(57)【要約】【課題】新しい磁気センサ集積回路を提供して、従来の磁気センサの機能を拡張する。【解決手段】磁気センサ集積回路及びモータ構成要素が提供される。磁気センサ集積回路は、ハウジングと、ハウジング内に配置された半導体基板と、ハウジングから外に延びる入力ポート及び出力ポートと、半導体基板上に配置された電子回路とを備える。電子回路は、外部磁界に対応する磁界誘導信号を検出し及び出力するように構成された磁界検出回路と、特定電圧を検出し、特定電圧が所定値に達する場合、磁気センサ集積回路を制御するための制御信号を出力して、予め設定された作用を実行させるように構成された電圧検出回路とを備える。電圧検出回路及び磁界検出回路は同時に動作する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサ集積回路であって、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された半導体基板と、前記ハウジングから外に延びる入力ポート及び出力ポートと、前記半導体基板上に配置された電子回路とを備え、前記電子回路は、
外部磁界に対応する磁界誘導信号を検出し及び出力するように構成された磁界検出回路と、
特定電圧を検出し、前記特定電圧が所定値に達する場合、磁気センサ集積回路を制御するための制御信号を出力して、予め設定された作用を実行させるように構成された電圧検出回路とを備え、
前記電圧検出回路及び前記磁界検出回路は同時に動作する、ことを特徴とする磁気センサ集積回路。
【請求項２】
前記特定電圧は、前記磁界検出回路への供給電圧である、請求項１に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項３】
前記所定値は、前記磁界検出回路が正常に動作することを可能にする供給電圧値よりも大きい、請求項２に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項４】
前記電圧検出回路は、少なくともコンパレータを備え、前記コンパレータの一方の入力端子は前記特定電圧を受け取り、前記コンパレータの他方の入力端子は基準電圧を受け取り、前記コンパレータは、前記特定電圧が前記基準電圧よりも高い場合、前記磁気センサ集積回路を制御するための前記制御信号を出力して特定の作用を実行させるように構成される、請求項１から３の何れかの１つに記載の磁気センサ集積回路。
【請求項５】
前記電圧検出回路は、
前記特定電圧と接地との間に直列に接続された第１の抵抗及び第２の抵抗と、
バッファであって、その非反転入力端子が前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗の共通端子に接続され、その反転入力端子がその出力端子に接続されたバッファと、
コンパレータであって、その非反転入力端子が前記バッファの前記出力端子に接続され、その反転入力端子が前記基準電圧に接続されるコンパレータと、
を備える、請求項１から３の何れかの１つに記載の磁気センサ集積回路。
【請求項６】
前記電子回路は、出力制御回路をさらに備え、前記出力制御回路は、少なくとも前記磁界誘導信号に基づき、前記磁気センサ集積回路を制御して、電流が前記出力ポートから外部に流れる第１の状態、及び電流が前記外部から前記出力ポートに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作させるように構成された、請求項１から５の何れかの１つに記載の磁気センサ集積回路。
【請求項７】
モータ構成要素であって、モータと、モータ駆動回路とを備え、前記モータ駆動回路は、請求項１に記載の磁気センサ集積回路を備える、ことを特徴とするモータ構成要素。
【請求項８】
前記モータ駆動回路は、外部交流電源を横切って前記モータと直列に接続された双方向交流スイッチをさらに備え、前記磁気センサ集積回路の前記出力ポートは、前記双方向交流スイッチの制御端子に接続される、請求項７に記載のモータ構成要素。
【請求項９】
前記モータ構成要素は、前記モータの前記電源の電圧を降下させ、前記降下電圧を前記磁気センサ集積回路に供給するように構成された逓降変圧器をさらに備え、前記逓降変圧器を横切った電圧降下は、前記磁気センサ集積回路内の前記磁界検出回路への前記供給電圧よりも高い、請求項７又は８に記載のモータ構成要素。
【請求項１０】
前記磁気センサ集積回路は、前記双方向交流スイッチを制御して、前記交流電源が正の半周期にありかつ前記モータの前記ロータの磁界が第１の極性を有する場合、又は前記交流電源が負の半周期にありかつ前記モータの前記ロータの前記磁界が前記第１の極性とは反対の第２の極性を有する場合、オンするように構成され、及び
前記双方向交流スイッチを制御して、前記交流電源が負の半周期にありかつ前記モータの前記ロータの前記磁界が前記第１の極性を有する場合、又は前記交流電源が正の半周期にありかつ前記モータの前記ロータの前記磁界が前記第２の極性を有する場合、オフするように構成される、請求項８に記載のモータ構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0002]  本開示は、電子回路の技術分野に、特に磁気センサ集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0003]  磁気センサは、現代の工業及び電子製品において、磁界強度を誘導して電流、位置及び方向などの物理パラメータを測定するために広く用いられる。モータ産業は、磁気センサの重要な応用分野である。モータでは、磁気センサは、ロータの極性のための位置センサとして役立つことができる。
【０００３】
[0004]  従来技術では、磁気センサは、一般に安定した直流電源によって給電され、磁気センサの内部に磁界検出回路が配置され、外部磁界を検出して磁界の検出結果を出力する。通常、磁気センサ内の磁界検出回路は、直流電源が磁気センサに給電するとき作動し始めて検出結果を外部に出力し、磁気センサ内では他の制御は行わない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0005]  本開示は、新しい磁気センサ集積回路を提供して、従来の磁気センサの機能を拡張する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0006]  １つの態様において、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路が提供される。磁気センサ集積回路は、ハウジングと、ハウジング内に配置された半導体基板と、ハウジングから外に延びる入力ポート及び出力ポートと、半導体基板上に配置された電子回路とを備える。電子回路は、
外部磁界に対応する磁界誘導信号を検出し及び出力するように構成された磁界検出回路と、
特定電圧を検出し、特定電圧が所定値に達する場合、磁気センサ集積回路を制御するための制御信号を出力して、予め設定された作用を実行させるように構成された電圧検出回路とを備え、
電圧検出回路及び磁界検出回路は同時に動作する。
【０００６】
[0007]  上述した磁気センサ集積回路において、特定電圧は、磁界検出回路への供給電圧であることが好ましい。
【０００７】
[0008]  上述した磁気センサ集積回路において、所定値は、磁界検出回路が正常に動作することを可能にする供給電圧値よりも大きいことが好ましい。
【０００８】
[0009]  上述した磁気センサ集積回路において、電圧検出回路は、少なくともコンパレータを含むことが好ましい。
【０００９】
[0010]  コンパレータの一方の入力端子は特定電圧を受け取り、コンパレータの他方の入力端子は基準電圧を受け取る。コンパレータは、特定電圧が基準電圧よりも高い場合、磁気センサ集積回路を制御するための制御信号を出力して特定の作用を実行させるように構成される。
【００１０】
[0011]  上述した磁気センサ集積回路において、電圧検出回路は、
特定電圧と接地との間に直列に接続された第１の抵抗及び第２の抵抗と、
バッファであって、その非反転入力端子が第１の抵抗及び第２の抵抗の共通端子に接続され、その反転入力端子がその出力端子に接続されたバッファと、
コンパレータであって、その非反転入力端子がバッファの出力端子に接続され、その反転入力端子が基準電圧に接続されるコンパレータと、
を備えることが好ましい。
【００１１】
[0012]  上述した磁気センサ集積回路において、電子回路は出力制御回路をさらに備え、出力制御回路は、少なくとも磁界誘導信号に基づき磁気センサ集積回路を制御して、電流が出力ポートから外部に流れる第１の状態、及び電流が外部から出力ポートに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作させるように構成されることが好ましい。
【００１２】
[0013]  上述した磁気センサ集積回路において、入力ポートは、外部交流電源につながるための入力ポートを含むことが好ましい。出力制御回路は、交流電源の極性変化及び磁界誘導信号に基づき集積回路を制御して、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で切り換えるように構成される。
【００１３】
[0014]  上述した磁気センサ集積回路において、出力制御回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを含むことが好ましい。第１のスイッチ及び出力ポートは第１の電流路で接続され、第２のスイッ２及び出力ポートは、方向が第１の電流路とは反対である第２の電流路で接続される。第１のスイッチ及び第２のスイッチは、磁界誘導信号に制御されて選択的にオンする。
【００１４】
[0015]  上述した磁気センサ集積回路において、出力制御回路は、電流が出力ポートから流出する第１の電流路と、電流が出力ポートから流入する第２の電流路と、第１の電流路及び第２の電流路の一方で接続したスイッチとを備え、スイッチは、磁界検出回路によって出力される磁界検出情報によって制御され、第１の電流路及び第２の電流路が選択的にオンすることを許すことが好ましい。
【００１５】
[0016]  上述した磁気センサ集積回路において、電子回路は、状態制御回路をさらに含むことが好ましい。状態制御回路は、出力制御回路を制御するように構成される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合、出力制御回路は、少なくとも磁界誘導信号に応じて、負荷電流が出力ポートから外部に流れる第１の状態、及び負荷電流が外部から出力ポートに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作するように制御される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合、出力制御回路は、第１の状態及び第２の状態が防止される第３の状態で動作するように制御される。
【００１６】
[0017]  上述した磁気センサ集積回路において、出力制御回路が第３の状態で動作する場合、出力制御回路は磁界誘導信号に反応せず、又は出力ポートでの電流は、負荷電流の４分の１よりも低いことが好ましい。
【００１７】
[0018]  上述した磁気センサ集積回路において、磁界検出回路は、
外部磁界に一致するアナログ電気信号を検出し及び出力するように構成された磁気検知ユニットと、
アナログ電気信号における増幅及び干渉除去を実行するように構成された信号処理ユニットと、
増幅及び干渉除去が実行されたアナログ電気信号を、磁気誘導信号へ変換するように構成されたアナログデジタル変換ユニットとを含むことが好ましい。
【００１８】
[0019]  上述した磁気センサ集積回路において、状態制御回路は、遅延回路を含むことが好ましい。遅延回路は、電圧検出回路によって出力された制御信号を獲得すると、すぐに計時を開始し、計時時間が所定時間に達した場合、磁気センサ集積回路が所定条件を満たすことを表わす信号を出力し、計算時間が所定時間に達しない場合、磁気センサ集積回路が所定条件を満たさないことを表す信号を出力するように構成される。
【００１９】
[0020]  上述した磁気センサ集積回路において、電子回路は、電源モジュールをさらに含むことが好ましい。電源モジュールは、外部電源を第１の電圧へ変換するように構成された整流器と、第１の電圧を第２の電圧に調整するように構成された電圧調整回路と含む。磁気センサ集積回路は第２の電圧によって給電される。
【００２０】
[0021]  別の態様において、本開示の実施形態によるモータ構成要素が提供され、それは、モータと、モータ駆動回路とを含む。モータ駆動回路は、上記説明による何れかの磁気センサ集積回路を含む。
【００２１】
[0022]  上述したモータ構成要素において、モータ駆動回路は、外部交流電源を横切ってモータと直列に接続された双方向交流スイッチをさらに含むことが好ましい。磁気センサ集積回路の出力ポートは、双方向交流スイッチの制御端子に接続されることが好ましい。
【００２２】
[0023]  上述したモータ構成要素において、モータは、ステータ及び永久磁石ロータを含む。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻き付けた単相の巻線とを含む。
【００２３】
[0024]  上述したモータ構成要素において、モータ構成要素は、モータの電源の電圧を降下させ、降下電圧を磁気センサ集積回路に供給するように構成された逓降変圧器をさらに含むことが好ましい。
【００２４】
[0025]  上述したモータ構成要素において、逓降変圧器の両端の電圧降下は、磁気センサ集積回路内の磁界検出回路への供給電圧よりも高いことが好ましい。
【００２５】
[0026]  上述したモータ構成要素において、磁気センサ集積回路は、双方向交流スイッチを制御して、交流電源が正の半周期にありかつモータのロータの磁界が第１の極性を有する場合、又は交流電源が負の半周期にありかつモータのロータの磁界が第１の極性とは反対の第２の極性を有する場合、オンするように構成され、及び
双方向交流スイッチを制御して、交流電源が負の半周期にありかつモータのロータの磁界が第１の極性を有する場合、又は交流電源が正の半周期にありかつモータのロータの磁界が第２の極性を有する場合、オフするように構成される、ことが好ましい。
【００２６】
[0027]  上述したモータ構成要素において、磁気センサ集積回路は、交流電源によって出力される信号が正の半周期にあり、かつモータのロータの磁界が第１の極性である場合、電流を制御して集積回路から双方向交流スイッチに流すように構成され、又は交流電源によって出力される信号が負の半周期にあり、かつモータのロータの磁性が第１の極性とは逆の第２の極性である場合、電流を制御して双方向スイッチから集積回路に流すように構成されることが好ましい。
【００２７】
[0028]  さらに別の態様では、上述したモータ構成要素を含む応用装置が、本開示の実施形態によって提供される。
【００２８】
[0029]  応用装置は、ポンプ、ファン、家庭用電化製品又は車両であることが好ましい。
【００２９】
[0030]  本開示の実施形態による磁気センサ集積回路は、従来の磁気センサの機能を拡張し、それにより特定電圧の検出に基づき予め設定された内部制御を実行することができ、その一方、磁気センサ集積回路の速い応答速度が保証される。
【００３０】
[0031]  本開示の実施形態による又は従来技術による技術的解決策をより明らかに示すように、以下に、本開示の実施形態又は従来技術の説明に用いる図面を簡単に説明する。以下の説明における図面は、本開示の幾つかの実施形態を例示するに過ぎないことが明らかであり、当業者はこれらの図面から他の図面をいかなる創造的作業もなしで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本開示の実施形態による磁気センサ集積回路の概要構造図である。
【図２】本開示の実施形態による磁気センサ集積回路の電圧検出回路の概要構造図である。
【図３】本開示の別の実施形態による磁気センサ集積回路の概要構造図である。
【図４】本開示のさらに別の実施形態による磁気センサ集積回路の概要構造図である。
【図５】本開示の実施形態による磁界検出回路の概要構造図である。
【図６】本開示の実施形態による出力制御回路の概要構造図である。
【図７】本開示の別の実施形態による出力制御回路の概要構造図である。
【図８】本開示の別の実施形態による磁界検出回路の概要構造図である。
【図９】本開示の実施形態による整流器の概要構造図である。
【図１０】本開示の実施形態による状態制御回路の概要構造図である。
【図１１】本開示の別の実施形態による出力制御回路の概要構造図である。
【図１２】本開示のさらに別の実施形態による出力制御回路の概要構造図である。
【図１３】本開示の実施形態によるモータ構成要素の概要構造図である。
【図１４】本開示の実施形態によるモータの概要構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
[0046]  本開示の実施形態による技術的解決策を、以下、本開示の実施形態の図面と併せて明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本開示の実施形態の全てではなく、ごく僅かにすぎない。本開示の実施形態に基づき当業者がいかなる創造的作業もなしで得る他の実施形態は、本開示の保護の範囲内に属する。
【００３３】
[0047]  図１に示すように、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路は、ハウジング１００と、ハウジング内に配置された半導体基板と、ハウジングから外に延びる入力ポートＡ及び出力ポートＢと、半導体基板上に配置された電子回路とを含む。電子回路は、磁界検出回路１１０及び電圧検出回路１２０を含む。
【００３４】
[0048]  磁界検出回路１１０は、外部磁界に対応する磁界誘導信号を検出しかつ出力するように構成される。
【００３５】
[0049]  電圧検出回路１２０は、特定電圧を検出し、特定電圧が所定値に達した場合、磁気センサ集積回路を制御して予め設定された作用を実行させるための制御信号を出力するように構成される。
【００３６】
[0050]  本開示の実施形態による磁気センサ集積回路には、従来の磁気センサ集積回路に含まれた磁気検出回路に基づく電圧検出回路が備わる。このように、磁気センサ集積回路は、特定電圧の検出に基づき、予め設定された内部制御を行なうことができる。従って、磁気センサ集積回路は応答速度が速い。
【００３７】
[0051]  本開示では、特定電圧及び所定値は、電圧検出回路１２０の特定の用途に応じて設定することができる。例えば、好ましい実施形態では、所定値は、磁界検出回路を正常に動作させ得る（正常に動作することは、正確な磁界誘導信号を発生できることを指す）電圧値よりも大きな値に設定することができる。すなわち、電圧検出回路は、これが検出した特定電圧が、磁界検出回路を正常に動作させる電圧値よりも高いとき、磁気センサ集積回路を制御して予め設定した作用を実行させるための制御信号を出力する。
【００３８】
[0052]  図１を参照して、本開示の別の実施形態では、磁気センサ集積回路は、磁界検出回路１１０及び電圧検出回路１２０に供給電圧を与えるように構成された電源モジュールＶＤをさらに含むことができる。
【００３９】
[0053]  さらに、本出願の実施形態による電圧検出回路１２０の検出対象は、電圧検出回路１２０の特定の用途に応じて柔軟に設定することができる。すなわち、磁気センサ集積回路中のポイントは、電圧検出回路１２０の用途に基づき電圧検出回路のサンプリングポイントとして選ぶことができ、ポイントでの電圧が特定電圧である。例えば、特定電圧は、磁界検出回路への供給電圧とすることができる。
【００４０】
[0054]  具体的には、特定電圧を集める際に、電圧検出回路１２０は、特定電圧を直接検出し、又は特定電圧のほんの一部を検出することにより特定電圧の大きさを決定することができる。
【００４１】
[0055]  実施形態において、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路では、電圧検出回路１２０は、少なくともコンパレータを含み得ることが理解される。コンパレータの一方の入力端子が特定電圧を受け取り、他方の入力端子が基準電圧を受け取る。コンパレータは、特定電圧が基準電圧よりも高いと判断された場合、磁気センサ集積回路を制御するための制御信号を出力して特定の作用を実行させるように構成される。
【００４２】
[0056]  図２に示すように、特定の実施では、電圧検出回路１２０は、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、バッファＵ１及びコンパレータＵ２を含むことが好ましい。
【００４３】
[0057]  第１抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２は、特定電圧（Ａｖｄｄ）と接地との間に直列に接続される。
【００４４】
[0058]  バッファＵ１の非反転入力端子は、第１抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２の共通端子に接続される。バッファＵ１の反転入力端子は、バッファＵ１の出力端子に接続される。
【００４５】
[0059]  コンパレータＵ２の非反転入力端子は、バッファＲ１の出力端子に接続される。コンパレータＵ２の反転入力端子は、基準電圧Ｖｒｅｆに接続される。
【００４６】
[0060]  バッファＵ１は、負帰還増幅器回路とすることができる。コンパレータＵ２は、ヒステリシスコンパレータとすることができる。負帰還増幅器回路は、従来の回路設計法で実施することができる。
【００４７】
[0061]  以下に、本開示の別の実施形態が、電圧検出回路１２０の特定用途と併せて説明される。図３を参照する。実施形態では、電子回路は、出力制御回路１３０をさらに含む。出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路を少なくとも磁界誘導信号に基づき制御して、電流が出力ポートＢから外部に流れる第１の状態、及び電流が外部から出力ポートＢに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作させるように構成される。
【００４８】
[0062]  実施形態による磁気センサ集積回路では、磁気センサ集積回路のための電力モードは、デザイン要求によって選ぶことができる。好ましい実施形態では、電力を供給するために交流電源を採用することができる。この場合、入力ポートＡは、外部交流電源につながるための入力ポートを含むことができ、出力制御回路１３０は、交流電源の極性変化及び磁界誘導信号に基づき、集積回路を制御して少なくとも第１の状態と第２の状態との間で切り換えるように構成することができる。
【００４９】
[0063]  開示の実施形態によれば、磁気センサ集積回路は、第１の状態と第２の状態との間で動作を切り換え、それは、磁気センサ集積回路の一方の状態が終わった後に直ぐに他方の状態に切り換わる場合に限定されず、一方の状態が終わった後で所定の時間間隔で他方の状態に切り換わる場合も含むことに留意されたい。好ましい実施形態によれば、２つの状態間の所定の時間間隔で、磁気センサ集積回路の出力ポートには出力がない。
【００５０】
[0064]  本出願の上記実施形態による集積回路が採用された場合、集積回路が誤差信号を出力するのを防ぐために、所定の条件を前もって設定することができる。例えば、所定条件は、特定電圧が所定値に達した後で、予め設定された時間を遅らせることができる。磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合、出力制御回路は、少なくとも磁界誘導信号に応じて、負荷電流が出力ポートから外部に流れる第１の状態、及び負荷電流が外部から出力ポートに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作するように制御される。集積回路が所定条件を満たさない場合、出力制御回路１３０は、負荷電流が出力ポートＢを流通する状態で動作することが防止される。
【００５１】
[0065]  上記実施形態において、「負荷電流が出力ポートＢを通過する状態で動作すること」は、負荷電流が出力ポートＢから外部に流れる第１の状態で動作すること、又は負荷電流が外部から出力ポートＢに流れる第２の状態で動作することを指し、或いは第１の状態及び第２の状態で交互に動作することを指しても良い。従って、本開示の別の実施形態では、出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合、少なくとも磁界誘導信号に応じて、負荷電流が出力ポートＢから外部に流れる第１の状態、及び負荷電流が外部から出力ポートＢに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作し、磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合、第１の状態及び第２の状態が防止される第３の状態で動作するようにさらに構成することができる。
【００５２】
[0066]  図４に示すように、本出願の上記実施形態中の技術的解決策では、磁気センサ集積回路は、これが所定条件を満たすかどうか判断するように構成された状態制御回路１４０をさらに含むことが好ましい。出力制御回路１３０の動作状態は、状態制御回路１４０を介して制御される。この場合、図４に示すように、電子回路１００は、磁界検出回路１１０と、電圧検出回路１２０と、磁界検出回路１１０と出力ポートＢとの間に接続された出力制御回路１３０と、出力制御回路１３０及び電圧検出回路１２０に接続された状態制御回路１４０とを含む。
【００５３】
[0067]  状態制御回路１４０は、出力制御回路１３０を制御するように構成される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たす（特定電圧が予め設定された時間の間に所定値に達する）場合、出力制御回路は、少なくとも磁界誘導信号に応じて、負荷電流が出力ポートから外部に流れる第１の状態、及び負荷電流が外部から出力ポートに流れる第２の状態の少なくとも一方で動作するように制御される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合、出力制御回路１３０は、第１の状態及び第２の状態が防止される第３の状態で動作するように制御される。
【００５４】
[0068]  回路を設計するとき、出力制御回路１３０の特定構成は、磁気センサ集積回路に対応する装置要求に従って設定できることが理解される。例えば、出力制御回路１３０は、動作状態及びハイインピーダンス状態を有することができる。動作状態は第１の状態又は第２の状態を指し、ハイインピーダンス状態は第３の状態を指す。出力制御回路１３０が唯１つの動作状態を有するように設定される場合、出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合の磁気誘導信号と一致する動作状態で少なくとも動作するように構成することができる。磁気誘導信号と一致する動作状態は、出力制御回路１３０のために現在設定された第１の状態又は第２の状態を指し、第１の状態及び第２の状態は、各々、外部磁界の唯１つの極性と一致することができる。例えば、第１の状態は、外部磁界が第１の極性を有するときのみ磁界誘導信号と一致し、第２の状態は、外部磁界が第１の極性とは反対の第２の極性を有するときのみ磁界誘導信号と一致する。この場合、磁気センサ集積回路は、外部磁界が第１の極性（又は第２の極性）を有する場合のみ、負荷電流が出力ポートＢを流通するのを許し、磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない、或いは外部磁界が第２の極性（又は第１の極性）を有する場合、負荷電流が出力ポートＢを流通するのを防ぐことができる。別の実施として、出力制御回路１３０は、第１の状態、第２の状態及び第３の状態を有するように設定することもできる。この場合、出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合に、少なくとも磁気誘導信号に応じて磁気センサ集積回路を制御して、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で切り換わるように構成することができる。すなわち、外部磁界の１つの極性は、１つの磁気誘導信号に対応し、第１の状態及び第２の状態は、それぞれ１つの磁気誘導信号に対応する。出力制御回路１３０の動作状態が外部磁界の極性変化につれて変動するように制御できるので、出力制御回路１３０は、外部磁界の極性に基づき、第１の状態と第２の状態との間で切り換わるように制御することができる。
【００５５】
[0069]  本出願の上記実施形態による磁気センサ集積回路では、出力制御回路１３０が第１の状態及び第２の状態に入るのを防止される限り、出力制御回路１３０の第３の状態のタイプは、ユーザ要求に基づき設定することができる。例えば、出力制御回路１３０が第３の状態で動作するとき、出力制御回路は磁界誘導信号に反応せず、又は出力ポートＢでの電流は負荷電流よりもはるかに低く（例えば、負荷電流の４分の１よりも低く、この場合、電流は、負荷電流に対して実質的に無視できる）、外部の負荷を駆動することができない。
【００５６】
[0070]  本願の上記実施形態による技術的解決策では、磁界検出回路１１０は、ユーザ要求に従って柔軟に設計することができる。図５を参照する。好ましい実施形態では、磁界検出回路１１０は、磁気検知ユニット１１１、信号処理ユニット１１２及びアナログデジタル変換ユニット１１３を含むことができる。
【００５７】
[0071]  磁気検知ユニット１１１は、外部磁界に一致するアナログ電気信号を検出し及び出力するように構成され、本開示の実施形態では、磁気検知ユニット１１１は、ホール板とすることができる。
【００５８】
[0072]  信号処理ユニット１１２は、アナログ電気信号における増幅及び干渉除去を実行して、検出信号の精度を改善するように構成される。
【００５９】
[0073]  アナログ−デジタル変換ユニット１１３は、増幅及び干渉除去が実行されたアナログ電気信号を磁気誘導信号へ変換するように構成され、外部磁界の極性の検出のみが必要とされる用途では、磁気誘導信号は、切換え式デジタル信号にすることができる。
【００６０】
[0074]  本願の上記実施形態による磁気センサ集積回路では、出力制御回路１３０が上述した構成機能を実現できることが保証される限り、出力制御回路１３０の特定の回路構造は、構成要求に基づき柔軟に設計することができる。出力制御回路１３０の実施では、図６に示すように、出力制御回路１３０は、第１のスイッチＫ１及び第２のスイッチＫ２を含む。第１のスイッチＫ１及び出力ポートＢは、第１の電流路で接続され、第２のスイッチＫ２及び出力ポートＢは、方向が第１の電流路とは反対である第２の電流路で接続される。第１のスイッチＫ１及び第２のスイッチＫ２は、磁界誘導信号に制御されて選択的にオンする。第１の電流路と第２の電流路との間に接続点があり、第３のスイッチＫ３は、接続点と出力ポートＢとの間に接続される。第３のスイッチＫ３は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合にオンし、第３のスイッチＫ３は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合にオフする。具体的には、第１のスイッチＫ１及び第２のスイッチＫ２が磁界誘導信号に制御されて選択的にオンし、第１の電流路又は第２の電流路を対応してオンすることが保証される限り、第１のスイッチＫ１及び第２のスイッチＫ２のタイプは、ユーザ要求に基づき選ぶことができる。例えば、図６に示すように、第１のスイッチ３１及び第２のスイッチ３２は、一対の相補的な半導体スイッチである。第１のスイッチＫ１は高レベルでオンするスイッチとし、第２のスイッチＫ２は低レベルでオンするスイッチとすることができる。２つのスイッチの制御端子は、磁界誘導信号に接続される。第１のスイッチＫ１の電流入力端子は、高電圧（例えば直流電源）に接続され、第１のスイッチＫ１の電流出力端子は、第２のスイッチＫ２の電流入力端子に接続される。第２のスイッチＫ２の電流出力端子は、低電圧（例えば接地）に接続される。第３のスイッチＫ３は、第１のスイッチＫ１の電流出力端子及び第２のスイッチＫ２の電流入力端子の接続点と、出力ポートＢとの間に配置される。第３のスイッチＫ３がオンする場合、磁界誘導信号が高レベルを出力すれば、第１のスイッチＫ１はオンし、第２のスイッチＫ２はオフし、負荷電流は、高電圧から第１のスイッチＫ１、第３のスイッチＫ３及び出力ポートＢを通って外部に流れ、磁界誘導信号が低レベルを出力すれば、第２のスイッチＫ２がオンし、第１のスイッチＫ１がオフし、負荷電流は、外部から出力ポートＢ内に流れ、第３のスイッチＫ３及び第２のスイッチＫ２を順に流通する。図６に示す実施形態によれば、第１のスイッチ３１は、ｐチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）であり、第２のスイッチ３２はｎチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ）である。他の実施形態では、第１のスイッチ及び第２のスイッチは、その他の型式の半導体スイッチとすること、例えば、接合電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）又は金属−半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）のような、その他の電界効果トランジスタにできることを理解されたい。
【００６１】
[0075]  出力制御回路は、電流が出力ポートから流出する第１の電流路と、電流が出力ポートから流入する第２の電流路と、第１の電流路及び第２の電流路の一方に接続したスイッチとを備える。スイッチは、磁界検出回路によって出力される磁界検出情報によって制御され、第１の電流路及び第２の電流路が選択的にオンすることを可能にする。第１の電流路及び第２の電流路の他方にはスイッチを設けないことが好ましい。
【００６２】
[0076]  図７は、出力制御回路１３０の別の実施を概略的に示し、それは、一方向スイッチＤを含む。一方向スイッチＤ及び出力ポートＢは第１の電流路で接続される。一方向スイッチＤの電流入力端子は、磁界検出回路１１０の出力端子に接続することができる。磁界検出回路１１０の出力端子は、方向が第１の電流路とは反対である第２の電流路で、抵抗Ｒを介して出力ポートＢに接続することができる。第１の電流路と第２の電流路との間に接続点がある。第３のスイッチＫ３は、接続点と出力ポートＢとの間に接続される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合、第３のスイッチＫ３はオンする。磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合、第３のスイッチＫ３はオフする。磁界誘導信号が高レベルの場合、一方向スイッチＤはオンし、負荷電流は、一方向スイッチＤ、第３のスイッチＫ３及び出力ポートＢを通って外部に流れる。磁界誘導信号が低レベルである場合、一方向スイッチＤはオフし、負荷電流は、外部から出力ポートＢに流れ、第３のスイッチＫ３及び抵抗Ｒを順に流通する。代替の実施形態として、第２の電流路の抵抗Ｒ１は、一方向スイッチＤと逆並列に接続された別の一方向スイッチで置き換えることができる。このように、出力ポートから流れる負荷電流と出力ポートに流れる負荷電流とは平衡を保つ。
【００６３】
[0077]  第３のスイッチＫ３は、磁界検出回路１１０の出力端子と第１の電流路又は第２の電流路との間に接続できることが理解される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たさない場合、第３のスイッチＫ３はオフする。この場合、制御回路１３０は磁界誘導信号に反応しない。
【００６４】
[0078]  好ましい実施形態では、磁気センサ集積回路の電源は、交流電源にすることができる。図８を参照する。入力ポートは、外部交流電源につながるためにある。磁気センサ集積回路では、電源モジュールは、入力ポートに接続された整流器１５０を含み、整流器は、交流電力を直流電力に変換することができる。この場合、磁界検出回路１１０、電圧検出回路１２０、状態制御回路１４０及び出力制御回路１３０の電力は、整流器１５０の出力電圧から直接的又は間接的に得ることができる。
【００６５】
[0079]  図９は、整流器１５０の好ましい実施を示す。整流器１５０は、全波整流ブリッジと、全波整流ブリッジに接続された電圧安定化ユニットとを含む。全波整流ブリッジは、交流電源によって出力された交流信号を直流信号へ変換するように構成される。電圧安定化ユニットは、全波整流ブリッジによって出力された直流信号を、予め設定された範囲内に安定させるように構成される。電圧安定化ユニットは、全波整流ブリッジの２つの出力端子間に接続されたツェナーダイオードを含む。全波整流ブリッジは、直列に接続された第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２と、直列に接続された第３のダイオードＤ３及び第４のダイオードＤ４とを含む。第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２の共通端子は、第１の入力ポートＶＡＣ＋に電気的に接続され、第３のダイオードＤ３及び第４のダイオードＤ４の共通端子は、第２の入力ポートＶＡＣ−に電気的に接続される。
【００６６】
[0080]  第１のダイオードＤ１の入力端子が、第３のダイオードＤ３の入力端子に電気的に接続されて整流ブリッジの接地出力端子を形成する。第２のダイオードＤ２の出力端子が、第４のダイオードＤ４の出力端子に電気的に接続されて、整流ブリッジの電圧出力端子ＶＤＤを形成する。ツェナーダイオードＤＺは、第２のダイオードＤ２及び第４のダイオードＤ４の共通端子と、第１のダイオードＤ１及び第３のダイオードＤ３の共通端子との間に接続される。好ましい実施形態では、出力制御回路１２０の電源端子は、全波整流ブリッジの電圧出力端子に直接電気接続することができる。
【００６７】
[0081]  実施形態による磁気センサ集積回路が交流電源によって給電される場合、出力制御回路１３０は、磁界誘導信号に応答することに加えて、交流電源の電気極性にも応答することができる。すなわち、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合に、出力制御回路１３０は、少なくとも磁界誘導信号及び交流電源の極性信号に応答して、負荷電流が出力ポートＢから外部に流出する第１の状態、及び負荷電流が外部から出力ポートＢに流入する第２の状態の少なくとも一方で動作するように、制御される。磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合、出力制御回路１３０は、交流電源の極性及び磁界誘導信号によって表わされる磁界極性に応答して、磁気センサ集積回路を制御して、第１の状態と第２の状態との間で切り換えるように構成できることが好ましい。
【００６８】
[0082]  特定の実施形態として、出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす場合に、磁界誘導信号によって表わす磁界極性が第１の磁界極性であり、交流電源の電気極性が第１の電気極性であれば、負荷電流を制御して出力ポートＢから外部に流出するように構成し、磁界誘導信号によって表わす磁界極性が第１の磁界極性とは反対の第２の磁界極性であり、交流電源の電気極性が第１の電気極性とは反対の第２の電気極性であれば、負荷電流を制御して外部から出力ポートＢに流入するように構成することができる。永久磁石ロータの極性が第１の極性であり交流電源が第１の電気極性である場合、又は永久磁石ロータの極性が第２の極性であり交流電源が第２の電気極性である場合、集積回路は流れる電流を有する状況は、集積回路は２つの場合の全期間中流れる電流を有する状況にでき、又は集積回路は２つの場合の一部の期間中流れる電流を有する状況にできることを理解されたい。
【００６９】
[0083]  本開示の実施形態では、第１の状態、第２の状態及び第３の状態の一つにある磁気センサ集積回路によって出力された信号の信頼度を保証するために、出力制御回路１３０は、磁気センサ集積回路が所定条件を満たす前に正確な信号が発生され及び出力されることが保証される限り、磁気センサ集積回路が所定条件を満たすかどうかに応じて動作する。例えば図１０に示すように、実施形態では、磁気センサ集積回路が所定条件を満たすかどうかは、遅延回路１４１を介して決定することができる。状態制御回路１４０は遅延回路１４１を含む。
【００７０】
[0084]  遅延回路１４１の入力端子は、電圧検出回路の出力端子に接続される。遅延回路１４１は、電圧検出回路によって出力された制御信号を獲得すると、すぐに計時を開始するように構成される。計時時間が所定時間に達した場合、それは、磁気センサ集積回路が所定条件を満たすことを表わし、計算時間が所定時間に達しない場合、それは、磁気センサ集積回路が所定条件を満たさないことを表わす。
【００７１】
[0085]  より具体的に、電圧検出回路１２０によって出力される制御信号は、磁界検出回路１１０への供給電圧が所定値に達したとき発生するトリガ信号とすることができる。
【００７２】
[0086]  図１０を参照する。状態制御回路１４０は論理回路１４２をさらに含む。論理回路１４２は、遅延回路１４１の計時時間が所定時間に達した後、出力制御回路１３０を磁界誘導信号に少なくとも応答させて、負荷電流が出力ポートＢを流通するのを可能とするように構成される。
【００７３】
[0087]  実施形態では、磁界検出回路１１０への供給電圧が所定値に達した後、磁界検出回路１１０の様々なモジュールは正常に動作することができ、磁界検出回路１１０によって出力された信号が正確であるのを保証するために、所定の処理時間が依然として必要である。従って、状態制御回路１４０には、計時作用を行なうための遅延回路１４１が備わる。出力制御回路１３０は、所定時間の後に磁界誘導信号に少なくとも応答するように制御され、それによって出力ポートＢの状態が正確でありかつ信頼できることを保証する。
【００７４】
[0088]  図１１は、状態制御回路１４０及び上述した上記出力制御回路１３０の詳細な回路を概略的に示す。状態制御回路１４０の論理回路１４２はＡＮＤゲートを含む。ＡＮＤゲートの一方の入力端子は磁界誘導信号に接続され、ＡＮＤゲートの他方の入力端子は、遅延回路１４１の出力端子に接続される。出力制御回路１３０は、高レベルでオンする３つのスイッチＭ０、Ｍ１及びＭ２と、ダイオードＤ５とを含む。スイッチＭ０の制御端子は、ＡＮＤゲートの出力端子に接続され、スイッチＭ０の入力端子は、抵抗Ｒ３を介して整流器１５０の電圧出力端子（ＯＵＴＡＤ＋）に接続され、スイッチＭ０の出力端子は、整流器１５０の接地出力端子（ＯＵＴＡＤ−）に接続される。スイッチＭ１の制御端子は、スイッチＭ０の入力端子に接続される。スイッチＭ１の入力端子は、抵抗Ｒ４を介して整流器１５０の電圧出力端子に接続され、スイッチＭ１の出力端子は出力ポートＢに接続される。ダイオードＤ５の入力端子は、スイッチＭ０の入力端子に接続され、ダイオードＤ５の出力端子は出力ポートＢに接続される。スイッチＭ２は、スイッチＭ０と並列に接続され、スイッチＭ２の制御端子は、位相反転器Ｘを介して遅延回路１４１の出力端子に接続される。
【００７５】
[0089]  実施形態では、スイッチＭ２の等価抵抗はスイッチＭ０のそれよりも高く、スイッチＭ２は、機能的に状態制御回路１４０の一部とみなすことができる。遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達しない場合、磁気センサ集積回路は第３の状態にあり、遅延回路１４１は低レベルを出力し、ＡＮＤゲートは常に低レベルを出力し、スイッチＭ０及びＭ１がオフし、スイッチＭ２がオンし、電流は、外部から出力ポートＢに流入し、ダイオードＤ５及びスイッチＭ２を流通する。スイッチＭ２の等価抵抗が大きいので、この場合の電流は非常に低く、基本的に無視することができる。遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達する場合、遅延回路１４１は高レベルを出力し、磁界検出回路１１０によって出力される磁界誘導信号は、ＡＮＤゲートを介してスイッチＭ０に出力することができる。交流電源によって出力された信号が正の半周期にありかつ磁界検出回路１３０が低レベルを出力する場合、Ｍ０がオフし、スイッチＭ１及びＭ２がオンし、負荷電流は、出力ポートＢからスイッチＭ１を通って外部に流出する。交流電源によって出力される信号が負の半周期にありかつ磁界検出回路１３０が高レベルを出力する場合、Ｍ０がオンし、スイッチＭ１及びＭ２がオフし、負荷電流は、外部から出力ポートＢに流入し、ダイオード及びスイッチＭ０を流通する。
【００７６】
[0100]  図１２は、状態制御回路１４０及び出力制御回路１３０の詳細な回路を概略的に示す。状態制御回路１４０の論理回路１４２は、２つの信号入力端子及び２つの信号出力端子を有する。信号入力端子の一方は、遅延回路１４１の出力端子に接続され、信号入力端子の他方は、磁界誘導信号に接続される。論理回路１４２の制御論理は次のように構成することができ、遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達しない場合、遅延回路１４１は低レベルを出力し、論理回路１４２の２つの出力信号は、両方とも低レベルにある。遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達する場合、遅延回路１４１は高レベルを出力し、論理回路１４２の２つの出力信号は逆位相を有し、２つの出力信号の一方は磁界誘導信号である。論理回路１４２の２つの出力信号が両方とも高レベルにある状況が禁止される。
【００７７】
[0101]  出力制御回路１３０は、３つのスイッチＭ３、Ｍ４及びＭ５を含む。スイッチＭ３及びＭ５は高レベルでオンするスイッチであり、スイッチＭ４は低レベルでオンするスイッチである。スイッチＭ３及びＭ５の制御端子は、論理回路１４２の２つの信号出力端子にそれぞれ接続され、スイッチＭ３の入力端子は、抵抗Ｒ５の端子に接続され、スイッチＭ３の出力端子は、整流器１５０の接地出力端子（ＯＵＴＡＤ−）に接続される。スイッチＭ４の制御端子は、抵抗Ｒ５の他の端子に接続され、スイッチＭ４の入力端子は、整流器１５０の電圧出力端子（ＯＵＴＡＤ＋）に接続され、スイッチＭ４の出力端子は、スイッチＭ５の入力端子に接続され、スイッチＭ５の出力端子は接地される。スイッチＭ４の出力端子とスイッチＭ５の入力端子との接続点は、出力ポートＢに接続される。スイッチＭ４の制御端子は、保護ダイオードＤ６の正極に接続され、スイッチＭ４の入力端子は、保護ダイオードＤ６の陰極に接続される。保護ダイオードＤ６と並列に接続された抵抗Ｒ６は、スイッチＭ４の制御端子と入力端子との間に接続される。遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達しない場合、磁気センサ集積回路は第３の状態にあり、遅延回路１４１は低レベルを出力し、論理回路１４２の２つの出力信号は、両方とも低レベルにあり、スイッチＭ３、Ｍ４及びＭ５がオフし、出力ポートＢを流通する電流はない。遅延回路１４１の遅延時間が所定時間に達する場合、遅延回路１４１は高レベルを出力し、論理回路１４２の２つの出力信号は逆位相を有し、２つの出力信号の一方は磁界誘導信号である。交流電源によって出力される信号が正の半周期にありかつ磁界検出回路１１０が高レベルを出力する場合、Ｍ３及びＭ４がオンし、スイッチＭ５がオフし、負荷電流は、出力ポートＢからスイッチＭ４を通って外部に流出する。交流電源によって出力される信号が負の半周期にありかつ磁界検出回路１１０が低レベルを出力する場合、Ｍ３及びＭ４がオフし、スイッチＭ５がオンし、負荷電流は、外部からスイッチＭ５を通って出力ポートＢに流入する。
【００７８】
[0102]  上述した磁気センサ集積回路を応用するモータ構成要素が、本開示によってさらに提供される。モータ構成要素は、モータ及びモータ駆動回路を含む。モータ駆動回路は、上記実施形態の何れかの１つによる磁気センサ集積回路を含む。
【００７９】
[0103]  図１３を参照する。好ましい実施形態では、モータ構成要素は、交流電源ＡＣによって給電されるモータＭと、モータＭと直列に接続された双方向交流スイッチ２００と、上記実施形態による磁気センサ集積回路ＩＣとを含み、磁気センサ集積回路ＩＣの出力ポートＢが、双方向交流スイッチ２００の制御端子に接続される。
【００８０】
[0104]  双方向交流スイッチ２００は、トリオード交流スイッチ（トラアック）であることが好ましい。双方向交流スイッチは、他の形式の適切なスイッチによって実現することができ、例えば、双方向スイッチは、２つの逆並列のシリコン制御整流器を含むことができ、対応する制御回路を設けて、磁気センサ集積回路の出力ポートの出力信号は、制御回路を流通して、２つのシリコン制御整流器を予め設定された様式で制御することを理解されたい。
【００８１】
[0105]  上記実施形態に基づき、本開示の特定の実施形態では、モータは同期モータである。磁気センサ集積回路は、同期モータの他に、ブラシレスＤＣモータのような他の形式の永久磁石モータにも適用可能であることを理解されたい。図１４は、同期モータの特定の実施例を示す。同期モータは、ステータと、ステータに対して回転可能なロータＭ１とを含む。ステータは、ステータコアＭ２と、ステータコアＭ２の周りに巻き付けた単相のステータ巻線Ｍ３とを有する。ステータコアＭ２は、純鉄、鋳鉄、鋳鋼、電気鋼及びケイ素鋼のような軟磁性材料で作ることができる。ロータＭ１は永久磁石を含む。ステータ巻線Ｍ３が交流電源と直列に接続される場合、ロータは、定常状態の間、均一な回転数６０ｆ／ｐ  回転／分で動作することができ、ここでｆは交流電源の周波数を表し、ｐはロータの極対の数を表す。ステータコアＭ２は、互いに反対の２つの磁極を有する。各々の磁極は、磁極弧（Ｍ４及びＭ５）を有する。ロータＭ１の外側面は磁極弧（Ｍ４及びＭ５）と向かい側にあり、ロータＭ１の外側面と磁極弧との間に不均一な空隙が形成される。ステータの磁極の磁極弧（Ｍ４及びＭ５）に凹状の起動溝が配置され、磁極弧のうち起動溝以外の他の部分はロータと同心である。上述した構成によれば、不均一の磁界を形成することができ、それによりロータが休止しているとき、ロータの磁極軸線がステータの磁極の中心軸線に対して傾斜角を有し、その結果、モータＭが集積回路ＩＣの作用の下で給電されるごとに、ロータは起動トルクを有することが保証される。ロータＭ１の磁極軸線は、ロータのうち異なる極性を有する２つの磁極間の境界線を指す。ステータの磁極の中心軸線は、ステータのうち２つの磁極の中心間を通過する接続線を指す。実施形態では、ステータ及びロータＭ１は、各々２つの磁極を含む。多くの実施形態では、ステータの磁極の数はロータの磁極の数と等しい必要はなく、ステータ及びロータは、４つ又は６つの磁極のようなより多くの磁極を有しても良いことを理解されたい。
【００８２】
[0106]  モータ構成要素は、交流電源の電圧を下げ、かつ下げた電圧を磁気センサ集積回路ＩＣに供給するように構成された逓降変圧器３００をさらに含むことが好ましい。磁気センサ集積回路ＩＣは、モータＭの永久磁石ロータの近くに配置されて、永久磁石ロータの磁界の変化を検知する。逓降変圧器３００を横切る電圧降下は、磁気センサ集積回路内の磁界検出回路１１０への供給電圧よりも高い。
【００８３】
[0107]  本開示の実施形態では、磁界検出回路１１０及び電圧検出回路１２０は同時に動作する。この場合、磁界検出回路１１０がオンし、供給電圧に対する逓降変圧器３００による効果が、定常状態に上昇する磁界検出回路のための供給電圧の過程に含まれるので、磁気センサ集積回路は、速い応答速度を有する。これに反して、磁界検出回路への供給電圧が所定値に達することを電圧検出回路が検知し、その後で、磁界検出回路に給電して動作するように構成されると、給電プロセスにある逓降変圧器３００のせいで、磁界検出回路への供給電圧に大きな低下が発生することがあり、供給電圧を再び定常状態まで上昇させることが必要となり、それは、磁気センサ集積回路の応答速度の低下につながる。
【００８４】
[0108]  本開示の実施形態では、磁気センサ集積回路ＩＣが上記所定条件を満たせば、出力制御回路１３０は、交流電源が正の半周期にありかつ永久磁石ロータＭ１の磁界は第１の極性を有することを磁界検出回路１１０が検知する場合、又は交流電源が負の半周期にありかつ永久磁石ロータＭ１の磁界は第１の極性とは反対の第２の極性を有することを磁界検出回路１１０が検知する場合、双方向交流スイッチ２００をオンするように構成され、これによって双方向交流スイッチ２００をオンする。出力制御回路１３０は、交流電源が負の半周期にありかつ永久磁石ロータＭ１が第１の極性を有する場合、又は交流電源が正の半周期にありかつ永久磁石ロータＭ１が第２の極性を有する場合、双方向交流スイッチ２００を制御してオフするように構成される。
【００８５】
[0109]  出力制御回路１３０は、交流電源によって出力される信号が正の半周期にあり、かつ磁界検出回路１１０によって検出される永久磁石ロータの極性が第１の極性である場合、電流を制御して集積回路ＩＣから双方向交流スイッチ２００に流れるように構成され、又は交流電源によって出力される信号が負の半周期にあり、かつ磁界検出回路１１０によって検出される永久磁石ロータＭ１の極性が第１の極性とは逆の第２の極性である場合、電流を制御して双方向スイッチ２００から集積回路ＩＣに流れるように構成することが好ましい。永久磁石ロータの極性が第１の極性でありかつ交流電源が正の半周期にある場合、及び、又は永久磁石ロータの極性が第２の極性でありかつ交流電源が負の半周期にある場合、集積回路が流れる電流を有する状況は、集積回路が上記２つの場合の全期間中流れる電流を有する状況であっても良く、又は集積回路が上記２つの場合の一部期間中流れる電流を有する状況であっても良いことを理解されたい。
【００８６】
[0110]  本開示の好ましい実施形態において、双方向交流スイッチ２００はトライアックとすることができ、整流器１５０は図９に示すような回路を採用し、出力制御回路は図６に示すような回路を採用する。第１のスイッチＫ１は高レベルでオンするスイッチであり、第２のスイッチＫ２は低レベルでオンするスイッチである。磁気センサ集積回路ＩＣが所定条件を満たす場合、第３のスイッチＫ３はオンする。磁気センサ集積回路ＩＣが所定の条件を満たさない場合、第３のスイッチＫ３はオフする。出力制御回路内の第１のスイッチＫ１の電流入力端子は、全波整流ブリッジの電圧出力端子に接続され、第２のスイッチＫ２の電流出力端子は、全波整流ブリッジの接地出力端子に接続される。磁気センサ集積回路ＩＣが上記所定条件を満たす場合に、交流電源ＡＣによって出力される信号が正の半周期にありかつ磁界検出回路１３０が高レベルを出力すれば、出力制御ユニット内の第１のスイッチＫ１がオンし、出力制御ユニット内の第２のスイッチＫ２がオフし、電流は、交流電源ＡＣの一方の端子から、モータＭ、逓降変圧器３００、集積回路ＩＣの第１の入力端子、全波整流ブリッジの第２のダイオードＤ２の電圧出力端子、出力制御回路１２０の第１のスイッチＫ１を順に通って流出し、出力ポートＢから双方向交流スイッチ２００内に流れて、交流電源ＡＣに戻る。トライアック２００がオンした後に、電圧降下回路３００及び磁気センサ集積回路ＩＣによって形成される直列分岐は短絡し、磁気センサ集積回路ＩＣは、電源がないので出力を停止する。トライアック２００の２つのアノードを流通する電流は十分に大きいので、トライアック２００は、その制御端子と第１のアノードとの間の駆動電流がない条件で、依然としてオン状態である。交流電源ＡＣによって出力される信号が負の半周期にありかつ磁界検出回路１１０が高レベルを出力すれば、出力制御ユニット内の第１のスイッチＫ１がオフし、出力制御回路内の第２のスイッチＫ２がオンし、電流は、交流電流ＡＣの他方の端子から流れ、双方向交流スイッチ２００から、出力制御回路１２０の第２のスイッチＫ２、全波整流ブリッジの接地出力端子及び第１のダイオードＤ１、磁気センサ集積回路ＩＣの第１の入力端子、電圧変圧器３００並びにモータＭを通って出力ポートＢに流れて、交流電源ＡＣに戻る。同様に、トライアック２００がオンした後、磁気センサ集積回路ＩＣは、これが短絡するので出力を停止し、トライアック２００はオン状態を保つことができる。交流電源ＡＣによって出力される信号が正の半周期にありかつ磁界検出回路１１０が低レベルを出力する場合、又は交流電源ＡＣによって出力される信号が負の半周期にありかつ磁界検出回路１１０が高レベルを出力する場合、出力制御回路１３０内の第１のスイッチＫ１及び第２のスイッチＫ２は、何れもオンできず、トライアック２００はオフする。従って、出力制御回路１３０は、交流電源ＡＣの極性変化及び磁界検出情報に基づき集積回路ＩＣを制御して、双方向スイッチ２００をオン状態とオフ状態との間で所定様式で切り換える。このように、単相巻線Ｍ３の給電モードが制御され、ステータによって発生する変化磁界は、永久磁石ロータの磁界位置と一致し、それ���よって永久磁石ロータを駆動して一定方向に回転させる。従って、永久磁石ロータＭ１は、モータに給電するごとに一定方向に回転することが保証される。
【００８７】
[0111]  開示の別の実施形態によるモータ構成要素では、モータは、外部交流電源の２つ端子間の双方向スイッチと直列に接続され、モータ及び双方向スイッチによって形成される第１の直列分岐は、電圧降下回路及び磁気センサ集積回路によって形成される第２の直列分岐と並列に接続することができる。磁気センサ集積回路の出力端子は、双方向スイッチに接続され、双方向スイッチを制御して、オン状態とオフ状態との間で予め設定された様式で切り換え、ステータ巻線の給電モードをさらに制御する。
【００８８】
[0112]  本開示の実施形態は、モータに応用された集積回路ＩＣを例に挙げて説明されるが、本開示の実施形態による集積回路の応用分野はそれに限定されないことに留意されたい。
【００８９】
[0113]  開示の実施形態によるモータ構成要素は、限定しないが、ポンプ、ファン、家庭用電化製品及び車両などの装置に適用することができ、家庭用電化製品は、例えば、洗濯機、皿洗い機、排煙装置、及び換気扇とすることができる。
【００９０】
[0114]  この明細書の様々な実施形態は漸進的に説明され、各実施形態では他の実施形態との違いが強調して説明され、同じ又は似た部分を理解するには互いに参照できることに留意されたい。実施形態によって示した装置が実施形態によって示した方法に対応するので、装置は簡潔に説明され、関連する部分を理解するには方法の説明を参照することができる。
【００９１】
[0115]  開示した様々な実施形態の上記説明により、当業者が本開示を実施すること又は使用することが可能になる。実施形態に対する様々な変更は当業者には明らかであり、本明細書で定義した一般原理は、開示の精神又は範囲から逸脱することなく他の実施形態で実施することができる。従って、発明は、本明細書に開示する実施形態によって限定されず、本明細書に開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲に従う。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ  入力ポート
Ｂ  出力ポート
ＶＤ  電源モジュール
１１０  磁界検出回路
１２０  電圧検出回路
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2017215316000001.pdf