(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイルを有する多相センサレスモータの駆動装置であって、
それぞれが前記複数のコイルごとに設けられた複数のコンパレータであって、それぞれが対応するコイルの一端に生ずる逆起電力を、前記複数のコイルの中点電圧と比較し、比較結果を示す逆起電力検出信号を生成する複数のコンパレータと、
前記複数のコンパレータそれぞれから出力される前記逆起電力検出信号を所定時間、遅延させる遅延回路と、
前記駆動装置の電源投入時において、前記複数のコンパレータそれぞれから出力される前記逆起電力検出信号および前記遅延回路から出力される前記逆起電力検出信号の組み合わせデータの遷移パターンを、所定の期待値パターンと比較することにより、前記センサレスモータが前記駆動装置からの駆動信号の供給なしで、第１方向に空転しているか、第２方向に空転しているか、停止しているかを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記複数のコンパレータそれぞれから出力される前記逆起電力検出信号のエッジを検出するエッジ検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記エッジ検出部がエッジを検出するタイミングにおいて、比較処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記所定時間は０．１μｓ〜２μｓであることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記所定の期待値パターンは、前記センサレスモータの第１回転方向と第２回転方向それぞれについて定められていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
前記多相センサレスモータは、３相であり、前記期待値パターンは連続する６個のエッジに対応して定められており、
前記判定部は、連続する９個のエッジにおいて、各相の前記逆起電力検出信号が前記期待値パターンと一致したとき、前記モータが空転状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記逆起電力検出信号と前記期待値パターンの不一致を検出すると、判定をリトライし、リトライの回数が所定値に達すると、前記センサレスモータが停止しているものと判定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項７】
前記判定部は、所定期間、前記逆起電力検出信号のレベル変化が発生しないとき、前記センサレスモータが停止しているものと判定することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項８】
前記センサレスモータは、ファンモータであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
センサレスファンモータと、
前記センサレスファンモータを駆動する請求項８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。
【請求項１０】
複数のコイルを有する多相センサレスモータの電源投入時における状態の判定方法であって、それぞれが前記センサレスモータに駆動信号を与えない状態において実行される、
各コイルの一端に生ずる逆起電力を、前記複数のコイルの中点電圧と比較し、各相ごとに、比較結果を示す逆起電力検出信号を生成するステップと、
各相の前記逆起電力検出信号を所定時間、遅延させるステップと、
遅延前の各相の前記逆起電力検出信号と遅延後の各相の前記逆起電力検出信号の組み合わせデータの遷移パターンを、所定の期待値パターンと比較するステップと、
比較の結果にもとづいて、前記センサレスモータが前記駆動信号の供給なしで第１方向に空転しているか、第２方向に空転しているか、停止しているかを判定ステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサレスファンモータの駆動装置は、電源投入後の駆動開始時に、ファンモータをその状態に応じて適切なシーケンスで駆動する必要がある。すなわち駆動開始時において、ファンモータは、停止している場合もあれば、直前の駆動時の回転の慣性によって正方向に空転（正空転という）している場合もあれば、外部からの風を受けて逆方向に空転している場合もありえる。特許文献１には、起動時のファンモータの状態に応じて、起動シーケンスを切りかえる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３３７０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、センサレスファンモータの起動時の状態を判定するために、モータの各相のコイルに生ずる逆起電力が利用される。具体的には、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相ごとに設けられたコンパレータによって、逆起電力ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを、それらの中点電圧ＶＣＯＭと比較し、各相ごとにハイレベルまたはローレベルをとる逆起電力（ＢＥＭＦ）検出信号が生成される。そして、３相の検出信号の遷移パターンを、正空転時および逆空転時それぞれの期待値パターンと比較して、ファンモータの状態が判定される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、モータの状態を誤検出したり、モータの状態を判定するのに、ある程度長い検出期間が必要となる。なお、この問題はファンモータに限定されず、さまざまなセンサレスモータにも生じうる。
【０００６】
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、センサレスモータの起動時において、その状態を正確に判定可能な検出回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、複数のコイルを有する多相センサレスモータの駆動装置に関する。駆動装置は、それぞれが複数のコイルごとに設けられた複数のコンパレータであって、それぞれが対応するコイルの一端に生ずる逆起電力を、複数のコイルの中点電圧と比較し、比較結果を示す逆起電力検出信号を生成する複数のコンパレータと、複数のコンパレータそれぞれから出力される逆起電力検出信号を所定時間、遅延させる遅延回路と、複数のコンパレータそれぞれから出力される逆起電力検出信号および遅延回路から出力される逆起電力検出信号を、所定の期待値パターンと比較する判定部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、遅延回路を設けることにより、比較判定の実効的な時間分解能を高めることができ、センサレスモータの状態判定の精度を高めることができる。
【０００９】
ある態様の駆動装置は、複数のコンパレータそれぞれから出力される逆起電力検出信号のエッジを検出するエッジ検出部をさらに備えてもよい。判定部は、エッジ検出部がエッジを検出するタイミングにおいて、比較処理を行ってもよい。
この場合、ある相の逆起電力検出信号にエッジが発生したタイミングにおいて、その相のコンパレータから出力される逆起電力検出信号は、その相の逆起電力が中点電圧と交差（ゼロクロス）したとき、厳密にはその直後の状態を示し、その相の遅延回路からの逆起電力検出信号は、ゼロクロス前の状態を示すことになる。つまり、遅延前後の２つの逆起電力検出信号を監視した結果、ある相の遅延前の逆起電力検出信号と遅延後の逆起電力検出信号のレベルが異なっていれば、それはゼロクロスとみなすことができる。つまりこの態様によれば、ゼロクロスの発生を確実に検出し、それを期待値として取り入れることができ、センサレスモータの状態判定の精度を高めることができる。
【００１０】
所定時間は０．１μｓ〜２μｓであってもよい。
遅延量をこの範囲とすることにより、ゼロクロスを好適に検出できる。
【００１１】
所定の期待値パターンは、センサレスモータの第１方向とそれとは反対の第２方向それぞれについて定められていてもよい。
この場合、正転方向、逆転方向それぞれの空転を検出できる。
【００１２】
多相センサレスモータは、３相であり、期待値パターンは連続する６個のエッジに対応して定められてもよい。判定部は、連続する９個のエッジにおいて、各相の逆起電力検出信号が期待値パターンと一致したとき、モータが空転状態であると判定してもよい。
【００１３】
判定部は、逆起電力検出信号と期待値パターンの不一致を検出すると、判定をリトライし、リトライの回数が所定値に達すると、センサレスモータが停止しているものと判定してもよい。
【００１４】
判定部は、所定期間、逆起電力検出信号のレベル変化、すなわちエッジが発生しないとき、センサレスモータが停止しているものと判定してもよい。
【００１５】
センサレスモータは、ファンモータであってもよい。
【００１６】
本発明の別の態様は、冷却装置である。この装置は、センサレスファンモータと、センサレスファンモータを駆動する上述のいずれかの態様のモータ駆動装置と、を備える。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わ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】
【００１８】
本発明によればセンサレスモータの起動時において、その状態を正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る冷却装置を備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＢＥＭＦ検出回路の構成を示す回路図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１期待値パターン、第２期待値パターンを示す図である。
【図４】ファンモータが正転方向に空転しているときのタイムチャートである。
【図５】ファンモータが逆転方向に空転しているときのタイムチャートである。
【図６】駆動装置の起動シーケンスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２２】
本発明の実施の形態について、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの電子計算機に搭載され、ＣＰＵなど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。
【００２３】
はじめに、図１を参照して実施の形態に係る駆動装置１００全体の構成を説明する。駆動装置１００は、センサレスのファンモータを有する冷却装置に搭載され、ファンモータを駆動する。図１は、実施の形態に係る冷却装置４を備える電子機器１の構成を示すブロック図である。
【００２４】
電子機器１は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどの計算機、あるいは冷蔵庫やテレビなどの家電製品であり、冷却対象、たとえばＣＰＵ２を備える。冷却装置４は、送風によってＣＰＵ２を冷却する。
【００２５】
冷却装置４は、駆動装置１００およびファンモータ６を備える。ファンモータ６は、冷却対象のＣＰＵ２に近接して配置されている。駆動装置１００は、ファンモータ６のトルク（回転数）を指示するための制御入力信号（以下、単に制御信号という）Ｓ１にもとづいてファンモータ６を駆動する。冷却装置４は、モジュール化されて市販、流通される。
【００２６】
ファンモータ６は、３相交流モータであり、スター結線されたＵ相、Ｖ相、Ｌ相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷと、図示しない永久磁石を備える。本実施の形態では、ファンモータ６の極数は４である。
【００２７】
駆動装置１００は、ひとつの半導体基板上に集積化された機能ＩＣ（Integrated Circuit）である。電源端子ＩＣＶＤＤには、電源電圧が供給され、接地端子ＩＣＧＮＤには接地電圧が供給される。
【００２８】
駆動装置１００は、逆起電力（ＢＥＭＦ：Back ElectroMotive Force）検出回路１０、ＰＷＭ信号生成回路１２、駆動信号合成回路１４、駆動回路１６、回転数信号生成回路２０、正転・逆転制御部２１を備える。
【００２９】
ＰＷＭ信号生成回路１２は、ファンモータ６の目標トルクに応じてパルス幅変調されたＰＷＭ制御信号Ｓ２を出力する。ＰＷＭ信号生成回路１２には、駆動装置１００の外部から、モータの目標トルクに応じてパルス幅変調された制御信号Ｓ１が入力され、それをＰＷＭ制御信号Ｓ２として出力してもよい。あるいはＰＷＭ信号生成回路１２は、サーミスタなどを利用して得られる周囲温度Ｔａに応じたアナログ電圧を受け、アナログ電圧に応じたデューティ比を有するＰＷＭ制御信号Ｓ２を生成してもよい。あるいはＰＷＭ信号生成回路１２は、ＣＰＵなどのホストプロセッサから、デューティ比を示すデジタル信号を受け、デジタル信号に応じたＰＷＭ制御信号Ｓ２を生成してもよい。
【００３０】
ＢＥＭＦ検出回路１０は、スター結線されるＵ、Ｖ、Ｗ相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷそれぞれの一端に生ずる逆起電力ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを、３つのコイルの共通接続ノードＮ１に生ずる中点電圧ＶＣＯＭと比較し、電気角６０度ごとにアサートされる回転検出信号Ｓ３を生成する。たとえばＢＥＭＦ検出回路１０は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相ごとに設けられたコンパレータ（不図示）を備える。各コンパレータは、対応する相のコイルの一端に生ずるコイル電圧（逆起電力）ＶＵ、ＶＶ、ＶＷを、中点電圧ＶＣＯＭと比較し、比較結果を示す信号を生成する。各相のコンパレータから出力される信号を論理合成することにより、回転検出信号Ｓ３が生成される。
【００３１】
さらにＢＥＭＦ検出回路１０は、駆動装置１００の電源投入直後（起動時）において、ファンモータ６の回転状態、具体的には、静止状態、正転方向への空転状態、逆転方向への空転状態を判定し、判定結果を示す判定信号Ｓ５を出力する。ＢＥＭＦ検出回路１０の詳細は後述する。
【００３２】
駆動信号合成回路１４は、回転検出信号Ｓ３および制御信号Ｓ２を受け、それらを合成して、駆動制御信号Ｓ４を生成する。また駆動信号合成回路１４は、駆動装置１００の電源投入直後において、判定信号Ｓ５に応じて、ファンモータ６の駆動シーケンスを切りかえる。
【００３３】
駆動回路１６は、駆動制御信号Ｓ４に応じて、コイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷそれぞれの一端に、駆動電圧を印加する。駆動回路１６は、ファンモータ６をＢＴＬ駆動してもよいし、入力信号Ｓ１に応じてＰＷＭ駆動してもよい。
【００３４】
回転数信号生成回路２０は、ファンモータ６の機械角（モータ角）１８０度ごとに、すなわちファンモータ６の１／２回転ごとに遷移する回転数信号ＦＧを生成し、ＦＧ端子から出力する。
【００３５】
正転・逆転制御部２１は、外部からの制御信号ＦＲを受ける。制御信号ＦＲによって、ファンモータ６の回転方向が切りかえ可能となる。
【００３６】
以上が冷却装置４の全体の構成である。続いてＢＥＭＦ検出回路１０の具体的な構成を説明する。
図２は、図１のＢＥＭＦ検出回路１０の構成を示す回路図である。
ＢＥＭＦ検出回路１０は、複数のコンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷ、ノイズフィルタ回路６０、遅延回路６２、エッジ検出部６４および判定部７０を備える。
【００３７】
複数のコンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷはそれぞれ、ファンモータ６のコイルＬＵ〜ＬＷごとに設けられる。各コンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷは、それぞれが対応するコイルＬＵ〜ＬＷの一端に生ずる逆起電力ＶＵ〜ＶＷを、複数のコイルＬＵ〜ＬＷの中点電圧ＶＣＯＭと比較し、比較結果を示す逆起電力検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷ（以下、検出信号という）を生成する。
【００３８】
ノイズフィルタ回路６０は、ローパスフィルタであり、検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷをフィルタリングする。ノイズフィルタ回路６０は、ノイズを除去するとともに、検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷのチャタリングを防止するために設けられる。ノイズフィルタ回路６０のカットオフ周波数は、想定されるファンモータ６の回転数に応じて設定される。たとえば想定されるファンモータ６の回転数が、４極３相モータで３００００ｒｐｍ以下であり、このときの逆起電力検出信号の周波数が１ｋＨｚ程度であるとすると、ノイズフィルタ回路６０のカットオフ周波数は２〜１００ｋＨｚ程度、好ましくは５ｋＨｚ程度とする。
【００３９】
遅延回路６２Ｕ〜６２Ｗはそれぞれ、複数のコンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷから出力される検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷを所定時間τ、遅延させる。遅延時間τは、ファンモータの電気角に換算してＸ°〜Ｙ°の範囲であることが望ましく、たとえば０．１μｓ〜２μｓ、好ましくは１μｓに設定される。
【００４０】
判定部７０は、駆動装置１００の起動時において、ファンモータ６が第１方向に空転しているか、第２方向に空転しているか、もしくは停止しているかを判定する。
判定部７０は、複数のコンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷそれぞれから出力される遅延前の検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷおよび遅延回路６２Ｕ〜６２Ｗから出力された検出信号ＢＥＭＦＤＵ〜ＢＥＭＦＤＷを、所定の期待値パターンＥＸＰと比較する。
【００４１】
期待値パターンは、２通り用意される。第１のパターンＥＸＰ１は、ファンモータ６が第１の方向に回転したときに発生するであろう検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷ、ＢＥＭＦＤＵ〜ＢＥＭＦＤＷに対応付けて定められる。第２のパターンＥＸＰ２は、ファンモータ６が第１の方向とは反対の第２の方向に回転したときに発生するであろう検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷ、ＢＥＭＦＤＵ〜ＢＥＭＦＤＷに対応付けて定められる。
【００４２】
エッジ検出部６４は、複数のコンパレータＣＭＰＵ〜ＣＭＰＷそれぞれから出力される検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷのエッジを検出し、エッジのタイミングでアサートされるエッジ検出信号Ｓ６を生成する。
判定部７０は、エッジ検出部６４が検出したエッジのタイミングにおいて、比較処理を行う。エッジは、いずれかの相の逆起電力ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが中点電圧ＶＣＯＭと交差（ゼロクロス）した直後のタイミングにおいて発生する。
【００４３】
検出信号ＢＥＭＦに対して遅延τ（＝１μｓ）を与え、それをゼロクロスの直後のエッジのタイミングで監視することは、ゼロクロスより前のタイミングで検出信号ＢＥＭＦを監視することと等価となる。つまり、期待値パターンＥＸＰ１、ＥＸＰ２は、ゼロクロス前およびゼロクロス後の各相の逆起電力の状態に応じて定められる。
【００４４】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１期待値パターンＥＸＰ１、第２期待値パターンＥＸＰ２を示す図である。３相モータである場合、期待値パターンＥＸＰ１は、連続する６個の判定タイミングに対応して定められた６個のパターンＰＡＴ１ａ〜ＰＡＴ６ａのシーケンスで定められる。期待値パターンＥＸＰ１は、６個のパターンをサイクリックに繰り返す。期待値パターンＥＸＰ２も同様に、６個のパターンＰＡＴ１ｂ〜ＰＡＴ６ｂのシーケンスで定められる。
【００４５】
図２に戻る。判定部７０は、第１比較部７２ａ、第２比較部７２ｂ、静止判定部７４、第１メモリ８０、第２メモリ８２を備える。第１メモリ８０、第２メモリ８２にはそれぞれ、期待値パターンＥＸＰ１、ＥＸＰ２が保持される。
【００４６】
第１比較部７２ａは、検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷ、ＢＥＭＦＤＵ〜ＢＥＭＦＤＷを、期待値パターンＥＸＰ１と比較することにより、ファンモータ６が第１方向に空転しているか否かを判定し、空転している場合には、判定信号Ｓ５ａをアサートする。
【００４７】
同様に第２比較部７２ｂは、検出信号ＢＥＭＦＵ〜ＢＥＭＦＷ、ＢＥＭＦＤＵ〜ＢＥＭＦＤＷを、期待値パターンＥＸＰ２と比較することにより、ファンモータ６が、第２方向に空転しているか否かを判定し、空転している場合には、判定信号Ｓ５ｂをアサートする。
【００４８】
第１比較部７２ａおよび第２比較部７２ｂはそれぞれ、期待値パターンＥＸＰに含まれるパターンの個数（６個）より多い個数において、具体的には連続する９個のエッジ（比較タイミング）において、各相の検出信号ＢＥＭＦ、ＢＥＭＦＤが期待値パターンＥＸＰ１、ＥＸＰ２と一致したとき、ファンモータ６が空転状態であると判定する。
【００４９】
静止判定部７４は、ファンモータ６が静止状態であるか否かを判定し、静止状態のとき、判定信号Ｓ５ｓをアサートする。第１比較部７２ａ、第２比較部７２ｂはそれぞれ、検出信号と期待値パターンの不一致を検出すると、判定をリトライする。静止判定部７４は、リトライの回数が所定値、たとえば５回に達すると、ファンモータ６が停止しているものと判定する。また静止判定部７４は、所定期間、検出信号のレベル変化、言い換えればエッジが発生しないとき、ファンモータ６が静止しているものと判定する。
【００５０】
以上がＢＥＭＦ検出回路１０の構成である。続いて駆動装置１００の動作を説明する。
駆動装置１００のシャットダウン状態もしくはスタンバイ状態において、外部からファンモータ６の駆動開始が指示される。これを受けて、ＢＥＭＦ検出回路１０は、ファンモータ６がその駆動方向と同じ方向（正転方向）に空転しているか、ファンモータ６がその駆動方向と反対方向（逆転方向）に空転しているか、あるいはファンモータ６が静止しているかを判定する。
【００５１】
図４は、ファンモータ６が第１方向に空転しているときのタイムチャートである。エッジ検出信号Ｓ６がアサートされるたびに、検出信号ＢＥＭＦ、ＢＥＭＦＤが、期待値パターンＰＡＴ１ａ〜ＰＡＴ６ａと比較される。そして９回連続で、期待値パターンと一致すると、判定信号Ｓ５ａがアサートされる。もし、判定信号Ｓ５ａがアサートされる前に、期待値パターンとの不一致が検出されると、リセットされる。
【００５２】
図５は、ファンモータ６が第２方向に空転しているときのタイムチャートである。エッジ検出信号Ｓ６がアサートされるたびに、検出信号ＢＥＭＦ、ＢＥＭＦＤが、期待値パターンと比較される。そして９回連続で、期待値パターンと一致すると、判定信号Ｓ５ｂがアサートされる。
【００５３】
駆動信号合成回路１４は、制御信号ＦＲおよび判定信号Ｓ５ａ、Ｓ５ｂにもとづいて、ファンモータ６の正空転、逆空転を判別する。すなわち制御信号ＦＲが第１の方向の回転を指示したときに、判定信号Ｓ５ａがアサートされた場合、ファンモータ６は正空転しており、判定信号Ｓ５ｂがアサートされた場合、ファンモータ６は逆空転していることになる。制御信号ＦＲが第２の方向の回転を指示したときに、判定信号Ｓ５ａがアサートされた場合、ファンモータ６は逆空転しており、判定信号Ｓ５ｂがアサートされた場合、ファンモータ６は正空転していることになる。
【００５４】
以上が駆動装置１００によるファンモータ６の状態判定の説明である。
【００５５】
図６は、駆動装置１００の起動シーケンスを示すフローチャートである。
まず、ＩＣの電源が投入される（Ｓ１００）。続いてＢＥＭＦ検出回路１０は、ファンモータ６の状態を検出、判定する（Ｓ１０２）。その結果、正空転していれば（Ｓ１０４のＹ）、起動シーケンス（Ｓ１１０）をスキップして、通常のセンサレス駆動を開始する（Ｓ１１２）。ファンモータ６が逆空転している場合（Ｓ１０４のＮ、Ｓ１０６のＹ）、ブレーキをかけてファンモータ６を停止させ（Ｓ１０８）、その後、起動シーケンスによりファンモータ６を回転させ（Ｓ１１０）、続いて通常のセンサレス駆動に移行する（Ｓ１１２）。電源投入時にファンモータ６が静止状態のとき（Ｓ１０６のＮ）、起動シーケンス（Ｓ１１０）を経て、通常のセンサレス駆動へと移行する（Ｓ１１２）。
以上が駆動装置１００の全体の動作である。
【００５６】
実施の形態に係るＢＥＭＦ検出回路１０によれば、遅延回路６２Ｕ〜６２Ｗによって検出信号ＢＥＭＦを遅延させ、遅延前後の検出信号ＢＥＭＦ、ＢＥＭＦＤを期待値パターンと比較する。これは、検出タイミングにおける検出信号ＢＥＭＦに加えて、検出タイミングよりも遅延時間τだけ過去の検出信号ＢＥＭＦを、期待値パターンと比較することになるため、比較判定の実効的な時間分解能を高めることができる。その結果、ファンモータ６の状態判定の精度を高めることができる。
【００５７】
さらに比較判定のタイミングを、検出信号ＢＥＭＦのエッジのタイミングとすることにより、ゼロクロス前後の状態に応じて、空転を判定することができる。言い換えれば、遅延前後の２つの逆起電力検出信号を監視した結果、ある相の遅延前の逆起電力検出信号と遅延後の逆起電力検出信号のレベルが異なっていれば、それはゼロクロスとみなすことができる。遅延回路が設けられていない従来の回路では、ノイズなどをゼロクロスと誤検出する場合があったが、実施の形態に係るＢＥＭＦ検出回路１０によれば、ゼロクロスの発生を確実に検出し、それを期待値として取り入れることができる。これにより、センサレスモータの状態判定の精度を高めることができる。
【００５８】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この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み合わ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。以下、こうした変形例について説明する。
【００５９】
実施の形態において、冷却装置４を電子機器に搭載してＣＰＵを冷却する場合について説明したが、本発明の用途はこれには限定されず、発熱体を冷却するさまざまなアプリケーションに用いることができる。さらにいえば、本実施の形態に係る駆動装置１００の用途は、ファンモータの駆動に限定されるものではなく、その他の各種モータの駆動に用いることができる。
【００６０】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００６１】
１００…駆動装置、１…電子機器、２…ＣＰＵ、４…冷却装置、６…ファンモータ、１０…ＢＥＭＦ検出回路、１２…ＰＷＭ信号生成回路、１４…駆動信号合成回路、１６…駆動回路、２０…回転数信号生成回路、２１…正転・逆転制御部、６０…ノイズフィルタ回路、６２…遅延回路、６４…エッジ検出部、７０…判定部、７２ａ…第１比較部、７２ｂ…第２比較部、７４…静止判定部、８０…第１メモリ、８２…第２メモリ、ＦＧ…回転数信号、Ｓ２…ＰＷＭ制御信号、Ｓ３…回転検出信号、Ｓ５…判定信号。
【図１】
0005721360.tif 000002
【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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