(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動用電源と、複数の磁極を有して回転自在に支持されたマグネットロータと、上記マグネットロータの磁極面に対向配置されたステータコアと、該ステータコアに巻設されたモータコイルと、上記モータ駆動用電源と上記モータコイル間に接続されてモータコイルの通電を切り替えるスイッチング素子群と、上記スイッチング素子群の通電と非通電とを制御する制御回路と、上記モータコイルに流れる電流値を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した電流値が所定の値を超えた場合に過電流検知信号を出力する電流比較部とを備え、上記電流比較部から出力された過電流検知信号を受けて前記制御回路が前記スイッチング素子群を非通電として前記モータコイルへの通電を停止するブラシレスＤＣモータにおいて、上記モータコイルに流れる電流の電流値が所定の値を超えて非通電とされたスイッチング素子群への通電再開までの非通電時間を、モータ起動時とモータ起動時から所定の時間の経過後とにおいて異ならせるとともに、モータ起動時の方を短くし、且つ上記所定の値をモータ起動時の最大電流より小さくしていることを特徴とするブラシレスＤＣモータの駆動回路。
【請求項２】
前記電流比較部は、電流検出部による過電流検知後から所定の時間が経過するまで過電流検知信号を出力する出力保持回路を備えていることを特徴とする請求項１記載のブラシレスＤＣモータの駆動回路。
【請求項３】
前記電流比較部は、前記出力保持回路をモータ起動時から所定の時間の経過後から機能させる遅延回路を備えていることを特徴とする請求項２記載のブラシレスＤＣモータの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブラシレスＤＣモータの駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータの駆動回路では、モータコイルに流れる電流を検出する電流検出部で検出した電流値と、所定の値に設定した電流制限レベルとを比較し、検出した電流値が電流制限レベルを超えた場合、直ちに駆動用のスイッチング素子群を非通電としてモータコイルへの通電を停止する電流制限機能を備えたものが一般的である（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平９−２９４３９２号公報
【特許文献２】特開平１０−８０１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の構成では、所定の値に設定された電流制限レベルをモータが起動確保できる起動電流レベルに設定した場合、特に低電圧高出力タイプのようにモータコイルの電気抵抗が小さいものにおいては、電流制限レベルに達したモータコイルの電流をスイッチング素子で非通電にした時に発生するスイッチングロスが大きいために、スイッチング素子として、大型で高価な許容損失の大きいものを選定する必要があった。しかもスイッチング素子の発熱はスイッチング素子の周囲に実装された電子部品にまで伝播するために、他の電子部品も許容損失もしくは耐熱温度の高い部品を使用しなくてはならなくなるために、尚更である。
【０００４】
回転数に応じて電流制限レベルを変更することで、起動時と定常運転時とで異なる制御を行うものも存在しているが、この場合、マイクロコンピュータあるいは専用モータドライバＩＣ及び回転数検知手段等が必要となり、複雑で高価なものとなる。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みたもので、簡素で安価な構成の回路でモータ過電流時のスイッチング素子の発熱を低減させるブラシレスＤＣモータの駆動回路を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
しかして本発明は、モータ駆動用電源と、複数の磁極を有して回転自在に支持されたマグネットロータと、上記マグネットロータの磁極面に対向配置されたステータコアと、該ステータコアに巻設されたモータコイルと、上記モータ駆動用電源と上記モータコイル間に接続されてモータコイルの通電を切り替えるスイッチング素子群と、上記スイッチング素子群の通電と非通電とを制御する制御回路と、上記モータコイルに流れる電流値を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した電流値が所定の値を超えた場合に過電流検知信号を出力する電流比較部とを備え、上記電流比較部から出力された過電流検知信号を受けて前記制御回路が前記スイッチング素子群を非通電として前記モータコイルへの通電を停止するブラシレスＤＣモータにおいて、上記モータコイルに流れる電流の電流値が所定の値を超えて非通電とされたスイッチング素子群への通電再開までの非通電時間を、モータ起動時とモータ起動時から所定の時間の経過後とにおいて異ならせるとともに、モータ起動時の方を短くし、且つ上記所定の値をモータ起動時の最大電流より小さくしていることを特徴としている。
【０００７】
過電流検出による非通電時間をモータ起動時は短くしているために起動を確保することができるものであり、またモータ起動から所定時間経過後は非通電時間を長くしているためにスイッチング素子群の発熱を抑えることができる。
【０００８】
この時、前記電流比較部が、電流検出部による過電流検知後から所定の時間が経過するまで過電流検知信号を出力する出力保持回路を備えていると、過電流検知後から所定の時間スイッチング素子を非通電とすることを容易に行うことができる。
【０００９】
また、前記電流比較部が、前記出力保持回路をモータ起動時から所定の時間の経過後から機能させる遅延回路を備えていると、モータ起動時とモータ起動時から所定の時間経過後との切り替えを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、過電流検出による非通電時間をモータ起動時とモータ起動から所定時間経過後とで異ならせ、モータ起動時は非通電時間を短くしているために、電流制限レベルが低くても起動を確保することができるものであり、しかもモータ起動から所定時間経過後は非通電時間を長くしているために、電流制限レベルを起動確保のために高くする必要がないことと併せて、スイッチング素子群の発熱を抑えることができるものである。加えるに上記の非通電時間を異ならせることは、簡素で安価な回路で実現することができるために、実用性に富むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて説明すると、図示例は単相全波ブラシレスＤＣモータに適用することができる駆動回路を示している。この単相全波ブラシレスＤＣモータは、モータコイル５が巻かれているステータコア（図示せず）と、複数の磁極を持つマグネットロータ９（図２参照）とを備えて、マグネットロータ９はその磁極面をステータコアに対向させた状態で回転自在に支持されている。
【００１２】
上記ブラシレスＤＣモータのための本発明に係る駆動回路は、図１に示すように、Ｈブリッジ回路１２と制御回路７と比較回路１０とからなるもので、上記Ｈブリッジ回路１２は、スイッチング素子であるＰチャネル型ＦＥＴ３ａ，３ｂとＮチャネル型ＦＥＴ４ａ，ＦＥＴ４ｂとからなるもので、モータ駆動用電源（正電位）１にＰチャネル型ＦＥＴ３ａ，３ｂのソース端子が接続され、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ａのドレイン端子にＮチャネル型ＦＥＴ４ａのドレイン端子が接続され、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂのドレイン端子にＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのドレイン端子が接続され、更にＮチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのソース端子はモータ駆動用電源（負電位）２に接続されている。
【００１３】
またＰチャネル型ＦＥＴ３ａのゲート端子は抵抗Ｒ１を介してモータ駆動用電源（正電位）１に接続されているとともにＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのドレイン端子に接続されており、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂのゲート端子も抵抗Ｒ２を介してモータ駆動用電源（正電位）１に接続されているとともにＮチャネル型ＦＥＴ４ａのドレイン端子に接続される。そしてＰチャネル型ＦＥＴ３ａとＮチャネル型ＦＥＴ４ａとの接続点と、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂとＮチャネル型ＦＥＴ４ｂとの接続点間に前記モータコイル５が接続されている。
【００１４】
制御回路７は、モータコイル５の通電を切り替える上記Ｈブリッジ回路１２のスイッチング素子群を制御するもので、図２に示すように、上記Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのゲート端子に各々接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、マグネットロータ９の近傍に配置されてマグネットロータ９の磁極の位置に対応する矩形波信号としての検知信号を上記スイッチＳＷ１，ＳＷ２に供給する磁気センサ６とを備えるとともに、上記検知信号を反転させてスイッチＳＷ１に供給するＮＯＴ回路ＮＴ１、一端を制御電源８に、各他端をスイッチＳＷ１，ＳＷ２に接続した抵抗Ｒ３，Ｒ４、前記ＦＥＴ４ａ，４ｂのゲート端子とモータ駆動用電源（負電位）２とに両端を接続したコンデンサＣ１，Ｃ２並びにスイッチＳＷ３，ＳＷ４を備えたもので、上記磁気センサ６はたとえばホール素子を含むホールＩＣで形成されている。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２はバイポーラトランジスタやＦＥＴであり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン・オフすることでＮチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのゲート端子にはモータ駆動用電源（負電位）２、もしくは抵抗Ｒ３，Ｒ４を介した制御電源８が接続される。
【００１５】
そして上記コンデンサＣ１，Ｃ２は、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂに制御電源８が印加される際、抵抗Ｒ３，Ｒ４との組み合わせによる時定数を持って、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのゲート端子電圧を上昇させる。
【００１６】
また上記スイッチＳＷ３，ＳＷ４は、比較回路１０からの過電流検知信号を受けてＮチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのゲート端子をモータ駆動用電源（負電位）２に接続する。
【００１７】
比較回路１０は、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａもしくはＦＥＴ４ｂを流れる電流値を検知し、過電流時には過電流検知信号を生成して制御回路７へ供給するもので、図１に示すように、電流検出部１１と出力保持回路１３と遅延回路１４とを備えているとともに、本発明における電流比較部を構成している。
【００１８】
該比較回路１０の具体例を図３に示す。上記電流検出部１１はＮチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂのソース端子とモータ駆動用電源（負電位）２間に接続された抵抗Ｒ５で構成されており、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ，４ｂに流れる電流値に対応した抵抗Ｒ５の両端電圧は、ダイオードＤ１を介して増幅器１５の非反転入力端子へ入力される。この増幅器１５は演算増幅器（オペアンプ）により構成できるが、コンパレータとプルアップ抵抗で構成したものであってもよい。
【００１９】
上記出力保持回路１３は、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ８，Ｒ９とからなるもので、抵抗Ｒ８，Ｒ９の一端は増幅器１５の非反転入力端子に接続されており、抵抗Ｒ９の他端はモータ駆動用電源（負電位）２に接続され、抵抗Ｒ８の他端はコンデンサＣ３を介して増幅器１５の出力端子に接続されている。また、上記増幅器１５の反転入力端子には抵抗Ｒ６，Ｒ７の一端が接続されており、抵抗Ｒ６の他端は制御電源８に、抵抗Ｒ７の他端はモータ駆動用電源（負電位）２に接続されている。
【００２０】
上記遅延回路１４は、抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ４、ＮＯＴ回路ＮＴ２、スイッチＳＷ５により構成したもので、抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ４は一端をＮＯＴ回路ＮＴ２の入力部と接続し、コンデンサＣ４の他端はモータ駆動用電源（負電位）２に接続されている。ＮＯＴ回路ＮＴ２の出力が供給されるスイッチＳＷ５は、一端をモータ駆動用電源（負電位）２に接続し、他端を抵抗Ｒ８とコンデンサＣ３との接続部に接続している。
【００２１】
上記増幅器１５は、非反転入力端子電圧と反転入力端子電圧の電圧値を比較し、非反転入力端子の電圧値のほうが大きい場合、過電流検知信号を制御回路７へ供給するとともに出力保持回路１３にも電圧を供給する。
【００２２】
次に上記駆動回路の動作を説明する。まず定常運転時の動作から説明すると、マグネットロータ９が回転する時のマグネットの磁極位置を検知した磁気センサ６から図６に示すように矩形波信号が出力されると、磁気センサ６出力のＨｉ信号を受けて、ＮＯＴ回路ＮＴ１により反転されたＬｏｗ信号がスイッチＳＷ１に入力されてスイッチＳＷ１がオフし、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａのゲート端子に対して制御電源８が抵抗Ｒ３経由で印加され、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａがオンする。この時、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａのゲート端子電圧は、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１との時定数をもって上昇するために、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａは該時定数によりスイッチＳＷ１がオフしてからディレー時間Ｔｄをもってオンする。また、磁気センサ６出力のＨｉ信号がスイッチＳＷ２に入力されてスイッチＳＷ２がオンし、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子をモータ駆動用電源（負電位）２に接続するためにＮチャネル型ＦＥＴ４ｂはオフとなる。
【００２３】
Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａの上記オンにより、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａのドレイン端子電圧はモータ駆動用電源（負電位）２と等しくなり、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂのゲート端子電圧もモータ駆動用電源（負電位）２と等しくなるため、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂもオンし、モータコイル５の両端にモータ駆動電源電圧が印加される。
【００２４】
次に、磁気センサ（ホールＩＣ）６出力のＬｏｗ信号を受けて、ＮＯＴ回路ＮＴ１により反転されたＨｉ信号が入力されるスイッチＳＷ１はオンし、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａのゲート端子をモータ駆動用電源（負電位）２に接続するために、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａがオフし、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａのドレイン端子電圧が抵抗Ｒ２を経由してモータ駆動用電源（正電位）１と等しくなり、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂのゲート端子電圧もモータ駆動用電源（正電位）１と等しくなるため、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ｂもオフする。この結果、モータコイル５へのモータ駆動用電圧の印加が停止する。
【００２５】
また、磁気センサ（ホールＩＣ）６出力のＬｏｗ信号が入力されてスイッチＳＷ２がオフするために、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子に対し制御電源８を抵抗Ｒ４経由で印加して、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂをオンさせる。ただし、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子電圧は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２との時定数をもって上昇するために、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂは該時定数によりスイッチＳＷ２がオフしてからディレー時間Ｔｄをもってオンする。
【００２６】
そして、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ｂのオンでそのドレイン端子電圧はモータ駆動用電源（負電位）２と等しくなり、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ａのゲート端子電圧もモータ駆動用電源（負電位）２と等しくなるため、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ａもオンし、モータコイル５の両端には先ほどＮチャネル型ＦＥＴ４ａ及びＰチャネル型ＦＥＴ３ｂをオンさせた時とは逆方向にモータ駆動用電源が印加される。
【００２７】
つまり、磁気センサ６の出力の切り替えに応じてスイッチング素子群（ＦＥＴ）のオン・オフの切替がなされてモータコイル５にモータコイル電圧が交番印加され、正負の交番電流がモータコイル５に流れるためにステータコアに交番磁界が発生し、マグネットロータ９が回転する。
【００２８】
モータ起動時については次のような動作となる。すなわち起動信号（Ｈｉ電圧）が遅延回路１４に入力されると、抵抗Ｒ１０経由でコンデンサＣ４に所定の時定数を持って充電されるとともに該充電電圧がＮＯＴ回路ＮＴ２に供給される。ＮＯＴ回路ＮＴ２は入力電圧がスレッショルド電圧を越えるまでＨｉ信号をスイッチＳＷ５に供給してスイッチＳＷ５のオン状態を維持し、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ３の接点電位をモータ駆動用電源（負電位）２と同電位にしている。なお、モータ起動時からスイッチＳＷ５がオンし続ける時間を決定する上記の所定の時定数は、そのモータの仕様によって決まるモータの起動が安定するまでの時間以上を考慮して決定されるもので、５０〜１００mｓｅｃ以上、好ましくは１ｓｅｃ以上経過後、ＳＷ５をオフする。
【００２９】
ここにおいて、モータ起動時はマグネットロータ９が回転しておらず、モータコイル５の逆起電力がないために、モータコイル５にはモータ駆動用電源（正電位）１をモータコイル５の抵抗分で除した大電流が流れようとする。また、この電流はＮチャネル型ＦＥＴ４ａもしくはＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのいずれかを流れるとともに、電流検出部１１の抵抗Ｒ５を経由してモータ駆動用電源（負電位）２に流れ込む。この時、抵抗Ｒ５の両端にはモータコイル電流値と抵抗Ｒ５の抵抗値を乗じた電圧値が発生する。モータコイル電流値に比例した値となる該電圧値は、ダイオードＤ１を経由して増幅器１５の非反転入力端子に入力される。
【００３０】
一方、増幅器１５の反転入力端子には、抵抗Ｒ６，Ｒ７とによって制御電源８を分圧した電圧（この電圧値は電流制限レベルに対応）が比較電圧Ｖｃとして入力されており、モータコイル５に流れる電流が図４中の電流閾値（電流制限レベル）Ｉｃに達する時、増幅器１５の非反転入力端子に入力されたモータコイル電流の変換電圧値のほうが反転入力端子電圧よりも大きくなり、増幅器１５は過電流検知信号としてのＨｉ信号を制御回路７のスイッチＳＷ３，ＳＷ４及び出力保持回路１３のコンデンサＣ３に供給する。なお、スイッチＳＷ５がオンしている間は、増幅器１５からの出力はコンデンサＣ３とスイッチＳＷ５を経由してモータ駆動用電源（負電位）２に流れ込むために、上記Ｈｉ信号が非反転入力端子電圧に影響を与えることはない。
【００３１】
上記増幅器１５からＨｉ信号が供給されてスイッチＳＷ３，ＳＷ４がオンすれば、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ及びＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子電圧がモータ駆動用電源（負電位）２と同電位となり、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ及びＮチャネル型ＦＥＴ４ｂがともにオフし、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ａ及びＰチャネル型ＦＥＴ３ｂも共にオフするために、図４に示すようにモータコイル印加電圧がオフされてモータコイル５は非通電となり、モータコイル電流も遮断される。
【００３２】
モータコイル電流が流れなくなると抵抗Ｒ５の両端電圧も発生しなくなるために、増幅器１５の非反転入力端子電圧のほうが反転入力端子電圧よりも小さくなり、増幅器１５の出力端子はＬｏｗ信号をスイッチＳＷ３，ＳＷ４及びコンデンサＣ３に供給する。
【００３３】
上記Ｌｏｗ信号によってスイッチＳＷ３，ＳＷ４がオフすれば、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａとＮチャネル型ＦＥＴ４ｂとのうちの一方（ロータ９の磁極の位置によってゲート端子に制御電源８が供給される方）が抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ１，Ｃ２の組み合わせによるディレー時間Ｔｄをもって再びオンし、モータコイル５にモータ駆動用電源（正電位）１が印加されて通電を開始する。
【００３４】
過電流として検知する電流値が抵抗Ｒ５の両端に発生する電圧値からダイオードＤ１の電圧降下分を減じた電圧値と等しくなるように、制御電源８を抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧しているために、所望の電流値にて過電流を検知しモータコイル電流をカットすることができる。
【００３５】
このように、所定の電流閾値Ｉｃに達するとモータコイル５への通電をカットし、再び抵抗Ｒ４，Ｒ３及びコンデンサＣ１，Ｃ２との組み合わせによる時定数によってＮチャネル型ＦＥＴ４ａもしくはＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子電圧を上昇させるものであり、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａもしくはＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのオン時間に所定のディレー時間Ｔｄを持たせることを繰り返すことで徐々にモータ回転数が上昇する。回転数が上昇して逆起電力が大きくなってくるとモータコイル電流値も小さくなってくるために、抵抗Ｒ５の両端電圧が比較電圧に達しなくなり、モータコイル電流がカットされることなく定常運転へと移行する。また、前記の所定の時間が経過することでスイッチＳＷ５がオフすれば、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ３の接点はモータ駆動用電源（負電位）２から切り離される。
【００３６】
次に定常運転中にモータ駆動用電源（正電位）１の電圧値が過電圧となったり、モータ負荷の上昇もしくはモータロックが生じたために、モータコイル電流値が上昇した場合について説明すると、モータコイル電流はＮチャネル型ＦＥＴ４ａもしくはＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのいずれかと電流検出部１１の抵抗Ｒ５とを経由してモータ駆動用電源（負電位）２に流れ込む。この時、抵抗Ｒ５の両端にはモータコイル電流値と抵抗Ｒ５の抵抗値とを乗じた電圧値が発生する。モータコイル電流値に比例した値となる該電圧値は、ダイオードＤ１を経由して増幅器１５の非反転入力端子に入力される。
【００３７】
一方、増幅器１５の反転入力端子には制御電源８を抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧した電圧値が入力され、増幅器１５は非反転入力端子に入力されたモータコイル電流の変換電圧値のほうが反転入力端子電圧よりも大きい場合（過電流が検出された場合）、過電流検知信号としてのＨｉ信号が制御回路７のスイッチＳＷ３，ＳＷ４及び出力保持回路１３のコンデンサＣ３に供給される。
【００３８】
このＨｉ信号でスイッチＳＷ３，ＳＷ４がオンすれば、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ及びＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのゲート端子電圧がモータ駆動用電源（負電位）２と同電位となり、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａ及びＮチャネル型ＦＥＴ４ｂがともにオフし、Ｐチャネル型ＦＥＴ３ａ及びＰチャネル型ＦＥＴ３ｂもオフするために、図５に示すようにモータコイル５は非通電となり、モータコイル電流が遮断される。
【００３９】
この時、スイッチＳＷ５はオフとなっているために、増幅器１５の出力端子から出力保持回路１３のコンデンサＣ３に供給されるＨｉ信号は、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９を経由してモータ駆動用電源（負電位）２に流れ込むために、増幅器１５の非反転入力端子電圧は、増幅器１５の出力端子電圧からコンデンサＣ３の充電電圧を減じた電圧値を更に抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧した電圧値となる。
【００４０】
そしてコンデンサＣ３にはコンデンサＣ３と抵抗Ｒ８，Ｒ９の時定数によって増幅器１５の出力端子から電荷が充電されていく。このコンデンサＣ３の充電電圧値が所定の値に達するまでは、非反転入力瑞子電圧のほうが反転入力端子電圧よりも高くなるように、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ８，Ｒ９の時定数を決めてやることで、増幅器１５は所定の時間ＴｈだけＨｉ信号を保持して、制御回路７のスイッチＳＷ３，ＳＷ４にＨｉ信号を供給し続けてモータコイル５の非通電状態を維持する。
【００４１】
所定の時間Ｔｈが経過してコンデンサＣ３の充電が進み、抵抗Ｒ８とＲ９とによる増幅器１５の出力端子電圧からコンデンサＣ３の充電電圧を減じた電圧値の分圧値が抵抗Ｒ６とＲ７とによる制御電源８の分圧値を下回ると、増幅器１５の出力端子はＬｏｗ信号をスイッチＳＷ３，ＳＷ４及びコンデンサＣ３に供給する。Ｌｏｗ信号が供給されたスイッチＳＷ３，ＳＷ４のオフにより、Ｎチャネル型ＦＥＴ４ａまたはＮチャネル型ＦＥＴ４ｂのうち、ロータ９の磁極の位置に応じた側のゲート端子に制御電源８が供給されて、抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ１，Ｃ２の組み合わせによる時定数で決まるディレー時間Ｔｄをもって再びオンし、モータコイル５にモータ駆動用電源（正電位）１を印加して通電を開始する。
【００４２】
一方、コンデンサＣ３に充電された電荷は増幅器１５の出力端子を経由して抵抗Ｒ８，Ｒ９により消費される。以後、再び過電流となった場合はモータコイル電流がカットされ、所定の時間Ｔｈだけ無通電状態を保持し、その後ディレー時間Ｔｄを経て再び通電するという動作をモータ駆動用電源の電圧値が正常値に戻るまで、あるいはモータ負荷が減少するまで、もしくはモータのロックが解除されるまで繰り返す。増幅器１５が出力を保持する所定の時間Ｔｈとしては、最低でもスイッチング素子（ＦＥＴ）のジャンクション温度が最大定格温度を超えない時間が必要であり、過電流時の通電時間以上、好ましくは２倍以上の時間である。
【００４３】
以上のようにモータの定常運転中に過電流を検知した場合、単にスイッチング素子群を非通電状態とするだけでなく、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ８，Ｒ９により設定した所定の時定数で増幅器１５の出力を保持して非通電状態をしばし維持して、スイッチング素子群のスイッチング回数を減らすものであり、このためにスイッチング素子群の発熱を小さくすることができる。また、簡素で安価な構成の回路で単相全波ブラシレスＤＣモータの起動を確保しつつスイッチング素子の発熱を抑えることができる。
【００４４】
なお、本実施例で示した駆動回路では、スイッチング素子としてＦＥＴを用いたが、バイポーラトランジスタのＮＰＮ型及びＰＮＰ型を用いても、同様に簡素な回路構成を実現することができる。また、Ｐチャネル型ＦＥＴのゲート端子を本実施例では対向するＮチャネル型ＦＥＴのドレイン端子に直接接続しているが、抵抗やダイオード等を介して接続しても同様に簡素な回路構成を実現することができる。
【００４５】
さらに、本実施例では、例えば燃料電池装置やヒートポンプ装置等に使用される様々な液体供給装置用に好適に用いることができる単相全波ブラシレスＤＣモータのための駆動回路を示したが、他の装置用のブラシレスＤＣモータはもちろん、３相全波ブラシレスＤＣモータなど全てのブラシレスＤＣモータについて同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態の一例のブロック回路図である。
【図２】同上の制御回路の回路図である。
【図３】同上の比較回路の回路図である。
【図４】同上のモータ起動時の過電流制御を示すタイミングチャートである。
【図５】同上の定常運転中の過電流制御を示すタイミングチャートである。
【図６】同上の定常運転中の制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  モータ駆動用電源（正電位）
２  モータ駆動用電源（負電位）
３ａ  Ｐチャネル型ＦＥＴ
３ｂ  Ｐチャネル型ＦＥＴ
４ａ  Ｎチャネル型ＦＥＴ
４ｂ  Ｎチャネル型ＦＥＴ
５  モータコイル
６  磁気センサ
７  制御回路
８  制御電源
９  マグネットロータ
１０  比較回路
１１  電流検出部
１２  Ｈブリッジ回路
１３  出力保持回路
１４  遅延回路
【図１】
0005144315.tif 000002
【図２】
0005144315.tif 000003
【図３】
0005144315.tif 000004
【図４】
0005144315.tif 000005
【図５】
0005144315.tif 000006
【図６】
0005144315.tif 000007