(57)【要約】  システム（１００）が、モーターコントローラ（１０２）、アクチュエーション回路（１０４、１０６、ＲＳＮＳ）、及びセンサレスのブラシレスＤＣモーター（１０８）を有する。モーター（１０８）の位相の２Ｎ個の対に対して２Ｎ個の電圧パルスが生成される。位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流が検知され、位相の２Ｎ個の対の各々に対する検知された電流から位相インダクタンスを判定する。判定された位相インダクタンスは、モーター（１０８）の初期位置を判定するためルックアップテーブルと比較される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
検知回路、及び
それに記憶されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えたメモリを有するマイクロコントローラ、
を含み、
前記マイクロコントローラが、Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレス直流（ＤＣ）モーターの位相の２Ｎ個の対に対し２Ｎ個の電圧パルスを生成し、
前記マイクロコントローラが、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する電流から位相インダクタンスを判定するように前記検知回路に結合され、
前記マイクロコントローラが、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流からの前記位相インダクタンスを用いることにより、前記ＬＵＴから前記ＤＣモーターの初期位置を判定する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記装置が、前記２Ｎ個の電圧パルスを出力するように前記マイクロコントローラに結合されるプリドライバを更に含む、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記プリドライバがレベルシフタを更に含み、前記装置が、前記マイクロコントローラに結合される通信ポートを更に含む、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記検知回路が、増幅器と、前記増幅器及び前記マイクロコントローラに結合されるアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）とを更に含み、
前記ＡＤＣが、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流の測定値をデジタル化する、
装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置であって、前記検知回路が、
増幅器、
前記増幅器及び前記プリドライバに結合されるコンパレータ、及び
前記コンパレータと前記通信ポートとの間に結合されるレジスタ、
を更に含み、
前記マイクロコントローラが、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流の立ち上がり時間を判定することができるように、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流が所定の閾値に達することを示すため、前記レジスタが割込み信号を前記マイクロコントローラに提供するよう適合される、
装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、前記装置が、基準電圧を前記コンパレータに提供するように前記通信ポートと前記コンパレータとの間に結合されるデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）を更に含む、装置。
【請求項７】
請求項３に記載の装置であって、前記装置が、前記ＤＣモーターを整流するため逆起電力（バックＥＭＦ）ゼロ交差検出を実行するように前記ＤＣモーター及び前記マイクロコントローラに結合される比較回路を更に含む、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、Ｎが３である、装置。
【請求項９】
Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレスＤＣモーターの初期位置を決めるための方法であって、この方法が、
前記ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対に対し２Ｎ個の電圧パルスを提供する工程、
前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する電流を検知する工程であって、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流が、前記ＤＣモーターのローターの初期位置を維持するように充分に小さい、前記検知する工程、
前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流に対する位相インダクタンスを判定する工程、及び
前記初期位置を判定するため前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流に対する前記位相インダクタンスをＬＵＴと比較する工程、
を含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記ＤＣモーターが、第１の位相、第２の位相、及び第３の位相を有する３位相モーターであり、Ｎが３である、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記ＤＣモーターの位相の前記Ｎ個の対の各々に対する前記電流が、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流を更に含み、前記提供する工程が、
前記第１の電流を生成する第１の電圧パルスを提供する工程であって、前記第１の電流が前記第１及び第２の位相を順に横断する、工程、
前記第２の電流を生成する第２の電圧パルスを提供する工程であって、前記第２の電流が前記第２及び第１の位相を順に横断する、工程、
前記第３の電流を生成する第３の電圧パルスを提供する工程であって、前記第３の電流が前記第１及び第３の位相を順に横断する、工程、
前記第４の電流を生成する第４の電圧パルスを提供する工程であって、前記第４の電流が前記第３及び第１の位相を順に横断する、工程、
前記第５の電流を生成する第５の電圧パルスを提供する工程であって、前記第５の電流が前記第２及び第３の位相を順に横断する、工程、及び
前記第６の電流を生成する第６の電圧パルスを提供する工程であって、前記第６の電流が前記第３及び第２の位相を順に横断する、工程、
を更に含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
位相の前記Ｎ個の対の各々に対する前記電流が、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流にそれぞれ対応する、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の位相インダクタンスを更に含み、
前記比較する工程が、前記初期位置を判定するため前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の位相インダクタンスを前記ＬＵＴと比較することを更に含む、
方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記判定する工程が、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流の各々に対する閾値に達する立ち上がり時間を測定することを更に含む、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、前記判定する工程が、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流の各々に対し所定の時間における検知レジスタの電圧を測定することを更に含む、方法。
【請求項１５】
装置であって、
Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレスＤＣモーター、
前記ＤＣモーターに結合されるアクチュエーション回路要素、及び
モーターコントローラ、
を含み、
前記モーターコントローラが、
前記アクチュエーション回路要素に結合される検知回路と、
前記アクチュエーション回路要素に結合されるプリドライバと、
それに記憶されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えたメモリを有するマイクロコントローラと、
を有し、
前記マイクロコントローラが、前記検知回路及び前記プリドライバに結合され、
前記マイクロコントローラが、
位相の２Ｎ個の対に対し、前記プリドライバを介して提供される２Ｎ個の電圧パルスを生成し、
前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する電流に対する位相インダクタンスを判定し、更に
前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流に対する前記位相インダクタンスを用いることにより、前記ＬＵＴから前記ＤＣモーターの初期位置を判定する、
装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
Ｎが３であり、
前記モーターコントローラが、
前記マイクロコントローラに結合される通信ポート、
前記ＤＣモーターを整流するため逆起電力ゼロ交差検出を実行するように、前記ＤＣモーター及び前記マイクロコントローラに結合される比較回路、及び
基準電圧を前記コンパレータに提供するように、前記通信ポートと前記コンパレータとの間に結合されるＤＡＣ、
を更に含む、装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、前記検知回路が、増幅器と、前記増幅器及び前記マイクロコントローラに結合されるＡＤＣとを更に含み、前記ＡＤＣが、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流の測定値をデジタル化する、装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の装置であって、
前記検知回路が、
増幅器、
前記増幅器及び前記プリドライバに結合されるコンパレータ、及び
前記コンパレータと前記通信ポートとの間に結合されるレジスタ、
を更に含み、
前記マイクロコントローラが前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流の立ち上がり時間を判定することができるように、前記ＤＣモーターの位相の前記２Ｎ個の対の各々に対する前記電流が所定の閾値に達することを示すため、前記レジスタが割込み信号を前記マイクロコントローラに提供するよう適合される、
装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、
前記アクチュエーション回路が、
前記プリドライバに結合されるドライバ、
複数のパワートランジスタであって、各パワートランジスタが、前記ドライバに結合され且つ前記ドライバにより制御される、前記複数のパワートランジスタ、及び
前記パワートランジスタと前記増幅器との少なくとも１つに結合される検知レジスタ、
を更に含む、
装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、前記装置が、前記ＤＣモーターと前記比較回路との間に結合される減衰器を更に含み、前記比較回路が、各々前記減衰器に結合される複数のゼロ交差コンパレータを更に含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して初期位置検出に関し、更に特定して言えば、センサレスのブラシレスＤＣモーターのための初期位置検出に関連する。
【背景技術】
【０００２】
大抵の大型モーター用途（即ち、車載）では、ローター位置を判定するためにホール効果センサが用いられる。しかし、これらのセンサはコストを増大させ、概して望ましくないため、小型モーター用途（即ち、ハードディスクドライブ）で成されたのと同様、これらのセンサをなくすことが望ましい。大型用途に関連付けられる問題（即ち、スタートアップ時の初期位置を維持すること）が幾つかあり、そのため、小型のアプリケーション解決策を直接適用することができない可能性がある。従って、初期位置を維持しつつモーターの初期位置を判定するための方法及び／又は装置が求められている。
【０００３】
従来の方法及び／又は装置の幾つかの例は、下記文献に記載されている。
【特許文献１】米国特許番号第５，０２８，８５２号
【特許文献２】米国特許番号第７，０７２，７７８号
【特許文献３】米国特許番号第５，１９１，２７０号
【特許文献４】米国特許番号第７，３３４，８５４号
【発明の概要】
【０００４】
例示の一実施例は装置を提供する。この装置は、検知回路、及びそれに記憶されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えたメモリを有するマイクロコントローラを含む。マイクロコントローラは、Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレス直流（ＤＣ）モーターの位相の２Ｎ個の対に対し２Ｎ個の電圧パルスを生成する。マイクロコントローラは、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流から位相インダクタンスを判定するように検知回路に結合される。マイクロコントローラは、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流からの位相インダクタンスを用いることにより、ＬＵＴからＤＣモーターの初期位置を判定する。
【０００５】
一例が、２Ｎ個の電圧パルスを出力するようにマイクロコントローラに結合されるプリドライバを更に含み得る。
【０００６】
プリドライバはレベルシフタを更に含み得、この装置は、マイクロコントローラに結合される通信ポートを更に含み得る。
【０００７】
検知回路は、増幅器と、増幅器及びマイクロコントローラに結合されるアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）とを更に含み得る。ＡＤＣは、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流の測定値をデジタル化する。
【０００８】
検知回路は、増幅器、増幅器及びプリドライバに結合されるコンパレータ、及びコンパレータと通信ポートとの間に結合されるレジスタを更に含み得る。マイクロコントローラが、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流の立ち上がり時間を判定することができるように、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流が所定の閾値に達することを示すため、レジスタは、割込み信号をマイクロコントローラに提供するよう適合される。
【０００９】
一例が、基準電圧をコンパレータに提供するように通信ポートとコンパレータとの間に結合されるデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）を更に含み得る。
【００１０】
一例が、ＤＣモーターを整流するため逆起電力（バックＥＭＦ）ゼロ交差検出を実行するようにＤＣモーター及びマイクロコントローラに結合される比較回路を更に含み得る。
【００１１】
例示の一実施例においてＮは３である。
【００１２】
一例が更に、Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレスＤＣモーターの初期位置を決めるための方法を提供する。この方法は、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対に対し２Ｎ個の電圧パルスを提供すること、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流を検知することであって、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流が、ＤＣモーターのローターの初期位置を維持するように充分に小さいこと、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流に対する位相インダクタンスを判定すること、及び初期位置を判定するためＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流に対する位相インダクタンスをＬＵＴと比較することを含む。
【００１３】
一例において、ＤＣモーターは、第１の位相、第２の位相、及び第３の位相を有する３位相モーターであり、Ｎは３である。
【００１４】
一例において、ＤＣモーターの位相のＮ個の対の各々に対する電流は、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流を更に含む。提供する工程は、第１の電流を生成する第１の電圧パルスを提供することであって、第１の電流が第１及び第２の位相を順に横断すること、第２の電流を生成する第２の電圧パルスを提供することであって、第２の電流が第２及び第１の位相を順に横断する提供すること、第３の電流を生成する第３の電圧パルスを提供することであって、第３の電流が第１及び第３の位相を順に横断すること、第４の電流を生成する第４の電圧パルスを提供することであって、第４の電流が第３及び第１の位相を順に横断すること、第５の電流を生成する第５の電圧パルスを提供することであって、第５の電流が第２及び第３の位相を順に横断すること、及び第６の電流を生成する第６の電圧パルスを提供することであって、第６の電流が第３及び第２の位相を順に横断することを更に含み得る。
【００１５】
一例において、位相のＮ個の対の各々に対する電流は、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流にそれぞれ対応する、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の位相インダクタンスを更に含み得る。比較する工程は、初期位置を判定するため第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の位相インダクタンスをＬＵＴと比較することを更に含み得る。
【００１６】
一例において、判定する工程は、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流の各々に対する閾値に達する立ち上がり時間を測定することを更に含み得る。
【００１７】
一例において、判定する工程は、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の電流の各々に対し所定の時間における検知レジスタの電圧を測定することを更に含み得る。
【００１８】
例示の一実施例において装置が提供される。この装置は、Ｎ個の位相を有するセンサレスのブラシレスＤＣモーター、ＤＣモーターに結合されるアクチュエーション回路要素、及びモーターコントローラを含む。モーターコントローラは、アクチュエーション回路要素に結合される検知回路と、アクチュエーション回路要素に結合されるプリドライバと、それに記憶されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えたメモリを有するマイクロコントローラとを有する。マイクロコントローラは、検知回路及びプリドライバに結合される。マイクロコントローラは、位相の２Ｎ個の対に対し、プリドライバを介して提供される２Ｎ個の電圧パルスを生成し、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流に対する位相インダクタンスを判定し、そして、ＤＣモーターの位相の２Ｎ個の対の各々に対する電流に対する位相インダクタンスを用いることにより、ＬＵＴからＤＣモーターの初期位置を判定する。
【００１９】
一例において、Ｎが３であり、モーターコントローラは、マイクロコントローラに結合される通信ポート、ＤＣモーターを整流するため逆起電力ゼロ交差検出を実行するようにＤＣモーター及びマイクロコントローラに結合される比較回路、及び基準電圧をコンパレータに提供するように通信ポートとコンパレータとの間に結合されるＤＡＣを更に含み得る。
【００２０】
一例において、アクチュエーション回路は、プリドライバに結合されるドライバ、複数のパワートランジスタであって、各パワートランジスタがドライバに結合され且つドライバにより制御される、複数のパワートランジスタ、及びパワートランジスタと増幅器との少なくとも１つに結合される検知レジスタを更に含み得る。
【００２１】
一例において、装置は、ＤＣモーターと比較回路との間に結合される減衰器を更に含む。比較回路は、各々減衰器に結合される複数のゼロ交差コンパレータを更に含み得る。
【００２２】
例示の実施例を添付の図面を基準して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の例示の一実施例に従ったシステムを示す。
【００２４】
【図２Ａ】図２Ａは、図１のモーターコントローラのオペレーションの例を図示する。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のモーターコントローラのオペレーションの例を図示する。
【図３】図３は、図１のモーターコントローラのオペレーションの例を図示する。
【００２５】
【図４】図４は、図１のモーターコントローラの一例を図示する。
【００２６】
【図５】図５は、図４の検知回路の一例を図示する。
【００２７】
【図６】図６は、図４の比較回路の一例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は例示のシステム１００を図示する。システム１００は概して、モーターコントローラ１０２、アクチュエーション回路（これは、ドライバ１０４、パワートランジスタ１０６、及び検知レジスタＲＳＮＳを含み得る）、及びセンサレスのブラシレスＤＣモーター１０８を含む。モーター１０８の初期位置を判定するとき、モーターコントローラ１０２（これは、自己制御され得るか、又は、Ｉ２Ｃ（inter-integrated
circuit）又は汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）などの１つ又は複数の通信アーキテクチャを用いることができる通信チャネル１１０を介してプログラムし得る）は、モーター１０８の位相の対に関与する電圧パルスを生成する。モーター１０８の位相の対を横断する電流は、検知レジスタＲＳＮＳ（これは例えば５００μΩであり得る）を用いて検知され得、検出のために充分に大きい初期位置を維持するように、充分に小さくされるべきである（即ち、約１ｍｓの間約２Ａ）。具体的には、モーターコントローラ１０２は、位相インダクタンスと電流立ち上がり時間との間に相関がある（これは図２Ａ及び図２Ｂで見ることができる）ので、位相インダクタンスを判定するために、これらの電流に対する立ち上がり時間を測定する又は所定のインタバル又は時間における電圧を測定することができる。
【００２９】
モーター１０８のローター初期位置のこの判定をするため、モーターコントローラ１０２は、位相の対の全順列に関与するように、（モーターの位相の数の倍である対の）電圧パルスを用いる。例えば、モーター１０８が３位相モーター（即ち、位相Ａ、Ｂ、及びＣ）であると仮定される場合、６つの電圧パルスＶＡＢ、ＶＢＡ、ＶＡＣ、ＶＣＡ、ＶＢＣ、及びＶＣＢがあり得、電流は位相を順に横断する。例えば、パルスＶＡＢでは、電流が位相Ａ及び位相Ｂを順に横断し、パルスＶＢＡでは、電流が位相Ｂ及び位相Ａを順に横断し得る。図３を見ると、対ＡＢ、ＢＡ、ＡＣ、ＣＡ、ＢＣ、及びＣＢに対する位相インダクタンス（それぞれ、Ｌａｂ、Ｌｂａ、Ｌａｃ、Ｌｃａ、Ｌｂｃ、及びＬｃｂで示す）を、モーター１０８の初期ローター位置が６０度内で判定され得るように、ローター位置に関して見ることができる。好ましくは、ローター位置の判定をするためにルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いることができ、その一例を下記表１で見ることができる。
【表１】
2014503170.tif 000003
【００３０】
モーターコントローラ１０２は、図４で更に詳細に見ることができる。モーターコントローラ１０２は典型的に、外部構成要素（即ち、検知レジスタＲＳＮＳ）に結合される集積回路又はＩＣであり、モーターコントローラ１０２は概して、マイクロコントローラ４０２（これは例えば、メモリを有する８ビット縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサであり得る）及びインタフェース４０４を含む。インタフェース４０４は概して、電圧レギュレータ４０６、比較回路４０８、クロック２１０（これは例えば５０ＭＨｚクロック信号を提供し得る）、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）４１２、通信ポート４１４（これは例えば、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）プロトコルを介してマイクロコントローラ４０２への通信を提供し得る）、プリドライバ４１８（これはレベルシフタを含み得る）、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）４２０、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２４、及び検知回路４２２を含む。電圧レギュレータ４０６（これは例えば、１つ又は複数の低ドロップアウト（ＬＤＯ）電圧レギュレータを含み得る）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２４からの供給電圧ＶＣＣ（これは約１２Ｖの典型的な電圧で約８Ｖ〜１５Ｖであり得る）を調整することができる。比較回路４０８（これについては後に更に詳細に説明する）及びＡＤＣ４１２は、信号をマイクロコントローラ４０２に提供して、モーター１０８の通常オペレーションを可能にする。プリドライバ４１８（これは例えば、１つ又は複数のレベルシフタを含み得る）は、モーターの通常オペレーションを可能にするように又はモーター１０８のローターの初期位置を判定するように、電圧信号（即ちＶＡＢ）をドライバ１０４に提供する。また、検知回路４０８及びＤＡＣ４２０（これらについては後に更に詳細に説明する）は、初期位置検出及び過電流検出（通常オペレーションの間）を可能にする。ＤＣ−ＤＣコンバータ４２４（これは典型的にバックコンバータである）は、電源電圧ＶＰＷＲ（即ち、約４８Ｖの典型的な電圧で約２０Ｖ〜約１００Ｖ）から供給電圧ＶＣＣを提供する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４２４は更に、幾つかの外部構成要素（即ち、ＩＣの外部にある、インダクタ及びキャパシタ）も含み得る。
【００３１】
図５は検知回路４２２の詳細を提供する。この検知回路４２２は、２つの機能、即ち、通常オペレーションの間の過電流検出とスタートアップ時の初期位置を判定するための電流検知、を提供し得る。また、初期位置を判定するために用いられ得る異なる２つの方法がある。立ち上がり時間測定及び電圧測定である。検知回路４２２は概して、増幅器５０２、電流制限コンパレータ５０４、マルチプレクサ又はＭＵＸ５１０、レジスタ５０６、及びＡＤＣ５０８を含む。概して、増幅器５０２（これは、レジスタＲｌ〜Ｒ３に関連して、約１〜約４の利得を提供することができる）は、検知レジスタＲＳＮＳの電圧降下（これは、初期位置検出の間モーター１０８の位相の一対を横断する電流に対応する）を増幅する。この増幅された検知電圧はその後、スタートアップの間及び通常オペレーションの間用いられ得る。
【００３２】
スタートアップ時の初期位置を判定するための電圧測定では、ＡＤＣ５０８が用いられる。特に、ＡＤＣ５０８は、増幅された検知電圧をデジタル化する。モーター１０８の位相の一対を横断する電流が増幅された検知電圧に比例するため、ＡＤＣ５０８は、所定の時間又はインタバルにおけるこの電流の測定値を効果的にデジタル化する（図２Ｂに図示するように）。デジタル化された測定値はその後、通信ポート４１４を介してマイクロコントローラ２０２に提供されて、マイクロコントローラ２０２が、電圧測定値から直接的に位相インダクタンスを判定できるようにする。計算された位相インダクタンスに基づいて、マイクロコントローラ２０２は、上述のようにモーター１０８のローターの初期位置を判定できる。
【００３３】
スタートアップ時の初期位置を判定するための立ち上がり時間測定では、コンパレータ５０４が用いられる。概して、増幅器５０２は電流（上述の電圧測定に類似して）を測定し、（増幅器５０２及びレジスタＲ１〜Ｒ３からの）増幅された検知電圧がその後、コンパレータ５０４により基準電圧と比較される。基準電圧は、内部基準電圧ＲＥＦ（これは約１．２Ｖであり得、例えばバンドギャップ回路により供給され得る）、又は、ＭＵＸ５１０を介してＤＡＣ４２０により提供される電圧（これは、モーター１０８に対する電流閾値に対応するコンパレータ閾値を調節するようにマイクロコントローラ１０２により設定され得る）のいずれかであり得る。典型的に、内部基準電圧ＲＥＦは、立ち上がり時間測定のために用いられる。増幅された検知電流が（コンパレータ５０４に印加される）基準電圧より大きくなると、コンパレータ出力ＣＯＭＰがレジスタ５０６内の過電流ビットを設定して、割込み信号ＩＮＴをマイクロコントローラ２０２に生成するようにする。マイクロコントローラ２０２（これは典型的に正確なクロックを用いる）は、割込み信号ＩＮＴから立ち上がり時間を判定することができ、そのため、位相インダクタンスを判定することができる。計算された位相インダクタンスに基づいて、マイクロコントローラ２０２は、上述のようにモーター１０８のローターの初期位置を判定できる。
【００３４】
通常オペレーションの間、コンパレータ５０４を用いて過電流検出が提供される。コンパレータ５０４及びレジスタ５０６は、上述の立ち上がり時間測定のための方法と同様の方式で動作する。ただし、通常オペレーションでは、コンパレータ５０４のための閾値は通常、ＤＡＣ４２０を介して設定される。その後コンパレータ出力ＣＯＭＰがコンパレータ５０４の閾値を超えた（これは過電流状況を示す）かどうかを示すとき、レジスタ５０６内の過電流ビットが設定される。レジスタ５０６は、過電流ビットが設定されるとき、割込み信号ＩＮＴをマイクロコントローラ２０２に提供することができる。ほぼ同時に、コンパレータ出力ＣＯＭＰ（これは過電流状況を示す）は、モーター１０８が（ＤＡＣ４２０により又は内部的に設定される）電流閾値を下回るまで、パルス幅変調（ＰＷＭ）パルスを「スキップ」するようにプリドライバ２１８をパワーダウンする。
【００３５】
図６は比較回路４０８の詳細の一例を示す。モーター１０８がセンサレスモーターである（即ち、ホールセンサを含まない）ため、比較回路４０８は、モーター整流を制御するために逆起電力（バックＥＭＦ）ゼロ交差検出を用いる。図６の例に図示するように、モーター１０８は３つの位相を有し、これに対応して、比較回路４０８は、３つのゼロ交差コンパレータ６０２、６０４、及び６０６を用いる。モーター１０８の位相からの電圧のために用いられるこれらのコンパレータ６０２、６０４、及び６０６は、モーター１０８の「状態」を判定するが、コンパレータ６０２、６０４、及び６０６とモーター１０８との間に結合されるのは、モーター１０８からの電圧を減衰するために用いることができる減衰回路６０８（これは概してレジスタＲ４〜Ｒ９を含む）である。コンパレータ６０２、６０４、及び６０６の出力に基づいて、マイクロコントローラ２０２はモーター１０８の整流を制御することができる。
【００３６】
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び本発明の特許請求の範囲内で他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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