(57)【要約】【課題】モータの回転速度を最低とすべく速度制御信号がモータ速度制御回路に入力された場合に、温度に関わらずモータの回転速度を最低とする。【解決手段】モータの回転速度に応じた速度信号と温度に応じた温度信号とに基づいて、回転速度及び温度に応じた速度電圧を出力する速度電圧回路と、モータの目標回転速度に応じた基準電圧と速度電圧とを比較する比較回路と、比較回路の比較結果に基づいて、速度電圧の電圧レベルを基準電圧の電圧レベルに一致すべくモータを駆動する駆動回路と、を備えることを特徴とするモータ速度制御回路を構成する。【選択図】図１
2008312328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転速度に応じた速度信号と温度に応じた温度信号とに基づいて、前記回転速度及び前記温度に応じた速度電圧を出力する速度電圧回路と、
前記モータの目標回転速度に応じた基準電圧と前記速度電圧とを比較する比較回路と、
前記比較回路の比較結果に基づいて、前記速度電圧の電圧レベルを前記基準電圧の電圧レベルに一致すべく前記モータを駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とするモータ速度制御回路。
【請求項２】
前記速度電圧回路は、
前記速度信号と前記温度信号とに基づいて、前記回転速度と前記温度との積に応じた前記速度電圧を出力すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ速度制御回路。
【請求項３】
前記速度信号は、
前記モータの回転速度に応じて周期が変化するパルス信号であり、
前記速度電圧回路は、
前記温度信号に応じた温度電流を生成する温度電流生成回路と、
前記パルス信号の前記周期と前記温度電流の電流量との積に応じた前記速度電圧を出力する速度電圧出力回路と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載のモータ速度制御回路。
【請求項４】
前記速度電圧は、
前記温度電流が供給されるコンデンサの充電電圧に応じた電圧であり、
前記速度電圧出力回路は、
前記充電電圧を、前記パルス信号の前記周期と前記温度電流の前記電流量との積に応じた電圧とすべく、前記周期に応じた間隔で前記コンデンサを放電する放電回路を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ速度制御回路。
【請求項５】
前記温度信号は、
前記温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタに生じる電圧信号であり、
前記温度電流生成回路は、
前記抵抗値に応じた温度電圧を出力する温度電圧出力回路と、
前記温度電圧が制御電極に印加されることにより前記温度電流を出力するトランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のモータ速度制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ速度制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年電子機器に用いられるＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路は、その動作速度の上昇に伴い発熱量が増加している。ＣＰＵの発熱量が増加することにより、ＣＰＵには熱暴走等の問題が生じる為、電子機器には一般的にＣＰＵを冷却する為のファンが設けられている。
【０００３】
図８に、ＣＰＵを冷却する為のファンモータの回転速度を制御するモータ速度制御回路のブロック図の一例を示す（特許文献１参照）。詳述すると、基準電圧回路７００には、モータ５００の目標回転速度に応じたマイコン等からの速度制御信号及び、ＣＰＵ周辺の温度に応じたサーミスタからの温度信号が入力され、速度制御信号と温度信号に応じた基準電圧が出力される。また、速度電圧出力回路７０１には、モータ５００の回転速度に応じたＦＧ（Frequency Generator）信号が入力され、ＦＧ信号に応じた速度電圧が出力される。比較回路７０２は、基準電圧と速度電圧とを比較し、比較結果である駆動信号を出力する。モータ駆動回路７０３は、駆動信号に基づいて速度電圧が基準電圧に一致する様に、モータ５００を駆動する。
【０００４】
ここで、特許文献１において開示されている実施形態を基に、図８のモータ速度制御回路６００におけるモータ５００の回転速度と、速度制御信号及び温度との関係を図示すると、図９の様になる。なお、図９におけるＴ１〜Ｔ３は温度を示し、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係を有する。また、モータ速度制御回路６００に入力される速度制御信号をＰＷＭ（Pulse Wide Modulation）信号とし、ＰＷＭ信号のＨレベル（ハイレベル）のデューティ比に応じてモータ５００の回転速度が増加することとする。モータ速度制御回路６００は、モータ５００の回転速度に応じたＦＧ信号を帰還して速度電圧を生成し、基準電圧と比較していることから、モータの回転速度は、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比に対して線形に変化する。更に、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が一定の場合であっても、温度が上昇することにより、モータの回転速度は増加する。
【特許文献１】特開２００７−６８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年のファンを回転させるモータにおいては、速度制御信号に対してモータの回転速度を線形に変化させ、温度に応じてモータの回転速度を変化させるとともに、モータの回転速度を最低とすべく速度制御信号が入力された場合には、温度に関わらずモータの回転速度を最低とすることが求められている。図８で示したモータ速度制御回路６００は、図９に示す様に回転速度を最低とすべくＰＷＭ信号が入力された場合であっても、温度が変化することによりモータ５００の回転速度が変化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のモータ速度制御回路は、モータの回転速度に応じた速度信号と温度に応じた温度信号とに基づいて、前記回転速度及び前記温度に応じた速度電圧を出力する速度電圧回路と、前記モータの目標回転速度に応じた基準電圧と前記速度電圧とを比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に基づいて、前記速度電圧の電圧レベルを前記基準電圧の電圧レベルに一致すべく前記モータを駆動する駆動回路と、を備えることとする。
【発明の効果】
【０００７】
速度制御信号に対してモータの回転速度を線形に変化させ、温度に応じてモータの回転速度を変化させるとともに、モータの回転速度を最低とすべく速度制御信号が入力された場合に、温度に関わらずモータの回転速度を最低とすることが可能なモータ速度制御回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態であるモータ速度制御回路１０の構成を示す図である。図２は、基準電圧回路２０の一実施形態を示す図である。図３は、サーミスタＲＴＨが接続された温度電流生成回路３０の一実施形態を示す図である。図４は、速度電圧出力回路３１の一実施形態を示す図である。図５は、比較回路２２の一実施形態を示す図である。図１〜図５を参照しつつ、本実施形態のモータ速度制御回路１０について説明する。
【００１０】
モータ速度制御回路１０は、マイコンから入力されるモータ１１の目標回転速度に応じた速度制御信号と、温度に応じた温度信号と、モータ１１の実際の回転速度に応じた速度信号とに基づいて、モータ１１の回転速度を制御する回路であり、基準電圧回路２０、速度電圧回路２１、比較回路２２、モータ駆動回路２３から構成される。
【００１１】
モータ１１は、ＣＰＵ等を冷却する為のファンを回転させるモータであり、ロータリーモータ等を採用可能である。
【００１２】
先ず、図１に示した、モータ速度制御回路１０を構成する各回路の概要を説明する。基準電圧回路２０は、速度制御信号が入力されることにより、目標回転速度に応じた基準電圧Ｖｒｅｆを出力する回路である。本実施形態においては、入力される速度制御信号をＰＷＭ信号とし、基準電圧Ｖｒｅｆは、ＰＷＭ信号のＨレベル（ハイレベル）のデューティ比が大きい場合に低下し、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が小さい場合に上昇する。速度電圧回路２１は、速度信号と温度信号とに応じた速度電圧Ｖｖを出力する回路であり、温度電流生成回路３０、速度電圧出力回路３１から構成される。なお、本実施形態において、速度信号は、モータの回転速度に応じた周波数を有するＦＧ信号とする。温度電流生成回路３０は、温度信号が入力されることにより、温度に応じた温度電流Ｉｔｈを出力する回路であり、温度が上昇すると温度電流Ｉｔｈは増加し、温度が低下すると温度電流Ｉｔｈは減少する。速度電圧出力回路３１は、ＦＧ信号の周期と温度電流Ｉｔｈとの積に応じた速度電圧Ｖｖを出力する回路であり、モータ１１の回転速度が高速の場合、速度電圧Ｖｖは低下し、モータ１１の回転速度が低速の場合、速度電圧Ｖｖは上昇する。比較回路２２は、基準電圧Ｖｒｅｆと速度電圧Ｖｖとを比較し、比較結果である駆動信号Ｖｄｒを出力する回路である。モータ駆動回路２３は、駆動信号Ｖｄｒに応じてモータ１１を駆動する回路である。なお、本明細書では、速度電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆより高い場合にモータ１１を加速する加速制御状態とし、速度電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆより低い場合にはモータ１１を減速する減速制御状態とする。
【００１３】
前述の様なモータ速度制御回路１０を構成することにより、モータ速度制御回路１０の速度電圧Ｖｖは、基準電圧Ｖｒｅｆに一致するよう制御される。
【００１４】
ここで、基準電圧回路２０は、図２に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ１,Ｑ２、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１、バイアス電流源Ｉ１〜Ｉ４から構成される。
【００１５】
温度電流生成回路３０は、図３に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ１０，Ｑ１２，Ｑ１３（トランジスタ）、ＮＰＮトランジスタＱ１１、バイアス電流源Ｉ５から構成される。なお、図３における抵抗はサーミスタＲＴＨであり、ＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタ電極にサーミスタＲＴＨの一端が接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＱ１２、ＮＰＮトランジスタＱ１１が本発明の温度電圧出力回路に相当する。
【００１６】
速度電圧出力回路３１は、図４に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ３１，Ｑ３２，Ｑ３６，Ｑ４０、ＮＰＮトランジスタＱ３０，Ｑ３３〜Ｑ３５，Ｑ３７〜Ｑ３９、抵抗Ｒ６〜Ｒ８、コンデンサＣ２、バイアス電流源Ｉ６〜Ｉ８、エッジ回路６０、積分回路７０から構成される。なお、コンデンサＣ２が本発明のコンデンサに、エッジ回路６０及びＮＰＮトランジスタＱ３０が本発明の放電回路に夫々相当する。
【００１７】
比較回路２２は、図５に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ４３〜Ｑ４５，Ｑ４８，Ｑ４９，Ｑ５２，Ｑ５４、ＮＰＮトランジスタＱ４１，Ｑ４２，Ｑ４６、Ｑ４７，Ｑ５０，Ｑ５１，Ｑ５３，Ｑ５５、バイアス電流源Ｉ９〜Ｉ１２から構成される。
【００１８】
モータ駆動回路２３は、本明細書において実施形態は示していないが、例えばＨブリッジ回路を用いることが可能である。
【００１９】
所定温度Ｔａにおいて、マイコン等から速度制御信号としてＰＷＭ信号がモータ速度制御回路１０に入力され、モータ１１が所定温度ＴａとＰＷＭ信号におけるＨレベルのデューティ比に応じた回転速度で回転している場合について説明する。
【００２０】
基準電圧回路２０において、図２に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ１，Ｑ２、ＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４、バイアス電流源Ｉ１は、コンパレータを構成しており、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極が非反転入力に、ＰＮＰトランジスタＱ２のベース電極が反転入力に夫々対応する。また、ＰＮＰトランジスタＱ２のベース電極には、電源ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧された分圧電圧Ｖ１が印加されている。
【００２１】
ＰＷＭ信号がＨレベルの場合、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極に入力された場合、即ち、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極の電位が分圧電圧Ｖ１より高い場合、ＮＰＮトランジスタＱ４のコレクタ電極の電位はＨレベルとなり、ＮＰＮトランジスタＱ５はオンする。ＮＰＮトランジスタＱ５がオンすることにより、バイアス電流源Ｉ２からのバイアス電流はＮＰＮトランジスタＱ５に流れ、ＮＰＮトランジスタＱ７はオフし、ＮＰＮトランジスタＱ８はオンする。従って、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１とが接続されたノードの電位は、ほぼゼロとなる。
【００２２】
一方、ＰＷＭ信号がＬレベル（ローレベル）の場合、ＰＮＰトランジスタＱ１に入力された場合、即ち、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極の電位が分圧電圧Ｖ１より低い場合、前述した動作とは逆の動作となり、ＮＰＮトランジスタＱ８がオフすることから、バイアス電流源Ｉ４からのバイアス電流がコンデンサＣ１へ流れ込み、コンデンサＣ１は充電される。
【００２３】
抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１はＬＰＦ（Low Pass Filter）を構成しており、ＬＰＦに入力される電圧、即ちＮＰＮトランジスタＱ８のオン及びオフにより変化するＮＰＮトランジスタＱ８のコレクタ電極の電圧を平滑化する。これにより、ＬＰＦの出力である抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１が接続されたノードには、平滑化された基準電圧Ｖｒｅｆが出力される。この電圧Ｖｒｅｆは、ＰＷＭ信号のＨレベルデューティ比が大きい場合に低下し、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が小さい場合に上昇する。
【００２４】
温度電流生成回路３０において、図３に示す様に、ＰＮＰトランジスタＱ１０とバイアス電流源Ｉ５はエミッタフォロアを構成していることから、ＰＮＰトランジスタＱ１０のベース電極に印加されたＶｂｉａｓ１に応じた電圧ＶＥＦが、ＰＮＰトランジスタＱ１０のエミッタ電極から出力される。ここで、ＰＮＰトランジスタＱ１０のベース電極に印加されているバイアス電圧Ｖｂｉａｓ１を、バンドギャップ基準電圧等の温度変化によって電圧値の変化が小さい電圧とすると、電圧ＶＥＦも同様に温度変化に対して電圧値の変化が小さくなる。サーミスタＲＴＨは、ＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタ抵抗に相当する。ＮＰＮトランジスタＱ１１のベース電極には、前述の電圧ＶＥＦが印加されていることから、サーミスタＲＴＨに流れる電流は、温度Ｔａに応じたサーミスタの抵抗値ＲＴＨ（Ｔａ）により決定される。これにより、温度電流生成回路３０には、サーミスタＲＴＨに生じる電圧信号ＶＴＨ（Ｔａ）が、温度信号として入力されることとなる。また、ＰＮＰトランジスタＱ１２とＰＮＰトランジスタＱ１３はカレントミラーを構成していることから、サーミスタＲＴＨ（Ｔａ）に流れる電流に応じた温度電流ＩｔｈがＰＮＰトランジスタＱ１３から出力される。なお、本実施形態におけるサーミスタＲＴＨの温度係数を負とすると、温度が上昇すると温度電流Ｉｔｈは増加し、温度が低下すると温度電流Ｉｔｈは減少することとなる。
【００２５】
速度電圧出力回路３１において、図４に示す様に、温度電流生成回路３０からの温度電流Ｉｔｈは、バイアス電流源Ｉ６とコンデンサＣ２とが接続されるノードに供給される。エッジ回路６０は、入力されたパルス信号のエッジを検出することにより、出力されるエッジ信号ＶＥＤを短いパルスに変化させる。なお、図６は速度電圧出力回路３１における主要な信号の波形を示す図であり、適宜参照する。まず、エッジ回路６０は、ＦＧ信号が入力されると、前述の様に、ＦＧ信号のエッジにてエッジ信号ＶＥＤは、短いパルスに変化される。また、ＮＰＮトランジスタＱ３０のベース電極には、エッジ信号ＶＥＤが入力されることから、ＮＰＮトランジスタＱ３０は、エッジ信号のレベルによりオンまたはオフする。
【００２６】
エッジ信号ＶＥＤがＬレベルの場合は、ＮＰＮトランジスタＱ３０がオフであり、コンデンサＣ２には、温度電流Ｉｔｈとバイアス電流Ｉｂｉａｓ１との和の電流が期間ＴＡだけ充電される。温度電流Ｉｔｈとバイアス電流Ｉｂｉａｓ１とが供給されるノードのノード電圧をＶ２、バイアス電流Ｉｂｉａｓ１の電流値をＩｂｉａｓ１、コンデンサＣ２の容量値をＣとすると、ＶＥＤがＬレベルとなる時刻Ｔｓから期間Ｔｘだけ経過した時刻Ｔｐにおけるノード電圧Ｖ２は、Ｖ２（Ｔｘ）＝（（Ｉｔｈ＋Ｉｂｉａｓ１）×Ｔｘ）／Ｃで表される。まず、ノード電圧Ｖ２が、電源ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間に直列に接続された抵抗Ｒ４〜Ｒ６における分圧電圧Ｖ３よりも高い場合の動作を説明する。なお、期間ＴＢがノード電圧Ｖ２＞分圧電圧Ｖ３の関係を満たす期間である。ＰＮＰトランジスタＱ３１，Ｑ３２、ＮＰＮトランジスタＱ３３，Ｑ３４、バイアス電流源Ｉ７はコンパレータを構成することから、ＮＰＮトランジスタＱ３３のコレクタ電極の電位はＬレベルになる。従って、ＮＰＮトランジスタＱ３５はオフし、ＮＰＮトランジスタＱ３８はオンし、ＮＰＮトランジスタＱ３９はオフする。ＰＮＰトランジスタＱ４０のベース電極には、ＰＮＰトランジスタＱ４０がオン状態となるバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２が印加されている為、出力電圧ＶｏはＨレベルとなる。なお、本実施形態においてＨレベルの出力電圧Ｖｏは電源電圧ＶＤＤとする。ノード電圧Ｖ２が分圧電圧Ｖ３よりも低い場合は、前述の動作と逆の動作となり、最終的にＮＰＮトランジスタＱ３９がオンする。ここで、ＰＮＰトランジスタＱ４０のオン抵抗は、ＮＰＮトランジスタＱ３９のオン抵抗よりも大きく設計されており、出力電圧ＶｏはＬレベルとなる。なお、本実施形態においてＬレベルの出力電圧Ｖｏは０（ゼロ）Ｖとする。
【００２７】
一方、エッジ信号ＶＥＤがＨレベルの場合は、ＮＰＮトランジスタＱ３０がオンする為、ノード電圧Ｖ２が分圧電圧Ｖ３よりも低くなる。従って、前述のノード電圧Ｖ２が分圧電圧Ｖ３より低い場合と同じ動作をし、結果的に出力電圧ＶｏはＬレベルとなる。なお、エッジ信号ＶＥＤがＨレベルの場合、さらにエッジ信号ＶＥＤがＬレベルにおいてノード電圧Ｖ２が分圧電圧Ｖ３よりも低い場合は、期間ＴＣに示されている。
【００２８】
前述の説明より、エッジ信号ＶＥＤがＨレベルとなる期間を十分短いとして無視すると、出力電圧Ｖｏは、期間ＴＡの周期を有することとなる。従って、出力電圧Ｖｏは、Ｖｏ＝ＶＤＤ×（ＴＢ／ＴＡ）と表現できることが分かる。また、期間ＴＡ，ＴＢ，ＴＣとの間にはＴＡ＝ＴＢ＋ＴＣとの関係があり、さらに分圧電圧Ｖ３と期間ＴＣとの間にはＶ３＝Ｖ２（ＴＣ）＝（（Ｉｔｈ＋Ｉｂｉａｓ１）×ＴＣ）／Ｃの関係がある。前述の関係から、出力電圧Ｖｏを整理すると、Ｖｏ＝ＶＤＤ×（１−（Ｃ×Ｖ３）／（ＴＡ×（Ｉｔｈ＋Ｉｂｉａｓ１）））となる。すなわち、出力電圧Ｖｏは温度電流Ｉｔｈとエッジ信号ＶＥＤのＬレベルの期間ＴＡとの積に応じた電圧となる。さらに、温度電流Ｉｔｈは温度に応じて変化し、エッジ信号ＶＥＤのＬレベルの期間ＴＡは、ＦＧ信号の周期、すなわちモータの回転速度に応じて変化することから、出力電圧Ｖｏは、温度とモータの回転速度の積に応じた電圧であることが分かる。また、所定温度Ｔａにおいては、温度電流Ｉｔｈが一定である為、出力電圧ＶｏがＬレベルとなる幅は一定である。モータ１１の回転速度が高速の場合は、出力電圧Ｖｏの１周期に占めるＬレベルの幅は大きくなり、出力電圧Ｖｏは低下する。モータ１１の回転速度が低速の場合は、出力電圧Ｖｏの１周期に示すＬレベルの幅は小さくなり、出力電圧Ｖｏは上昇する。積分回路７０は、出力電圧Ｖｏを積分することにより出力電圧ＶｏのＨレベルに応じた速度電圧Ｖｖを出力する。従って、モータ１１の回転速度が高速の場合、速度電圧Ｖｖは低下し、モータ１１の回転速度が低速の場合、速度電圧Ｖｖは上昇する。
【００２９】
比較回路２２には、図５に示す様に、前述の基準電圧Ｖｒｅｆと速度電圧Ｖｖとが入力される。前述の様に、本明細書では、速度電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆより高い場合にモータ１１を加速する加速制御状態とし、速度電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆより低い場合にはモータ１１を減速する減速制御状態とする。
【００３０】
まず、加速制御状態における比較回路２２の動作を説明する。ＮＰＮトランジスタＱ４１，Ｑ４２，Ｑ４６，Ｑ４７、ＰＮＰトランジスタＱ４３，Ｑ４４，Ｑ４５，Ｑ４８、バイアス電流源Ｉ９はコンパレータを構成する。また、ＮＰＮトランジスタ４１のベース電極は、コンパレータの非反転入力に相当し、ＮＰＮトランジスタ４２のベース電極は、コンパレータの反転入力に相当する。従って、加速制御状態では、ＮＰＮトランジスタＱ４９はオフし、ＮＰＮトランジスタＱ５０はオンし、ＮＰＮトランジスタＱ５１はオンする。更に、ＮＰＮトランジスタＱ５１がオンすることにより、ＰＮＰトランジスタＱ５４はオンし、ＮＰＮトランジスタＱ５５がオフする様、バイアス電流源Ｉ１２を設定している為、駆動信号ＶｄｒはＬレベルとなる。一方、減速制御状態では、加速制御状態と逆の動作をする為、最終的に駆動信号ＶｄｒはＨレベルとなる。
【００３１】
モータ駆動回路２３は、Ｌレベルの駆動信号Ｖｄｒが入力されることにより、モータ１１を加速すべく駆動し、Ｈレベルの駆動信号Ｖｄｒが入力されることにより、モータ１１を減速すべく駆動する。
【００３２】
ここで、加速制御状態におけるＦＧ信号について説明する。加速制御状態では、モータ１１の回転速度は加速されることから、モータ１１の回転速度に応じたＦＧ信号のパルス周期も短くなり、出力電圧ＶｏにおけるＬレベルが占める期間が増加する。従って、速度電圧Ｖｖは基準電圧Ｖｒｅｆに一致するよう低下する。一方、減速制御状態では、モータ１１の回転速度が減速されることから、モータ１１の回転速度に応じたＦＧ信号のパルス周期は長くなり、出力電圧ＶｏにおけるＬレベルが占める期間が低下する。従って、速度電圧Ｖｖは基準電圧Ｖｒｅｆに一致するよう上昇する。この様に、モータ速度制御回路１０は、速度電圧Ｖｖを帰還し、基準電圧Ｖｒｅｆのレベルと一致するようモータ１１の回転速度を制御している為、モータ１１の回転速度は基準電圧Ｖｒｅｆ、さらにＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比に対して線形の関係を有する。
【００３３】
所定温度Ｔａにおいて、ＰＷＭ信号におけるＨレベルのデューティ比がゼロの場合におけるモータ速度制御回路１０の動作について説明する。Ｈレベルのデューティ比がゼロのＰＷＭ信号が基準電圧回路２０に入力されると、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電極はＬレベルとなる為、ＬＰＦにより平滑化された電圧Ｖｒｅｆは、ほぼ電源電圧ＶＤＤとなる。この時、速度電圧Ｖｖは基準電圧Ｖｒｅｆより低い状態であるためモータ速度制御回路１０は、減速制御状態となる。従って、モータ速度制御回路１０は、速度電圧Ｖｖを基準電圧Ｖｒｅｆと一致すべくモータ１１を減速させる。速度電圧Ｖｖを電源電圧ＶＤＤにするには、ＦＧ信号におけるＨレベルのパルスを停止させることが必要であり、結果的にモータ１１は停止される。従って、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比がゼロの場合は、温度に関わらずモータの回転速度はゼロとなる。
【００３４】
ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が所定のデューティ比であり、所定温度Ｔａから温度が変化した場合におけるモータ速度制御回路１０の動作について説明する。なお図７は、本発明を適用したモータ速度制御回路１０によりモータ１１を駆動した場合の、異なる温度におけるモータの回転速度と速度制御信号との関係を示す図であり、適宜参照する。温度が上昇した場合は、サーミスタＲＴＨの抵抗値が小さくなる為、温度電流Ｉｔｈが増加する。これにより、ノード電圧Ｖ２は、分圧電圧Ｖ３よりも高くなる期間が増え、出力電圧Ｖｏの１周期に占めるＬレベルの幅は小さくなり、速度電圧Ｖｖは、基準電圧Ｖｒｅｆよりも高くなる。これは前述の加速制御状態であることから、モータ１１の回転速度は上昇する様にモータ速度制御回路１０により制御される。その結果、モータ１１の回転速度に応じたＦＧ信号のパルス周期も短くなり、出力電圧ＶｏにおけるＬレベルが占める期間が増加する。この結果、速度電圧Ｖｖは、基準電圧Ｖｒｅｆに一致するよう低下する。
【００３５】
一方、温度が所定温度Ｔａより低くなる場合は、温度電流Ｉｔｈが減少する。これにより、ノード電圧Ｖ２が分圧電圧Ｖ３より低くなる期間が増え、結果的に出力電圧Ｖｏは、基準電圧Ｖｒｅｆより低くなる。この場合は、前述の動作と逆になり、減速制御状態となる。従って、モータ１１の回転速度は減速され、モータ１１の回転速度に応じたＦＧ信号のパルス周期は長くなる。すなわち、出力電圧ＶｏにおけるＬレベルが占める期間が低下し、速度電圧Ｖｖは基準電圧Ｖｒｅｆに一致するよう上昇する。
【００３６】
この様に、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が所定のデューティ比であっても、温度が高くなると、速度電圧Ｖｖが変化し、モータの回転速度、すなわちファンの回転数も増える。一方温度が低くなる場合も同様に、モータ速度制御回路１０は、モータの回転速度を低下させ、ファンの回転数を減らすことが可能となる。
【００３７】
以上に説明した構成からなる本実施形態を適用したモータ速度制御回路１０は、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比に対してモータ１１の回転速度を線形に変化させ、温度とモータの回転速度に応じてモータ１１の回転速度を変化させるとともに、モータ１１を停止すべくＨレベルのデューティ比がゼロのＰＷＭ信号が入力された場合、温度に関わらずモータ１１の回転速度をゼロとする。
【００３８】
また、特許文献１においては、ディスクリートの抵抗（以下直列抵抗とする）をサーミスタに接続し、直列抵抗に電圧を印加することにより発生する分圧電圧を、温度信号としてモータ速度制御集積回路に入力している。部品点数の削減という点からは、直列抵抗をモータ速度集積回路内で実現することが好ましいが、集積回路における抵抗の抵抗値及び温度係数を制御することは難しい。従って、直列抵抗にディスクリート部品を用いることが必要となる。一方、本実施形態においては、サーミスタＲＴＨをＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタ電極に接続することにより、サーミスタＲＴＨに生じる電圧信号ＶＴＨ（Ｔａ）を温度信号としてモータ速度制御回路１０に入力している。これにより、本実施形態においては、温度信号を入力させる為に、サーミスタＲＴＨのみを用いれば良く、前述の場合と比較して、部品点数を削減できる。
【００３９】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００４０】
例えば、本実施形態においてはＰＷＭ信号を速度制御信号としたが、アナログ信号を速度制御信号としても良い。この場合、本実施形態における基準電圧Ｖｒｅｆの代わりにアナログ信号を比較回路２２に直接入力させれば良い。
【００４１】
また、本実施形態では、温度電流ＩｔｈをコンデンサＣ２に充電することにより速度電圧Ｖｖを生成したが、温度電流Ｉｔｈを速度電圧出力回路３１に供給せず、本実施形態の速度電圧出力回路３１から出力されていた速度電圧Ｖｖをバイアス電圧として用いても良い。この場合は、温度電流生成回路３０の代わりに、サーミスタと抵抗とが直列に接続された抵抗体の一端に、前述のバイアス電圧を印加することにより、サーミスタと抵抗との分圧電圧を速度電圧Ｖｖとする。サーミスタと抵抗との分圧電圧による速度電圧Ｖｖは、バイアス電圧とサーミスタ抵抗を含む抵抗比との積に応じた電圧となる。従って、モータの回転速度と温度に応じた速度電圧Ｖｖを生成することができ、本実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態であるモータ速度制御回路１０の構成を示す図である。
【図２】基準電圧回路２０の一実施形態を示す図である。
【図３】サーミスタＲＴＨが接続された温度電流生成回路３０の一実施形態を示す図である。
【図４】速度電圧出力回路３１の一実施形態を示す図である。
【図５】比較回路２２の一実施形態を示す図である。
【図６】速度電圧出力回路３１における主要な信号の波形を示す図である。
【図７】本発明を適用したモータ速度制御回路１０によりモータ１１を駆動した場合の、異なる温度におけるモータの回転速度と速度制御信号との関係を示す図である。
【図８】従来のモータ速度制御回路のブロック図の一例を示す図である。
【図９】従来のモータ速度制御回路における異なる温度におけるモータの回転速度と、速度制御信号との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  モータ速度制御回路
１１  モータ
２０  基準電圧回路
２１  速度電圧回路
２２  比較回路
２３  モータ駆動回路
３０  温度電流生成回路
３１  速度電圧出力回路
６０  エッジ回路
７０  積分回路
【図１】
2008312328.tif 000003
【図２】
2008312328.tif 000004
【図３】
2008312328.tif 000005
【図４】
2008312328.tif 000006
【図５】
2008312328.tif 000007
【図６】
2008312328.tif 000008
【図７】
2008312328.tif 000009
【図８】
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【図９】
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