(57)【要約】【課題】ファンモータ等のＤＣモータとこれに電源を供給すると共にＤＣモータの回転数を指示する制御装置を含む装置全体の配線を簡略化する。【解決手段】ファンモータ駆動回路１２に電源を供給する制御装置１１によって、この電源を周期的にオフ状態にすると共にオフ状態の繰り返し周期の長さによって回転数を指示し、ファンモータ駆動回路１２側において、制御装置１１からの電源がオフ状態になる繰返し周期に応じて、電源がオン状態の期間にコイル９，１０に流す電流の接断のデューティを変化させ、電源のオフ状態の繰り返し周期の長さによってファンモータの回転数を制御する。【選択図】  図１
2004201365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御方法であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の繰り返し周期の長さによって回転数を指示し、
前記ＤＣモータは、前記制御装置からの電源がオフ状態になる繰返し周期に応じて、電源がオン状態の期間にコイルに流す電流の接断のデューティを変化させ、電源のオフ状態の繰り返し周期の長さによってＤＣモータの回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御方法。
【請求項２】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御方法であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の継続時間の長さによって回転数を指示し、
前記ＤＣモータは、前記制御装置からの電源がオフ状態になる継続時間に応じて、電源がオン状態の期間にコイルに流す電流の接断のデューティを変化させ、電源のオフ状態の継続時間の長さによってＤＣモータの回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御方法。
【請求項３】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御方法であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的又は間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率を変えることにより回転数を指示し、
前記ＤＣモータは、前記制御装置からの電源の前記オフ状態の継続時間の比率に応じて、電源がオン状態の期間にコイルに流す電流の接断のデューティを変化させ、電源の前記オフ状態の継続時間の比率によって回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御方法。
【請求項４】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御回路であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の繰り返し周期の長さによって回転数を指示する手段を有し、
前記ＤＣモータは、コイルへの通電を制御するドライブ回路と、前記制御装置からの電源がオフ状態になっても前記ドライブ回路への電源がオフにならないよう前記ドライブ回路の電源電圧を保持する蓄電手段と、前記制御装置からの電源がオフ状態になる繰返し周期を電気的な量の信号で保持する手段と、発振回路と、該発振回路の発振周波数で前記コイルに流す電流を接断する手段とを有し、
前記制御装置からの電源のオフ状態の繰返し周期の信号によって電源がオン状態の期間の前記コイルに流す電流の接断のデューティを変化させて、電源のオフ状態の繰り返し周期の長さによってＤＣモータの回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御回路。
【請求項５】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御回路であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の継続時間によって回転数を指示する手段を有し、
前記ＤＣモータは、コイルへの通電を制御するドライブ回路と、前記制御装置からの電源がオフ状態になっても前記ドライブ回路の電源がオフにならないよう前記ドライブ回路の電源電圧を保持する蓄電手段と、前記制御装置からの電源がオフ状態の継続時間を電気的な量の信号で保持する手段と、発振回路と、該発振回路の発振周波数でコイルに流す電流を接断する手段とを有し、
前記制御装置からの電源のオフ状態の継続時間の信号によって電源がオン状態の期間の前記コイルに流す電流の接断のデューティを変化させて、電源のオフ状態の継続時間の長さによってＤＣモータの回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御回路。
【請求項６】
ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって前記ＤＣモータの回転数を制御するＤＣモータの回転数制御回路であって、
前記制御装置は、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的又は間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率を変えることにより回転数を指示する手段を有し、
前記ＤＣモータは、コイルへの通電を制御するドライブ回路と、前記制御装置からの電源がオフ状態になっても前記ドライブ回路の電源がオフにならないよう前記ドライブ回路の電源電圧を保持する蓄電手段と、前記制御装置からの電源のオフ状態の継続時間の比率を電気的な量の信号で保持する手段と、発振回路と、該発振回路の発振周波数でコイルに流す電流を接断する手段とを有し、
前記制御装置からの電源の前記オフ状態の継続時間の比率の信号によって電源がオン状態の期間の前記コイルに流す電流の接断のデューティを変化させて、電源の前記オフ状態の継続時間の比率によってＤＣモータの回転数を制御することを特徴とするＤＣモータの回転数制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンモータ等のＤＣモータにおける回転数制御の方法及び装置に関し、特に制御装置側からＤＣモータ側に回転数の指示を行い、ＤＣモータの回転数を制御する方法及び回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来使用されているＤＣファンモータに適用される回転数制御装置のブロック図を示している。制御装置１は、例えばパソコンやサーバー等の装置内部の発熱や温度上昇を検知してファンモータの回転数を制御する装置であり、ファンモータは２相半波（ユニポーラ）ブラシレスＤＣモータの場合である。図１２に示すファンモータ駆動回路２は、例えばローム株式会社製モータドライブＩＣ（型番ＢＡ６８１１Ｆ）を使用した場合を示しており、２相のコイル９，１０を駆動するドライブＩＣ５と、位置検出素子としてのホール素子３と、ダイオード４，７と、コンデンサ６と、回転数を制御する為のトランジスタ８とで構成されている。
【０００３】
制御装置１からドライブＩＣ５にダイオード４を通して電源＋１２［Ｖ］が供給される一方、抵抗を通してホール素子３に電源が供給される。ホール素子３はロータの磁石の磁極を検出し磁極の極性と磁力の強さに応じた差動の電圧をドライブＩＣ５に供給する。
【０００４】
トランジスタ８がオンになることによる全速状態の場合の動作を説明する。ドライブＩＣ５はホール素子３の差動の電圧に基づきコイル９，１０の何れかに接続された出力をオン状態にする。コイル９に接続されたドライブＩＣ５の出力がオン状態になると、制御装置１から供給される＋１２［Ｖ］の電源の電流は制御装置１からダイオード７及びトランジスタ８のエミッタ，コレクタを通ってコイル９に流れ、ドライブＩＣ５の出力に流れ込む。同様に、コイル１０に接続されたドライブＩＣ５の出力がオン状態になると、電源の電流は制御装置１からダイオード７及びトランジスタ８のエミッタ，コレクタを通ってコイル１０に流れ、ドライブＩＣ５の出力に流れ込む。コイル９，１０はそれぞれが励磁され、磁力を発生し、ロータの磁石との間で反発と吸引の力が発生し、回転トルクとなってロータが回転する。
【０００５】
次に、トランジスタ８がオフ状態の場合を説明する。トランジスタ８がオフ状態になるとドライブＩＣ５の出力がオン状態になってもコイル９，１０には電流が流れなくなり、磁力が発生しなくなるので回転トルクが発生しない。
【０００６】
図１２における回転数制御方法としては、制御装置１からＰＷＭ信号としてパルス列をファンモータ駆動回路２に送り、駆動回路２の内部のトランジスタ８でコイル９，１０に流す電流をパルス列に従ってオンオフし、コイル９，１０に通電する電流をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）制御して回転数を制御する方法であり、コイル９，１０に流れる平均電流をＰＷＭ制御によって増減させてモータの回転トルクを増減し、回転数を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の方法では、制御信号としてＰＷＭ信号をファンモータ側に送る必要があり、電源信号線以外に制御信号のための信号線を駆動回路２に接続する必要が有り、装置全体の配線が増えるという欠点がある。特にサーバーのように一つの装置に複数のファンモータを用いるような場合はそれだけ配線が煩雑になるという問題を生じる。
【０００８】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、ファンモータ等のＤＣモータとこれに電源を供給すると共にＤＣモータの回転数を指示する制御装置を含む装置全体の配線を簡略化できるＤＣモータの回転数制御方法及び回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のＤＣモータの回転数制御方法においては、ＤＣモータに電源を供給する制御装置によって、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の繰り返し周期の長さによって回転数を指示し（又は、前記ＤＣモータに供給する電源を間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の継続時間の長さによって回転数を指示し、若しくは、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的又は間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率を変えることにより回転数を指示し）、
ＤＣモータ側において、前記制御装置からの電源がオフ状態になる繰返し周期に応じて（又は、前記制御装置からの電源がオフ状態になる継続時間に応じて、若しくは、前記制御装置からの電源の前記オフ状態の継続時間の比率に応じて）、電源がオン状態の期間にコイルに流す電流の接断のデューティを変化させ、電源のオフ状態の繰り返し周期の長さによって（又は、電源のオフ状態の継続時間の長さによって、若しくは、電源の前記オフ状態の継続時間の比率によって）ＤＣモータの回転数を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、前記目的を達成するために、本発明のＤＣモータの回転数制御回路においては、ＤＣモータに電源を供給する制御装置に、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の繰り返し周期の長さによって回転数を指示する手段（又は、前記ＤＣモータに供給する電源を間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態の継続時間によって回転数を指示する手段、若しくは、前記ＤＣモータに供給する電源を周期的又は間欠的にオフ状態にすると共にこのオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率を変えることにより回転数を指示する手段）を備え、
前記ＤＣモータに、コイルへの通電を制御するドライブ回路と、前記制御装置からの電源がオフ状態になっても前記ドライブ回路への電源がオフにならないよう前記ドライブ回路の電源電圧を保持する蓄電手段と、前記制御装置からの電源がオフ状態になる繰返し周期を電気的な量の信号で保持する手段（又は、前記制御装置からの電源がオフ状態の継続時間を電気的な量の信号で保持する手段、若しくは、前記制御装置からの電源のオフ状態の継続時間の比率を電気的な量の信号で保持する手段）と、発振回路と、該発振回路の発振周波数で前記コイルに流す電流を接断する手段とを備え、
前記制御装置からの電源のオフ状態の繰返し周期の信号によって（又は、前記制御装置からの電源のオフ状態の継続時間の信号によって、若しくは、前記制御装置からの電源の前記オフ状態の継続時間の比率の信号によって）電源がオン状態の期間の前記コイルに流す電流の接断のデューティを変化させ、電源のオフ状態の繰り返し周期の長さによって（又は、電源のオフ状態の継続時間の長さによって、若しくは、電源のオフ状態の継続時間の比率によって）ＤＣモータの回転数を制御することを特徴とする。
【００１１】
一般にファンモータ等のＤＣモータの電源を周期的又は間欠的にオフ状態にすると次の問題が発生する。通常ファンモータは内部にドライブＩＣとコンデンサで構成されたロック保護回路を含み、ファンモータがロックされた場合、コンデンサに充放電してタイミング信号を作り、タイミング信号に従ってコイルへの通電を間欠的に行う事でコイルの焼損を防いでいる（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特公平７−１１８９４１号公報
この為、ドライブＩＣの電源が瞬間的にでもオフ状態になるとロック保護回路のタイミング回路がリセットされ、ファンモータがロックされた場合にロック保護が正常に行われなくなる。
【００１３】
このようにドライブＩＣの電源が一瞬でもオフ状態になる事は許されないので、ファンモータの電源がオフ状態になった場合でもドライブＩＣの電源がオフ状態にならないようにコンデンサのような蓄電手段を用いてドライブＩＣの電圧を保持する。
【００１４】
本発明では、周期的又は間欠的に電源をオフ状態にしてもドライブＩＣの電源を保持するコンデンサの容量が小さくても良いようにオフ状態の継続時間を短くしてこのような問題点を取り除いている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態につき、図１〜図１１を用いて説明する。なお、これらの図面で示した符号のうち従来技術で説明した符号と同じものは同じか又は同等の機能を有するものを示す。
【００１６】
［第一の実施形態］
図１は本発明の第一の実施形態を示したブロック図である。又、図２は図１の端子１３に供給される電源電圧、コンデンサ１８の充放電電圧、コンデンサ２０の保持電圧、比較器２９の反転入力端子に入力される信号（三角波信号）、及び比較器２９の出力電圧を示した波形図であり、（ａ）は高速時、（ｂ）は低速時をそれぞれ表している。
【００１７】
制御装置１１からファンモータ駆動回路１２の端子１３，１４に電源電圧が供給される。駆動回路１２のホール素子３、ドライブＩＣ５、ダイオード４，７、トランジスタ８、コンデンサ６、コイル９，１０は図１２の従来の駆動回路と同じ部品であり、第一の実施形態では、図１２の従来の駆動回路に、比較電圧発生回路３１と、抵抗２２，２３，２４，２５，２６、コンデンサ２７及び演算増幅器２８で構成された三角波発生回路と、比較器２９と、蓄電手段のコンデンサ３０が追加されている。比較電圧発生回路３１は、トランジスタ１５，１６と抵抗１７とコンデンサ１８とで構成された充放電回路、ダイオード１９、電圧保持用コンデンサ２０及び抵抗２１で構成されている。
【００１８】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８のベースに接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８にベース電流が流れ、トランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が供給される。比較器２９の出力がハイレベルになるとトランジスタ８のベース電流が流れなくなり、トランジスタ８はオフになり、コイル９，１０に電流が流れない。
【００１９】
ホール素子３はロータの磁石の磁極を検出して磁極の極性と磁力の強さに応じた差動の電圧をドライブＩＣ５に供給し、ドライブＩＣ５はホール素子３の差動の電圧に基づきコイル９，１０の何れかに接続された出力をオン状態にする。トランジスタ８がオン状態の場合は、コイル９，１０に電流が流れ、コイル９，１０がそれぞれが励磁されて回転トルクが発生し、トランジスタ８がオフ状態の場合はコイル９，１０に電流が流れず回転トルクが発生しない点は従来の駆動回路と同様である。
【００２０】
制御装置１１から端子１３に供給される電源電圧は、制御装置１１内に有るトランジスタによって図２に示すように周期的にオフ状態になり、１２［Ｖ］から０［Ｖ］に低下する。オフ状態から次にオフ状態になるまでの周期は、ファンモータを高速で回そうとする時は短く、低速で回そうとする時は長く設定される。又、ドライブＩＣ５の電圧保持用コンデンサ３０の電圧が低下し過ぎないようにオフ状態になる時間（周期的にオフ状態になる回転継続状態でのオフ時間）は短く設定される。
【００２１】
まず、図２（ａ）を用いて高速時の動作と波形を説明する。端子１３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下すると、ダイオード７を経由してコイル９，１０に電流が流れなくなるが、ドライブＩＣ５の電源電圧は蓄電手段のコンデンサ３０によって一定電圧以上に保持され、ドライブＩＣ５とコンデンサ６で構成されるロック保護機能はリセットされない。ダイオード４はコンデンサ３０からコイル側への放電を阻止している。
【００２２】
トランジスタ１５，１６と抵抗１７とコンデンサ１８は次に説明するように端子１３の電源電圧が０［Ｖ］に低下する毎に充電波形を発生する。すなわち、電源電圧が０［Ｖ］に低下すると、トランジスタ１５のベースが０［Ｖ］に低下する為トランジスタ１５はオフ状態になり、トランジスタ１５のコレクタがハイレベルになり、トランジスタ１６はオン状態になる。従ってコンデンサ１８はトランジスタ１６によって放電されて、図２（ａ）の波形のように、電源電圧が０［Ｖ］になる毎にコンデンサ１８の端子電圧は０［Ｖ］まで低下する。
【００２３】
電源電圧が１２［Ｖ］に戻ると、トランジスタ１５はオン状態になりトランジスタ１５のコレクタはロウレベルになる為トランジスタ１６はオフ状態になる。この為コンデンサ１８は抵抗１７を通して充電され、コンデンサ１８の端子には図２（ａ）に示すような充電波形が発生する。
【００２４】
端子１３に供給される電源電圧が次に０［Ｖ］に低下するまでコンデンサ１８は充電され続け、電源電圧が次に０［Ｖ］になると再び上記のようにトランジスタ１６で放電されてコンデンサ１８の端子電圧は０［Ｖ］になる。このようにコンデンサ１８の端子電圧は電源電圧がオフ状態になる周期で充電と０［Ｖ］への放電を繰返す。
【００２５】
コンデンサ１８はダイオード１９を通してコンデンサ２０に接続されている。コンデンサ１８の充電された電圧がコンデンサ２０の電圧を上回ると、ダイオード１９を通してコンデンサ１８からコンデンサ２０に電流が流れ込み、コンデンサ２０を充電する。ダイオード１９の順方向電圧は、コンデンサ２０を充電する電流が小さい為、非常に小さくなり、コンデンサ２０の電圧はコンデンサ１８の電圧にほぼ等しくなる。尚、コンデンサ１８の容量はコンデンサ２０の容量に比較して十分に大きく選ばれる為、コンデンサ１８からコンデンサ２０に電流が流れ込んでもコンデンサ１８の充電電圧が受ける影響はほとんど無い。
【００２６】
コンデンサ１８がトランジスタ１６で放電されて端子電圧が０［Ｖ］に低下すると、ダイオード１９によってコンデンサ２０からコンデンサ１８への電流の逆流が阻止される為、コンデンサ２０は抵抗２１によって徐々に放電されるまで一定期間充電された電圧を保持する。抵抗２１はコンデンサ２０の放電が急速に行われないように大きな値が選ばれる。この為、コンデンサ２０は図２（ａ）の点線で示すようにコンデンサ１８の充電電圧のピーク値の電圧を保持し続ける。コンデンサ２０で保持された電圧は比較器２９の非反転入力端子に入力される。
【００２７】
抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８とで構成された回路はよく知られた三角波発生回路を構成しており、コンデンサ２７の端子には図２（ａ）に示すような三角波信号が発生する。この三角波信号は比較器２９の反転入力端子に入力され、非反転入力端子に入力されたコンデンサ２０の保持電圧と比較される。図２（ａ）の高速時の波形図ではコンデンサ２０の保持電圧は比較が容易なようにコンデンサ１８の充電波形に重ねて書かれた点線の電圧を三角波信号にも重ねて点線で書いてある。
【００２８】
三角波信号は図２（ａ）に示すようにその下限が高速時のコンデンサ２０の保持電圧よりわずかに低くなるように設定されている。この為比較器２９の出力は図２（ａ）に示すように大部分の期間でロウレベルになる。比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８に接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が流れる。従って電源電圧がオフ状態から次のオフ状態になるまでの周期の大部分の期間でトランジスタ８はオンになり、コイル９，１０に十分な電流が供給される為ファンモータは高速で回転する。
【００２９】
次に低速時の動作と波形を説明する。制御装置１１から端子１３に供給される電源電圧は低速時には図２（ｂ）のように電源電圧のオフ状態から次のオフ状態になるまでの周期は、高速時の周期に比較して長く設定されている。
【００３０】
端子１３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下した場合に、ダイオード７を経由してコイル９，１０に電流が流れなくなる事や、ドライブＩＣ５の電源電圧が蓄電手段のコンデンサ３０によって一定電圧以上に保持され、ドライブＩＣ５とコンデンサ６とで構成されるロック保護機能はリセットされない事は高速時と同様である。
【００３１】
トランジスタ１５，１６と抵抗１７とコンデンサ１８とは高速時と同様に端子１３の電源電圧が０［Ｖ］に低下する毎に充電波形を発生するが、電源電圧のオフ状態から次のオフ状態になるまでの周期が長い為、コンデンサ１８の端子に発生する充電波形のピーク値は図２（ｂ）に示すように高速時に比較して高くなる。従って低速時、ダイオード１９を通してコンデンサ２０に充電され保持される電圧はコンデンサ１８の充電波形のピーク値と同様に高速時にコンデンサ２０に保持される電圧より高くなる。
【００３２】
コンデンサ２０に保持される電圧を図２（ｂ）の低速時の波形図に点線で示す。コンデンサ２０で保持された電圧は比較器２９の非反転入力端子に入力され、反転入力端子に入力される三角波信号と比較される。図２（ｂ）の低速時の波形図ではコンデンサ２０の保持電圧は比較が容易なようにコンデンサ１８の充電波形に重ねて書かれた点線の電圧を三角波信号にも重ねて点線で書いてある。
【００３３】
コンデンサ２０で保持された電圧は高速時にコンデンサ２０に保持される電圧より高くなる為、図２（ｂ）に示すように三角波信号の中央の電圧よりわずかに上になる。この為比較器２９の出力はロウレベルになる期間は５０％以下になる。
【００３４】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８に接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が流れる。従ってトランジスタ８がオンになる期間は５０％以下になり、コイル９，１０には約半分の電流が供給される為ファンモータは低速で回転する。
【００３５】
このように第一の実施形態によれば、ファンモータの電源電圧を周期的にオフ状態にし、オフ状態から次のオフ状態にするまでの繰返し周期を変える事でファンモータの回転数を高速にする事も低速にする事も可能になり、電源のオフ状態の繰返し周期を調整すれば低速から高速までの回転数を滑らかに変化させる事もできる。
【００３６】
通常、ファンモータの電源電圧をオフ状態にする周期の繰返し周波数は、電源電圧のオフ状態でファンモータの電流が断続する事で発生する電磁音が人の耳の可聴周波数より低くなるように６０Ｈｚ以下が選ばれ、三角波発生回路の三角波の繰返し周波数は、人の耳の可聴周波数より高くなるように２０ＫＨｚ以上が選ばれる。
【００３７】
上記実施形態では、ファンモータ駆動回路２と制御装置１１との間の配線は、電源線とグランド線の２本でよく、配線が煩雑になる事がない。又、電源のオフ状態の継続時間はトランジスタ１６がコンデンサ１８を放電する為に要する時間でよく、短い時間で良い。このためコンデンサ３０によってドライブＩC５の電源電圧を一定値以上に保持でき、ロック保護回路のリセットを防ぐ事ができる。
【００３８】
［第二の実施形態］
図３は本発明の第二の実施形態を示し、比較電圧発生回路３６のみを取出した回路図である。比較電圧発生回路３６以外の構成と接続は第一の実施形態の図１と同様である。この実施形態は、第一の実施形態の比較電圧発生回路３１における抵抗１７を定電流源３７に置換え、ダイオード１９をトランジスタ３８に置換えた実施例である。
【００３９】
定電流源３７は端子３４とコンデンサ１８の間に挿入されており、一定の電流をコンデンサ１８に注入する。このためトランジスタ１６がオフ状態の場合は、コンデンサ１８は定電流源３７によって定電流で充電されコンデンサ１８の端子電圧は直線的に上昇し、トランジスタ１６がオン状態の場合はコンデンサ１８はトランジスタ１６で放電されてコンデンサ１８の端子電圧は０［Ｖ］になる。
【００４０】
第一の実施形態では電源電圧をダイオード４を通して抵抗１７に供給し、抵抗１７を通してコンデンサ１８を充電していたが、電源電圧のオフ状態から次のオフ状態までの周期の間で電源電圧が変動するとコンデンサ１８の充電波形が変動し、正常な充電波形が発生しない場合がある。これに対して、図３の第二の実施形態では、電源電圧が変動しても流れる電流が一定に保たれる定電流源３７を抵抗１７の代りに使用して、電源の変動による正常な充電波形が発生しない不具合を防いでいる。
【００４１】
トランジスタ３８のベースはコンデンサ１８に接続され、コレクタは端子３４に接続され、エミッタはコンデンサ２０に接続されている。第一の実施形態ではコンデンサ１８の容量をコンデンサ２０の容量に比較して十分に大きく選びコンデンサ１８からコンデンサ２０に電流が流れ込んでもコンデンサ１８の充電電圧が影響を受けないようにしたが、図３の第二の実施形態ではダイオード１９の代りにトランジスタ３８を使う事でコンデンサ１８から流れ出る電流を第一の実施形態よりも小さくしている。
【００４２】
つまり、コンデンサ１８から流れ出る電流をトランジスタ３８のベースに入力し電流増幅する事でコンデンサ２０に流れ込む電流に比較してコンデンサ１８から流れ出る電流をトランジスタ３８の電流増幅率だけ小さくしている。この為、第一の実施形態ではコンデンサ１８の容量を十分大きくする必要が有ったが、第二の実施形態ではコンデンサ１８の容量とコンデンサ２０の容量を同程度にしてもコンデンサ１８の充電波形が歪む事が無い。
【００４３】
尚、トランジスタ１６がオンになりコンデンサ１８が放電されて端子電圧が０［Ｖ］になった場合にトランジスタ３８のベース−エミッタ間が逆バイアスになるが、コンデンサ１８の充電電圧のピーク電圧はトランジスタ３８のベース−エミッタ間の耐圧を越えないように選ばれる。
【００４４】
［第三の実施形態］
図４は本発明の第三の実施形態を示し、比較電圧発生回路３９のみを取出した回路図である。比較電圧発生回路３９以外の構成と接続は第一の実施形態の図１と同様である。この実施形態は第二の実施形態の比較電圧発生回路３６のトランジスタ３８を演算増幅器４０とダイオード４１とで構成されたピークホールド回路に置換えた実施例である。
【００４５】
図３の第二の実施形態ではトランジスタ３８を使用してコンデンサ１８からコンデンサ２０に流れ出る電流を小さくしたが、トランジスタ３８のベースとエミッタ間には約０．７［Ｖ］の電圧差が有る為、コンデンサ２０の保持電圧はコンデンサ１８の充電波形のピーク値と一致しない。これに対して、第三の実施形態では演算増幅器４０とダイオード４１とで構成されたピークホールド回路を使用してコンデンサ１８から流れ出る電流を小さくすると共に、コンデンサ２０の保持電圧をコンデンサ１８の充電波形のピーク値と一致させている。
【００４６】
演算増幅器４０の非反転入力端子はコンデンサ１８に接続され、反転入力端子はコンデンサ２０に接続されており、また、演算増幅器４０の出力はダイオード４１のアノードに接続され、ダイオード４１のカソードはコンデンサ２０に接続されている。
【００４７】
ピークホールド回路の動作を説明すると、コンデンサ２０の保持電圧がコンデンサ１８の電圧より低いと、演算増幅器４０の非反転入力端子より反転入力端子の電圧が低いので、演算増幅器４０の出力は上昇し、ダイオード４１を通してコンデンサ２０を充電する。コンデンサ２０の電圧が上昇してコンデンサ１８の電圧よりわずかに高くなると、演算増幅器４０の非反転入力端子より反転入力端子の電圧が高いので演算増幅器４０の出力は低下する。演算増幅器４０の出力が低下してもダイオード４１がコンデンサ２０の放電を阻止するので、コンデンサ２０が放電する事はない。従ってコンデンサ２０の電圧はコンデンサ１８のピーク電圧よりわずかに高くなってその電圧を保持する。このようにしてピークホールド回路はコンデンサ１８のピーク電圧をコンデンサ２０に充電しコンデンサ２０はピーク電圧を保持する。
【００４８】
通常、コンデンサ２０の電圧がコンデンサ１８のピーク電圧より高くなる電圧幅は演算増幅器のオフセット電圧のレベルで、１０［ｍＶ］以下になる。従って第二の実施形態のコンデンサ２０の保持電圧がコンデンサ１８の充電波形のピーク値と一致しないということがない。
【００４９】
［第四の実施形態］
図５は本発明の第四の実施形態を示したブロック図である。又、図６は図５の端子５３に供給される電源電圧、コンデンサ５８の充放電電圧、コンデンサ６０の保持電圧、比較器２９の反転入力端子に入力される三角波信号、及び比較器２９の出力電圧を表した波形図であり、（ａ）は高速時、（ｂ）は低速時である。
【００５０】
図１、図３及び図４の第一から第三までの実施形態では、ファンモータの電源電圧を周期的にオフ状態にし、オフ状態から次のオフ状態にするまでの繰返し周期を変える事でファンモータの回転数を制御していたが、第四の実施形態ではファンモータの電源電圧を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間を変える事でファンモータの回転数を制御する例である。
【００５１】
図５において、制御装置５１からファンモータ駆動回路５２の端子５３に電源電圧が供給される。駆動回路５２のホール素子３、ドライブＩＣ５、ダイオード４，７、トランジスタ８、コンデンサ６及びコイル９，１０は図１の第一の実施形態の駆動回路と同じ部品であり、更に、抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８とで構成された三角波発生回路、比較器２９及び蓄電手段のコンデンサ３０も図１の第一の実施形態の駆動回路と同じ部品である。
【００５２】
第四の実施形態では図１の実施形態の駆動回路の比較電圧発生回路３１の代りに、比較電圧発生回路５５が用いられていて、第四の実施形態の駆動回路が図１の第一の実施形態の駆動回路と異なる構成はこの比較電圧発生回路５５のみである。
【００５３】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８のベースに接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８にベース電流が流れ、トランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が供給され、コイル９，１０がそれぞれが励磁されて回転トルクが発生し、比較器２９の出力がハイレベルになるとトランジスタ８がオフ状態になり回転トルクが発生しない点は従来の駆動回路と同様である。
【００５４】
抵抗２２〜２６，コンデンサ２７及び演算増幅器２８で構成された三角波発生回路は、第一の実施形態の駆動回路と同様に、コンデンサ２７の端子に図６に示すような三角波信号が発生し、この三角波信号が比較器２９の反転入力端子に入力される。比較電圧発生回路５５はトランジスタ５６，抵抗５７とコンデンサ５８とで構成された充放電回路、ダイオード５９、電圧保持用コンデンサ６０及び抵抗６１で構成されている。
【００５５】
制御装置５１から端子５３に供給される電源電圧は、制御装置５１内のトランジスタによって図６に示すように間欠的にオフ状態になり、１２［Ｖ］から０［Ｖ］に低下する。オフ状態の継続時間は、ファンモータを高速で回そうとする時は短く、低速で回そうとする時には長く設定される。又、ドライブＩＣ５の電圧保持用コンデンサ３０の電圧が低下し過ぎないようにオフ状態の継続時間は短く設定される。
【００５６】
まず高速時の動作を図６（ａ）の波形図を用いて説明する。端子５３の電源電圧が１２［Ｖ］の場合はトランジスタ５６のベースはハイレベルになり、トランジスタ５６はオン状態になり、コンデンサ５８は放電されてコンデンサ５８の端子電圧は０［Ｖ］になる。端子５３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下すると、ダイオード７を経由してコイル９，１０に電流は流れなくなるが、ドライブＩＣ５の電源電圧は蓄電手段のコンデンサ３０によって一定電圧以上に保持され、ドライブＩＣ５とコンデンサ６で構成されるロック保護機能はリセットされない。
【００５７】
電源電圧が０［Ｖ］に低下すると、トランジスタ５６のベースが０［Ｖ］に低下する為トランジスタ５６はオフ状態になる。この為コンデンサ５８は抵抗５７を通して充電され、図６（ａ）に示すような充電波形の電圧がコンデンサ５８の端子に発生する。
【００５８】
電源電圧が１２［Ｖ］に戻ると、トランジスタ５６は再びオン状態になりコンデンサ５８はトランジスタ５６によって放電され、コンデンサ１８の端子電圧は０［Ｖ］に戻る。
【００５９】
このようにコンデンサ５８の端子電圧は電源電圧がオフ状態になる毎にオフ状態の期間内で充電波形を発生する。コンデンサ５８はダイオード５９を通してコンデンサ６０に接続されている。コンデンサ５８の充電された電圧がコンデンサ６０の電圧を上回ると、ダイオード５９を通してコンデンサ５８からコンデンサ６０に電流が流れ込み、コンデンサ６０を充電する。ダイオード５９の順方向電圧は、コンデンサ６０を充電する電流が小さい為、非常に小さくなり、コンデンサ６０の電圧はコンデンサ５８の電圧にほぼ等しくなる。このコンデンサ６０の電圧を図６（ａ）に点線で示す。
【００６０】
尚、コンデンサ５８の容量はコンデンサ６０の容量に比較して十分に大きく選ばれる為、コンデンサ５８からコンデンサ６０に電流が流れ込んでもコンデンサ５８の充電電圧が受ける影響はほとんど無い。
【００６１】
コンデンサ５８がトランジスタ５６で放電されて端子電圧が０［Ｖ］に低下すると、ダイオード５９によってコンデンサ６０からコンデンサ５８への電流の逆流が阻止される為、コンデンサ６０は抵抗６１によって徐々に放電されるまで一定期間充電された電圧を保持する。抵抗６１はコンデンサ６０の放電が急速に行われないように大きな値が選ばれる。この為、コンデンサ６０は図６（ａ）の点線で示すようにコンデンサ５８の充電電圧のピーク値の電圧を保持し続ける。
【００６２】
コンデンサ６０で保持された電圧は比較器２９の非反転入力端子に入力される。非反転入力端子に入力されたコンデンサ６０の保持電圧は、比較器２９の反転入力端子に入力される三角波発生回路が発生する三角波信号と比較される。コンデンサ６０の保持電圧は比較が容易なように図６（ａ）の波形図のコンデンサ５８の充電波形に重ねて書かれた点線の電圧を三角波信号にも重ねて点線で書いてある。この三角波信号は同図に示すようにその下限が高速時のコンデンサ６０の保持電圧よりわずかに低くなるように設定されている。この為比較器２９の出力は図６（ａ）に示すように大部分の期間でロウレベルになる。
【００６３】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８に接続されていて、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が流れる。従って電源電圧がオフ状態になってから次のオフ状態になるまでの周期の大部分の期間でトランジスタ８はオンになり、コイル９，１０に十分な電流が供給される為ファンモータは高速で回転する。
【００６４】
次に低速時の動作を説明する。制御装置５１から端子５３に供給される電源電圧のオフ状態の継続時間は、低速時には、図６（ｂ）に示すように高速時のオフ状態の継続時間に比較して長く設定される。
【００６５】
端子５３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下した場合に、コイル９，１０に電流が流れなくなる事や、ドライブＩＣ５の電源電圧が蓄電手段のコンデンサ３０によって一定電圧以上に保持され、ドライブＩＣ５とコンデンサ６で構成されるロック保護機能はリセットされない事は高速時と同様である。
【００６６】
トランジスタ５６と抵抗５７とコンデンサ５８は高速時と同様に端子５３の電源電圧が０［Ｖ］に低下する毎に充電波形を発生するが、電源電圧のオフ状態の継続時間が高速時より長い為、コンデンサ５８の端子に発生する充電波形のピーク値は図６（ｂ）に示すように高速時に比較して高くなる。
【００６７】
従って低速時にダイオード５９を通してコンデンサ６０に充電され、保持される電圧はコンデンサ５８の充電波形のピーク値と同様に高速時にコンデンサ６０に保持される電圧より高くなる。コンデンサ６０に保持される電圧は図６（ｂ）の低速時の波形図に点線で示すようになる。
【００６８】
コンデンサ６０で保持された電圧は比較器２９の非反転入力端子に入力され、反転入力端子に入力される三角波信号と比較される。コンデンサ６０の保持電圧は比較が容易なように図６（ｂ）の波形図のコンデンサ５８の充電波形に重ねて書かれた点線の電圧を三角波信号にも重ねて点線で書いてある。
【００６９】
コンデンサ６０で保持された電圧は高速時のコンデンサ６０に保持される電圧より高くなる為三角波信号の中央の電圧よりわずかに上になる。この為比較器２９の出力はロウレベルになる期間が半分以下になる。
【００７０】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８に接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が流れる。従ってトランジスタ８がオンになる期間は半分以下になり、コイル９，１０には高速時の約半分の電流が供給される為ファンモータは低速で回転する。
【００７１】
このように本発明によれば、ファンモータの電源電圧を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間を短くすれば高速になり長くすれば低速なる。つまりオフ状態の継続時間を変える事でファンモータの回転数を制御する事ができる。
【００７２】
ファンモータの電源電圧のオフ状態の繰返しは、コンデンサ６０の保持電圧が抵抗６１によって放電されて低下しない繰り返し頻度で行われる。従って第一の実施形態では周期的に電源電圧をオフ状態にする必要が有ったが、第四の実施形態では特に周期的に繰返す必要は無いし、必要なら短時間に何回もオフ状態にしたり、電源投入時に短時間のうちにオフ状態にして起動当初から回転数を設定する事ができる。但し、三角波発生回路の三角波信号の繰返し周波数は、人の耳の可聴周波数より高くなるように２０ＫＨｚ以上が選ばれる点は第一の実施形態と同様である。
【００７３】
第四の実施形態でも、第一の実施形態と同様にファンモータ駆動回路と制御装置の間の配線は、電源線とグランド線の２本でよく、配線が煩雑になる事がない。又、電源のオフ状態の継続時間はコンデンサ５８が充電されてコンデンサ５８の充電電圧が三角波信号と同程度の電圧まで上昇する時間でよく、抵抗５７とコンデンサ５８の定数を選ぶ事で短い時間にする事ができる。このためコンデンサ３０によってドライブＩC５の電源電圧を一定値以上に保持でき、ロック保護回路のリセットを防ぐ事ができる。
【００７４】
尚、第二の実施形態で説明したように抵抗５７を定電流源に置き変えたり、トランジスタをダイオード５９の代りに使用してコンデンサ５８の容量を下げる事ができる。又、第三の実施形態で説明したように演算増幅器とダイオードで構成されたピークホールド回路を使用してコンデンサ５８の容量を下げる事ができる。
【００７５】
［第五の実施形態］
図７は本発明の第五の実施形態のモータ駆動回路における比較電圧発生回路のみを取出した回路図である。比較電圧発生回路以外の構成と接続は第四の実施形態（図５）と同様である。又、図８は端子５３に入力される電源電圧とコンデンサ６９の充放電電圧の波形図である。
【００７６】
この実施形態は第四の実施形態の比較電圧発生回路５５を、トランジスタ６７，６８、コンデンサ６９，７３、抵抗７０，７２、ダイオード７１で構成された比較電圧発生回路６６に置換えた実施例である。
【００７７】
第四の実施形態では、ファンモータの電源電圧を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間を短くすれば高速になり長くすれば低速になったが、第五の実施形態ではファンモータの電源電圧を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間を短くすれば低速になり長くすれば高速なる。
【００７８】
比較電圧発生回路６６の動作を説明する。電源電圧が＋１２［Ｖ］の場合はトランジスタ６７のベースはハイレベルになる為、トランジスタ６７はオン状態になり、トランジスタ６８のベース電流が流れる為トランジスタ６８もオンになり、コンデンサ６９はトランジスタ６８によって端子６４の電圧まで充電される。
【００７９】
電源電圧が０［Ｖ］まで低下すると、トランジスタ６７のベース電圧も０［Ｖ］になり、トランジスタ６７はオフ状態になり、トランジスタ６８のベース電流が流れなくなりトランジスタ６８もオフ状態になる。この為コンデンサ６９の端子電圧は図８に示すように抵抗７０を通して放電されて低下する。
【００８０】
電源電圧が再び＋１２［Ｖ］に戻ると再びトランジスタ６７，６８が共にオン状態になりコンデンサ６９の端子電圧はトランジスタ６８によって端子６４の電圧まで充電される。
【００８１】
コンデンサ７３は抵抗７２を通して端子６４の電圧まで充電されるが、コンデンサ６９の端子電圧が低下するとダイオード７１によって放電され、ほぼコンデンサ６９の電圧に等しい電圧まで低下する。コンデンサ６９の端子電圧が端子６４の電圧まで充電されるとダイオード７１によってコンデンサ６９からコンデンサ７３への充電は阻止される為、コンデンサ７３は抵抗７２によって徐々に充電されるまで図８の破線で示すように一定電圧を保持する。
【００８２】
コンデンサ６９の放電は端子５３の電源電圧のオフ状態の継続時間と同じ時間続く為、電源電圧のオフ状態が長くなるほどコンデンサ６９の下端の電圧は低下し、従ってコンデンサ７３の保持電圧も低下する。このコンデンサ７３の保持電圧は、第四の実施形態と同様に端子６５を通して比較器２９の非反転入力端子に入力されて三角波信号と比較される。
【００８３】
第四の実施形態ではコンデンサ６０の保持電圧は、電源電圧のオフ状態の継続時間が長くなると高くなって、ファンモータの回転数が低下した例であったが、第五の実施形態では電源電圧のオフ状態の継続時間が長くなるほどコンデンサ７３の保持電圧は低下し、従ってファンモータの回転数は上昇する。
【００８４】
このように第五の実施形態では、ファンモータの電源電圧を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間を短くすれば低速になり長くすれば高速なる。オフ状態の継続時間を変える事でファンの回転数を制御する事ができる。
【００８５】
また、第四の実施形態では電源電圧をダイオード４を通して抵抗５７に供給し、抵抗５７を通してコンデンサ５８を充電していたが、電源電圧のオフ状態の場合にコンデンサ３０の蓄電電圧が減少するとコンデンサ５８の充電波形が変動し、正常な充電波形が発生しない場合があった。これに対して、第五の実施形態ではコンデンサ６９の充電は電源電圧が＋１２［Ｖ］の期間に行われる為、常に十分な充電が行われる。更に放電は抵抗７０を通してグランド側に放電される為コンデンサ３０の蓄電電圧が変動しても影響を受けない。
【００８６】
このように第五の実施形態ではコンデンサ６９の充電を電源電圧が＋１２［Ｖ］の期間に行い、放電を抵抗７０によってグランドに行う事でコンデンサ３０の蓄電電圧の変動による正常な充放電波形が発生しない不具合を防いでいる。
【００８７】
［第六の実施形態］
図９は本発明の第六の実施形態を示したブロック図である。又、図１０は図９の端子８３に供給される電源電圧と、抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧、及びコンデンサ９１の平滑電圧を示す波形図である。
【００８８】
図１、図３及び図４の第一から第三までの実施形態では、ファンモータの電源電圧を周期的にオフ状態にし、オフ状態から次のオフ状態にするまでの繰返し周期を変える事でファンモータの回転数を制御し、また、図５と図７の第四と第五の実施形態では、ファンモータの電源を間欠的にオフ状態にし、オフ状態の継続時間の長さによってファンモータの回転数を制御していたが、第六の実施形態ではファンモータの電源を周期的又は間欠的にオフ状態にし、電源のオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率、すなわちオフ状態のデューティを変える事によってファンモータの回転数を制御するようにした例である。
【００８９】
図９において、制御装置８１からファンモータ駆動回路８２の端子８３に電源電圧が供給される。駆動回路８２のホール素子３、ドライブＩＣ５、ダイオード４，７、トランジスタ８、コンデンサ６、コイル９，１０は図１の第一の実施形態の駆動回路と同じ部品であり、更に、抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８で構成された三角波発生回路と、比較器２９と蓄電手段のコンデンサ３０も図１の第一の実施形態の駆動回路と同じ部品である。
【００９０】
第六の実施形態では図１の第一の実施形態の駆動回路の比較電圧発生回路３１の代りに、比較電圧発生回路８５が用いられていて、第六の実施形態の駆動回路が図１の第一の実施形態の駆動回路と異なる点はこの比較電圧発生回路８５のみである。
【００９１】
比較器２９の出力は抵抗を通してトランジスタ８のベースに接続されており、比較器２９の出力がロウレベルになるとトランジスタ８にベース電流が流れ、トランジスタ８がオンになってコイル９，１０に電流が供給され、コイル９，１０がそれぞれが励磁されて回転トルクが発生し、比較器２９の出力がハイレベルになるとトランジスタ８がオフ状態になり回転トルクが発生しない点は従来の駆動回路と同様である。
【００９２】
抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８で構成された三角波発生回路は図１の第一の実施形態の駆動回路と同様に、コンデンサ２７の端子に三角波信号を発生し、この三角波信号は比較器２９の反転入力端子に入力される。比較電圧発生回路８５はトランジスタ８６，抵抗８７〜８９で構成された方形波信号を発生する回路と、抵抗９０とコンデンサ９１で構成された平滑回路で構成されている。
【００９３】
制御装置８１から端子８３に供給される電源電圧は、図１０に示すように周期的又は間欠的にオフ状態になり、１２［Ｖ］から０［Ｖ］に低下する。オフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率、すなわちオフ状態のデューティは、ファンモータを高速で回そうとする時は小さく、低速で回そうとする時には大きく設定される。又、ドライブＩＣ５の電圧保持用コンデンサ３０の電圧が低下し過ぎないようにオフ状態の継続時間は短く設定される。この為オフ状態のデューティは非常に小さくなる。
【００９４】
端子８３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下すると、ダイオード７を経由してコイル９，１０に電流が流れなくなるが、ドライブＩＣ５の電源電圧は蓄電手段のコンデンサ３０によって一定電圧以上に保持され、ドライブＩＣ５とコンデンサ６で構成されるロック保護機能はリセットされない。
【００９５】
端子８３の電源電圧が１２［Ｖ］の場合はトランジスタ８６のベースはハイレベルになり、トランジスタ８６はオン状態になり、抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧は低レベルになる。端子８３の電源電圧が０［Ｖ］まで低下すると、トランジスタ８６のベースはロウレベルになり、トランジスタ８６はオフ状態になり、抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧は高レベルになる。この為、抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧は、図１０に示すように電源電圧を反転した波形の電圧が発生する。抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧は抵抗９０とコンデンサ９１で平滑されてコンデンサ９１の端子には図１０の点線で示すような直流電圧が発生する。
【００９６】
コンデンサ９１の平滑電圧は、図１０の抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧を時間平均した値になる為、電源電圧がオフ状態から次のオフ状態までの周期に対する抵抗８８と抵抗８９の接続点の電圧が高レベルになる期間の比率が大きいほど平滑電圧は高くなる。コンデンサ９１の平滑電圧は比較器２９の非反転入力端子に入力され、比較器２９の反転入力端子に入力される三角波発生回路が発生する三角波信号と比較される。
【００９７】
第一の実施形態から第五の実施形態で説明したように、比較器２９の非反転入力端子に入力される電圧が、三角波信号に比較して低い場合は、比較器２９のロウレベルになる期間は増し、トランジスタ８がオンになる期間も増してファンモータは高速で回転する。反対に、比較器２９の非反転入力端子に入力される電圧が、三角波信号に比較して高い場合は、比較器２９のロウレベルになる期間は減少し、トランジスタ８がオンになる期間も減少してファンモータは低速で回転する。
【００９８】
このように本発明の第六の実施形態によれば、ファンモータの電源電圧を周期的にオフ状態にし、電源のオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率、すなわちオフ状態のデューティを小さくすれば高速になり大きくすれば低速なる。オフ状態のデューティを変える事でファンモータの回転数を制御する事ができる。
【００９９】
第六の実施形態でも、第一の実施形態と同様にファンモータ駆動回路と制御装置の間の配線は、電源線とグランド線の２本でよく、配線が煩雑になる事がない。又、抵抗８７に対して抵抗８８を小さくすればコンデンサ９１の平滑電圧を大きくする事ができるので電源電圧のオフ状態の継続時間を短くできる。このためコンデンサ３０によってドライブＩC５の電源電圧を一定値以上に保持でき、ロック保護回路のリセットを防ぐ事ができる。
【０１００】
第六の実施形態では電源電圧のオフ状態を時間平均した値でファンモータの回転を制御するため、電源電圧のオフ状態になる周期は常に同一周期に保つ必要がなく、例えば間欠的にオフ状態にしても時間平均した値が保たれていれば同じ回転速度でファンモータが回転するため、制御装置８１内の制御が容易になる。
【０１０１】
［第七の実施形態］
第七の実施形態は本発明を３相全波のファンモータに適用した例である。図１１は第七の実施形態の回路図で、新日本無線株式会社製モータドライブＩＣ（型番ＮＪＭ２６２４ＡＭ）を使用した回路を表しており、ダイオード１２３と、３個のホール素子１２４，１２５，１２６と、ドライブＩＣ１００と、３相ブリッジ接続された６個のトランジスタ１２７〜１３２と、３相のコイル１３３，１３４，１３５と、比較器１３６と、蓄電手段のコンデンサ１３７と、比較電圧発生回路８５と、三角波発生回路とで構成されている。
【０１０２】
比較電圧発生回路８５はトランジスタ８６と，抵抗８７、８８、８９で構成された方形波信号を発生する回路と、抵抗９０及びコンデンサ９１で構成された平滑回路で構成されていて、三角波発生回路は抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８で構成されている。比較電圧発生回路８５は図９の第六の実施形態の比較電圧発生回路と同一の構成で同一の動作を行い、抵抗２２〜２６とコンデンサ２７と演算増幅器２８で構成される三角波発生回路も図９の第六の実施形態の三角波発生回路と同一の構成で同一の動作を行う。
【０１０３】
比較器１３６の非反転入力端子には三角波発生回路のコンデンサ２７の端子に発生する三角波信号の電圧が入力され、反転入力端子にはコンデンサ９１の平滑電圧が入力され、両者が比較される。平滑電圧に対し三角波信号の電圧が高くなると比較器１３６の出力はハイレベルになり、平滑電圧に対し三角波信号の電圧が低くなると比較器１３６の出力はロウレベルになる。
【０１０４】
比較器の出力はドライブＩＣ１００の端子１１０に入力される。ドライブＩＣ１００の端子１１０はドライブＩＣ１００の出力を禁止する端子で、この端子にハイレベルの信号が入力されるとドライブＩＣ１００の出力はコイル１３３〜１３５に電流を流すように出力電圧を出力するが、この端子にロウレベルの信号が入力されるとドライブＩＣ１００はコイル１３３〜１３５に電流を流さない。
【０１０５】
電源端子１２１からドライブＩＣ１００の電源入力端子へ電源が供給され、同時に抵抗を通してロータの位置を検出する各ホール素子１２４，１２５，１２６に電源が供給される。ホール素子１２４はロータの磁石の磁極を検出して磁極の極性と磁力の強さに応じた差動の電圧をドライブＩＣ１００の入力端子に供給する。同様にホール素子１２５，１２６もそれぞれロータの磁石の磁極を検出して差動の電圧をドライブＩＣ１００の入力端子に供給する。
【０１０６】
端子１１０に入力される信号がハイレベルの場合は、ドライブＩＣ１００の中の制御回路はホール素子１２４〜１２６からの信号に基づき、トランジスタ１２７〜１３２の内の２つのトランジスタを三相の相電流が巡回するようにオン状態にしてその他のトランジスタをオフ状態にする。トランジスタ１２７〜１３２の内の２つのトランジスタがオン状態になるとコイル１３３〜１３５の内の２つのコイルに電流が流れ、コイルに電流が流れることによって磁力が発生しロータの磁石との間で反発と吸引の力が発生しロータが回転する。
【０１０７】
ドライブＩＣ１００の端子１１０に入力される信号がロウレベルの場合はドライブＩＣ１００の中の制御回路はトランジスタ１２７〜１３２を全てオフ状態にする為、コイル１３３〜１３５に電流が流れない。
【０１０８】
したがって、端子１２１に入力される電源電圧のオフ状態の時間が短く、オフ状態のデューティが低い場合は、コンデンサ９１の平滑電圧が小さくなり、三角波発生回路のコンデンサ２７の端子に発生する三角波信号の電圧が大部分の時間で平滑電圧より高くなって比較器１３６の出力は大部分の時間でハイレベルになり、コイル１３３〜１３５には十分な電流が供給されて高速で回転する。
【０１０９】
逆に、端子１２１に入力される電源電圧のオフ状態の時間が長く、オフ状態のデューティが高い場合は、コンデンサ９１の平滑電圧が大きくなり、三角波発生回路の三角波信号の電圧が大部分の時間で平滑電圧より低くなって比較器１３６の出力は大部分の時間でロウレベルになり、コイル１３３〜１３５にはわずかな電流しか供給されず低速で回転する。
【０１１０】
このように、本発明の第七の実施形態によれば、ファンモータの電源電圧を周期的にオフ状態にし、電源のオフ状態から次のオフ状態までの周期に占めるオフ状態の継続時間の比率、すなわちオフ状態のデューティを小さくすれば高速になり大きくすれば低速なる。オフ状態のデューティを変える事でファンモータの回転数を制御する事ができる。勿論、上述した実施形態と同様に、ファンモータ駆動回路と制御装置の間の配線は、電源線とグランド線の２本でよく、配線が煩雑になる事がない。
【０１１１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明では、ＤＣモータと制御装置の間の配線は、電源線とグランド線の２本でよく、配線が煩雑になる事がない。又、電源のオフ状態の継続時間を短かい時間にする事ができる。このため蓄電手段によってドライブ回路の電源電圧を一定値以上に保持でき、ロック保護回路のリセットを防ぐ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す回路図である。
【図２】図１の動作を説明するための各部の波形図であり、（ａ）は高速時、（ｂ）は低速時である。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す比較電圧発生器の回路図である。
【図４】本発明の第三の実施形態を示す比較電圧発生器の回路図である。
【図５】本発明の第四の実施形態を示す回路図である。
【図６】図５の動作を説明するための各部の波形図であり、（ａ）は高速時、（ｂ）は低速時である。
【図７】本発明の第五の実施形態を示す比較電圧発生器の回路図である。
【図８】図７の動作説明用の波形図である。
【図９】本発明の第六の実施形態を示す回路図である。
【図１０】図９の動作説明用の波形図である。
【図１１】本発明の第七の実施形態を示す回路図である。
【図１２】従来例の回路図である。
【符号の説明】
５，１００  ドライブＩＣ
９，１０，１３３，１３４，１３５  コイル
１１，５１，８１  制御装置
１２，５２，８２，１２０  ファンモータ駆動回路
３１，３６，３９，５５，６６，８５  比較電圧発生回路
【図１】
2004201365.tif 000003
【図２】
2004201365.tif 000004
【図３】
2004201365.tif 000005
【図４】
2004201365.tif 000006
【図５】
2004201365.tif 000007
【図６】
2004201365.tif 000008
【図７】
2004201365.tif 000009
【図８】
2004201365.tif 000010
【図９】
2004201365.tif 000011
【図１０】
2004201365.tif 000012
【図１１】
2004201365.tif 000013
【図１２】
2004201365.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月8日(2003.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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