(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転子の位置検出を行なう位置検出素子を用いてモータ駆動用のロジックを形成するモータの回転パルス出力回路において、
複数の位置検出素子の内、１つはホールＩＣとし、
残りの位置検出素子をホール素子とし、
該ホールＩＣの出力端側に、
所定の抵抗の両端の電圧をホール素子信号のプラスとマイナスとして出力し、該抵抗にホールＩＣの信号により両方向の電流が流れるようにし、出力電圧振幅範囲をホール素子信号と同等レベルにする変換回路を設け、
ホールＩＣから回転パルス出力とロジック形成用のホール素子信号を作成するようにしている
ことを特徴とするモータの回転パルス出力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホールＩＣを用いたモータの回転パルス出力回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスＤＣモータのロータ（回転子）の位置検出素子にホール素子を使用してインバータのロジックを形成するモータ駆動用ＩＣとしてのロジックＩＣで、回転パルス出力が内蔵されていないＩＣを使用する場合、従来はロジック形成用ホール素子とは別個にもう１つホールＩＣを追加実装し、そのホールＩＣからの出力パルスを回転パルス出力としていた。
【０００３】
また、他の従来例としては、図９に示すように、ホール素子Ｈからの出力をコンパレータＣとトランジスタＱ等を用いて回転パルス出力を得る方法を取っていた。
【０００４】
また、本技術を必要とするロジックＩＣは少機能で安価な物に多く、モータとしても低コストな製品、または小型モータへの使用が多いのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来例において、３相全波整流の場合では、３つのホール素子でインバータのロジックを形成し、回転パルス出力用としてホールＩＣを１つ追加する場合、ロータの磁束が検出できる位置への位置検出素子（ホールＩＣ）の実装が必要となり、スペース上の問題や、部品実装への制約が発生する。
【０００６】
また、ホールＩＣの追加、またはコンパレータ等のオペアンプの追加が必要となり、安価なモータ及び小型モータでは追加によるコストアップ比率が大きく問題となることが多い。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、複数使用いるホール素子のうち１つはホールＩＣを用い、新たに位置検出素子を追加することなく回転パルス出力を得るようにし、また、出力電圧のバラツキが少なく、ホール素子信号と同等の波形を安価な構成で得るようにしたモータの回転パルス出力回路を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のモータの回転パルス出力回路は、モータの回転子の位置検出を行なう位置検出素子を用いてモータ駆動用のロジックを形成するモータの回転パルス出力回路において、複数の位置検出素子の内、１つはホールＩＣとし、
残りの位置検出素子をホール素子とし、該ホールＩＣの出力端側に、所定の抵抗の両端の電圧をホール素子信号のプラスとマイナスとして出力し、該抵抗にホールＩＣの信号により両方向の電流が流れるようにし、出力電圧振幅範囲をホール素子信号と同等レベルにする変換回路を設け、ホールＩＣから回転パルス出力とロジック形成用のホール素子信号を作成するようにしていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項１のモータの回転パルス出力回路であると、新たにホールＩＣなどの位置検出素子を追加する必要がなく、部品実装位置の制約がないため、回転パルス出力のために必要となる部品の配置を容易にすることができる。また、従来のように位置検出素子の追加、及びオペアンプの追加によるコストアップもなく、安価に制作することができる。
【００１０】
また、変換回路により出力電圧のバラツキが少なく、ホール素子信号と同等の波形を安価に実現できるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図８に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図３において、図１は、ブラシレスＤＣモータのロジック形成用ホール素子（３相全波整流の場合は通常３個）の内、１個をホールＩＣ・ＨICとし、２個は本来のホール素子Ｈ1 、Ｈ2 を用い、ホールＩＣ・ＨICの信号からホール素子信号を作成すると共に、ホールＩＣ・ＨICの信号を回転パルスとして出力するようにした回路を示すものである。
【００１３】
すなわち、２個のホール素子Ｈ1 、Ｈ2 からは、それぞれホール素子信号ＨU＋、ＨU −と、ＨV ＋、ＨV −を得ている。そして、ホールＩＣ・ＨICの出力の一方はオープンコレクタ型のトランジスタＱ1 を介して回転パルス出力を得ている。同時にホールＩＣ・ＨICの他方の出力端は、抵抗Ｒ5 を介して電源Ｖccに接続される共に、ホール素子信号ＨW ＋を出力している。また、電源とアース間に接続した抵抗Ｒ3 とＲ4 との接続点を他方のホール素子信号ＨW −の出力としている。
【００１４】
図２はホール素子Ｈ1
、Ｈ2 の出力波形を示しており、ホール素子の出力波形は通常はサイン波であり、振幅は通常０．１Ｖ〜０．３Ｖである。電圧（同相電圧範囲）は電源電圧Ｖccの約１／２で振幅する。
【００１５】
図３は図１のホールＩＣ・ＨICからのホール素子信号ＨW の波形を示し、直流のＶＨ−を基準にしてＶＨ＋が矩形波状に振れている。なお、ホールＩＣ・ＨICの出力波形は、図３に示すように通常矩形波で、Ｈ＝Ｖcc、Ｌ＝０Ｖとなる。
【００１６】
図３に示すホールＩＣ・ＨICからのホール素子信号ＨW をロジック形成用ホール素子信号としているものであり、図２に示すホール素子Ｈ1 、Ｈ2 の出力波形と同様の周期で振幅している。
【００１７】
これにより、新たにホール素子等の位置検出素子を追加する必要がなく、部品実装位置の制約がないため、回転パルス出力のために必要となる部品の配置が容易になる。また、従来のように、位置検出素子の追加やオペアンプの追加をする必要がないので、低コストな回路構成とすることができる。
【００１８】
（実施例２）
ところで、ホール素子からの信号が入力されるロジックＩＣの端子には、通常、同相電圧範囲と入力感度の規定があり、その規格内に入る電圧でロジックＩＣへ入力する必要がある。
【００１９】
そこで、ホールＩＣ・ＨICからの出力される信号を、図２に示すようなホール素子信号と同等な信号に変換する変換回路１０を図４に示す。すなわち、ブラシレスＤＣモータで、ホールＩＣ・ＨICからのホール素子信号の出力電圧振幅範囲をホール素子信号と同等レベルにするために、抵抗Ｒ5 の両端の電圧をホール素子信号の＋と−として出力し、抵抗Ｒ5 にホールＩＣ・ＨICの信号から両方向の電流が流れるようにしたものである。つまり、抵抗Ｒ5 の両端の電圧をホール素子出力電圧ＨW ＋、ＨW −（ＶＨ＋、ＶＨ−（図５参照））として、抵抗Ｒ5 に流れる電流の向きがホールＩＣ・ＨICの出力電圧によって変わるような回路構成としている。
【００２０】
具体的には、図４に示すように、電源とアース間に、抵抗Ｒ3 、抵抗Ｒ4 、抵抗Ｒ5 及び抵抗Ｒ7 の直列回路を接続し、抵抗Ｒ3 と抵抗Ｒ4 の接続点にホールＩＣ・ＨICの出力端を接続し、抵抗Ｒ5 と抵抗Ｒ7 の接続点に抵抗Ｒ6 を介して電源に接続し、抵抗Ｒ5 の両端からホール素子Ｈ1 、Ｈ2 の出力信号ＨU ＋、ＨU −と、ＨV ＋、ＨV −と同等レベルのホール素子信号ＨW ＋、ＨW −を得るようにしている。なお、図４の回路において、ホール素子Ｈ1 、Ｈ2 の出力信号ＨU ＋、ＨU −と、ＨV ＋、ＨV −は、図２に示すような波形が出力されている。
【００２１】
この変換回路１０においても、振幅をホール素子Ｈ1 、Ｈ2 の場合と同様に、０．１Ｖ〜０．３Ｖ程度に抑えるようにし、図５に示すＶＨ＋、ＶＨ−をどんな条件でもクロスするようにし、回路バラツキで振幅及び同相電圧の大ききが変わらないようにするために、抵抗Ｒ5 の両端電圧を利用するようにしている。
【００２２】
図６（ａ）は、ホールＩＣ・ＨICの出力がＨレベルの場合の変換回路１０の等価回路を示し、この場合、電源から抵抗Ｒ3 、抵抗Ｒ4 、抵抗Ｒ5 、抵抗Ｒ7 を介して電流Ｉが流れる。そして、抵抗Ｒ5 の両端の電圧は、適宜な抵抗分割比により図６（ｂ）に示すように、２Ｖとなる。
【００２３】
また、ホールＩＣ・ＨICの出力がＬレベルの場合は、図７（ａ）に示すようになり、電源から、抵抗Ｒ6
、抵抗Ｒ5 、抵抗Ｒ4 を介して電流Ｉが流れる。この場合の電流Ｉが流れる方向は図６の場合とは逆方向である。そして、抵抗Ｒ5 の両端の電圧は図７（ｂ）に示すように、２Ｖとなる。
【００２４】
このホールＩＣ・ＨICの出力のＨレベル、Ｌレベルにおける抵抗Ｒ5 の両端の波形は図８に示すように、振幅が２Ｖ〜４Ｖの範囲で振れることになる。
【００２５】
ここで、図６〜図８において、抵抗Ｒ5 の両端電圧を２Ｖとして説明したが、この数値は説明の便宜上用いたものであり、実際は０．１〜０．３Ｖの範囲で振幅しているものである。すなわち、抵抗Ｒ5 の両端を図５に示すように、ＶＨ＋、ＶＨ−とすれば、ホールＩＣ・ＨICの出力がＨレベル、Ｌレベルのどちらの時でも、ＶＨ＋とＶＨ−は抵抗Ｒ5 の電圧降下分だけクロスすることになり、回路バラツキの考慮を比較的簡単に行なうことができる。
【００２６】
このように、本実施例では、ホールＩＣ・ＨICの出力を変換する変換回路１０の出力電圧のバラツキを少なくでき、また、ホール素子Ｈ1 、Ｈ2 のホール素子信号と同等の波形を安価で実現することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上により、本発明の請求項１のモータの回転パルス出力回路であると、新たにホールＩＣなどの位置検出素子を追加する必要がなく、部品実装位置の制約がないため、回転パルス出力のために必要となる部品の配置を容易にすることができる。また、従来のように位置検出素子の追加、及びオペアンプの追加によるコストアップもなく、安価に制作することができる。
【００２８】
また、請求項２のモータの回転パルス出力回路であると、変換回路により出力電圧のバラツキが少なく、ホール素子信号と同等の波形を安価に実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の具体回路図である。
【図２】  本発明の実施の形態のホール素子の出力電圧波形を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態のホールＩＣからのロジック形成用のホール素子信号を示す図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態の具体回路図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態の変換回路の出力波形を示す図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態のホールＩＣの出力がＨレベルの場合の動作説明図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態のホールＩＣの出力がＬレベルの場合の動作説明図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態の変換回路の出力波形を示す動作説明図である。
【図９】  従来例の具体回路図である。
【符号の説明】
Ｈ1 、Ｈ2 ホール素子
ＨIC ホールＩＣ
１０ 変換回路
Ｒ5 抵抗
【図１】
0004409663.tif 000002
【図２】
0004409663.tif 000003
【図３】
0004409663.tif 000004
【図４】
0004409663.tif 000005
【図５】
0004409663.tif 000006
【図６】
0004409663.tif 000007
【図７】
0004409663.tif 000008
【図８】
0004409663.tif 000009
【図９】
0004409663.tif 000010