KR100546814B1 - 센서레스 모터드라이버 - Google Patents

Abstract

브러시레스 모터의 회전주파수 대역(帶域)을 떨어뜨리지 않고, 브러시레스 모터의 회전특성의 안정화를 도모한 센서레스 모터드라이버(sensorless motor driver)를 제공한다.

센서레스 모터드라이버는, 브러시레스 모터(8)의 각 상(各相)에서 발생하는 역기전압 Vu_, Vv_, V_w 및 중점전압 V_N 을 취합하여 노이즈를 포함한 구형파신호(矩形波信號) Pu, P_V, P_W 를 생성한다.

그리고, 마스크(mask)신호생성회로(5)로부터 출력되는 노이즈 마스크신호 V_MASK 에 의해서 마스크회로(2)에서 신호 Pu, P_V, P_W의 마스크를 행하고 있다.

마스크 된 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, _, 에 기초하여 브러시레스 모터(8)에 구동전류를 공급한다.

또한, 센서레스 모터드라이버는 출력전류검출회로(7)에서 상기 구동전류를 검출하고, 그 구동전류에 기초하여 마스크신호 생성회로(5)에서는 노이즈 마스크신호 V_MASK 의 노이즈 마스크기간을 가변한다.

Description

센서레스 모터드라이버{SENSORLESS MOTOR DRIVER}

도 1은 본 발명의 한 실시형태인 센서레스 모터드라이버의 블럭도.

도 2는 그 출력전류검출회로 및 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단의 일예 의 회로도.

도 3은 그 출력전류검출회로 및 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단의 다른 예의 회로도.

도 4는 그 출력전류검출회로 및 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단의 또 다 른 예의 회로도.

도 5는 그 센서레스 모터드라이버의 동작을 나타내는 파형도.

도 6은 종래의 센서레스 모터드라이버의 회로도.

도 7은 그 센서레스 모터드라이버의 동작을 나타내는 파형도.

도 8은 그 센서레스 모터드라이버의 동작을 나타내는 파형도.

도 9는 그 센서레스 모터드라이버의 노이즈 마스크신호를 도시하는 도면.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 비교기회로

2 마스크회로

3 구동신호 합성회로

4 전류공급수단

5 마스크신호 생성회로

6 FG 회로

7 출력전류검출회로

8 브러시레스 모터

9 전원전압

10∼12 게이트회로

RNF 저항

T1∼T6 파워트랜지스터

P_U, P_V, P_W 구형파신호

DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL 구동신호

V_U, V_V, V_W 역기전압

V_MASK 노이즈 마스크신호

본 발명은, 비디오 테이프 레코더의 실린더나, 플로피 디스크 드라이브의 스핀들 등의 회전용에 사용되는 브러시레스 모터를 구동하는 센서레스 모터드라이버에 관한 것이다.

종래의 센서레스 모터드라이버는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를들면, 파워트랜지스터 T1∼T6으로 구성된 전류공급수단(4)에, 파우어트랜지스터 T1∼T6을 구동신호 DUU, DUL, DVU, DVL, DWU, DWL에 의해 온／오프(ON／OFF)제어하므로서, 3상의 구동전류를 단자(33)∼(35)로부터 출력한다.

브러시레스 모터(8)은 각각의 상에 상기 구동전류가 공급되므로서 구동된다.

그리고, 센서레스 모터드라이버는, 브러시레스 모터(8)의 각 상의 코일에서 발생하는 역기전압 V_U, V_V, V_W 및 각 상의 중점전압 V_N을 비교기회로(1)에서 비교하여 구형파신호 P_U, P_V, P_W를 생성한다.

구형파신호 P_U, P_V, P_W 에는 후술하게 되는 바와 같이 노이즈가 포함되어 있지 않으므로, 마스크회로(2)에서 노이즈 마스크신호 V_MASK에 기초하여 노이즈의 제거를 행한다.

노이즈 마스크신호 V_MASK 는 마스크신호 생성회로(50)에서 생성된다.

구형파신호 P_U, P_V, P_W 에 기초하여 구동신호 합성회로(3)에서 구동신호 DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL을 합성하고, 전류공급수단(4)로 출력한다.

또한, FG회로(6)은 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, _,에 기초하여 브러시레스 모터(8)에서의 회전속도를 나타내는 FG신호를 생성하고, 단자(30)으로부터 출력한다.

FG신호의 파형은 도 7에 도시하는 바와 같이 되어 있다.

FG신호는, 브러시레스 모터(8)에서의 회전속도를 안정적으로 유지하기 위한 서보기구(도시하지 않음) 등에서 이용된다.

도 7은 상기 종래의 센서레스 모터드라이버의 동작을 나타내는 역기전압 V_U, V_V, V_W, 중점전압 V_N, 구형파신호 P_U, P_V, P _W 등의 파형도이다.

도 6을 참조하면서 설명을 하면, 전류공급수단(4)에서는 각 트랜지스터 T1∼T6의 온／오프의 전환시에 브러시레스 모터(8)의 각 상에 설치되어 있는 코일의 역기전력에 의해 노이즈(80)이 발생한다.

이 노이즈는, 도 7의 파형 V_U, V_V, V_W 에 도시하는 바와 같이 트랜지스터 ON／OFF가 전환될 때에 반드시 어느것인가의 상에서 발생하기 때문에, 비교기회로(1)에서 출력되는 구형파신호 P_U, P_V, P_W 는 노이즈(81)과 같이 노이즈를 포함한 신호로 되어 있다.

그래서, 이와같은 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 마스크신호 V_MASK가 마스크 신호 생성회로(50)에서 생성되고, 마스크회로(2)에 출력된다.

마스크회로(2)에는 구형파신호 P_U, P_V, P_W의 각각에 대하여 게이트 회로(10)∼(12)가 설치되어 있어, 노이즈 마스크신호 V_MASK가 저레벨일 때에는 신호의 마스크가 행하여지므로 해서 노이즈가 통과되지 않도록 하고 있다.

이에 의해, 구형파신호 P_U, P_V, P_W 는 노이즈를 포함하지 않은 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 가 된다.

구동신호 합성회로(3)에서는 노이즈를 포함하지 않은 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 에 의하여 구동신호 DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL가 합성되어 있으므로, 브러시레스 모터(8)을 안정되게 구동시킬 수가 있다.

노이즈 발생의 타이밍은 구동신호 DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL에 의해 특정될 수가 있으므로 마스크신호 생성회로(50)은, 예를들면, 콘덴서를 사용하여 그 콘덴서의 충,방전에 요하는 시간을 이용하므로서 노이즈 마스크신호에 일정한 노이즈 마스크 기간이 설정된다.

그러나, 브러시레스 모터(8)의 기동시나 브러시레스 모터(8)에 걸리는 부하가 무겁게 될 때 등에는, 상기한 서보기구에 의해 브러시레스 모터(8)에 큰 전류가 흐르게 된다.

그 때문에, 브러시레스 모터(8)에서의 역기전력이 커지게 되기 때문에, 트랜 지스터 T1∼T6 의 온／오프의 전환시에 발생하는 노이즈도 커지게 되어, 도 8에 나타내는 노이즈(85)와 같이 노이즈 자체의 시간도 길어진다.

노이즈의 시간이 노이즈 마스크신호 V_MASK 에 포함되는 노이즈 마스크 기간 보다 길어지게 되면, 노이즈가 완전히 제거되지 않게 되어 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 및 FG 신호에도 노이즈(86),(87)과 같은 노이즈가 나타나 버린다.

이와같이 되면, 종래의 센서레스 모터드라이버에서는 브러시레스 모터(8)의 안정된 회전특성이 얻어질 수가 없게 된다.

그 대책으로서, 상기 마스크기간을 연장함으로써 노이즈의 제거를 완전하게 하는 것을 생각할 수가 있으나, 도 9에 도시하는 바와 같이 노이즈 마스크신호 V_MASK 가 저레벨로 되어 있는 기간 T1이 길어지게 되므로서, 브러시레스 모터(8)의 회전자의 회전위치를 검출하기 위한 검출기간 T2 가 단축되어 버린다.

그 때문에, 브러시레스 모터(8)의 회전속도가 고속으로 되면, 검출기간 T2 가 없어지게 되므로 센서레스 모터드라이버는 회전위치를 검출할 수가 없어 브러시레스 모터(8)을 구동시킬 수가 없게 되어 있었다.

따라서, 노이즈 마스크기간 T1이 연장되게 되면, 브러시레스 모터(8)의 회전주파수의 대역이 떨어져 고속으로 브러시레스 모터(8)을 구동시킬 수가 없게 된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하는 것으로서, 브러시레스 모터의 회전주파수 대역을 떨어뜨리는 없이, 브러시레스 모터의 기동시나 부하가 무겁게 될 때 등과 같이 브러시레스 모터에 흐르는 전류가 증대한 것이 원인으로 되어 출력전환시의 노이즈의 출현시간이 길어져도 노이즈를 확실하게 마스크 할 수가 있게 하므로서, 브러시레스 모터의 회전특성의 안정화를 도모한 센서레스 모터드라이버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 브러시레스 모터의 각 상에서 발생하는 역기전압 및 상기 각 상의 중점전압을 비교하여 구형파신호를 생성하는 비교기회로와, 소정의 노이즈 마스크기간을 갖는 노이즈 마스크신호에 의하여 상기 구형파신호에 마스크를 행하는 마스크신호와, 상기 노이즈 마스크신호를 생성하는 마스크신호 생성회로와, 상기 마스크회로에 의해 마스크 된 상기 구형파신호에 기초하여 구동신호를 합성하는 구동신호 합성회로와, 상기 구동신호에 의해 상기 브러시레스 모터에 구동전류를 공급하는 전류공급수단을 구비한 센서레스 모터드라이버에 있어서, 상기 구동전류를 검출하는 전류검출회로와, 상기 전류검출회로로부터의 신호에 기초하여 상기 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단을 구비하도록 하고 있다.

이와같은 구성에 의하면, 센서레스 모터드라이버는 비교기회로에서 브러시레스 모터의 각 상에서 발생하는 역기전압과 각 상의 중점전압을 각각 비교하여 구형파신호를 생성한다.

비교기회로로부터 출력되는 구형파신호에는, 출력의 전환시에 발생하는 노이즈를 포함하고, 이와같은 노이즈를 마스크하기 위해 마스크신호 생성회로에서 노이 즈 마스크신호를 생성한다.

그리고, 센서레스 모터드라이버는, 마스크회로에서 상기 구형파신호의 마스크를 행하고, 이 마스크 된 구형파신호에 의해 구동신호 합성회로에서는 전류공급수단으로의 구동신호를 생성한다.

센서레스 모터드라이버는, 전류 공급수단으로, 예를 들면 파워트랜지스터 등을 상기 구동신호에 의해 ON／OFF 제어하고, 이에 의해 얻어진 구동전류를 브러시레스 모터에 공급하므로서 브러시레스 모터를 구동시킨다.

예를들면, 서보기구에서 모터회전속도의 제어용으로 브러시레스 모터에 흐르는 전류를 검출하는 저항을 설치하고 있는 경우가 있으며, 이 저항을 전류검출수단으로 겸용하므로서 센서레스 모터드라이버는 구동전류의 검출을 행한다.

기동시와 같이 부하가 무겁게 걸릴때에는 구동전류가 증대하므로, 파워트랜지스터 등의 ON／OFF 전환시에 발생하는 노이즈 시간도 길어진다.

그 때문에, 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단으로 노이즈 마스크기간을 길게 하여 노이즈 마스크신호를 생성한다.

상기 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단은, 예를들면, 구동전류에 따라 증폭도를 변화시켜, 콘덴서에 충,방전하는 시간을 변화시키므로서 노이즈 마스크기간을 가변한다.

(실시예)

이하에, 본 발명의 일실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태인 센서레스 모터드라이버의 블럭도이다.

센서레스 모터드라이버는, 비교기회로(1)에서 브러시레스 모터(8)의 각 상에 설치되어 있는 코일에서 발생하는 역기전압 V_U, V_V, V_W 를 중점전압 V_N 과 각각 비교하므로서 구형파신호 P_U, P_V, P_W 를 생성한다.

이에 의해서, 브러시레스 모터(8)의 회전자의 회전위치를 검출한다.

다음에, 마스크회로(2)에서, 후술하게 되는 바와 같은 소정의 노이즈 마스크기간을 갖는 노이즈 마스크신호 V_MASK 에 의해 구형파신호 P_U, P_V, P_W 에 마스크를 하여 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 로 한다.

마스크회로(2)에는 구형파신호 P_U, P_V, P_W 의 각각에 대응하여 게이트회로(10)∼(12)가 설치 되어 있어, 노이즈 마스크신호 V_MASK가 저레벨로 되어 있는 때에 구형파신호 P_U, P_V, P_W 의 마스크를 행하고, 노이즈 마스크신호 V_MASK 가 고레벨로 되어 있을 때에 신호 P_U, P_V, P_W 를 통과시킨다.

또한, 노이즈 마스크신호 V_MASK 는 마스크신호 생성회로(5)에서 생성된다.

구동신호 합성회로(3)에서는, 마스크 된 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 에 기초하여 구동신호 DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL 을 생성한다.

다음에, 전류검출수단(4)에는, 구동신호 DUU, DUL, DVU, DVL, DWU, DWL에 의해 각각 ON／OFF 제어되는 파워트랜지스터 T1∼T6이 설치되어 있다.

또, FG회로(6)에서는 신호 P_U ^,, P_V ^, _, P_W ^, 에 기초하여 브러시레스 모터(8)의 회전속도를 나타내는 FG신호를 생성하고, 센서레스 모터드라이버의 단자(30)에서 출력한다.

FG신호는, 회전의 상황을 모니터 하기 위한 모니터 장치 또는 회전속도를 안정되게 유지하기 위하여 설치되어 있는 서보기구(도시하지 않음) 등에서 사용된다.

NPN형 파워트랜지스터 T1의 콜렉터는 단자(31)에 접속되고, 이미터는 NPN형 파워트랜지스터 T2의 콜렉터에 접속된다.

파워트랜지스터 T1의 베이스에는 구동신호 DUU가 입력된다.

파워트랜지스터 T2의 이미터는 단자(32)에 접속되고, 베이스에는 구동신호 DUL이 입력된다.

그리고, 파워트랜지스터 T1, T2 의 접속 중점은 전류공급수단(4)의 단자(33)을 통해서 브러시레스 모터(8)의 U상(相)에 접속되어 있다.

마찬가지로, NPN형 파워트랜지스터 T3의 콜렉터는 단자(31)에 접속되고, 이미터는 NPN형 파워트랜지스터 T4의 콜렉터에 접속된다.

파워트랜지스터 T3의 베이스에는 구동신호 DVU가 입력된다.

파워트랜지스터 T4의 이미터는 단자(32)에 접속되고, 베이스에는 구동신호 DVL이 입력된다.

그리고, 파워트랜지스터 T3, T4 의 접속중점은 전류공급수단(4)의 단자(34)를 통해서 브러시레스 모터(8)의 V상(相)에 접속되어 있다.

마찬가지로, NPN형 파워트랜지스터 T5의 콜렉터는 단자(31)에 접속되고, 이미터는 NPN형 파워트랜지스터 T6의 콜렉터에 접속된다.

파워트랜지스터 T5의 베이스에는 구동신호 DWU가 입력된다.

파워트랜지스터 T6의 이미터는 단자(32)에 접속되고, 베이스에는 구동신호 DWL이 입력된다.

그리고, 파워트랜지스터 T5, T6 의 접속중점은 전류공급수단(4)의 단자(35)를 통해서 브러시레스 모터(8)의 W상(相)에 접속되어 있다.

저항 RNF에는 센서레스 모터(8)의 각 상에 흐르는 구동전류를 합계한 전류가 흐른다.

그리고, 저항 RNF에 흐르는 전류의 크기에 따라 저항 RNF의 양끝의 전압이 변화하므로 저항 RNF의 전압이 전류공급수단(4)로부터 출력전류검출회로(7)에 입력 되도록 하고 있다.

또한, 저항 RNF는 상기 서보기구(도시하지 않음)에서 브러시레스 모터(8)의 흐르는 전류의 감시용으로서도 사용되고 있기 때문에, 상기 서보기구는 구동전류 및 FG신호를 감시하여, 예를들면, 브러시레스 모터(8)의 회전속도가 저하한 경우에는 브러시레스 모터(8)에 흐르는 전류를 크게 하여 회전속도를 일정하게 유지하도록 하는 제어를 한다.

또, 저항 RNF는 전류공급수단(4)의 그라운드레벨측의 단자(32)에 설치되어 있으나, 전원전압(9)와 전류공급수단(4)의 전원측의 단자(31)에 삽입되어 있는 경우에도 마찬가지로 구동전류를 검출할 수가 있다.

센서레스 모터드라이버에서는, 출력전류검출회로(7)이 전류공급수단(4)로부터 입력되는 입력전압에 따라 노이즈 마스크기간을 지정하는 신호를 마스크신호 생성회로(5)에 출력한다.

마스크신호 생성회로(5)는 후술하게 되는 바와 같은, 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단을 가지고 있어, 출력전류검출회로(7)로부터의 신호에 의해서 노이즈 마스크기간을 가변시킨다.

예를들면, 브러시레스 모터(8)의 기동시나 부하가 무겁게 되었을 때 등과 같이 구동전류가 증대한 경우에는, 트랜지스터 T1∼T6 의 ON／OFF 전환시에 발생하는 노이즈의 기간도 상술한바와 같이 길어지게 되므로 상기의 가변시키는 수단으로 노이즈 마스크기간을 연장한다.

이에 의해 센서레스 모터드라이버에서는 노이즈의 제거가 확실하게 행해지도록 된다.

또, 상기 가변수단으로 설정되는 노이즈 마스크기간은 브러시레스 모터(8)의 특성 등에 기초하여 설정된다.

출력전류검출회로(7) 및 마스크신호 생성회로(5)에 있어서의 노이즈 마스크기간을 가변시키는 몇가지의 회로예를 도 2, 도 3, 도 4에 예시한다.

도 2는, 콘덴서(63)의 충,방전에 요하는 시간을 이용하여 노이즈 마스크기간을 설정하는 회로예이다.

전류공급수단(4)로부터 출력되는 신호는 출력전류검출회로(7)에 있어서 증폭기(60)에서 증폭되어 마스크신호 생성회로(5)에 출력된다.

또한, 증폭기(60)은 감산회로(減算回路)등을 이용한 것으로서, 입력되는 전압이 낮을수록 출력되는 전압은 높게 되고, 반대로, 입력되는 전압이 높을수록 출력되는 전압은 낮게 된다.

마스크신호 생성회로(5)에서는, 노이즈 마스크기간의 계측개시시에는 스위치(61)을 ON 한다.

이에 의해 출력전류검출회로(7)로부터의 신호는 저항(62)를 통해서 콘덴서(63)에 입력된다.

콘덴서(63)의 다른 끝은 접지되어 있으므로, 콘덴서(63)은 충전된다.

콘덴서(63)에서 충전된 전압은 비교기(66)에서 기준전압(67)과 비교된다.

콘덴서(63)의 충전과 더불어 콘덴서(63)의 전압이 상승하여, 기준전압(67)을 초과하였을때에 비교기(66)의 출력이 반전(反轉)한다.

이 반전하는 타이밍을 지연신호로서 끌어내어, 충전개시때부터 지연신호 사이의 기간을 노이즈 마스크기간으로 한다.

그리고, 스위치(61)을 OFF 하고 스위치(64)를 ON 한다.

이에 의해 콘덴서(63)은 스위치(64) 및 저항(65)를 통하여 방전된다.

이와같이, 브러시레스 모터(8)에 흐르는 구동전류의 크기에 기초하여 출력전류검출회로(7)은 출력하는 신호의 전압을 변화시킨다.

이에 의해 마스크신호 생성회로(5)에서는, 연속적으로 노이즈 마스크기간을 가변시켜, 구동전류가 증대한 경우에는 노이즈 마스크기간을 연장시킬 수가 있다.

도 3은, 카운터(72)를 사용하여 노이즈 마스크기간을 가변하게 하는 회로예 이다.

전류공급수단(4)로부터의 신호는 출력전류검출회로(7)에 있어서, 먼저 AD변환기(70)에서 디지털신호로 변환되고, 이 디지털신호에 응해서 초기치(初期値) 설정회로(71)에서는 노이즈 마스크기간을 설정하는 디지털의 초기치를 출력한다.

그리고, 마스크신호 생성회로(5)에서는, 노이즈 마스크기간의 계측개시 때에 카운터(72)가 리세트신호로 출력전류검출회로(7)로부터의 초기치로 설정되고, 그 값에 따라 시간간격이 설정되어 지연신호가 카운터(72)로부터 출력된다.

이 지연신호에 의해 노이즈 마스크기간이 설정된다.

도 4는, 비교기(75)를 사용하여 두 종류의 노이즈 마스크기간을 설정하는 것이다.

전류공급수단(4)로부터의 신호는 출력전류검출회로(7)에 있어서 비교기(75)에서 기준전압(76)과 비교되어, 그 비교결과가 마스크신호 생성회로(5)에 출력된다.

마스크신호 생성회로(5)에서는, 출력전류검출회로(7)로부터의 신호에 의해서 두 종류의 노이즈 마스크기간이 설정된다.

예를들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 콘덴서의 충전에 요하는 시간을 이용하여 출력전류검출회로(7)로부터의 비교결과를 나타내는 신호로 콘덴서에 인가하는 전압을 전환시키는 것으로서, 두 종류의 노이즈 마스크기간을 설정할 수가 있게 된다.

도 5는, 본 실시형태의 센서레스 모터드라이버의 동작을 나타내는 신호의 파 형도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 센서레스 모터드라이버에 있어서, 구동신호 합성회로(3)은 구동신호 DUU, DUL, DVU, DVL, DWU, DWL 을 출력한다.

그리고, 전류공급수단(4)에서는 구동신호 DUU, DUL, DVU, DVL, DWU, DWL 이 고레벨 일때에 파워트랜지스터 T1∼T6 이 ON 하고, 저레벨 일때에 OFF 한다.

이에 의해, 3상의 구동전류가 브러시레스 모터(8)에 공급되고, 브러시레스 모터(8)은 구동된다.

브러시레스 모터(8)에서는 각 상의 코일에서 역기전압 V_U, V_V, V_W 가 발생하고, 도시하는 바와 같이 서로가 120。씩 위상이 어긋나 있다.

또, 점선(40)으로 에워싸인 시점을 주목하면, 구동신호 DWU가 고레벨의 상태에서 구동신호 DUL가 고레벨에서 저레벨로 되고, 구동신호 DVL가 저레벨에서 고레벨로 되어 있다.

따라서, 파워트랜지스터 T5 가 ON상태를 계속하고, 파워트랜지스터 T2 가 ON상태로부터 OFF하며, 파워트랜지스터 T4가 OFF상태에서 ON 한다.

그 때문에, 브러시레스 모터(8)에서의 U상에서는 코일에는 역기전압 V_U 에 노이즈(41)이 발생한다.

이와같이, 파워트랜지스터 T1∼T6 의 ON／OFF의 전환시에는 항상 노이즈가 발생하게 된다.

또한, 중점전압 V_N 도 진동파형으로 되어 있는 바, 이것은 각 상에서 생기는 회로의 비대칭성이 원인이다.

비교기회로(1)에서는, 역기전압 V_U, V_V, V_W 를 중점전압 V_N 과 각각 비교하므로서, 구형파신호 P_U, P_V, P_W 가 생성된다.

따라서, 역기전압 V_U 에 생기는 노이즈(41)도 구형파신호 P_U 에 노이즈(42)와 같이 나타나게 된다.

구형파신호 P_V, P_W 에 있어서도 동일한 이유로 노이즈가 나타난다.

이들, 노이즈를 제거하기 위하여, 마스크신호 생성회로(5)는 노이즈 마스크신호 V_MASK 를 생성하여 마스크회로(2)로 출력한다.

노이즈 마스크신호 V_MASK 는 저레벨에 있을 때에 노이즈 마스크기간이며, 고레벨에 있을 때에 신호를 통과시킨다.

이에 의해 구형파신호 P_U, P_V, P_W 는 마스크 된 구형파신호 P_U ^, _, P_V ^, _, P_W ^, 로 된다.

노이즈 발생의 타이밍은 구동신호 DUU, DVU, DWU, DUL, DVL, DWL의 출력의 전환시에 특정할 수 있으므로, 노이즈 마스크기간은 상술한 바와 같이 도 2∼도 4에 도시하는 회로 등에 의하여 노이즈를 제거할 수 있는 데에 충분한 기간이 설정된다.

또, FG 회로(6)에서는, 신호 P_U ^, _, P_V ^, _, P _W ^, 에 기초하여 회전속도를 나타내는 FG 신호가 생성된다.

구동중에 브러시레스모터(8)의 부하가 무겁게 되어, 상기한 서보기구에 의하여 브러시레스모터(8)에 흐르는 전류가 커지게 되면, 그것에 수반하여 점선(43)에 에워싸인 부분과 같이 노이즈가 나타나는 기간도 길어진다.

그 때문에, 구형파신호 P_V에도 점선(44)로 나타내는 바와 같이, 시간이 긴 노이즈가 나타난다.

그 때문에, 상기한 종래의 센서레스 모터드라이버에서는 노이즈 마스크기간이, 예를들면 기간 K1으로 고정되어 있으므로, 노이즈의 제거를 완전하게 할 수가 없게 되어 신호 P_U ^, _, P_V ^, _, P_W ^, 에 노이즈가 나타나게 되지만, 본 실시형태에서는 출력전류검출회로(7) 및 마스크신호 생성회로(5)의 내부에 설정되어 있는 노이즈 마스크기간을 가변하게 하는 수단으로 노이즈 마스크기간이 K2로 나타내는 바와 같이 연장되므로, 신호 P_U ^, _, P_V ^, _, P_W ^, 에는 노이즈가 나타나지 않게 되어 있다.

이에 의해, 도 5에 도시하는 바와 같이 부하가 무겁게 되어도, FG신호 및 구동신호 DUU, DUL, DVU, DVL, DWU, DWL에는 영향을 주지 않아, 브러시레스 모터(8)의 안정된 회전특성이 얻어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 센서레스 모터드라이버에서는, 기동시나 브러시레스 모터(8)에로의 부하가 무겁게 된 경우와 같이 브러시레스 모터(8)에 흐르는 전류가 크게 되어도 노이즈 마스크기간이 연장되므로 노이즈가 완전히 제거될 수가 있다.

그리고, 구동전류가 작은 경우에는, 노이즈 마스크기간이 단축되므로 고속운전에서도 브러시레스 모터(8)의 회전자의 회전위치를 검출할 수가 있어, 브러시레스 모터(8)의 회전주파수의 대역(帶域)을 떨어뜨리는 일 없이 안정된 회전특성을 얻게 된다.

예를들어, 브러시레스 모터(8)이 비디오테이프 레코더의 실린더를 회전시키기 위해 사용되는 경우와 같이, 브러시레스 모터(8)이 대형으로 코일의 인덕턴스 성분이 크고 또한 모터(8)에 흐르는 전류가 큰 경우에는, 트랜지스터 T1∼T6의 ON／OFF의 전환에서 생기는 노이즈도 커져 노이즈의 시간도 길어지게 되므로 노이즈를 확실하게 제거할 수가 있다.

또, 비디오테이프의 주행불량 등으로 인하여 브러시레스 모터(8)에의 부하가 무겁게 되는 상황이 발생할 수도 있지만, 이때에도 센서레스 모터드라이버는 브러시레스 모터(8)의 구동을 안정되게 할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전류검출수단으로 센서레스 모터에 공급하는 구동전류를 검출하고, 그 전류검출회로로부터 출력되는 신호에 기초하여 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단으로 노이즈 마스크기간을 가변하기 때문에, 예를들면, 브러시레스 모터의 기동시나 부하가 무겁게 될 때와 같이 구동전류가 크게 되어 파워트랜지스터 등의 ON／OFF 전환시에 발생하는 노이즈의 기간이 길어진 경우에도 전류검출수단으로부터의 신호에 기초하여 노이즈 마스크기간을 길게 하므로서 확실하게 노이즈를 제거하는 것이 가능하게 된다.

또, 부하가 무겁지 않은 경우에는, 노이즈 마스크기간을 짧게 하므로서 모터의 회전위치의 검출이 가능하기 때문에 모터를 고속회전시킬 수가 있다.

그 때문에, 모터의 회전주파수 대역을 떨어뜨리는 일 없이 안정된 회전특성을 얻을 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 브러시레스 모터의 각 상에서 발생하는 역기전압 및 상기 각 상의 중점전압을 비교하여 구형파신호를 생성하는 비교기회로와, 소정의 노이즈 마스크기간을 갖는 노이즈 마스크신호에 의하여 상기 구형파신호에 마스크를 행하는 마스크회로와, 상기 노이즈 마스크신호를 생성하는 마스크신호 생성회로와, 상기 마스크회로에 의해 마스크 된 상기 구형파신호에 기초하여 구동신호를 합성하는 구동신호 합성회로와, 상기 구동신호에 의해 상기 브러시레스 모터에 구동전류를 공급하는 전류공급수단을 구비한 센서레스 모터드라이버에 있어서,

   상기 구동전류를 검출하는 전류검출회로와, 상기 전류검출회로로부터의 신호에 기초하여 상기 노이즈 마스크기간을 가변하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 센서레스 모터드라이버.

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