(57)【要約】【課題】本発明は、逆起電力検出回路及びこれを用いたモータ駆動装置に関する。【解決手段】本発明は、モータを駆動させる駆動電源の電圧レベルに応じて逆起電力の電圧検出範囲を可変設定する逆起電力検出装置及びこれを用いたモータ駆動装置に関するもので、モータから発生する逆起電力を検出し、検出された逆起電力の電圧範囲を設定された基準範囲で制限して予め設定された基準電圧とのゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）の情報を提供する逆起電力検出部と、上記モータに印加される電源の電圧レベルに応じて上記基準範囲の電圧レベルを可変設定する基準範囲設定部と、を含む逆起電力検出回路及びこれを用いたモータ駆動装置を提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータから発生する逆起電力を検出し、検出された逆起電力の電圧範囲を設定された基準範囲で制限して予め設定された基準電圧とのゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）の情報を提供する逆起電力検出部と、
前記モータに印加される電源の電圧レベルに応じて前記基準範囲の電圧レベルを可変設定する基準範囲設定部と、を含む、逆起電力検出回路。
【請求項２】
前記基準範囲設定部は、前記基準電圧を基準に前記基準範囲を設定する、請求項１に記載の逆起電力検出回路。
【請求項３】
前記逆起電力検出部は、
前記基準範囲設定部から提供された前記基準範囲で前記逆起電力の電圧範囲を制限する逆起電力範囲設定部と、
前記逆起電力範囲設定部からレベル制限された逆起電力をアナログ-デジタル変換して前記ゼロ電圧交差点の情報を提供するアナログデジタルコンバータＡＤＣと、を含む、請求項１または２に記載の逆起電力検出回路。
【請求項４】
前記逆起電力範囲設定部は、
前記モータから検出された逆起電力と前記基準範囲のうち最大値とを比較する第１比較器と、
前記モータから検出された逆起電力と前記基準範囲のうち最小値とを比較する第２比較器と、
前記第１比較器の比較結果に応じて前記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第１スイッチと、
前記第２比較器の比較結果に応じて前記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第２スイッチと、
前記第１及び第２スイッチからの逆起電力を論理和する論理和素子と、
前記基準範囲のうち最大値、最小値及び前記論理和素子からの逆起電力のうち一つを選択する選択部と、を含む、請求項３に記載の逆起電力検出回路。
【請求項５】
前記基準範囲設定部は、
前記モータに印加される電源の電圧レベルを複数のレベルに分圧する電圧分配部と、
前記電圧分配部から分圧された複数の電圧それぞれと予め設定された複数の基準制御電圧とをそれぞれ比較する電圧比較部と、
前記電圧比較部からの各比較結果に応じて基準電圧の生成を制御する基準範囲電圧制御部と、
前記基準範囲電圧制御部の制御によって決定される電圧レベル範囲を有する前記基準範囲を生成する基準範囲電圧生成部と、を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の逆起電力検出回路。
【請求項６】
前記電圧比較部は、前記電圧分配部から分圧されたモータ印加電源の電圧レベルそれぞれと前記基準制御電圧とをそれぞれ比較する複数の比較器を備える、請求項５に記載の逆起電力検出回路。
【請求項７】
前記基準範囲電圧生成部は、
前記基準電圧を中心に前記基準範囲の電圧レベルをそれぞれ設定する複数の分割抵抗を有する分割抵抗グループと、
前記基準範囲電圧制御部からの制御信号に応じてスイッチオン／オフして該当する分割抵抗からの電圧レベルを有する基準範囲を提供する複数のスイッチを有するスイッチグループと、を含む、請求項５または６に記載の逆起電力検出回路。
【請求項８】
前記基準範囲電圧制御部は、前記電圧比較部からの比較結果に応じて前記スイッチグループのスイッチをスイッチオンまたはオフさせて前記基準範囲の電圧レベルを制御する、請求項７に記載の逆起電力検出回路。
【請求項９】
モータ駆動を制御するためのパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号生成部からのパルス幅変調信号によってモータを駆動させるインバータ部と、
提供されるゼロ電圧交差点に応じて前記モータの相転換時点を決定し、前記パルス幅変調信号を調節するように前記駆動信号生成部を制御する制御部と、
前記モータから発生する逆起電力を検出し、検出された逆起電力の電圧範囲を設定された基準範囲で制限して予め設定された基準電圧とのゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）の情報を提供する逆起電力検出部と、
前記モータに印加される電源の電圧レベルに応じて前記基準範囲の電圧レベルを可変設定する基準範囲設定部と、を含む、モータ駆動装置。
【請求項１０】
前記基準範囲設定部は、前記基準電圧を基準に前記基準範囲を設定する、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記逆起電力検出部は、
前記基準範囲設定部から提供された前記基準範囲で前記逆起電力の電圧範囲を制限する逆起電力範囲設定部と、
前記逆起電力範囲設定部からレベル制限された逆起電力をアナログ-デジタル変換して前記ゼロ電圧交差点の情報を提供するアナログデジタルコンバータＡＤＣと、を含む、請求項９または１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記逆起電力範囲設定部は、
前記モータから検出された逆起電力と前記基準範囲のうち最大値とを比較する第１比較器と、
前記モータから検出された逆起電力と前記基準範囲のうち最小値とを比較する第２比較器と、
前記第１比較器の比較結果に応じて前記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第１スイッチと、
前記第２比較器の比較結果に応じて前記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第２スイッチと、
前記第１及び第２スイッチからの逆起電力を論理和する論理和素子と、
前記基準範囲のうち最大値、最小値及び前記論理和素子からの逆起電力のうち一つを選択する選択部と、を含む、請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記基準範囲設定部は、
前記モータに印加される電源の電圧レベルを複数のレベルで分圧する電圧分配部と、
前記電圧分配部から分圧された複数の電圧それぞれと予め設定された複数の基準制御電圧とをそれぞれ比較する電圧比較部と、
前記電圧比較部からの各比較結果に応じて基準電圧の生成を制御する基準範囲電圧制御部と、
前記基準範囲電圧制御部の制御によって決定される電圧レベル範囲を有する前記基準範囲を生成する基準範囲電圧生成部と、を含む、請求項９から１２のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記電圧比較部は、前記電圧分配部から分圧されたモータ印加電源の電圧レベルそれぞれと前記基準制御電圧とをそれぞれ比較する複数の比較器を備える、請求項１３に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
前記基準範囲電圧生成部は、
前記基準電圧を中心に前記基準範囲の電圧レベルをそれぞれ設定する複数の分割抵抗を有する分割抵抗グループと、
前記基準範囲電圧制御部からの制御信号に応じてスイッチオン／オフして該当する分割抵抗からの電圧レベルを有する基準範囲を提供する複数のスイッチを有するスイッチグループと、を含む、請求項１３または１４に記載のモータ駆動装置。
【請求項１６】
前記基準範囲電圧制御部は、前記電圧比較部からの比較結果に応じて前記スイッチグループのスイッチをスイッチオンまたはオフさせて前記基準範囲の電圧レベルを制御する、請求項１５に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆起電力検出回路及びこれを用いたモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ技術の発展に伴い、幅広い技術分野において多様なサイズのモータが用いられている。
【０００３】
一般に、モータは、永久磁石と印加電流に応じて極性を変えるコイルとを用いて回転子（Ｒｏｔｏｒ）を回転させて駆動する。最初のモータ形態は、回転子にコイルが備えられたブラシタイプのモータであったが、モータの駆動によってブラシが磨耗したり、スパークが発生するなどの問題点があった。
【０００４】
これにより、最近は、多様な形態のブラシレスモータが広く用いられている。ブラシレスモータは、ブラシや整流子などの機械的な接触部を除去し、その代わりに電子的な整流器具を用いて駆動する直流モータであり、永久磁石からなる固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、複数の相に対応するコイルを備え、各コイルの相電圧により発生する磁気力によって回転する回転子と、を含むことができる。
【０００５】
このようなブラシレスモータが効率的に駆動するためには、回転子の各相（コイル）の転流（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ）が適切な時点で行われなければならず、適切な転流のためには、回転子の位置が認識されなければならない。
【０００６】
従来は、回転子の位置検出のために、ホールセンサやレゾルバなどのような素子を用いたが、この場合、駆動回路が複雑になるという限界性がある。
【０００７】
これを補完するために、センサの代わりに、逆起電力（ＢＥＭＦ、Ｂａｃｋ−Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｏｔｉｖｅ  Ｆｏｒｃｅ）を用いることで、相の位置を把握してブラシレスモータを駆動する技術が広く用いられている。
【０００８】
しかし、逆起電力は、モータの回転速度に比例する特性を有することから、モータの回転速度が小さいと、検出される逆起電力の電圧も極めて小さいため、正確な動作が困難になるという問題点がある。これに対し、モータの回転速度が大きいと、検出される逆起電力の電圧が大きいため、回路に負担になるという限界がある。
【０００９】
即ち、モータの回転速度に比例する逆起電力の特性により、逆起電力の電圧範囲が広範囲に検出されるため、モータの正確な駆動が困難になるという限界性がある。
【００１０】
下記先行技術文献はこのようなモータ技術に関するものであるが、上記した問題点を解決することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国公開特許第２００５−００１２７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、上記した問題点を解決するためのもので、本発明は、モータを駆動させる駆動電源の電圧レベルに応じて逆起電力の電圧検出範囲を可変設定する逆起電力検出装置及びこれを用いたモータ駆動装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した本発明の課題を解決すべく、本発明の一つの技術的な側面は、モータから発生する逆起電力を検出し、検出された逆起電力の電圧範囲を設定された基準範囲で制限して予め設定された基準電圧とのゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）の情報を提供する逆起電力検出部と、上記モータに印加される電源の電圧レベルに応じて上記基準範囲の電圧レベルを可変設定する基準範囲設定部と、を含む逆起電力検出回路を提案する。
【００１４】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記基準範囲設定部は、上記基準電圧を基準に上記基準範囲を設定することができる。
【００１５】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記逆起電力検出部は、上記基準範囲設定部から提供された上記基準範囲で上記逆起電力の電圧範囲を制限する逆起電力範囲設定部と、上記逆起電力範囲設定部からレベル制限された逆起電力をアナログ-デジタル変換して上記ゼロ電圧交差点の情報を提供するアナログデジタルコンバータＡＤＣと、を含むことができる。
【００１６】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記逆起電力範囲設定部は、上記モータから検出された逆起電力と上記基準範囲のうち最大値とを比較する第１比較器と、上記モータから検出された逆起電力と上記基準範囲のうち最小値とを比較する第２比較器と、上記第１比較器の比較結果に応じて上記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第１スイッチと、上記第２比較器の比較結果に応じて上記モータから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第２スイッチと、上記第１及び第２スイッチからの逆起電力を論理和する論理和素子と、上記基準範囲のうち最大値、最小値及び上記論理和素子からの逆起電力のうち一つを選択する選択部と、を含むことができる。
【００１７】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記基準範囲設定部は、上記モータに印加される電源の電圧レベルを複数のレベルに分圧する電圧分配部と、上記電圧分配部から分圧された複数の電圧それぞれと予め設定された複数の基準制御電圧とをそれぞれ比較する電圧比較部と、上記電圧比較部から各比較結果に応じて基準電圧の生成を制御する基準範囲電圧制御部と、上記基準範囲電圧制御部の制御によって決定される電圧レベル範囲を有する上記基準範囲を生成する基準範囲電圧生成部と、を含むことができる。
【００１８】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記電圧比較部は、上記電圧分配部から分圧されたモータ印加電源の電圧レベルそれぞれと上記基準制御電圧とをそれぞれ比較する複数の比較器を備えることができる。
【００１９】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記基準範囲電圧生成部は、上記基準電圧を基準に上記基準範囲の電圧レベルをそれぞれ設定する複数の分割抵抗を有する分割抵抗グループと、上記基準範囲電圧制御部からの制御信号に応じてスイッチオン／オフして該当する分割抵抗から電圧レベルを有する基準範囲を提供する複数のスイッチを有するスイッチグループと、を含むことができる。
【００２０】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記基準範囲電圧制御部は、上記電圧比較部からの比較結果に応じて上記スイッチグループのスイッチをスイッチオンまたはオフさせて上記基準範囲の電圧レベルを制御することができる。
【００２１】
また、上記した本発明の課題を解決すべく、本発明の他の一つの技術的な側面は、モータ駆動を制御するためのパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する駆動信号生成部と、上記駆動信号生成部からのパルス幅変調信号によってモータを駆動させるインバータ部と、提供されるゼロ電圧交差点に応じて上記モータの相転換時点を決定し、上記パルス幅変調信号を調節するように上記駆動信号生成部を制御する制御部と、モータから発生する逆起電力を検出し、検出された逆起電力の電圧範囲を設定された基準範囲で制限して予め設定された基準電圧とのゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）の情報を提供する逆起電力検出部と、上記モータに印加される電源の電圧レベルに応じて上記基準範囲の電圧レベルを可変設定する基準範囲設定部と、を含むモータ駆動装置を提案する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、モータを駆動させる駆動電源の電圧レベルに応じて逆起電力の電圧検出範囲を可変設定して高解像度かつ高い入力ダイナミックレンジ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ）のアナログデジタルコンバータを採用しなくてもよいため、電力消耗、回路体積及び製造費用を低減させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるモータ駆動装置の概略的なブロック図である。
【図２】一般のインバータ部及び逆起電力検出回路の一例を説明するための概略的な回路図である。
【図３】本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部の概略的な回路図である。
【図４ａ】本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部に入力される逆起電力信号を示したグラフである。
【図４ｂ】本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部の逆起電力範囲設定部によって電圧範囲が制限された逆起電力信号を示したグラフである。
【図５】本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の概略的なブロック図である。
【図６】本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の基準範囲電圧制御部の制御信号を示した表である。
【図７】本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の基準範囲電圧生成部の概略的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００２５】
なお、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとする場合、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その間に他の構成を介して「間接的に連結」されている場合も含む。
【００２６】
さらに、ある構成要素を「含む」とすることは、特別に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【００２７】
以下では、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明によるモータ駆動装置の概略的なブロック図である。
【００２９】
モータ駆動装置１００は、駆動信号生成部１１０、インバータ部１２０、逆起電力検出部１３０、基準範囲設定部１４０及び制御部１５０を含むことができる。
【００３０】
まず、モータＭは、外部から駆動電源ＶＤＤの供給を受けてパルス幅変調信号によって回転動作を行うことができる。例えば、インバータ部１２０から提供される駆動電流により、モータＭの各コイルに磁場が発生することができる。このようなコイルから発生する磁場によってモータＭに備えられた回転子が回転することができる。
【００３１】
モータ駆動装置１００は、モータＭにパルス幅変調信号を提供することで、モータＭの駆動を制御することができる。
【００３２】
モータ駆動装置１００は、モータＭの逆起電力（Ｂａｃｋ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ  Ｆｏｒｃｅ）のゼロ電圧交差点を検出してモータＭの相転換時点を決定することができる。また、モータ駆動装置１００は、相転換時点が反映されたパルス幅変調信号をモータＭに提供することで、モータＭの駆動を制御することができる。
【００３３】
駆動信号生成部１１０は、インバータ部１２０にパルス幅変調信号を提供することができる。
【００３４】
また、駆動信号生成部１１０は、所定の基準波形（例えば、三角波）に可変的な直流レベルを適用してパルス幅変調信号の周波数を調節することができる。
【００３５】
インバータ部１２０は、モータＭを動作させることができる。例えば、インバータ部１２０は、パルス幅変調信号によって直流電圧を単相または複数の相（例えば、３相または４相）電圧に変換してモータＭのコイル（上記複数の相に対応）にそれぞれ印加することで磁場を発生させることができる。
【００３６】
インバータ部１２０は、単相電圧または複数の相に順に相電圧を印加することにより、モータＭの回転子を回転させることができる。例えば、モータＭの固定子が極性を有する永久磁石であり、回転子が３個のコイルを有するとした場合、インバータ部１２０は、回転子の３個のコイル（３相）に順に相電圧を印加することで磁場を発生させることができる。したがって、発生した磁場によって回転子は所定の極性を有するようになり、各相ごとに順に極性を有するようになるため、回転子は固定子を中心に回転を行うようになる。
【００３７】
逆起電力検出部１３０は、モータＭから発生する逆起電力を検出することができる。例えば、モータＭが回転する場合、回転子に備えられたコイルのうち相電圧が印加されないコイルに、誘導起電力による逆起電力が発生する。これにより、逆起電力検出部１３０は、このようにモータＭの各コイルで発生する逆起電力を検出することができる。
【００３８】
逆起電力検出部１３０は、モータＭの逆起電力のゼロ電圧交差点（ｚｅｒｏ  ｃｒｏｓｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ、ｚｃｐ）を検出することができる。
【００３９】
一実施形態において、逆起電力検出部１３０は、パルス幅変調信号のデューティ比に反比例するゲインによって逆起電力を増幅することで、モータＭから一定範囲を有する逆起電力を用いてゼロ電圧交差点を検出することができる。また、逆起電力検出部１３０は、逆起電力を用いてゼロ電圧交差点を正確に検出するために、逆起電力の電圧範囲を制限することができる。
【００４０】
このとき、基準範囲設定部は、逆起電力検出部１３０に逆起電力の電圧範囲を制限するための基準範囲を提供することができる。
【００４１】
このような逆起電力検出部１３０及び基準範囲設定部１４０については、図３から図７を参照して以下でより詳細に説明する。
【００４２】
制御部１５０は、モータＭの相転換時点を確認し、確認された相転換時点を用いてパルス幅変調信号を生成するように駆動信号生成部１２０を制御することができる。例えば、制御部１５０は、逆起電力のゼロ電圧交差点に相転換が行われるように駆動信号生成部１１０を制御することができる。
【００４３】
図２は一般のインバータ部及び逆起電力検出回路の一例を説明するための概略的な回路図である。
【００４４】
図２を参照すると、インバータ部２３０は、＋電源端に連結される複数の上位スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３と、上位スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のそれぞれと−電源端との間に備えられる複数の下位スイッチ素子ＳＷ４〜ＳＷ６と、からなり、各上位スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３と下位スイッチ素子ＳＷ４〜ＳＷ６との接点はモータＭの各コイルと連結される。
【００４５】
インバータ部２３０の上位スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３は順にターンオンし、下位スイッチ素子ＳＷ４〜ＳＷ６は連結された上位スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３と反対の状態でオン／オフ動作し、回転子が繰り返し回転することでモータＭが動作する。
【００４６】
上記の通り、モータＭが回転動作する場合、各コイルのうち相電圧が印加されないコイルに逆起電力が発生するようになり、逆起電力検出部は、このような逆起電力を検出することができる。
【００４７】
モータＭの複数の相とそれぞれ連結される複数の逆起電力検出回路を備えることができる。図示された例において、モータＭは３相であるため、３個の逆起電力検出回路を備えることができる。逆起電力検出回路２４０は、フィルター器２２０の出力を非反転入力として受け、基準電圧を反転入力として受けることで、逆起電力を検出する比較器２１０及び複数の相のうちいずれか一つの相の電圧をフィルタリングするフィルター器２２０を含むことができる。
【００４８】
図２に示された逆起電力検出回路は、モータＭから発生した逆起電力を増幅せずにそのまま用いる例を示している。しかし、このような例の場合、モータＭの速度の大きさに応じて逆起電力が検出されなかったり、過度な電流が検出される可能性がある。また、このような逆起電力からゼロ電圧交差時点を正確に検出するために、高解像度かつ高い入力ダイナミックレンジ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ）のアナログデジタルコンバータが必要になり、電力消耗、回路体積及び製造費用が増加するおそれがある。
【００４９】
図３は本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部の概略的な回路図である。
【００５０】
図３を参照すると、本発明のモータ駆動装置１００に採用された逆起電力検出部１３０は、逆起電力範囲設定部１３１と、アナログデジタルコンバータＡＤＣ１３２と、を含むことができる。
【００５１】
逆起電力範囲設定部１３１は、モータＭからの逆起電力の電圧範囲を提供される基準範囲で制限することができ、アナログデジタルコンバータＡＤＣ１３２はレベル制限された逆起電力から設定された基準電圧ＶＲＥＦと交差するゼロ電圧交差点ｚｃｐを提供することができる。
【００５２】
逆起電力範囲設定部１３１は、モータＭから検出された逆起電力と提供された基準範囲のうち最大値ＶＲＥＦ＋△とを比較する第１比較器ＯＰ１、モータＭから検出された逆起電力と上記基準範囲のうち最小値ＶＲＥＦ−△とを比較する第２比較器ＯＰ２、第１比較器ＯＰ１の比較結果に応じてモータＭから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第１スイッチＳＷ１、第２比較器ＯＰ２の比較結果に応じてモータＭから検出された逆起電力の伝達経路を提供する第２スイッチＳＷ２、第１及び第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２からの逆起電力を論理和する論理和素子Ｌｏ及び上記基準範囲のうち最大値ＶＲＥＦ＋△、最小値ＶＲＥＦ−△及び論理和素子Ｌｏからの逆起電力のうち一つを選択する選択部Ｍを含むことができる。
【００５３】
図４ａは本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部に入力される逆起電力信号を示したグラフであり、図４ｂは本発明のモータ駆動装置に採用された逆起電力検出部の逆起電力範囲設定部によって電圧範囲が制限された逆起電力信号を示したグラフである。
【００５４】
図面に示されているように、ゼロ電圧交差点ｚｃｐの情報は、基準電圧ＶＲＥＦの周りの逆起電力信号のみが用いられるため、逆起電力範囲設定部１３１によってモータＭから検出された逆起電力の電圧範囲が制限されることが分かる。即ち、アナログデジタルコンバータ１３２に入力される信号のダイナミックレンジが減少するとみなすことができ、低解像度のアナログデジタルコンバータ１３２が用いられることができる。
【００５５】
図５は本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の概略的なブロック図である。
【００５６】
本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部１４０は、逆起電力検出部１３０が逆起電力の電圧範囲を制限しながらも、正確なゼロ電圧交差点ｚｃｐの情報を提供するために、モータＭに印加される駆動電源ＶＤＤの電圧レベルに応じて上記基準範囲を可変させて提供することができる。
【００５７】
基準範囲設定部１４０は、電圧分配部１４１、電圧比較部１４２、基準範囲電圧制御部１４３及び基準範囲電圧生成部１４４を含むことができる。
【００５８】
電圧分配部１４１は、モータＭに印加される駆動電源ＶＤＤの電圧レベルを分圧し、電圧比較部１４２は、複数の比較器を備えて分圧された電圧レベルを予め設定されたそれぞれの基準制御電圧Ｖｒｅｆ０〜ＶｒｅｆＮと比較することができる。複数の比較器からの電圧比較部１４２の比較結果であるＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ＣＮは基準範囲電圧制御部１４３に伝達され、基準範囲電圧制御部１４３は基準範囲電圧生成部１４４の基準範囲の電圧レベル生成を制御することができる。
【００５９】
図６は本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の基準範囲電圧制御部の制御信号を示した表であり、図７は本発明のモータ駆動装置に採用された基準範囲設定部の基準範囲電圧生成部の概略的な回路図である。
【００６０】
基準範囲電圧生成部１４４は、分割抵抗グループＲ及びスイッチグループＳＷ１〜ＳＷ５を備えることができ、分割抵抗グループＲは入力電源の電源を分圧して基準電圧ＶＲＥＦを基準に基準電圧ＶＲＥＦより電圧レベルが高い最大範囲の電圧レベルＶＲＥＦ＋△及び基準電圧ＶＲＥＦより電圧レベルが低い最小範囲の電圧レベルＶＲＥＦ−△を設定することができる。また、スイッチグループＳＷ１〜ＳＷ５は、基準範囲電圧制御部１４３の制御信号に応じて該当するスイッチをスイッチオンまたはオフさせることで、最大範囲の電圧レベルＶＲＥＦ＋△及び最小範囲の電圧レベルＶＲＥＦ−△を出力することができる。
【００６１】
例えば、駆動電源ＶＤＤを４段階の電圧に分圧する場合、図６に示されているように、基準範囲電圧制御部１４３の制御信号Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、基準範囲電圧生成部１４４のスイッチグループＳＷ１〜ＳＷ５に該当するスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５をそれぞれスイッチオンまたはオフさせることで、最大範囲の電圧レベルＶＲＥＦ＋△及び最小範囲の電圧レベルＶＲＥＦ−△を可変設定することができる。また、逆起電力範囲設定部１３１に提供されることで、検出された逆起電力のレベル範囲を可変的に制限することができる。
【００６２】
上記の通り、本発明によると、モータを駆動させる駆動電源の電圧レベルに応じて逆起電力の電圧検出範囲を可変設定して高解像度かつ高い入力ダイナミックレンジ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ）のアナログデジタルコンバータを採用しなくてもよいため、電力消耗、回路体積及び製造費用を低減させることができるようになる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【符号の説明】
【００６４】
１００  モータ駆動装置
１１０  駆動信号生成部
１２０  インバータ部
１３０  逆起電力検出部
１３１  逆起電力範囲設定部
１３２  アナログデジタルコンバータ
１４０  基準範囲設定部
１４１  電圧分配部
１４２  電圧比較部
１４３  基準範囲電圧制御部
１４４  基準範囲電圧設定部
１５０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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