(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記単相モータがより高い回転速度で回転するように前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧とのうちいずれか一方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧と前記デューティ設定電圧との比較結果に基づいて前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、
前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、
前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路と、を備え、
前記検知温度電圧生成回路は、
温度の上昇に応じて低下する前記検出温度電圧を生成し、
前記コンパレータは、
前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方を前記デューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力し、
前記回転速度設定電圧生成回路は、第一の回転速度設定電圧を生成する第一の回転速度設定電圧生成回路と、第二の回転速度設定電圧を生成する第二の回転速度設定電圧生成回路とを更に備え、
前記第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、
前記第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、
前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧とすることを特徴とする単相モータ用駆動回路。
【請求項２】
前記検知温度電圧生成回路、前記第一の回転速度設定電圧生成回路、及び前記第二の回転速度設定電圧生成回路は、それぞれ分圧抵抗を有し、
前記検知温度電圧、前記第一の回転速度設定電圧及び前記第二の回転速度設定電圧は、共通の電源から前記分圧抵抗でもってそれぞれ生成される分圧値であることを特徴とする請求項１に記載の単相モータ用駆動回路。
【請求項３】
前記鋸歯状電圧を生成する回路と、前記制御信号に基づき駆動信号を生成して前記単相モータへ出力する制御回路とを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の単相モータ用駆動回路。
【請求項４】
前記鋸歯状電圧は前記コンパレータに入力され、当該鋸歯状電圧は、前記共通の電源から生成されることを特徴とする請求項２に記載の単相モータ用駆動回路。
【請求項５】
温度検知素子が検知した温度の上昇に応じて低下する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力し、
第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、
前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧とすることを特徴とする単相モータ用駆動回路の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単相モータ用駆動回路、及び単相モータの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば実開平３−７４１９９号公報（特許文献１）で開示されたモータの駆動方式では、サーミスタによる可変速機能を有し、相切換信号に応じて生成される鋸波状電圧に基づき、コンパレータがモータを駆動するための”Ｈ”のパルス信号（制御信号）を出力する。この駆動方式は、サーミスタによる可変速機能を有しており、コンパレータには、鋸波状電圧に対する比較入力として、サーミスタの検知温度に基づく検知温度電圧が入力される。すなわち、鋸波状電圧が検知温度電圧より大の期間中において、コンパレータは”Ｈ”のパルス信号を出力する。
【０００３】
この検知温度電圧は、サーミスタが検知する温度の変化に応じ、一定の範囲内を変動する。したがって、サーミスタの検知温度の変化に応じ、コンパレータが出力する”Ｈ”のパルス信号の幅は広狭する。つまり、サーミスタの検知温度の変化に応じ、モータの回転数を可変とできる。
【０００４】
【特許文献１】
実開平３−７４１９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーミスタの検知温度の変化に対し、コンパレータに入力される検知電圧自体の変化量は小さい。すなわち、この変化量の小さい検知温度電圧の電源がばらつくと、コンパレータのパルス信号は、サーミスタの検知温度の変化に対し、正確には定まらなってくる。この結果、どうしてもモータの回転数が不安定となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る主たる発明では、単相モータ用駆動回路は、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記単相モータがより高い回転速度で回転するように前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧とのうちいずれか一方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧と前記デューティ設定電圧との比較結果に基づいて前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路と、を備える。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
＝＝＝＝＝開示の概要＝＝＝＝＝
少なくとも次のことが明らかにされる。
本実施の形態に係る単相モータ用駆動回路では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力するコンパレータと、前記検知温度電圧を生成する検知温度電圧生成回路と、前記回転速度設定電圧を生成する回転速度設定電圧生成回路とを備え、前記検知温度電圧生成回路及び回転速度設定電圧生成回路は、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記回転速度設定電圧を生成する。
【０００８】
この構成によれば、コンパレータが比較する回転速度設定用電圧及び検知温度電圧の双方は、共通の電源でもって生成される。したがって、この電源の電圧がばらついても、その影響を受けることなくコンパレータは単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。よって、単相モータについて、周囲温度に応じて安定した可変速制御ができる。
【０００９】
また、前記回転速度設定電圧生成回路は、第一の回転速度設定電圧を生成する第一の回転速度設定電圧生成回路と、第二の回転速度設定電圧を生成する第二の回転速度設定電圧生成回路とを更に備え、前記第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、前記第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧としてもよい。
【００１０】
さらに、前記検知温度電圧生成回路、前記第一の回転速度設定電圧生成回路、及び前記第二の回転速度設定電圧生成回路は、それぞれ分圧抵抗を有し、前記検知温度電圧、前記第一の回転速度設定電圧及び前記第二の回転速度設定電圧は、前記共通の電源から前記分圧抵抗でもってそれぞれ生成される分圧値であるとしてもよい。
【００１１】
この構成によれば、共通の電源から各分圧抵抗の比でもって、各検知温度電圧、第一の回転速度設定電圧及び第二の回転速度設定電圧は生成される。このため、共通の電源の電圧がばらついても、各検知温度電圧、第一の回転速度設定電圧及び第二の回転速度設定電圧が入力されるコンパレータの出力は、その影響を受けない。したがって、この共通の電源がばらついても、コンパレータは、単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。
【００１２】
また、前記鋸歯状電圧を生成する回路と、前記制御信号に基づき駆動信号を生成して前記単相モータへ出力する制御回路とを更に備えてもよい。
【００１３】
さらに、前記鋸歯状電圧を生成する回路は、前記共通の電源から生成されてもよい。
【００１４】
この構成によれば、コンパレータに入力される前記鋸歯状電圧は共通の電源から生成される。したがって、共通の電源がばらついても、コンパレータは、単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。
【００１５】
さらにまた、少なくとも前記コンパレータ及び前記制御回路は、集積回路で構成されてもよい。
【００１６】
また、前記適宜変更可能な設定電圧である前記第二の回転速度設定電圧を生成する前記分圧抵抗は前記集積回路に対して外付けであるとしてもよい。
【００１７】
本実施の形態に係る単相モータの駆動方法では、温度検知素子が検知した温度に基づき変化する検知温度電圧と、単相モータの所定の回転速度を設定するための回転速度設定電圧とを比較し、前記検知温度電圧と前記回転速度設定電圧のうちいずれか小さい方をデューティ設定電圧とし、所定周期の鋸歯状電圧が前記デューティ設定電圧より大の期間に前記単相モータを駆動するための制御信号を出力し、共通の電源から、前記検知温度電圧及び前記最低速設定用電圧を生成する。
【００１８】
また、第一の回転速度設定電圧は予め設定された固定の設定電圧であるとともに、第二の回転速度設定電圧は適宜変更可能な設定電圧であって、前記第二の回転速度設定電圧が前記第一の回転速度設定電圧より小さい場合に、当該第二の回転速度設定電圧を前記回転速度設定電圧としてもよい。
【００１９】
＝＝＝単相モータ駆動装置の全体構成＝＝＝
図１の回路ブロック図を参照しつつ、本実施の形態に係る単相モータ駆動回路の全体構成について説明する。なお、本実施の形態において、単相モータ駆動回路は基本的に集積回路で構成され、この集積回路に外付けされる部品については後述する。
【００２０】
図１に示すように、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ１０２、１０４は、駆動信号Ａ、Ｄが供給されることにより、外付けの単相コイル１０６の紙面右方向（ａ方向）に駆動電流を供給する。そのため、バイポーラトランジスタ１０２のコレクタエミッタ路、単相コイル１０６、バイポーラトランジスタ１０４のコレクタエミッタ路は、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳとの間に直列接続されている。同様に、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ１０８、１１０は、駆動信号Ｃ、Ｂが供給されることによって、単相コイル１０６の紙面左方向（ｂ方向）に駆動電流を供給する。そのため、バイポーラトランジスタ１０８のコレクタエミッタ路と、単相コイル１０６と、バイポーラトランジスタ１１０のコレクタエミッタ路とは、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳとの間に直列接続されている。
【００２１】
そして、バイポーラトランジスタ１０２、１０４およびバイポーラトランジスタ１０８、１１０が相補的にオンオフして、単相コイル１０６の駆動電流の方向が適宜変化することにより、単相モータは回転する。回生ダイオード１１２は、単相コイル１０６の駆動電流の方向がａ方向からｂ方向へ変化するときの駆動電流を回生するものであり、バイポーラトランジスタ１１０のコレクタエミッタ路に並列接続されている。同様に、回生ダイオード１１４は、単相コイル１０６の駆動電流の方向がｂ方向からａ方向へ変化するときの駆動電流を回生するものであり、バイポーラトランジスタ１０４のコレクタエミッタ路に並列接続されている。
【００２２】
このように、バイポーラトランジスタ１０２、１０４およびバイポーラトランジスタ１０８、１１０が相補的にオンオフして単相モータを回転させるにあたり、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰが出力する制御信号に従い、その回転の駆動デューティが決定される。すなわち、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰには、検知温度電圧ＶTH、内部設定最低速電圧（第一の回転速度設定電圧）ＶIN、外部設定最低速電圧（第二の回転速度設定電圧）ＲＭＩ、及び２５ｋＨｚを基本周波数とする三角波信号（鋸歯状電圧）ＰＷＭが入力される。これらの入力に基づきコンパレータＣＭＰは制御信号を出力する。つまり、バイポーラトランジスタ１０２、１０４およびバイポーラトランジスタ１０８、１１０をオンオフ駆動するにあたり、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行う。
【００２３】
したがって、図１に示すように、単相コイル１０６に駆動電流を矢印ａの方向に流す期間では、バイポーラトランジスタ１０４は常時オン状態を維持する一方、バイポーラトランジスタ１０２は２５ｋＨｚを基本周波数としてオンオフする。反対に、単相コイル１０６に駆動電流を矢印ｂの方向に流す期間では、バイポーラトランジスタ１１０は常時オン状態を維持する一方、バイポーラトランジスタ１０８は２５ｋＨｚを基本周波数としてオンオフする。
【００２４】
そして、本実施の形態では、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰからの制御信号は、２５ｋＨｚを基本周波数とする三角波信号ＰＷＭに対する、内部設定最低速電圧ＶIN、外部設定最低速電圧ＲＭＩ、及び検知温度電圧ＶTHの変化に応じ、決定される。この決定されたパルス信号により、バイポーラトランジスタ１０２、１０４およびバイポーラトランジスタ１０８、１１０のオンオフ動作が変わり、単相モータの駆動デューティが制御される。
【００２５】
ホール素子１１６は、単相モータのロータ側の磁石と対向する所定位置に固定されるとともに定電圧でバイアスされている。そして、ホール素子１１６は、単相モータの回転位置に応じて、即ち、対向するロータ側の磁極の変化に応じて、正弦波信号を出力する。
【００２６】
比較回路１１８は、チャタリングを防止するためのヒステリシス特性を有し、ホール素子１１６からの正弦波信号を矩形波信号とするものである。なお、この矩形波信号は、単相コイル１０６の駆動電流がａ方向またはｂ方向の何れか一方へ切り替わるための基となる転流信号である。
【００２７】
内部設定最低速電圧ＶINは、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定するための最低駆動デューティを決定する一定の基準電圧である。この内部設定最低速電圧ＶINは、単相モータ駆動回路を構成する集積回路内部において予め設定された固定の設定電圧である。この内部設定最低速電圧ＶINは、図１に示すように、内部設定最低速電圧生成回路（第一の回転速度設定電圧生成回路）２００Ａで生成される。この内部設定最低速電圧生成回路２００Ａは、分圧抵抗Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａが電源ＶＣＣと接地ＶＳＳとの間に直列接続されて構成される。
【００２８】
この電源ＶＣＣは、外部設定最低速電圧ＲＭＩ及び検知温度電圧ＶTHを生成するための電源と共通である。
この分圧抵抗Ｒ２１ａと分圧抵抗Ｒ２２ａとの接続点から分圧値として内部設定最低速電圧ＶINが得られる。
【００２９】
外部設定最低速電圧ＲＭＩは、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定するための最低駆動デューティを決定する一定の基準電圧である。この外部設定最低速電圧ＲＭＩは、外部設定最低速電圧生成回路（第二の回転速度設定電圧生成回路）２００Ｂで生成される一定の電圧である。この外部設定最低速電圧生成回路２００Ｂは、外付けの分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂが電源ＶＣＣと接地ＶＳＳとの間に直列接続されて構成される。この外付けの分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂの設定により、外部設定最低速電圧ＲＭＩを適宜変更できる。
【００３０】
この電源ＶＣＣは、内部設定最低速電圧ＶIN及び検知温度電圧ＶTHを生成するための電源と共通である。
この分圧抵抗Ｒ２１ｂと分圧抵抗Ｒ２２ｂとの接続点から分圧値として外部設定最低速電圧ＲＭＩが得られる。
【００３１】
また、外部設定最低速電圧ＲＭＩは、内部設定最低速電圧ＶINより低く設定される。そして、後述するように、外部設定最低速電圧ＲＭＩが外付けの分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂでもって設定された場合、コンパレータＣＭＰが三角波信号（鋸歯状電圧）ＰＷＭと行う差動動作の対象として、内部設定最低速電圧ＶINより低い方の外部設定最低速電圧ＲＭＩが優先して選択される。
【００３２】
あるいは、分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂを外付けせず、外部設定最低速電圧ＲＭＩを設定しない場合には、図１に示される外部端子ＲＭＩをサーミスタ（温度検知素子）Ｒｓによる検知電圧ＶTHが現れる外部端子ＶTHに接続する。このことで、外部設定最低速電圧ＲＭＩは検知電圧ＶTHと同じ値となり、見かけ上、低温時における単相モータの最低の回転速度を設定する基準電圧は、内部設定最低速電圧ＶINだけが残る状態となる。なおかつ、外部端子ＲＭＩを外部端子ＶTHに接続することで、外部端子ＲＭＩに不適切な電圧が生じ、コンパレータＣＭＰが誤動作してしまうことを防止できる。
【００３３】
検知温度電圧ＶTHは検知温度電圧生成回路３００で生成される。この検知温度電圧生成回路３００は、外付けのサーミスタ（温度検知素子）Ｒｓ及び抵抗Ｒ３が、電源ＶＣＣと接地ＶＳＳとの間に直列接続されて構成される。
この電源ＶＣＣは、外部設定最低速電圧ＲＭＩ及び内部設定最低速電圧ＶINを生成するための電源と共通である。
このサーミスタＲｓは、単相モータが駆動するファンの周囲温度を検知すべく、ファンのハウジングに取り付けられる。このサーミスタＲｓと抵抗Ｒ３との接続点には、ファンの周囲温度を反映した検知温度電圧ＶTHが生じる。なお、このサーミスタＲｓは、負の温度係数を持ち、ハウジング内部の温度が上昇すると、検知温度電圧ＶTHは低下する。
【００３４】
これまで説明した検知温度電圧ＶTHと、内部設定最低速電圧ＶINと、外部設定最低速電圧ＲＭＩと、三角波信号（鋸歯状電圧）ＰＷＭが、コンパレータＣＭＰに入力される。このコンパレータＣＭＰは４差動（４入力）コンパレータで構成される。なお、ＰＷＭ発生回路は、単相モータの回転速度の制御を行うべく、ＰＷＭ制御信号として三角波信号ＰＷＭを出力する。
【００３５】
このような構成により、共通の電源ＶＣＣから各分圧抵抗Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａ、Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂ、Ｒｓ及び抵抗Ｒ３の分圧比でもって、各検知温度電圧電圧ＶTH、内部設定最低速電圧ＶIN、及び外部設定最低速電圧ＲＭＩが生成される。このため、共通の電源ＶＣＣがばらついても、コンパレータＣＭＰの出力はその影響を受けない。したがって、この共通の電源ＶＣＣがばらついても、コンパレータＣＭＰは正確に単相モータを駆動するための制御信号を出力することができる。また、この単相モータ用駆動回路を構成する各素子の特性がばらついても、その影響をできる限り防止できる。
【００３６】
駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰの具体的な構成例としては、図２の回路図に示すように、定電流源、四つのＰＮＰ型のバイポーラトランジスタＴｒ１０，Ｔｒ２０ａ，Ｔｒ２０ｂ，Ｔｒ３０、一つのＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴｒ４０、バイアス抵抗Ｒ１０、及び抵抗Ｒ２０で構成される。三つのバイポーラトランジスタＴｒ１０，Ｔｒ２０ａ，Ｔｒ２０ｂ，Ｔｒ３０のエミッタは定電流源に接続されている。三つのバイポーラトランジスタＴｒ１０，Ｔｒ２０ａ，Ｔｒ２０ｂのコレクタは接地されている。バイポーラトランジスタＴｒ４０のベース−エミッタ間にはバイアス抵抗Ｒ１０が接続され、そのエミッタとバイアス抵抗Ｒ１０の接続点は接地されている。また、バイポーラトランジスタＴｒ３０のコレクタは、バイポーラトランジスタＴｒ４０のベースに接続される。バイポーラトランジスタＴｒ４０のコレクタには、電源ＶＣＣが抵抗Ｒ２０を介して接続される。
【００３７】
このような構成のコンパレータＣＭＰにおいて、バイポーラトランジスタＴｒ１０のベースには、検知温度電圧ＶTHが印加される。また、バイポーラトランジスタＴｒ２０ａのベースには、内部設定最低速電圧ＶINが印加される。さらに、バイポーラトランジスタＴｒ２０ｂのベースには、外部設定最低速電圧電圧ＲＭＩが印加される。なお、バイポーラトランジスタＴｒ２０ａ、あるいはバイポーラトランジスタＴｒ２０ｂの各ベース電圧のうち、いずれか低い方が三角波ＰＷＭとの比較対象となる。そして、バイポーラトランジスタＴｒ３０のベースには、三角波信号ＰＷＭが印加される。よって、バイポーラトランジスタＴｒ４０のコレクタには、駆動デューティの制御信号として、コンパレータＣＭＰの出力信号が現れる。
【００３８】
コンパレータＣＭＰ及び比較回路１１８の出力に基づき、制御回路１３２は、信号処理を実行する。その結果、制御回路１３２は、前述したように、バイポーラトランジスタ１０２、１０４およびバイポーラトランジスタ１０８、１１０を相補的にオンオフするための駆動信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを出力する。
【００３９】
＝＝＝単相モータ駆動回路の動作＝＝＝
図２の回路図、及び図３の波形図を参照しつつ、本実施の形態に係る単相モータ駆動回路の特徴的な動作について説明する。まず、駆動デューティの制御原理について、図３の波形図を参照して説明する。なお、図３の波形図は、動作を解りやすく説明するための概念図である。
【００４０】
図３の最低速設定回転期間Ｔ１では、例えば駆動対象である単相モータの起動時であって、低温時用の最低回転数で単相モータが回転するよう、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰは最も狭いパルス幅の制御信号を出力する。
【００４１】
すなわち、図３の最低速設定回転期間Ｔ１では、検知温度電圧ＶTHは、単相モータの回転による温度上昇に伴って徐々に小さくなりながらも、クロスポイントαに至るまで、内部設定最低速電圧ＶIN及び外部設定最低速電圧ＲＭＩより大きい。
【００４２】
このとき、前述したように、図１の分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂを外付けせず、外部設定最低速電圧ＲＭＩを設定しない場合には、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰは、実質的に、内部設定最低速電圧ＶINと検知温度電圧ＶTHとを比較する。この比較の結果、小さい方の内部設定最低速電圧ＶINをデューティ設定電圧とする。そして、コンパレータＣＭＰは、図３中のコンパレータＣＭＰの出力波形図に示すように、三角波信号ＰＷＭがデューティ設定電圧より大の期間にのみ”Ｈ”の制御信号を出力する。この制御信号の波形は、ＶINで示される実線で表されている。
【００４３】
一方、図１の分圧抵抗Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂを外付けして、外部設定最低速電圧ＲＭＩを設定した場合には、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰは、内部設定最低速電圧ＶINと外部設定最低速電圧ＲＭＩと検知温度電圧ＶTHとを比較する。この比較の結果、最も小さい外部設定最低速電圧ＲＭＩをデューティ設定電圧とする。そして、コンパレータＣＭＰは、図３中のコンパレータＣＭＰの出力波形図に示すように、三角波信号ＰＷＭがデューティ設定電圧より大の期間にのみ”Ｈ”の制御信号を出力する。この制御信号の波形は、ＲＭＩで示される波線で表されている。そして、この制御信号が出力される最低速設定回転期間Ｔ１は、外部設定最低速電圧ＲＭＩと検知温度電圧ＶTHとが交わるクロスポイントβに至るまで広がる。
【００４４】
そして、単相モータの回転による温度上昇に伴い、検知温度電圧ＶTHが漸次小さくなる。この結果、検知温度電圧ＶTHが、図３中のクロスポイントα（外部設定最低速電圧ＲＭＩが設定されている場合はクロスポイントβ）を通過し、内部設定最低速電圧ＶIN（あるいは外部設定最低速電圧ＲＭＩ）より小となった場合（図３の期間Ｔ２、ＰＷＭ制御可変速領域）、コンパレータＣＭＰは、デューティ設定電圧を検知温度電圧ＶTHに切り替える。その結果、駆動デューティ決定用コンパレータＣＭＰは、三角波信号ＰＷＭが検知温度電圧ＶTHより大の期間にのみ制御信号を出力する。つまり、サーミスタＲｓの検知温度ＶTHに応じた駆動デューティでもって、単相モータは回転する。
【００４５】
単相モータの回転による温度上昇が進み、サーミスタＲｓの検知温度ＶTHが高温となると（図３の期間Ｔ３、全速領域）、コンパレータＣＭＰが出力する制御信号はデューティ１００％のフル駆動となる。
【００４６】
次に、これまで説明した駆動デューティの制御原理を実現する回路素子の動作について説明する。図２に示すように、図３の期間Ｔ１（あるいはクロスポイントβまで）では、検知温度電圧ＶTHより、内部設定最低速電圧ＶIN（あるいは外部設定最低速電圧ＲＭＩ）の方が小さい。
【００４７】
このため、外部設定最低速電圧ＲＭＩが設定されている場合には、この外部設定最低速電圧ＲＭＩが三角波信号ＰＷＭより低い時、バイポーラトランジスタＴｒ２０ｂがオンとなる一方、検知温度電圧ＶTHがベースに印加されるバイポーラトランジスタＴｒ１０及びバイポーラトランジスタＴｒ２０ａは共にオフの状態を維持する。すると、三角波信号ＰＷＭがベースに印加されるバイポーラトランジスタＴｒ３０は、三角波信号ＰＷＭが外部設定最低速電圧ＲＭＩより大の期間中においてオフする一方、三角波信号ＰＷＭが外部設定最低速電圧ＲＭＩより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータＣＭＰの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタＴｒ４０は、三角波信号ＰＷＭが外部設定最低速電圧ＲＭＩより大の期間中において”Ｈ”の信号を出力する一方、三角波信号ＰＷＭが外部設定最低速電圧ＲＭＩより小の期間中において”Ｌ”の信号を出力する。
【００４８】
一方、外部設定最低速電圧ＲＭＩが設定されていない場合には、内部設定最低速電圧ＶINが三角波信号ＰＷＭより低い時、バイポーラトランジスタＴｒ２０ａがオンとなる一方、バイポーラトランジスタＴｒ１０及びバイポーラトランジスタＴｒ２０ｂは共にオフの状態を維持する。すると、三角波信号ＰＷＭがベースに印加されるバイポーラトランジスタＴｒ３０は、三角波信号ＰＷＭが内部設定最低速電圧ＶINより大の期間中においてオフする一方、三角波信号ＰＷＭが内部設定最低速電圧ＶINより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータＣＭＰの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタＴｒ４０は、三角波信号ＰＷＭが内部設定最低速電圧ＶINより大の期間中において”Ｈ”の信号を出力する一方、三角波信号ＰＷＭが内部設定最低速電圧ＶINより小の期間中において”Ｌ”の信号を出力する。
【００４９】
そして、図３の期間Ｔ２，Ｔ３に示すように、検知温度電圧ＶTHが内部設定最低速電圧ＶIN（あるいは、外部設定最低速電圧ＲＭＩが設定されている場合には外部設定最低速電圧ＲＭＩ）より小になると、検知温度電圧ＶTHが三角波信号ＰＷＭより低い時、バイポーラトランジスタＴｒ１０はオンに切り替わる一方、バイポーラトランジスタＴｒ２０ａ，Ｔｒ２０ｂの双方はオフに切り替わる。すると、バイポーラトランジスタＴｒ３０は、三角波信号ＰＷＭが検知温度電圧ＶTHより大の期間中においてオフする一方、三角波信号ＰＷＭが検知温度電圧ＶTHより小の期間中においてオンする。その結果、コンパレータＣＭＰの出力がコレクタに現れるバイポーラトランジスタＴｒ４０は、三角波信号ＰＷＭが検知温度電圧ＶTHより大の期間中において”Ｈ”の信号を出力する一方、三角波信号ＰＷＭが検知温度電圧ＶTHより小の期間中において”Ｌ”の信号を出力する。よって、コンパレータＣＭＰは、サーミスタＲｓの検知温度電圧ＶTHに応じたパルス信号を出力する。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００５１】
例えば、コンパレータＣＭＰに対し、ＰＷＭ発生回路から供給される三角波信号も、検知温度電圧ＶTH、内部設定最低速電圧ＶIN及び外部設定最低速電圧ＲＭＩを生成する共通の電源ＶＣＣから生成されれば、電源ＶＣＣがばらついても単相モータの回転数を安定させることができる。
【００５２】
すなわち、図１に示すように、ＰＷＭ発生回路は、よく知られた回路で構成されるが、その電源は共通の電源ＶＣＣとする。コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子（−）には、分圧抵抗Ｒ０と分圧抵抗Ｒ１との接続点が接続される。これら分圧抵抗Ｒ０及び分圧抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２は、共通の電源ＶＣＣと接地との間に、直列に接続される。これら分圧抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２との接続点には、トランジスタＴｒ１のコレクタが接続される。このトランジスタＴｒ１のエミッタは接地される。また、このトランジスタＴｒ１のベースには、コンパレータＣＭＰ１が出力する三角波信号（ＰＷＭ信号）が印加される。一方、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子（＋）には、一端が接地されたコンデンサＣ０の他端が接続されるとともに、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２との接続点に接続される。これらスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２と、上段側の定電流源及び下段側の定電流源は、共通の電源ＶＣＣと接地との間に、図１のように、直列に接続される。
【００５３】
このような構成において、コンパレータＣＭＰ１が出力する三角波信号のレベルに応じ、トランジスタＴｒ１がオン・オフする。このことによって、ＰＷＭ発生回路のコンパレータＣＭＰ１の反転入力端子（−）に印加される基準電圧がＶ１あるいはＶ２に切り替わる。これら基準電圧Ｖ１あるいはＶ２は、共通の電源ＶＣＣに接続された分圧抵抗Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２で生成される。
【００５４】
したがって、三角波信号（ＰＷＭ信号）は共通の電源ＶＣＣから生成されることになるため、４入力コンパレータＣＭＰは、単相モータを駆動するための制御信号について、そのばらつきを抑え、安定して出力することができる。
【００５５】
また、ＰＷＭ発生回路のコンパレータＣＭＰ１はヒステリシスを有する。このため、コンパレータＣＭＰ１はノイズ等の影響を受けることなく、安定した三角波信号を出力できる。このため、４入力コンパレータＣＭＰは、単相モータを駆動するための制御信号をより安定させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
コンパレータが比較する回転速度設定用電圧及び検知温度電圧の双方は、共通の電源でもって生成される。したがって、この電源の電圧がばらついても、その影響を受けることなくコンパレータは単相モータを駆動するための制御信号を安定して出力することができる。よって、単相モータについて、周囲温度に応じて安定した可変速制御ができる。また、この単相モータ用駆動回路を構成する各素子の特性がばらついても、その影響をできる限り防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る単相モータ及びその駆動装置を示す回路図である。
【図２】  本発明の一実施の形態に係る四入力コンパレータの具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】  本発明の一実施の形態に係る単相モータの駆動回路における主要信号を示す波形図である。
【符号の説明】
１０６    単相コイル
１１６    ホール素子
１２２    回転停止検知回路
１３２    制御回路
２００Ａ  内部設定最低速電圧生成回路（第一の回転速度設定電圧生成回路）
２００Ｂ  外部設定最低速電圧生成回路（第二の回転速度設定電圧生成回路）
３００    検知温度電圧生成回路
ＣＭＰ    駆動デューティ決定用（四入力，四差動）コンパレータ
Ｒｓ      サーミスタ（分圧抵抗）
Ｒ３，Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａ，Ｒ２１ｂ，Ｒ２２ｂ  分圧抵抗
ＶＣＣ    共通の電源
ＶTH     検知温度
ＶIN      内部設定最低速電圧（第一の回転速度設定電圧）
ＲＭＩ    外部設定最低速電圧（第二の回転速度設定電圧）
【図１】
0004480325.tif 000002
【図２】
0004480325.tif 000003
【図３】
0004480325.tif 000004