(57)【要約】【課題】従来の外部低周波数パルス幅変調信号により直接駆動される制御回路がファンモータに生じさせる振動及び騒音の問題を減少する回転速度制御回路を提供する。【解決手段】ファンモータの回転速度制御回路はデジタル／アナログ変換ユニットと、該変換ユニットに直列に接続された駆動ユニットとを有する。デジタル／アナログ変換ユニットは、パルス幅変調信号を受信して電圧信号に変換し、駆動ユニットは、この電圧信号を受信し、かつ所定の高電圧及び低電圧を提供する。回転速度制御回路は、前記電圧信号のレベルが前記所定の高電圧のレベルよりも高い場合、ファンモータを所定の低回転速度に維持し、電圧信号のレベルが所定の高電圧のレベルよりも低くかつ前記所定の低電圧のレベルよりも高い場合、ファンモータに可変回転速度を持たせ、電圧信号のレベルが所定の低電圧のレベルよりも低い場合、ファンモータを所定の高回転速度に維持する。【選択図】図２
2005045991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調信号を受信して電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換ユニットと、
前記デジタル／アナログ変換ユニットに直列に接続され、前記電圧信号を受信し、かつ第１所定電圧と該第１所定電圧よりも小さい第２所定電圧とを提供する駆動ユニットと
を備えたファンモータの回転速度制御回路であって、
前記電圧信号のレベルが前記第１所定電圧のレベルよりも高い場合には、前記ファンモータは所定の低回転速度を有し、前記電圧信号のレベルが前記第１所定電圧のレベルよりも低くかつ前記第２所定電圧のレベルよりも高い場合には、前記ファンモータは可変回転速度を有し、前記電圧信号のレベルが前記第２所定電圧のレベルよりも低い場合には、前記ファンモータは所定の高回転速度を有するように、ファンモータを制御することを特徴とするファンモータの回転速度制御回路。
【請求項２】
前記デジタル／アナログ変換ユニットは、トランジスタとダイオードと容量と複数の抵抗とを備えることを特徴とする請求項１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項３】
前記駆動回路は、ホール素子と発振素子とを有し、
前記第１所定電圧と前記第２所定電圧が前記発振素子によって提供されることを特徴とする請求項１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項４】
前記駆動回路は、ホール素子と発振素子と分圧回路とを有し、
前記第１所定電圧レベルが前記分圧回路によって決まることを特徴とする請求項１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、１つのICチップに集積されていることを特徴とする請求項１に記載のファンモータの回転速度制御回路。
【請求項６】
トランジスタとダイオードと容量と複数の抵抗とを有し、パルス幅変調信号を受信して電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換回路と、
制御素子と発振素子と複数の端子とを有し、前記発振素子がデジタル信号を出力し、前記複数の端子の一部分がそれぞれ前記デジタル／アナログ変換回路、ホール素子、ファンモータの固定子コイル、及び入力電圧源と結合する駆動ICとを備え、
パルス幅変調信号によって駆動されるファンモータの回転速度制御回路であって、
前記制御素子が前記電圧信号を受信し、かつ該電圧信号のレベルが前記デジタル信号の高レベルよりも大きい場合には、前記ファンモータの回転速度はゼロであり、前記電圧信号のレベルが前記デジタル信号の高レベルよりも小さくかつ前記デジタル信号の低レベルよりも大きい場合には、前記ファンモータは可変回転速度を有し、前記電圧信号のレベルが前記デジタル信号の低レベルよりも低い場合には、前記ファンモータは所定の高回転速度を有するように、ファンモータを制御することを特徴とするファンモータの回転速度制御回路。
【請求項７】
トランジスタとダイオードと容量と複数の抵抗とを有し、パルス幅変調信号を受信して電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換回路と、
分圧回路と、
制御素子と発振素子と複数の端子とを有し、前記発振素子がデジタル信号を出力し、前記複数の端子の一部分がそれぞれ前記デジタル／アナログ変換回路、前記分圧回路、ホール素子、ファンモータの固定子コイル、及び入力電圧源と結合する駆動ICとを備え、
パルス幅変調信号によって駆動されるファンモータの回転速度制御回路であって、
前記制御素子は、前記電圧信号と前記分圧回路の一部分をピックした電圧レベルを受信し、かつ該電圧信号のレベルが前記分圧回路の前記部分電圧レベルよりも大きい場合には、前記ファンモータは所定の低回転速度を有し、前記電圧信号のレベルが前記分圧回路の前記部分電圧レベルよりも低くかつ前記デジタル信号の低レベルよりも高い場合には、前記ファンモータは可変回転速度を有し、前記電圧信号のレベルが前記デジタル信号の低レベルよりも低い場合には、前記ファンモータが所定の高回転速度を有するように、ファンモータを制御することを特徴とするファンモータの回転速度制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンモータの回転速度制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のファンモータの回転速度の制御技術では、各種トランジスタと集積回路（Integrated circuit;IC）チップの組み合わせによる制御回路、及びこの制御回路を駆動する外部駆動信号を利用する。例えば、パルス幅変調（pulse width modulation;PWM）信号によって、ファンモータの回転速度を制御する。
【０００３】
図１Ａに示すように、従来のファンモータの回転速度制御技術では、主に外部パルス幅変調（PWM）信号３によって、バイポーラトランジスタ（bipolar transistor）２と駆動IC５を駆動し、ファンモータ（図示せず）を表す固定子コイル１の端子電圧を制御する。また、ホール素子４は、ファンモータの回転子（図示せず）の磁極を検出して、固定子コイル１の電流の方向を回転子の磁極の位置に合わすのに用いられる。また、図１Ｂに示すように、別の従来のファンモータの回転速度制御技術において、それぞれ外部から加える電圧VAと外部パルス幅変調（PWM）信号３によって、２つのバイポーラトランジスタ１２，１３と駆動IC１４を駆動することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然しながら、上述の従来の技術において、パルス幅変調（PWM）信号の周波数が比較的低いときに、直接パルス幅変調（PWM）信号によって駆動されるトランジスタ２，１２，１３のONとOFF状態の切換えが、制御されるファンモータの回転に振動を生じさせ、さらには騒音を生じさせ易い。
【０００５】
つまり、従来のファンモータの回転速度制御回路は、パルス幅変調信号の周波数が比較的低いときに、ファンモータの停止／起動の切換過程で生じる振動による騒音の問題を避けることができない。
【０００６】
本発明は、上述の問題を鑑みてなされたものであって、騒音を低減し、かつファンモータの回転速度の切換えをより順調にする、ファンモータの回転速度制御回路を提供する。
【０００７】
本発明の目的は、デジタル／アナログ変換処理と低周波数から高周波数への信号切換処理によって、ファンモータの回転速度を制御する、ファンモータの回転速度制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による実施の形態であるファンモータの回転速度制御回路は、デジタル／アナログ変換ユニットと駆動ユニットとを有する。デジタル／アナログ変換ユニットは、パルス幅変調（PWM）信号を受信し、かつそのパルス幅変調信号を電圧信号に変換する。駆動ユニットは、デジタル／アナログ変換ユニットに直列に接続されたもので、前記電圧信号を受信し、かつ所定の高電圧と所定の低電圧とを提供する。
【０００９】
前記電圧信号のレベルが前記所定の高電圧のレベルよりも高い場合には、前記ファンモータの回転速度制御回路は、ファンモータを所定の低回転速度に維持する。前記電圧信号のレベルが前記所定の高電圧のレベルよりも低く、かつ前記所定の低電圧のレベルよりも高い場合には、前記ファンモータの回転速度制御回路は、ファンモータに可変回転速度を持たせる。前記電圧信号のレベルが前記所定の低電圧のレベルよりも低い場合には、このファンモータの回転速度制御回路は、ファンモータを所定の高回転速度に維持する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るファンモータの回転速度制御回路によれば、従来の外部低周波数パルス幅変調信号によって直接駆動される制御回路がファンモータに対して生じる振動及び騒音の問題を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２に示すように、本発明の実施形態に係るファンモータの回転速度制御回路３０は、デジタル／アナログ変換ユニット３０１と駆動ユニット３０２とを有する。デジタル／アナログ変換ユニット３０１は、入力されたPWMデジタル信号３を、例えば電圧信号のようなアナログ信号に変換するのに利用され、駆動ユニット３０２は該アナログ信号を受信して、駆動ユニット内部の２つの所定電圧Vref1及びVref2との比較を行う。次に、比較した結果をデジタル信号に変換してファンモータ４０の回転速度を制御する。
【００１２】
（実施形態１）
図３Ａは、本発明の実施形態１におけるファンモータの回転速度制御回路を具体的に示す。この実施形態１では、デジタル／アナログ変換回路２２をデジタル／アナログ変換ユニットとし、かつ駆動IC２３を駆動ユニットとする。ここで、デジタル／アナログ変換回路２２は、主にトランジスタ２２１と、ダイオード２２２と、容量２２３と、複数の抵抗２２４a〜２２４dとから構成されている。駆動IC２３は、少なくとも１つの発振素子２３１と、制御素子２３２と、複数の端子２３３a〜２３３hとを有する。これら端子は、それぞれ電圧源Vcc、前記デジタル／アナログ変換回路２２、外部容量２４、ホール素子２５及びファンモータの固定子コイル２１と結合又は電気接続されている。尚、発振素子２３１は外部容量２４によって励起され、その出力するデジタル信号の周波数は例えば２５KHZの高周波数である。よって、実施形態１の駆動IC２３は、従来の駆動IC５又はIC１４と異なる。
【００１３】
実施形態１のファンモータの回転速度制御回路の作動原理は、以下の通りである。まず、入力されたパルス幅変調信号３は、デジタル／アナログ変換回路２２によってアナログ電圧信号に変換され、さらに駆動IC２３で受信され、駆動IC２３が該電圧信号のレベルVTHをしきい値電圧（threshold voltage）とする。次に、制御素子２３２は、このしきい値電圧のレベルVTHと、発振素子２３１が出力する高周波数信号（図３Ｂを参照）の高電圧レベルVH及び低電圧レベルVLとの違いを比較する。VTHがVHよりも大きい場合には、制御素子２３２は、ファンモータの固定子コイル２１両端の端子電圧を制御し、ファンモータの回転速度をゼロとする。VTHがVHよりも小さく、VLよりも大きい場合には、制御素子２３２は、ファンモータの固定子コイル２１両端の端子電圧を制御し、ファンモータに可変回転速度を持たせる。VTHがVLよりも小さい場合には、ファンモータに所定の高回転速度を持たせる。図３Ｃは、実施形態１におけるパルス幅変調信号３のデューティサイクルとファンモータの回転速度の関係を示す図であり、回転速度が変化する折り返し点の左側が上述のVH＞VTH＞VLの状況を、また右側が上述のVH＜VLの状況をそれぞれ示している。
【００１４】
（実施形態２）
図４Ａは、本発明の実施形態２であるファンモータの回転速度制御回路を示す図である。この実施形態２では、実施形態１と同様に、デジタル／アナログ変換回路２２をデジタル／アナログ変換ユニットとし、また駆動IC２３を駆動ユニットとする。デジタル／アナログ変換回路２２が有する素子は実施形態１と同じであるので、ここでは特に述べない。一方、本実施形態による駆動IC２３は、発振素子２３１と、制御素子２３２と、複数の端子２３３a〜２３３hとを有する他、さらに端子２３３iをも有する。これら端子は、それぞれ電圧源Vcc、前記デジタル／アナログ変換回路２２、外部容量２４、ホール素子２５及びファンモータの固定子コイル２１と結合又は電気接続されている他、さらに分圧回路２６と電気接続されている。この分圧回路２６は、抵抗２６a，２６bから構成されており、その目的は分圧回路２６が抵抗２６bからピックした電圧レベルである基準電圧Vrefを提供することにある。
【００１５】
尚、発振素子２３１は、外部容量２４によって励起され、その出力するデジタル信号の周波数は例えば２５KHZの高周波数である。よって、実施形態２の駆動IC２３は、従来の駆動IC５又はIC１４と異なる。
【００１６】
実施形態２のファンモータの回転速度制御回路の作動原理は、上述の実施形態１と略同じである。異なる点は、駆動IC２３がしきい値電圧のレベルVTHを検出した後、制御素子２３２はこのしきい値電圧のレベルVTHと、発振素子２３１が出力する高周波数信号（図３Ｂを参照）の低電圧レベルVL及び基準電圧Vrefとを比較する点である。ここで、図３Ｂに示すように、基準電圧の値Vrefは、この高周波数信号の高電圧レベルVHよりも小さい。
【００１７】
VTHがVrefよりも大きい場合には、制御素子２３２はファンモータの固定子コイル２１両端の端子電圧を制御し、ファンモータに所定の低回転速度を持たせる。VTHがVrefよりも小さく、かつVLよりも大きい場合には、制御素子２３２はファンモータの固定子コイル２１両端の端子電圧を制御し、ファンモータに可変回転速度を持たせる。VTHがVLよりも小さい場合には、前記ファンモータは所定の高回転速度を有する。図４Ｂは、実施形態２におけるパルス幅変調信号３のデューティサイクルとファンモータの回転速度の関係を示す図である。
【００１８】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述のファンモータの回転速度制御回路に対する他の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】従来のファンモータの回転速度制御回路を示す図である。
【図１Ｂ】別の従来のファンモータの回転速度制御回路を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るファンモータの回転速度制御回路の基本構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態１におけるファンモータの回転速度制御回路を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態１における発振素子の発振周波数と発振電圧の関係を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態１におけるファンモータの回転速度とそのパルス幅変調信号のデューティサイクルの関係を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態２におけるファンモータの回転速度制御回路を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態２におけるファンモータの回転速度とそのパルス幅変調信号のデューティサイクルの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，２１  コイル
２，１２，１３  トランジスタ
３  パルス幅変調信号
４，２５  ホール素子
５，１４  駆動IC
３０  ファンモータの回転速度制御回路
３０１  デジタル／アナログ変換ユニット
３０２  駆動ユニット
４０  ファンモータ
２２  デジタル／アナログ変換回路
２２１  トランジスタ
２２２  ダイオード
２２３，２４  容量
２２４a〜２２４d，２６a〜２６b  抵抗
２３  駆動IC
２３１  発振素子
２３２  制御素子
２３３a〜２３３i  端子
２６  分圧回路
【図１Ａ】
2005045991.tif 000003
【図１Ｂ】
2005045991.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
2005045991.tif 000006
【図３Ｂ】
2005045991.tif 000007
【図３Ｃ】
2005045991.tif 000008
【図４Ａ】
2005045991.tif 000009
【図４Ｂ】
2005045991.tif 000010