018093709000001.pdf