(57)【要約】【課題】  センサレスモータを確実に起動する。【解決手段】  ３相コイル中の２相コイルを選択的に通電する複数のソーストランジスタおよび複数のシンクトランジスタと、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスでオンオフするパルス回路と、前記２相コイルを通電したとき、通電していない１相コイルに発生する誘起電圧に基づいてロータの位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記３相コイル中の２相コイルを順次選択する選択回路と、を備えたセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータを起動するとき、前記パルス回路をオフし、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタを一定レベルの信号でオンする制御回路、を備えたことを特徴とする。【選択図】    図１
2005160193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相コイル中の２相コイルを選択的に通電する複数のソーストランジスタおよび複数のシンクトランジスタと、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスでオンオフするパルス回路と、前記２相コイルを通電したとき、通電していない１相コイルに発生する誘起電圧に基づいてロータの位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記３相コイル中の２相コイルを順次選択する選択回路と、を備えたセンサレスモータの駆動装置において、
センサレスモータを起動するとき、前記パルス回路をオフし、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタを一定レベルの信号でオンする制御回路、
を備えたことを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
【請求項２】
センサレスモータの回転速度に比例する電圧を発生する電圧発生器を備え、
前記制御回路は、前記電圧発生器の電圧が基準電圧より小であるとき、前記パルス回路をオフし、前記電圧発生器の電圧が前記基準電圧より大であるとき、前記パルス回路をオンすることを特徴とする請求項１に記載のセンサレスモータの駆動装置。
【請求項３】
センサレスモータを起動したときにカウントを開始するカウンタを備え、
前記制御回路は、前記カウンタの値が基準値より小であるとき、前記パルス回路をオフし、前記カウンタの値が前記基準値より大であるとき、前記パルス回路をオンすることを特徴とする請求項１に記載のセンサレスモータの駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置を集積化してなることを特徴とする集積回路。
【請求項５】
３相コイル中の２相コイルを選択的に通電する複数のソーストランジスタおよび複数のシンクトランジスタと、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスでオンオフするパルス回路と、前記２相コイルを通電したとき、通電していない１相コイルに発生する誘起電圧に基づいてロータの位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記３相コイル中の２相コイルを順次選択する選択回路と、を備えたセンサレスモータの駆動装置において、
センサレスモータを起動するとき、前記パルス回路をオフし、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタを一定レベルの信号でオンする、
ことを特徴とするセンサレスモータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサレスモータの駆動装置、集積回路、センサレスモータの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相のセンサレスモータは、ステータに対するロータの相対位置を検出するための位置検出素子を有していない。そこで、３相のセンサレスモータを駆動するドライバは、まず、予め定められたソーストランジスタおよびシンクトランジスタをオンして対応する２相コイルを通電し、通電していない他の１相コイルに発生する誘起電圧の上昇、下降等の変化に基づいてロータの停止位置を検出し、その後、ロータの停止位置に相当する起動ロジックで適宜のソーストランジスタおよびシンクトランジスタをオンオフする。これにより、３相のセンサレスモータは回転する。
【０００３】
さらに、３相のセンサレスモータを駆動するドライバは、センサレスモータの起動から駆動まで、２相コイルを通電するソーストランジスタおよびシンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスで常時オンオフするものがある。これにより、ドライバは電力消費量を低減することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−１１１４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、２相コイルを通電するソーストランジスタおよびシンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスでオンオフしたとき、一方のトランジスタと接続されるコイルに発生する変動電圧は、通電していない他の１相コイルに発生する誘起電圧に重畳する。また、センサレスモータを起動するとき、誘起電圧のマスク量を減らして誘起電圧の変化を検出している。これにより、ロータの停止位置を正確に検出できなくなるため、センサレスモータが停止したままとなったり、反対方向へ回転したりするおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、確実に起動できるセンサレスモータの駆動装置、集積回路、センサレスモータの駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための主たる発明は、３相コイル中の２相コイルを選択的に通電する複数のソーストランジスタおよび複数のシンクトランジスタと、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタの一方のトランジスタをパルスでオンオフするパルス回路と、前記２相コイルを通電したとき、通電していない１相コイルに発生する誘起電圧に基づいてロータの位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記３相コイル中の２相コイルを順次選択する選択回路と、を備えたセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータを起動するとき、前記パルス回路をオフし、前記２相コイルを通電する前記ソーストランジスタおよび前記シンクトランジスタを一定レベルの信号でオンする制御回路、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、センサレスモータを確実に起動できるとともに、電力消費量を低減できる。
【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】
＝＝＝センサレスモータの駆動装置の構成＝＝＝
図１および図２を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置について説明する。図１は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための回路ブロック図である。図２は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための波形図である。なお、本形態において、駆動装置は、３相のセンサレスモータを駆動することとする。
【００１０】
Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６は、スター結線されるとともに電気角１２０度の位相差を有してステータに巻回されたものである。
【００１１】
ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ８は、電源ＶＣＣからＵ相コイル２へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１０は、Ｕ相コイル２から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのトランジスタ８、１０のコレクタエミッタ路は電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのトランジスタ８、１０のコレクタエミッタ接続部はＵ相コイル２の一端と接続されている。また、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１２は、電源ＶＣＣからＶ相コイル４へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１４は、Ｖ相コイル４から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのトランジスタ１２、１４のコレクタエミッタ路は電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのトランジスタ１２、１４のコレクタエミッタ接続部はＶ相コイル４の一端と接続されている。  
さらに、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１６は、電源ＶＣＣからＷ相コイル６へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１８は、Ｗ相コイル６から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのトランジスタ１６、１８のコレクタエミッタ路は電源ＶＣＣと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのトランジスタ１６、１８のコレクタエミッタ接続部はＷ相コイル６の一端と接続されている。  
そして、トランジスタ８、１０、１２、１４、１６、１８が適宜のタイミングでオンオフすると、モータは、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６にコイル電流が供給されて予め定められた方向へ回転（例えば正回転）することとなる。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には電気角１２０度の位相差を有するコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生することとなる。なお、ソーストランジスタおよびシンクトランジスタとして、バイポーラトランジスタのみならず、ＭＯＳＦＥＴを使用することも可能である。
【００１２】
切替回路２０は、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが供給されるＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を有する。切替回路２０は、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を電気角６０度のタイミングで切り替えることにより、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの何れかを選択的に出力する。切替回路２０は、センサレスモータが正回転するとき、Ｕ端子、Ｗ端子、Ｖ端子の順序で繰り返し切り替え、センサレスモータが逆回転するとき、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子の順序で繰り返し切り替える。
【００１３】
コンパレータ２２は、切替回路２０から出力されるコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの何れか１つ（＋端子）と中性点電圧ＶＣＯＭ（−端子）とを比較することによって、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰを出力するものである。比較信号ＣＰにおける上方向および下方向の重畳パルスは、キックバックパルスＫＢに基づくものである。なお、切替回路２０を設けることにより、１個のコンパレータ２２を設けるだけですむため、素子数を削減できる。
【００１４】
Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の何れか２相のコイルを通電するシンク側のトランジスタ１０、１４、１８は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号がベースに供給される。これにより、センサレスモータは所定の回転速度で回転し、センサレスモータの駆動装置は電力消費量が低減する。しかし、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷには、トランジスタ１０、１４、１８がＰＷＭ信号に基づいてオンオフすることにより、キックバックパルスＫＢより狭い幅のＰＷＭノイズが重畳する。さらに、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷには、トランジスタ１０、１４、１８のオンオフに関わらず、外来ノイズも重畳する。つまり、コンパレータ２２から出力される比較信号ＣＰは、ＰＷＭノイズおよび外来ノイズ（以下「ノイズ」と称する）を有することとなる。このノイズは、後段の信号処理を実行する回路を誤動作させるおそれがあるため、除去する必要がある。
【００１５】
サンプルホールド回路２４は、ノイズの数十倍の周波数を有するクロックで、比較信号ＣＰに重畳しているノイズの間隙レベルをサンプルホールドしてノイズを補間するものである。これにより、サンプルホールド回路２４は、比較信号ＣＰからノイズを除去したサンプルホールド信号ＳＨを出力する。なお、図２において、説明の便宜上、比較信号ＣＰとサンプルホールド信号ＳＨを同一波形で示すこととする。
【００１６】
分配回路２６は、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を有する。分配回路２６は、切替回路２０のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を切り替えるタイミングと同一タイミングで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を切り替えてサンプルホールド信号ＳＨを分配して出力するものである。なお、分配回路２６は、センサレスモータが正回転するとき、Ｕ端子、Ｗ端子、Ｖ端子の順序で繰り返し切り替え、センサレスモータが逆回転するとき、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子の順序で繰り返し切り替える。
【００１７】
分配回路２６のＵ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｕ相コイル２を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。また、分配回路２６のＶ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｖ相コイル４を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。さらに、分配回路２６のＷ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｗ相コイル６を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。なお、分配回路２６のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子から出力される信号は、キックバックパルスＫＢと対応するノイズが重畳されたままである。
【００１８】
マスク回路２８は、分配回路２６のＵ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＵ相コイル２を通電するための連続するマスク信号ＵＭＡＳＫを生成して出力する。また、マスク回路２８は、分配回路２６のＶ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＶ相コイル４を通電するための連続するマスク信号ＶＭＡＳＫを生成して出力する。さらに、マスク回路２８は、分配回路２６のＷ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＷ相コイル６を通電するための連続するマスク信号ＷＭＡＳＫを生成して出力する。なお、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫは、電気角１２０度の位相差を有する。
【００１９】
合成回路３０は、マスク回路２８から出力されるマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを構成し、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の合成信号ＦＧを出力する。
【００２０】
位相比較器３２、フィルタ３４、バッファ３６、電圧制御発振器３８（電圧発生器）、１／Ｎ分周器４０は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を構成する。位相比較器３２は、合成回路３０から出力される合成信号ＦＧと１／Ｎ分周器４０から出力される分周信号ＤＶとの位相差に応じたパルス幅の電圧信号を出力するものである。例えば、位相比較器３２は、合成信号ＦＧの位相が分周信号ＤＶの位相より進んでいるとき、正の電圧信号を出力し、一方、合成信号ＦＧの位相が分周信号ＤＶの位相より遅れているとき、負の電圧信号を出力する。この電圧信号は、フィルタ３４で積分された後、バッファ３６を介して電圧制御発振器３８に供給される。電圧制御発振器３８は、バッファ３６から出力される電圧信号と対応する周波数信号ＶＣＯを出力するものである。１／Ｎ分周器４０は、周波数信号ＶＣＯを１／Ｎ分周した分周信号ＤＶを位相比較器３２に供給する。ＰＬＬは、上記のループ動作を繰り返すことにより、合成信号ＦＧの位相と分周信号ＤＶの位相を一致させる。なお、１／Ｎ分周器４０の分周数Ｎは、合成信号ＦＧの１／２周期（ハイレベルまたはローレベル）が周波数信号ＶＣＯの複数周期となるように設定される。
【００２１】
センサレスロジック回路４２は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を適宜のタイミングで通電するための信号を出力するものである。つまり、センサレスロジック回路４２は、センサレスモータ自体が起動前のロータとステータの間の相対位置を特定できないことを考慮し、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫの予め定められた初期レベル（例えば、ＵＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＶＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＷＭＡＳＫ＝“Ｈ”とする）から動作する。また、センサレスロジック回路４２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１（＝ＵＭＡＳＫ−ＶＭＡＳＫ）、ＶＬＯＧＩＣ１（＝ＶＭＡＳＫ−ＷＭＡＳＫ）、ＷＬＯＧＩＣ１（＝ＷＭＡＳＫ−ＵＭＡＳＫ）を作成する。さらに、センサレスロジック回路４２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路２０のＵ端子と分配回路２６のＵ端子を選択するための信号を出力する。同様に、センサレスロジック回路４２は、通電信号ＶＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路２０のＶ端子と分配回路２６のＶ端子を選択するための信号を出力する。同様に、センサレスロジック回路４２は、通電信号ＷＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路２０のＷ端子と分配回路２６のＷ端子を選択するための信号を出力する。そして、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が通電することにより、センサレスロジック回路４２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１、ＶＬＯＧＩＣ１、ＷＬＯＧＩＣ１より遅延する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力する。
【００２２】
ロータ位置検出回路４４は、センサレスロジック回路４２が初期レベルのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫで動作したときのコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷと中性点電圧ＶＣＯＭが供給されることにより、通電していない所定の１相コイルに発生する誘起電圧の変化に基づいてロータの停止位置を検出するものである。センサレスロジック回路４２は、ロータ位置検出回路４４から出力される検出信号に基づいて、センサレスモータを起動する際に最もトルクを発生するレベルの通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力する。
【００２３】
正逆回路４６は、マイクロコンピュータ等の外部装置から供給されるブレーキ指示信号に基づいて、逆転トルクブレーキを実行する。逆転トルクブレーキとは、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に発生する正弦波の誘起電圧を打ち消すように、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を通電するものである。これにより、センサレスモータは減速して停止することとなる。また、正逆回路４６は、マイクロコンピュータ等の外部装置から供給される逆転指示信号に基づいて、逆転トルクブレーキを実行する。これにより、センサレスモータは停止した後に逆転することとなる。なお、センサレスモータが正転または逆転するときのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫは、Ｖ相およびＷ相のマスク信号ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫが入れ替わることとなる。また、正逆回路４６は、ブレーキ指示信号および逆転指示信号が存在しないとき、正転時のマスク信号をそのまま出力する。
【００２４】
ＰＷＭ回路４８（パルス回路）は、トランジスタ１０、１４、１８がオンする期間、通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２にＰＷＭ信号を重畳するものである。これにより、所定の２相コイルを通電するソーストランジスタおよびシンクトランジスタのうち、シンクトランジスタはＰＷＭ信号の周波数でオンオフする。このとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には電気角１２０度の位相差を有するコイル電圧ＶＵＰＷＭ、ＶＶＰＷＭ、ＶＷＰＷＭが発生することとなる。また、ＰＷＭ回路４８は、センサレスモータを起動するときにＰＷＭ信号を停止するための停止回路を有する。
【００２５】
カウンタ５０は、センサレスモータが起動しないとき、合成信号ＦＧの電気角６０度の変化のタイミングを基準として周波数信号ＶＣＯをカウントするものである。そして、センサレスロジック回路４２は、カウンタ５０が予め定められた値をカウントしたとき、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫのレベルを次の電気角６０度のレベルに切り替える。これにより、センサレスモータは再度起動がかかることとなる。なお、センサレスモータが停止しているときの周波数信号ＶＣＯの周波数は、ＰＬＬがループ動作することにより、最低周波数に保持されている。
【００２６】
コンパレータ５２は、バッファ３６から出力される電圧信号が基準電圧ＶＲＥＦ１より大であるか小であるかを比較するものである。センサレスモータが起動した後、バッファ３６から出力される電圧信号は、ＰＬＬがループ動作することにより、上記の最低周波数から徐々に上昇を開始する。そこで、基準電圧ＶＲＥＦ１は、センサレスモータが起動するときの電圧信号と対応する電圧値（閾値）に設定される。つまり、コンパレータ５２は、バッファ３６から出力される電圧信号が基準電圧ＶＲＥＦ１より小であるとき、センサレスモータが起動していないことを示す“Ｌ”の切替信号を出力する。また、コンパレータ５２は、バッファ３６から出力される電圧信号が基準電圧ＶＲＥＦ１より大であるとき、センサレスモータが起動したことを示す“Ｈ”の切替信号を出力する。ＰＷＭ回路４８は、この切替信号の値に応じて、ＰＷＭ信号を停止するための停止回路の動作をオンオフする。つまり、ＰＷＭ回路４８は、起動時、“Ｌ”の切替信号が供給されて停止回路を動作させ、起動後、“Ｈ”の切替信号が供給されて停止回路の動作を停止させる。
【００２７】
＝＝＝ＰＷＭ回路の構成＝＝＝
図３を参照しつつ、本発明にかかるＰＷＭ回路の一例について説明する。図３は、本発明にかかるＰＷＭ回路を説明するための回路ブロック図である。なお、図３のＰＷＭ回路は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６と接続されるシンク側のトランジスタ１０、１４、１８と１対１に対応するものである。そこで、本形態では、Ｕ相コイル２と接続されるトランジスタ１０と対応するＰＷＭ回路のみを開示して説明することとする。
【００２８】
アンプ１０２は、マイクロコンピュータ等の外部装置から供給されるコントロール電圧ＶＣＴＬと基準電圧ＶＲＥＦ２との差分に応じた閾値電圧を出力するものである。コントロール電圧ＶＣＴＬは、ＰＷＭ信号のデューティに応じた値となるものである。例えば、コントロール電圧ＶＣＴＬは、ＰＷＭ信号の“Ｈ”の期間が“Ｌ”の期間より長いほど大となり、ＰＷＭ信号の“Ｈ”の期間が“Ｌ”の期間より短いほど小となる。発振器１０４は、所定周波数の三角波信号を発生するものである。コンパレータ１０６は、三角波信号のレベルが閾値電圧より大であるか小であるかを比較するものである。  
つまり、コンパレータ１０６は、三角波信号のレベルが閾値電圧より大であるときに“Ｈ”となり、三角波信号のレベルが閾値電圧より小であるときに“Ｌ”となるＰＷＭ信号を出力する。ＡＮＤゲート１１０は、コンパレータ５２が出力する切替信号に応じてゲートを開閉するものである。つまり、ＡＮＤゲート１１０は、コンパレータ５２が“Ｌ”の切替信号を出力するとき、一方の入力がコンパレータ５２内部で接地されるため、ゲートを閉じて“Ｌ”を出力する。また、ＡＮＤゲート１１０は、コンパレータ５２が“Ｈ”の切替信号を出力するとき、一方の入力がコンパレータ５２内部の電源と接続されるため、ゲートを開いてＰＷＭ信号を出力する。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ１１４は、ＡＮＤゲート１１０の出力に応じてオンオフするものである。つまり、トランジスタ１１４は、切替信号が“Ｌ”であるときにオフし、切替信号が“Ｈ”であるときにＰＷＭ信号のデューティに応じてオンオフする。これにより、シンク側のトランジスタ１０は、トランジスタ１１４がオフであるとき、定電流源１１６の電流が供給されてオンする。また、シンク側のトランジスタ１０は、トランジスタ１１４がオンであるとき、定電流源１１６の電流が遮断されてオフする。すなわち、シンク側のトランジスタ１０は、ＡＮＤゲート１１０がゲートを開くとき、トランジスタ１１４のオンオフに同期してスイッチングすることとなる。
【００２９】
なお、コンパレータ５２、ＡＮＤゲート１１０は、制御回路である。
【００３０】
＝＝＝ＰＷＭ回路の動作＝＝＝
図１、図２、図３を参照しつつ、本発明にかかるＰＷＭ回路の動作について説明する。
【００３１】
まず、センサレスモータを起動するとき、バッファ３６から出力される電圧信号は基準電圧ＶＲＥＦ１より小であるため、コンパレータ５２は“Ｌ”の切替信号を出力する。つまり、ＡＮＤゲート１１０はゲートを閉じ、トランジスタ１１４はオフする。これにより、シンク側のトランジスタ１０は、ＰＷＭ信号に関わらず、定電流源１１６の電流が供給されて常時オンする。なお、シンク側のトランジスタ１４、１８も、トランジスタ１０と同様に動作する。
【００３２】
センサレスロジック回路４２は、初期時のマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫと対応する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力し、このとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には、ＰＷＭ信号とは無関係のコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生する。このため、ロータ位置検出回路４４は、通電していない所定の１相コイルに発生する誘起電圧の変化に基づいてロータの停止位置を確実に検出する。センサレスロジック回路４２は、ロータ位置検出回路４４の検出信号に基づいて、センサレスモータがトルクを発生できる電気角６０度の通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を選択出力する。これにより、センサレスモータは確実に起動がかかることとなる。
【００３３】
センサレスモータを起動した後、バッファ３６から出力される電圧信号は基準電圧ＶＲＥＦ１より大となるため、コンパレータ５２は“Ｈ”の切替信号を出力する。つまり、ＡＮＤゲート１１０はゲートを開き、トランジスタ１１４はＰＷＭ信号でオンオフする。これにより、シンク側のトランジスタ１０は、ＰＷＭ信号に同期してオンオフする。なお、シンク側のトランジスタ１４、１８も、トランジスタ１０と同様に動作する。
【００３４】
センサレスロジック回路４２は、起動後の適宜のマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫと対応する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力し、このとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には、ＰＷＭ信号に基づくコイル電圧ＶＵＰＷＭ、ＶＶＰＷＭ、ＶＷＰＷＭが発生する。これにより、センサレスモータは、起動後、低消費電力で回転することとなる。
【００３５】
＝＝＝起動の検出＝＝＝
本形態では、バッファ３６から出力される電圧信号が基準電圧ＶＲＥＦ１より大であるか小であるかという電圧比較方法で、センサレスモータの起動を検出しているが、これに限定されるものではない。例えば、起動とともにカウントを開始するカウンタ（不図示）を備え、カウンタの値が基準値より大であるか小であるかという比較方法で、センサレスモータの起動を検出してもよい。
【００３６】
＝＝＝集積回路＝＝＝
本形態にかかるセンサレスモータの駆動装置を、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を外付要素として集積化してもよい。この集積回路は、センサレスモータを使用する小型の携帯機器等に適用することが可能となる。なお、基準電圧ＶＲＥＦ１、ＶＲＥＦ２は、集積回路の内部で発生しても、集積回路の外部から供給してもよい。
【００３７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置、集積回路、センサレスモータの駆動方法について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための回路ブロック図である。
【図２】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための波形図である。
【図３】本発明にかかるＰＷＭ回路を説明するための回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  Ｕ相コイル
４  Ｖ相コイル
６  Ｗ相コイル
８、１０、１２、１４、１６、１８  トランジスタ
３６  バッファ
３８  電圧制御発振器
４４  ロータ位置検出回路
４８  ＰＷＭ回路
５２  コンパレータ
１０２  アンプ
１０４  発振器
１０６  コンパレータ
１１０  ＡＮＤゲート
１１４  トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005160193.tif 000005