(57)【要約】【課題】システムの起動、または待機の時などに、雑音の発生を効果的に減少させることができるファンモーターの駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置６は、ＰＷＭ信号発生器７と制御器２との間に電気的に接続される。また、ＰＷＭ信号発生器７によって発生されたＰＷＭ信号のデューティーサイクルに基づいて、第１基準電圧を出力するコンバータ６１と、外部電源８に基づいて第２基準電圧を発生する基準電圧発生器６２と、第１入力端子は、コンバータ６１に電気的に接続され、第２入力端子は、基準電圧発生器６２に電気的に接続され、出力端子は、制御器２に電気的に接続され、第１基準電圧が第２基準電圧より高くなった後、出力端子が可変駆動信号を制御器２に出力することで、ファンモーター１の回転速度を制御する比較器６３と、を含む。【選択図】図３
2007043890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ信号発生器と制御器との間に電気的に接続されるファンモーターの駆動装置であって、
前記ＰＷＭ信号発生器に電気的に接続され、前記ＰＷＭ信号発生器によって発生されたＰＷＭ信号のデューティーサイクルに基づいて、第１基準電圧を出力するコンバータと、
外部電源に電気的に接続され、且つ、前記外部電源に基づいて第２基準電圧を発生する基準電圧発生器と、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を含み、前記第１入力端子は、前記コンバータに電気的に接続され、前記第２入力端子は、前記基準電圧発生器に電気的に接続され、前記出力端子は、前記制御器に電気的に接続され、前記第１基準電圧が前記第２基準電圧より高くなった後、前記出力端子が可変駆動信号を前記制御器に出力することで、前記ファンモーターの回転速度を制御する比較器とを含むファンモーターの駆動装置。
【請求項２】
前記制御器は、集積回路からなる請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項３】
前記制御器は更に、前記ファンモーターから位相波信号を得て、この位相波信号を前記制御器に送出するホール素子に電気的に接続される請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項４】
前記制御器は更に、温度に応じた電圧信号を前記制御器に出力する温度センサに電気的に接続される請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項５】
前記第１基準電圧が前記第２基準電圧より高くない時、前記制御器は、低速の設定値に基づいて前記ファンモーターを低速回転で駆動させる請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項６】
前記コンバータは、アナログ／デジタルコンバータ回路、または充放電回路からなる請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項７】
前記充放電回路は、第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子と、第３レジスタと、コンデンサとにより構成される請求項６に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項８】
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子は、トランジスタ、または金属酸化物半導体（ＭＯＳ）素子からなる請求項７に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング素子のゲートは、前記ＰＷＭ信号発生器に電気的に接続され、前記第１スイッチング素子のドレインは、前記第２スイッチング素子のゲートに電気的に接続され、前記第１スイッチング素子のソースは、接地端子に電気的に接続される請求項８に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１０】
前記第２スイッチング素子のドレインは、前記第３レジスタと前記コンデンサとの間に電気的に接続され、前記第２スイッチング素子のソースは、前記接地端子に電気的に接続される請求項９に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１１】
前記比較器の第２入力端子は、前記第３レジスタと前記コンデンサとの間に電気的に接続される請求項１０に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１２】
前記コンバータは、第１レジスタを更に含み、前記第１レジスタの第１端子は、前記ＰＷＭ信号発生器と前記外部電源との間に電気的に接続され、前記第１レジスタの第２端子は、前記第１スイッチング素子の前記ドレインに電気的に接続される請求項９に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１３】
前記コンバータは、第２レジスタを更に含み、前記第２レジスタの第１端子は、前記第２スイッチング素子の前記ドレインに電気的に接続され、前記第２レジスタの第２端子は、前記第３レジスタと前記コンデンサとの間に電気的に接続される請求項１０に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１４】
前記基準電圧発生器は、第４レジスタと第５レジスタとにより構成された分圧器からなる請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１５】
前記第４レジスタの第１端子は、前記外部電源に電気的に接続され、前記第４レジスタの第２端子は、前記第５レジスタの第１端子と前記比較器の第２入力端子との間に電気的に接続され、前記第５レジスタの第２端子は、接地端子に電気的に接続される請求項１４に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１６】
前記第１入力端子は、前記比較器の負端子であり、前記第２入力端子は、前記比較器の正端子である請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【請求項１７】
前記第２基準電圧は、前記制御器内部の発振回路から発生される請求項１に記載のファンモーターの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に、ファンモーターを駆動する駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すると、従来技術は、制御器２を用いてファンモーター１を駆動している。図に示すように制御器２は、集積回路（ＩＣ）からなることができ、集積回路は、例えばホール素子３や、温度センサ４や、コンバータ５などの電子回路に接続する複数のピンを有する。ホール素子３は、ファンモーター１から回転角に相当する位相波信号を得て、この位相波信号を制御器２に送出することができる。温度センサ４は、サーマルレジスタ４１によって温度を検出した後、電圧信号に変換して、制御器２に送出する。コンバータ５は、主に、外部入力のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を別な電圧信号に変換して、制御器２に送出する。こうしたファンモーター１の駆動装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
制御器２がコンバータ５と温度センサ４からの各電圧信号を受けた後、駆動信号を発生し、前記ファンモーター１を駆動することができる。図２を参照すると、ここでは異なる温度において、それぞれのパルス幅変調信号のデューティーサイクルに対応した回転速度間の関係図を表している。図に見られるように、関係図に表された曲線は、線形関係である。よって、どの固定された温度においても、０％〜１００％のデューティーサイクルを有するパルス幅変調信号を入力する時、対応して出力される回転速度は、線形であることがわかるが、実際の応用では、多くの場合、システムの起動または待機の時に、ＰＷＭ信号のデューティーサイクルと線形に、出力の回転速度を上げる変化をする必要がない。実際には、例えば大型のコンピュータが起動した時、または待機している時、ＰＷＭ信号のデューティーサイクルが上昇するのに伴ってファンの回転速度を上げた場合、それによって生じる雑音がうるさいため、改善の必要がある。
【特許文献１】特開２００５−３３９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の欠点に鑑みて、本発明は、システムの起動、または待機の時などに、雑音の発生を効果的に減少させることができるファンモーターの駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ファンモーターの駆動装置を提供するものである。ＰＷＭ信号のデューティーサイクルの基準値に対応した基準電圧値を、システムにより前記駆動装置に先に設定できることで、外部から入力されるＰＷＭ信号のデューティーサイクルを変換した後の電圧値が前記基準電圧値より高い時、前記制御器は、前記外部入力のＰＷＭ信号に基づいて、可変した回転速度でファンモーターを駆動し、変換した後の電圧値が前記基準電圧値より低い時、前記制御器は、固定した低速でファンモーターを駆動する。よって、システムの起動、または待機の時、ファンモーターを低速の回転速度にし、雑音の発生を減少することができる。
【０００６】
上述の目的に基づいて、本発明のファンモーターの駆動装置は、ＰＷＭ信号発生器と制御器との間に電気的に接続されるものであって、ＰＷＭ信号発生器に電気的に接続され、前記ＰＷＭ信号発生器によって発生されたＰＷＭ信号のデューティーサイクルに基づいて、第１基準電圧を出力するコンバータと、外部電源に電気的に接続され、且つ、前記外部電源に基づいて第２基準電圧を発生する基準電圧発生器と、第１入力端子，第２入力端子および出力端子を含み、前記第１入力端子は、前記コンバータに電気的に接続され、前記第２入力端子は、前記基準電圧発生器に電気的に接続され、前記出力端子は、前記制御器に電気的に接続され、前記第１基準電圧が前記第２基準電圧より高くなった後、前記出力端子が可変駆動信号を前記制御器に出力することで、前記ファンモーターの回転速度を制御する比較器とを含んでいる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の駆動装置によれば、基準電圧発生器は、システムによって先に（既定のデューティーサイクルに対応した）電圧値を設定することができ、この設定された電圧値よりもＰＷＭ信号のデューティーサイクルに応じた電圧値が低ければ、ファンモーターを固定した低速回転に保持させる。よって、システムが起動、または待機の時の回転速度を低速に保持することができ、雑音の発生を効果的に減少し、エネルギーの浪費の減少も達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明についての目的，特徴，長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
図３は、本発明の好ましい実施例に基づくファンモーターの駆動回路のブロック図である。図に示された本発明の駆動装置６は、ＰＷＭ信号発生器７と制御器２との間に電気的に接続され、主に、コンバータ６１と、基準電圧発生器６２と、比較器３とによって構成される。
【００１０】
コンバータ６１は、ＰＷＭ信号発生器７に電気的に接続され、ＰＷＭ信号発生器７によって発生されたＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティーサイクル（０％〜１００％）に基づいて、対応する第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を出力する。
【００１１】
基準電圧発生器６２は、外部電源８に電気的に接続され、この外部電源８に基づいて第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を発生することができる。
【００１２】
比較器６３は、第１入力端子６３１と、第２入力端子６３２と、出力端子６３３とを含み、第１入力端子６３１は、コンバータ６１に電気的に接続され、第２入力端子６３２は、基準電圧発生器６２に電気的に接続され、出力端子６３３は、制御器２に電気的に接続される。
【００１３】
第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より低い時、比較器６３の出力端子は、信号の出力がなく、且つ、制御器２は、低速の設定値に基づいて、ファンモーター１を固定した低速回転で駆動させる。第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より高い時、比較器６３の出力端子６３３は、駆動信号Ｓｄｒｉを制御器２に出力し、駆動信号Ｓｄｒｉの特性である例えば変調に基づいて、ファンモーター１の回転速度が変化するように制御する。
【００１４】
図４を参照すると、本発明の好ましい実施例の回路図が示されている。制御器２は、集積回路（ＩＣ）として実施することができ、ホール素子３や、温度センサ４や、駆動装置６などの電子回路に接続するための複数のピンを有する。ホール素子３と、温度センサ４の動作と機能は、従来技術で述べているため、ここでは省く。
【００１５】
本実施例では、駆動装置６のコンバータ６１を、充放電回路として実施することができ、これは主に、第１レジスタＲ１と、第２レジスタＲ２と、第３レジスタＲ３と、コンデンサＣと、第１スイッチング素子Ｑ１と、第２スイッチング素子Ｑ２とによって構成される。第１スイッチング素子Ｑ１と、第２スイッチング素子Ｑ２は、トランジスタであり、特に本実施例では、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）素子である。第１スイッチング素子Ｑ１のゲートＧは、ＰＷＭ信号発生器７に電気的に接続され、第２スイッチング素子Ｑ２のゲートＧは、第１スイッチング素子Ｑ１のドレインＤに電気的に接続される。第１スイッチング素子Ｑ１のソースＳと第２スイッチング素子Ｑ２のソースＳは、共に接地端子に電気的に接続される。第１レジスタＲ１の第１端子は、ＰＷＭ信号発生器７と外部電源８に電気的に接続され、第１レジスタＲ１の第２端子は、第１スイッチング素子Ｑ１のドレインＤに電気的に接続される。第２レジスタＲ２の第１端子は、第２スイッチング素子Ｑ２のドレインＤに電気的に接続され、第２レジスタＲ２の第２端子は、第３レジスタＲ３の第２端子に電気的に接続され、第３レジスタＲ３の第１端子は、第１レジスタＲ１の第１端子に電気的に接続される。コンデンサＣの第１端子は、第３レジスタＲ３の第２端子に電気的に接続され、且つ、コンデンサＣの第２端子は、接地端子に電気的に接続される。
【００１６】
本実施例では、駆動装置６の基準電圧発生器６２は、分圧器として実施することができ、第４レジスタＲ４と第５レジスタＲ５とにより構成される。第４レジスタＲ４の第１端子は、第３レジスタＲ３の第１端子に電気的に接続され、外部電源８を得る。第４レジスタＲ４の第２端子は、第５レジスタＲ５の第１端子に電気的に接続され、且つ、第５レジスタＲ５の第２端子は、接地端子に電気的に接続される。
【００１７】
本実施例では、駆動装置６の比較器６３は、正入力端子“＋”（すなわち、第２入力端子６３１）と、負入力端子“−”（すなわち、第１入力端子６３２）と、出力端子６３３とを含む。正入力端子“＋”は、第４レジスタＲ４と第５レジスタＲ５との間の第３基準点Ｐ３に電気的に接続される。負入力端子“−”は、第３レジスタＲ３とコンデンサＣとの間の第２基準点Ｐ２に電気的に接続される。比較器６３の出力端子６３３は、ここでは第１基準点Ｐ１として定義され、且つ、制御器２に電気的に接続される。
【００１８】
図５と図６を参照して、本発明の駆動方式を以下のように説明する。本発明の好ましい実施例では、ＰＷＭ信号発生器７がＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをコンバータ６１に送出することにより、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２の各特性によって、コンデンサＣが充電される。コンデンサＣの充電値（すなわち、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１）が基準電圧発生器６２によって分圧されて発生した第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を越えた時（すなわち、比較器６３の負入力端子“−”の値が、正入力端子“＋”の値より大きい時）、比較器６３は、出力端子６３３からファンモーター１を駆動させるための駆動信号Ｓｄｒｉを出力し、駆動信号Ｓｄｒｉの大きさに基づいて、ファンモーター１の回転速度を可変させることができる。
【００１９】
図５は、図４の第１基準点Ｐ１，第２基準点Ｐ２，および第３基準点Ｐ３のそれぞれの波形図を表している。図６を併せて参照下さい。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティーサイクルが０％〜２０％の間にあるとき、比較器６３より出力される信号は「高」レベルの電位であり、制御器２が内部で予め設定した低速に見合う固定の駆動信号をファンモーター１に出力し、ファンモーター１を低速の運転（基本速度の運転と言うこともできる）に維持させる。ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティーサイクルが２０％を越えた時、比較器６３より出力される信号は、「低」レベルの電位となり、この時、制御器２は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのデューティーサイクルに基づいて、ファンモーター１の回転速度が基本速度よりも高く変化するように制御を行う。
【００２０】
また、注意するのは、本実施例の制御器２は、高レベルの電位を受けた時、低速の駆動信号の出力を保持し、低レベルの電位を受けた時、デューティーサイクルの変化に基づいて、異なる回転速度の駆動信号を出力するということである。ここでは、入力信号が逆の制御器に置き換えることもでき、その場合は上述した回路動作を変更することで、結果的に同一の機能を発揮させることもできる。
【００２１】
またもう１つ注意するのは、本発明のコンバータ６２は、アナログ／デジタルコンバータ回路として実施することもでき、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをデジタルの第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の値に変換することもできるということである。第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、制御器２の内部の発振回路を利用して発生することもできる。
【００２２】
以上のように、本発明の駆動装置６によれば、基準電圧発生器６２は、システムによって先に（既定のデューティーサイクルに対応した）電圧値（第２基準電圧Ｖｒｅｆ２）を設定することができ、この設定された電圧値よりもＰＷＭ信号のデューティーサイクルに応じた電圧値（第１基準電圧Ｖｒｅｆ１）が低ければ、ファンモーター１を固定した低速回転に保持させる。よって、システムが起動、または待機の時の回転速度を低速に保持することができ、雑音の発生を効果的に減少し、エネルギーの浪費の減少も達成することができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のファンモーターの駆動回路を示す図である。
【図２】図１に基づいた回路を駆動する時の特性曲線図である。
【図３】本発明におけるファンモーターの駆動装置のブロック図である。
【図４】本発明における駆動装置の回路図である。
【図５】図４の各基準節点における波形図である。
【図６】図５の各波形に対応した特性曲線図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ファンモーター
２  制御器
３  ホール素子
４  温度センサ
５  コンバータ
６  駆動装置
６１  コンバータ
６２  基準電圧発生器
６３  比較器
６３１  第１入力端子
６３２  第２入力端子
６３３  出力端子
７  ＰＷＭ信号発生器
８  外部電源
Ｓｐｗｍ  ＰＷＭ信号
Ｖｒｅｆ１  第１基準電圧
Ｖｒｅｆ２  第２基準電圧
Ｓｄｒｉ  駆動信号
Ｒ１  第１レジスタ
Ｒ２  第２レジスタ
Ｒ３  第３レジスタ
Ｒ４  第４レジスタ
Ｒ５  第５レジスタ
Ｃ  コンデンサ
Ｑ１  第１スイッチング素子
Ｑ２  第２スイッチング素子
Ｇ  ゲート
Ｄ  ドレイン
Ｓ  ソース
Ｐ１  第１基準点
Ｐ２  第２基準点
Ｐ３  第３基準点
【図１】
2007043890.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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