(57)【要約】【課題】モーターの回転速度が変換した時に、センサの設置位置を考慮する必要のないモーターの制御装置を提供する。【解決手段】モーターの制御装置であって、前記モーターを検出し、且つ検出信号を発生する検出回路と、前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受けて、該検出信号に基づいて、移相信号を発生する移相回路と、前記移相回路と電気接続され、前記移相信号を受けて、該移相信号に基づいて、比較信号を発生する比較回路と、前記比較回路及び前記モーターと電気接続され、前記比較信号を受けて、該比較信号に基づいて、制御信号を発生し、該制御信号によって前記モーターの回転速度を制御する制御回路とを含む制御装置。【選択図】図３
2008306915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターの制御装置であって、
前記モーターを検出し、且つ検出信号を発生する検出回路と、
前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受けて、該検出信号に基づいて、移相信号を発生する移相回路と、
前記移相回路と電気接続され、前記移相信号を受けて、該移相信号に基づいて、比較信号を発生する比較回路と、
前記比較回路及び前記モーターと電気接続され、前記比較信号を受けて、該比較信号に基づいて、制御信号を発生し、該制御信号によって前記モーターの回転速度を制御する制御回路とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記検出回路は、ホールセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記検出信号は、第一サブ検出信号及び第二サブ検出信号からなることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第一サブ検出信号及び前記第二サブ検出信号の位相差は、１８０度であることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記移相回路は、
前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受けて、該検出信号に基づいて第一サブ移相信号を発生する第一位相調整ユニットと、
前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受けて、該検出信号に基づいて第二サブ移相信号を発生する第二位相調整ユニットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第一位相調整ユニットは、
その一端が前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受ける第一レジスタと、
その一端が前記第一レジスタの前記一端と電気接続され、その他端が前記第一レジスタの他端と電気接続される第一コンデンサと、
その一端が前記第一レジスタの前記他端と電気接続され、且つ前記第一サブ移相信号を伝送する第二レジスタと、
その一端が前記第二レジスタの前記一端と電気接続され、その他端が前記第二レジスタの他端と電気接続される第二コンデンサと、
その一端が前記第二レジスタの前記他端と電気接続され、その他端が接地する第三レジスタとを含むことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第二位相調整ユニットは、
その一端が前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受ける第四レジスタと、
その一端が前記第四レジスタの前記一端と電気接続され、その他端が前記第四レジスタの他端と電気接続される第三コンデンサと、
その一端が前記第四レジスタの前記他端と電気接続され、且つ前記第二サブ移相信号を伝送する第五レジスタと、
その一端が前記第五レジスタの前記一端と電気接続され、その他端が前記第五レジスタの他端と電気接続される第四コンデンサと、
その一端が前記第五レジスタの前記他端と電気接続され、その他端が接地する第六レジスタとを含むことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
前記移相信号は前記第一サブ移相信号及び前記第二サブ移相信号からなることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第一サブ移相信号及び前記第二サブ移相信号の位相差は、１８０度であることを特徴とする請求項５、或いは８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記比較回路は、第一入力端子と、第二入力端子と、出力端子とを有する演算増幅器を含み、前記第一入力端子と前記第二入力端子とは、前記移相回路にそれぞれ電気接続されて前記移相信号を受け、前記出力端子は、前記比較信号を伝送することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記比較信号の波形は方形波であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記検出信号及び前記移相信号の位相差は、前記検出信号及び前記比較信号の位相差と等しいことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記検出信号は、前記移相信号と位相角度が異なることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、プログラム可能なチップ、集積回路、プロセッサ、デジタル信号処理器、マイクロコントローラ、或いはマイクロプロセッサチップであることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特にモーターの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のモーターの制御装置は、モーターの磁極が回転している時の位置を、ホール素子によって感知することができる。よって、モーターの制御装置では、所定の位置にホール素子を設置することで、モーターの回転を制御することができる。
【０００３】
図１及び図２に示されるように、従来の電子システム１は、ホール素子１１、モーター１２、及び制御器１３を含む。前記ホール素子１１は、位置Ｐ１に設置され、前記モーター１２が回転する時の磁極の変化を検出する。前記制御器１３は、前記ホール素子１１の検出結果に基づいて、前記モーター１２の駆動電流１２１を調整する。
【０００４】
しかし、前記モーター１２の回転速度が上った時、仮に、前記ホール素子１１が前記位置Ｐ１に設置されている場合、前記駆動電流１２１が反転点に接近した時にサージ（ＳＵＲＧＥ）を発生しやすくなり（図２に図示）、且つ前記駆動電流１２１の位相は、前記モーター１２の駆動電圧より遅れ、前記モーター１２が回転する時に、騒音を生じやすく、回転の効率を悪化させる。
【０００５】
上述の状態を改善するために、前記ホール素子１１を位置Ｐ２に設置することで、前記モーター１２が高速回転している時に、前記駆動電流１２１と駆動電圧との間の位相差、及び前記駆動電流１２１が反転点に接近する時に、サージを生じやすい状態を改善することができる。よって、前記モーター１２の騒音を下げ、回転効率を高めることができる。しかし、前記モーター１２が低速回転している時の効率は下がり、騒音が高くなる。よって、前記モーター１２の異なる回転速度では、前記ホール素子１１を最適な位置Ｐ１、前記位置Ｐ２、或いはその他の回転速度で対応した好ましい設置位置に設置しても、前記制御器１３が前記モーター１２を制御する効果に影響を及ぼす。
【０００６】
よって、本発明は、モーターの回転速度が変化した時に、センサの設置位置の影響を考慮することなく、且つ確実に反応し、最適にモーターの回転速度を調整して、モーターの作動効率及び使用寿命を高め、モーター回転時に生じる騒音を減少できるモーターの制御装置を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の課題に鑑み、本発明の目的は、モーターの回転速度が変化した時に、センサの設置位置を考慮する必要のないモーターの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
よって、上述の目的を達するために、本発明のモーター制御装置は、検出回路、移相回路、比較回路、及び制御回路を含む。前記検出回路は、前記モーターを検出し、且つ検出信号を発生する。前記移相回路は、前記検出回路と電気接続され、前記検出信号を受けて、該検出信号に基づいて、移相信号を発生する。前記比較回路は、前記移相回路と電気接続され、前記移相信号を受けて、該移相信号に基づいて、比較信号を発生する。前記制御回路は、前記比較回路及び前記モーターに電気接続され、前記比較信号を受けて、該比較信号に基づいて、制御信号を発生し、前記モーターの回転速度を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の前記モーターの制御装置は、前記移相回路及び前記比較回路を増加し、前記移相回路によって、前記検出信号を移相して、前記移相信号を発生する。また、前記比較回路によって、前記移相信号の第一サブ検出信号及び第二サブ検出信号を比較して、前記比較信号を発生する。また、前記検出回路を前記モーターの固定位置に隣接して設置するだけで、前記モーターの回転速度を検出することができる。この方式は、前記移相回路によって、前記検出信号に基づけば、前記モーターの回転速度を即時に最適に調整することができるだけでなく、前記検出回路の検出位置を適宜変える必要がないため、前記モーターの作動効率及び使用寿命を上げることができ、且つモーターが回転する時に発生する騒音を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１１】
図３及び図４を同時に参照下さい。図４は図３の等価回路の概略図である。本発明の好ましい実施例のモーターＭの制御装置２は、検出回路２１、移相回路２２、比較回路２３、及び制御回路２４を含む。本実施例の前記モーターＭは、例えば、ファン装置などの各種の電子装置に応用することができる。
【００１２】
本実施例では、前記検出回路２１は、ホールセンサ（ｈａｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）２１１、及びレジスタＲを含み、前記ホールセンサ２１１が前記モーターＭの固定位置に隣接して設置され、前記ホールセンサ２１１によって前記モーターＭの回転時の磁極の変化を感知し、検出信号Ｓ１が発生する。また、本実施例の前記検出信号Ｓ１は、第一サブ検出信号Ｓ１Ａ及び第二サブ検出信号Ｓ１Ｂを有し、且つ前記検出回路２１の前記ホールセンサ２１１の二つの端子よりそれぞれ出力される（図４に図示）。また、この実施例では、前記第一サブ検出信号Ｓ１Ａ及び前記第二サブ検出信号Ｓ１Ｂの位相差は、１８０度である（図５に図示）。
【００１３】
図３及び図４を再度同時に参照下さい。前記移相回路２２は、前記検出回路２１と電気接続され、且つ前記検出信号Ｓ１を受けて、前記検出信号Ｓ１に基づいて、移相信号Ｓ２を発生する。前記移相信号Ｓ２は、第一サブ移相信号Ｓ２Ａ及び第二サブ移相信号Ｓ２Ｂを有する。この実施例では、前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａ及び前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂの位相差は、１８０度である。
【００１４】
また、前記移相回路２２は、第一位相調整ユニット２２１と第二位相調整ユニット２２２とを含む（図４に図示）。前記第一位相調整ユニット２２１は、第一レジスタＲ１、第一コンデンサＣ１、第二レジスタＲ２、第二コンデンサＣ２、及び第三レジスタＲ３を有する。前記第一レジスタＲ１の一端は、前記検出回路２１の前記ホールセンサ２１１の一端と電気接続され、前記検出信号Ｓ１の前記第一サブ検出信号Ｓ１Ａを受ける。前記第一コンデンサＣ１の一端は、前記第一レジスタＲ１の一端と電気接続され、その他端は、前記第一レジスタＲ１の他端と電気接続される。前記第二レジスタＲ２の一端は、前記第一レジスタＲ１の前記他端と電気接続され、且つ前記移相信号Ｓ２の前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａを伝送する。前記第二コンデンサＣ２の一端は、前記第二レジスタＲ２の一端と電気接続され、その他端は、前記第二レジスタＲ２の他端と電気接続される。前記第三レジスタＲ３の一端は、前記第二レジスタＲ２の前記他端と電気接続され、その他端は接地される。
【００１５】
前記第二位相調整ユニット２２２は、第四レジスタＲ４、第三コンデンサＣ３、第五レジスタＲ５、第四コンデンサＣ４、及び第六レジスタＲ６を有する。前記第四レジスタＲ４の一端は、前記検出回路２１の前記ホールセンサ２１１の他端と電気接続され、前記検出信号Ｓ１の前記第二サブ検出信号Ｓ１Ｂを受ける。前記第三コンデンサＣ３の一端は、前記第四レジスタＲ４の一端と電気接続され、その他端は、前記第四レジスタＲ４の他端と電気接続される。第五レジスタＲ５の一端は、前記第四レジスタＲ４の前記他端と電気接続され、且つ前記移相信号Ｓ２の前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂを伝送する。第四コンデンサＣ４の一端は、前記第五レジスタＲ５の一端と電気接続され、その他端は、前記第五レジスタＲ５の他端と電気接続される。前記第六レジスタＲ６の一端は、前記第五レジスタＲ５の前記他端と電気接続され、その他端は、接地される。
【００１６】
図３及び図４を再度参照下さい。本実施例の前記比較回路２３は、演算増幅器２３１を含む。前記演算増幅器２３１は、第一入力端子Ｉ１、第二入力端子Ｉ２、及び出力端子Ｏを有する。前記第一入力端子Ｉ１は、前記移相回路２２の前記第一位相調整ユニット２２１と電気接続され、前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａを受ける。前記第二入力端子Ｉ２は、前記移相回路２２の前記第二位相調整ユニット２２２と電気接続され、前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂを受ける。前記比較回路２３の前記演算増幅器２３１は、前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａと前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂとを比較し、前記演算増幅器２３１の前記出力端子Ｏは、比較信号Ｓ３を出力する。
【００１７】
本実施例では、前記比較信号Ｓ３は、方形波（図５に図示）であり、且つ高レベル、及び低レベルを有する。前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａが前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂより大きい場合、前記比較信号Ｓ３は前記高レベルであり、前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａが前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂより小さい場合、前記比較信号Ｓ３は前記低レベルである。
【００１８】
また、図５を再度参照下さい。本実施例の前記検出信号Ｓ１は、前記移相信号Ｓ２と位相角度θずれて異なる。また、前記比較信号Ｓ３は、前記移相信号Ｓ２の前記第一サブ移相信号Ｓ２Ａの値と前記第二サブ移相信号Ｓ２Ｂの値とが互いに比較されて、これにより得られた結果によって発生したため、前記検出信号Ｓ１と前記移相信号Ｓ２とが、前記位相角度θずれて異なる時、即ち、位相差がある時、前記検出信号Ｓ１は、前記比較信号Ｓ３とも前記位相角度θずれて異なる。
【００１９】
本実施例では、前記制御回路２４は、プログラム可能なチップ、集積回路、プロセッサ、デジタル信号処理器、マイクロコントローラ、或いはマイクロプロセッサチップであることができる。前記制御回路２４は、前記比較信号Ｓ３を受け、且つ前記比較信号Ｓ３に基づいて、制御信号Ｓ４を前記モーターＭに発生し、回転速度を調整する。
【００２０】
本実施例の前記制御装置２には、前記検出回路２１及び前記制御回路２４との間に、前記移相回路２２及び前記比較回路２３が設けられ、前記移相回路２２は、前記検出信号Ｓ１に基づいて、前記移相信号Ｓ２を発生する。前記比較回路２３は、前記移相信号Ｓ２に基づいて、比較信号Ｓ３を発生し、前記制御回路２４は、前記比較信号Ｓ３に基づいて、前記制御信号Ｓ４を発生し、前記モーターＭの回転速度を制御できるようにする。この方式は、前記検出回路内の前記ホールセンサ２１１の設置位置を適宜変える必要がないだけでなく、前記移相回路２２によって、前記検出信号Ｓ１の位相を調整するだけで、即時に、前記モーターＭの回転速度を調整することができ、前記モーターＭの作動効率及び使用寿命を上げ、且つモーターＭが回転する時に生じる騒音を減少させることができる。
【００２１】
上述により、本発明のモーター制御装置は、前記移相回路及び前記比較回路を有し、前記移相回路によって、前記検出信号を移相して、前記移相信号を発生する。また、前記比較回路によって、前記移相信号の第一サブ移相信号と第二サブ移相信号とを比較して、前記比較信号を発生する。また、前記検出回路を前記モーターの固定位置に隣接して設置するだけで、前記モーターの回転速度を検出することができる。この方式は、前記移相回路によって、前記検出信号に基づけば、前記モーターの回転速度を即時に最適に調整することができるだけでなく、前記検出回路の検出位置を適宜変える必要がないため、前記モーターの作動効率及び使用寿命を上げることができ、且つモーターの回転する時に発生する騒音を減少させることができる。
【００２２】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の電子システムの概略図である。
【図２】従来の電子システムのモーター駆動電流の波形概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施例に基づいたモーター制御装置の概略図である。
【図４】図３の等価回路の概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施例に基づいたモーター制御装置、その検出信号、移相信号、及び比較信号の波形概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  電子システム
１１  ホール素子
１２、Ｍ  モーター
１２１  駆動電流
１３  制御器
２  制御装置
２１  検出回路
２１１  ホールセンサ
２２  移相回路
２２１  第一位相調整ユニット
２２２  第二位相調整ユニット
２３  比較回路
２３１  演算増幅器
２４  制御回路
Ｃ１  第一コンデンサ
Ｃ２  第二コンデンサ
Ｃ３  第三コンデンサ
Ｃ４  第四コンデンサ
Ｓ１  検出信号
Ｓ１Ａ  第一サブ検出信号
Ｓ１Ｂ  第二サブ検出信号
Ｓ２  移相信号
Ｓ２Ａ  第一サブ移相信号
Ｓ２Ｂ  第二サブ移相信号
Ｓ３  比較信号
Ｓ４  制御信号
Ｐ１、Ｐ２  位置
Ｒ  レジスタ
Ｒ１  第一レジスタ
Ｒ２  第二レジスタ
Ｒ３  第三レジスタ
Ｒ４  第四レジスタ
Ｒ５  第五レジスタ
Ｉ１  第一入力端子
Ｉ２  第二入力端子
Ｏ  出力端子
【図１】
2008306915.tif 000003
【図２】
2008306915.tif 000004
【図３】
2008306915.tif 000005
【図４】
2008306915.tif 000006
【図５】
2008306915.tif 000007