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公開番号2025075376
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186485
出願日2023-10-31
発明の名称モーター駆動装置、及びモーター駆動制御方法
出願人ミツミ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 6/16 20160101AFI20250508BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モーター駆動装置において、磁気信号の位相切り替わりタイミングを確実に検出し且つスイッチングノイズを発生させずに、不要な期間のバイアス電流を削減し、消費電力を抑制する。
【解決手段】
ブラシレスDCモーターを駆動するモーター駆動装置1であって、モーター5を駆動するモーター駆動部3と、モーター5の回転によって生じる磁界を検出して磁気信号IN1,IN2として出力する磁気センサ6と、磁気センサの磁界検出の際に用いるバイアス電圧を調整して出力するバイアス調整部4と、を備え、バイアス調整部4は、磁気信号IN1,IN2の位相切り替わり後の第1期間に、バイアス電圧を、磁気センサが磁界検出可能な値である第1電圧値よりも低い第2電圧値(VHB/a)に調整し、第1期間の経過後から磁気信号の次の位相切り替わりまでの第2期間に、バイアス電圧を第1電圧値(VHB)に調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ブラシレスＤＣモーターを駆動するモーター駆動装置であって、
前記モーターを駆動するモーター駆動部と、
前記モーターの回転によって生じる磁界を検出して磁気信号として出力する磁気センサと、
前記磁気センサの磁界検出の際に用いるバイアス電圧を調整して出力するバイアス調整部と、を備え、
前記バイアス調整部は、
前記磁気信号の位相切り替わり後の第１期間に、前記バイアス電圧を、前記磁気センサが磁界検出可能な値である第１電圧値よりも低い第２電圧値に調整し、
前記第１期間の経過後から前記磁気信号の次の位相切り替わりまでの第２期間に、前記バイアス電圧を前記第１電圧値に調整する
モーター駆動装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記磁気センサが生成する磁気信号の位相切り替わりで、位相が切り替わる位置検出信号を出力する位置検出信号生成部を備え、
前記バイアス調整部は、
前記位置検出信号の半周期長を測定する第１測定部と、
前記第１測定部により測定された直前の半周期の半周期長と、１未満の所定値との積に基づいて、今回の半周期における第１期間を測定する第２測定部と、を有する
請求項１に記載のモーター駆動装置。
【請求項３】
前記バイアス調整部は、
前記位置検出信号の位相切り替わりを起点として、前記第２測定部により測定された前記今回の半周期における第１期間の間、前記バイアス電圧を制御する制御信号を制御状態で出力する制御信号生成部と、
前記制御信号が前記制御状態で出力されている間、前記バイアス電圧を前記第２電圧値で出力するバイアス出力部と、をさらに有する
請求項２に記載のモーター駆動装置。
【請求項４】
前記バイアス出力部は
入力端子と、定電流源と、２つの抵抗と、前記２つの抵抗の間に接続される入力スイッチを有し、
前記制御信号が制御状態ではない場合、前記入力スイッチはオフになり、バイアス電圧は、前記定電流源で生成された電流と、前記２つの抵抗の抵抗値を掛け合わせて生成され、
前記制御信号が制御状態である場合、前記入力スイッチはオンになり、バイアス電圧は、前記定電流源で生成された電流と、前記２つの抵抗のうちの１つの抵抗の抵抗値を掛け合わせて生成される
請求項３に記載のモーター駆動装置。
【請求項５】
前記バイアス調整部は、前記第１測定部で測定した、前記磁気信号の位相切り替わりとなる直前の半周期長と、２つ前の半周期長を比較して、前記バイアス電圧の調整をするか否かを判定する回転安定性判定部を有する
請求項２に記載のモーター駆動装置。
【請求項６】
前記バイアス調整部は、前記直前の半周期長の、前記２つ前の半周期長に対する変動率が所定値以上の場合に、前記今回の半周期における第１期間で、前記バイアス電圧を前記第２電圧値にする制御を実行しない
請求項５に記載のモーター駆動装置。
【請求項７】
前記回転安定性判定部は、
今回の半周期長の、その直前の半周期長に対する変動率が所定値未満になる度にカウントする、安定度判定カウンターを有し、
前記直前の半周長の、前記２つ前の半周期長に対する変動率が所定値未満の場合が、所定回以上続いた場合に、前記今回の半周期における第１期間で、前記バイアス電圧を前記第２電圧値にする制御を実行させる
請求項５に記載のモーター駆動装置。
【請求項８】
モーター駆動部を介してブラシレスＤＣモーターに駆動電圧を供給するモーター駆動制御方法であって、
磁気センサが生成する磁気信号の位相切り替わりで、位相が切り替わる位置検出信号を出力する位置検出信号生成ステップと、
第１測定部によって、前記位置検出信号の位相切り替わりとなる半周期長を測定するステップと、
第２測定部によって、前記第１測定部が測定した直前の半周期長と、１未満の所定値の積に基づいて、今回の半周期における、第１期間を設定して測定するステップと、
前記磁気センサの磁界検出の際に用いるバイアス電圧を、調整して出力するバイアス調整ステップを有し、
前記バイアス調整ステップでは、
前記磁気信号の位相切り替わり後の第１期間に、前記バイアス電圧を、前記磁気センサが磁界検出可能な値である第１電圧値よりも低い第２電圧値に調整して出力し、
前記第１期間の経過後から前記磁気信号の次の位相切り替わりまでの第２期間に、前記バイアス電圧を前記第１電圧値に調整して出力する
モーター駆動制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター駆動装置、及びモーター駆動制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモーター（ＢＬＤＣ）を回転させるには、ローターに据え付けられた磁石がローターの回転に伴って生じる磁界の動き・変化を検出する必要があり、その磁界検出にはホールセンサが使用される。そして、ホールセンサから磁界検出信号を発生させるにはホールセンサに既定の電圧をバイアスする必要がある。
【０００３】
しかし、バイアス電圧が不安定だと、磁界検出信号も直接影響されて不安定になるので、ホール素子へ供給するバイアス電圧は安定化電圧源（レギュレータ）で生成する。特にレギュレータ部の電力消費はデバイスの温度が上昇する要因となり、使用条件の制約になる可能性がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、ホール素子を間欠動作させる制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１１１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１では、ホール素子を間欠動作させるために、バイアスがされていないタイミングで実際のホールの位相切り替わりが発生すると、実際の位相切り替わりのタイミングが正確に検出できない。この技術では検出できない場合に備えて、補正回路が提案されているが、回転信号周期から予測して補正するもので、確実で正確な位相切り替わりタイミングを検出することが補償されないおそれもあった。また、ホール素子の間欠動作時のスイッチングノイズが磁気信号に重畳してしまうおそれもあった。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、磁気信号の位相切り替わりタイミングを確実に検出し且つスイッチングノイズを発生させずに、不要な期間のバイアス電流を削減し、消費電力を抑制する、モーター駆動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
ブラシレスＤＣモーターを駆動するモーター駆動装置であって、
前記モーターを駆動するモーター駆動部と、
前記モーターの回転によって生じる磁界を検出して磁気信号として出力する磁気センサと、
前記磁気センサの磁界検出の際に用いるバイアス電圧を調整して出力するバイアス調整部と、を備え、
前記バイアス調整部は、
前記磁気信号の位相切り替わり後の第１期間に、前記バイアス電圧を、前記磁気センサが磁界検出可能な値である第１電圧値よりも低い第２電圧値に調整し、
前記第１期間の経過後から前記磁気信号の次の位相切り替わりまでの第２期間に、前記バイアス電圧を前記第１電圧値に調整する、
モーター駆動装置、を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
一態様によれば、ブラシレスＤＣモーターを回転させるモーター駆動制御回路において、磁気信号の位相切り替わりタイミングを確実に検出し且つスイッチングノイズを発生させずに、不要な期間のバイアス電流を削減して、消費電力を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態に係るモーター駆動装置の構成を示す図である。
比較例のモーター駆動装置における定常回転時の信号動作説明図である。
実施形態に係るバイアス調整部の機能ブロック図である
実施形態に係るホールバイアス出力部の回路図である。
本発明のモーター駆動装置における定常回転時の信号動作説明図である。
本発明のバイアス制御の全体フローチャートである。
本発明のバイアス制御有無判定の詳細フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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